全文快速搜索: +高级检索
    全选
    显示模式:: |
    2024年第98卷第6期
    • 研究论文
    • 刘嘉麒,吴成桥,张斌,孙智浩,朱泽阳,许立青,张蕾,叶张煌,郭正府

      2024,98(6):1637-1648, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2024196

      Abstract:

      本文是首次对新疆“木吉火山群”综合地质调查研究结果的展示。在对该“火山群”进行全面深入野外调查和系统分析研究的基础上,笔者提出了“热火山”和“冷火山”的新概念,将泥火山和“木吉火山群”纳入“冷火山”。“木吉火山群”沿木吉河谷分布,至少有63个大小不等的“火山锥”,其中锥底直径>50 m,锥高>5 m的有13个。锥顶多具“火山口”,口中多有积水。锥体主要由灰岩组成,“火山口”水化学分析显示Ca2+、HCO-3含量高,这都与周缘山地出露岩层中富含碳酸盐岩石相呼应。这些“火山锥”主要由木吉河谷地下水、泉水和流水溶蚀碳酸盐,喷出地表,再沉积而成。它们似火山,却不是传统意义上的火山,也不同于一般的泥火山,应属于钙质泉华型“冷火山”。

    • 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

      2024,98(6):1649-1666, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023335

      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埃迪卡拉(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生物地层学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,作为华南乃至全国埃迪卡拉系的对比划分标准。为此,本文建议在埃迪卡拉纪以生物地层学为主确立年代地层单元的划分标准,提出在华南分别建立埃迪卡拉系上统和下统的顶阶层型剖面,即江川阶和瓮会阶。本文推荐了这两阶的相关顶、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埃迪卡拉系、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。

    • 彭柔,杨瑞东,高磊,高军波,陈吉艳,高川黔

      2024,98(6):1667-1682, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2024013

      Abstract:

      小壳动物化石微结构及壳体成分的认知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保存了大量的小壳化石,为了获取该时期小壳化石微结构及成分的关键信息,本文利用电子显微镜、扫描电镜对岩石薄片小壳化石个体进行观察、分析,获得了贵州织金熊家场和清镇落夯地区的寒武纪梅树村期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、清镇地区的磷块岩中小壳化石多样性与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。综合判断,两个研究区域的寒武纪梅树村期磷块岩小壳动物化石多为异地埋藏保存,且保存过程中,成岩作用等后期磷酸盐化、搬运沉积对小壳化石微结构及其壳体成分产生一定改造影响;基于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。

    • 牛亚卓,张东东,杨博,张宇轩,史冀忠,周俊林

      2024,98(6):1683-1700, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023285

      Abstract:

      甘蒙北山地区位于中亚造山带中段,其间的柳园洋是古亚洲洋的重要分支之一,关于该洋盆的演化过程存在两阶段裂谷盆地和单阶段长期俯冲两种认识。柳园洋位于北山南部石板山地块和双鹰山地块之间,石板山地块的晚古生代沉积序列和物源变化完整记录了洋盆的古地理演化过程,对于重建区域构造演化有重要意义。此次研究聚焦石板山地块独山地区的上古生界火山- 沉积序列,通过砂岩碎屑颗粒组分和碎屑锆石U- Pb- Hf同位素分析,提供柳园洋古地理演化的约束证据。本文数据表明:独山地区下—中泥盆统碎屑锆石年龄为早古生代单峰式分布(~415 Ma),来自于柳园洋向南俯冲在石板山地块边缘而形成的岩浆弧;上石炭统—下二叠统样品中出现了明显的中元古代碎屑锆石年龄(~1426 Ma),来自于北侧的双鹰山地块和中天山地块,指示洋盆闭合事件;下二叠统碎屑锆石年龄主要为晚石炭世—早二叠世单峰式分布(301~290 Ma),来自于裂谷火山活动。此外,本次研究通过对北山南部已发表物源学数据的统计计算,进一步证明并完善了古生代柳园洋两阶段演化模型:中奥陶世—中泥盆世,柳园洋双向俯冲至敦煌- 石板山地块和双鹰山地块之下;晚泥盆世,柳园洋闭合,直至石炭纪晚期,敦煌- 石板山- 双鹰山地块形成了统一的陆缘环境;早—中二叠世,柳园裂谷盆地逐步发育至原洋盆地。

