
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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2018, 92(12):2377-2387.
摘要:2017年8月8日,青藏高原东缘川西九寨沟地区发生Ms7.0地震。基于震源机制解和余震分布特征,结合历史地震和区域新构造分析,揭示了一条新的左旋走滑断裂:九寨沟-虎牙断裂,该断裂斜切岷山隆起,呈弧形展布,北接塔藏罗叉断裂,南连虎牙断裂,是东昆仑左旋走滑断裂的最新东延。新构造研究结果表明,第四纪以来,青藏高原东部巴颜喀拉地块向东挤出,在其东缘岷山地区边界运动学性质发生了明显的转换:早-中更新世之交的昆黄运动时期(1.0~0.6Ma),向东挤出运动主要转换为地壳缩短变形和块体隆升,沿岷山隆起东西两侧发生逆冲断裂作用;而自晚更新世晚期以来(ca 120 ka),地块向东挤出伴随着块体顺时针旋转,构造变形以左旋走滑活动为主,主要集中在塔藏-九寨沟-虎牙断裂带。新构造运动性质的转换使得一些早期强烈活动的断裂,如岷江断裂、漳扎断裂等,其现今活动性明显减弱,而新的左旋走滑断裂正在孕育诞生。这一活动断裂演化图像的新认识为本地区未来强震评估和预测提供了新的视角。
2018, 92(12):2388-2409.
摘要:尼木渐新世黑云母二长花岗岩中含有丰富的形态各异的暗色镁铁质微粒包体。本文报道了寄主岩和镁铁质包体的年代学、元素地球化学及Sr- Nd- Hf同位素组成,据此阐明了岩石的成因,并探讨了岩浆混合作用在成岩中的意义及其对陆壳增生的启示。锆石LA- ICP- MS U- Pb定年结果表明,寄主岩和镁铁质包体的成岩年龄在误差范围内基本一致,均为约30Ma,说明它们同时形成。元素地球化学组成上,寄主黑云母二长花岗岩为高钾钙碱性、准铝质,富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素,且具有高Sr、低Y和Yb含量,Sr/Y比值高,缺乏明显铕负异常,表现出埃达克质岩石的特征。镁铁质包体贫硅,富铁、镁,具有与寄主岩相似的稀土与微量元素分布模式。二者的全岩Sr、Nd同位素和锆石Hf同位素组成也相近\[寄主岩:(87Sr/86Sr)i=0.7057~0.7064,εNd(t)=-1.45~0.35,εHf(t)=1.21~7.34;镁铁质包体:(87Sr/86Sr)i=0.7058~0.7064,εNd(t)=-2.23~-1.57,εHf(t)=2.40~7.04\]。综合分析表明,尼木渐新世黑云母二长花岗岩应主要起源于碰撞加厚的新生镁铁质下地壳的部分熔融,镁铁质包体应为幔源玄武质岩浆与其诱发加厚地壳熔融形成的埃达克质岩浆经不均匀混合作用的产物。结合对冈底斯带岩浆岩已有资料的全面分析,表明幔源玄武质岩浆的底侵及其诱发的岩浆混合作用既是冈底斯岩基形成的主要方式,也是导致青藏高原陆壳增生的重要途径。
初航 , 王惠初 , 魏春景 , 常青松 , 相振群 , 张晋瑞
2018, 92(12):2410-2419.
摘要:内蒙古西部狼山地区的构造归属争议较大,一直以来没有直接证据证明狼山地区属于华北陆块。本文对内蒙古狼山巴音前达门地区(含石榴子石)黑云斜长片麻岩进行了年代学研究,利用LA- ICP- MS方法进行U- Pb同位素测年,所测试锆石均为岩浆锆石,锆石年龄为1946±9 Ma和1940±12 Ma,代表其原岩的形成年龄,说明狼山地区存在古元古代晚期岩浆作用。从锆石Hf同位素来看,εHf(t) 从-1.3~6.4,其Hf同位素源区既有当时华北克拉通基底物质,又有地幔的贡献,2442Ma的模式年龄指示源岩来源于早元古代地壳增生事件,可能与华北克拉通基底的形成有关。这进一步表明狼山地区同华北陆块中部地区一样,该地区存在有早元古代岩体。对宝音图群碎屑锆石的研究同样说明了狼山地区宝音图群与华北克拉通更具亲缘性,狼山地区在构造属性上可能属于华北陆块一部分。
黄增保 , 郑建平 , 李葆华 , 董晓燕 , 付太宇 , 许龙 , 高昆丽
2018, 92(12):2420-2436.
