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    2024年第98卷第2期
    • 研究论文
    • 贾宝岩,彭博,王继龙,于俊杰,周保春,赵泉鸿,李保华,王亚琼

      2024,98(2):333-345, DOI: 10. 19762/j.cnki.dizhixuebao.2023325

      Abstract:

      福建沿海地区第四系较为发育,是研究晚更新世以来相对海平面变化的理想区域。本文以福建宁德NDQK5岩芯中产出的高分辨率介形类化石为研究对象,结合加速器质谱法(accelerator mass spectrometry, AMS)14C和光释光测年技术建立岩芯年代框架,重建了中全新世期间福建沿海地区的相对海平面变化。结果显示,NDQK5岩芯中的介形类化石记录主要分布于4~17. 1 m段,对应年代约为8. 2~6. 9 ka BP。岩芯内共计识别出海相介形类23属26种,根据优势种以及特征种的相对丰度变化特征可将岩芯内的介形类动物群划分为3个组合:① 介形类组合A以Bicornucythere bisanensis和Sinocytheridea impressa为主,代表潮下带环境;② 介形类组合B以Sinocytheridea impressa和Neomonoceratina delicata为优势种,指示近岸内陆架的沉积环境;③ 介形类组合C以Sinocytheridea impressa和Loxoconcha ocellifera为主,代表潮间带的沉积环境。基于介形类组合的分布特征,本文推断福建沿海地区海平面约在8. 2~7. 4 ka BP期间持续上升,并在约7. 9~7. 4 ka BP区间达到最高;7. 4~7. 0 ka BP期间海平面下降,随后再次上升。因此,介形类化石记录指示福建沿海地区在全新世高海平面背景下依然存在相对海平面的次一级波动。同时,结合已有福建沿海地区海平面变化驱动机制的研究结果,本研究推断8. 2~7 ka BP期间福建沿海地区的海平面变化可能主要受控于冰盖融水;7 ka BP后该地区的海平面波动可能受控于“冰川- 水均衡调整”作用。

    • 宋英凡,王向东,李莹,史宇坤,胡科毅,黄兴,盛青怡,要乐

      2024,98(2):346-362, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023313

      Abstract:

      石炭纪是地质演化历史上重要的时期,发生了全球规模的海西造山运动,晚古生代大冰期(LPIA)达到峰值,全球海平面频繁波动,导致古气候和古环境的剧烈变化。在华南,石炭纪中期,浅水碳酸盐岩台地相区广泛发育一套白云岩沉积。本文系统总结华南3个主要碳酸盐台地内白云岩的厚度及时代,识别出白云岩时空分布的差异性。结合石炭纪中期全球气候环境特征,认为冰期兴盛引发了全球海平面下降,导致华南各沉积盆地形成利于白云岩化的环境,白云岩得以发育。而白云岩时空分布的差异性可能与各沉积盆地独特的构造演化以及不同成岩模式有关。中下扬子碳酸盐岩台地白云岩的形成模式主要为萨勃哈模式和成岩早期浅埋藏的渗透回流模式,形成相对较薄的白云岩沉积;中南部和西南部碳酸盐岩台地白云岩的形成模式为渗透回流模式,成岩规模较大,沉积较厚。

    • 张英利,贾晓彤

      2024,98(2):363-380, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023279

      Abstract:

      扬子陆块西缘寒武系主要为一套碎屑岩- 碳酸盐岩的岩石组合,前人研究多认为形成于相对稳定的克拉通盆地。但同时期出现的大陆岩浆作用显然与前期认定的克拉通盆地性质不符,需要借助扬子西缘的物质来源探讨构造背景。基于野外露头等资料,本文通过对扬子陆块西缘会泽和会东附近寒武系3件砂岩样品进行重矿物分析、电气石电子探针和碎屑锆石U- Pb测年分析,确定扬子西缘寒武纪沉积物的源区;并结合沉积序列等综合探讨扬子陆块西缘寒武纪的构造背景。沉积序列表明,扬子西缘寒武系沧浪铺组、西王庙组和二道水组主要由砂岩和白云岩等组成,沉积环境为滨岸—潮坪。细—粗砂岩碎屑颗粒为次棱角状—次圆状,分选较差;碎屑组分主要为石英,岩屑几乎全部为燧石,长石含量较少。测试分析结果表明:重矿物分析指示扬子西缘寒武系砂岩重矿物主要由锆石、赤—褐铁矿、电气石、钛铁矿、金红石、磷灰石等组成,重矿物组合指示岩浆岩为其主要母岩;电气石电子探针分析结果表明,物源主要来自于贫锂花岗岩和变砂岩、变泥岩;碎屑锆石测年分析表明物源区母岩主要为983~540 Ma岩浆岩。碎屑锆石年龄对比等综合分析表明,寒武系沉积物部分源自康滇古陆983~708 Ma的岩浆岩和变沉积岩,部分源自冈瓦纳大陆东非造山带663~540 Ma的岩石,物源区岩石经历再旋回产物作用。扬子西缘寒武系的沉积序列、碎屑锆石年龄谱图和碎屑组成等特征综合分析表明,扬子陆块西缘寒武系形成于前陆盆地。

    • 鲍晶,胡羽,栗兵帅,颜茂都,柳永清,许克民,崔明明

      2024,98(2):381-396, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023172

      Abstract:

      胶东半岛中生代以来的旋转变形对限定郯庐断裂的剪切走滑活动具有重要意义,然而目前对胶莱盆地中生代旋转变形与否及其幅度仍存在很大争议。本文选择胶莱盆地南部五莲地区早白垩世莱阳群龙旺庄组红层开展系统古地磁学研究,共采集11个采点82个定向古地磁岩芯样品。岩石磁学实验结果表明,样品的载磁矿物主要为赤铁矿,部分样品同时含有少量磁黄铁矿和磁铁矿;系统热退磁实验共分离出8个采点58个样品的稳定特征剩磁方向,并认为其可能代表岩石沉积时期的原生剩磁方向。8个采点的特征剩磁方向平均值为Ds=169. 5°、Is=33.2°、ks=40.9、α95 =8.8。相对于稳定东亚极,五莲地区发生了显著的(22.8°±8.8°)逆时针旋转变形。结合前人在胶莱盆地白垩纪沉积岩中获得的古地磁结果,指示胶莱盆地晚白垩世以来可能经历了整体的逆时针(10°~20°)旋转变形,而沿五莲断裂带向南西方向的逆时针旋转变形幅度增大,表明受郯庐断裂带左行走滑的影响增强。此外,沿郯庐断裂带不同部位在不同时期发生了不同方式和幅度的旋转变形,其不仅受郯庐断裂带左行剪切活动影响,还与断裂带周缘不同地体的性质及其所处的大地构造背景有关。

    • 张婧琪,于福生,庞福基,王千军,王岳丰

      2024,98(2):397-420, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023151

      Abstract:

      永进地区位于准噶尔盆地中部,最近发现了多个与走滑断层相关的含油气构造,但关于走滑断层的发育特征及成因机制研究程度不够深入。本文通过三维地震资料精细解释,在研究区三叠系—侏罗系内识别出近东西向、北西西向以及北东东向的三组走滑断裂体系,平面上呈“网格状”展布,剖面上具有不同深度几何学形态差异展布特征。在此基础上基于相似性原理设计四组砂箱模拟对比实验,重现研究区构造演化过程。模拟结果表明,这类走滑断裂的形成与基底先存断层的发育位置有关,是受先存构造和地层属性双重控制的广布式走滑断裂系统,从而建立了研究区的断裂系统成因模式。研究成果对具有相似地质背景地区的走滑断裂成因解释具有借鉴意义。

    • 史军华,韩帅,杜建军,韩建恩,孙东霞,胡道功

      2024,98(2):421-432, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023149

      Abstract:

      海南岛是南海地块的重要组成部分,其构造演化很大程度上能够反映整个南海的构造活动特征。新生代,海南岛在新构造运动作用下,断块差异升降比较明显,形成了大致以王五 文教断裂为界,北为沉降区,南为断隆区的构造格局。对断隆区隆升过程的研究能够帮助揭示海南岛新构造活动历史,但至今为止,琼中南山地隆升的原因和时限仍存在争议。为了厘清海南岛中部的剥露隆升事件,本文选择琼中南地区海拔最高、高差最大的五指山为研究区,采集8组高程岩石样品,高程范围为203. 55~1153. 52 m。对采集的样品进行了磷灰石裂变径迹测试和热历史模拟分析,结果表明海南岛五指山地区新生代主要经历了两期快速隆升剥露。第一期为渐新世—中新世(32~17 Ma):隆升速率较快,此时期太平洋板块向欧亚板块俯冲后撤,南海正经历第二次扩张,使得海南岛拉张,活动强烈,造成琼中山地区快速隆升,直到中中新世转为缓慢隆升。第二期为中新世末期(5 Ma)的快速剥蚀隆升阶段:南海扩张已经结束,随着菲律宾板块俯冲亚洲板块,南海北部陆缘整体处于加速热沉降阶段,且全球气候变化加快,造成了海南岛广泛的隆起和加速剥蚀。

    • 张耀玲,戚帮申,胡道功,倪晋宇,王超群

      2024,98(2):433-446, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023255

      Abstract:

      东昆仑造山带早古生代经历了完整的洋壳形成、俯冲消减、陆- 陆碰撞造山和造山后垮塌演变过程,目前对陆- 陆初始碰撞时间及碰撞时限还存在较大争议。周缘前陆盆地启动引发的沉积环境突变或不整合形成时间是用来约束大陆初始碰撞时间最直接和最有效的方法之一。本文以东昆仑水泥厂地区角度不整合覆盖于石灰厂组之上的志留纪周缘前陆盆地沉积哈拉巴依沟组为研究对象,开展火山岩夹层锆石U- Pb年代学研究,为约束早古生代陆- 陆初始碰撞时间与碰撞造山时限提供沉积记录证据。结果表明,水泥厂东和雪水河东哈拉巴依沟组下部流纹质凝灰岩锆石U- Pb年龄分别为443. 0±3. 9 Ma和441. 8±1. 3 Ma,结合已报道的石灰厂组火山岩锆石U- Pb年龄(450. 4±4. 3 Ma),可以确定东昆仑陆- 陆初始碰撞发生在450~443 Ma之间。综合区域上古生代岩浆活动、变质作用、构造变形与相关沉积记录证据,认为东昆仑地区至少从450 Ma左右开始进入陆壳深俯冲及陆- 陆碰撞阶段,在425 Ma左右进入碰撞后伸展阶段,碰撞造山作用至少持续了25 Ma。

    • 王迪,张泽明,李文坛

      2024,98(2):447-466, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023123

      Abstract:

      青藏高原南部的冈底斯岩浆弧广泛发育新生代的花岗岩,然而这些花岗岩的成因仍存在争议。本文对冈底斯东段米林地区的晚渐新世二云母花岗岩进行了年代学和地球化学研究。全岩化学分析结果显示,这些花岗岩为中钾—高钾钙碱性系列,偏铝质,富集轻稀土元素和Rb、Th、U等大离子亲石元素,亏损重稀土元素和Nb、Ta、Ti等高场强元素,高Sr、低Y,具有较高的Sr/Y比值 (37~85),显示出埃达克质岩石的地球化学特征。锆石U- Pb定年结果显示,所研究的二云母花岗岩结晶年龄为~26. 6 Ma。这些花岗岩中的锆石具有较低的正εHf(t)值 (+0. 4~+7. 3)。综合现有的研究结果,我们认为冈底斯弧东段的晚渐新世花岗岩起源于加厚下地壳始新世弧岩浆岩的部分熔融,但具有古老地壳物质的贡献。印度与亚洲大陆的持续汇聚导致冈底斯弧地壳加厚,加厚下地壳发生高级变质和部分熔融形成了晚渐新世的埃达克质花岗岩。

    • 朱坤贺,王凯兴,刘晓东,段建华,李彦强,吴佳,余驰达,雷勇亮

      2024,98(2):467-480, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023020

      Abstract:

      东昆仑造山带海德乌拉铀矿床是近些年西北地区最新探明的与火山岩有关的独立铀矿床,该矿床的发现为东昆仑造山带探寻热液型铀矿床提供了指示意义。本文选择与海德乌拉铀矿成矿期相关的透明矿物(粉红色方解石、紫黑色萤石及石英)作为研究对象,系统地开展C- H- O同位素和流体包裹体研究,查明该矿床成矿流体的来源与性质,并探讨矿床成因。研究结果表明,海德乌拉铀矿床成矿期石英中主要为H2O气液两相包裹体,少见CO2- H2O两相包裹体;在粉红色方解石脉、紫黑色萤石脉中流体包裹体均含H2O气液两相包裹体,在粉红色方解石脉中偶见纯液相包裹体,均未见到纯气相及含固相包裹体。成矿期粉红色方解石、紫黑色萤石及石英中包裹体均一温度范围分别为133~187℃(均值163℃)、127~204℃(均值169℃)、183~287℃(均值219℃),盐度范围分别为1. 40%~7. 02%NaCleq(均值3. 65%NaCleq)、0. 53%~3. 06%NaCleq(均值1. 26%NaCleq)、7. 17%~17. 26%NaCleq(均值为11. 46%NaCleq)。流体包裹体气相成分以H2O为主,另含少量CO2等。C- H- O同位素实验数据表明,流体中δ13CFluid- V- PDB、δDFluid- V- SMOW、δ18OFluid- V- SMOW值的变化范围分别为1. 59‰~1. 00‰、71‰~63‰、0. 03‰~3. 72‰,表明成矿流体并非单一来源,可能为大气降水与岩浆水混合来源。此外,沥青铀矿的沉淀主要是由于流体与围岩的相互反应所引起的物理化学条件变化加上流体沸腾/CO2去气,最终导致了沥青铀矿等成矿物质发生大规模的卸载与沉淀。

    • 张驰,储呈林,徐勤琪,孙雅雄,贾存善,魏华动

      2024,98(2):481-493, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023134

      Abstract:

      塔里木盆地阿克库勒凸起东南斜坡发育大量走滑断裂。走滑断裂的几何学、运动学特征对油气的运移和富集起到了重要控制作用。本文以东南斜坡S118- AT22- YUKE2断裂、S113- AT13- YUKE3断裂、AT20断裂、AT18- YUKE5断裂为研究对象,依据中小尺度走滑断裂精细解析技术,对走滑断裂在不同层系的变形特征、平面分段性、断裂体系活动强度、后期活动性、通源性、演化模式和成因机制开展精细解析,结合生产动态资料研究其油气地质意义。阿克库勒凸起东南斜坡走滑断裂在垂向上呈深层线性断裂与浅层雁列式断裂组合的变形结构。中—下奥陶统发育的走滑断裂在平面上具有明显分段特征。阿克库勒凸起东南斜坡走滑断裂相对活动强度西强东弱,由北向南呈强—弱—次强的特征;晚海西期—燕山期断裂活动性近SN—NE向断裂体系强于NNE—NNW向断裂体系;断裂通源性受控于早期裂谷,主干断裂通源性优于次级断裂,NNE—NNW向断裂体系的主干断裂通源性优于近SN—NE向断裂体系,但次级断裂通源性较差。NNE—NNW向和近SN—NE向断裂体系都形成于中加里东期,NEE向断裂形成于晚加里东期—早海西期,东南斜坡走滑断裂经历了中加里东期、晚加里东期—早海西期、中晚海西期、印支期—燕山期多期构造活动垂向叠加,NNE向和近SN向主干断裂滑移方向相反是由于破裂方式的不同。阿克库勒凸起东南斜坡烃源岩排烃期为晚海西期—喜马拉雅期,断裂活动期与排烃期的耦合有利于油气充注;断裂活动强度控制了通源性和储集体规模,进而控制了油气富集程度。后期活动明显、断裂活动强、通源性好的走滑断裂是下一步勘探的有利目标。

    • 易定红,石亚军,刘俊丰,刘应如,李积永,王爱萍,马元坤,李红哲,贾正良

      2024,98(2):494-510, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023281

      Abstract:

      以古近系渐新统下干柴沟组上段(E23)为研究对象,在精细岩芯观察和钻(测)井资料综合分析的基础上,结合重矿物组合、ZTR指数、砂岩碎屑组分、粒度累积概率图和砂地比等参数综合分析结果,对柴达木盆地南八仙地区E23湖盆扩张期弱退积型浅水三角洲物源方向、砂体展布规律和沉积微相发育演化进行了深入研究。结果表明:① 南八仙地区E23沉积时期物源主要来自南祁连山中酸性岩浆岩和中高级变质岩发育区,物源方向为近北东—南西向,稳定重矿物(磁铁矿、石榴子石、白钛矿和锆石)含量高(质量分数介于81. 0%~99. 9%)、不稳定重矿物(绿帘石和角闪石)含量低。② 南八仙地区E23沉积时期为浅水三角洲—滨浅湖沉积环境,主要发育水下分流河道砂体,岩性主要为岩屑长石砂岩,其次为长石岩屑砂岩,砂体的成分成熟度一般中等—较差、分选磨圆度中等—较差,粒度概率图以反映河流作用的一跳跃一悬浮式为主;沉积构造类型多样,主要发育块状层理、正粒序层理、平行层理和槽状交错层理。③ E23沉积时期,南八仙地区继承性发育3条北东—南西向呈条带状展布的砂体富集带(砂地比值介于35%~65%之间),早期到中期砂体发育程度增强,呈进积式;中期到晚期砂体发育程度有所减弱,呈弱退积式。④ E23沉积时期,南八仙地区处于浅水三角洲前缘亚相沉积环境,持续发育3个呈北东—南西向展布的沉积朵叶体,主要发育水下分流河道微相,其次为水下分流间湾微相,早期到中期浅水三角洲前缘发育规模增大,中期到晚期发育规模减小。

    • 刘丽红,高永进,朱光有,杨有星,尹成明,孙相灿,李清瑶

      2024,98(2):511-529, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023282

      Abstract:

      埃迪卡拉纪—寒武纪转折期是地质历史上的关键期,全球范围内普遍发育一套黑色岩系,包括硅质岩、泥岩和白云岩。在这套黑色岩系中下部,发育了不同厚度的硅质岩,尤其是在塔里木盆地西北缘,黑白燧石条带韵律性互层且硅质岩分布变化大,其成因对寒武系玉尔吐斯组优质烃源岩形成环境具有重要指示意义。本文以塔西北地区新柯地1井这套黑色岩系中硅质岩为研究对象,运用岩芯观察、镜下薄片鉴定、主微量元素和稀土元素分析,研究硅质岩与有机质的成因及其二者之间的共生机理,硅质岩较高的Ti、V、Y、Ba等元素含量、较低的δ30Si值(1. 2‰~0. 7‰)、明显的Ce负异常说明其硅质流体为热液来源,但是硅质岩不是热液脉体侵入形成,而是富含硅质的流体与冰冷的海水混合沉积而成,硅质岩沉积受温度、pH值、有机质等因素共同控制,有机质的存在可以促进硅质沉淀。同时系统地研究了黑白燧石条带韵律性互层的成因,白色层由纯的微晶石英组成,而黑色层由碎屑碳质颗粒、石英颗粒和碳质纹层组成,认为是微生物席活动的结果,硅质岩中黑白燧石层受冰期和间冰期控制。硅质岩中较高的Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)比值和较低的Lan/Cen比值代表受陆源影响的大陆边缘沉积环境,结合古气候、海平面变化等信息,认为塔西北地区寒武系玉尔吐斯组硅质岩以及硅质页岩沉积于局限海湾或潟湖环境,为正确认识硅质页岩的形成环境和烃源岩的评价预测提供理论指导。

    • 陈程,吴珍汉,赵为永,王利,季长军,赵珍,张浩,龚赞

      2024,98(2):530-543, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023262

      Abstract:

      羌塘盆地是我国陆上新区油气勘探程度最低的中生代海相含油气沉积盆地,其主力烃源岩一直认识不清。本文以胜利河地区中侏罗统布曲组烃源岩为研究对象,开展了有机地球化学和元素地球化学的系统研究,探讨了布曲组烃源岩的形成环境和有机质富集机制,为预测北羌塘坳陷中侏罗统布曲组优质烃源岩的分布提供了理论依据。胜利河地区布曲组烃源岩有机质丰度高,有机质类型为Ⅱ型,处于成熟阶段,综合评价为优质烃源岩。布曲组沉积时期,气候干旱炎热,研究区初级生产力水平较高,属于弱局限盆地,具有浅水、高盐度、贫氧—缺氧的沉积环境。布曲组沉积时期,羌塘盆地发生大规模海侵,研究区邻近中央隆起,陆源输入和热液活动携带大量营养物质磷、铁等进入海洋,导致较高的初级生产力,是北羌塘坳陷布曲组优质烃源岩有机质富集的主控因素。研究区位于北羌塘坳陷的最小含氧带区域,有利于大量浮游生物在此缺氧死亡埋藏保存。通过有机质富集机制的分析,北羌塘坳陷的近岸陆棚斜坡带可能是中侏罗统布曲组优质烃源岩分布的有利区域。

    • 蔺文静,王贵玲,甘浩男

      2024,98(2):544-557, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023027

      Abstract:

      高产热花岗岩是重要的壳内热源之一,我国华南陆缘花岗岩体分布广泛,为该区浅表热量的生成及聚集提供了可能。本文在简述区内花岗岩资源分布的基础上,系统分析了区内主要花岗岩体的放射性生热特征,并结合区内近些年施工的地热勘探深钻,对重点地热勘查区的深部地温场分布、地热通量、地壳热结构等进行了对比分析,提出了华南陆缘浅表地热资源的聚热模式。分析认为,华南陆缘地区具有“幔源供热 壳内生热 断裂传热 盖层保热”的四元聚热模式,其中,花岗岩体的放射性生热率是影响区内浅部地温场的主要因素之一,粤北—赣南岩体的生热率明显高于漳州地区的花岗岩体,其近似“热壳冷幔”型或“温壳温幔”型岩石圈热结构与漳州“热幔冷壳”型岩石圈热结构有一定的差异;断裂构造及盖层条件对于地下热量聚集及散失具有明显的控制作用。研究成果对于深入理解华南陆缘地热资源的成因、控热因素,以及今后该地区地热资源勘探开发实践具有一定的理论与指导意义。

    • 王晨光,郑绵平,张雪飞,邢恩袁,叶传永,任建红,黎明明,何江涛,王丰翔

      2024,98(2):558-578, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023025

      Abstract:

      作为我国近些年地热勘探取得重要突破的地热田,西藏南部古堆地热田以其浅埋、高温、富锂、活动剧烈为典型特征而为人们广泛关注。然而关于其水化学特征和成因人们还知之甚少。古堆高温富锂地热田由五个地热显示区组成,分别是布雄朗古、杀噶朗噶、巴布的密、茶卡和日若地热显示区,其中布雄朗古、杀噶朗噶地热显示区地热活动最为强烈。古堆地热田沸泉和热泉的水化学类型主要为Na- Cl型,温泉和冷泉的水化学类型主要为Na- Cl- HCO3、Na- HCO3- Cl和Na- HCO3型,地表水化学类型主要为Ca- Mg- SO4- HCO3和Na- Ca- Mg- SO4- Cl- HCO3型,这些不同的水化学类型可能反映其不同的成因和物质来源;K- Na地温计显示布雄朗古、杀噶朗噶、巴布的密、茶卡有相似的热储温度(最高可达240. 56℃),且明显高于石英和K- Mg地温计计算结果;除了部分沸泉,多数地热水在Na- K- Mg三角图中的投点都远离完全平衡线,表明地热水在从热储上升至地表的过程中没有达到完全的化学再平衡,可能与冷水发生了混合;通过对地热流体特征元素的分析发现Cl、Na、K、SiO2、B、As、Li、Rb、Cs和F是古堆地热流体的特征化学组分,Cl和其他特征化学组分之间良好的线性关系,表明了深部母地热流体的存在;通过对古堆地热流体焓- 氯图解的分析表明古堆地热田深部可能存在两类不同的母地热流体,其Cl含量、焓值和对应的温度分别为567 mg/L、1562. 5 J/g、335. 5℃和697 mg/L、1250 J/g、282. 5℃,并且古堆地热田的母地热流体可能是通过与围岩的热传导、沸腾或者与浅部地表冷水混合的冷却方式上升至地表形成不同温度、水化学类型和活动强度的热泉,本研究对深入认识我国西藏南部高温富锂地热系统的水化学特征和形成过程具有重要理论意义,同时对将来合理利用我国西藏南部清洁地热能和地热型锂资源具有重要的现实意义。

    • 孙斌,李常锁,魏善明,丁冠涛,郭秀军,高帅,刘春伟,杨振华

      2024,98(2):579-590, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023044

      Abstract:

      为了深入认识济南岩溶泉水及地热水循环过程,本文以泰山北翼碳酸盐岩含水介质空间分布特征为研究出发点,分析其埋藏条件和连续性特征,并利用数理统计、空间插值、Piper三线图、概念模型等方法,结合水动力场、水化学场、水温度场和水年龄场“四场”分析,揭示区域地下水循环规律。结果表明:地表分水岭与齐广断裂、禹王山断裂、聊考断裂等深大断裂控制了泰山北翼地区岩溶含水介质空间展布,大致呈现由南向北埋藏深度逐渐增大的变化趋势,受马山断裂、东坞断裂、文祖断裂等次级断裂影响岩溶含水介质上下盘有不同错动,但东西展布仍具有较好连续性;区域地下水循环过程极其复杂,泰山岩群、寒武纪及奥陶纪各类含水岩组通过排泄 渗漏、断裂垂向径流、水平地下径流等形式发生水流交汇,并在山前局部地区与第四纪松散孔隙水产生水量交换,最终通过泉或人工开采形式排泄。区域地下水流具有统一的“四场”,并且呈现明显的水平与垂向分带特征,大致沿东阿断裂及其延长线—吴家堡—华山—章丘区—淄博磁村一线划分冷泉与地热水的分界线,以600 m、1000 m划分出浅、中、深循环深度分界线;冷泉以浅循环为主,中、深循环为辅,地下水矿化度、温度、年龄偏低,而地热水以中、深循环为主,浅循环为辅,地下水矿化度、温度、年龄偏大。不同含水介质水流具有一定内在关联,构成一个完整的岩溶水系统。

    • 雷坤超

      2024,98(2):591-610, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023013

      Abstract:

      超量开采地下水引发的地面沉降已成为制约北京区域社会经济可持续发展的重要因素之一。2014年12月,南水北调中线工程正式通水,每年向北京输水超过10×108 m3,改变了北京供水格局,也为地下水压采、涵养及控制地面沉降创造了条件。本文利用多种监测数据,分析南水进京前后,北京平原区地下水和地面沉降的变化;研究不同水位变化模式下不同岩性及深度土层的变形特征;计算土层不同变形阶段的弹性和非弹性储水率;并对黏性土层产生较大残余变形和滞后变形的原因进行了探讨。结果表明:① 2015~2020年,平原区大部分地区第一至第四含水层组地下水位逐渐上升,地面沉降呈减缓的趋势。② 第二和第三压缩层组是沉降主要贡献层,除平各庄和榆垡站外,其余各站第三压缩层组沉降占比逐渐增大,沉降主控层有向深部转移的规律。③ 平原区北部和东部,第二和第三压缩层组对应的地下水位由降转升。在水位下降阶段,土层呈塑性和蠕变变形;水位上升阶段,土层以塑性变形为主,部分时间出现弹性变形,具有黏弹塑性。平原区南部,地下水位始终持续下降,土层变形始终呈塑性和蠕变变形。含水砂层则主要呈弹性变形。④ 土层变形的不同阶段,弹性和非弹性储水率并不是恒定的,随着地下水位下降,储水率呈减小的趋势。⑤ 黏性土层存在较大残余变形和变形滞后的原因,一是非弹性储水率大于弹性储水率,二是黏性土层的弱渗透性。

    • 研究进展
    • 赵健楠,张诗琪,耿志卿,肖龙,王江,史语桐,陆希

      2024,98(2):611-622, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023053

      Abstract:

      太空资源的勘探及利用是深空探测的重要目的之一。火星是人类最容易到达和资源利用最为迫切的行星,对火星资源进行勘查和原位利用是未来火星载人探测及基地建设需要解决的重要问题。本文对火星大气资源、水资源、土壤与岩石矿物资源、风能与太阳能资源等可利用资源的类型及赋存状况进行了分析,制作了火星资源的全球分布图,并从资源分布的角度提出了未来火星资源探测及火星基地建设的首选区域。同时,本文也总结了火星原位资源利用技术的研究进展及问题,认为未来需要从以下几个方面开展进一步研究:加强火星资源的针对性勘查与评估;开发新的资源利用模式与技术;建立资源利用成本的综合评估模型;完善资源开发与利用相关的法律法规。

    • 技术方法
    • 李兵院,郭娜,支立佳,杨文文,谢周,王潇,魏德贤

      2024,98(2):623-635, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023372

      Abstract:

      红外光谱技术,辅以显微镜下鉴定和矿物地球化学分析,通过系统采集达斯矿区地表岩石与钻孔岩芯样品,开展精细蚀变矿物填图,利用绢云母矿物Al- OH基团在2200 nm附近的光谱变化特征,开展勘查区及其外围的找矿预测。结果显示:① 研究区主要矿物为钠长石、微斜长石、石英、绢云母、高岭石、蒙脱石和绿泥石,另含有少量明矾石、电气石、石膏和黑云母等;② 电气石、明矾石、高岭石和绢云母矿物及其组合与成矿关系密切,具有中硫化浅成低温热液型矿床蚀变矿物组合特征;③ 目前已发现的Pb矿(化)体,主要产于300 m以浅,矿体底板为一套蒙脱石+绿泥石为主的蚀变矿物组合。矿体赋存于绢云母(高岭石+少量明矾石+电气石)蚀变带内,蚀变分带特征(矿化体中心向外)表现为:绢云母化→绢云母+高岭石(+少量明矾石+电气石)→绢云母+蒙脱石→蒙脱石+绿泥石;④ 区内长波绢云母指示了深部热源的位置,短波绢云母反映出热液流体与浅部大气降水的混合作用,根据绢云母矿物Al- OH波长插值填图及矿物组合特征变化确定了成矿流体pH值偏中性、温度逐渐降低的变化趋势;⑤ 绢云母矿物在2200 nm附近的光谱吸收深度与Pb品位之间呈正相关关系,10%吸收深度阈值可区分具有相似Al- OH吸收特征的绢云母和高岭石矿物;⑥ 结合GIS空间叠加分析,认为勘查区外围仍具一定找矿潜力。

    • 附件
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    • 娄德波, 张起钻, 江沙, 刘欢, 李婉悦, 董建辉, 周尚国, 陈旭

