
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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仲米山,张国仁,付海涛,刘正宏,王海鹏,许洪斌,石玉学,吴子杰,潘玉啟,高福亮,刘飞,刘锦,高永钊,万方来,蒋丽丽,杨磊,刘礼广,李金龙,王超
2021, 95(12):3979-3981. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022110
摘要:金刚石俗称钻石,以其高硬度和稀缺性成为世界上最珍贵的矿物之一。金刚石矿床按成因可分为原生矿床与次生矿床两大类,原生矿床又可分为金伯利岩和钾镁煌斑岩型,蛇绿岩地幔橄榄岩和铬铁矿、碱性辉长辉绿岩、超高压变质岩、火山岩、陨石及其冲积相关的岩石中均有金刚石产出,但未形成矿床(路凤香等, 1998;Cartigny, 2005;Gurney et al, 2010)。次生矿床主要为砂矿床。其中原生金伯利岩型金刚石是世界上金刚石矿产的主要来源(Mitchell, 1991;Gurney et al, 2005)。辽宁省瓦房店地区以盛产金伯利岩型原生金刚石闻名世界,尤以50号金伯利岩管金刚石品质最好,宝石级约占70%, 质量属于世界一流(任厚民, 1992;宋瑞祥, 2013)。
2021, 95(12):202112099-202112099.
摘要:
2021, 95(12):3571-3591. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021044
摘要:描述、界定和解释无穷多样的碳酸盐岩始终是一个谜团,因为许多复杂的问题只有推测性的答案。碳酸盐生产作用体系形象化地定义为碳酸盐岩工厂,最原始的定义是指小于15 m深的清澈浅水环境,因为这是绝大多数碳酸盐生产者的聚居地;后来,基于能量来源,对海相碳酸盐岩工厂提出了一个富有智慧的双重划分,即光养工厂和异养工厂。随着对碳酸盐沉淀作用样式的深入了解,产生了浅海碳酸盐岩工厂或生产作用体系的三重划分,而且被进一步形象化地简称为:① T- 工厂,T 源于热带或水柱顶部的涵义;② C- 工厂,C代表着冷水或受到控制的沉淀作用;③ M- 工厂,在这里M意味着微生物、泥晶和泥丘。寒武纪苗岭世浅水碳酸盐岩工厂,具有以下两个方面的特殊性:首先是光养的,其次是微生物的(蓝细菌繁荣所滋养的),因此可以识别出两个特别的工厂,即光合作用生物膜诱发的放射鲕粒主导的光养T工厂、以及占据着T- 工厂位置的蓝细菌微生物席建造的微生物礁主导的光养- M工厂。安徽寿县卧龙山剖面的寒武系苗岭统崮山组,从凝缩段的陆棚相泥岩变浅至强迫型海退体系域浅缓坡相鲕粒滩相灰岩和均一石主导的微生物礁灰岩,形成一个淹没不整合面所限定的三级层序。一个从微生物放射鲕粒滩到均一石主导的微生物礁的沉积序列,组成了该层序的强迫型海退体系域。下部的放射鲕粒主导的鲕粒滩相灰岩,在鲕粒核心、鲕粒皮层以及鲕粒间的泥晶团块或凝块之中,表现出高密度保存的而且较为肯定地类比于现代织线菌的丝状葛万菌化石,表明了光合作用生物膜诱发了放射鲕粒皮层的放射纤维状方解石的沉淀作用,所以不能理解为非生物成因的沉淀物,从而进一步表明鲕粒滩相灰岩代表着一个特别的光养- T工厂;覆盖在鲕粒滩相灰岩之上的均一石主导的微生物礁,也发育着高密度保存而且占据着超过一半体积或面积的丝状葛万菌,从而代表着一个占据着T- 工厂位置的特别的光养M- 工厂。因此,一个特别的从光养T- 工厂到光养M- 工厂的演变序列,发育在寒武纪苗岭世较高的大气圈二氧化碳和氧气含量之下的蓝细菌繁荣的方解石海之中。这些现象和重要发现,为进一步了解寒武纪时期与生物矿化作用得到进化的寒武纪后生动物大爆发相重合、以及与蓝细菌繁荣相关联的有机矿化作用产生的光养微生物碳酸盐岩工厂,提供了一个较为罕见的实例。
2021, 95(12):3592-3605. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021075
摘要:本文对甘肃宝积山盆地窑街组植物大化石进行了系统研究,经鉴定共有19属50种,结合已有的宝积山盆地中侏罗世植物化石资料,发现甘肃宝积山盆地中侏罗世植物群由27属73种组成。其中,银杏类植物10属30种,真蕨类植物5属26种,松柏类植物5属6种,楔叶类植物3属5种,苏铁类植物2属4种,裸子植物球果和种子化石2属2种。基于当前植物群组成特征,对植物化石埋藏学特性进行分析,确定植物化石主要为原地埋藏或亚原地埋藏,少数属种为异地埋藏,并通过对化石类群古生态特征进行分析,结合现生植物的生存环境,初步重建了宝积山盆地中侏罗世植物群落,划分为四个植物群落:岸边—湿地楔叶类植物群落、低地蕨类—苏铁类植物群落、坡地银杏类植物群落和高地松柏类植物群落。通过对植物群组成特征和植物化石叶相特征的统计分析,并与其他气候带植物群特征进行对比,推断中侏罗世时期甘肃宝积山盆地为温暖潮湿的暖温带气候。