摘要:干沙鄂博稀土矿床位于北祁连造山带中段,是祁连成矿带内最大的稀土矿床。矿体产于早泥盆世碱性岩体及其围岩接触带内。为了查明含矿碱性岩体侵位时代、岩石成因和源区性质,本文开展了岩石学、锆石U- Pb定年、锆石Hf同位素及岩石地球化学研究。结果表明碱性岩体由霓辉正长岩、霓辉正长斑岩、石英正长斑岩和花岗斑岩组成,侵入于毛藏寺花岗闪长岩中。该岩体LA- ICPMS锆石U- Pb年龄为409.7±5.8Ma,εHf(t)值变化于-0.15~+2.34之间,平均1.03,tDM2(Hf)为1.2~1.1 Ga。岩石主量元素SiO2介于59.1%~68.5%之间,具高钾(Na2O/K2O =0.35~0.85),富碱质(K2O+Na2O=7.91%~11.09%)、贫CaO(2.90%~8.17%)、MgO(0.21%~1.30%)的特征,属钾玄质系列碱性岩;岩石强烈富集轻稀土元素和大离子亲石元素(如Rb、Ba、Sr、U 和Pb等),亏损重稀土元素和高场强元素(如Nb、Ta和Ti),弱负Eu异常(δEu为0.7 ~ 0.8),以及轻稀土富集的右倾型稀土元素配分模式,具A型花岗岩岩石地球化学特征。结合区域构造演化,认为干沙鄂博矿区碱性岩形成于造山后伸展环境,为晚奥陶世北祁连洋闭合后,于早泥盆世发生区域性拉张作用,诱发碱性岩浆侵入和与其共生稀土矿体的形成。
黄万堂 , 王玉玺 , 李通国 , 杨婧 , 张翔 , 王怀涛 , 王晓伟 , 朱永新
2018, 92(12):2437-2452.
摘要:敦煌地块南缘小红山花岗岩体侵位于敦煌岩群中,岩性主要为黑云二长花岗岩和黑云花岗闪长岩。通过LA- ICP- MS锆石U- Pb同位素定年,获得小红山黑云母二长花岗岩的206Pb/238U的加权平均年龄为289.6±3.9Ma,表明侵位时代为早二叠世。岩石地球化学分析显示其具有高硅、高铝、富碱和低镁的特征,稀土元素在球粒陨石标准化稀土配分模式图上呈轻稀土富集的右倾型稀土配分模式,弱负Eu异常,富集大离子亲石元素(如Rb、Cs、Th、K、Pb),亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,岩石强烈富集Sr、亏损Yb和Y,具有较高的Sr/Y比值,岩石具有与埃达克岩石一致的地球化学特征,是加厚下地壳部分熔融的产物。小红山花岗岩全岩Sr- Nd同位素的87Sr/86Sr值介于0.706622~0.707778之间,143Nd/144Nd介于0.51212~0.512264之间,εNd(t)=-4.093~-6.887,显示出壳源特征;Nd模式年龄TDM2=1.39~1.62Ga,平均为1.49Ga,表明其源区可能与敦煌岩群相关。结合成岩年龄和区域构造演化特征,推测敦煌地块南缘在石炭纪到早二叠世处于碰撞造山作用向陆内伸展环境转换的构造背景,可能强烈卷入了一系列与古亚洲洋闭合相关的古生代造山活动中。
周健 , 李迪 , 林春明 , 张妮 , 于洪洲 , 张关龙 , 张奎华
2018, 92(12):2453-2468.