      收稿日期:2023-08-26,网络预出版日期:2024-03-04

      DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023374

      Abstract:

      喀斯特型铝土矿是我国铝土矿的最主要来源,占资源总量的90%以上,主要分布于华北克拉通和华南地块西南缘。近年来,作为一种战略性紧缺矿产,铝土矿的找矿勘查工作变得迫在眉睫。本文系统总结喀斯特型铝土矿的找矿预测成果,探索找矿预测方法最优组合,从而在找矿经验中进行归纳、总结。本文从地质、地球物理、地球化学、遥感以及地学大数据智能分析等多个方面并结合实例,全面梳理了我国喀斯特型铝土矿的找矿预测研究成果,认为地质和地球物理方法仍是目前中国喀斯特型铝土矿最主要的找矿预测手段。此外,分析了地球化学和遥感方法在寻找古喀斯特型铝土矿方面的局限性及其原因,指出未来展开地学大数据智能找矿的深远意义。

    • 李壮, 郎兴海, 刘慧, 詹宏宇, 谭豪, 张鹏

      收稿日期:2022-12-14,网络预出版日期:2024-02-02

      DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023373

      Abstract:

      位于东特提斯成矿域的西藏冈底斯成矿带是我国著名的铜铅锌等有色金属矿产地之一,浦桑果矿床是该成矿带内近年来找矿勘查新发现的大型富钴铜铅锌矿床,矿体主要赋存在岩体与早白垩世塔克那组接触带内,成矿作用复杂。闪锌矿是浦桑果矿床主成矿期(石英-硫化物阶段)的主要金属硫化物之一,主要发育深棕色~棕褐色的Ⅰ类闪锌矿(SpⅠ)和浅棕色~黄棕色的Ⅱ类闪锌矿(SpⅡ)两种不同类型的闪锌矿。本文采用电子探针(EMPA)和激光剥蚀电感耦合等离子质谱(LA-ICP-MS),对矿区不同类型的闪锌矿开展了原位微区主、微量元素分析。主、微量元素分析结果表明,闪锌矿中普遍富Co元素且SpⅠ中Co元素含量明显高于SpⅡ中的Co元素含量,Co元素主要以类质同象形式替代Zn元素(Co2+→Zn2+);SpⅠ和SpⅡ均具有富集Fe、Mn、Cd而贫Ga、Ge、In的成分特征,其中Fe、Mn、Cd等元素主要以类质同象形式产出,而Cu、Ag、Pb、As等元素则主要以矿物包裹体形式赋存于闪锌矿中。根据不同元素间的相关关系,认为浦桑果矿床闪锌矿中可能存在Fe2++Mn2+→2Zn2+、(In3+, Sn3+)+(Cu+, Ag+)→2Zn2+、As3++Ag+→2Zn2+、Pb2++2As3++□→4Zn2+(□为晶格空位)等简单和复杂的元素替代机制。结合闪锌矿中Fe、Mn、Ge元素含量和In/Ga、In/Ge、Zn/Cd元素比值与闪锌矿GGIMFis地质温度计的计算结果,指示浦桑果矿床闪锌矿形成于中高温(237~345℃)、低氧逸度、低硫逸度(logfS2=-13.4~-8.3)的环境。

    • 王平, 宋金跃, 酆少英, 高守杰, 孟祥帅, 刘栋梁, 邓小娟, 李倩, 贾佳, 花鑫升, 宋威, 王胜阳

      收稿日期:2022-07-06,网络预出版日期:2023-06-25

      DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023139

      Abstract:

      地貌形态是构造和地表过程相互作用的复杂产物,主要通过构造活动和岩石的抗侵蚀能力等来调解。构造活动相对较弱的古老造山带往往可以忽略构造驱动的岩石抬升,使得研究岩石抗侵蚀能力对其地貌雕刻的贡献成为可能。但是目前大多数在活动造山带地貌研究的结果显示地貌主要受控于活动构造,关于岩性对地貌演化影响的报道较少。色尔滕山山前断裂为河套盆地北缘的一条重要控盆断裂,全新世以来该断裂的活动性较强,曾发生过两次较大震级地震(M 6.4和M 5.9)。前人活动构造研究表明该断裂的活动性具有空间差异,中部乌加河镇活动性最强,两端逐渐减弱。但相对河套盆地北缘其他大型断裂(如狼山山前断裂、乌拉山北缘断裂和大青山山前断裂),该断裂的地貌参数研究较少。同时其地貌演化特征及发育机理仍然不清楚,这些均制约了对该断裂的变形动力学理解。本文基于30 m分辨率的DEM数据对该断裂进行详细的河流地貌学参数研究,包括使用Arcgis和Matlab脚本提取色尔滕山山前33条河流的子流域盆地高程-面积积分(HI)和相应河道陡峭指数(Ksn)、河道纵剖面及其裂点等地貌学参数。结果表明研究区河流HI值大部分处于0.40~0.66之间,其中乌加河镇附近具有高值,流域盆地处于发育的壮年期。瞬态河道和稳态河道均沿着色尔滕山山前断裂走向有分布,可能表明色尔滕山山前大部分河道目前处于瞬时地貌向均衡地貌演化阶段,并且通过对比发现瞬态河道裂点成因存在岩性和构造共同控制的现象。河流陡峭指数空间分布差异性较大,乌加河镇附近(13~20号)陡峭指数较大,向两边陡峭指数逐渐减小,在S8河流以西又有增大的趋势。通过结合岩性和降雨情况分析发现,河道陡峭指数除了受岩性抗侵蚀能力影响外,同时其分布还基本与前人得到的色尔滕山山前断裂垂直滑移速率分布和垂直位错分布基本一致。综合来看,地貌参数的空间分布是岩性差异和色尔滕山山前断裂活动分段差异性共同控制的结果,表明该地区岩性和构造对地貌的协同塑造作用。

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    • 甘肃北山新场花岗岩的成因、构造意义及对高放废物地质处置的启示:来自地球化学、锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素的约束

      贵仁高, 王驹, 孙嘉, 石开拓, 肖文舟, 周淼, 张晓平, 李南, 吴鹏, 段先哲

      Abstract:

      新场位于甘肃北山南部东段,是研究北山南部构造演化和开展高放废物地质处置选址评价的关键地区。新场岩体由中细粒黑云母二长花岗岩、花岗闪长岩、片麻状英云闪长岩三个岩相单元组成。黑云母二长花岗岩与花岗闪长岩总体富硅、富钾(K2O>Na2O)、富碱、铝含量中等,属于弱过铝质的高钾钙碱性A2型花岗岩;英云闪长岩低硅、富钠(K2O

      • 1
    • 造山型金矿容矿建造分类、成矿模式及找矿勘查

      王京彬, 王玉往, 李庆哲, 林寿洪, 王晨昇, 张会琼), 李德东)

      Abstract:

      造山型金矿床指造山过程中形成的后生脉状金矿床,受构造、建造双重控制,是全球最重要的金矿勘查类型。按容矿岩石建造的不同,造山型金矿可分为绿岩带型(包括绿片岩型、BIF型和花岗-片麻岩型3个亚类型)、浊积岩型、碳酸盐岩型(类卡林型)和浅成侵入岩型,构成了造山型金矿床完整的成矿谱系。不同类型之间具有紧密的时空和成因联系,可互为找矿标志。绿岩组合和浊积岩系具有高的金丰度,既是容矿岩系,也是重要的矿源层。多类型造山作用驱动大规模区域性流体活动,造就了造山型金矿省/巨型成矿带,岩浆流体叠加和“热机效应”是形成超大型金矿床的重要因素。构建了多源区域性流体+岩浆流体叠加的地壳连续成矿模型和造山型金矿区域成矿模式,强调了多旋回造山作用对造山型金矿的成矿意义。“有利矿源岩+剪切变形带+浅成侵入岩”组合是大型金矿系统的勘查选区标志,靶区优选的目标是获取找矿潜力大的优质矿权;矿权区勘查的优先目标是发现可规模化露天开采的矿床(体),通过化探异常评价和追索次生富集带,可快速发现主矿体;矿区深部找矿(深度>300m)潜力巨大,主攻目标是资源量大、品位高的热液通道相的厚板状或筒状矿体。

      • 1
    • 黔中寒武纪梅树村期磷块岩小壳动物化石结构和成分:对生物成磷的制约

      彭柔, 杨瑞东, 高磊, 高军波, 陈吉艳, 高川黔

      Abstract:

      小壳动物化石微结构及壳体成分的鉴定对于揭露寒武纪早期小壳动物群的演化具有重要意义,黔中地区早寒武世梅树村期磷块岩中就保存了大量的小壳化石,而以往对小壳化石微结构及成分方面的研究较少。本文利用电子显微镜、扫描电镜对岩石薄片和酸处理的小壳化石个体观察测试,分析了贵州织金熊家场、清镇落夯磷块岩中小壳动物化石微结构、壳体成分特征。结果显示,织金、清镇磷块岩中小壳化石多样性及其壳体成分表现一致,主要为软舌螺类,其成分为P、Ca、F、O等氟磷灰石组成元素;小壳化石壳体保存有明显的纳米级磷灰石矿化颗粒骨架、多圈层结构、溶蚀多孔隙和管体嵌套的现象。另外,通过电子探针对小壳化石进行原位微区元素面扫描,发现主要元素P、Ca分布在小壳化石及小壳化石碎片中,胶结物几乎不含P元素;同时借助薄片全玻面扫描推断全岩小壳动物化石(含化石碎片)含量,与磷块岩中磷含量呈正相关关系,认为寒武纪梅树村期小壳动物的繁盛对同期磷块岩的形成具有重要贡献。

      • 1
    • 条带状铁建造:旋回地层学的研究进展与挑战

      白阳, 马坤元, 张连昌, 王长乐

      Abstract:

      条带状铁建造(BIF)是前寒武纪特有的海相化学沉积岩,是早期地壳的重要组成部分,记录了早期地球构造演化、古环境变化和原始生命活动等重要信息。富有不同尺度的韵律条带是BIF的重要特征,尽管BIF的成矿物质来源和沉积条件等研究已经取得丰富的成果,但关于BIF中不同尺度条带的成因仍是极具争议的话题。近年来,地质学家在BIF地层中识别出大量可靠的米兰科维奇旋回记录,创新性地提出了天文轨道驱动了BIF中不同规模韵律条带的形成。本文系统梳理了旋回地层学在BIF地层中的研究进展,关注地球轨道旋回驱动的气候变化对BIF的影响,并进一步探讨其在华北克拉通BIF中的研究前景。

      • 1
    • 扩散年代学:进展与展望

      李扬, 吴黎光, 李献华

      Abstract:

      地质年代学为地球与行星科学研究提供时间坐标,以定量解析地质过程先后关系和时间尺度。历经百余年发展,定年技术的时间分辨率得以大幅度提高,地质年代学研究已从仅提供时代约束过渡到更加强调对地质过程时间尺度与节律的研究。然而,基于放射性同位素衰变的绝对定年技术精度存在物理极限,不能无限制提高,且其时间分辨率一般随年龄增加而变差,难以满足深时地质研究的高时间分辨率需求,发展时间分辨率不受绝对年龄约束的相对定年技术成为地质年代学的重要发展方向。本文围绕扩散年代学这一具有重要发展前景的相对定年技术,在系统回顾其理论模型和测量技术的基础上,重点对制约扩散年代学准确性和精确性的问题,如扩散系数的不确定性、扩散初始条件假设、浓度曲线的测试质量、以及误差传递等进行了探讨。本文还对扩散年代学近年来在岩浆储存与运移、成矿时间尺度与节律和变质过程等领域取得的部分重要进展予以评述。以石英中的Ti为例,不同实验给出的扩散系数差异超过3个数量级,据此计算的花岗岩岩浆在固相线上的储存时间从几十年变化到百万年尺度,显著影响我们对岩浆储存状态的理解。因此,解决扩散系数的不确定性是扩散年代学当前最为重要的问题。石英的CL灰度常被作为Ti含量的替代指标,但这需要考虑Al含量对CL灰度的影响,并严格评估Ti含量校正曲线和扩散剖面空间尺度不匹配对定年结果的影响。高温变质过程U-Pb定年通常给出较为离散的表观年龄,并被解释为变质过程具有较长的持续时间,这一定程度上可以通过高温下同位素体系因扩散引起的不封闭予以解释。展望未来,进一步完善扩散年代学在高温体系中的研究,拓展在中低温条件下的应用,并与绝对定年深度结合,是扩散年代学的重要发展方向,也是实现深时地质研究高时间分辨率解析的必由之路。

      • 1
    • 基底倾斜对冲断变形的控制作用——以龙门山冲断带为例

      于景强, 赵利, 张云银, 董大伟, 于正军, 王永诗, 张鹏飞, 魏文

      Abstract:

      基底倾斜是控制冲断带构造变形的重要因素。目前,学者对龙门山冲断带基底倾斜变形的研究较为薄弱。本文解译地震剖面发现,龙门山冲断带北、中、南段的基底变形亦具有差异性:北段整体向前陆倾斜2.6°,形成于冲断席的隆升作用;中段向后陆倾斜3.2°,形成于多期前陆压陷作用;南段向后陆倾斜2.6°,形成于早期伸展断陷和后期前陆压陷作用;新近纪以来,中、南段的后陆基底在青藏高原隆升作用下显著隆升。数值模拟实验表明,基底向后陆倾斜、水平沉降均会抑制构造变形向前陆扩展、产生冲断席叠加,而基底先存倾角的控制作用则反之;基底保持水平或向前陆倾斜时,后陆冲断席的隆升作用强于前陆,会造成基底整体向前陆倾斜;基底向后陆倾斜、浅表沉积时,楔形地层会促进斜坡带发育反向冲断。结合低温热年代学证据,数值模拟验证了龙门山冲断带南段基底的构造演化:晚白垩世以前,南段发育伸展断陷,沉积西厚东薄地层,基底向西倾斜;晚白垩世—始新世,南段发育前陆盆地,基底向后陆倾斜沉降;渐新世—中新世,南段的冲断变形向盆内强烈传递,基底基本无沉降;上新世以来,南段的后陆基底在青藏高原隆升作用下隆升,形成现今陡变地形。

      • 1
    • 数值模拟揭示岩石圈强度结构对被动大陆边缘形成的控制作用

      范庆凯, 郭金瑞, 高敏, 吴高奎, 王炎阳

      Abstract:

      被动大陆边缘的形成演化受到裂前岩石圈强度及其垂向结构的控制。为研究两个因素对岩石圈破裂时间、破裂方式、被动陆缘规模和形态等方面的影响,本文引入岩石圈综合强度(σt)和壳-幔刚性层耦合度(Coc)两个综合指标,并通过地球动力学数值模拟来揭示这种规律。数值模拟结果表明,岩石圈强度结构是控制其破裂持续时间的本质因素,其裂前强度越大,裂谷活动的持续时间越长,而在此基础上,壳-幔刚性层耦合度的降低则将进一步延长该过程。对于完全耦合(Coc=1)的岩石圈来说,在其开裂过程中往往上地壳先断,以纯剪模式形成对称陆缘。壳-幔刚性层耦合度降低(Coc<1)时地壳和上地幔刚性层分开变形,伴随裂谷中心的侧向迁移形成不对称型陆缘。这种情况下,当上地幔厚度相对有限时将率先断开,巨厚上地幔发育时则为上地壳先断,导致地幔岩剥露地表。另外,壳-幔刚性层低耦合度是产生大规模宽缓被动大陆边缘盆地的必要条件,具体表现为耦合度越低,裂谷中心迁移距离越大,形成的共轭陆缘规模也越大,而地壳厚度的增加本质上导致壳-幔刚性层耦合的降低,从而增大了陆缘规模,并已在南大西洋中段验证了上述认识。

      • 1
    • 柴达木盆地中西部古近纪-新近纪背斜构造裂隙孔隙卤水成矿规律与模式

      韩光

      Abstract:

      近年来在柴达木盆地中西部古近纪-新近纪背斜构造地层中发现了深层裂隙孔隙卤水,其储卤层厚度大、钾锂硼资源元素含量高、部分区域成矿条件已达边界品位或工业开采品位,进一步找矿潜力巨大。本研究详细梳理柴达木盆地古近纪-新近纪地层沉积及成盐演化、卤水矿床储层特征和元素地球化学,总结了卤水资源元素的时空成矿特征及成因机制,发现盆地西部储卤地层岩性为灰质泥岩和泥岩,而盆地中部则为泥岩和粉砂岩,钾锂硼资源元素含量总体呈现由西(狮子沟-南翼山)向中(红三旱-鸭湖)、向北(鄂博梁-冷湖-南八仙)逐渐递减的趋势,这与古湖盆沉积中心迁移演化密切相关,并建立了古近纪-新近纪背斜构造裂隙-孔隙卤水矿床成矿模型,对于今后开展勘查评价及成矿预测具有较好的指导意义。

      • 1
    • 粤北下庄花岗岩体岩石成因及与铀成矿关系:锆石微量元素和矿物化学的约束

      陶继华, 张泽凤, 任志, 徐志添, 孙俊杰, 曹俊, 苏献源, 冷成彪, 许德如

      Abstract:

      华南花岗岩型铀矿床常常与U含量大于10×10-6的富U花岗岩在空间上紧密共生,了解这些富U产铀花岗岩的岩石成因有助于铀矿找矿勘探和铀成矿理论研究。本文以下庄富U产铀花岗岩为研究对象,开展系统的锆石U-Pb年代学和锆石微量元素特征,以及黑云母和绿泥石矿物化学成分特征研究。结果显示,下庄花岗岩形成年龄为234~236 Ma。下庄花岗岩来自古元古代沉积岩部分熔融,熔体具有高F含量特征,并经历了较高程度的分离结晶作用,随着岩浆演化,氧逸度逐渐降低,U元素不断富集,并最终形成了含大量晶质铀矿、独居石、磷钇矿和钍石等富U副矿物的富U(>10×10-6)花岗岩。受燕山期基性岩浆作用形成的相对酸性和低度氧化性热液流体影响,下庄花岗岩中富U副矿物的U元素被大量萃取,成为铀矿化作用的重要成矿物质来源。

      • 1
    • 滇西昌宁-孟连带二叠纪碎屑岩地层:存在问题和研究进展

      金小赤), 郑建彬), 黄浩), 闫振)

      Abstract:

      内容:滇西的昌宁-孟连带被认为是古特提斯在该地区的遗迹,对研究古特提斯的演化意义重大。然而,该带中不同来源的地层单元或层序片段之间的关系非常复杂,既有时代相同而岩性迥异的层段,也有时代不同而岩性相近的层段,在很大程度上影响了人们对古特提斯演化的深入了解。一些早期建立的岩组,受露头较差、构造复杂、大化石稀少等具体条件的限制,对其所含内容的定义比较粗放,包含了不同时代、不同环境形成的岩石层段。这种情况尤以当初划归二叠系的碎屑岩地层为甚。本文对1980年代1: 20万地质填图时建立的涉及二叠系碎屑岩地层的岩组,即中北部耿马-沧源一带的南皮河组和南部澜沧-孟连一带的拉巴组,进行了解析,并结合笔者近年来所获得的化石、沉积岩石学、碎屑锆石年龄等材料和数据、以及大量的野外观察,梳理了两个岩组所包括的不同时代和岩性的岩片,重新厘定了南皮河组的内含,论述了拉巴组为何不宜再作为一个岩组使用,并建议对拉巴组所包含的在区域上可识别的岩片,可在进一步深入研究后再予以慎重命名。

      • 1
    • 福建德化县茶坑铜-钾长石矿床地质特征、地球化学及成因初探

      张承杰, 邱添, 熊发挥, 文武, 穆小平, 陈钦

      Abstract:

      福建省德化县茶坑铜-钾长石矿床(推断铜资源量236 t、钾长石资源量 41.52 wt)位于东南沿海中生代岩浆带德化矿集区中部,赋存在琼溪似斑状黑云母花岗岩体中。矿体类型包括钾长石矿体和铜矿体两类,受区内NNE向F1、F2和F3断裂及其次级断裂控制。根据脉体穿切及矿物共生组合关系,识别出三个热液演化阶段:钾化(阶段I)、硅化及白云母化(II)和碳酸盐化阶段(III)。其中,阶段I和II分别为主要的钾长石矿化和铜矿化阶段。铜矿化叠加在钾长石矿化之上,形成富铜又富钾长石的铜-钾长石矿石。综合矿床地质、矿物化学、全岩地球化学及锆石内部结构特征,认为茶坑铜-钾长石矿床为热液交代成因。铜-钾长石矿石中的岩浆锆石可能是流体在运移过程中从琼溪黑云母花岗岩中捕获/继承而来,其206Pb/238U加权平均年龄159.4±1.0 Ma (MSWD=0.21) 代表琼溪黑云母花岗岩的成岩年龄,并限定了铜-钾长石成矿时代的上限。茶坑矿区花岗斑岩呈脉状侵入黑云母花岗岩中,前者明显富集Ba、Sr、P、Ti、Pb和Cu,与铜-钾长石矿石的微量元素富集特征相似,初步推测茶坑铜-钾长石矿床的成矿物质及流体来源可能与区内花岗斑岩的演化有关。

      • 1
    • 伟晶岩中不同副矿物U-Pb同位素定年与示踪的问题与应用

      蒋少涌, 张浩翔, 刘思祺, 李雯恬, 尹燕梁, 车玉滢, 苏慧敏

      Abstract:

      定年和示踪一直是伟晶岩成岩成矿过程和稀有金属富集机制研究的关键科学问题。副矿物不仅是伟晶岩中稀有稀土元素的重要载体,还蕴含丰富的微量元素并具有较高的U-Th含量,是研究伟晶岩年代学、成岩成矿过程和物质源区的“理想探针”。稀有金属伟晶岩中常用的U-Pb定年副矿物有锆石、铌钽铁矿、独居石、锡石、榍石、褐帘石、磷钇矿和磷灰石等。由于封闭温度、矿物学特性和不同性质流体中元素行为的差异,伟晶岩中不同副矿物的U-Pb系统常表现出复杂的年龄谱系,可能记录了伟晶岩中潜在的后期地质过程,如:自交代、后期变质与流体改造等。因此,基于前期光学显微镜、扫描电镜、冷阴极发光、激光拉曼光谱分析等矿物微观结构研究,对不同期次或世代的副矿物进行原位微区U-Pb定年及主微量元素和同位素地球化学分析,对于全面认知多期地质事件和伟晶岩成岩成矿过程演化历史,进而更准确地构建其构造-岩浆-热液-成矿作用时空框架具有重要的科学意义。

      • 1
    • 贵州埃迪卡拉系-寒武系凝灰岩锆石U-Pb年代及地质意义

      徐进鸿, 吴承泉

      Abstract:

      灯影组和老堡组作为华南埃迪卡拉系-寒武系重要地层单位,其沉积时限和区域对比关系长期存在争议。本次对台地相黔北岩孔地区新寨剖面、黔北松林地区尖峰顶和王见山剖面灯影组,过渡带黔东偏岩地区牛角冲和新冲剖面以及斜坡相黔东南三穗挂榜剖面老堡组出露的凝灰岩层开展锆石阴极发光和U-Pb年代学分析。锆石LA-ICP-MS U-Pb 定年结果表明新寨、王见山和新冲剖面凝灰岩层分别形成于532±4Ma、536±5 Ma和535±4Ma,尖峰顶、牛角冲和挂榜剖面凝灰岩层分别形成于520±4Ma、517±3Ma和521±3Ma。综合前人研究结果表明灯影组和老堡组沉积时限分别介于551.1±0.7Ma到518±5Ma之间和550.6±3.3Ma到517±3Ma之间,属于同时异相沉积;岩孔、松林和偏岩地区老堡组及相当层位内发育的富铀磷块岩层分别形成于546.3±2.7Ma到532±4Ma之间、536±5Ma到520±4Ma之间和535±4 Ma到517±3Ma之间。

      • 1
    • 东北婆罗洲古地理重建:巴利奥宗大洋板块地层碎屑物源和年代学

      许 迪, Suzanna H.A. van de Lagemaat, Junaidi Asis, 曹立成, Eldert L. Advokaat, 姚会强

      Abstract:

      受古大洋持续俯冲活动的影响,东南亚现存微板块众多,其成因和构造演化复杂,使得该地区古地理重建难度极大,特别是东北婆罗洲地块的构造属性和前新生代古地理尚有较大争议。东北婆罗洲出露巴利奥宗(Baliojong)大洋板块地层,是记录古大洋由洋壳扩张至俯冲消亡的珍贵素材。本文对该地层西段两个浊积岩剖面开展了详细的物源和年代学调查,综合运用全岩地球化学、矿物学、锆石U-Pb年代学-形态学来限定其沉积时代和组成成分,进而揭示古大洋俯冲历史和上覆板块古地理。结果显示两剖面样品的各物源和年代学指标均存在较大差异,东侧浊积岩(剖面BF2)较西侧浊积岩(剖面BF5)具有更年轻的沉积年龄、更高的成分成熟度和碎屑组分含量、偏基性的母岩成分、更丰富和更大粒径的加里东期和印支期锆石颗粒。这些信息明确指示两套浊积岩为不同期次的俯冲增生产物。综合新获得碎屑年代学最大沉积年龄指标以及前人测定的硅质岩和玄武岩年龄,推测两套浊积岩形成于晚白垩世(~87 Ma和~93 Ma)。通过对比巴利奥宗浊积岩与周缘板块物源区的锆石U-Pb年龄信号,发现其与印支地块南缘-东马地块-西北婆罗洲一带存在潜在的源汇联系,推测巴利奥宗大洋板块地层形成的俯冲带位置更靠近巽他大陆,而不是华南大陆。本研究揭示的东北婆罗洲晚白垩世古地理对重建南海-东南亚地区中生代古大洋俯冲体系具有重要意义。

      • 1
    • 湘南晚白垩世风成砂岩及其环境气候意义

      李祥辉, 王旌羽, 郑辰予, 刘芮岑

      Abstract:

      风成砂岩作为气候指针广泛应用于古气候分析。华南晚白垩世风成砂岩的环境及气候研究尚存不足,古风向成因解释存在较大争议!本文对湖南南部长沙盆地、醴-攸盆地和茶-资盆地红花套组砂岩的岩相、结构特征和古风向进行了综合分析。结果显示:砂岩风化色多呈橘红、砖红色,层系组厚一般3?10 m,可达20 m以上,发育大型高角度斜层理;碎屑颗粒以细粒砂为主,分选磨圆中等-较好;石英边缘发育红棕、褐色沙漠漆;颗粒表面见碟形、新月形、V形等撞击坑;砂岩颗粒支撑,颗粒间多铁泥质填隙;砂丘由再活化面(R)、叠置界面(S)、砂丘间迁移面(I)分隔。这些特征表明湖南红花套组砂岩系风成成因。同时,这些风成砂岩相不仅垂向上发育在下伏罗镜滩组冲积扇体系之上,侧向也显示与冲积扇岩相交互与共生。冲积扇以阵发性碎屑流、泥质流沉积为特征,属于旱地扇类型。风成砂岩相与旱地扇相组合指示干旱-半干旱气候,可能形成于相对温凉气候条件。风成砂岩在盆地中的分布局限特点及与近源冲积扇相伴生规律指示华南晚白垩世风成砂形成于山间砂丘环境,并非沙海型沙漠产物。研究区风成砂丘砂岩中存在NE和SE两组盛行地表去向古风向记录,与现代行星风系风向不甚匹配,可能是行星风系、东亚季风和局部反-折射风向叠加的综合印记。

      • 1
    • 超级地幔树对全球构造的控制作用

      於文辉, 何发岐, 袁茂山, 王杰, 刘德民, 张世晖, 卞爱飞, 杨屿, 杨力行

      Abstract:

      地幔柱(Super Mantle Plumes)理论将地球内部运动及其构造运动归结为纯碎的物理化学运动,这不能准确反映地球的内部形态变化以及对CMB(core-mantle boundary)上部空间的作用。发育于于地幔中的Tuzo与Jason类似于歪脖子榕树,特征上具有植物“自我生长”的能力,因此将其命名为超级地幔树(Super Mantle Tree)”这样更能体现TUZO和JASON的生长形态、演变规律及其对全球构造的作用。超级地幔树在CMB以上为三空间结构:1600km深度以下为超级地幔树的树干生长空间;1600km到110km深度为超级地幔树树冠生长空间;超级地幔树在110km上部空间表现为条带状与东太平洋地区的横向连续片状结构,与全球板块形态及年龄分布基本一致,说明板块构造可能起始于110km。根据植物学原理以及太平洋同大西洋海水之间存在的地球化学差异性,推测超级地幔树之间可能存在地球化学生长分隔面(简称地幔分隔面)。地幔分隔面北端大致指向地磁S极,南端基本指向地磁N极。外核顶部对地幔的脉动作用可能是地幔运动的根源,地核运动控制地幔运动。全球一些地区经济地理线的走向与分布可能受超级地幔树生长过程的影响与制约。

      • 1
    • 被动陆缘盆地油气勘探进展综述

      冯志强, 郭金瑞, 田琨, 刘静静, 张忠民, 田纳新

      Abstract:

      自21世纪以来,被动陆缘盆地已成为全球油气勘探的重点领域。在统计被动陆缘盆地勘探数据,分析被动陆缘盆地历次理论、技术进展带来的勘探领域的不断突破和油气发现规律基础上,认为有三个方面大的持续发展,在勘探理论上已突破过去围绕裂谷找油,近年发展了坳陷型、转换型陆缘盆地油气成藏理论,提出在被动陆缘半封闭-封闭的局限大型坳陷周缘、转换型被动陆缘转换坳陷带、地幔出露带洋壳上覆远洋浊积砂领域找油的观点,在南大西洋西非段、西南非段、地中海东部、中北大西洋两端、东非海上均取得重大勘探突破;在勘探领域上横向呈现由陆上-浅海-深水-超深水,纵向由斜坡水道-斜坡扇-坡底扇-盐下碳酸盐岩-深水扇发展趋势;在工程技术上随着深水钻探、盐下目标地震识别刻画等技术发展,带动了水深3000m以上目标钻探和勘探突破。全球被动陆缘早期勘探主要在墨西哥湾周缘、南大西洋两岸中段,近年来逐步向中-北大西洋两岸、东非沿岸、北极等领域转移,未来被动陆缘油气勘探越来越走向远洋超深水、盐下、深层、极地等领域。

      • 1
    • 基于ASTER和SDGSAT-1热红外数据的新疆卡拉麦里蛇绿岩带岩性识别

      刘磊, 张昭, 张群佳, 梅佳成

      Abstract:

      热红外光谱(TIR,7–14 μm)对于造岩矿物的识别具有无可比拟的优势,但目前可用的星载热红外数据源较少,且影像普遍空间、光谱分辨率较低。我国2021年发射的可持续发展科学卫星1号(SDGSAT-1)携带的热红外成像仪(TIS)具有大幅宽(300 km)、高空间分辨率(30m)和高探测灵敏度等特点,在岩性填图中具有较好的应用前景。本研究选取新疆东准噶尔卡拉麦里地区ASTER和SDGSAT-1两种热红外影像,建立镁铁-超镁铁质岩、富石英岩、富长石岩和花岗岩类岩石指数,结合主成分分析结果分析不同岩石类型在二维、三维波谱特征空间中的分布特征,分别构建了两种数据的多维波谱特征空间岩性识别模型。结果表明:1)ASTER TIR和SDGSAT-1 TIS数据构建的岩石指数可以有效识别镁铁-超镁铁质岩、富石英岩、富长石岩和花岗岩,岩性识别总体精度分别为95.16%和98.02%;2)两种数据构建的多维波谱特征空间模型岩性识别效果也较好,总体精度分别提升至96.78%和98.54%;3)SDGSAT-1 TIS较ASTER TIR提取镁铁-超镁铁质岩精度提升了13.26%,对于露头较小岩体识别能力更强,在岩性填图方面应用潜力巨大。

      • 1
    • 俯冲动力学数值模拟中的网格选择

      杨少华, 潘家伟, 李海兵

      Abstract:

      包括俯冲动力学数值模型在内的地学中各种基于数学物理方程的数值模型必然涉及由离散节点组成的计算网格,它控制着数值计算精度进而控制着数值模型在解决实际地球科学问题中的可信度。近年来俯冲动力学数值模拟取得了长足进步,然而随意使用计算网格导致的数值计算精度仍然不清楚。本文针对经典科学问题,基于3套精度不同的计算网格构建了数值模型,通过比较不同精度计算网格导致的数值结果偏差,评估了低精度网格在实际研究过程中的可能影响。本文认为近十年来较常用的加密区精度为2km×2km的计算网格有可能得到包含明显数值误差的计算结果,进而影响数值模型在地学中的应用。因此,可能有必要重新审视近年来低精度网格的模型及其相应的地学结论。随着俯冲动力学数值模型越来越高的非线性特征,选择尽可能高精度的计算网格可能是必然选择。对于高非线性问题使用低精度网格的情况,需要确切证据证明网格可靠性。本文提出了一套新的适用于俯冲动力学的网格剖分形式:含悬挂点的局部加密结构化四边形网格。该网格可能在网格总数较少的情况下完成高精度数值计算,并且实现过程相对简单。

      • 1
    • 基于居里面深度对中国东北部大地热流的研究

      邱楠生, 许晴, 朱传庆, 宋佳霖

      Abstract:

      大地热流值是表征地球热状态的重要参数,也是进行深部地温预测和评价一个地区地热资源的最基本数据。受钻孔测温的影响,盆地外的无钻孔测温地区缺少实测的大地热流值。目前的热流分布图都是依据相邻盆地的实测值进行插值绘制的,无钻孔区热流值可信度较低。由于岩石居里点与温度密切相关,可以通过居里面深度来研究地表热流值。本文依据东北地区现有的居里面深度分布图,结合实测的岩石热导率、岩石生热率数据和相应的地壳分层状况,计算了东北地区的大地热流值,重新绘制了中国东北地区精细的大地热流分布图。东北地区整体大地热流处于42.5~95mW/m2之间,热流高值位于五大连池及敦化-密山断裂带海龙-牡丹江一带,松辽盆地内部、小兴安岭和长春-延吉缝合带也有局部的高热流值。热流高值与居里面隆起区域有较高的一致性,即居里面隆起处热流较高,而坳陷区热流较低。本次研究填补了中国东部地区热流实测值空白,为该区深部地温预测和地热资源评价提供了更加准确的参数。

      • 1
    • 鄂尔多斯盆地下侏罗统富县组孢粉植物群对Jenkyns事件的响应

      韦一, 南青民, 杨兵, 张新智, 孙思远, 苏桂芬

      Abstract:

      为研究Jenkyns事件对内陆盆地古气候的影响,通过对鄂尔多斯盆地南部富县组孢粉鉴定、分析,划分出3个孢粉组合,由下至上:Cyathidites-Deltoidospora-Chasmatosporites组合,地质年代为早侏罗世普林斯巴期; Classopollis-Quadraeculina-Chasmatosporites组合,地质时代为早侏罗世托阿尔期早-中期,与Jenkyns事件发生的时间一致; Cyathidites-Cycadopites-Psophosphaera组合,地质时代为早侏罗世托阿尔期晚期。孢粉群落反映的古气候信息显示:早侏罗世鄂尔多斯盆地经历了由亚热带湿润性气候→亚热带半湿润半干旱型气候→亚热带湿润性气候的转变。与前人在特提斯洋和泛大洋区域研究所得出的结论不同的是,Jenkyns事件在鄂尔多斯盆地(亚欧大陆腹地)表现为趋干趋热事件。

      • 1
    • 基于航磁资料的中国蛇绿岩带研究

      熊盛青, 杨海, 范振宇, 刘福香

      Abstract:

      通过六十多年的积累,我国已经基本完成了中国陆域的航磁覆盖,为区域地质构造研究提供了详实的地球物理资料。航磁异常主要反映了地壳中磁性物质的分布情况,尤其是构造-岩浆活动能够产生明显的磁异常,为隐伏岩浆岩的预测研究奠定了基础。基性-超基性岩通常具有较强的磁性,可以通过航磁数据进行识别。本文基于全国1:100万航磁异常数据及其岩性-构造解释结果,系统阐述了通过航磁异常识别基性-超基性岩的标志和圈定方法,分析了推断基性-超基性岩与蛇绿岩带的关系。研究表明,蛇绿岩带通常都具有宽度窄、异常强度高、形态规则的线性或串珠状磁异常特征,主要与蛇绿岩的保存情况密切相关。大规模的蛇绿岩带通常是不同板块的拼接带,呈现出区域磁异常边界的特征,代表不同陆块的基底性质的差异。小规模的蛇绿岩带,如弧后盆地拉张等形成的蛇绿岩,通常不具有分割区域磁场的特点,两侧地块基底性质相似。基于推断基性-超基性岩分布,在全国划分了22个蛇绿岩型基性-超基性岩带,并对岩带的特征进行了详细描述。例如,雅鲁藏布江蛇绿岩带呈现出双磁异常带的特征,北带磁异常的规模较大,延伸长,推断深部存在基性-超基性岩。南带磁异常规模较小,仅在日喀则地区连续分布,其余为串珠状磁异常,且不具有分割区域磁场的特点。通过磁异常三维反演,构建了雅鲁藏布江蛇绿岩带的深部结构特征。本文旨在通过磁异常的定性和定量分析,为蛇绿岩带(缝合带)的研究提供更多的信息,尤其是隐伏蛇绿岩,以指导铬铁矿找矿。目前航磁测量以中小比例尺为主,对于蛇绿岩带研究及铬铁矿找矿勘查是不足的,精细的分析和深部结构建模需要1:5万或更大比例尺航磁数据。

      • 1
    • 红河断裂带在莺歌海盆地的延伸——中央断裂的识别

      付永涛, 陈鹳霏, 吴涛, 王万银, 徐涛, 周章国, 杨安

      Abstract:

      红河断裂带的早期左行和后期右行走滑剪切作用对莺歌海盆地的构造演化和沉积过程具有重要的控制作用。虽然在莺歌海盆地的中央坳陷北部和南部已识别出红河断裂,但仍不清楚红河断裂带在中央坳陷是如何延伸的,因此对莺歌海盆地的构造演化和沉积过程研究造成了一定影响。目前都是基于盆地东侧的1号断裂和西侧的莺西断裂为边界,研究莺歌海盆地的构造演化。本文基于莺歌海盆地卫星测高重力异常,采用重力异常归一化总水平导数垂向导数(NVDR-THDR)方法厘定了中央断裂的分布,且在中央坳陷北部和中部得到了2D地震剖面的证实。中央断裂是红河断裂带在莺歌海盆地的延伸,在东方底辟区以北发育左阶断层,在平面上形成向东的错断;在昌南底辟区以东为数条平行断层组成的断裂带,在乐东底辟区发展为左行左阶断层系,发育了乐东南洼陷(拉分盆地)。地震剖面显示中央断裂在中央坳陷的埋深较大,在双程反射时长大于6 s的深度以下,依据地层层序判断其主要活动期为早于30 Ma并持续至15.98 Ma。依据双界面模型快速反演方法计算的莺歌海盆地沉积物厚度,在中央坳陷发育5个厚度大于15 km的沉积中心。总体上,中央断裂以西为沉降中心,以东为沉积深度变浅的梯度带。同时,中央坳陷的5个底辟构造带均分布于中央断裂以西,尤其是乐东区的左行左阶断层系对3个平行分布的底辟带有明显的控制作用。中央断裂对莺歌海盆地构造演化和油气勘探具有重要的意义。

      • 1
    • 莺歌海盆地一号断层成因机制新认识—模拟实验和讨论

      肖坤泽, 童亨茂, 杨东辉, 李雪松, 李绪深, 崔浩

      Abstract:

      莺歌海盆地由于其特殊的构造位置(红河断裂带向海域的延伸区)以及丰富的天然气资源,长期受学术界和石油产业界的高度关注。自提出印度-欧亚大陆碰撞-挤出模式来解释东南亚的构造变形特征以来,莺歌海盆地一直被学术界认为是中国典型的走滑拉分盆地。然而,基于“广义断层理论”,通过对三维地震资料系统的构造解析,发现莺歌海盆地的主控边界断层(一号断层)的构造特征以及断距分布均与传统的走滑断层明显不匹配,但又很符合斜向伸展下的构造变形特征。为此本文在一号断层构造特征解剖的基础上,结合模拟实验,提出了一号断层的成因机制新认识。结果表明:一号断层具有明显的斜滑正断层特征,沿断层走向不同段的走滑和倾滑位移量以及对盆地沉积充填的控制作用都存在显著的差异;该边界断层是在渐新世-中新世时期南北向伸展作用下,由于先存构造复活而发育的斜滑正断层,这些认识也得到了砂箱模拟实验的验证。一号断层成因机制的新认识,从理论上揭示莺歌海盆地的成因机制,并能够对莺歌海盆地的构造解析及其后期的油气勘探开发等方面提供指导。

      • 1
    • 华北板块南缘寒武系苗岭统碳酸盐岩硬底:缺乏生物扰动背景下的早期海底胶结作用

      代明月, 尹忠雷, 齐永安, 韩兰兰, 陈松华, 卿诗韵

      Abstract:

      华北地台南缘寒武系苗岭统碳酸盐岩硬底发育在核形石灰岩和鲕粒灰岩之上,并明显截断下伏的碳酸盐沉积物。本文通过对硬底界面之下颗粒间的放射纤维状方解石胶结物和等厚环边的微晶胶结物分析,表明其形成于早期海底胶结作用,该时期早期胶结区靠近沉积物-水界面,易受潮汐和波浪冲刷而暴露海底,并在持续搅动的高能环境中经历磨蚀和平整,形成硬底。由于硬底形成后几乎没有受到强烈改造和持续生物侵蚀的影响,通常表现出简单、平坦的表面形态。研究区馒头组二段含硬底层段形成于低、高能交替的潮间-潮下水道环境,以微晶方解石为主要的胶结剂沉淀;张夏组含硬底层段形成于台内鲕粒滩高速建造期,以物理化学沉淀和早期海底胶结作用为主。研究区出现的硬底表明,该时期海水化学条件和海底生态环境利于碳酸盐沉积物的早期胶结。硬底作为早期海底胶结作用的突出证据,对于研究碳酸盐沉积物的早期成岩作用及岩化特征具有重要意义,其形成过程及成因也为古海洋化学条件和底栖生态系统的变化提供了主要依据。

      • 1
    • 2023年8月6日山东德州平原M5.5地震同震变形及地震活动性变化数值模拟研究

      孟秋, 王子韬, 张怀

      Abstract:

      2023年8月6日,山东省德州市平原县发生M5.5地震,造成了严重的经济损失,打破了山东省近40年未发生M≥5.0地震的平静期。平原地震震中区域人口稠密,经济发展迅速,其引起的区域地震活动性变化与未来强震发生的可能性是社会关注的热点。本文通过有限元数值模拟方法,建立三维模型研究震中孕震环境及其邻区同震形变应力场,利用假定破裂模型模拟地震同震位错,根据库仑应力变化理论探究周围区域地震活动性变化。结果表明,本次地震主要形变集中于发震断层10km范围内,震中位置库仑应力下降超过500kPa,未来短期内强震发生概率不大。平原地震对附近地震活动性造成了一定影响,可能促进了北部走滑型中小震活动,抑制了西侧正断型地震的发生。对于华北平原及邻近断层地震活动性变化仍需要更长时间地震数据和更深入的研究工作。

      • 1
    • 黄汲清与中国大地构造研究

      任纪舜, 牛宝贵, 赵磊, 徐芹芹, 刘建辉, 朱俊宾, 刘仁燕

      Abstract:

      本文概述了黄汲清的中国大地构造经典著作——《中国主要地质构造单位》的基本内容和写作基础;阐述了黄汲清及其科学集体的治学风格和工作方法,强调野外地质调查的重要性,突出用新的科学理念和事实,与时俱进不断发展大地构造学。指出大地构造学已从研究地球表层地壳构造、岩石圈构造,进入用地球系统观研究地球整体多圈层构造的新阶段。

      • 1
    • 西藏嘎日阿统超大型花岗岩铷矿床锆石U-Pb年龄及铷的赋存状态

      谢金玲, 唐菊兴, 林 彬), 唐攀, 祁婧, 邓世林, 何 亮, 张晓旭

      Abstract:

      青藏高原广泛分布大量的高分异花岗岩,但其稀有金属的成矿潜力和找矿方向尚不清晰。嘎日阿统矿床是近年来在拉萨地体中部新发现的超大型花岗岩型铷矿床。详细的地质调查和钻孔编录结果显示,嘎日阿统矿床铷矿化主要赋存在二长花岗岩及其围岩中。锆石U-Pb测年结果显示含矿的二长花岗岩的加权平均年龄为 20.0 ± 0.5 Ma(n=14,MSWD=1.8),说明其是中新世岩浆侵位的产物。显微矿物学及电子探针分析数据揭示铷主要以类质同象的形式赋存在白云母和黑云母中,未发现独立的富铷矿物。此外,白云母和黑云母的地球化学特征,进一步揭示与成矿作用有关的岩浆起源于低氧逸度环境下壳源物质重熔,岩浆经过强烈的结晶分异后形成的富氟岩浆热液,最终形成大规模铷矿床。最后,嘎日阿统超大型花岗岩铷矿床的发现,不仅丰富了中国铷矿资源的分布规律,也支撑了青藏高原高分异花岗岩的稀有金属的勘查评价。

      • 1
    • 华南晚中生代大陆变形、深部过程及动力学

      李建华, 董树文, 赵国春, 张岳桥, 辛宇佳, 王金铭, 卢运可

      Abstract:

      受控古太平洋板块俯冲及后撤作用,华南晚中生代经历了强烈大陆再造,并伴随幕式岩浆活动,是研究活动大陆边缘构造-岩浆作用、壳幔过程和板块俯冲动力学的天然实验室。本文系统综述了近年来发表的构造变形、岩浆作用和深部结构等多学科成果,以构造解析为主线,深-浅结合,在华南识别出与古太平洋板块俯冲相关的中晚侏罗世弧背缩短和白垩纪弧后伸展系统,厘定了二者的时空格架和叠加改造关系。弧背缩短系统以扬子中部的隔档-隔槽式褶皱、深部多层滑脱和双重逆冲推覆构造为特征,具SE向NW的逆冲扩展变形规律,与古太平洋板块的前进式俯冲有关。白垩纪主体以大陆伸展为主,经历了伸展和挤压变形交替,并伴随着岩浆活动的爆发、迁移和停止,其可能与板片俯冲动力学变化有关。在此基础上,我们分析了白垩纪岩石圈长距离伸展的深部过程及浅表响应,提出了岩石圈随深度变化的分层差异伸展模式。自下而上,从岩石圈地幔到上地壳,应变近一致地表现为(W)NW- (E)SE伸展,反映了垂向变形一致性。可能的垂向应力传播过程:板片后撤诱发长距离地幔流,其在岩石圈底部形成剪切牵引应力,促进下岩石圈地幔被动拉伸;上岩石圈地幔局部发育强应变剪切带,作为应力传播构造,其可有效加强壳-幔间剪切,促进下地壳韧性拉伸,将下地壳和岩石圈地幔的变形关联。我们认为岩石圈伸展、板片后撤和地幔流形成了三位一体的动力学耦合系统,将华南岩石圈长距离伸展的驱动力归结为:(1)古太平洋俯冲带海沟后撤和板片回卷诱发的远程效应,和(2)地幔流在岩石圈底部施加的剪切牵引应力。

      • 1
    • 黔北遵义二叠纪沉积碳酸锰矿中稀土元素富集过程

      徐海, 高军波, 杨瑞东, 徐进鸿, 刘志臣, 谯文浪, 叶飞, 张旭

      Abstract:

      稀土元素及钇(REY)作为国家战略性关键金属矿产资源长期以来备受关注。近年来,国外相继报道了许多沉积锰矿显著富集 REY(>500×10-6),然而沉积锰矿中REY富集的物源、赋存载体及富集过程等仍缺乏精确约束。值得关注的是,笔者及课题组通过对遵义锰矿床中稀土元素组成分析发现遵义锰矿普遍富集REY,矿石及底部凝灰质粘土岩中REY平均总量分别可达693.97×10-6和1464.54×10-6,并主要以富集La、Ce、Nd及Y为特征,系我国首个报道的含稀土碳酸锰矿床。岩矿石宏微观矿物组构、共生、穿插关系及REY分异特征等表明,锰矿中REY来源于峨眉山大火成岩省(ELIP)岩浆-热液系统的主要贡献。锰矿中REY主要以磷酸盐的形态存在,矿石及凝灰质粘土岩中REY分别以独立稀土矿物(独居石及磷钇矿)和含稀土磷酸盐(磷铝锶石)为主要赋存载体。矿石中独居石和磷钇矿主要呈细粒(<10μm)它形散点状与菱锰矿及铁菱锰矿等自生矿物共生,并与菱锰矿内部少量的残余铁锰氧化物及蚀变凝灰岩矿物紧密共存;同时凝灰质粘土岩中磷铝锶石呈微晶颗粒状或胶体状与伊利石和石英等细粒矿物紧密共生,且局部可见蚀变火山碎屑残余物,上述特征记录了在早期成岩-蚀变作用过程中REY由铁锰氧化物及凝灰岩中转移进入磷酸盐的特征。综上所述,本文认为遵义锰矿中REY富集受ELIP古构造-岩浆-热液、多种赋存载体及多沉积阶段等因素共同控制,其中REY最初可能赋存于铁锰氧化物及凝灰岩中,而后在早期成岩-蚀变过程中转移至磷酸盐形成自生(含)稀土磷酸盐矿物。

      • 1
    • 黔桂地区泥盆纪富有机质竹节石页岩:一个重要的潜在性页岩气勘探目的层

      梅冥相, 岑文攀, Muhammad Riaz

      Abstract:

      泥盆纪是地球历史之中碳质页岩的全球性沉积作用一个特别显著的幕。在黔桂地区深水沉积主导的台间盆地相之中,从早泥盆世的埃姆斯期到晚泥盆世的弗拉斯期,集中发育一套总厚度超过600米的富有机质竹节石页岩,以下特征表明这些富有机质的竹节石页岩将成为重要的潜在性页岩气勘探目的层:1)页岩的总有机碳含量(TOC)值多为2%~4%,可以高达5%~6%;2)从早泥盆世的埃姆斯期至中泥盆世,有机碳多集中富集在三级海平面相对上升期沉积的、而且单层厚度常常超过百米的富有机质竹节石页岩主导的缺氧盆地相沉积之中,相对应的三级海平面下降期则为亏损有机碳的陆棚相沉积;3)在晚泥盆世弗拉斯期硅质岩主导的榴江组之中,有机碳多富集在三级海平面下降期的、单层厚度为30至40米的缺氧盆地相富有机质竹节石页岩之中,所对应的三级海平面上升期则为硅质岩主导的而且亏损有机碳的远洋盆地相沉积。暂时归为缺氧盆地相的富有机质竹节石页岩中的有机质堆积作用,主要受到以下三个因素之间的复杂的非线性相互作用所控制:生产率、保存作用和沉积作用速率;更为特别而且重要的是,基于高密度保存的竹节石化石(含量可以超过30%),研究区的泥盆纪富有机质竹节石页岩,除了这三个因素之外,浮游动物的“生物碳泵(The biological carbon pump)”作用过程,将是这些竹节石页岩富集有机质的另外一个重要机理。

      • 1
    • 鄂尔多斯西北缘三叠纪伸展作用—来自狼山地区玄武岩的限定

      惠洁, 范立勇, 赵伟波, 康锐, 王宇菲, 张进, 张北航, 赵衡

      Abstract:

      本文报道了阿拉善东北缘狼山地区新发现的三叠纪玄武岩,通过对该三叠纪玄武岩形成环境以及同时期的构造变形开展相关研究,探讨了鄂尔多斯西北缘晚三叠世盆地的类型及形成背景。40Ar/39Ar年代学和全岩地球化学分析结果显示,该玄武岩形成于晚三叠世(217 Ma),表现出OIB的化学特征,为石榴石和尖晶石二辉橄榄岩经历约5% ~ 10%的部分熔融而形成的,形成于板内伸展环境下软流圈的减压熔融。同时,该地区发育有晚三叠世NE-SW走向左行韧性剪切带,该期左行剪切向南可与巴彦乌拉山和贺兰山地区的同时期左行剪切相连,向北可延伸至蒙古国境内,时间的同时性说明该左行剪切与玄武岩的形成密切相关。本文通过将狼山和贺兰山地区发育的同时代玄武岩、延长组沉积以及左行走滑剪切进行对比,认为鄂尔多斯西北缘在晚三叠世发生过一期左行走滑剪切并伴随有拉分盆地的形成,导致了岩石圈的伸展,进而使得软流圈发生减压熔融形成了玄武岩。该期左行走滑剪切的形成是由于华北板块和华南板块的碰撞导致阿拉善与鄂尔多斯地块之间发生了相对运动。

      • 1
    • 滇中盆地石炭纪?中二叠世沉积–古地理特征与富Li黏土岩物源分析

      张佳慧, 闫臻, 薛传东, 俞良军, 魏爱英, 付长垒, 王维, 王宇, 周红琳

      Abstract:

      滇中盆地石炭系–中二叠统产有铝土矿、煤、方解石矿、石灰岩等矿产,并伴生大量的富Li黏土岩,其成矿环境受沉积环境及其构造古地理时空演变的制约。系统的野外调查研究显示,滇中盆地石炭系是一套形成于滨岸潮坪–潟湖环境的陆源碎屑岩和碳酸盐岩组合,下–中二叠统则为潟湖–潮坪–开阔台地相沉积组合。其中,下石炭统大塘组主体表现为潮坪环境的碳酸盐岩夹泥页岩组合,潟湖相沉积仅出现在牛首山古陆周缘;上石炭统威宁组和马平组仅在牛首山古陆旁侧零星出露,为滨岸潮坪相沉积;下二叠统倒石头组是一套细粒陆源碎屑沉积组合,局部夹少量灰岩透镜体,产有铝土矿、煤矿及富Li黏土岩,形成于潮坪–潟湖环境;中二叠统栖霞组和茅口组为藻屑灰岩、白云质亮晶生屑灰岩及中–粗晶白云岩组合,为开阔台地相沉积。空间上,大塘组和倒石头组地层厚度变化较大,总体具有向南地层厚度变薄且煤层和铝土质岩层数减少的趋势,显示水体向南逐渐变浅;栖霞组和茅口组向北的出露面积和厚度增大,与古水流分析揭示的早、中二叠世时期滇中地区具有东南高、西北低的古地貌特征相一致。这说明,滇中盆地东南侧的牛首山古隆起是该盆地倒石头组的主要沉积物供给区。岩石地球化学资料显示,倒石头组为富Al和Li的黏土岩,并受物源区风化强度和沉积环境的控制,当Al2O3 <55%、Al2O3/SiO2<3时,Li与Al2O3含量呈正相关关系,其余均呈负相关关系。区域资料分析显示,牛首山古隆起以前寒武纪中–基性火山岩和相关沉积岩为主,在早石炭世–中二叠世受古特提斯洋持续打开的影响发生区域隆升,导致其火山–沉积地层发生风化剥蚀并伴随区域火山活动,从而成为其旁侧的滇中盆地铝土矿和富Li黏土岩的重要来源。

      • 1
    • 青海海德乌拉铀矿床萤石微量元素地球化学特征及其地质意义

      吴佳, 刘晓东, 王凯兴, 戴佳文, 余驰达, 孙立强, 朱坤贺, 杨建俊

      Abstract:

      青海德乌拉铀矿床是目前西北地区唯一探明的单铀型火山岩型热液铀矿床,查明该矿床成矿流体性质与成矿机制,有利于矿床成因的认识和找矿实践的开展。本文首次对青海德乌拉铀矿床中与成矿作用关系密切的脉石矿物——萤石开展了详细的矿物学、岩相学和微量元素(含稀土元素)研究,以探讨成矿流体特征。研究表明,海德乌拉铀矿床产出有紫黑色、紫色两期热液萤石脉,其中紫黑色萤石与成矿关系更为密切。两期萤石的微量元素特征和稀土配分模式明显不同,成矿期紫黑色萤石相对富集Sr和Ba,而成矿后期紫色萤石相对富集REE以及Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Rb、Y、Zr、Nb、Mo、Cs、Pb、Th和U等微量元素。其中,成矿期紫黑色萤石ΣREE变化范围较大(59.98×10-6~118.31×10-6),中值为75.02×10-6,稀土配分模式呈轻稀土富集的右倾型(ΣLREE/ΣHREE中值为5.06),轻重稀土分异明显((La/Yb)N中值为12.24),具有中度铕负异常(δEu中值为0.56),铈异常不明显(δCe中值为0.99)和钇正异常(δY值中值为2.21);成矿后期紫色萤石ΣREE含量较高(194.12×10-6~207.67×10-6),中值为195.55×10-6,稀土配分模式呈轻稀土富集的右倾型(ΣLREE/ΣHREE中值为4.76),轻重稀土分异较明显((La/Yb)N中值为6.37),具有强烈铕负异常(δEu中值为0.09)、明显的铈正异常(δCe中值为1.33)和钇正异常(δY值中值为1.90)。根据与围岩和沥青铀矿的地球化学特征的对比结果,认为海德乌拉铀矿床中成矿期和成矿后期的两期萤石形成于不同来源的流体,成矿期萤石反映了其形成于富含F-、Cl-的酸性流体,可能是大气降水与岩浆水的混合,且在相对还原的环境下沉淀成矿;成矿后期紫色萤石主要继承了赋矿火山岩围岩的Eu负异常特征,但Ce明显正异常,暗示成矿后期萤石形成于更为氧化的环境,具有更高比例大气降水的加入,且成矿后期流体的氧逸度和pH值与成矿期的流体相比更高。

      • 1
    • 华南伊迪卡拉(震旦)系年代地层划分方案及其层型剖面

      陈启聪, 唐烽, 张恒, 高林志, 任留东, 赵明胜, 李玉兰, 张立军, 赵萌生, 陈建书, 王约, 焦德光, 刘军平

      Abstract:

      依据华南峡东标准剖面的地球化学和多重地层划分对比资料,2014年全国地层委员会发布了伊迪卡拉(震旦)系年代地层划分暂定方案。该方案近年来已经受到来自新、老生物地层和同位素地质年代学研究所获得的新成果、新认识的挑战,迫切需要推出新的具体划分方案,建立新的阶一级层型剖面,作为华南乃至全国伊迪卡拉系对比划分的标准。为此,本文建议在伊迪卡拉纪以生物地层学为主的年代地层单元划分标准,提出在华南分别建立伊迪卡拉系上统和下统的顶阶层型剖面,即江川阶和翁会阶。本文推介了这两阶的相关顶、底界线层型剖面及标志化石、推测年龄和内部细分的化石带;其次初步设计了新的伊迪卡拉纪、统、阶年代地层格架(地层柱),提议待定的上、下统及其余各阶名称,指明今后重点工作、细致研究的层型剖面和对比区域。

      • 1
    • 西准噶尔北部晚石炭世I型花岗岩的岩石地球化学和锆石Hf-O同位素特征:对其岩石成因与构造过程的启示

      张蕊, 尹继元, 邱亮, 陶再礼, 杨帆, 陈文

      Abstract:

      西准噶尔地区发育大量的晚古生代侵入岩,但它们的岩浆源区和形成的构造背景仍然存在较大的争议。本文对西准噶尔北部阿尔加提山黑云正长花岗岩进行了详细的岩石学、地球化学、锆石Hf-O同位素研究,旨在揭示其岩石成因和构造背景,探讨其与地壳生长的关系。两件样品的锆石U-Pb定年结果分别为301.8 ± 1.4 Ma和303.7 ± 3.1 Ma,形成于晚石炭世。阿尔加提山黑云正长花岗岩样品含有角闪石,高硅(SiO2=67.8~68.9%)、富碱(K2O+Na2O=9.36~9.89%)、具有低的铝饱和指数(A/CNK=0.96~1.00),伴有低的Ga/Al值(2.27~2.34),Rb/Sr值(0.35~0.50),显示出I型花岗岩的亲和性。同时,这些样品均富集大离子亲石元素和轻稀土,亏损高场强元素(如Nb、Ta和Ti等),和负的Eu异常(δEu=0.72~0.85),类似于典型俯冲相关的岛弧岩浆特征。这些I型花岗岩具有高的、正的锆石εHf(t)值(+11.2~+14.5)和年轻的二阶段Hf模式年龄(TDM2=392~604 Ma),以及比地幔值略高的锆石δ18O 值(5.73~6.51‰)和高的锆石饱和封闭温度(Tzr=854~895℃),可能是新生下地壳在高温背景下部分熔融的产物。前人研究发现西准噶尔北部还发育有晚石炭世A型花岗岩、高镁安山岩、埃达克质岩墙。这些高温岩石组合的形成可能与晚石炭世的洋中脊俯冲及其相关板片窗作用有关。在洋脊俯冲背景下,软流圈地幔上涌加热新生下地壳,促使其发生部分熔融形成I和A型花岗岩。西准噶尔地区大多数下地壳主要形成于早古生代,表明该地区在显生宙发生了显著的地壳增长。