2021, 95(12):3606-3628. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020289
摘要:通过对河北省张家口下花园区夏家沟- 古城梁、怀来县赵家山等剖面地质测量,分析了1400 Ma前沉积的下马岭组岩性变化、沉积序列与海平面升降演化、岩石矿物组分与重矿物组合,认为下马岭组沉积时期发育温暖湿润的气候条件及多期热带风暴作用,早期的大规模风暴与浊流等事件沉积,晚期的浅海陆棚风暴岩、深水陆棚泥页岩、细粒浊积岩及安静水体的泥灰岩透镜体(灰泥饼)等是其鲜明的沉积响应。该时期发育一次长期缓慢的海平面上升- 下降过程,对应一个二级层序。内幕可细分为五次海平面升降变化,对应五个三级层序;下马岭组沉积早期的物质组分主要以砂质、泥质为主,晚期转化为以泥质、灰质、云质为主,砂质减少,两种类型的物质组合系统先后影响燕辽裂陷槽;下马岭组沉积时期,具有双物源性质,除了主要来自于东部的山海关古隆起外,晚期可能也有西部山西古陆提供物源,来自北部的沉积物源不发育,推测北部的内蒙- 冀北隆起(内蒙地轴)不存在,燕辽盆地具有西陡东缓的箕状断陷盆地特征,盆地古地形、物源供给变化与多级次海平面振荡变化控制了下马岭组沉积物的时空演化特征。该研究为1400 Ma前华北克拉通北部燕辽盆地岩相古地理的恢复提供了重要参考。
2021, 95(12):3629-3641. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021048
摘要:武夷地块中各地体的活动解析是认识华夏板块构造活动演化的窗口。南平- 宁化构造带作为划分南武夷地体和北武夷地体的重要边界活动带,其构造属性对我们认识武夷地块中南、北武夷地体的构造演化具有重要意义。前人对南平- 宁化构造带中变质火山岩类的研究和认识存在争议,限制了我们对南平- 宁化构造带的构造属性的理解。因此,本文利用野外路线地质调查、年代学测定、同位素地球化学测试等手段,对该套变质火山岩做了重点研究,结合前人的研究成果,我们得到以下认识:南平- 宁化构造带中的变质火山岩类主要形成于756~720 Ma,主要形成于活动大陆边缘或岛弧环境,表明南平- 宁化构造带可能代表了南武夷地体和北武夷地体之间的一条南华纪的近东西向的岛弧火山活动带,结合带中构造变形反映的南北向对冲的汇聚极性,我们认为南武夷地体和北武夷地体之间在南华纪可能还存在洋- 陆碰撞乃至陆- 陆拼合过程,这也反映了多微地块、多期拼合过程可能更符合华夏板块大地构造演化的主旋律。
2021, 95(12):3642-3659. DOI: 10. 19762/j. cnki. dizhixuebao. 2021069
摘要:嘉黎- 察隅断裂带是喀喇昆仑- 嘉黎断裂带的东段及其东延部分,其中南段主要是指东构造结顶部及东南的通麦- 波密- 察隅段,断裂位于构造强烈隆升的高山峡谷地貌区,植被茂密、断错地貌不清晰,且缺少第四纪沉积,阻碍了对该断裂带的空间几何展布和地震活动性研究。本文通过对嘉黎- 察隅断裂带中南段的遥感解译和地质调查,以及断错地貌和晚第四纪湖相软沉积物变形构造的研究,结合古地震探槽和地质测年等手段,新识别出2次古地震事件,时间限定在16. 13±1. 06~15. 66±0. 92 ka和8630±600~9561±37 aB. P. 。综合前人资料,分析认为嘉黎- 察隅断裂带中南段晚第四纪以来可能发生了5次古地震事件,分别为16130~15660 a、11060±940 a、8630~9561 aB. P. 、2780~2160 aB. P. 和650 aB. P. ,地震复发周期约为2000~5000 a。GPS数据表明,嘉黎- 察隅断裂带中段和东南段水平滑动速率〖JP2〗为1. 3~2. 0 mm/a和2~4 mm/a,挤压速率为2. 5~2. 9 mm/a和5. 1~6. 2 mm/a,〖JP〗为右旋挤压性质,均存在南北两支断层。断裂活动明显受控于青藏高原东向和绕喜马拉雅东构造结的顺时针旋转运动。嘉黎- 察隅断裂带与龙门山断裂带均具有低滑动速率、长复发周期地震特征,考虑到喜马拉雅东构造结顶部目前仍处于较高的构造挤压状态,未来有发生Ms≥7级地震的可能性。
2021, 95(12):3660-3675. DOI: 10. 19762/j. cnki. dizhixuebao. 2021054
摘要:中国东北的那丹哈达岭地区位于中亚造山带最东部,它的中—新生代热演化史是认识陆内造山活动的关键,但该地区相关研究比较薄弱,其中—新生代的热演化史缺乏有效的约束。因此本文应用磷灰石裂变径迹、锆石和磷灰石(U- Th)/He等多种低温热年代学方法,对东北那丹哈达岭地区的侵入岩开展构造热演化历史研究。热年代学数据和热史模拟结果表明,该地区存在早白垩世晚期—晚白垩世(110~80 Ma)、古新世—始新世(60~40 Ma)两期快速冷却事件,其冷却速率分别为3. 42~4. 81 ℃/Ma和1. 43~1. 83 ℃/Ma。结合区域构造和应力分析,我们认为两期冷却事件均受构造活动控制。第一期快速冷却事件是古太平洋板块北西向俯冲引发的构造叠加到鄂霍特莫茨克地块并与东亚大陆边缘碰撞引起;而第二期快速冷却事件是古太平洋俯冲的板片后撤使东亚陆缘处于伸展环境,造成东北大面积的剥露作用引起。这次研究增强了对东亚陆缘中新生代构造- 热演化历史的认识,对于理解大陆内部造山带的构造变形过程与机理具有重要意义。