摘要:通过对苏北盆地高邮凹陷古近系戴南组一段35件泥岩样品的稀土元素和4件碎屑岩的锆石U- Pb年代学分析,对苏北戴南组地层的物源及苏北盆地基底构造演化进行了深入探讨,恢复了沉积盆地与源区之间的耦合关系。全岩稀土元素特征表明苏北盆地古近系戴南组沉积物主要来自大别—苏鲁造山带广泛分布的新元古代浅变质酸性火成岩,具体母岩可能为高钾I型花岗片麻岩。376组协和年龄数据主要集中在2450~2600Ma、1700~2000Ma、750~850Ma、100~300Ma四个区间,其中2450~2600Ma这个年龄峰与全球新太古代晚期古陆核生长事件基本一致;1700~1900Ma这组年龄指示下扬子陆块东北部存在古元古代变质和岩浆事件,说明下扬子地块存在古元古代统一变质基底;750~850Ma这组年龄为指示扬子与华夏板块最终聚合的年龄;在100~300Ma这个年龄段中,250~300 Ma年龄锆石指示扬子地块发生裂解导致玄武岩喷发及后期伴生酸性岩浆侵入;200~250Ma为三叠纪华南陆块俯冲进入华北陆块之下形成大陆碰撞型造山带构造事件在本区的记录;100~200Ma 对应于侏罗纪-白垩纪(燕山期),指示苏北盆地及周围有晚白垩纪侵入岩物源的存在,大别山-苏鲁造山带侵入岩的侵位时间可能要推迟到晚白垩世。本次测试最小年龄为94±2Ma,早于仪征运动的时间(83.5Ma),说明高邮凹陷南部陡坡带戴南组沉积物多为再旋回沉积物,沉积物来自扬子地块基底的古老岩石和大别—苏鲁造山带的新元古代浅变质岩基底,并受张八岭隆起区南段的中生代火成岩影响。
赵如意 , 王博 , 陈毓川 , 陈云杰 , 荣骁 , 王刚 , 李涛
2018, 92(12):2469-2484.
摘要:牛角沟铀矿点是甘肃省龙首山铀成矿带中段东部重要的钠交代型铀矿点,该矿点外围新发现的钾钠混合交代花岗岩在该区难得一见。为更细致的解析钾钠混合交代作用,本文从岩石学、矿物学、地球化学、同位素年代学等方面开展研究,认为牛角沟中粗粒花岗岩是早古生代(445.2±7.8Ma)祁连山—龙首山造山作用晚期,后碰撞伸展环境中产出的中硅、富碱弱过铝、低铁和钙而贫钛、镁、磷的高钾钙碱性花岗岩。钾钠混合交代作用形成蚀变岩从中心向外依次为孔洞状钾钠混合交代花岗岩→雪花状方解石化钾钠混合交代花岗岩→少石英无暗色矿物紫红色钾钠混合交代花岗岩→假象绿泥石化花岗岩逐渐过渡为正常花岗岩。钾钠混合交代作用的热液溶蚀萃取了流经花岗岩中的SiO2、TiO2、FeO、Fe2O3、MnO、MgO、CaO和P2O5,以及REE、Ba、Sr、Zr、Sc、Cr、Sr、Co、Mo、Hf、Bi、Sb、Pb等化学组分,迁入孔洞状钾钠混合交代花岗岩中的组分有Na2O、K2O、MnO、Th、U、Rb、Nb、Ta、W、Sr等。CaO、MnO、Na2O、Th、U、Nb、Ta、Rb、HREE等组分与方解石一起迁入雪花状方解石化钾钠混合交代蚀变带中,而TiO2、FeO、Fe2O3、MgO、CaO、P2O5、V、U、Se、Zr等化学组分在紫红色钾钠混合交代花岗岩中析出富集。钾钠混合交代花岗岩性脆、易碎、多孔、“疏松”,为之后钠交代铀成矿作用提供了良好的围岩基础。其侵位时代进一步印证了龙首山钠交代型铀矿成矿作用起始于444~442Ma前后的可靠性。
刘畅 , 赵正 , 陆丽娜 , 曾载淋 , 刘翠辉 , 许虹
2018, 92(12):2485-2507.