      • 1
    • 西藏班公湖-怒江缝合带中段东巧豆荚状铬铁矿地球化学特征及构造意义

      张博扬, 熊发挥, 徐向珍, 邱添, 张承杰, 何兰芳, 王天泽, 杨经绥

      Abstract:

      东巧蛇绿岩位于班公湖-怒江缝合带中段北部,岩石组合较为完整,由地幔橄榄岩和铬铁矿组成,其中地幔橄榄岩主要为方辉橄榄岩和纯橄岩。铬铁矿多呈透镜状和条带状,并常带有纯橄岩包壳,二者一起赋存在方辉橄榄岩脉中。东巧地幔橄榄岩中橄榄石Fo值(91.2~92.9)和副矿物铬尖晶石Cr#值(70.16~76.60)均较高,与班公湖-怒江缝合带上丁青、切里湖、依拉山等岩体较为相似,表明东巧蛇绿岩经历了较高程度的部分熔融。东巧铬铁矿的铬尖晶石化学成分表明岩体内同时存在高铬型铬铁矿(Cr#值为60.67~82.67,Mg#值为54.45~68.08)和高铝型铬铁矿(Cr#值为56.36~59.62,Mg#值为67.20~72.68)。东巧地幔橄榄岩稀土元素特征表明其具有弧前地幔橄榄岩特征,微量元素配分模式与Izu-Bonin-Mariana具有极高相似性这一特征,指示东巧蛇绿岩可能形成于板块俯冲消减带上盘海底扩张环境。铬铁矿的PGE元素配分模式与罗布莎高铬铬铁矿相似,具有富集IPGE,亏损PPE的特点。对东巧地幔橄榄岩及其铬铁矿平衡熔体进行分析,高铬型铬铁矿形成于SSZ型弧前盆地,高铝型铬铁矿形成于MORB型环境,并对比班怒带毗邻岩体,指示东巧地幔橄榄岩及其铬铁矿经历了MOR→SSZ的多期次演化过程。从纯橄岩包壳到条带浸染状铬铁矿的过渡带中,铬尖晶石Cr#值增加(67.22~68.48),Mg#值降低(57.35~74.56),反映了地幔源区存在着不同程度的部分熔融作用,同时进一步表明东巧地幔橄榄岩及其铬铁矿可能经历了一定程度的熔体-岩石反应。

      • 1
    • 东非肯尼亚裂谷地裂缝的多层级结构和成因机制

      贾智杰, 卢全中, 黄伟亮, 庄建琦, 朱兴华, 马鹏辉, 王飞永, 王祚鹏, 刘阳, 贺鸣, 赵俊彦, 何芝远, 霍秉尧, 彭建兵

      Abstract:

      东非大裂谷作为地球最著名的大陆裂谷和断陷带,开展裂谷内的地裂缝成因研究对理解主动裂谷作用以及指导裂谷区工程建设具有重要意义。本文在对东非肯尼亚裂谷地裂缝进行野外调查,槽探,地球物理勘探以及氦同位素检测的基础上,建立了地裂缝在地壳内的多层级结构,并分析了其成因机制。结果表明:研究区共发育22条大型地裂缝,地裂缝主要分布于研究区的东侧边界断裂与两座火山之间的裂谷盆地内。地裂缝在地表表现为松散沉积物的破裂塌陷,在火山碎屑岩表面显示为单纯的拉张裂缝并具有冒气现象,电阻率探测表明地裂缝是地壳内岩石裂隙在浅表部的延伸。结合氦同位素特征,揭示了地裂缝-基岩破裂-断层-岩浆房-断层-上地幔组成的地裂缝壳-幔-岩石圈多层级结构。在以上研究的基础上,根据研究区地壳形变特征和数值模拟,揭示了东非肯尼亚地裂缝的成因机制并总结为:地幔上涌-地幔入侵-岩浆房膨胀-地表成缝。

      • 1
    • 吉林省小红石砬子铅锌(银)矿床Fe同位素特征及指示意义

      王高天, 王达, 白峰, 徐德兵, 王贵龙

      Abstract:

      小红石砬子铅锌(银)矿床是吉中-延边铜镍多金属成矿带中具有代表性的中型矿床,矿床类型划分观点主要包括VMS型、中-低温热液脉型、喷流沉积-热液叠加改造型。为了约束矿床成因,本文系统研究了黄铁矿和磁黄铁矿Fe同位素特征。δ56Fe值的总体变化范围为–0.82‰ ~ 1.00‰;通过和各种类型矿床Fe同位素组成进行对比,发现其Fe同位素组成兼具热液型和沉积型矿床特点,成矿热液可能为地热卤水,最符合的矿床类型为MVT型。黄铁矿的δ56Fe值从第一阶段(1.00‰)到第二阶段(0.21‰ ~ 0.83‰)再到第三阶段(0.08‰ ~ 0.12‰)逐渐降低,磁黄铁矿的δ56Fe值从第一阶段(–0.82‰)到第二阶段(–0.55‰ ~ 0.13‰)再到第三阶段(–0.23‰ ~ –0.21‰)不断升高,表现出典型的瑞利分馏特征。共生矿物对中,磁黄铁矿相对于黄铁矿优先富集轻Fe同位素,与前人研究结果相同。本文还建立了该矿床Fe同位素分馏模型,该模型指示采集的样品对应成矿过程的中间阶段(33.96% ~ 63.70%),早阶段(0.00% ~ 33.96%)和晚阶段(63.70% ~ 100.00%)对应的72.26%的金属资源仍未找到。综上所述,小红石砬子铅锌(银)矿床Fe同位素分馏主要受瑞利过程的控制,虽然Fe同位素证据指示矿床成因为MVT型,但是地质特征略有差别,应为类MVT型矿床,矿区仍具有进一步找矿的潜力。

      • 1
    • 四川盆地东南部顺层裂缝充填脉体生长模式及其地质意义

      田鹤, 李跃纲, 曾联波, 陈丽清, 伍秋姿, 殷樱子, 李虹, 徐亮, 李彦佑, 杨雪, 李度, 陈瑶

      Abstract:

      顺层裂缝在富有机质页岩中广泛发育,是页岩气重要的储集空间和侧向运移通道,影响着页岩气的运移、富集、保存以及储层压裂改造效果。但由于顺层裂缝的形成具有多成因性和多期性,导致顺层裂缝的成因机理十分复杂,难以判别。本次研究以四川盆地东南部五峰组-龙马溪组页岩为例,通过野外、岩心、薄片以及扫描电镜资料,对顺层裂缝的宏观特征及其充填脉体的显微结构特征开展研究,分析顺层裂缝的形成机理,建立顺层裂缝脉体的生长模式,并对顺层裂缝及其充填脉体地质意义进行了探讨。四川盆地东南部五峰组-龙马溪组页岩顺层裂缝十分发育,未充填顺层裂缝表面光滑,具有明显的镜面特征,缝面的擦痕、阶步可指示裂缝两侧围岩相对位移方向,裂缝沿层面向前延伸几米至几十米远。顺层裂缝多被条带状方解石和石英矿物充填,宽度介于0.5cm~5cm。脉体内发育张开-愈合条带、轨迹条带及延长块状晶体三种显微结构,其中张开-愈合条带的形态受初始裂缝形态的控制,条带数量可指示裂缝的开启-闭合次数;轨迹条带与裂缝的张开方向平行,可用于追踪裂缝的张开轨迹。根据脉体形成时裂缝张开动力的不同,可将顺层裂缝脉体生长模式分为流体超压型、构造挤压型以及构造-流体超压复合型3种类型。顺层裂缝及其充填脉体生长过程中可为页岩气侧向运移提供通道,影响页岩气的富集与保存;形成以后与围岩接触面为岩石力学薄弱面对储层的压裂改造效果具有重要影响。

      • 1
    • 构造序次及其在找矿预测中的应用

      陈柏林

      Abstract:

      构造序次是地质力学和构造地质学的重要概念。构造序次是指在同一场地壳运动中,岩块或地块在遭受同一时期、同一动力作用方式持续作用下,所形成的不同性质和排列方位的各项结构面先后出现的次序,或者是由于边界条件的局部改变,各项构造形迹依挨次控制关系。构造序次强调了构造形迹之间的成生联系,是厘定构造型式、建立构造体系的基础。构造序次关系是非常多见的,它不同于构造级别,不同序次构造之间具有时差性、派生性、绝对性、可隐性等特点,低序次构造往往展布在高一序次构造所影响的范围内,受局部构造应力场控制。控矿构造研究要从低序次到高序次,从含矿构造入手,开展力学性质和组合规律分析,厘定控矿构造型式,总结构造控矿规律;找矿预测要从高序次到低序次,根据构造控矿型式和序次的挨次控制规律,分析低序次含矿构造可能出现的位置和方向,开展找矿预测。通过控矿构造的序次分析,认为江西相山邹家山铀矿床不是受NE向的邹家山-石洞断裂控制,而是受NEE向、中-低倾角倾向NNW的隐性构造带控制,找矿方向是沿现有矿带SWW方向、中等倾角的深部。长江铀矿田不是受棉花坑断裂和油洞断裂控制,而是受NNW(近SN)向陡倾角构造带控制,浅部次级断裂含(储)矿、其下延归并的主构造带起导矿、运(配)矿作用,找矿方向是沿NNW(近SN)向含矿构造的延伸、延深部位以及地表矿带内空白区的深部。在进行构造序次分析时要特别注意构造形迹的成生联系,也要注重构造期次,更要区分成矿前、成矿期和成矿后构造,对具体的矿田、矿床或矿化带,对导矿、运矿(配矿)、储矿(含矿)构造间的关系(也即控矿构造与含矿构造的关系)要进行客观分析,厘定控矿构造型式,构建构造控矿模型,指导找矿预测实践。

      • 1
    • 铝土矿成矿铁铝分异过程研究:以黔中石炭系九架炉组铝铁岩系为例

      杨瑞东, 莫洪成, 罗朝坤, 高军波, 倪莘然, 彭柔, 高川黔, 陈军, 陈吉艳

      Abstract:

      通过对黔中石炭系九架炉组铁质岩、铝土矿沉积层序、沉积结构构造、地球化学分析研究,认为铁铝分异主要在沉积期就发生,铁质岩中条带状、碎屑状和鲕状结构,说明铁质岩是沉积形成,而不是沉积后铁质迁移形成。地球化学特征显示,铁质岩和铝土矿具有明显不同的元素组成,应该是沉积期物源差异和沉积环境引起。区域上高铁铝土矿靠近物源,低铁铝土矿远离物源,也说明铁铝分异主要在沉积期。石炭系九架炉组铁铝分异与全球古气温、降雨转变密切相关,早石炭世维宪期是干燥炎热气候向寒冷气候转变期,降雨突然增强,风化壳中铁质被淋漓,以胶体形式搬运至湖泊和泻湖沉淀形成铁质岩,随后强烈的降雨引起洪泛事件,富铝土风化壳以碎屑流形式搬运到湖泊或泻湖沉积,碎屑状铝土矿就是洪泛事件产物。

      • 1
    • 小秦岭华阳川铀多金属矿床新生代隆升剥露的裂变径迹证据

      陈智柏, 严杰, 孙岳, 康清清, 潘春蓉, 夏菲, 潘家永

      Abstract:

      华阳川铀多金属矿床是一个以铀铌铅为主并伴生稀土元素的综合性超大型矿床。为理清该矿床的剥露历史和矿体保存情况,本文依据矿体展布特征在华阳川矿区系统采集10个片麻岩样品,进行磷灰石裂变径迹测试。径迹结果显示样品的径迹年龄介于52.0±2.9 ~ 35.2±0.77 Ma,平均径迹长度为11.53~13.73μm之间。热史模拟显示,华阳川地区新生代以来主要经历了①始新世(54~34 Ma)和③中中新世至今(13~0 Ma)2期快速隆升剥露以及②渐新世至中中新世(34~13 Ma)缓慢剥蚀过程。结合区域构造演化,构建了华阳川地区新生代构造演化模式,认为该地区始新世时期的快速隆升剥蚀是受小河断裂自南向北逆冲推覆以及华山山前断裂伸展活动共同影响;34~13Ma期间研究区整体处于构造寂静期;13Ma以来快速隆升剥露主要受华山山前断裂影响,导致研究区发生北仰南倾的掀斜。裂变径迹数据和热史模拟表明研究区南东侧矿体保存状况良好,找矿潜力较大。

      • 1
    • 变质岩中磷灰石变形与元素分布特征-以青藏高原东构造结变质岩为例

      张岩岩, 赵中宝, 杜瑾雪, 梁凤华, 毛小红, 田作林, 马绪宣

      Abstract:

      变质变形岩石中副矿物的变形及元素分布特征能记录变质变形岩石的变质变形信息,特别是结合原位定年,可以更为精确地揭示岩石的变质变形历史。磷灰石是变质岩中常见的副矿物,伴随着磷灰石原位定年技术的快速发展,使其成为岩浆岩和矿床学研究当中重要的定年矿物,在不同变质-变形过程中,磷灰石的变形机制与行为及其对元素扩散过程的制约效应等一系列重要问题还未得到解决。本研究选取喜马拉雅造山带中构造变形和变质作用最强的东构造结内的岩石开展研究。通过SEM和CL观测,显示麻粒岩中的磷灰石并未显示明显的成分结构,而糜棱岩中的磷灰石则呈现明显的明暗变化,也即成分变化。通过对薄片中磷灰石的展布特征统计发现两类变质岩中磷灰石的长轴方向近平行于面理的方向。EBSD组构分析显示麻粒岩中的磷灰石呈现出明显的粒内形变,而糜棱岩中的磷灰石几乎未发生粒内形变。EPMA对磷灰石成分面扫的结果显示麻粒岩中磷灰石的主量元素分布相对均匀,而糜棱岩中磷灰石的Si元素分布呈现明显的环带或者不均匀,这和CL图像的结果相一致。综合以上的磷灰石变形和元素分布特征可初步得出:(1) 尽管麻粒岩中的磷灰石定向分布,参与了岩石的变形,但可能由于其变质温度较高,促使了元素的快速扩散,使元素分布趋于均一,但是后期的流体作用在沿着低角度颗粒边界或者近垂直于最大拉伸应力方向的裂隙发生了成分交代;(2) 糜棱岩中磷灰石平行于糜棱面理排列,但其几乎未发生粒内形变,可能是由于形变温度较低 (< 450o),或者是由于糜棱岩的应变主要集中在石英和云母域,而相对强硬的磷灰石并未参与变形,其CL图像和部分主量元素分布图显示的成分变化可能是原生的,这预示着较低变质变形温度可能并未导致磷灰石中元素的快速扩散;(3) 初步的年龄结果显示麻粒岩中磷灰石记录了多期年龄,指示继承的磷灰石发生元素再平衡和晚期流体对磷灰石同位素体系的改造,而长英质糜棱岩中磷灰石则是在糜棱岩化过程中流体不断活动致使磷灰石不断结晶的结果。这些重要的认识为变质变形岩石中磷灰石年龄的解释提供了重要的信息。

      • 1
    • 西准噶尔包古图地层小区上泥盆统红山梁组的建立及地质意义

      李永军, 黄家瑄, 朱钊, 王绪龙, 彭南赫, 杨高学, 郑孟林, 张越迁

      Abstract:

      西准噶尔包古图地层小区白碱滩北红山梁剖面上新发现一套晚泥盆世红色“硅质岩、粉砂质硅质岩、凝灰质硅质岩”海相沉积组合,与上覆包古图组深灰色-灰黑色含碳粉砂岩呈整合接触。区域对比确认,该套地层显著有别于研究区乃至整个西准噶尔地层分区已发现的全部上泥盆统各组岩石地层,符合“野外可识别、界面可区别、区域可对比、图面可表达”之“四可”原则,据此新建红山梁组。本次于红山梁组枕状玄武岩、玄武岩、安山岩中分别获得365.9±5.0Ma、370.6±7.4Ma和374.6±3.6Ma的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄,佐证其时代为晚泥盆世。红山梁组与包古图组连续沉积之确认,消除了包古图组老于希贝库拉斯组这一存疑,弥补了完整的下石统地层序列,新增了包古图地层小区泥盆纪的沉积记录,为区域沉积与构造演化研究提供了新资料。

      • 1
    • 江西曾家垄锡矿高分异花岗岩黑云母地球化学组成:对岩浆源区和演化过程的记录

      孙克克, 陈伟

      Abstract:

      锡是重要的战略性关键金属,对其成矿规律的研究具有重要的理论意义和显著的经济价值。原生锡矿化总是与还原的高分异花岗质岩浆密切相关。相比于普通花岗岩,富锡高分异花岗岩经历了复杂的演化过程,全岩地球化学往往具有多解性且只能给出岩浆体系演化最终产物的信息,难以揭示岩浆经历的演化细节。岩浆中结晶的矿物如石英、黑云母、磷灰石等能够记录岩浆组分的动态变化及全岩组分难以反映的精细演化过程,在花岗岩成因研究中显示出独特的优势。本文对江西省曾家垄锡矿成矿高分异花岗岩中的黑云母开展了系统的地球化学研究。曾家垄花岗岩中的黑云母为岩浆来源。这些黑云母显示低的镁指数(Mg# = 5.70―9.93,平均值为7.63)和高的铝饱和指数(A/CNK = 1.77―1.98,平均值为1.88),与世界范围内S型花岗岩中黑云母特征一致,表明曾家垄花岗岩为变质沉积岩熔融而成的S型花岗岩。黑云母微量元素结果显示随着K/Rb比值降低,Rb、Cs、Sn的含量逐渐增加而Pb含量逐渐降低,暗示岩浆经历了以钾长石为主的分离结晶过程。值得关注的是黑云母中Sn的含量随着K/Rb比值降低增加了4倍,暗示随着岩浆分异锡在残余岩浆中的含量显著增加。曾家垄花岗岩黑云母具有较低的IV(F)、IV(F/Cl)、log(fHF/fHCl)值,较高的IV(Cl)值,IV(Cl)与IV(F/Cl)之间、log(fH2O/fHF)与log(fHF/fHCl)之间显示明显的负相关性,暗示曾家垄岩浆为富氟贫氯岩浆体系,黑云母结晶过程中伴随有持续的流体出溶。曾家垄花岗岩中黑云母几乎不含Fe3+,在Fe3+—Fe2+—Mg三角图解中,黑云母均位于FMQ线之下,表明其氧逸度非常低。曾家垄花岗岩中黑云母记录了岩浆具有富集的源区组成、高程度的分异演化、较低的氧逸度、持续的流体出溶,这些过程有利于最终的矿化富集。结合本文的数据及统计的文献数据表明不同岩浆热液成矿系统(Cu、Mo、W、Sn)中岩浆黑云母在主量元素、卤素及微量元素上显示不同的特征,黑云母地球化学可用于区分不同岩浆热液成矿系统。

      • 1
    • 青藏高原盐湖硼矿沉积特征与地球化学约束条件

      向鸿潞, 樊启顺, 李庆宽, 陈天源, 杨浩田

      Abstract:

      内容提要:硼是我国战略性关键非金属矿产,广泛用于新能源、新材料、电子信息等高新技术领域。盐湖型硼矿主要分布在青藏高原,是我国最主要、最具开采前景的硼矿类型。青藏高原富硼盐湖由南至北呈现水化学分带性和硼矿类型差异性,然而,不同区带富硼盐湖的对比研究仍然薄弱。本文系统总结对比青藏高原碳酸盐型(Ⅰ区)、硫酸钠-硫酸镁亚型(Ⅱ区)、硫酸镁-氯化物型(Ⅲ区)盐湖的固体硼矿沉积特征及富硼卤水地球化学参数,获得主要认识如下:①硼酸盐矿物多沉积于碎屑物之上,呈现交互多层沉积特征,表明硼矿的沉积需要有淡咸水补给或水文环境的改变,符合“稀释成盐”硼矿理论;②硼砂及钠硼解石沉积均有大量芒硝共生,柱硼镁石及库水硼镁石的沉积多有大量含镁碳酸盐矿物(水菱镁矿、白云石)伴生,指示硼砂、钠硼解石的沉积于高Na+水体,柱硼镁石、库水硼镁石沉积自高Mg2+水体;③Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区盐湖硼矿析出条件具有相似性,表现为卤水pH值大于8、B含量大于400 mg/L;但在TDS、Mg和Na含量上,不同盐湖存在差异;④结合硼矿类型主要含Na+、Mg2+化学组成,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区B×10-Na-Mg三角当量图表明各区硼矿沉积时Na、B当量值分别在0.2-0.6、0.4-0.7范围,而Mg当量值有一定差异,Ⅰ区<0.1,Ⅱ、Ⅲ区在0.1-0.4范围。

      • 1
    • 华夏地块造山型金矿床:时空分布规律、地质-地球化学特征、成矿机制与动力学背景

      蒋少涌, 马盈

      Abstract:

      造山型金矿床具有重要的经济价值,其成矿理论研究对金矿勘查和矿床学学科发展具有重要意义。华夏地块是我国重要的钨-锡-银-铅-锌多金属成矿带,近年来在华夏地块的变质地体中发现数十处造山型金矿床和矿化点,为该区的成矿理论研究提供了新的课题。较之区域钨锡等多金属矿床的研究程度,造山型金矿床成矿作用研究明显更为薄弱,尚未进行系统的成矿作用和成因机制总结。华夏地块内发育的造山型金矿床主要包括东华夏武夷山地区的双旗山和何宝山、西华夏云开地区的河台与海南岛的抱伦等矿床。本文重点对这四个典型矿床的地质-地球化学特征、成矿时代、成矿流体和成矿物质来源等方面的已有数据和文献资料进行了系统的归纳总结,以期阐明华夏地块造山型金矿床的时空分布规律、成矿机制和地球动力学背景。研究发现,华夏地块造山型金矿床主要发育浸染状与石英-硫化物型矿化,金矿体主要赋存于前寒武纪变质地体中,受脆-韧性剪切带控制。成矿流体为H2O-CO2-NaCl±CH4±N2体系,主成矿阶段成矿温度集中于220 ~ 280℃,成矿流体可能具有变质、地幔或岩浆热液来源;流体不混溶,热液体系氧逸度升高和铋熔体捕获是金矿石沉淀的重要机制。华夏地块存在加里东期、印支期和燕山期三期造山型金成矿事件,分别对应陆内造山、古太平洋板块俯冲及后撤的地球动力学背景。

      • 1
    • 胶东西岭超大型金矿勘探成果与金成矿作用综述

      Abstract:

      胶东是我国最重要的金矿集中勘查区,“十四五”期间,山东黄金地质矿产勘查有限公司在三山岛-仓上断裂带间又探获一超大型金矿床—西岭金矿,其累计探获金资源量达580t,平均品位4.24g/t,是目前国内发现的最大单体金矿床。它介于三山岛金矿与北部海域金矿之间,是三山岛金矿床在北东向的深部延伸及侧伏部分,在深部又与北海域矿体相连接,三者实则为同一矿体。西岭金矿体控制最大走向长近2000m,最大延深2057m;在水平向上呈近似北东斜置的“短柄斧”形态,在垂向上分布具有明显的梯次性,金资源量主要集中于标高-1000~-2200m;在矿区北东端矿体已延伸至-2600m,继其以深矿体厚度变薄、品位低,深部金成矿变弱;矿体由浅入深呈多级台阶式延伸分布,总体上显示出陡缓交替的梯次成矿式特点。对矿床流体包裹体研究发现,金成矿流体属富CO2的中温(199~347℃)、中低盐度(0.35~8.28 wt.%)的H2O-CO2-NaCl流体,与胶西北大规模金成矿流体具有一致性,但在金矿沉淀和运移过程中略有差异,西岭金沉淀机制主要为流体不混溶作用,主成矿期流体的温度和盐度变化最为明显,越往浅部和越到成矿晚期,成矿流体性质越趋于均一,流体的就位成矿阶段与空间梯次成矿存在一定的耦合关系,金成矿主要集中于第二、三阶梯空间,对应成矿阶段的中-中晚期。S同位素的研究显示黄铁矿的δ34S值具有先升高再降低的趋势,西岭金矿的初始硫源可能更为接近岩浆硫,在成矿的过程中,成矿物质和成矿流体混入了其他来源。区内金矿石经历了较强的同化混染与蚀变交代作用,其主量元素SiO2显示偏中酸性,具有高Al2O3、K2O相对贫Na2O、TiO2、MgO、CaO的特点,为过铝质的钾玄岩-高钾钙碱性系列花岗岩类;稀土元素配分形式为富集轻稀土元素的右倾型,富集大离子亲石元素(LILE)、亏损高场强元素(HFSE),与伸展构造背景下的岛弧岩浆岩具有相似的地球化学特征。综合研究表明,西岭金矿床按成因类型属于中温岩浆热液充填-交代作用而形成的蚀变岩型金矿床,形成于早白垩世华北克拉通破坏机制下伸展构造背景,在早白垩世岩石圈减薄、软流圈上涌,造成大规模的岩浆活动,构造、岩浆、流体三者耦合造就了本区大规模金成矿。

      • 1
    • 中国镓锗资源的矿床类型划分、空间分布和开发利用现状

      余金杰, 陈其慎, 毕珉烽, 陈绍聪, 陈小丹, 张蕊

      Abstract:

      镓、锗是中国优势矿产资源,均为共(伴)生矿产。中国镓矿床类型划分为含镓热液矿床、含镓以一水铝石为主的铝土矿矿床和含镓煤矿,前二种矿床类型资源量占主导地位,并且是可利用的矿床类型。中国锗矿床类型划分为含锗中低温铅锌矿床、含锗有机岩矿床、含锗岩浆热液型矿床、含锗沉积型矿床和含锗火山岩型矿床,其中,前二种矿床类型资源量占主导地位,并且是可利用的矿床类型。本文编制了中国镓和锗矿空间分布及开发利用现状图,目前,全国含镓资源的矿区数共计423个,其中,完全开发的矿区数117个,部分开发的矿区数112个,闭坑的矿区数7个,未开发的矿区数187个;含锗资源的矿区数共计69个,其中完全开发的矿区数18个,部分开发的矿区数12个,闭坑的矿区数4个,未开发的矿区数35个。总体而言,中国镓、锗矿具有广泛展布且局部集中的特点,可划分出22个镓成矿区带和13个成锗区带。中国是世界上镓、锗的最主要生产国和出口国,整个镓、锗产业体量较小,每年都有大量的初级镓、锗产品出口到西方发达国家,但高端镓、锗产品等基本依赖进口。

      • 1
    • 滇东地区裂谷盆地内火山—侵入岩序列与金属成矿

      方维萱, 李天成, 郭玉乾

      Abstract:

      碱性岩浆对金属成矿和金属矿集区有独特控制作用,因火山—侵入岩序列与金属成矿和岩浆叠加侵入构造系统识别难度大,长期制约了深部勘探和找矿预测。本文以云南东川铁铜金矿集区(元古宙陆缘裂谷盆地)和个旧锡铜钨铯铷多金属矿集区(三叠纪弧后裂谷盆地)为主,采用大比例尺构造岩相学填图新方法,解析研究了碱性岩浆活动有关的火山-侵入岩侵入序列与岩石组合、裂谷盆地演化和岩浆叠加侵入构造系统,揭示了它们对滇东地区IOCG型、铜钴?金红石?稀土和锡铜钨铯铷多金属矿叠加成矿内在关系。研究认为:(1)云南东川铁铜金矿集区内,新太古代末碱性岩类以方解石钠长岩(2520±14 Ma)和碱性铁质苦橄岩(2529±77Ma)为主。新太古代?古元古代小溜口岩组(>2.50Ga)顶部古岩溶风化壳,受中元古代火山喷发-岩浆侵入构造叠加再造形成了特殊单元(独立填图单元, 2.5~1.8 Ga),它们是铜钴?金红石?稀土矿床的新找矿层位。(2)在中元古界因民组一段内,铁钠质碱性基性岩、铁钾质粗面岩和铁质碱性辉绿辉长岩等岩石组合形成于因民期火山断陷成盆期。因民组二段和三段是稀矿山式铁铜矿床储矿层位,铁铜矿层下盘铁钾质粗面岩为独居石型稀土成矿层位。在格林威尔造山期碱性钛铁质辉长岩(1097~1047Ma)-碱性钛铁质闪长岩-碱性二长斑岩等碱性钛铁质侵入岩体,形成了白锡腊深部IOCG矿床和金红石富集成矿。(3)在个旧三叠纪弧后裂谷盆地内,在三叠纪碱性苦橄岩和碱玄岩中形成了Sn-Cu-Zn-Li-Rb-Cs初始富集;在晚白垩世浅色花岗岩叠加成矿作用下,形成了金云母夕卡岩型锡铜钨铯铷矿床。(4)裂谷盆地内早期碱性岩中初始富集金属与后期富含成矿金属的碱性侵入岩叠加成矿可能是金属常超富集机理。在东川地区岩浆叠加侵入构造内,岩浆热液角砾岩筒对铜钴?金红石?稀土元素叠加富集成矿控制显著;在个旧地区浅色花岗岩侵入于碱性苦橄岩-碱玄岩中,对金云母夕卡岩型锡铜钨钴铯铷矿床的叠加富集成矿控制显著。

      • 1
    • 北秦岭东段官坡地区花岗伟晶岩锆石U-Pb年代学、岩石成因及其构造背景

      陈国超, 张晓飞, 裴先治, 李瑞保, 李佐臣, 王硕, 陈孝珍, 王永强, 张荣臻

      Abstract:

      北秦岭构造带花岗伟晶岩是我国重要的伟晶岩矿区,花岗伟晶岩的形成时间和岩石成因存在一定争议。本文通过对北秦岭东段官坡地区峡河村花岗伟晶岩和上河村花岗伟晶岩开展岩石学、锆石U-Pb年代学、锆石Hf同位素地球化学及全岩主微量元素地球化学研究,限定北秦岭东段花岗伟晶岩的形成时代,揭示花岗伟晶岩的岩浆来源和岩石成因。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年结果显示峡河村花岗伟晶岩和上河村花岗伟晶岩的结晶年龄分别为360~361 Ma和334.8 Ma。峡河村花岗伟晶岩和上河村花岗伟晶岩含有石榴石、白云母和电气石,富集SiO2、Na2O和K2O,CaO、FeOt和MgO含量较低,主体呈过铝质。峡河村花岗伟晶岩和上河村花岗伟晶岩轻重稀土元素分异不明显,具较明显的Eu正异常;微量元素富集Rb、Th、Ba、Cs等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE),具有低的Nb/Ta和Zr/Hf比值,指示岩浆经历了高度结晶分异作用。峡河村花岗伟晶岩具有较低的εHf(t)值,为-11.7~-6.2;上河村花岗伟晶岩εHf(t)值明显高于峡河村花岗伟晶岩,为-4.9~1.1。以上结果显示,峡河村花岗伟晶岩为古老地壳部分熔融产物,上河村花岗伟晶岩为新生地壳部分熔融的岩浆在上侵过程中同化混染围岩的结果。北秦岭东段花岗伟晶岩初步可分为北部稀有金属花岗伟晶岩和南部铀花岗伟晶岩。