2021, 95(12):3676-3690. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022104
摘要:由于缺少可靠的埃达克岩石的发现和系统研究,内蒙古索伦地区有无洋内初始弧火成岩组合和洋内俯冲作用尚不清楚,制约了古亚洲洋东段古生代古大洋俯冲消亡过程的进一步认识。本文报道在内蒙古苏尼特右旗蛇绿混杂岩带中新发现的晚石炭世埃达克岩,岩性为英云闪长岩。锆石LA- ICP- MS U- Pb定年显示,查干拜兴埃达克岩的形成时间为322. 3±5. 2 Ma,时代为晚石炭世。该埃达克岩属于低钾拉斑系列- 中钾钙碱性系列岩石,SiO2含量为65. 57%~67. 89%,Al2O3为15. 48%~16. 55%,MgO为0. 76%~1. 63%,Na2O/K2O为2. 39~18. 09,Sr为371×10-6~486×10-6,Yb为0. 60×10-6~1. 76×10-6,Y为4. 87×10-6~7. 82×10-6。相对富集大离子亲石元素K、Rb和Sr等,亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Ti和P,稀土元素总量(∑REE)较低(22. 83×10-6~80. 63×10-6),贫重稀土元素,无明显的Eu异常,显示了典型埃达克岩的地球化学特征。查干拜兴埃达克岩具有岛弧型岩浆岩特征,形成于俯冲带岛弧环境,可能为俯冲洋壳部分熔融而形成的埃达克质熔体,经俯冲带上升过程中与地幔楔橄榄岩发生相互作用而形成。根据查干拜兴埃达克岩与区域石炭纪蛇绿岩的时空分布与演化特征,表明古亚洲洋东段索伦缝合带在晚石炭世存在洋内俯冲作用。
2021, 95(12):3691-3704. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021086
摘要:高压/超高压变质带中的榴辉岩对于揭示造山带的热演化历史及造山过程具有重要的研究意义。本文通过对南阿尔金巴什瓦克地区榴辉岩的详细岩相学研究,认为该榴辉岩经历了榴辉岩相的峰期变质阶段(M1,946~1026 ℃和2. 9~3. 2 GPa)、峰后退变质阶段(M2,硬玉+石英=钠长石反应线附近)以及晚期麻粒岩相- 角闪岩相的变质阶段(M3,~0. 8 GPa,789~841 ℃)。此外,锆石U- Pb年代学结果表明该榴辉岩的变质时代为492. 8±2. 8 Ma (MSWD=0. 77),结合锆石中的石榴子石、绿辉石、金红石和石英包裹体及前人所获得的年代学数据,认为该变质时代记录了早古生代榴辉岩相的变质事件,进而恢复了南阿尔金榴辉岩所记录的顺时针P- T- t轨迹。本研究为南阿尔金巴什瓦克地区超高压变质作用提供了有效的矿物学与岩石学证据,同时为探讨南阿尔金动力学演化过程提供了重要的约束条件。
2021, 95(12):3705-3720. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021113
摘要:对辽东桓仁地区辽河群高家峪组中出露的斜长角闪岩进行岩石学、地球化学及年代学研究,显示高家峪组中的斜长角闪岩原岩为基性玄武岩,可划分为低Ti- E- MORB及高Ti- OIB两种类型:低Ti型样品原岩属拉斑玄武岩系列,轻微亏损Nb、Ta、Zr,明显亏损P,弱轻稀土富集、重稀土亏损,具有E- MORB地球化学特征;高Ti样品原岩属碱性玄武岩系列,富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,轻稀土富集、重稀土亏损,具有OIB地球化学特征。两类斜长角闪岩具有较低的MgO、Cr、Ni含量及Mg#值,说明它们原岩不是原始岩浆,而是通过不同矿物相分离结晶作用形成。锆石U- Pb测年表明低Ti型和高Ti型斜长角闪岩成岩年龄分别为2158±15 Ma、2173±12 Ma,变质年龄分别为1870±6 Ma、1861±7 Ma。区域地质特征及岩石成因研究共同指示两类斜长角闪岩形成于弧后盆地环境,辽吉地区在古元古代早期可能处于活动大陆边缘弧后盆地构造环境,辽吉造山带的形成与弧- 陆碰撞有关。
2021, 95(12):3721-3738. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021238