    • 刘海永,唐菊兴,王雨,唐佐其,张旭东,叶强,曾庆高,孔明明

      2024,98(6):1701-1714, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023163

      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。

    • 张琪琪,张拴宏,赵越,胡国辉

      2024,98(6):1715-1731, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023275

      Abstract:

      华北地块北缘主要由北侧白乃庙弧带和南侧华北克拉通组成,尽管白云鄂博- 多伦- 赤峰- 开原断裂被认为是克拉通与造山带边界,但在辽北地区该断裂带的具体位置并不明确。华北克拉通与白乃庙弧不同的基底属性和演化历史导致了两大构造单元内岩浆岩(主要为中酸性岩石)具有不同的Nd- Hf同位素组成。本文以辽北地区广泛出露的晚古生代—早中生代花岗质岩石为研究对象,通过对其进行年代学和Hf同位素研究,以此来限定辽北地区克拉通与造山带的边界位置。研究结果表明:位于白乃庙弧与华北克拉通北缘之上的石炭纪和二叠纪—早三叠世花岗质岩石锆石Hf同位素组成具有明显差异,具体表现为前者εHf(t)值均为正值且平均地壳模式年龄TCDM普遍小于1. 0 Ga,后者εHf(t)值均为负值且平均地壳模式年龄TCDM普遍大于2. 2 Ga。尽管中三叠世花岗质岩石锆石Hf同位素组成变化范围较大且有少量区域重合,但总体上仍表现出不同的特征。本文通过对比辽北地区石炭纪—中三叠世花岗质岩石锆石Hf同位素组成,结合太古宙—古元古代变质结晶基底岩系的分布范围,初步限定了辽北地区古老克拉通(华北克拉通)与年轻造山带(白乃庙弧)的边界位置:阜新北约60 km—彰武西南部—新民北部—法库南部—铁岭西部—开原东部—清河断裂。

    • 李鑫,黄雷,邓超

      2024,98(6):1732-1742, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023171

      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(overlapping)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。

    • 鲁智云,杨经绥,连东洋,吴魏伟,杨彧,曹楚奇,蔡鹏捷

      2024,98(6):1743-1756, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023059

      Abstract:

      作为深部地球研究的“信使”,不同类型天然金刚石的形成温度、压力及环境介质条件一直是地球科学中的重要内容。天然金刚石原石呈现出多种多样的晶型和表面形貌特征是其结晶过程、介质环境和运移过程的最直接记录。伴随着金刚石高温高压合成技术的发展以及合成金刚石的规模化工业生产应用,前人对合成金刚石的晶型及表面形貌特征进行了大量的描述并详细探讨了温度、压力及组分差异对晶体形态的影响。本文对不同条件下的合成金刚石与不同类型天然金刚石的晶型特征、表面形貌特征进行了详细的对比分析,旨在将高温高压实验中明确的生长条件及晶体生长规律应用于天然金刚石形成条件的研究中,并进一步为金刚石晶体形态反映出的地质环境特征、地幔流体/熔体组成和动力学条件的研究提供约束。

    • 李康,焦骞骞,许德如,张胜印,常华诚,戴家润

      2024,98(6):1757-1775, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023161

      Abstract:

      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<500×10-6 (SI)、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>500×10-6 (SI)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,而在燕山期叠加的脆韧性变形使得最大磁化率主轴(即最小主应力轴)变陡,更有利于热液的运移和最终成矿。