      • 1
    • 秦岭—祁连接合部陇山地区中志留世斜长角闪片岩及其构造意义

      畅莹磊, 罗金海, 陈卓

      Abstract:

      内容提要 秦岭和祁连造山带在华北地块西南部的陇山地区交汇,陇山地区是揭示华北地块、北秦岭造山带与北祁连造山带时空联系的关键区域。前人在陇山地区确定的新街中元古代石英闪长岩在岩石类型、形成时代和形成环境等方面都存在疑问,本文对这套岩石和其中包裹的黑云二长片麻岩进行了岩石学、地球化学和独居石、锆石U-Pb年代学研究。这套岩石被重新定名为新街斜长角闪片岩,根据地球化学对其进行的原岩恢复表明其原岩是一套基性岩浆岩,锆石U-Pb测年给出原岩的形成时代为433.15 ± 3.42 Ma(中志留世),变质锆石和独居石U-Pb 测年给出变质年龄427.9 ± 1.46 Ma,原岩在形成后不久就受到变质作用改造,这是新街斜长角闪片岩在形成与演化历史上的一个重要特征。结合区域地质资料分析表明,晚奥陶世—中志留世,陇山地区在北祁连洋东段向北俯冲的背景下整体处于强烈的弧后伸展构造环境,发育大规模的基性—酸性岩浆活动,新街斜长角闪片岩的原岩就是在这种伸展背景下形成的基性岩浆岩。原岩经历由同期岩浆作用伴生的热液交代作用而成为斜长角闪片岩。被包裹在斜长角闪片岩之中的黑云二长片麻岩的碎屑锆石年龄与陇山地区南部葫芦河群(S1H)碎屑锆石年龄具有很好的一致性,其物源区与鄂尔多斯地块和北秦岭造山带都有比较好的亲缘性。本文的研究结果表明,陇山地区在晚奥陶—中志留世期间由弧后伸展作用引发的岩浆作用规模大,持续时间长,在此背景下的岩浆作用、变质作用与沉积作用具有很好的时空联系。

      • 1
    • 多滑脱层对大巴山前陆褶皱冲断带构造变形的影响--基于离散元数值模拟

      张晓玉, 李江海, 豆方鹏, 徐海轩, 柳晨

      Abstract:

      大巴山构造带是我国典型的陆内造山带,处于秦岭造山带和四川盆地间的过渡位置,是现今四川盆地大中型油气藏探明储量的主要分布区域。研究区发育多套滑脱层,滑脱层的分布控制了研究区的构造变形。前人依据地质露头资料、三维地震资料等技术方法厘定了研究区的主要构造样式,但对于构造变形过程及运动学特征尚缺乏定量化分析。本文采用离散元数值模拟方法,通过PFC2D软件计算相同时间步长内显示的构造样式的差异,进行离散元单因素对比模拟实验,探讨多滑脱层体系中构造样式的差异。实验表明(1)滑脱层对于剖面中构造的发育具有控制作用。一方面,从断层的发育数量来看,双滑脱层体系与多滑脱层体系中断层的发育数量均多于单滑脱层体系,滑脱层的引入使得体系中的构造发育更加复杂;另一方面,从发育的断层性质分析可知,随着滑脱层数量的增加,体系中正向逆冲断层数量呈递增趋势,反向逆冲断层的数量在多滑脱层体系中表现为少于前两个模型,且明显少于双滑脱层体系中反冲断层的数量,中间滑脱层对于形成反冲断层具有抑制作用。(2)滑脱层的引入加快了断层在垂向上的逆冲速度,中间滑脱层起到了联结基底滑脱层和上部滑脱层的作用。双滑脱层体系中普遍存在构造解耦现象,多滑脱层体系中以发育次级断层和次级褶皱为主要特征。(3)多滑脱层体系表现了明显的次级褶皱及次级断层特征,与大巴山东段剖面较为贴合,双滑脱层体系表现为具有较多构造解耦特征,与西段剖面较为贴合。

      • 1
    • 合成金刚石的氮、氢杂质实验进展与地质应用

      鲁智云, 杨经绥, 连东洋, 吴魏伟, 杨彧

      Abstract:

      天然金刚石中普遍存在氮、氢杂质,其存在形式、含量及分布特征对理解深部地幔物质循环、金刚石在地幔中的滞留过程具有重要参考意义。自从第一颗人造金刚石被通过高温高压法(HPHT)合成以来,前人在不同压力、温度(P-T)及介质组分的金刚石合成实验中积累了大量的数据。本文对前人在金属-碳、碳酸盐-碳、碳酸盐-硅酸盐-碳、硫化物-碳、氮化物-碳、氮化物-硫化物等体系合成的金刚石氮、氢杂质的存在形式及含量进行了系统性总结。此外,本文还从金刚石晶体结构的角度分析了[111]和[100]生长取向差异对金刚石中氮、氢含量的影响差异性原因;讨论了P-T条件、组分对合成金刚石中氮、氢杂质存在形式的影响;回顾了金刚石晶格中的氮缺陷Ib→IaA , IaA→IaB聚合的二级动力学过程。通过对比不同类型天然金刚石中的典型氮、氢杂质存在形式及含量,为研究天然金刚石的形成环境提供新的借鉴。

      • 1
    • 从华北燕辽岩床群到哥伦比亚超大陆巨型裂谷系

      张拴宏, 赵越, 裴军令, 杨振宇, 胡国辉, 张琪琪

      Abstract:

      近20年的研究工作表明,华北克拉通北部燕辽地区侵入到中元古代沉积地层中的大规模辉绿岩岩床群构成了一个13.2亿年的基性大火成岩省。该大火成岩省与华北克拉通西北缘白云鄂博矿区富稀土–铌火成碳酸岩相伴生。大火成岩省、沉积地层对比和古地磁资料研究结果表明,燕辽大火成岩省与北澳大利亚克拉通代理姆–加里温库大火成岩省是被大陆裂解分割开来的同一个基性大火成岩省的组成部分,显示18~13亿年期间华北克拉通北–北东缘与北澳大利亚克拉通北缘在哥伦比亚(奴那)超大陆中长期相邻(连)。全球14~13亿年大火成岩省及基性岩浆活动的时空分布及其岩石学、地球化学及同位素组成对比研究显示,这些全球广泛分布的大火成岩省或基性岩浆活动主要形成于裂谷环境。结合14亿年左右哥伦比亚超大陆古地理重建结果,发现在哥伦比亚超大陆中存在沿劳伦(北美+格陵兰)克拉通西缘、西伯利亚克拉通西缘及北缘、波罗地克拉通东南缘、西非克拉通西缘及北缘、亚马逊克拉通西南缘、刚果/圣弗朗西斯科克拉通南缘及东缘、卡拉哈里克拉通东缘、华北克拉通北缘及北澳大利亚克拉通北缘分布,长度>15000公里的巨型裂谷系。该巨型裂谷系由一个主裂谷带和三个分支裂谷组成,其中主裂谷带和位于华北与北澳大利亚克拉通之间的分支裂谷发展成了大洋,并导致了大陆分离;而位于西伯利亚东缘、格陵兰北缘和波罗地东缘的13.8亿年分支裂谷,以及位于北美北缘和西伯利亚西南缘的13.5~13.2亿年分支裂谷则为夭折裂谷,未导致大陆裂离。这一巨型裂谷系是哥伦比亚超大陆裂解的重要标志,并可能是其最终裂解的最主要原因。另外,研究结果也显示,虽然全球两个最大规模的火成碳酸岩型稀土矿床,即华北克拉通西北缘的白云鄂博超大型稀土矿床和北美克拉通西缘的Mountain Pass超大型稀土矿床在哥伦比亚超大陆中并不相邻(相连),但却可以通过14~13亿年巨型裂谷系相联系起来,显示这一巨型裂谷系控制了白云鄂博和Mountain Pass大型稀土矿床的形成,并具有较好的稀土及金属成矿潜力。未来需要进一步加强燕辽辉绿岩床群侵位机制与岩浆补给系统,岩床侵位过程中温室气体排放量定量估算及其环境效应,哥伦比亚超大陆中14~13亿年巨型裂谷系的形成机制、深部动力学背景、环境效应及资源能源潜力等方面的研究。

      • 1
    • 四川盆地前震旦系裂谷特征与成因探讨

      唐浩, 邬光辉), 邹禺, 苏琛, 代兰, 张晨, 马兵山

      Abstract:

      四川盆地德阳–安岳震旦纪裂谷周缘发现了我国最大的震旦系气田,但由于缺乏地质资料、地震资料分辨率低,是否发育前震旦纪裂谷存疑,裂谷成因研究对开拓超深层勘探领域具有重要意义。本文在地震构造解析的基础上,综合区域地质资料与锆石?Hf同位素分布特征分析,探讨四川盆地前震旦纪裂谷成因机制。研究结果表明:①四川盆地存在前震旦纪北东向深大裂谷,其分布与结构不同于震旦纪坳陷,而且存在前震旦纪构造间断;②新元古代岩浆锆石?Hf值呈现先降低后升高的分布趋势,并出现~830–780 Ma的俯冲构造转换期;③四川盆地发育转换俯冲作用下的南华纪裂谷体系,不同于地幔柱机制与俯冲机制的裂谷模式。结论认为,四川盆地存在受控于转换俯冲机制的北东向广泛分布的前震旦纪裂谷体系,值得进一步研究与勘探。

      • 1
    • 西藏波密地区深部密度结构与地震活动的关系

      范鹏啸, 于常青, 王瑞雪, 曾祥芝, 李卫强, 张玥

      Abstract:

      西藏波密地区位于南迦巴瓦构造结东北部,是研究喜马拉雅东构造结演化的关键地区,同时也是我国“十四五”期间重点交通项目--川藏铁路项目的必经之路,因此研究其深部地质结构导致的稳定性和安全性具有重要意义。但受地质地貌条件限制,该地区地球物理资料匮乏,因此波密地区的深部密度结构与地震的关系研究甚少。本文首次获得波密地区1:20万布格重力数据,并利用小波变换多尺度分解方法、刻痕分析方法和重力三维反演方法,获得了不同尺度的重力异常、断层分布和密度结构。结果分析表明,波密地区整体地壳密度变化明显,与断裂分布密切相关。同时结合区域地质资料,在波密地区推断了20条断裂,发现了4处较大的横向密度不均匀带,并推断了贯穿研究区的嘉黎断裂带的产状。在此基础上利用该地区地震及余震活动记录,本文分析了深部密度结构与地震的关系。通过对研究区的断裂构造、地震活动与重力异常的密度横向变化可知,该地区地震活动、断裂带与岩石密度扰动的横向不均匀性密切相关,地震主要位于密度差异带的高密度区域。最后讨论了深部密度结构对波密地区重大铁路工程-川藏铁路的潜在影响,并提出了相应建议。

      • 1
    • 东天山镜儿泉地区地壳电性结构特征及其地质含义

      郝泽江, 张强, 龚胜平, 赵克强, 李勇, 陆桂福, 苏文利, 付燕刚, 段壮, 高健翁, 林鲁军, 王振亮

      Abstract:

      为了研究东天山镜儿泉成矿区深部电性结构及其构造特征,并为其成矿机制提供电性依据,在东天山镜儿泉成矿区完成了一条大地电磁测深剖面。通过大地电磁三维反演,获得了可靠的的电性结构模型。研究表明:(1)康古尔-黄山韧性剪切带浅部存在低阻薄层,在强烈的韧性剪切变形作用下,浅地表岩层可能比较破碎松散,容易赋存流体。(2)雅满苏断裂为流体向深部运移提供了通道,使断裂下方表现为低阻异常。(3)葫芦铜镍硫化物矿床成矿模式符合岩浆通道成矿模型,康古尔断裂为幔源岩浆提供了向上侵入的通道,携带铜镍硫化物的岩浆在通道转折、岩浆房或膨大部位发生重力沉降和聚集成矿;推测在2 km深的地方可能存在富含硫化物的基性岩体,暗示深部可能存在铜镍成矿潜力。

      • 1
    • 压缩感知提频技术在莺琼盆地W1井区地震资料处理中的应用

      李雷, 王祥春, 刘梦灵, 廖仪, 张国栋

      Abstract:

      针对莺琼盆地地震资料分辨率低、砂体展布及叠置关系复杂的问题,综合莺琼盆地W1井区三个年份的原始资料,设计了一套包括预处理,去噪处理,偏移以及偏后处理的整套资料处理流程。在偏后处理中将压缩感知提频技术应用于叠前深度偏移剖面上,并且与蓝色滤波提频技术,零相位反褶积提频技术进行了对比,体现了压缩感知提频技术的优势,并运用压缩感知提频技术解决了目前存在的地质问题,证明了它在莺琼盆地后续开发实施上的合理性。结果表明:相较于其他两种提频技术,采用压缩感知提频技术可以保护主频以下可靠的低频信息,拓展高频,提高了资料的分辨率。通过压缩感知提频后的地震数据,砂体的叠置特征得以揭示,验证了其对后续反演工作也有一定帮助。压缩感知提频技术作为一种新的地震资料处理技术,能够较好地解决地震资料分辨率低、砂体展布及叠置关系复杂等问题,值得在实际地震资料处理中推广应用。

      • 1
    • 盱眙、明光、临泽坡缕石的八面体阳离子占位及对其性能的影响

      廖立兵, 张培均, 刘昊

      Abstract:

      坡缕石是一种2:1型链层状结构含水富镁铝硅酸盐矿物,具有重要的资源和材料属性。不同成因、产状坡缕石八面体中类质同象替代有很大差别,而八面体类质同象替代对坡缕石性能的影响未见研究报导。本文以中国最具代表性的安徽明光、江苏盱眙、甘肃临泽坡缕石为研究对象,研究了三种坡缕石的Al、Mg、Fe含量及在八面体中的占位,并探讨了八面体的Al、Mg、Fe占位对坡缕石中水的种类和含量、表面电位和酸位以及对Pb2+、Cd2+吸附性能的影响。结果表明,明光坡缕石相对富镁,八面体主要被Mg2+占据,具有三八面体特征;盱眙、临泽坡缕石相对富铝、铁,八面体主要被Al3+占据,表现出更多的二八面体特征。盱眙坡缕石由于M1位置空位较多,结构水含量较低;坡缕石类质同象替代对Zeta电位影响不大;具有二八面体特征的盱眙、临泽坡缕石由于八面体中Al含量较高,酸位较多,催化性能较好。在重金属吸附实验中,明光坡缕石对Cd2+的吸附效果最好,盱眙坡缕石对Pb2+的吸附效果最好,临泽坡缕石吸附性能较差。本文可为坡缕石的改性和应用提供指导和参考。

      • 1
    • 红层砂岩纳米级致色剂赋存状态及地质意义—以鄂尔多斯盆地下白垩统志丹群红层砂岩为例

      马勇, 杨程宇, 蔡超, 秦长彩, 张朝辉, 李磊, 钟宁宁

      Abstract:

      红层是地球上广泛分布且具有特定指示环境意义的沉积物,一般认为在水体氧化环境下形成的赤铁矿胶结物是其主要致色矿物。目前针对红层致色矿物的研究多停留在矿物识别层面,缺乏对其微观赋存状态及成因机制的深入研究。本文以鄂尔多斯盆地下白垩统志丹群陆相红层为例,采用岩心-薄片-阴极发光-氩离子抛光扫描电镜的多尺度表征技术,首次揭示了红层砂岩纳米级致色剂—赤铁矿胶结物的微观赋存状态,并在此基础重新探讨了其成因机制。研究发现,红层砂岩致色剂—赤铁矿胶结物主要为针状或片状,具有两种微观赋存状态:一种呈包裹型发育在净砂岩的颗粒周缘,单个矿物颗粒长度在500-1000nm之间,宽度在50nm以下;另一种呈充填型发育在粘土矿物及云母等矿物颗粒的解理缝中,常常顺解理定向排列,受解理缝空间限制,单个矿物颗粒更小,长度一般小于500nm,宽度在30nm以下。红层砂岩中赤铁矿的产状和赋存状态表明其为褐铁矿早期脱水形成,在此之后又发育两期方解石胶结物,因此赤铁矿胶结物应主要形成于沉积和浅埋藏期,而非沉积后的抬升期。砂岩中赤铁矿胶结物的形成过程指示了一个干旱内陆沉积背景下大气水氧含量高的环境特征,这同样也是地质历史时期内的冰室状态,说明鄂尔多斯盆地下白垩统志丹群的红层砂岩对研究该时期全球冰室状态也具有重要启示意义。

      • 1
    • 喀喇昆仑断裂南段晚第四纪分段活动特征与扎西岗地表破裂带研究

      韩帅

      Abstract:

      青藏高原在近20-30年间发生了一系列大地震,引起了国内外学者的广泛关注。然而,高原上还存在一些规模巨大的断裂带,不仅具有较强的晚第四纪活动性,而且具有孕育和发生强震的构造条件。喀喇昆仑断裂是青藏高原西部的一条规模巨大的右旋走滑断裂,其中龙木错断裂以南的部分是活动性更为明显的段落,且曾发生过1883年普兰Ms 7.0大地震。查明断裂的分段活动特征和地表破裂,有助于理解断裂最新的变形行为并分析其发震习性。文中基于高分辨率遥感影像解译和野外地质调查,详细研究了喀喇昆仑断裂南段晚第四纪分段活动性和最新的扎西岗地表破裂带。结果表明断裂南段可分为拉达克-扎西岗段、昆莎-巴尔段和门士-公珠错段三个一级段落,分别表现为右旋走滑、右旋走滑拉分和右旋走滑兼马尾状正断。地震地表破裂带测得的最小水平位移为8-9m,结合~200km的破裂长度,推测此次地震震级可达~7.5级。喀喇昆仑断裂带在调节高原西部物质向东挤出的方式,由北西段的刚性块体运移方式,向东南段逐渐转化为较为分散的弧形正断和走滑变形。

      • 1
    • 藏北安多地区侏罗纪地壳深熔作用与花岗岩成因机制研究

      简珍珠, 彭银彪, 蒋兴洲, 高翔宇, 纪文涛, 李传志, 于胜尧

      Abstract:

      内容:西藏安多微陆块作为班公湖-怒江缝合带内的微陆块,记录了新元古-中生代以来的多期构造热事件,是研究深熔-花岗岩成因的理想对象,为了揭示大洋板块俯冲-折返过程中流体/熔体活动特征,本文结合全岩地球化学、系统的岩石学、锆石内部结构、锆石U-Pb年龄和Lu-Hf同位素进行了综合研究。岩相学观察结果显示混合片麻岩保留了关键野外宏观和微观深熔证据:(1)浅色体和暗色体相间呈层状分布,伴随微弱的褶皱变形;(2)石英的边界和钾长石的边界有细小颗粒的集合体,钾长石边部到中间也有不规则的结晶现象;(3)斜长石和钾长石边界显示出高度尖状、细长或楔形的石英颗粒和长石颗粒,沿着石英和长石颗粒边界有“串珠”结构。阴极发光图像和锆石U-Pb定年结果表明混合岩化片麻岩的锆石具有明显的核-边结构,锆石核部具有明显的震荡环带特征,给出的岩浆结晶年龄约为~510Ma,边部具有较窄的变质或深熔边。浅色体中锆石具有明显的核-边结构,CL图像显示锆石核部呈高度发光且具有振荡环带,可能是继承岩浆锆石,锆石边部呈现灰暗色到暗色的弱分带或无分带等深熔特征,核部年龄约为510~470Ma代表原岩结晶年龄,边部年龄为~184Ma指示熔体结晶年龄。花岗闪长岩的锆石具有典型的岩浆锆石特征,岩浆结晶年龄为~180Ma,与浅色体的年龄在误差范围内一致。浅色体中深熔成因锆石的εHf(184)值为-5.0~-3.3,花岗闪长岩岩浆锆石的εHf(180)值为-10.97~-5.21。全岩地球化学分析表明Fe2O3T、MgO、TiO2、CaO和REEs几乎完全保留在暗色体中,而大量的LILEs(Rb、Sr、K、Ba)则到浅色体中,根据全岩REE特征以及是否携带残留角闪石将浅色体分为Ⅰ型浅色体和Ⅱ型浅色体,其中Ⅰ型浅色体总稀土含量较高,负Eu异常;Ⅱ型浅色体总稀土含量较低,正Eu异常;花岗闪长岩稀土(REE)分布趋势与Ⅰ型浅色一致,富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Th),负Eu异常;综合区域已有资料以及本文获得的野外关系、显微结构、年代学和地球化学结果,表明安多微陆块的黑云斜长片麻岩在俯冲折返阶段发生了黑云母参与的水致部分熔融作用,混合岩中的I型浅色体经大规模汇聚、迁移演化和侵位形成了同期花岗闪长岩体。

      • 1
    • 摩天岭达亮铀矿床类型再讨论:来自沥青铀矿元素和同位素的证据

      王凯兴, 叶凡琛, 朱坤贺, 章健, 刘晓东, 谭双, 孙立强, 杨建俊

      Abstract:

      达亮铀矿床位于广西北部新元古代摩天岭岩体内,是华南与花岗岩有关最老的热液铀矿床。近些年的研究成果显示达亮铀矿床与华南中生代花岗岩有关的热液铀矿床呈现截然不同的特征,暗示可能属于不同的矿床成因类型。沥青铀矿元素和同位素组成是厘定成矿时代、探讨矿床成因类型有利的工具。因此,在总结前人研究工作的基础之上,本文开展沥青铀矿元素分析和同位素定年等工作,以制约达亮铀矿床成矿年龄并探讨其成因类型。结果表明,达亮铀矿床沥青铀矿具有轻重稀土分异不明显及弱的Eu负异常等特征,与同变质铀矿床沥青铀矿稀土稀土元素配分模式相似。电子探针U-Th-Pb化学定年LA-ICP-MS U-Pb同位素定年测得达亮铀矿床成矿年龄分别为378 Ma和376±4 Ma(MSWD=0.62),与区内韧性变形事件时间耦合,表明矿床形成于中泥盆世,暗示矿床的形成与区域韧性变形存在联系。结合前人对于达亮铀矿床成矿流体高盐度(平均19% NaClequvi)和稳定同位素限定的变质流体来源,可认为达亮铀矿床可能并不是传统的与花岗岩有关的热液脉型铀矿床,可能属于同变质铀矿床的范畴。在泥盆纪摩天岭地区正向剪切拆离的过程中,先在中下地层形成的韧性剪切带上隆抬升至浅地表时,花岗糜棱岩进入脆-韧性变形区。变质流体萃取花岗岩中的铀并运移到脆-韧性变形区沉淀,形成达亮同变质铀矿床。本研究提出华南花岗岩中可能存在同变质铀矿床,这暗示华南热液铀矿床可能存在不同的成因类型和成矿作用过程,这一发现对于今后华南铀矿找矿及科研工作具有重要有意义,值得引起关注。

      • 1
    • 腾冲地块那俄铍矿床成矿时代和流体包裹体特征研究

      明添学, 何小虎, 唐忠, 陈雷, 杨清标, 薛戈, 王云晓, 苏肖宇

      Abstract:

      铍(Be)广泛应用于国防尖端科技和战略新兴领域,是一种国家亟需的战略性资源,面向找寻铍潜力的资源区是快速解决我国铍资源困境的“捷径”。腾冲地块是东特提斯造山带的重要组成部分,经历了复杂的地质构造过程,其中早白垩世-新生代以来岩浆活动频繁,发育大量与岩浆作用相关的锡(钨)稀有金属矿床(点),地质调查评价表明该区域可能形成潜在的铍、铷、铌、钽等稀有金属矿床。那俄铍矿床是腾冲地块中发育的典型花岗伟晶岩型矿床,花岗伟晶岩侵入到早白垩世二长花岗岩围岩中。本文对花岗伟晶岩和二长花岗岩围岩开展锆石U-Pb年代学,对花岗伟晶岩中绿柱石和石英开展流体包裹体研究,从而探讨那俄铍矿床成矿年代及成矿物理化学条件。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究显示,那俄地区含绿柱石花岗伟晶岩年龄为44.3Ma~46.9Ma,二长花岗岩围岩年龄为122.9Ma,表明那俄铍矿床形成于始新世,二长花岗岩围岩形成于早白垩世,两者不存在演化关系。结合腾冲地块岩浆活动和构造演化历史,我们认为那俄铍矿床可能是印度-欧亚板块碰撞后构造背景下地壳物质熔融的产物,为典型的造山期后LCT伟晶岩型铍矿床。绿柱石和石英中流体包裹体特征显示,那俄铍矿床中主要发育气液两相NaCl-H2O包裹体以及少量纯液相水包裹体、CO2包裹体,成矿流体具有中低温(172.0℃~299.4℃)、低盐度(0.70%~3.87% NaCl eqv.)、低密度(0.723 g/cm-3~0.913g/cm-3)的特征。成矿流体压力和深度估算,表明那俄铍矿床形成于低压浅层环境。腾冲地块锂铍地球化学异常中心与腾冲地块主要锡矿化、伟晶岩带分布一致,暗示腾冲地块稀有金属成矿作用与锡矿化、伟晶岩带关系密切。结合区域已发现铌钽、铷、锂等矿化点,表明腾冲地区存在较大的稀有金属成矿潜力。该研究结果对理解那俄铍矿床的成因和地质背景提供了重要的科学依据,同时也为腾冲地区的稀有金属矿产勘查和开发提供了有益的指导。

      • 1
    • 西大别造山带新元古代中期(750 ~ 740 Ma)双峰式火山岩的发现对扬子陆块北缘构造演化的约束

      徐扬, 金鑫镖, 邓新, 刘浩, 张维峰, 王令占, 杨振宁, 李宁宁

      Abstract:

      扬子陆块北缘新元古代中期的构造机制(是俯冲–增生造山、还是后造山–裂谷)是华南新元古代构造演化研究中长期争论的重要科学问题。本文在西大别造山带红安桃花地区新识别出双峰式火山岩,为进一步揭示扬子新元古代中期岩浆–构造演化过程和动力机制提供了新的制约信息。SIMS和LA–ICP–MS锆石U–Pb定年结果表明,桃花双峰式火山岩形成年龄为750 ~ 740 Ma。基性火山岩为拉斑玄武质,显示由正常洋中脊型玄武岩向弧型玄武岩演化的微量元素特征,且具有变化的全岩εNd(t)值(–0.05 ~ +5.96)。这些基性火山岩可能是亏损的软流圈地幔在减压条件下的部分熔融的产物,岩浆经历了结晶分异和围岩混染。酸性火山岩中,徐门寨样品富硅(SiO2≥75%)和碱(K2O+Na2O≥7%),富集REE和HFSE(如Zr、Hf、Nb、Y),其Zr+Ce+Y+Nb ≥ 600 ×10–6,10000Ga/Al ≥ 2.6,与分异A型花岗岩类相似。它们同时具有富集的Hf–Nd同位素组成,其锆石εHf(t)值主要集中在–12.32 ~ –1.88,而全岩εNd(t)值为–13.29 ~ –9.60,可能是区域上新元古代早期的岩浆岩在高温低压条件下部分熔融形成的产物。综合本文和前人的资料表明,南秦岭–桐柏–大别–苏鲁造山带在新元古代中期(780 ~ 635 Ma)的双峰式岩浆组合形成于一个软流圈上涌、岩石圈拉张减薄的大陆裂谷环境;高温–低压条件下的软流圈、岩石圈地幔和地壳的熔融、及其相互反应,是这一时期不同性质岩浆形成的主要原因。

      • 1
    • 华阳川铀-铌矿床碳酸岩中烧绿石化学特征及其对成矿的指示意义

      黄卉, 潘家永, 王凯兴, 钟福军, 万建军, 邬斌, 尹烁, 严杰

      Abstract:

      陕西省华阳川矿床位于华北克拉通与秦岭造山带接触的小秦岭成矿带内,是一个与碳酸岩有关的世界级铀铌多金属矿床,铌和铀主要赋存于烧绿石矿物中。前人对华阳川成矿机理进行了详细的研究,但关于矿床岩浆-热液演化过程及其与成矿的关系均较薄弱,因此本论文运用电子探针对华阳川发育的2种原生烧绿石(pcl Ⅰ, pcl Ⅱ)和3种蚀变烧绿石(pcl Ⅰ alt1, pcl Ⅰ alt2和pcl Ⅱ alt)开展详细的矿物学和化学组成及其演化特征研究。结果显示华阳川碳酸岩体中U-Nb富集过程与晚三叠世岩浆作用关系密切,地幔部分熔融形成原始的富铀铌碳酸岩浆,再通过结晶分异等过程形成原生(岩浆)烧绿石pcl Ⅰ、原生(岩浆)烧绿石pcl Ⅱ和原生晶质铀矿Ur1。早白垩世,华阳川碳酸岩体受到高温热液蚀变作用,高温富氟流体交代早期原生烧绿石pcl Ⅰ,从烧绿石pcl Ⅰ中释放出的部分Nb和U被溶解、再活化,从而形成原生晶质铀矿Ur2、蚀变烧绿石pcl Ⅰ alt1和次生榍石Ttn2。此外,华阳川矿床还受到成矿后低温热液蚀变作用,原生烧绿石pcl Ⅰ和原生烧绿石pcl Ⅱ被交代形成蚀变烧绿石pcl Ⅰ alt2和蚀变烧绿石pcl Ⅱ alt。由此表明华阳川矿床在晚三叠世-早白垩世发生了两次岩浆-热液铀铌矿化及一次成矿后低温热液蚀变作用。

      • 1
    • 中全新世福建沿海地区海平面波动:基于NDQK5岩心介形类化石记录

      贾宝岩, 彭博, 王继龙, 于俊杰, 周保春, 赵泉鸿, 李保华, 王亚琼

      Abstract:

      福建沿海地区第四系较为发育,是研究晚更新世以来相对海平面变化的理想区域。本文以福建宁德NDQK5岩心中产出的高分辨率介形类化石为研究对象,结合AMS 14C和光释光测年技术建立岩心年代框架,重建了中全新世期间福建沿海地区的相对海平面变化。结果显示,NDQK5岩心中的介形类化石记录主要分布于4~17.1 m段,对应年代约为8.2~6.9 cal. ka BP。岩心内共计识别出海相介形类23属26种,根据优势种以及特征种的相对丰度变化特征可将岩心内的介形类动物群划分为三个组合,其中介形类组合A以Bicornucythere bisanensis和Sinocytheridea impressa为主,代表潮下带环境;介形类组合B以Sinocytheridea impressa和Neomonoceratina delicata为优势种,指示近岸内陆架的沉积环境;组合C以Sinocytheridea impressa和Loxoconcha ocellifera为主,代表潮间带的沉积环境。基于介形类组合的分布特征,本文推断福建沿海地区海平面约在8.2~7.4 cal. ka BP期间持续上升,并在约7.9~7.4 cal. ka BP区间达到最高;7.4~7.0 cal. ka BP期间海平面下降,随后再次上升。因此,介形类化石记录指示福建沿海地区在全新世高海平面背景下依然存在相对海平面的次一级波动。同时,结合已有福建沿海地区海平面变化驱动机制的研究结果,我们推断8.2~7 cal. ka BP期间福建沿海地区的海平面变化可能主要受控于冰盖融水;7 cal. ka BP后该地区的海平面波动可能受控于“冰川-水均衡调整”作用。

      • 1
    • 中南部非洲碳酸岩型稀土矿床时空分布规律、资源潜力与勘查进展

      唐文龙

      Abstract:

      作为内生稀土矿床最重要的成矿类型,中南部非洲碳酸岩型稀土矿床成矿地质条件优越,资源潜力巨大。结合火成碳酸岩时空展布特征,本文对中南部非洲碳酸岩型稀土矿床区域成矿规律、资源潜力及勘查进展进行了探讨与总结。将中南部非洲划分为4条碳酸岩型稀土成矿带:匹林斯堡-帕拉波瓦稀土元素成矿带,成矿时代主要集中于古元古代-中元古代;纳马夸兰-布什曼兰-瓦姆拜德稀土元素成矿带,成矿时代为80~40Ma;纳米比亚-安哥拉西缘稀土元素成矿带,可进一步划分为2类,一类受巴拉纳-伊滕德卡热点影响的碳酸岩型稀土矿床,成矿时代为140~125Ma,一类受达马拉造山作用控制的碳酸岩型稀土矿床,成矿时代集中于750~550Ma;东非裂谷系稀土元素成矿带,可进一步细分为东非裂谷系南段成矿亚带、东非裂谷系西支成矿亚带和东非裂谷系东支成矿亚带,东非裂谷系南段成矿亚带自津巴布韦布海拉至马拉维马隆贝地区,成矿时代主要集中于135~110Ma;东非裂谷系西支成矿亚带自马拉维奇帕拉,经坦桑尼亚恩格拉,向北延伸至乌干达阿尔伯特湖,成矿时代可划分为三期:1100~1000Ma、700~500Ma和120~100Ma;东非裂谷系东支成矿亚带自坦桑尼亚韦古山向北延伸至埃塞尔比亚阿法尔三角洲,成矿时代可以划分为2期,分别为120~110Ma和5~25Ma。对各条成矿带时空分布规律、典型矿床成矿地质背景、矿床特征、成矿条件等进行了系统的梳理与总结,对成矿带资源潜力及近年来的勘查进展进行了分析与解剖。我国在中南部非洲开展稀土工作起步较晚,目前虽取得了一定的进展,仍需加快步伐开展资源勘查开发活动。

      • 1
    • 南秦岭早古生代碱性岩地球化学特征及其成因机制:研究进展与展望

      赖绍聪, 杨航, 张方毅

      Abstract:

      南秦岭地区在早古生代经历了大规模且持续性的碱性岩浆活动,其丰富的碱性岩石记录为探索深部地幔物质组成、壳内岩浆演化过程以及地球动力学演化机制提供了珍贵的地质载体。文章基于团队近期对于区域上典型碱性岩的地球化学分析结果和成因机制探讨,旨在对南秦岭早古生代碱性岩浆的源区和演化过程进行全面地约束。南秦岭早古生代碱性岩石类型主要包括一套成分从碱性玄武质向粗面质变化,呈双峰式分布的碱性火山-侵入岩组合,以及少量与碱性硅酸岩(角闪辉石岩、正长岩)-碳酸岩共生杂岩体。岩相学、年代学和地球化学证据显示这些碱性岩具有相同的地幔源区,其中演化程度较低的镁铁质端元记录了南秦岭早古生代交代岩石圈地幔的部分熔融事件,交代介质主要为硅酸盐熔体。演化程度较高的碱性岩端元(粗面-正长岩、碳酸岩)来源于初始镁铁质组分的岩浆分异过程,其中粗面-正长岩类主要受到以长石和单斜辉石为主的分离结晶作用控制。中生代热液交代过程主要记录在北大巴山东部和武当地块西南缘的早古生代碱性岩体中,热液交代作用促进了碳酸岩杂岩体中稀土元素的富集成矿。副矿物年代学和独居石Nd同位素特征反应了热液可能形成于岩体本身的再活化事件,晚三叠纪秦岭地区的造山运动可能对此过程具有促进作用。

      • 1
    • 拉萨地体南缘中新世埃达克质斑岩中熔体包裹体特征

      赵晓燕, 杨竹森, 董艳蕊, 刘畅

      Abstract:

      拉萨地体南缘大量分布着中新世埃达克质斑岩体,但在成矿元素组合及成矿规模上存在明显的差异。为更全面的理解拉萨地体南缘中新世斑岩差异性成矿的制约因素,本文选取带内典型的邦铺成Mo、甲玛成Cu斑岩为研究对象,开展不同斑岩石英斑晶中的单个熔体包裹体的TIMA扫描及电子探针研究。结果显示,甲玛和邦铺的熔体包裹体都以结晶质为主,结晶矿物主要包括石英、钠长石、正长石、斜长石以及云母等;甲玛和邦铺熔体包裹体中SiO2和K2O具有明显的负相关关系,属于高钾钙碱性-钾玄岩系列;相比于邦铺,甲玛含矿斑岩具有更低的Cl(0~0.03 wt%)和更高的H2O(1.12~4.35 wt%)含量。研究表明,超钾质岩浆的注入和强烈的钾长石结晶分异作用对碰撞造山背景下的斑岩矿床具有重要的作用;此外,挥发份(包括H2O、Cl等)的含量对成矿的差异性发挥了很大作用。

      • 1
    • 走滑拉分盆地中断裂发育特征的离散元数值模拟

      李鑫, 黄雷

      Abstract:

      走滑断裂带的发育演化过程与拉分盆地的形成演化有着密切的关系,主断层不同叠置范围下所发育的次级断裂及拉分盆地具不同的规模及形态。前人多利用物理模拟对走滑拉分盆地演化过程及断裂发育特征进行研究,缺乏对盆地演化过程中断裂变形特征分析及主断层不同叠置程度下断裂演变规律的探讨。本文基于离散元计算软件PFC2D,模拟了拉分盆地演化过程中走滑主断层在未叠置(underlapping)、侧接(neutral)、叠置(overlaping)三种情况下断裂的几何形态变化特征及其平面演变规律。结果表明拉分盆地断裂发育经历了从走滑主断层端点处向释压弯曲内部发育、再向外部扩展的过程,且无论走滑主断层叠置程度如何,该规律均有较好体现。此外,断裂发育位置与拉伸区域叠合度高,表明断裂的发育规律对拉分盆地的沉降中心迁移或具有重要指示意义。

      • 1
    • 基于岩性指数和三维特征空间的岩性分类方法研究

      张群佳, 王乐, 刘磊, 王亚磊

      Abstract:

      遥感岩性分类特别是镁铁-超镁铁质岩和花岗岩体自动识别对于矿产勘查具有重要意义,目前尚缺少综合可见光-近红外(VNIR)、短波红外(SWIR)和热红外(TIR)影像的岩性分类方法。本研究以甘肃北山辉铜山和新疆东天山黄山2个区域为研究区,基于先进星载发射与反射辐射计(ASTER)数据,根据岩石在VNIR-SWIR区间的反射光谱特征及TIR区间的辐射特征建立镁铁质-超镁铁质岩指数(MI)、含石英岩指数(QI)和综合比值,利用岩性指数和综合比值结果构建三维特征空间模型,根据岩石在特征空间中的聚类特征实现特定岩性的分类提取。将该模型用于甘肃北山辉铜山和新疆东天山黄山地区岩性分类,野外检查证实分类结果精度较高。结果表明本文提出的综合利用VNIR-SWIR和TIR数据的岩性指数和三维特征空间岩性分类模型,可有效提取目标岩性,具有较高精度和适用性,在我国西部地区具有较好的应用前景。

      • 1
    • 鄂尔多斯盆地走滑断裂特征及控油气效应

      何发岐, 黄雷, 张茹, 张威, 王朝

      Abstract:

      鄂尔多斯盆地是中国最稳定的克拉通盆地,其内部被认为极少断层发育。近年的三维地震解释中发现在该盆地内有大量小尺度断层发育,这为盆地内部构造特征和油气勘探带来极大的认识转变。然而,这些新发现断层的几何、运动特征及成因机制仍不清晰,其对油气富集的控制机理尚不明确。本研究通过三维地震资料对发育于盆内不同构造单元的此类断裂特征进行对比研究,发现鄂尔多斯盆地内部主要发育NEE、NW、N-S和近E-W向4组断裂。各断层具有高倾角、小滑移距、隐蔽性强的共同特征,且均表现出走滑性质。但在盆地的不同区域断层的优势走向存在差异,北部断裂近E-W向,南部断裂以NE向为主,西南部NW向断裂为优势走向,盆地腹部断裂多走向、断续发育。通过对比发现盆内断裂与盆缘断裂的几何和运动学特征具有较大差异,但盆地内部断裂与周缘断裂具有相同的动力学背景,其形成与演化受到盆地周缘构造应力场的控制。靠近盆地外缘形成的断裂在应力场性质上与邻近的周缘应力场相仿;盆地腹地地区,由于远离周缘强烈应变区及受到多方向构造应力的影响,断裂走向复杂且强度较弱。鄂尔多斯盆内断层及派生裂缝形成特殊的储层甜点区,在中生界碎屑岩地层中主要表现为断缝体油气藏,而在下古生界碳酸盐岩地层中主要表现为断溶体油气藏。由于断层的特殊性,其上、下含油气系统表现出独立性。

      • 1
    • 增强玄武岩风化对土壤重金属的影响

      唐晓尉), 廖立兵), 王丽娟), 刘昊), 谢修鑫), 焦晨楠)

      Abstract:

      增强玄武岩风化会使玄武岩中重金属溶出并富集在土壤中,同时玄武岩风化产物对土壤重金属具有一定钝化效果。因此,探究增强玄武岩风化过程中土壤中重金属的生物有效性对增强玄武岩风化固碳技术的实际应用具有重要意义。本文利用Tessier法、SEM和EDS等手段研究增强玄武岩风化对土壤重金属的影响。结果表明,玄武岩的风化提高了土壤pH值,使土壤中的重金属更易钝化。玄武岩溶出的大部分Cr和Ni被玄武岩蚀变产物以及土壤粘土矿物以残渣态的形式固定,仅有极少量重金属Cr、Ni随滤出液流出,不会造成土壤污染。玄武岩的风化产物及玄武岩溶解释放的Ca、Mg和Fe等离子形成的新矿物可将土壤中的重金属转变为稳定的形态,降低其生物有效性,达到修复土壤重金属污染的目的。

      • 1
    • 阿舍勒矿集区VMS型矿床深部勘查模型研究

      孟贵祥, 邓震

      Abstract:

      阿舍勒是我国西北典型的VMS型铜锌多金属矿床,随矿床勘查开发持续深入,矿床成矿模式和勘查模型得到不断完善,并在指导矿床深边部找矿勘查的过程中起到了积极作用。本文通过回顾阿舍勒矿(集)区勘查(找矿预测)模型从共性到个性、由浅至深、从简单到综合的完善过程,对基于不同尺度矿床(体)结构模型而建立的有效地质勘查模型进行了梳理,提出了基于矿集区尺度研究的“裂隙簇式多通道火山喷发带”地质勘查结构模型,并从“就矿找矿”综合勘查思路和“多元”综合勘查思路两方面出发,对阿舍勒矿集区VMS型铜锌多金属矿床深部综合勘查模型构建进行了探讨。

      • 1
    • 榴辉岩部分熔融热力学及微量元素地球化学模拟研究:以柴北缘锡铁山地体为例

      蒋晓聪, 李传志, 于胜尧, 彭银彪, 蒋兴洲, 高翔宇, 王林涛

      Abstract:

      地壳深熔作用是高级变质岩石中普遍存在的现象,也是造山带演化的重要地质过程之一。榴辉岩作为研究大陆俯冲、超高压变质以及壳幔相互作用的主要岩石类型,其部分熔融与地壳生长、板片折返过程以及俯冲隧道中元素的迁移与分配等具有紧密联系。柴北缘锡铁山地体退变榴辉岩中普遍保留了代表深熔作用的原位和源区钠质浅色体,为研究超高压榴辉岩的深熔作用提供了有利条件。本文对锡铁山榴辉岩中的浅色体进行锆石U-Pb年代学研究,获得浅色体的结晶年龄为425.3±5.9Ma (MSWD=0.74)。通过对锡铁山榴辉岩的深熔过程开展岩石热力学及微量元素地球化学模拟,结合区域上榴辉岩退变P-T轨迹获得了赋存于榴辉岩中的钠质浅色体平衡结晶的温压条件为12.27~10.71kbar/794~797℃。锡铁山榴辉岩初始部分熔融发生在退变过程中的榴辉岩相阶段(~19.54kbar/~780℃),熔融机制为在近升温降压过程中,以绿辉石主导,少量多硅白云母及黝帘石参与的脱水熔融。整个部分熔融过程中榴辉岩可产生~8~9vol%的熔体,满足熔体迁移的最低要求,表明锡铁山榴辉岩可能对于该区内的同折返花岗岩的源区有少量贡献。

      • 1
    • 黑龙江三合屯金矿床S-Pb-H-OHe-Ar同位素组成及矿床成因探讨

      刘宝山

      Abstract:

      三合屯金矿床位于黑龙江省嫩江县境内,矿体赋存于晚三叠世花岗质糜棱岩中,靠近下白垩统光华组火山岩与晚三叠世花岗质糜棱岩接触带附近。为探讨成矿流体的来源,对矿石样品S、Pb、H、O同位素和惰性气体He、Ar同位素组成进行了系统研究,稳定同位素结果表明:硫化物的δ34S在-4.4‰~4.9‰之间,与陨石硫的δ34S值接近,反映为深源地幔岩浆硫;黄铁矿Pb同位素的206Pb/204Pb=17.284~18.290, 207Pb/204Pb=15.505~15.561, 208Pb/204Pb=37.656~38.116;石英中的206Pb/204Pb=18.206~18.449, 207Pb/204Pb=15.526~15.652, 208Pb/204Pb=38.050~38.648,成矿物质主要来自壳幔混源;H、O 同位素石英的δDV-SMOW 值为-77.5‰~ -96.3‰,δ18OV-SMOW 为7.4‰~11.6‰,δ18OH2O 为-0.2‰~4.8‰,反映成矿流体主要来自大气降水并有岩浆水参与;黄铁矿流体包裹体的3He/4He比值为l.19~1.54R/Ra,高于地壳的3He/4He比值数十~百余倍,但明显低于地幔流体的3He/4He比值;40Ar/36Ar=608.5~922.6,高于地壳流体(40Ar/36Ar>295.5)氩的同位素组成;40Ar*/4He比值0.14~1.56,平均值0.95,其中SHT19样品数据40Ar*/4He (0.14)接近地壳40Ar*/4He(0.2)流体,其它样品40Ar*/4He (0.88~1.56)远高于地幔(0.33~0.56)流体,说明成矿流体可能以大气降水为主,又有地壳及深源地幔流体的加入。综合区域矿床成矿时代,显示三合屯金矿床为早白垩世晚期,成矿物质来源与早白垩世光华期火岩浆活动密切相关。

      • 1
    • 安哥拉地盾Quibala地区古元古代斑状花岗岩的年代学、地球化学特征及地质意义

      靳立杰, 张洪瑞, 罗迪柯, 贾鹏飞, 刘伟, 王子圣, 李金镇, 周永刚, 江振国

      Abstract:

      安哥拉前寒武纪经历多次构造旋回,其中以古元古代Eburnean旋回最为重要,对认识其构造演化过程具有重要地质意义。精确的年代学和地球化学数据的缺失,使得中央Eburnean区岩浆岩的形成时代尚缺乏有效数据支撑,也是造成岩石成因和构造演化尚未明确的主要原因之一。本文以发育在安哥拉地盾中央Eburnean区的Quibala斑状花岗岩为研究对象,开展了岩石学、年代学和地球化学研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究表明,Quibala斑状花岗岩的形成时代为1987~1956Ma,代表了Eburnean运动在安哥拉地盾的主体活动时间。岩石地球化学研究表明,斑状花岗岩具有富硅富碱高全铁,Ba、Sr、P、Ti元素亏损和Rb、Th、K、Hf元素富集,稀土元素总含量高的特征,说明其为A型花岗岩。此外,片麻岩等古老基底的捕虏体、含钾长石斑晶的闪长质包体及Rb/Nb、Th/U、Nb/Ta等特征元素比值说明其可能为壳幔物质混染的结果。Nb-Y-3Ga、Rb-(Y+Nb)等图解显示斑状花岗岩形成于古元古代的后碰撞伸展环境。

      • 1
    • 南海陆缘伸展破裂过程中的构造迁移和盆地演化

      罗 盼, 任建业, 雷超

      Abstract:

      为了阐明南海由陆向洋的过渡带内构造活动的时间-空间迁移过程,本文以两条跨南海东部共轭被动陆缘和南海西南部共轭陆缘的两条长剖面为基础,进行精细的构造解释和分析,在南海洋陆转换带内确定了出Tb、SD、PD和Bi四个一级层序界面,并以这4个一层序界面为界,将南海陆缘划分为:早期断陷盆地(Tb-SD)、晚期拆离盆地(SD-PD)和断坳转换盆地(PD-Bi)。通过对同一剖面不同构造单元带内同构造地层的分析,发现构造活动时代从陆向洋逐渐变年轻;通过对比不同剖面同一构造单元带内的同构造地层发现,构造活动时代,沿着海底扩张迁移的方向逐渐变年轻。因此在南海扩张期间,岩石圈的伸展变形不仅表现为向洋方向的迁移,同时表现为向海底扩张方向的迁移。

      • 1
    • 峡东寒武纪第二期三管缠绕形壳Anabarites cf. tripartitus的螺旋手性研究

      彭佳欣, 赵晓芳, 郭俊锋, 强亚琴, 宋祖晨, 孙洁, 韩健

      Abstract:

      在现生生物和化石记录中螺旋手性十分常见,然而其发生机制一直悬而未决,尤其是寒武纪早期小壳化石。阿纳巴管类(anabaritids)是一类广布于寒武纪纽芬兰世地层中呈明显三辐射对称的管状化石,前人对该类化石中螺旋扭转属种的研究大多仅限于形态描述,其手性机制讨论甚少。本文依托湖北宜昌寒武系纽芬兰统岩家河组中111枚均为右手螺旋手性的Anabarites. cf. tripartitus,探讨其右手螺旋模式生长机制,认为其螺旋扭转原因并非外部环境所致(水流变化、埋藏作用、科里奥利力),而应从生物自身因素(功能形态学、分子发育生物学)出发探究其固定的右旋不对称性的机制。

      • 1
    • 湘东北白沙窝伟晶岩型铍锂铌钽矿床中铍的赋存状态和成因机制

      范志伟, 熊伊曲, 邵拥军, 文春华

      Abstract:

      铍(Be)作为一种关键金属,是高精尖领域和新能源行业必不可少的工业原料。我国是主要的Be消费国,对外依存度高,Be资源呈现供不应求的严峻局势。白沙窝铍锂铌钽矿床位于湖南省东北部,是新近发现的大型伟晶岩型稀有金属矿床,但Be的赋存状态和成因机制尚不明确。基于此,本次研究在系统野外地质调研的基础上,结合光学显微镜观察、SEM、X-ray maps、EPMA、LA-ICP-MS、TIMA等方法,对白沙窝矿床中3#伟晶岩脉的绿柱石、电气石、石英、钠长石和白云母等主要矿物进行了详细的岩相学及矿物学研究。结果表明:Be不仅以独立矿物的形式赋存于绿柱石中,还以类质同象的形式赋存于电气石、石英、钠长石及白云母中。绿柱石主要发育在3#脉外侧带和过渡带中,外侧带绿柱石呈淡绿色,晶体颗粒大小为2×3×5 cm,与钠长石、白云母和石榴子石等矿物共生;过渡带绿柱石晶体颗粒较大(~50 cm),呈短柱状,晶体表面有平行于c轴的纵纹。该矿床外侧带绿柱石中BeO的含量为12.87%~14.01%,Li2O的含量为0.14%~0.33%,Cs2O的含量为0.05%~0.12%;而过渡带绿柱石中的BeO的含量为13.38%~13.96%,Li2O和Cs2O含量均较外侧带稍高,分别为0.25%~0.39%,0.13%~0.39%。此外,石英中Be含量(0.20×10-6~7.13×10-6,平均2.50×10-6)相对其他含Be矿物较低,电气石(4.13×10-6~8.73×10-6,平均5.94×10-6)和钠长石中的Be含量(1.22×10-6~6.98×10-6,平均4.54×10-6)接近,白云母中的Be含量(16.9×10-6~53.8×10-6,平均21.77×10-6)最高。综合研究认为白沙窝3#伟晶岩脉外侧带伟晶岩为花岗质熔体结晶分异成因,而过渡带伟晶岩处于岩浆-热液过渡阶段,受到后期热液流体的交代作用。白沙窝矿床中绿柱石与钠长石等碱性长石共生,且具有较好的工业价值,可采用酸法浮选等方法进行绿色选冶。本文对伟晶岩型稀有金属矿床中铍赋存状态和矿床成因研究提供了参考,同时为伟晶岩型稀有金属矿床中铍资源的勘探开发和评价预测提供了科学依据。

      • 1
    • 安徽铜陵矿集区中生代中酸性侵入岩成因:来自锆石和磷灰石地球化学证据

      徐晓春, 余文, 金林森, 夏彩莲, 谢巧勤, 闫峻

      Abstract:

      安徽铜陵矿集区广泛发育中生代中酸性侵入岩,且其与区内铜金多金属成矿关系密切。关于其成因已有大量研究成果发表,但仍存有极大争议。本文选择区内铜官山和冬瓜山石英闪长岩以及凤凰山和胡村花岗闪长岩为研究对象,在主微量元素和全岩Sr-Nd同位素地球化学研究基础上开展锆石Hf-O同位素以及磷灰石主微量元素地球化学研究,以进一步探讨其成因机制。综合前人研究资料和本次工作成果可以确定,区内中酸性侵入岩主微量元素和稀土元素组成特征基本一致,指示其均属高钾钙碱性岩石系列,具有弧型岩浆岩和埃达克质岩特征和富集的Sr-Nd同位素组成,结镁铁质微粒包体以及斜长石反环带结构等岩石学特征,指示其岩浆具有壳幔混合来源。本次工作测得岩石中的锆石εHf(t)值介于-20.5~-5.1之间,对应两阶段Hf模式年龄(tDM2)为1.5~2.9Ga,δ18O值介于5.93‰~8.85‰之间,且发现较多年龄分别集中于1.0Ga~0.8Ga和2.4Ga~2.0Ga的继承锆石;磷灰石具有高Cl 含量(平均为0.3wt%)和Cl/F值、较高REE含量(1714×10-6~5903×10-6)及负铕异常(δEu=0.26~0.68)。基于主微量元素和同位素地球化学特征以及上述锆石和磷灰石地球化学特征,结合区域地质背景和构造演化,本文对前人有关区内中酸性侵入岩不同成因观点进行了深入分析和质疑,进而提出自己的成因观点。作者认为,铜陵矿集区中生代中酸性侵入岩起源于壳幔岩浆混合,即富集岩石圈地幔源岩浆与新元古代新生弧地壳源岩浆的混合,上升过程中可能混入了少量古元古代―中元古代古老地壳物质。其中的富集岩石圈地幔源岩浆并非起源于古太平洋俯冲洋壳或俯冲洋壳析出流体交代上覆岩石圈地幔,而是新元古代华夏洋俯冲析出流体交代扬子板块岩石圈地幔所形成。中生代古太平洋板块俯冲之后的回卷是导致古老造山带加厚再伸展、岩石圈地幔减薄和熔融的地球动力学机制。

      • 1
    • 扬子北缘毕机沟岩体下部带堆晶岩定量化结构分析:对层状岩体冷凝早期粒间熔体排出机制的约束

      王洁, 李中州, 王梦玺

      Abstract:

      层状岩体冷凝中-晚期晶粥中粒间熔体的排出被认为与铁钛氧化物的大量结晶关系密切,但冷凝早期铁钛氧化物尚未大量结晶时,粒间熔体的排出机制仍不清楚。扬子北缘毕机沟岩体是我国目前发现的规模最大、分异程度较高且赋存有钒钛磁铁矿矿床的层状岩体。岩体下部带、中部带和上部带分别由斜长橄榄岩、辉长岩和闪长岩组成。本研究以下部斜长橄榄岩相带为对象,通过对斜长石和单斜辉石进行晶体粒度分布(CSDs)和空间展布形式(SDPs)分析,探讨层状岩体冷凝早期粒间熔体的排出方式及其控制因素。模拟计算结果表明,样品中封闭粒间熔体比例(FTL)为9% ~ 13%,暗示岩体冷凝早期粒间熔体被有效排出。单斜辉石和斜长石的CSD曲线斜率主要为?3.36 ~ ?2.45和?2.99 ~ ?1.87,截距分别为0.45 ~ 3.35和1.06 ~ 2.83,均具有斜率一致而截距变化较大的特征,与机械压实的CSD曲线一致。单斜辉石和斜长石在SDP图解上均显示负相关关系,也与机械压实趋势一致。因此,毕机沟岩体冷凝早期粒间熔体的排出机制为机械压实。在此基础上,我们将毕机沟与全球其他典型层状岩体从岩体规模、粒间熔体和堆晶矿物密度差、晶体堆积速率与压实速率以及晶粥层厚度等方面进行了系统对比后发现,在层状岩体冷凝早期没有岩浆补给和对流的情况下,当岩体规模相近时,压实受控于堆晶矿物与粒间熔体密度差,密度差越大压实越容易发生;而当岩体规模不同时,规模越大压实越容易发生。

      • 1
    • 大尺度自成因机制与自成因地层学

      王俊辉, MUTO Tetsuji, 鲜本忠

      Abstract:

      在海平面升降、构造活动、沉积物供给等外部驱动作用下,沉积地层的叠置受自成因和他成因两种机制的控制。其中,自成因机制可发生在沉积过程的各个时空尺度,这一认识是近年的主要进展之一。不同于小尺度自成因机制仅发生在沉积系统的局部,大尺度自成因机制可在盆地范围内控制地层的发育,能够修饰甚至改变他成因过程。要想准确地探究地层的叠置样式与外部驱动条件之间的关系,必须有效地鉴别大尺度自成因与他成因过程。基于对大尺度自成因过程的认识,逐渐建立与发展了自成因地层学。它提出的自成因与他成因观、平衡响应与非平衡响应观为解析地层叠置样式与外部驱动条件之间的关系提供了新的视角。自成因地层学一方面对外部驱动条件分为稳定的(速率等作用方式保持不变)与不稳定的(速率等作用方式发生改变),由前者形成的地层叠加样式(或过程)称为自成因的,后者形成的地层叠加样式(或过程)称为他成因的。另一方面也将地层叠置样式分为稳定的(加积速率与进积速率的比值Ragg/Rpro保持不变)与不稳定的(Ragg/Rpro发生改变)。若稳定的外部驱动条件形成稳定的地层叠加样式,称为平衡响应,是自成因过程;稳定的外部驱动条件形成不稳定的地层叠加样式称为自成因的非平衡响应。此外,不稳定的外部驱动条件也可能形成稳定的地层叠加样式,称为他成因的非平衡响应。自成因地层学认为,由于自成因非平衡响应机制的普遍存在,地层的叠加过程通常表现得不稳定。相比而言,稳定的地层叠加样式仅在特殊情况下才能发生。传统成因地层学默认平衡响应机制的观点及其推论应当重新审视。

      • 1
    • 广东河台金矿田糜棱岩磁组构对剪切带变形与成矿的约束

      李康, 焦骞骞

      Abstract:

      内容提要:河台金矿田是广东省内规模最大的金矿,由于金矿床都产于糜棱岩带中,因而被认为是典型的与剪切带有关的金矿。然而,对于Au矿化与剪切带变形条件之间的关系目前仍不十分清楚。高村和云西是河台金矿田两个代表性的金矿床,分别受ML11和ML9两条剪切带的控制。本文在对两条剪切带中的含矿和无矿糜棱岩的变形特征进行野外调查和室内岩(矿)相学观察的基础上,分别开展岩石磁学和磁化率各向异性(AMS)特征研究。糜棱岩x-T曲线显示了磁黄铁矿的居里温度,结合磁滞回线、等温剩磁(IRM)以及矿相学特征,表明河台金矿田糜棱岩几乎不含磁铁矿,载磁矿物主要为黑云母和磁黄铁矿,但是磁黄铁矿的贡献要远大于黑云母。两条糜棱岩带中不含矿糜棱岩的平均磁化率Km(<500μSI)、磁化率各向异性度Pj、椭球体形状参数T、磁面理F和磁线理L没有明显差别。并且形成两条剪切带的主应力方向也近于一致,最大主应力方向σ1(K3)为近水平NNW-SSE向,最小主应力σ3(K1)为NEE-SWW向,倾伏角较缓。运动学涡度Wk值也近似,在0.12~0.65之间,小于0.71。上述特征暗示两条含金剪切带都是在印支期NNW-SSE向近水平的强烈挤压作用下形成的,其中发育的糜棱岩为S型和SL型构造岩,具有强烈压扁的特征,并且在剪切变形过程中纯剪切作用所占的比重要明显大于简单剪切。然而,两条剪切带中含矿糜棱岩与无矿糜棱岩的AMS特征有明显的区别。含矿糜棱岩的K1近于直立,且Km(>500μSI)和Pj值都明显大于无矿糜棱岩。因此,糜棱岩的变形强度与含矿性具有一定的正相关关系,剪切带中韧性变形越强、且糜棱岩最大应变主轴(磁线理)倾伏角越陡的部位越有利于后期叠加脆性破裂和金的富集成矿。