摘要:受火山喷发沉积环境(陆上或水下)及岩浆酸度等因素的影响,火山喷发物的地球化学特征有很大差异,准确判识火山喷发环境是火山岩油气储层性质评价的重要地质依据。本文基于三塘湖盆地马朗凹陷牛圈湖-牛东构造带上石炭统58件火山岩样品主量元素地球化学数据,采用Fe2O3与FeO比值作为氧化系数,利用数理统计方法投点,根据上石炭统哈尔加乌组和卡拉岗组火山岩氧化系数分布特征判识其喷发沉积环境。统计结果表明,卡拉岗组34件样品氧化系数介于0. 55~5. 00,数值主要分布于1. 0~3. 0,说明火山喷发沉积环境复杂,非单纯的氧化环境;从部分单井垂向分布来看,氧化系数具有随埋深由深至浅呈明显增大的趋势,表示由弱还原环境逐渐向强氧化环境过渡。哈尔加乌组24件岩芯样品氧化系数介于0. 25~0. 94,数值主要集中于0. 2~0. 4,表明火山喷发沉积于贫氧的还原环境;从单井垂向分布来看,氧化系数受埋深影响极小,表示火山喷发沉积受水动力条件境影响小,沉积环境具有一定的水体深度。研究调研筛选了国内10个不同盆地108件火山岩样品数据资料,并充分考虑酸度对火山岩氧化系数的影响,建立了经岩浆酸度校正的基于氧化系数分布特征的火山喷发环境判识图版,以此标准判识研究采集的58件火山岩样品的喷发沉积环境;结果显示卡拉岗组火山喷发沉积环境比较复杂,以陆上喷发沉积成因为主,存在频繁水、陆过渡相环境;而哈尔加乌组火山岩则为典型的水下喷发成因,沉积于具一定水体深度的强还原环境;与前人基于微量元素富集特征、淬碎渣状构造、不整合及风化壳、海相化石、充填胶结物等有效判识标志识别的结果对比检验,二者是极为符合的;且在合理校正和规避各项影响因素下,基于氧化系数分布特征的火山喷发沉积环境判识方法具有普遍适用性,可应用于不同地质时代、不同盆地不同地质背景火山岩的喷发沉积古地理环境判别中。
2021, 95(12):3739-3757. DOI: 10.19762/j. cnki. dizhixuebao. 2021067
摘要:晚二叠世以来受印支造山运动及峨眉山玄武岩喷发事件的影响,上扬子西南缘地区沉积物源及沉积模式发生了重大改变,引发学术界热议。本文以上扬子西南待补地区下三叠统飞仙关组碎屑岩为例,从岩相学、岩石地球化学和碎屑锆石U- Pb年代学等方面对飞仙关组源岩属性、物源、沉积及构造环境进行约束。飞仙关组碎屑岩整体成熟度较低,岩石风化程度中等,源区曾经历过持续的构造抬升剥蚀,并于早三叠世扬子西南缘浅海- 滨海相的氧化环境中沉积。其碎屑锆石U- Pb年龄主要集中在257±29 Ma,与晚二叠世峨眉山玄武岩主喷发时限一致,岩石地球化学特征表现出与峨眉山高钛玄武岩高度一致,指示飞仙关组主要物源区为近源的峨眉山大火成岩省,源岩主要为板内拉张环境形成的峨眉山高钛玄武岩,并在玄武质岩浆上涌过程中混染了少量扬子陆块古老结晶基底成分。此外,康滇古陆及扬子克拉通也提供了部分物源,主要为Rodinia超大陆汇聚及裂解背景下产生的岩浆岩。年代学证据显示,Rodinia超大陆汇聚及裂解事件在区内具有较好的沉积物源响应,为全球性Rodinia超大陆汇聚及裂解事件的时限约束提供了重要参考依据。
2021, 95(12):3758-3767. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020272
摘要:桂西北丹池成矿带是我国南方重要的有色金属矿业基地。本文对成矿带内芒场矿田马鞍山Pb- Zn矿和大山Sn- Zn矿、大厂矿田铜坑Sn多金属矿、五圩矿田箭猪坡Pb- Zn多金属矿等4个主要矿床矿石黄铁矿流体包裹体He、Ar同位素进行了研究。结果表明,丹池成矿带内典型矿床成矿流体的3He/4He=0. 79~5. 32 Ra,介于地壳流体(0. 01~0. 05 Ra)与地幔流体(6~9 Ra)特征值之间,40Ar/36Ar=273~351,接近或略高于大气40Ar/36Ar特征值(295. 5),不同矿床成矿流体中均有幔源组分的参与,地幔流体参与成矿作用是一个区域性事件。结合区内泥盆纪喷流沉积作用、燕山晚期花岗质岩体及构造特征等综合研究认为,参与成矿作用的地幔组分主要来自壳- 幔相互作用过程中沿NW向深大断裂上升的深源地幔流体,丹池成矿带内成岩、成矿作用是燕山晚期同一构造- 热事件产物,矿床成因属后生热液充填- 交代成矿。
王振亮,赵克强,杨剑洲,付燕刚,席明杰,李超,邓友茂,陆桂福
2021, 95(12):3768-3777. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021239
摘要:本文通过对内蒙古架子山斑岩型钼(银)矿床7件辉钼矿样品的Re- Os同位素测定与分析,获得了辉钼矿的模式年龄介于143. 1±2. 1~147. 2±2. 4 Ma之间,加权平均年龄为145. 8±1. 4 Ma(MSWD=1. 5),对应的等时线年龄为147. 4±1. 4 Ma (MSWD=1. 5),表明架子山钼(银)矿床形成于晚侏罗世,属中国东部燕山期大规模钼成矿期成矿。架子山钼(银)矿床Re含量在37. 62×10-6~401. 34×10-6之间,平均值为121. 28×10-6,表明架子山钼(银)矿床的成矿物质具有壳幔混源特征。