摘要:南岭东段以石英脉型钨矿集中产出而闻名于世,岩前钨矿是该地区新近发现的中型矽卡岩型钨矿。本文在详细矿床地质和成矿期次研究基础上,对矽卡岩型矿体各成矿阶段的代表性矿物石榴子石、白钨矿、石英、方解石及矽卡岩附近白钨矿黑钨矿石英脉中石英的流体包裹体进行了系统的岩相学、显微测温、激光拉曼光谱分析和氢氧同位素地球化学研究。岩前钨矿流体包裹体类型主要为富液相两相水溶液I型包裹体和含CO2三相水溶液Ⅳ型包裹体,石榴子石和石英中I型包裹体中偶见子晶。白钨矿黑钨矿石英脉中的石英相比矽卡岩型矿体中的石英具有更多的Ⅳ型包裹体。早期矽卡岩阶段的流体参数为温度300~510℃、压力32~108 MPa、平均盐度7.64%、平均密度0.69g/cm3,白钨矿主成矿阶段(晚期矽卡岩阶段)的流体参数为温度230~300℃、压力21~64 MPa、平均盐度6.99%、平均密度0.87g/cm3,石英硫化物碳酸盐阶段的流体参数为温度100~230℃、压力10~62 MPa、平均盐度5.81%、平均密度0.95g/cm3。白钨矿黑钨矿石英脉的形成温度集中于110~320℃,其上限高于矽卡岩型白钨矿的温度上限,推断石英脉型黑钨矿形成温度更高。岩前钨矿成矿流体在从高温至低温的演化过程中,盐度逐渐降低、密度逐渐增大、压力逐渐降低,整体为低盐度、低密度的流体。氢氧同位素分析表明,成矿流体来源主要为岩浆水,晚期有少量大气水的加入。岩前钨矿成矿机制主要包括流体不混溶作用、流体与围岩相互反应、流体自然冷却、流体混合和压力下降,其中以CO2逸失为特征的流体不混溶作用为重要的成矿机制。岩相学观察、显微测温、激光拉曼光谱分析证实了矽卡岩型矿体及白钨矿黑钨矿石英脉中石英的包裹体中都含有CO2。I型包裹体与Ⅳ型包裹体共存、高盐度包裹体与低盐度包裹体共存及部分I型包裹体中含子晶证明岩前钨矿成矿过程中存在流体不混溶作用。成矿过程为:成矿初期,岩浆上侵分异出富钨岩浆热液,热液与碳酸盐质围岩发生了剧烈的接触交代作用,引起了围岩中Ca2+的释放以及pH和氧逸度的升高,同时发生了大规模隐爆作用并导致了CO2流体不混溶作用。CO2参与形成了可作为W运移载体的碱金属水溶液,另外其逸失导致pH升高和氧逸度降低。成矿初期的含矿热液为高温、高压、高盐度、富钨、富钙、富挥发份、pH相对较高、偏还原之后偏氧化的流体,在温压下降及氧逸度降低的条件下白钨矿大量沉淀。白钨矿黑钨矿石英脉由于靠近矽卡岩,所以热液中含Ca2+,但Ca2+的含量还不足以形成单一的白钨矿,所以出现了白钨矿和黑钨矿共存。对岩前钨矿成矿流体的研究进一步厘定了该区矽卡岩型钨矿的成因机制,同时有益于拓展南岭东段钨矿的找矿方向。
田辉 , 李怀坤 , 刘欢 , 张健 , 周红英 , 张阔 , 相振群 , 瞿乐生 , 王志先
2018, 92(12):2508-2533.
摘要:对扬子克拉通北缘神农架地区神农架群(1.4~1.0 Ga)鹰窝洞组-石槽河组碳酸盐岩进行了系统的碳、氧同位素研究,共获得有效碳、氧同位素数据912组。神农架群岩石学特征、碳氧同位素组成特征对沉积环境具有良好的协同指示意义:神农架群δ13CV- PDB变化范围-2.20‰~+6.27‰,平均值为+0.93‰;δ18OV- PDB变化范围-9.95‰~-1.17‰,平均值为-4.95‰;总体属于环潮坪碳酸盐台地-台地边缘-台地前缘斜坡沉积。海水的相对深水期为大岩坪期,相对浅水期为乱石沟期和石槽河期。神农架群δ13CV- PDB主体变化范围-1.50‰~+5.00‰,下亚群变化范围大于上亚群,整体与华北克拉通北缘蓟县剖面中元古代地层的碳同位素特征差异较大。神农架群和蓟县中元古代地层可能分别对应南乌拉尔地区的中里菲系和下里菲系。通过与全球相关地层碳同位素演化曲线对比,神农架群下亚群最大沉积时限应该小于~1350Ma。神农架群上亚群与北美Bylot超群、西非Atar超群的δ13CV- PDB变化范围和趋势较为相似,均出现了介于1.2~1.1 Ga之间的碳同位素迅速负偏,可能是对Rodinia超大陆汇聚事件的响应。
白国典 , 吕际根 , 翟文芳 , 李瑞强 , 李兰兰 , 郭晓燕
2018, 92(12):2534-2549.