      • 1
    • 川西理塘断裂晚第四纪活动性及古地震复发特征

      张献兵, 杨镇, 钟宁, 于皓, 郭长宝, 杨桂芳, 李海兵

      Abstract:

      块体内部活动断裂具备发生7级以上大地震的能力,其空间展布特征、活动性及地震危险性不容忽视。理塘断裂带位于川滇块体内部,是川西高原理塘地区重要的发震构造。关于理塘盆地地表破裂的形成时代、理塘断裂的古地震复发特征及运动性质仍存在争议。本文基于遥感解译、野外调查、无人机摄影测量、古地震探槽、碳十四测年等手段,厘定了理塘断裂的空间几何展布、活动性及古地震历史。研究结果表明,理塘盆地地表破裂可能为1948年理塘M71/4级地震和1729年理塘地震叠加形成。理塘断裂古地震复发行为符合丛集地震特征,与毛垭坝断裂强震复发特征较为相似,指示两者可能同时发生破裂。理塘断裂运动性质为左旋走滑兼有正断分量,除受控于青藏高原东南缘侧向挤出运动,可能还受雅江和香格里拉次级块体差异运动的影响。本研究为理解川滇块体内部活动断裂的地震危险性、构造变形机制以及区域重大工程规划建设与安全运营提供了详实资料。

      • 1
    • 基于地球物理数据融合的大兴安岭中段东缘地壳结构研究

      赵维俊, 秦涛, 李建平, 肖锋, 韩江涛, 荣幸, 郭宝东, 葛欢, 牛兴国

      Abstract:

      位于中亚造山带东段的兴安地块和松辽锡林浩特地块被晚古生代贺根山-黑河缝合带分开。随后,大兴安岭与松辽盆地被中新生代嫩江-八里罕断裂所分开。在大兴安岭中段,这两构造带的位置及板块拼合时间是不明确的。为研究大兴安岭中段东缘重要构造断裂、构造单元及结晶基底属性特征,在扎兰屯-阿荣旗地区采集处理一条60 km长 重力、磁法和大地电磁数据,重新处理了1:20万扎兰屯幅、阿荣旗幅区域布格重力异常数据。通过多种地球物理数据融合,解译了7条重要断裂,其中庞家街断裂和红星断裂是控制贺根山-黑河缝合带的深大断裂。北西向阿伦河断裂为深大断裂,至少切割到中地壳。发现了两个中地壳低阻带,其中C2异常解释为贺根山-黑河缝合带。通过1:25万阿荣旗幅地质填图资料,证实了地球物理数据融合的推断结果,为大兴安岭中段东缘构造带演化研究提供了重要支撑。

      • 1
    • 柴北缘西段下石炭统物源和构造背景:来自碎屑岩U-Pb年代学与地球化学的约束

      胡俊杰, 施辉, 马立成, 马寅生, 李宗星, 王嘉琦, 钟畅

      Abstract:

      为查明柴达木盆地北缘西段早石炭世沉积物来源和构造背景,本次研究采集小赛什腾山怀头他拉组沉积岩进行碎屑岩锆石U-Pb年代学和全岩微量元素地球化学分析。研究表明:测试样品微量元素蛛网图呈平坦型,富Th、U、Hf,贫Co、Sc、Ni、V元素;砂岩轻重稀土元素分馏明显,属轻稀土富集型,具有中等负Eu异常;Cr/Zr、Sm/Nd、Th/Sc及Th/U等微量元素比值和判别图版显示研究区怀头他拉组为上地壳长英质物源区。沉积岩微量元素、稀土元素含量及特征比值显示,研究区样品与大陆岛弧环境砂岩具有极为相似的地球化学特征,相关构造环境投图同样表明怀头他拉组沉积于大陆岛弧为主,兼有主动大陆边缘特征的构造背景。怀头他拉组碎屑锆石U-Pb年龄可划分出三个年龄区间,401~480 Ma,900~1493 Ma和1803~1908 Ma。年龄谱呈早古生代单峰值特征,峰值年龄分别为414 Ma,反映物源区柴北缘加里东期构造带内早古生代晚期的岩浆作用关系密切。结合前人区域上古地理、古水流证据,综合分析认为小赛什腾山下石炭统怀头他拉组物源主要来自于柴北缘高压—超高压变质带。

      • 1
    • 早三叠世南漳湖北鳄(双孔亚纲:湖北鳄目)头骨再研究

      赵璧, 邹亚锐, 李姜丽

      Abstract:

      南漳湖北鳄是南漳-远安动物群典型分子和最古老的海生爬行动物之一。为补充其仍缺失甚多的头骨关键特征信息,对近期采集的1件化石标本开展精细修理和比较解剖学研究。修订了该属种头骨的如下特征:上颌两支沿头骨中线发育狭长骨间隙,前上颌骨最前端接触,鼻骨仅最后端接触;前上颌骨及上颌骨背侧发育同走向凹槽;颅顶平,无矢状嵴;顶骨比额骨大,顶孔位于顶骨前中部;上颞孔围成骨骼包括顶骨、后额骨、眶后骨和鳞骨,不包括上颞骨;轭骨三射状,前支细长,具短的腹后突;上枕骨大,近圆形;外枕骨见神经孔。比较分析认为,南漳湖北鳄、南漳龙和扇桨龙均见上颌两支之间的骨间隙,这可能是湖北鳄目同源性状。南漳湖北鳄上颞骨未参与上颞孔围成,轭骨腹后突未完全退化,下颞孔形态残存,与古老双孔亚纲类似,与进步鱼龙型类不同。推测鱼龙型类随着发展演化,上颞骨逐步前移并参与上颞孔围成,下颞孔逐渐闭合。新材料还显示南漳湖北鳄鼻孔朝上,咬合力不强,推测其具有独特的、不同于其他鱼龙型类的活动和捕食习性。

      • 1
    • 青藏高原东缘汶川-茂县断裂韧性变形对龙门山早期隆升的制约

      葛成隆, 李海兵, Philippe Hervé Leloup, 郑勇, 刘栋梁, 张蕾, 叶小舟, Thomas Courrier, 张进江

      Abstract:

      青藏高原东缘的汶川-茂县断裂是龙门山构造带中发育有深层次韧性变形的断裂,对于揭示龙门山隆升中的深部过程有着重要的意义。本文通过断裂带物质组成、宏观/微观构造变形和石英组构的分析,对断裂带内韧性变形的运动学、流变特征和变形条件进行了约束。结果表明:(1)断裂带内存在宽约3 km、向北西陡倾的韧性剪切带;(2)在剪切带内部识别出两期剪切变形:早期北西向正断剪切和晚期东向逆冲剪切;(3)石英晶格组构特征显示逆冲韧性变形以石英底面滑移为主,伴随膨凸重结晶作用,指示变形温度为300 - 400℃;正断韧性变形以石英柱面滑移为主,伴随亚颗粒旋转重结晶作用,对应温度为350 - 650℃。结合已发表的地质年代学和低温热年代学数据,我们认为汶川-茂县断裂带在渐新世发生了北西向的正断韧性剪切,在中新世发生东向的逆冲韧性变形。汶川-茂县断裂在中晚新生代期间的强烈活动导致了龙门山后缘大量深部物质的抬升,最终形成了现今构造地貌雏形。

    • 绵阳-长宁拉张槽东北缘埃迪卡拉系灯影组上部地层缺失及构造意义

      丁一, 刘树根, 文龙, 马奎, 陈代钊, 宋金民, 王瀚, 王林康, 陈明思, 杨钹, 唐攀, 李智武

      Abstract:

      尽管绵阳-长宁拉张槽的油气地质意义已经得到广泛认可,其时空分布及成因机制自发现以来争议不断。在此背景下,本文对拉张槽北段东缘广元-宁强地区的震旦系-寒武系过渡地层开展了系统的地层序列、岩相分析工作。特征岩相及生物地层表明宽川铺、舒家坝、曹家坝-东山子地区普遍出现碑湾段下部甚至藻白云岩段上部与宽川铺组不整合接触,反映了高家山段和碑湾段的广泛缺失。该地层缺失区可以与川中-北斜坡地区连成一线。研究区灯影组以局限潮坪-泻湖环境的藻白云岩及泥晶白云岩沉积为主,而西侧的大滩-羊木地区灯影组截然变化为斜坡-盆地相硅质岩沉积,指示同沉积伸展断层的活动。这种相带突变样式在中扬子台地南缘和上扬子台地东缘也有发育,反映了整个中上扬子地区在震旦纪-寒武纪转折期总体处于伸展背景,广泛发育断控型碳酸盐岩台地边缘。绵阳-长宁拉张槽巨大的宽度(数十千米)、剥蚀厚度(数百米)及灯影组顶部长期的沉积间断(近20Myr)说明其形成与差异升降作用有关,难以用岩溶地貌解释。考虑到研究区与川中-北斜坡的灯影组上段的缺失区总体呈线状分布,可用断层上盘的掀斜作用引起相对抬升来解释。伸展断层活动的高峰期大致可以约束在灯影组沉积晚期到麦地坪组沉积初期,对应灯影组上部到宽川铺组底部的广泛缺失。

      • 1
    • 中国稀土矿床的矿床类型、时空分布和找矿方向

      余金杰, 陈绍聪, 陈小丹

      Abstract:

      我国稀土矿床类型划分为3类:(1)岩矿型(硬岩型);(2)风化壳离子吸附型;(3)砂矿。岩矿型(硬岩型)资源量占比96.4%,风化壳离子吸附型资源量占比3.2%,砂矿资源量占比0.5%。我国稀土矿由12个成矿区带组成,成矿高峰期为中元古代和新生代,前者以白云鄂博矿床为代表,后者以冕宁-德昌成矿带中稀土矿床和南方6省的风化壳离子吸附型稀土矿为代表。我国目前可利用的稀土矿床类型为碳酸岩-碱性岩型和风化壳离子吸附型,前者是轻稀土的来源,后者是重稀土的来源。碳酸岩-碱性岩型稀土矿的控制因素包括克拉通边缘裂谷构造背景或同碰撞-后碰撞的构造背景、区域性深断裂和碳酸岩岩浆及期后热液演化,风化壳离子吸附型稀土矿的控制因素为成矿母岩高分异富稀土花岗岩和外源性因素(剥露-剥蚀之间的准平衡、低洼的平缓坡度、亚热带气候条件下足够的降水量和有利的地下水条件)。本文介绍了碳酸岩-碱性岩型稀土矿和风化壳离子吸附型稀土矿的普适性成矿模型。已知矿床的深边部是碳酸岩-碱性岩型轻稀土矿找矿勘查重点地段,但也不应该忽视兴蒙成矿带和波孜果儿-依兰里克成矿带中硬岩型重稀土矿的寻找。而赣南和粤北地区是寻找风化壳离子吸附型重稀土矿关键地区。

      • 1
    • 西准噶尔构造带洋-陆转换过程:来自白杨河组玄武岩的制约

      李永军, 张坚烨, 杨高学, 段丰浩, 李伟

      Abstract:

      西准噶尔构造带位于中亚造山带西南缘,是研究古亚洲洋演化的关键地区。该带在晚石炭世构造属性与演化认识久存争议。最新发现的西准噶尔早二叠世白杨河组火山岩为解决这一争议提供了可能。白杨河组火山岩主要为玄武岩及其共生的次火山岩,发育完整的陆相火山机构,不整合于早二叠世佳木河组陆相磨拉石建造之上。火山岩高Al2O3、低TiO2,属钙碱性中低钾系列。∑LREE/∑HREE为2.31~5.00,富集LREE,δEu为0.99~1.29。富集大离子亲石元素Ba、K、Sr,亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf,具有明显“TNT”负异常。(206Pb/204Pb)i=17.924~18.000,(207Pb/204Pb)i=15.469~15.509,(208Pb/204Pb)i=37.737~37.879。正的εNd(t)(+5.93~+6.76)值和相对低的初始87Sr/86Sr比值(0.703974~0.704299),表明源区可能为俯冲板片脱水产生的流体交代的亏损地幔。这些特征与晚石炭世海相弧火山岩地球化学特征总体一致,时空上密切相关,具有同源、同成因、同构造背景特色,显示了较好的继承性。白杨河组晚于佳木河组陆相磨拉石,明显滞后于洋盆闭合时限,属“滞后弧型”建造。结合前人研究和区域地质背景,本文认为西准噶尔地区洋盆在晚石炭世关闭后,深部的俯冲作用持续到早二叠世白杨河组形成后,其洋-陆转换过程中经历了“滞后弧”这一独特的构造演化过程。“滞后弧型”火山岩为追索古亚洲洋在本区闭合位置和约束构造演化过程提供新的制约。

      • 1
    • 三门峡断陷盆地及邻区深部结构及成因 ——来自深地震反射与大地电磁测深的证据

      何发岐, 於文辉

      Abstract:

      近年来,围绕三门峡断陷盆地中的油气、地热资源做了大量的工作,成因机制研究较少,严重制约了矿产资源的勘探开发。在前人研究工作基础上,结合野外地质调查并利用高精度深反射地震剖面、大地电磁(MT)、重磁等地球物理探测技术,对三门峡盆地进行综合研究。发现三门峡盆地主要为东、西2个负花状构造构成,西花状构造体大于东花状构造体;盆地东部边缘由观音堂隆起与洛阳凹陷相邻,观音堂隆起发育有壳内透镜状低速体,其东、西两侧均发育有规模较大的隐伏逆断层。研究区内莫霍面为大约5公里厚度滑脱层,在深反射地震剖面上表现为蚯蚓状反射特征,指示滑脱层为西向运动。莫霍面滑脱层上部与下部新发现多条弧形断层。地质地球物理资料综合研究表明,莫霍面滑脱层的解耦作用是三门峡断陷盆地花状构造形成的主因;不同时空构造力系作用下,形成研究区新生代全地壳旋转花状构造盆地。

      • 1
    • 东秦岭沙沟Ag-Pb-Zn矿床矿物沉淀机制和矿床成因研究

      徐进鸿, 吴承泉, 张正伟, 唐燕文, 姜玉平, 胡书礼, 郑超飞, 李溪遥, 靳子茹

      Abstract:

      东秦岭发育多个脉状银多金属矿床,其中沙沟大型Ag-Pb-Zn矿床普遍发育与硫化物共生的自形石英颗粒,记录了不同成矿阶段的物理-化学条件和流体中金属矿物沉淀的重要信息,为揭示矿物沉淀机制和矿床成因提供良好的契机。本文详细地描述矿床地质特征,通过阴极发光、流体包裹体显微测温和单个流体包裹体成分等分析,对沙沟矿床中的石英开展精细的矿物学研究和单个流体包裹体成分分析。根据矿物组合可划分出3个成矿阶段:(1)石英(Q1)-菱铁矿-黄铁矿阶段,以发育亮色石英为特征,位于石英颗粒核部, CL 图像发光强度均一,生长环带不发育,代表成矿前;(2)石英(Q2)-白云石-多金属硫化物阶段,以发育暗色石英为特征,Q2位于石英颗粒幔部,与硫化物共生,生长环带不规则,代表成矿期;(3)石英(Q3)-方解石阶段,以亮色石英为特征,位于石英颗粒边部,CL 图像发光强度均一,生长环带发育,代表成矿后。通过对各阶段石英的成分分析显示,Al 与Li具有明显的正相关关系(R2=0.97),并且和阴极发光亮度密切相关,指示Al3+ 与Li+替代Si4+进入石英中。Q1和Q2的Ti含量分别为0.722~3.62 ppm和0.387~1.12 ppm,Al含量分别为81.9~2436 ppm和3.67~132 ppm,表明成矿体系为中-低温、中-碱性热液环境,温度下降和pH升高是引发矿物沉淀的主要因素。LA-ICP-MS流体包裹体分析显示,成矿流体富集碱金属,具有较高的Rb/Na和Cs/Na比值,表明沙沟矿床与岩浆作用有关。综合研究认为沙沟矿床具有多阶段热液成矿特点,并且被识别为是岩浆-热液成矿系统的远端产物,对寻找隐伏斑岩型Mo(W)矿床具有指示意义。

      • 1
    • 卡尼期雨幕事件在鄂尔多斯盆地南部地区的响应

      李建国, 韦一, 杨兵, 雷晓婷

      Abstract:

      为研究卡尼期雨幕事件在鄂尔多斯盆地南部的响应,对该盆地ZH2钻孔延长组进行孢粉化石、有机碳同位素、草莓状黄铁矿和主量元素分析。孢粉化石由下至上划分出(I) Punctatisporites- Verrucosisporites- Osmundacidites组合和(II)Asseretospora- Apiculatisporis组合,地质年代分别为中三叠世拉丁期和晚三叠世卡尼期。在孢粉组合(II)下部张家滩页岩中总有机碳富集、有机碳同位素发生负漂移,漂移量为4.88‰,同时草莓状黄铁矿指标指示着该层位形成于贫氧的环境,Al2O3/MgO比值和CIA值在该层位均处于高值,指示着高温、湿润、强化学风化的环境。以上特征表明卡尼期雨幕事件在鄂尔多斯盆地造成了显著影响。进一步分析显示这些指标在张家滩页岩中可划分为4个独立的高温、湿润、缺氧、有机碳富集片段,指示了卡尼期雨幕事件在鄂尔多斯盆地的4次气候波动,命名为:CPEⅠ、CPEⅡ、CPEⅢ、CPEⅣ。

      • 1
    • 最新GPS数据揭示的喜马拉雅东构造结地区现今应变率特征及其动力学机制

      韦少港, 徐锡伟, 武艳强, 梁诗明, 罗佳宏

      Abstract:

      喜马拉雅东构造结及其周边区域位于印度与欧亚板块碰撞的前缘,是地壳缩短和构造旋转变形十分强烈的部位。本文基于东构造结及其周边区域大范围、长时段的最新GPS速度场资料,采用“二维张力样条”方法计算获得区域构造应变场,研究其现今地壳运动与构造变形特征。结果显示,高应变率区集中在喜马拉雅主逆冲断裂、实皆—阿帕龙断裂、鲜水河—小江断裂、东构造结的环形地区和印度东北部及缅甸西部的巴坎—若开山脉地区,而在跨嘉黎断裂和红河断裂区域并无显著的应变。区域最大剪切应变率主要沿着实皆—阿帕龙断裂、鲜水河—小江断裂等构造带分布,区域最大面压缩率发生在阿萨姆东北部一带(28°~29°N、95.5°~96.5°E),最高量值为~151.8×10-9/a;反映喜马拉雅东构造结的最强变形核心部位已经由南迦巴瓦峰地区向其东南方向发生了转移,移至位于阿萨姆东北部地区的喜马拉雅主边界逆冲断裂与阿帕龙断裂的交汇处。综合分析认为,喜马拉雅东构造结地区在印度板块强烈的楔入挤压作用下,大陆变形以地壳增厚为主,深部以粘塑性为特征的下地壳和上地幔物质的流动驱动着上覆脆性上地壳地块。

      • 1
    • 东昆仑造山带塔妥地区奥陶纪辉绿岩年代学、地球化学及构造意义

      张敏, 李瑞保, 裴先治, 李佐臣, 裴磊, 陈国超, 陈有炘, 刘成军, 吴树宽

      Abstract:

      东昆仑造山带出露有一套奥陶纪基性岩墙,对研究东昆仑造山带早古生代活动大陆边缘与原特提斯洋相关的俯冲过程具有重要意义。本文对出露于东昆仑东段塔妥地区的基性岩墙进行了详细的锆石U-Pb年代学、全岩地球化学及Sr-Nd同位素等研究。两件辉绿岩样品的锆石U-Pb测年结果表明该基性岩墙锆石U-Pb形成年龄为486~483Ma,形成时代为早奥陶世。全岩地球化学结果表明该套基性岩墙具低SiO2(50.06%-51.68%)、中等MgO(5.08%~6.77%)和TiO2(0.99%~1.20%)含量特征,属于拉斑玄武岩系列。微量和稀土元素方面,岩石呈现大离子亲石元素(Rb、Sr、Ba、Th、K)富集和高场强元素(Nb、Ta、Ti)负异常的特点;球粒陨石标准化稀土元素配分图呈现轻稀土元素弱富集、重稀土元素亏损以及弱的Eu正异常的特征。样品具有高的(87Sr/86Sr)i值(0.7126-0.7133)和相对低的εNd(t)同位素组成(-9.80~-4.31),综合研究表明该基性岩浆起源于俯冲带流体交代的富集地幔,形成于大洋俯冲带上盘岩浆弧(伸展)构造环境。在综合区域地质资料基础上,本文认为东昆仑原特提斯洋在早古生代早期存在向北俯冲,并于早奥陶世俯冲大洋板块后撤导致俯冲带上盘出现伸展构造背景。

      • 1
    • 西准噶尔包古图组的岩石组合及其时限

      李永军a), 王绪龙a), 李伟, 段丰浩b), 朱钊a), 郑孟林b), 杨高学a), 张越迁a)

      Abstract:

      包古图组是西准噶尔增生造山带西北缘早石炭世重要沉积记录。确认其完整的沉积序列、岩石组合及其与上覆和下伏地层的接触关系,对解析本区晚古生代盆地构造演化具有重要意义。作者团队新实测的白碱滩北红山梁剖面上,出露了岩石组合截然有别,色调区分性极强的两大套地层,上部深灰—灰黑色调“(含碳)细碎屑岩”与其下伏鲜红色调的“硅质岩—凝灰质硅质粉砂岩间夹中基性火山岩”为连续沉积(整合接触),分属包古图组和红山梁组。本次于包古图组底部和红山梁组顶部获得345Ma和365.9Ma的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄,限定其时代分别为早石炭世和晚泥盆世。这一新发现,不仅确立了包古图组是区内石炭纪最老地层单位,佐证了包古图组老于希贝库拉斯组这一久争悬疑,而且使得区内下石炭统有了完整的地层序列,揭秘了石炭系最底部的沉积建造及其岩石组合,也为完整认识泥盆纪—石炭纪这一重要时期的盆地沉积特征及其构造演化提供了新资料。

      • 1
    • 西藏中部尼雄地区“敌布错组”安山岩夹层的发现及地质意义

      刘海永, 唐菊兴, 王雨, 唐佐其, 叶强, 曾庆高, 孔明明

      Abstract:

      因缺乏高精度年代学制约,尼雄地区“敌布错组”形成时代及地层归属存在争议。本次工作通过对“敌布错组”安山岩夹层进行锆石U-Pb测年,获得~120 Ma的加权平均年龄,结合该区“敌布错组”碎屑锆石研究成果,表明其形成于早白垩世中晚期(130~120 Ma),与区域上则弄群火山-沉积地层形成时代一致,建议将其新厘定为则弄群。根据安山岩样品的全岩地球化学及锆石原位Hf同位素组成,认为其是壳源长英质岩浆与幔源玄武质岩浆混合的产物,形成于洋壳俯冲的构造环境。通过进一步对拉萨地体中、新生代岩浆作用的时空变换规律的总结分析,本文研究认为该套安山岩形成的动力学机制主要与新特提斯洋北向俯冲相关。

      • 1
    全选
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    2024年第98卷第2期
      研究论文
    • 张岳桥,施炜,李建华,王瑞瑞,李海龙,董树文

      2010,84(9):1300-1315, DOI:

      Abstract:

      基于野外观察和构造测量,论述了大巴山前陆弧型构造带的基本构造特征,包括弧型带展布特征、分带特征、分段特征、分层特征、构造变形样式、叠加变形特征和古构造应力场特征等,在此基础上探讨了大巴弧形成的主要控制因素。指出大巴弧形成的机理不同于经典的碰撞造山模式,该弧型构造带经历了古生代大陆边缘伸展裂陷初始期、中晚三叠世碰撞造山雏形期和中晚侏罗世陆内造山定型期。造山作用前的古大陆边缘伸展作用及其产生的不规则边界形态对弧型带的形成起到了决定作用。其中先成的城口-房县弧型断裂带不仅控制了早古生代沉积-岩浆作用,同时成为大巴弧形成的主导边界条件,而弧型带两端的基底隆起也起到了重要的限制作用。根据实际地质资料设计的简单沙箱模型模拟了这个弧型带的形成条件和过程。

    • 毛景文, 陈懋弘, 袁顺达, 郭春丽

      2011,85(5):636-658, DOI:

      Abstract:

      钦杭成矿带位于华南板内,尽管是扬子与华夏古陆在新元古代拼接部位,但绝大多数矿床形成于中晚侏罗世至白垩纪。本文在梳理前人工作成果的基础上,将钦杭带及旁侧矿床归纳为两个成矿系列和三个成矿亚系列,即:新元古代海底喷流沉积型铜锌矿床成矿系列和燕山期与花岗岩有关的钨锡铜铅锌多金属矿床成矿系列,后者可以进一步分为中晚侏罗世斑岩-矽卡岩-热液脉状铜多金属矿床成矿亚系列,晚侏罗世与花岗岩有关的钨锡多金属矿床成矿系列和白垩纪与次火山活动有关的浅成低温热液型金银铅锌钨锡矿床成矿亚系列。进而讨论了各成矿系列和亚系列的主要矿产类型、基本特点、形成过程、时空分布关系和成矿规律。初步认为其成矿背景为:新元古代的块状硫化物铜锌矿形成于弧后或弧前盆地,由于成矿物质主要来源于地幔,因而更可能为弧前盆地;中晚侏罗世斑岩-矽卡岩-热液脉状铜多金属矿床可能是俯冲板片沿古钦杭结合部位发生局部重熔,形成高钾钙碱性花岗岩,然后上侵定位与成矿的产物;而160-150Ma的大规模钨锡多金属成矿作用及大花岗岩事件可能与板片窗有关,钦杭带中段是板片窗的西部边界,也是壳幔相互作用的中心,因而有大量地幔物质参与成矿;135Ma之后,由于俯冲板片运动发生调整,从斜俯冲变成几乎平行大陆边缘运移,导致大陆边缘大规模岩石圈伸展,相应绝大多数不同来源的矿产资源聚集在火山盆地和断陷盆地。此外,结合前人工作和以往工作的基础,提出了在钦杭成矿带进一步矿勘查的一些思考。

    • 林战举, 牛富俊

      2013,87(5):737-746, DOI:

      Abstract:

      热融湖是多年冻土区普遍存在的一种热融现象,热融湖作为热源向湖底及湖岸传递热量,导致多年冻土温度升高,在湖底形成融化夹层,甚至贯穿性融化夹层;在湖岸造成上限下降、下限抬深,加速了湖底、湖岸多年冻土的退化速度。在柱坐标下,运用带相变的数值热传导模型,预测了热融湖影响下湖底、湖岸多年冻土的地温场发展趋势和多年冻土的退化状况。模拟的结果表明,湖底年平均温度越高,对湖底和湖岸多年冻土的热扰动越明显。当湖底年平均温度为4℃、水深2.0m时,在经历1000a后,湖心下部地温增幅为4.7~3.2℃、湖边下部地温增幅为2.2~1.1℃、湖岸下部地温增幅为0.3~0.1℃;当湖底年平均温度等于0℃时,湖心下部一般不会形成融化层;当湖底年平均温度等于1℃时,在500a时湖心下部融化层厚度达到25m,在900a时,多年冻土被融穿。随着湖底年平均温度升高,融穿多年冻土的时间缩短。

    • 曲晓明, 辛洪波, 杜德道, 陈华

      2013,87(6):759-772, DOI:

      Abstract:

      近年来地质调查在班公湖 怒江缝合带中段发现了一批A 型花岗岩,岩体呈大小几百平方米的岩株产出,岩性上分为黑云母花岗岩和花岗闪长斑岩两种,侵入白垩系地层中。全岩元素地球化学分析显示这些A 型花岗岩相对富硅, SiO2含量在68.62%~75.36%之间,全碱(K2O+Na2O=8.03%~9.37%)和全铁(Fe2O3T=0.86%~5.39%)含量偏高,Al2O3(12.76%~15.54%)偏低,显示弱过铝质和亚铝质特征。微量元素中大离子亲石元素(LILE)Rb、Th、U、K、Pb明显富集,Ba、Sr明显亏损;同样在高场强元素(HFSE)中Nb、Ta、Ti亏损明显,但Zr、Hf 相对富集,这些与岛弧型花岗岩都是明显不同的,显示出了A 型花岗岩的特征。岩体稀土元素含量总体较高(∑REE=122.37×10-6~291.19×10-6,平均为201.31×10-6),相对富集轻稀土元素(LREE/HREE=4.89~9.58,平均为5.93),负Eu异常明显(〖QX(Y12#〗δ〖QX)〗Eu=0.14~0.54,平均为0.34),造成分配曲线呈向右缓倾的V 型分布型式。Nd、Sr、Pb同位素分析显示班公湖 怒江缝合带中段的这些A 型花岗岩富集放射成因同位素,其中87Sr/86Sr、87Rb/86Sr及Isr比值分别在0.719842~0.786395 、6.7171~48.8063和 0.706900 ~0.710378之间;143Nb/144Nb和147Sm/144Nd比值分别在0.512123~0.512392和0.0853~0.2847之间,〖QX(Y12#〗ε〖QX)〗Nd为较大的负值(在-3.37~-10.34之间),显示出地壳组分的重要影响。206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值分别在18.703~19.070、15.680~15.732、和39.121~39.576之间,在Zartman等(1981)的Pb构造模式图上位于上地壳线和造山带演化线之上,显示出异常高的富集组分。分析表明班公湖 怒江缝合带中段的A 型花岗岩是岩石圈地幔在洋壳俯冲过程中受到沉积物熔体的交代富集,之后早白垩世晚期(110Ma±)在碰撞后伸展阶段由于俯冲的洋壳板层断离形成了“板片窗”,软流圈物质借此上涌,引起富集的岩石圈地幔(接近EMⅡ)发生部分熔融形成的。

    • 研究论文
    • 旷红伟, 柳永清, 董超, 彭楠, 许欢, 王宝红, 章朋, 王克柏, 陈树清, 张艳霞

      2014,88(8):1353-1371, DOI:

      Abstract:

      山东诸城是中国以晚白垩世大型鸭嘴龙类为主的恐龙化石产地。本文从化石埋藏地地质背景、埋藏沉积相与古水流、骨骼化石分布、改造与聚集特征及分类学、骨骼化石微观组构和埋藏模型等方面,系统阐述了诸城晚白垩世恐龙骨骼化石埋藏学特征。诸城晚白垩世晚期(火山岩长石Ar Ar年龄为762~735Ma)恐龙化石主要集群埋藏于冲积扇泥石流(DF)、洪泛平原(FP)与辫状河道(BRC)沉积层中,化石密集、成层分布,但残体骨骼层内骨骼化石大小、形状混杂、疏密不均、属种的单—以及残体骨骼大小、形状和规模不等,多数骨骼化石为不完整的长柱状、板状形态,骨骼呈定向排列,具有短距离搬运、异地快速埋藏及集群埋藏特点。沉积物及薄片分析显示,诸城恐龙生存及骨骼化石埋藏的环境为半干旱—干旱气候条件。埋藏—保存模式可概括为:恶劣的生存环境—恐龙批量死亡—遗体腐烂—骨骼被洪流或泥石流冲刷、搬运至目前沉积场所—快速掩埋—浅埋藏成岩—地壳抬升暴露。诸城恐龙化石埋藏学的研究,为我们了解和恢复中国华北地区晚白垩世时期的古地理、古环境和古气候提供了依据。

    • 许志琴,杨经绥,李海兵,嵇少丞,张泽明,刘焰

      2011,85(1):1-33, DOI:

      Abstract:

      印度-亚洲碰撞是新生代地球上最为壮观的重大地质事件。碰撞及碰撞以来,青藏高原的广大地域发生了与碰撞前截然不同的变形,地貌、环境及其深部结构都发生了深刻地变化。根据青藏高原形成、周缘造山带崛起以及大量物质侧向逃逸的基本格局,作者从大陆动力学视角出发,将“印度-亚洲碰撞大地构造” 与“前碰撞大地构造”区别开来进行研究,将印度 亚洲碰撞的大地构造单元划分为:青藏中央高原、冈底斯-喜马拉雅主俯冲/碰撞造山带、青藏高原周缘挤压转换造山带和侧向挤出地体群等, 其中青藏中央高原即青藏腹地,“冈底斯-喜马拉雅主俯冲/碰撞造山带”包括冈底斯“安第斯山型”俯冲造山带和“喜马拉雅山型”主碰撞造山带,青藏高原周缘挤压转换造山带包括北缘“西昆仑-阿尔金-祁连”挤压转换造山带、东缘“龙门山-锦屏山” 挤压转换造山带、东南缘“中缅”伊洛瓦底挤压转换造山带和西南缘“印-巴-阿”阿莱曼挤压转换造山带,侧向挤出地体群包括青藏高原东构造结东南部以大型走滑断裂: 鲜水河-小江、哀牢山-红河、澜沧江、嘉黎 高黎贡、那邦和三盖断裂为边界的南松甘、兰坪、保山、腾冲等挤出地体群; 以及青藏高原西构造结两侧的“甜水海“、“兴都库什”、“ 喀布尔”和“阿富汗”侧向挤出地体群。本文探讨了上述各构造单元形成的主要制约因素, 例如:楔形印度小板块与亚洲大板块的碰撞以及印度大陆东西拐角的构造作用,主碰撞和斜向碰撞的影响,大型走滑与侧向挤出地体的形成关系,挤压与走滑并重的挤压转换机制对整个青藏高原和周缘造山带形成的制约,碰撞大地构造单元的特性以及与前碰撞大地构造的区别和叠置或改造的关系等等。最后,本文还基于青藏高原地幔结构探讨印度-亚洲碰撞大地构造学及青藏高原大陆动力学的意义。

    • 周印章, 韩宝福, 徐钊, 任荣, 苏犁

      2014,88(1):25-35, DOI:

      Abstract:

      本文以内蒙古西部英巴地区一个典型剖面为例,开展了详细的构造解析和年代学研究,初步构建这一地区晚古生代-中生代的构造岩浆事件框架。这一地区至少发育三期岩浆活动和三期构造变形事件。锆石U-Pb定年结果和前人的资料显示,三期岩浆活动分别为石炭纪(325~313 Ma)的花岗闪长岩和花岗岩、早二叠世(291~277 Ma)的钾长花岗岩和中细粒花岗岩及早白垩世(~134~130 Ma)的伟晶岩和石英二长岩。第一期构造变形事件为NW-SE向挤压,发生在早二叠世之后,使花岗闪长岩和钾长花岗岩发生挤压变形,形成主体低角度北西倾的片麻理,局部发育同期褶皱,变形温度为450~600℃;第二期为NW-SE向伸展,大致发生在早白垩世,使片麻状花岗闪长岩和片麻状钾长花岗岩发生中高温(450~650℃)的糜棱岩化作用,形成南东倾的低角度韧性剪切带,具有正断性质,后被伟晶岩脉切穿。第三期为NW-SE向伸展,发生在早白垩世之后,形成北西倾的中角度脆性正断层,断距2~10米,并使伟晶岩变形为碎裂岩。

    • 高峰, 郑常青, 姚文贵, 李娟, 施璐, 崔芳华, 高源, 张行行

      2013,87(9):1277-1292, DOI:

      Abstract:

      哈多河“花岗质糜棱片麻岩”为一套变质变形的花岗质岩石,其岩石组合为细粒黑云母二长花岗质糜棱片麻岩、细粒黑云母花岗质糜棱片麻岩和细粒石榴二云母花岗质糜棱片麻岩。SiO2含量在66.4%~74.52%之间,K2O+Na2O介于7.36%~8.84%之间,Al2O3含量在13.43%~15.74%之间,A/CNK=0.974~1.092,属于高钾钙碱性、准铝质到过铝质岩石;具有较高的稀土总量(ΣREE=94.15×10-6~164.30×10-6 ),稀土元素配分模式表现为轻稀土元素(LREE)富集、重稀土元素(HREE)相对亏损的右倾型曲线,具有弱的负铕异常;富集Rb、Ba、U、K 等大离子亲石元素,相对亏损Ta、Nb、P、Ti 等元素。锆石U-Pb测年结果表明,哈多河“花岗质糜棱片麻岩”的岩浆侵入期次可分为两期,第一期在320Ma左右,代表性岩石为细粒黑云母花岗质糜棱片麻岩和细粒石榴二云母花岗质糜棱片麻岩;第二期在304Ma左右,代表性岩石为细粒黑云母二长花岗质糜棱片麻岩。综合岩相学、年代学及岩石地球化学特征,哈多河“花岗质糜棱片麻岩”原岩为高钾钙碱性I型花岗岩,形成于晚石炭世兴安地块与松嫩地块的后碰撞构造环境下,之后在早二叠世末遭受“后碰撞作用”的影响,发生较强的韧脆性变质变形。

    • 董树文, 李廷栋, 高锐, 吕庆田, 吴珍汉, 陈宣华, 周琦, 刘刚, 刘志强, 梅琳

      2010,84(6):743-770, DOI:

      Abstract:

      探测人类居住的地球内部的结构和组成是地质学家和地球物理学家共同的奋斗目标。本文介绍了上世纪70年代以来世界主要国家的国际地球探测计划的主要内容,包括美国大陆反射地震探测计划(COCORP)、地球透镜计划(EarthScope),欧洲地球探测计划(EUROPROBE)、德国大陆反射地震计划(DEKORP)、英国反射地震计划(BIRPS)、意大利地壳探测计划(CROP)、瑞士地壳探测计划(NRP20),俄罗斯深部探测计划,加拿大岩石圈探测计划(LITHOPROBE),澳大利亚四维地球动力学计划(AGCRC)、澳大利亚玻璃地球计划(Glass Earth)和澳大利亚地球探测计划(AuScope),简要概括了国际地球探测计划的成果,回顾了我国地球深部探测的历史与工作基础,简要论述了我国开展地壳探测计划的必要性,并介绍了近期启动的国家科学专项“深部探测技术与实验研究”的目标与“两网、两区、四带、多点”的工作部署,展望了我国地球深部探测发展的未来。

    • 研究论文
    • 赵文广, 吴明安,张宜勇,王克友,范裕,汪龙云,魏国辉,车英丹

      2011,85(5):789-801, DOI:

      Abstract:

      泥河铁矿床位于庐枞火山岩盆地西北部边缘,紧邻郯庐断裂带,南西距罗河铁矿仅3千米,为一大型含硫磁铁矿、大型硫铁矿、中型硬石膏矿组成的多矿种隐伏矿床。 磁铁矿体分布于矿床的南西部,呈透镜状或似层状产于侵位于早白垩统砖桥组的辉石闪长玢岩岩侵穹窿的顶部;硫铁矿体分布于矿床的北东部,主要有两个产出部位,一是产于辉石闪长玢岩体内,与铁矿体共生;二是产于砖桥组下段火山岩中,与层位有关;硬石膏矿体分布在矿床中部,呈透镜状产于砖桥组下段火山碎屑岩中。矿石类型复杂,磁铁矿划分了8个自然类型,硫铁矿划分了5个自然类型。矿物种类多达40余种,铁矿石本身为高硫、高磷矿石,有用组分除铁、硫、硬石膏外,磁铁矿和硫铁矿矿石中还伴生有磷、钒、钛、钴、铜、锌等有益有害组分。 矿床围岩蚀变强烈,分布范围广,蚀变类型多,规律性十分明显,在横向上具成层性,在垂向上具分带性。其中,膏辉岩化是最为重要的近矿围岩蚀变。矿床类型与宁芜地区陶村式较为相似,成因类型属玢岩型。

    • 许志琴, 杨经绥, 嵇少丞, 张泽明, 李海兵, 刘福来, 张建新, 吴才来, 李忠海, 梁凤华

      2010,84(1):1-29, DOI:

      Abstract:

      中国(东亚)大陆受特提斯、古亚洲和太平洋构造体系的制约,具有复杂的地体构架和特殊的岩石圈结构。本文从地学前沿——大陆动力学的视野出发,围绕中国大陆构造及动力学四个方面的研究,总结已有的进展并提出新的思考:①中国大陆板块下的构造和整个地幔运动的构架:地震层析资料揭示西太平洋板片向西俯冲到东亚大陆之下,其倾角逐渐减小,最后近水平地插进400~600km深度的地幔过渡带中,成为箕状几何形态的超深俯冲板片。印度岩石圈板片超深俯冲至青藏高原之下~800km的深度,在喜马拉雅西构造结部位发生双向不对称深俯冲,印度岩石圈板片向东俯冲至东构造结东侧之下300~500km的深度。②中国大陆变质基底的再活化:中国大陆的大部分陆块未受显生宙以来构造、变质和岩浆事件的改造与激活,在冈瓦纳大陆北缘的印度陆块和阿拉伯陆块北缘还发育有形成于泛非期(530~470Ma)的造山带,其影响范围至高喜马拉雅、拉萨地体和三江地区。新生代的变质活化普遍出现在喜马拉雅、南迦巴瓦、拉萨地体和三江 缅甸地区,最新的变质年龄仅2~1Ma(南迦巴瓦)。③中国主要高压 超高压变质带的大地构造背景及深俯冲 折返机制:中国及邻区含榴辉岩的高压 超高压(HP/UHP)变质带有洋壳(深)俯冲和陆壳(深)俯冲之分。青藏高原中,大部分洋壳俯冲形成的高压/超高压变质带与原 古特提斯洋盆中诸多微陆块之间的小洋盆的汇聚碰撞有关,陆壳深俯冲作用有两种机制,它们分别是大陆块之间剪式碰撞和撕裂式岩石圈舌形板片的深俯冲。④中国大陆造山带的深部物质可经3类机制挤出,即深部地壳物质“牙膏式”挤出、侧向挤出和“挤压转换式”挤出。

    • 董树文 张岳桥 龙长兴 杨振宇 季强 王涛 胡建民 陈宣华

      2007,81(11):1449-1461, DOI:

      Abstract:

      随着一系列新构造观察资料和高精度同位素测年数据的累积,加深了对发生在中国东部晚侏罗世—早白垩世时期构造变革事件的认识,对燕山运动的性质、时限和动力学内涵有了新的诠释。中—晚侏罗世初期(165±5Ma)东亚多板块拼贴运动学发生重大调整,构造体制发生重大转换,启动了以中朝地块为中心、来自北、东、南西不同板块向东亚大陆"多向汇聚"的构造新体制,形成以陆内俯冲和陆内造山为特征的东亚汇聚构造体系。同时大陆地壳岩石圈发生显著增厚,并紧随早白垩世以剧烈的大陆岩石圈伸展和火山—岩浆活动为特征的岩石圈巨量减薄和克拉通破坏,导致燕辽生物群灭绝和热河生物群兴盛的重大生物群更替,成为中国大陆和东亚重大构造变革事件,这是燕山运动的基本内涵。本文依据燕山运动构造变形型式、动力学背景以及产生的深部过程,将"燕山运动"定义为起始于165±5Ma的"东亚多向汇聚"构造体制及其形成的广泛陆内造山和构造变革,并将中国东部岩石圈巨量减薄视作燕山期陆内造山和陆内变形的后效。

    • 应立娟, 王登红, 唐菊兴, 畅哲生, 屈文俊

      2010,84(8):1165-1174, DOI:

      Abstract:

      西藏墨竹工卡县甲玛铜多金属矿中,辉钼矿普遍发育,产于各类矿石中,尤其在矽卡岩型和角岩型矿石中最常见,其次是斑岩型矿石,极少量产于大理岩和结晶灰岩型矿石中。本文采集了甲玛铜多金属矿矽卡岩、角岩和斑岩中不同产状、不同形态的辉钼矿,进行Re-Os同位素定年,获得了27件样品的模式年龄为14.2~17.5 Ma,等时线年龄为15.22±0.59 Ma。其中,斑岩型辉钼矿等时线年龄为14.78±0.33 Ma,角岩型辉钼矿等时线年龄为14.67±0.19 Ma,结果一致。辉钼矿中187Re含量变化于38.75~387.4 g/g,其中,角岩中辉钼矿187Re含量为121.5~387.4 g/g,矽卡岩中为123.7~304.7 g/g,含量较高,而斑岩中辉钼矿的187Re含量相对较低,38.75~130.5 g/g,平均69.0 g/g;辉钼矿187Os含量变化情况基本与187Re相同。甲玛辉钼矿187Re值与冈底斯其他矿体的值对比,显示冈底斯成矿带斑岩-矽卡岩型矿床成矿原岩具有相对较高187Re值的特点。本文研究成果表明,甲玛大型铜多金属矿床形成于中新世Langhian期,辉钼矿为主成矿期的产物之一。鉴于辉钼矿的产出状态,以及其与黄铜矿等的共生组合关系,辉钼矿的成矿时代可代表矿区内主要矿石矿物的成矿时代,且与冈底斯成矿带上一大批大中型斑岩型铜矿的成矿时代一致,成矿集中在20~10 Ma之间,形成于印度大陆与亚洲大陆碰撞之后,从而否定了前人海底喷流沉积的成因观点,为矿区内及其外围进一步的找矿指明了方向。

    • 李传新

      2010,84(12):1727-1734, DOI:

      Abstract:

      三维地震资料解析研究表明,塔中低凸起古生代断裂样式复杂,发育有四期不同性质的断裂:(1)寒武纪-早奥陶世张性正断裂,其展布形态和发育规模为后期构造活动奠定了基础;(2)晚奥陶世逆冲及走滑断裂,具有明显的分带、分段性,东部主要为基底卷入逆冲断裂,中西部为盖层滑脱和北西向走滑断裂;(3)志留-泥盆纪挤压应力环境下形成的走滑断裂体系,北东南西向展布,包括主干边界断裂、尾端羽列断裂和拉分地堑三个组成要素。主干断裂在剖面上断面近于直立,直插基底,延伸较远,与其它各级断裂构成花状构造,其尾端发育有羽列断裂。拉分地堑受多级断层控制,平面上呈菱形;(4)二叠纪岩浆活动派生断裂,岩浆刺穿对早期断裂进行叠置和改造,形成一系列似“花状构造”。从断裂平面展布来看,塔中古生代断裂整体上呈发散的帚状,其构造枢纽端位于东段,内旋层左旋扭动,外旋层右旋,内旋层指向发散端,属张扭性帚状构造。

    • 乔秀夫, 王彦斌

      2014,88(9):1623-1637, DOI:

      Abstract:

      国际地层委员会将中元古界底界界线年龄定为1600 Ma,1600-1400 Ma为Calymmian(盖层系),表示全球地台盖层形成时期。华北地台基底固结时间为1800 Ma,固结后即进入伸展裂解作用时期,首先是山西吕梁山区、晋南中条山、豫西熊耳山区裂解发展成三叉裂陷槽(Aulacogen)。吕梁山区小两岭组火山岩形成年龄有1763±42 Ma(SHRIMP U-Pb锆石)及1779±20 Ma(LA-ICP-MS U-Pb锆石)两个数值;豫西熊耳群顶部马家河组和中部鸡蛋坪组及下部许山组火山岩年龄分别为1776±20 Ma、1791±20 Ma和1783±13 Ma(SHRIMP U-Pb锆石),1776 -1800 Ma为火山岩的形成年龄;将1800 Ma作为小两岭组与熊耳群两个火山岩组的底界年龄应当是合理的。吕梁山区的汉高山群为碎屑岩夹火山岩,代表吕梁-陕豫三叉裂陷槽北支中的快速充填,与小两岭组为同时期沉积。汉高山群、大古石组(熊耳群底部沉积岩)为1800 Ma裂解开始的盖层沉积,小两岭组火山岩、相关的辉绿岩墙及熊耳群火山岩均为裂解时期的岩浆作用产物。北京密云环斑花岗岩侵位时间为1700 Ma,代表燕山-太行山裂陷槽裂解的起始时间也即燕山地区长城系常州沟组底界年龄。北京密云地区环斑花岗岩风化壳上覆常州沟组年龄可确定为1650 Ma,它不应被看作常州沟组最低层位的年龄,而是裂陷槽裂解后密云地区开始接受沉积的年龄,1700 Ma、1650 Ma代表常州沟组在不同地区的底界年龄,但均不等于长城系或中元古界的底界年龄。1600 Ma为高于庄组底界年龄,即长城系与蓟县系的界线年龄,也是国际地层委员会中元古界的底界年龄。1600 Ma代表燕山-太行山裂陷槽闭合的年龄,也是华北地台始自1800 Ma伸展裂解作用的最终结束时期。1600 Ma是新的陆表海盆地发展的起始时间,是重要的华北地台构造转换的时期。因此,1800与1600 Ma代表华北地台重大地质构造事件的年龄,具大区域构造意义,依据对前寒武系界线年龄确定的原则,两个年龄值均可被选择为中元古界底界的界线年龄。但本文赞同中国全国地层委员会采用1800 Ma作为中元古界的底界年龄,因其更符合中国的地质构造实际:华北地台裂解-克拉通内裂陷槽中的盖层充填,底界为1800 Ma。 华北地台中元古界盆地在不同时期,它的构造性质完全不同:1800~1600 Ma为裂陷槽;1600~1400 Ma发展成陆表海;1400~1300 Ma转化为弧后盆地;1800 Ma、1600 Ma及1400 Ma代表中元古代三个重要的区域构造转换的时间点。

    • 研究论文
    • 陈文, 万渝生,李华芹,张宗清,戴橦谟,施泽恩,孙敬博

      2011,85(11):1917-1947, DOI:

      Abstract:

      同位素地质年代学是地球科学、物理学、化学和技术科学相互交叉发展起来的一门新兴学科,是地球系统科学中一个年轻而充满活力的分支学科。它根据放射性同位素衰变规律确定地质体形成和地质事件发生的时代,以研究地球和行星物质的形成历史和演化规律。本文对几种常用的精度比较高的同位素测年方法从理论、实验技术、应用范围、使用的注意事项等方面予以简要总结和介绍,期望为地质同行们提供有益的参考。所涉及的同位素测年方法主要有U-Pb法、Ar-Ar法、Rb-Sr法、Sm-Nd法、Re-Os法、(U-Th)/He法等。(1)U-Pb法:是最早用来测定地质年龄的放射性方法之一,也是国内目前最重要的同位素测年方法。近10年来,近乎完美的锆石微区U-Pb年龄测定技术的引进对我国的地质科学研究起到了巨大的推动作用,并且其应用领域仍在进一步扩展中。(2)Ar-Ar法:Ar-Ar同位素地质测年方法已经成为同位素地质年代学研究最主要的方法之一。该方法具有以下特点:①测量的时间域较宽,最老可到38亿年(月岩年龄),最年轻可测到千年级(意大利维苏威火山喷发年龄);②测量对象广泛,原则上,所有的含钾矿物、岩石都可以用作Ar-Ar法同位素测年,甚至含有微量钾盐包裹体的非钾矿物如石英、闪锌矿等也有成功测定出Ar-Ar年龄的报道;③独特的分步加热技术和内部组分的Ar同位素相关图处理技术不仅可以获得高精度的年龄,还可以揭示被测定对象所经历的多期地质演化信息;④和激光技术配套可以直接在岩石光片上寻找待测矿物进行微区(几十微米-几百微米)Ar-Ar测年,从而能够获得变质岩P-T-t轨迹研究中最精确的时间信息;⑤应用领域广泛,几乎所有的地质学分支学科中都有应用;⑥是矿床年代学研究的最主要的技术手段;⑦是同位素热年代学研究的支柱技术。Ar-Ar法测年也有其局限性:首先是分析技术复杂导致其成本高、分析周期长。其次中子参数测定的准确性直接影响样品年龄测定的准确性。核反冲效应会导致极细粒的粘土矿物Ar-Ar年龄结果偏高。对于早元古代和太古代古老变质岩样品,由于可能存在K和Ar的自然扩散作用或后期变质、变形等多因素的扰动作用,用Ar-Ar法很难测出早期的变质事件年龄。(3)Rb-Sr法:是一个应用很广泛的方法,利用等时线技术可以测定侵入岩、火山岩、变质岩和某些沉积岩的同位素地质年龄。在用Rb-Sr同位素系统测定中酸性侵入岩和火山岩的年龄时,如果岩石迅速冷却,无论用全岩等时线法或矿物等时线法得到的年龄都可能是岩石的形成年龄。对于变质岩,矿物Rb-Sr等时线年龄一般代表岩石遭受最后一次强变质热事件Sr同位素均一化时间。对于沉积岩,可以利用Rb-Sr法测定成岩自生矿物年龄。对于金属矿床,可以用包裹体的Rb-Sr等时线确定矿床的形成时间。通过断层和韧性剪切带形成的矿物的Rb-Sr年龄测定,可以限定构造形成时间。Rb-Sr法最大缺点是,由于Rb的流动性,极易形成开放系统,从而得到不正确的年龄。此外,还还经常受到假等时线的困扰。(4)Sm-Nd法:由于Sm-Nd体系的保存性能良好,抗蚀变和变质作用的能力较强,因此Sm-Nd法年龄能代表原岩生成的时间和反映成岩物质源区的特性。对于基性岩、超基性岩,对太古宙古老岩石,Sm-Nd等时线法是较好的测年方法。Sm-Nd模式年龄代表地壳岩石从CHUR地幔源中分异出来的时间,利用碎屑沉积岩的模式年龄可以鉴别沉积物的源区,判断岩石形成构造背景,了解其物源区存留地壳的平均年龄,揭示地壳形成和演化历史等。其缺点是由于Sm、Nd地球化学性质的类似,地质作用过程中难以发生相互分离,Sm、Nd在岩石中的比值变化范围就很小,给Sm-Nd等时线法测年带来了困扰,有时不能给出正确可信的年龄。(5)Re-Os法:Re-Os同位素测年法是目前能够直接测定金属矿床矿化年龄的唯一成熟方法。但在实验技术和应用方面还存在不少问题:①近年来发现有些金属矿床辉钼矿的Re-Os年龄高于其赋矿围岩的年龄,原因不明;②黄铁矿等多数硫化物矿物含Re量很低,并含有一定程度的普通Os,对样品化学制备过程中低本底的要求很高,一般实验室难以达到,普通Os也难以准确扣除;③后期的热液活动有时可以使Os同位素发生重置,因此,金属硫化物Re-Os同位素体系封闭温度及其影响因素是一个亟待解决的问题。(6)(U-Th)/He法:(U-Th)/He同位素系统的优势是其封闭温度是已有同位素体系中最低的,能够记录地质体经历较低温度范围的时代与温度信息。该方法在矿床年代学研究中也具有可观应用前景。其不足之处是因为封闭温度很低,在用于地质体定年时要特别关注冷却速率和再加热作用的影响。

    • 孙吉明, 马中平, 唐卓, 李向民

      2012,86(2):247-257, DOI:

      Abstract:

      阿尔金南缘鱼目泉花岗质岩体中含有大量暗色闪长质包体,岩相学及地球化学特征研究表明该岩体是由同期的幔源基性岩浆和酸性岩浆在近于液相(或“晶粥状”)状态下发生不均匀混合作用的产物。LA-ICP-MS 锆石U-Pb同位素测年结果显示其形成年龄(496.9±1.9 Ma)与南阿尔金山大陆深俯冲超高压变质岩的峰期变质年龄(504~487Ma)相一致,且在地球化学特征上具有高Al2O3(平均15.88%),较高的K2O/Na2O值(平均1.26),高Sr(平均446×10-6),高(La/Yb)N值(平均24.04)和Sr/Y值(平均40),极低的Y(平均14.0×10-6)及Yb含量(平均1.5×10-6),类似于加厚地壳背景下形成的高Sr低、Y及Yb型花岗岩,反映出~500Ma时的南阿尔金造山带总体上处于地壳相互叠覆增厚的陆-陆碰撞造山作用阶段。分析认为,~500Ma时,南阿尔金山地区伴随着增厚地壳发生熔融作用产生大规模酸性岩浆活动的同时,还存在幔源基性岩浆的底侵,其原因可能与同时期大陆深俯冲作用所诱发的深部热地幔上升有关。

    • 李玮, 胡健民, 渠洪杰

      2010,84(2):171-182, DOI:

      Abstract:

      通过准噶尔盆地东西两侧造山带地质剖面观察、系统裂变径迹测年与热演化模拟结果分析,并结合前人研究结果,准噶尔盆地周缘造山带中,主要经历了中生代晚期构造热事件。通过裂变径迹分析对比,准噶尔盆地两侧造山带具有不同的隆升历史,盆地西北缘早于东部隆升,隆升速率亦大于东部。准噶尔盆地西北缘自白垩纪以来经历了由准噶尔盆地边缘向扎伊尔山先后依次隆升事件,表明了准噶尔西北缘逆冲断裂系向盆内后展式逆冲推覆。准噶尔盆地东西两侧造山带岩石裂变径迹数据均反映了白垩纪以来的冷却隆升事件,充分证实了燕山晚期构造运动在准噶尔地区的普遍存在,为详细研究燕山期新疆北部陆内构造活动提供了证据。

    • 高源, 郑常青, 姚文贵, 王浩, 李娟, 施璐, 崔芳华, 高峰, 张行行

      2013,87(9):1293-1310, DOI:

      Abstract:

      骆驼脖子岩体位于大兴安岭哈多河地区东南部,大地构造上位于兴蒙造山带东段,其岩性由正长花岗岩、花岗闪长岩(其中含石英闪长岩包体)、二长花岗岩组成。其中锆石呈自形晶,发育细微振荡生长环带,具有较高的Th/U值,表明锆石的岩浆成因。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,加权平均年龄和岩性分别为127±1Ma的正长花岗岩、126±1Ma的花岗闪长岩、131±1Ma的石英闪长岩、130±1Ma的二长花岗岩,集中在早白垩世。除闪长岩包体外,岩体具有高硅(SiO2=71.11%~76.89%)、富碱(Na2O+K2O=8.04%~9.17%)、较低的Al2O3(12.9%~14.99%)、贫钛(TiO2=0.08%-0.22%),属于高钾钙碱性系列。A/CNK值为0.97~1.10,属于准铝质到弱过铝质,分异指数(DI)为86.1~97.46,固结指数(SI)为0.1~5.59,岩体经历了较强的分异演化作用,δEu为0.26~2.51,正、负异常皆有,LREE/HREE为6.35~32.16,LaN/YbN比值为4.59~43.04,轻稀土相对富集,重稀土相对亏损。微量元素亏损Ti、Ta、Nb等元素;富集Th、U、Hf、Zr、La、Rb等元素, TFeO/MgO比值较低,为2.37~6.41,Zr+Nb+Ce+Y=106.48×10-6~162.74×10-6,均低于A型花岗岩的下限值,同时锆石饱和温度也较低(723.43~760.48℃),结合岩相学、年代学、地球化学及区域地质资料,骆驼脖子岩体具有高分异的高钾钙碱性I型花岗岩的特点,其成因可能为东北地区中生代古太平洋板块斜向俯冲后,大陆岩石圈拉张减薄的产物。

    • 童亨茂, 赵宝银, 曹哲, 刘国玺, 顿小妹, 赵丹

      2013,87(11):1647-1661, DOI:

      Abstract:

      本文在对南堡凹陷三维联片地震资料构造解析的基础上,应用先存构造构造条件下的断层作用模式,结合构造物理模拟实验成果,系统分析了南堡凹陷的断裂系统和构造样式。表明,南堡凹陷是典型的斜向伸展构造样式,其中受铲式和(或)坡坪式边界正断层及先存断裂共同控制的复式 “y” 形样式是南堡凹陷基本的构造样式,其次是复式“x”形、“多米诺式”、“阶梯式”和“铲式扇”断块构造样式。平面上划分出为4个断裂系统:北堡-老爷庙断裂系统,高柳断裂系统,柏各庄断裂系统和南堡断裂系统,其中高柳断裂系统和南堡断裂系统进一步分别划分为2个和3个子断裂系统;纵向上划分出下部(E2s3构造层)和上部(E2s1-Q地层)两个断裂系统,E2s2是上下两个断裂系统的过渡层,断层不发育。断层的平面组合形式有4种,分别为:平行状、平行交织状、“梳状”和“帚状”。“两期伸展” 的变形叠加模式可以合理地解释南堡凹陷新生代的构造变形:E2s3期的构造变形在是以中生代形成的先存构造为基础,北西-南东方向伸展作用的结果;E2s1以来的变形是以E2s3期形成的断裂为先存构造,南北向伸展作用的结果;E2s2是应力体制转换的过渡阶段。凹陷边界断层(西南庄断层、柏各庄断层和高柳断层)存在显著的分段性,不同段落断层的走向、性质和活动性、均表现出很大的差异,而且在不同构造演化阶段发生显著的变化。凹陷边界断层及凹陷内的南堡断层、和蛤坨断层组成的构造格架对南堡凹陷断裂系统的形成和演化起重要的控制作用,复杂的先存构造是造成断裂系统横向差异的根本原因。

    创刊于1922年, 月刊

    主编 :杨经绥

    主管单位 :中国科学技术协会

    主办单位 :中国地质学会

    国际标准刊号 :ISSN 0001-5717

    国内统一刊号 :CN 11-1951/P

    国内邮发代号 :2-113

    国外发行代号 :M 78

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