2021, 95(12):3778-3789. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021243
摘要:赛坝沟金矿床位于柴北缘赛什腾山—阿尔茨托山成矿带东南段,含金石英脉主要赋存于早奥陶世英云闪长岩的断裂、节理裂隙内。流体成矿过程从早到晚划分为黄铁矿- 烟灰色石英脉阶段(Ⅰ)、黄铁矿- 白色石英脉阶段(Ⅱ)、多金属硫化物- 灰白色- 灰褐色石英脉阶段(Ⅲ)、灰白色石英- 方解石脉阶段(Ⅳ)。通过矿相学观察、能谱及电子探针分析,在该矿床Ⅱ、Ⅲ阶段矿石中首次发现大量的金/银/铅的碲化物,主要产出在黄铁矿、石英或其裂隙中,矿物生成顺序可初步厘定为黄铁矿→黄铜矿→自然金、碲铅矿→碲金矿→碲金银矿。基于赛坝沟金矿床矿石特征、成矿阶段及铅同位素特征,结合前人围岩及成矿年代学、成矿流体和同位素研究,初步认为矿床中金碲物质来源于早志留世深部地幔和下地壳混熔形成的岩浆流体,成矿流体沿大型剪切带上升,并与地表大气降水混合后在剪切带相对张性及韧脆性转换等构造薄弱部位富集成矿。
2021, 95(12):3790-3798. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020193
摘要:在东秦岭西官庄- 镇平断裂带陈阳坪地区进一步发现稀有金属矿产后,为了解铍铷矿床特征,对陈阳坪花岗伟晶岩型铍铷矿石矿物电子探针特征及矿区地质等进行了综合分析研究。本区发现伟晶岩脉11条,铍铷矿体4条,矿体长105~1100 m,厚4. 26~7. 00 m,BeO品位:0. 035%~0. 0445%,Rb2O品位:0. 046%~0. 123%。矿石有用矿物为钾长石、白云母、绿柱石、石榴子石等,钾长石晶体裂隙中可见绿柱石,为含铍的重要矿物;白云母集中于花岗伟晶岩中带,铯榴石不均匀出现于伟晶岩边部、构造裂隙、钾长石颗粒间隙,为含铯铷矿物。据矿石矿物电子探针分析,矿石中的铷主要赋存于钾长石、白云母矿物。产于晋宁期花岗伟晶岩中的铍铷稀有金属矿,矿体受伟晶岩脉控制,晋宁期的岩浆活动为本区铷矿、稀有元素形成提供了丰富的物质来源,经后期构造及岩浆热液活动使岩体中的铍、铷元素活化富集形成稀有金属矿床。在矿区东部及南部也存在类似地质构造特征,陈阳坪地区花岗伟晶岩的研究成果对豫西南铍铷等稀有金属矿产取得进一步找矿突破具有一定意义。
2021, 95(12):3799-3819. DOI: 10. 19762/j. cnki. dizhixuebao. 2021076
摘要:滇中老街子Pb- Ag矿床和白马苴Au(Cu)矿床,是楚雄盆地中与喜马拉雅期富碱斑岩体时空关系密切的两个多金属矿床,但二者成因联系不清、成矿模式不明已成为制约该区矿床理论认识与多金属成矿模式完善的关键问题。通过开展矿区不同类型岩(矿)石中黄铁矿、镜铁矿的微量元素和黄铁矿、方铅矿、辉钼矿硫同位素的系统研究,认为:①区内Pb、Ag、Au、Cu、Mo多金属成矿物质来源与源于深部壳幔相互作用的正长斑岩岩浆有关;②两矿床成矿流体为富Cl的流体体系。其中,老街子Pb、Ag、Cu、Mo多金属成矿流体和白马苴早阶段成矿流体主要源于正长斑岩成岩过程中分异出的岩浆流体;而老街子深部镜铁矿和白马苴晚阶段成矿流体较为复杂,可能为岩浆流体和富含δ34S大气降水的混合流体,且该混合流体在迁移、沉淀成矿过程中还可能混入部分地层中的成矿物质;③相对于白马苴Au(Cu)矿床早矿化阶段,老街子Pb、Ag、Cu、Mo多金属矿化和白马苴晚矿化阶段应发生在相对高fO2和低温的环境。综合两矿床地质、岩体、矿体和成矿物质来源等方面的对比研究,认为矿区内Pb、Ag、Au、Cu、Mo多金属在成因上具亲缘关系,受控于相同性质的岩浆作用,为同一地质构造环境和岩石建造中不同部位的产物,两矿床具有“时- 空- 物- 演”的成因联系,共同构成浅成低温热液- 斑岩型Pb- Ag- Au(Cu- Mo)多金属成矿系统。
2021, 95(12):3820-3827. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021001
摘要:随着松辽盆地西南部砂岩型铀矿勘查与研究的深入,构造天窗作为局部排泄源的认识在指导找矿方面效果明显。然而,现阶段对研究区局部排泄源与铀成矿的内在关系研究相对薄弱,尤其是局部排泄源与铀矿空间定位的内在联系以及是否与研究区内发育的板状矿体、双层氧化带与灰色残留体等独特地质现象有关。因此,本文为探讨松辽盆地西南部砂岩型铀矿中局部排泄源的控矿作用,引入地下水流系统理论,提出白兴吐构造天窗局部排泄源的形成改变了原有的补- 径- 排体系,使得含矿层内存在局部与区域两套地下水补- 径- 排体系,并在局部排泄源的附近形成了相对滞流区;局部排泄源主要通过改变含铀含氧地下水的运移方向与速度,来影响层间氧化带发育程度与位置,从而控制含矿层中板状矿体、双层氧化带与灰色残留体的形成及铀矿空间产出位置,并依此建立了研究区砂岩型铀矿成矿模式与找矿模式,不仅丰富砂岩型铀矿成矿理论,并指出后续找矿过程中除了继续围绕构造天窗开展勘查工作外,寻找受区域层间氧化带控制的铀矿可能是研究区扩大铀资源的新突破口。