摘要:青藏高原北部发育一系列北西向大型左行走滑断裂带,目前普遍认为这些左行走滑断裂至今仍在活动,在左行走滑作用下,青藏高原东部向东挤出并伴随强烈的地块旋转运动。本文以介于东昆仑左行走滑断裂带与玉树左行走滑断裂带之间的巴颜喀拉山中央断裂(及其周缘的构造形迹)为主要研究对象,根据断层构造的直接解译标志——清晰的线性形迹和构造地貌标志如断层陡坎、断层谷地、挤压脊、地裂缝、断层走滑造成的水系错动、新老洪积扇的侧向叠加等,在高分辨率的SPOT5及中等分辨率ETM遥感影像上对研究区内北西向活动断层与北东向活动断层的空间分布、规模、活动性质、相对活动时代及活动幅度等进行了遥感分析和野外验证,并结合对断层周缘沿共轭张裂隙展布的水系与地裂缝的规模、展布方向等的统计分析,对晚第四纪应力场进行了恢复。研究表明:北西向活动断层具右行走滑兼有逆冲运动特征,北东向活动断层具左行走滑兼有正滑运动特征,二者为晚第四纪NNE向(2°)挤压应力条件下产生的北西向与北东向走滑作用的产物。北西向右行走滑作用的发现,预示着青藏高原北部第四纪以来普遍存在的北西向左行走滑作用可能在晚更新世就已终止。在此基础上,探讨了处于不同展布方向上的湖盆在同一应力条件下表现出的不同演化趋势:即在NNE向挤压应力作用下,呈北东向展布的错坎巴昂日东湖处于近东西向拉张状态,呈北西向展布的卡巴纽尔多湖变化不明显。
董刚 , 蔡峰 , 闫桂京 , 李清 , 梁杰 , 孙运宝 , 骆迪 , 李昂
2018, 92(12):2550-2560.
摘要:冲绳海槽西部陆坡是认识深海斜坡沉积的重要区域。通过对高分辨率地震资料的精细解释,结合已有的研究成果,在冲绳海槽西部陆坡海底以下识别出4个主要的地震层序界面,相应地划分出四个主要地震层序,各层序分别对应全新世沉积层(Q4)、晚更新世沉积层(Q3)、中更新世沉积层(Q2)和早更新世沉积层(Q1)。从陆坡上部往下由斜交前积反射结构过渡到杂乱的反射结构,在地震剖面上可识别出杂乱的丘形反射单元,是滑塌体和重力流沉积的典型地震反射特征,反映出一种高能的、极不稳定的沉积环境。海槽轴部以平行-亚平行的地震反射特征为主,显示了稳定的深海-半深海的沉积环境。地震反射结构的多样性反映了冲绳海槽西部陆坡沉积环境的复杂性和沉机作用类型的多样性,沉积地层结构是多种因素共同作用的结果。东海陆架和冲绳海槽发育相同的第四纪地层垂向序列,同时冲绳海槽西部陆坡与东海陆架第四纪沉积层在层序界面、沉积层厚度、变形程度和产状等方面存在着差异,单靠地震资料来进行两个地区的地层对比存在着不确定性。
2018, 92(12):2561-2581.
摘要:阿拉善高原末次冰期(40 ka)以来的环境演变研究是揭示中纬度沙漠的发展变化与物质来源的重要依据,为不同尺度区域乃至全球气候变化间的比较提供依据,进一步揭示气候要素的发展变化。目前已有大量的研究工作及成果见诸文献报道,但缺乏系统性的总结与对比分析,尤其是40 ka以来的环境演变过程及其原因。本文通过对中西方已有文献的系统总结和对比研究,从末次冰期、全新世早、中、晚期的古气候变化记录、地貌演化记录及环境变化的原因、可能存在的问题等方面,分析了阿拉善高原地区末次冰期以来的环境演变历史。指出约40 ka到末次盛冰期结束时的环境比现在湿润,之后至更新世结束环境普遍干旱,风沙活动增强;但是乌兰布和沙漠的环境演变与区域总体的变化结果不同,即整个末次冰期均表现为干旱的环境;全新世早期和中期环境普遍湿润,湖泊、植被等进一步发育,风沙活动弱,全新世晚期环境干旱,沙漠或进一步扩大。但是,腾格里沙漠全新世早期表现为干旱的环境,并且存在争议最大的是巴丹吉林沙漠全新世中期的干旱事件,这些问题仍需要进一步研究。此外,西风带、东亚季风在不同时期对研究区气候变化的影响不同,关于研究区与全球气候变化的具体关系的研究很少,缺少代表性事件的证据。沙源的研究结果存在不一致性,由于研究方法的局限性和地貌营力作用的复杂性,沙源的定性和量化分析具有一定的难度;沙丘的形态、分布与风的方向、能量具有相互指示性,适当的风能才是沙丘建造的关键;从气候变化的全球尺度分析,沙漠的形成普遍与冰期或者气候寒冷干燥时期相对应。

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
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