2021, 95(12):3828-3841. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021097
摘要:目前,沙特阿拉伯西北部Jabal Twalah地区铀钍资源勘查程度较低,对该地区的铀成矿机制研究相对薄弱。本文主要对该地区新发现的伟晶岩型和花岗岩热液型铀矿化带的矿化特征和成矿机制开展研究。区内与铀钍矿化相关的伟晶岩和围岩花岗岩中锆石LA- ICP- MS U- Pb年龄分别为638. 6±3. 2 Ma和632. 5±1. 5 Ma,两者时代基本一致。综合岩相学、地球化学以及扫描电镜能谱分析等研究结果,发现矿化伟晶岩强烈富集U、Th、稀土及稀有金属元素,复杂的高温蚀变矿物组合特征暗示可能经历了岩浆期后热液的改造,改造前后矿化伟晶岩中的铀和钍未发生分离,以副矿物形式存在而无独立铀矿物,具岩浆矿物组合的特征,如金红石、锆石、氟碳铈矿、磷钇矿、钍石等。花岗岩热液型单铀矿化带的地表样品中铀矿物主要为硅铅铀矿和硅钙铀矿,脉石矿物主要为赤铁矿、萤石、石英以及少量方解石,铀矿化受控于高铀含量的碱性花岗岩、强烈硅化构造破碎带以及晚期酸性—基性脉岩活动等因素。强烈硅化的构造破碎带及其转折部位或者与脉岩交汇部位是今后重要的找矿方向。
杨田,操应长,田景春,牛小兵,李士祥,周新平,金杰华,张倚安
2021, 95(12):3842-3857. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021066
摘要:重力流混合事件层在陆相湖盆广泛发育,其形成和分布对理解重力流沉积演化过程及重力流沉积常规与非常规油气勘探开发意义重大。以涠西南凹陷流沙港组一段和鄂尔多斯盆地延长组7段重力流沉积为研究对象,分析湖盆重力流混合事件层的沉积特征、类型、成因及沉积模式,并进一步探讨其地质意义。湖盆主要发育滑动、滑塌重力驱动块体搬运沉积和砂质碎屑流、泥质碎屑流、高密度浊流和低密度浊流等重力流流体沉积,同时广泛发育重力流混合事件层沉积。湖盆重力流混合事件层包含多层结构、双层结构和频繁互层三种大的类型;其中,双层结构的重力流混合事件层进一步根据上下两个沉积单元厚度的差异可细分为两个亚类。多层结构的混合事件层主要为流体侵蚀或砂体液化成因,多发育于混合事件层沉积近端;双层结构与频繁互层结构的混合事件层主要为流体减速膨胀、泥质碎屑流中碎屑颗粒的差异沉降成因,多发育于混合事件层沉积远端。相同沉积单元组成的沉积层在垂向上的规律叠置是岩芯中识别重力流混合事件层沉积的可靠依据;在未明确其沉积过程的情况下可能会导致沉积信息的错误解读。同时,重力流混合事件层的发育会导致重力流沉积非均质性增强,不利于常规油气的储集;但是,重力流混合事件层形成的细粒沉积物是非常规油气“甜点”区发育的优势沉积岩相组合类型。
2021, 95(12):3858-3868. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021046
摘要:磷是重要的营养元素,与古环境和生命演化密切相关。在埃迪卡拉纪—寒武纪之交,伴随着骨骼化动物的辐射,华南甚至全球广泛沉积了大量磷酸盐,这暗示磷是古环境的变化与生命演化之间关系的桥梁。然而,目前,磷块岩的沉积环境和形成机制尚不明确。为探究磷酸盐富集的沉积环境和形成机理,本文研究了华南寒武纪早期梅树村剖面磷块岩的磷酸盐聚集形式、黄铁矿形态学和稀土元素。磷块岩主要是由结晶氟磷酸钙、隐晶质氟磷酸钙和铁氧化物组成。稀土配分模式均为“帽型”配分模式,与沉积物中铁- 锰还原带之中的稀土配分模式类似,表明稀土元素遭受了早期成岩的影响。磷块岩中没有草莓状黄铁矿和较低的Ce负异常(Ce/Ce*=0. 50~0. 82,平均值为0. 70),暗示磷块岩沉积于氧化/次氧化的沉积环境。Eu元素未发生异常(Eu/Eu*=0. 92~1. 08,平均值为0. 98),暗示磷块岩可能未受到热液作用的影响。较高的Y/Ho比值(55. 3~74. 5,平均值为63. 6),与海水Y/Ho比值相似,表明磷块岩来源于海水。鉴于华南寒武纪早期广泛的氧化事件、缺氧分层的海水化学结构和上升流活动,本文认为磷块岩的形成源于氧化背景下较高的磷酸盐浓度和深部还原环境中的磷酸盐随上升流活动携带至氧化- 次氧化浅水区域。
2021, 95(12):3869-3884. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021173
摘要:本文通过岩芯观察、常规薄片、全岩X射线衍射分析和扫描电镜等技术手段,结合无机地球化学沉积环境指标,对胜北洼陷七克台组二段(J2q2)浅水湖相细粒岩的岩相特征和沉积环境等进行研究,建立浅水湖相细粒岩沉积成因模式,并分析了其页岩油/致密油储层意义。研究结果表明:研究区细粒沉积岩具有复杂的矿物成分和沉积组构,有机质含量变化较大。综合矿物组分、沉积构造、有机质特征等因素,将七克台组二段细粒岩划分了11种岩相类型,主要为多组分混杂岩相,每一类岩相具有多种沉积构造,包括块状、含颗粒非纹层状和纹层状等类型。其中以含有机质块状长英质细粒混积/沉积岩相、含有机质块状碳酸盐细粒混积/沉积岩相和含有机质块状黏土质细粒混积岩相为主,少量的富有机质纹层状碳酸盐细粒混积/沉积岩相和含颗粒非纹层状碳酸盐细粒混积/沉积岩相。在古气候偏干旱、古盐度高、水体相对较深、陆源碎屑供给弱的条件下,湖盆水体主要发生化学和生物化学作用,碳酸盐细粒沉积岩/混积岩相较发育。不同沉积环境的岩相在垂向上频繁叠置,交互出现,可总结为4种岩相组合类型,分别形成于浅水碳酸盐颗粒滩- 湖湾相组合、湖湾- 灰泥坪相组合、灰泥坪- 砂泥坪相组合和混积滩坝- 浅湖泥相组合。在细粒岩的岩相类型、特征、沉积环境及垂向演化序列研究的基础上,最终建立了七克台组二段浅水湖相细粒岩沉积模式。该套细粒岩具有中等偏高的生烃潜力,碳酸盐含量高的细粒岩发育碳酸盐晶间孔隙和微裂缝,且脆性矿物含量高而易于后期压裂改造,具备形成页岩油/致密油的有利条件,具有重要的勘探意义。
2021, 95(12):3885-3898. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021154
摘要:侵入岩油气藏广泛分布于世界各盆地中,具有良好的油气勘探潜力。但对原生孔隙发育的岩脉储层模式的研究尚未引起足够的关注。本文以新西兰基督城Lyttelton火山西北部的中新世浅成岩脉为研究对象,根据野外露头调查、孔渗测试、图像分析和经验公式的渗透率计算,对其孔隙构成、储层分布模式和储层控制因素进行分析。结果表明:该区浅成侵入岩为孔隙-裂缝型储层,储集空间以气孔为主,冷凝收缩缝次之;气孔可见定向拉长的大直径椭圆形和离散的小直径圆形两类,对孔隙度的贡献以前者为主;柱状节理可见规则和不规则两类,后者的裂缝面密度较高;具有中孔-中渗的特征,局部高孔-高渗;柱体横截面形态和规则性是影响地层渗透性的关键因素。整体上,浅成岩脉从下到上孔隙度由小变大,柱状节理由规则变为不规则;气孔可由柱状节理沟通,其连通性受柱状节理缝间距、缝宽,以及定向拉长气孔与柱状节理之间的夹角控制;Lyttelton火山的浅成岩脉显示,冷凝固结阶段气孔的初始连通率可高达35%。综上,浅成岩脉可具有良好的储集性能,气孔初始连通性较高,可作为有利的勘探目标。
2021, 95(12):3899-3914. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021094
摘要:川西地区观雾山组白云岩储层储集空间主要为孔洞和裂缝两类。为弄清观雾山组白云岩储层孔洞成因、孔洞充填期次及演化,首先,通过对孔洞型白云岩储层发育规律与沉积相、层序关系的分析,结合第一期白云石胶结物形成与围岩白云石化的先后顺序,认为川西地区观雾山组白云岩储层孔洞为相控准同生岩溶形成;针对孔洞内不同期次白云石和方解石胶结物的包裹体均一温度、碳氧同位素、激光原位U- Pb同位素定年、锶同位素、稀土元素等分析,认为孔洞内胶结物形成于封闭的成岩环境,成岩流体为受下伏碎屑岩地层水加入改造的中泥盆世海水。观雾山组白云岩储层储集空间经历了三个演化阶段:沉积期- 白云石化之前的孔洞及裂缝形成阶段、白云石化期间的围岩白云石化及第一期白云石胶结物形成阶段和中—深埋藏成岩期的孔隙定型阶段,其中中—深埋藏阶段是孔隙减少的主要阶段,造成约25%的孔隙损失。
上官拴通,孙东生,张国斌,杨跃辉,齐晓飞,陈东方,乔永超,李阿伟,陈群策
2021, 95(12):3915-3925. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020266
摘要:地应力大小和方向是干热岩开发中注采井网部署、水力压裂设计和诱发地震评估等方面的重要基础数据。本文利用非弹性应变恢复 (ASR)地应力测试方法,实测获取了唐山市乐亭县马头营干热岩勘探区3~4 km深度范围的地应力状态。研究结果表明:①地应力量值随深度增加而加大,3139~3934 m深度范围内水平最小主应力介于59. 0~90. 7 MPa之间,水平最大主应力介于103. 7~123. 6 MPa之间。水平最大主应力方向介于N83°~114°E之间。②三向主应力总体表现为σH>σv>σh,表明研究区3~4 km深度构造应力占主导地位,该应力状态有利于走滑断层活动。③利用摩尔- 库伦准则对邻区断层的稳定性进行分析,结果表明研究区3~4 km深度范围内的断层总体处于稳定的应力环境。④干热岩注水开发与断层稳定性分析表明,在统一的区域地应力场作用下,研究区3900~4000 m干热岩注水开发过程中,当地面持续注入压力达到或超过约28 MPa时,可能引起场区内断层的滑动失稳,导致中小地震的发生,在干热岩开发利用中需注意防范。研究结果对于唐山地区地球动力学研究及干热岩的开发利用具有一定的参考价值。
2021, 95(12):3926-3936. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021273
摘要:锡同位素是一种新兴的非传统稳定同位素,其在考古学及天体化学中的运用显示出非常大的示踪潜力和价值,然而目前其在地质学(尤其是矿床学)中的研究和应用前景缺乏系统介绍。本文总结分析了世界上目前所发表的主要天然及人工样品的锡同位素数据,发现天然样品中锡同位素组成有较大差异,其中玻璃陨石最富重锡(其δ122/118Sn值可达2. 53‰),而黝锡矿(黄锡矿)最富轻锡(其δ120/116Sn值可达-1. 71‰)。其中,含锡矿物(如锡石和黝锡矿)中的锡同位素组成变化范围要远远大于全岩样品。地幔及地壳来源的不同岩性或地质体的全岩锡同位素组成有明显差别;锡同位素在一定条件下可以发生分馏,且分馏程度可能远远大于锡同位素的初始值差异。锡石锡同位素对成矿环境非常敏感,其形成时的流体成分、化学反应速率以及物化条件(如温度、盐度、氧逸度、pH值等)等因素均能影响其锡同位素的组成。深部流体(如岩浆来源)结晶的锡石富重锡,而浅部流体(如地层流体)的加入将使锡石富轻锡,因此锡石的锡同位素具有判别不同矿床成因类型的潜力。展望未来,锡同位素的研究有望在以下三方面取得突破:① 各地球圈层锡同位素储库数据的精确测定;② 矿物原位微区锡同位素的准确快速分析;③ 热液矿床锡同位素分馏机制的建立。聚焦岩浆- 热液演化过程中含锡矿物的锡同位素组成变化,有望揭示含锡流体性质及物化环境,从成矿流体来源、演化、沉淀等角度探讨成矿过程中锡同位素分馏的控制因素及其示踪机制,建立复杂锡成矿系统中的锡同位素演化模型。系统的锡同位素研究可为深入认识多类型锡矿化的“源”、“运”“储”过程提供新的思路,为判别有争议锡矿床的成因类型及成矿物质来源提供关键的锡同位素证据,进而为研究大规模锡多金属成矿作用提供全新的视角,具有重要的理论价值及现实意义。
2021, 95(12):3937-3960. DOI: 10. 19762/j. cnki. dizhixuebao. 2021181
资源附件 , 资源附件 , 资源附件 , 资源附件 , 资源附件
摘要:作为“非传统稳定同位素”家族成员,钙同位素正受到国际地学界日益广泛的关注。钙是主要的造岩元素,也是生物必需的元素。钙在地球各圈层广泛分布,研究钙同位素的地球化学行为将有助于提高我们对各种生物过程和地质过程的认识。钙同位素测定主要采用热电离质谱仪(TIMS)和多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC- ICP- MS),分别表示为δ44/40Ca和δ44/42Ca。目前自然界可观测到的δ44/40Ca变化范围为-2. 0‰~6. 75‰,约8. 7‰。本文系统介绍了近年来钙同位素分析中样品溶解、化学分离、质谱测定以及高温地质过程中的钙同位素分馏及其地质应用等方面的研究成果,尤其对钙同位素在碳酸岩- 共生硅酸盐岩研究中的意义、钙同位素组成以及取得的主要认识作了较为全面的介绍。阐述了放射成因40Ca、部分熔融作用/分离结晶作用、地壳同化作用、古俯冲碳酸盐循环、热液蚀变作用、岩浆起源深度等对碳酸岩、硅酸盐岩的钙同位素组成造成的影响。最后,通过系统对比碳酸岩- 共生硅酸盐岩的锂、镁、钙同位素研究成果,认为应该开展多元同位素体系的联合示踪。由于不同同位素体系存在相似性和差异性,而多元同位素体系相结合能有效地加强优势互补,将是同位素地球化学研究发展的一种必然趋势。
张伟,季国松,廖国忠,张启跃,高慧,熊伟,夏时斌,杨剑,李华
2021, 95(12):3961-3978. DOI: 10. 19762/j. cnki. dizhixuebao. 2021005
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摘要:黔西南地区以丫他、烂泥沟、百地等为代表的“断控型”金矿床地处深水槽盆浊积岩沉积建造,其中烂泥沟金矿床埋深达1000 m且尚未圈闭,显示了该类型矿床巨大的深部隐伏矿找矿潜力。本文基于丫他幅1∶5万矿产地质调查和以丫他金矿为典型矿床的大比例尺找矿方法试验成果,分析了本区“断控型”金矿床的地质和成矿特征,对比研究了地质、物探、化探、遥感多尺度组合异常特征,总结了“断控型”金矿床的勘探找矿模式、靶区优选依据和定量预测评价要素,并利用成矿地质体参数法对丫他金矿床及外围0~2 km深度的潜在资源量进行了定量估算。研究结果认为区域性深切断层及其浅表贯通的次级断层、裂隙网络是该区重要的控矿要素之一,不同尺度、不同组合的物化遥异常对各级别构造的规模、产状等存在响应关系。对丫他金矿床外围及其深部的资源潜力进行了定量评价,预测0~2000 m空间仍存在约112. 983 t的金资源潜力。化探、遥感浅表组合异常和区域重力、电法剖面相结合的勘查技术方法,能够为本区找矿靶区的优选提供多学科交叉证据支撑,其勘探技术、评价方法值得在黔西南其他找矿远景区推广,能够为后续商业性开发投入指明方向、减少风险。

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