    • 方维萱,郭玉乾,李天成

      2024,98(6):1776-1802, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023294

      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,揭示了它们与滇东地区铁氧化物铜金型(IOCG)、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,新太古代末期碱性岩类以方解石钠长岩(2520±14 Ma)和碱性铁质苦橄岩(2529±77 Ma)为主。新太古界—古元古界小溜口岩组(>2. 50 Ga)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. 50~1. 80 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(1097~1047 Ma)- 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,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,形成了金云母矽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超常富集机理。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,对金云母矽卡岩型锡铜钨钴铯铷矿床的叠加富集成矿控制显著。

    • 马勇,杨程宇,蔡超,秦长彩,张朝辉,李磊,钟宁宁

      2024,98(6):1803-1813, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023334

      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,采用岩芯- 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:① 呈包裹型发育在净砂岩的颗粒周缘,单个矿物颗粒长度在500~1000 nm之间,宽度在50 nm以下;② 呈充填型发育在黏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500 nm,宽度在30 nm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。

    • 王海峰,户景松,邹明倬,何明薇,王庶丞,唐华风

      2024,98(6):1814-1828, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023293

      Abstract:

      精细岩相模式是油气藏研究的重要基础,为储层预测和评价提供合理的约束。目前火山岩还缺少微相尺度的相模式。参照的5相15亚相分类方案,在莱州湾凹陷南斜坡中生界火山地层中建立了相—亚相—微相划分方案,识别出3相4亚相10微相。具体为爆发相的热碎屑流亚相和热基浪亚相,细分为火山口- 近火山口、近源和远源微相。喷溢相熔岩流亚相,细分为简单熔岩流和碎屑堆积微相。火山- 沉积相崩塌再搬运堆积亚相,细分为再搬运块状堆积和基质堆积微相。钻井揭示研究区的亚相占比从高到低的顺序为爆发相热基浪亚相、喷溢相熔岩流亚相、爆发相热碎屑流亚相和火山- 沉积相崩塌再搬运堆积亚相。火山地层具有复杂岩相叠置关系,亚相单元横向延伸范围有限、对比难度大。储层孔渗条件由好到差的顺序为热基浪亚相、热碎屑流亚相、熔岩流亚相和崩塌再搬运堆积亚相。热基浪亚相近源微相、热碎屑流亚相近源微相、熔岩流亚相简单熔岩流微相上部、崩塌再搬运亚相块状堆积微相的储层较好;其中,热基浪亚相近源微相储层条件为最优。本研究可为火山岩储层预测和评价提供地质依据。

    • 韩伟,蒋兴超,王建强,李玉宏,郭望,张云鹏,陈高潮

      2024,98(6):1829-1839, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023291

      Abstract:

      近年来陕南地区页岩气勘探取得了一定的成果,与其同属扬子板块北缘的汉中地区也被认为具有较好的页岩气资源前景。本文利用野外地质调查、二维地震、岩石学及有机地球化学等资料,对汉中地区构造演化及寒武系页岩气地质条件开展研究。结果表明,汉中地区经历了南华纪—三叠纪海相演化、三叠纪末—白垩纪陆内演化和新生代断陷盆地三个演化阶段,寒武系牛蹄塘组和石牌组为海陆过渡相沉积,其中暗色泥岩有机质类型以Ⅱ1型和Ⅱ2型为主,TOC含量0. 45%~2. 79%,Ro为0. 61%~1. 21%,整体属于中等—好的成熟烃源岩,具备良好的生烃潜力;且牛蹄塘组灰黑色粉砂质泥岩中有机质较为丰富,石英等脆性矿物及黏土矿物含量较高,微裂缝及孔隙发育,有利于页岩气生成、赋存以及后期开发。综合分析认为汉中地区寒武系具备良好的页岩气资源前景,且东部地质条件优于西部。

    • 何文渊,白雪峰,钟建华,赵莹,孙宁亮

      2024,98(6):1840-1866, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023051

      Abstract:

      对青山口组页岩的317件干酪根样品进行了工业、元素及能谱分析,对样品进行两次校正,引入合理评价干酪根C、H、O、N的指标Ccc、Hcc、Occ、Ncc概念。研究结果显示:古龙凹陷青山口组泥页岩Ⅰ型干酪根具有较高的Hcc、Ncc和很低的Occ,而Ⅲ型干酪根的Occ则较高,Hcc、Ncc较低。Ⅱ干酪根的Hcc和Ncc低于Ⅰ型干酪根,而高于Ⅲ型干酪根;Ⅱ干酪根的Occ高于Ⅰ型和Ⅲ型干酪根。Ncc主要以有机官能团(NH3+)方式存在的于黏土的F F纳缝中,而不是存在于黏土晶胞间的无机N(NH4)。微量元素研究表明,古龙青山口组页岩油储层沉积时经历了十几次干旱咸水环境,因为咸水环境有利于形成黏土的F F凝聚,使发育有NH3+官能团的有机质被吸附在黏土片的F F纳缝之间。随着深度的增加,Ncc的克分子量增加速率是Ccc克分子量增加速率的0. 96~2. 04倍,在青山口组1300~2550 m深度内青一段干酪根的Ncc含量明显比上部的干酪根相对高,主要原因与下部青一段藻类较富集有关,其次与Hcc的快速脱落而使Ncc相对富集有关,间接地揭示了青一段生烃能力较上部强。通过研究Ncc可以间接地知道古环境中的咸度、黏土的孔隙类型及其干酪根的来源。经过论证,Occ和Ncc越大,页岩的封存性也就越好,含油气性也越好。因此,Occ和Ncc值可以作为判别页岩油发育程度的指标。古龙页岩油储层的Ncc和Occ的研究可以提供一些重要的沉积环境、地球化学、黏土结构、干酪根有机质类型和成岩成储及成藏等信息,应该受到重视。

    • 沈仲辉,李希建,张胜跃,周令剑,赖欢

      2024,98(6):1867-1879, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023288

      Abstract:

      贵州黔北地区页岩气资源储量丰富,主要目的层为牛蹄塘组和龙马溪组两套富有机质烃源岩,具有良好的生烃物质基础及潜力,但气井测试显示牛蹄塘组页岩气中氮气含量普遍超过80%,甲烷含量低。针对这一现象,开展了页岩气气体组分和碳氢同位素测试,分析了页岩气井中CH4、CO2和N2的来源;结合页岩地球化学特征、区域地质背景和构造特征、岩芯裂缝分布、深部岩浆热液活动以及典型页岩气井解剖,探讨了黔北牛蹄塘组页岩气井富氮机理。研究发现:黔北地区区域地质构造复杂,储层受多期次构造运动影响,断层和裂缝发育;牛蹄塘组页岩岩芯裂缝多被方解石充填,说明该地区曾经岩浆热液活动较为频繁;不同构造带页岩含气量差异明显,氮气含量高,甲烷含量低,具有一定的区域普遍性;页岩气中的CH4属于有机成因热裂解气,CO2是有机质热转化过程中形成的,N2的来源与成熟(特别是高成熟)阶段有机质热氨化作用和深部地壳、上地幔岩浆热液沿着断裂带入有关。构造相对稳定、断层裂缝不发育和岩浆热液活动不频繁的古隆起区域为页岩气开发的优选方向,研究成果可以为牛蹄塘组页岩气成藏机理及后续的资源评价和勘探部署提供理论指导。

    • 孙晨,朱秉启

      2024,98(6):1880-1892, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023050

      Abstract:

      长期化学风化速率(LCWR)和化学风化剥蚀率(CDF)是表征区域化学风化程度和揭示地貌和气候系统演变的重要依据。全球尺度上,中纬度地区的长期化学风化研究远比低纬地区争议更多,原因之一是其风化机制在理论认识上仍存在不确定性,特别是造山带地区的长期化学风化与物理侵蚀、构造、气候之间的关系等。本文利用地球化学质量平衡方法,针对北半球中纬度典型造山带(中亚黑河流域和北美内华达山脉)开展了相关数据和资料的系统整理与再分析,估算了黑河流域的LCWR值和物理侵蚀速率(E)值并与内华达山脉进行了对比研究。分析结果表明,黑河流域、内华达山脉的LCWR分别为17. 4~895 t/km2/a、1~173 t/km2/a,CDF分别为0. 17~0. 81、0. 02~0. 61,LCWR与E均显著正相关,与海拔高度、年均温度、年均降水量等仅局部相关。研究区的长期化学风化主要表现为“供应受限型”风化,但黑河流域局部地区已处于“供应受限”与“动力学受限”过渡的风化阶段。结合回归分析结果和已有成果的综合分析,中纬度造山带地区的长期化学风化速率受到地质、气候等因素的协同影响,但主控因素为地质因素,而化学风化剥蚀率则主要受控于其他因素。

    • 吕大炜,徐锦程,张之辉,高洁,杜文旭,张奥聪,王东东

      2024,98(6):1893-1903, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023178

      Abstract:

      自志留纪以来,野火开始在陆地范围内广泛出现并对陆地生态系统造成了重大影响。石炭纪是植物开始繁盛时期,但其野火发生的分布规律及其主控因素仍然不清楚。为此,基于木炭、惰质组(煤中木炭)和热解多环芳烃3种类型野火证据,本文系统收集和整理了石炭纪全球159个野火事件记录。研究发现石炭纪野火事件主要集中在低纬度热带地区,杜内期高纬度地区无野火记录,其余时间段高纬度地区均出现零星的野火记录。石炭纪晚期野火事件发生频率明显高于石炭纪早期,并在晚石炭世巴什基尔期和莫斯科期野火事件发生频率达到最高值。早杜内期至早维宪期野火事件增多与大气氧气浓度升高和热带沼泽开始发育有关。随后大气氧气浓度降低导致晚维宪期—谢尔普霍夫期野火事件发生频率下降。而巴什基尔期至莫斯科纪期野火事件高频率发生与当时充足植物燃料有关。卡西莫夫期—格舍尔期低纬度森林面积以及植物属种数量的降低导致野火事件数量大幅度下降。该研究成果为进一步理解石炭纪陆地生态系统和古气候演化具有重要意义。

    • 尹淑苹,贾敬伍,谢玉玲,曲云伟,赵嘉棋

      2024,98(6):1904-1917, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2024041

      Abstract:

      碳酸岩是一类特殊的富含碳酸盐矿物的岩浆岩,具有重要的经济意义和科学研究价值。对来自Web of Science(WOS)核心数据库和中国知网(CNKI)中文期刊数据库的与碳酸岩研究相关的数千篇中英文文献,利用Python编程、VOSviewer和CiteSpace软件进行了大数据和可视化分析,从文献计量学角度对中英文碳酸岩相关研究的文献进行了发文量、来源国家、来源期刊、基金来源、发文机构和作者情况的统计与分析,并重点基于文献关键词对碳酸岩的研究现状及未来发展趋势进行了挖掘与探讨。通过关键词共现分析和聚类分析将现阶段碳酸岩研究划分为4个重点领域:岩石成因与构造背景、岩浆源区与岩浆演化、成矿作用及相关矿床、相关的高温高压实验。通过关键词的趋势演变分析认为,这4个传统碳酸岩研究领域在未来将会持续受到较高的关注。其中,稀土矿床及其成矿作用始终是碳酸岩研究领域的重点,对稀土元素的富集分异机制的探讨将会更加深入;与碳酸岩相关的其他关键金属(如铌)矿产将会得到更多的关注;实验技术和设备的进步将会推动与碳酸岩相关的高温高压实验实现更多的突破。此外,碳酸岩成因与地球深部碳循环的关系已经成为当下研究的热点;白云鄂博巨型Fe- Nb- REE矿床无论在过去还是在将来都将是国内外学者研究的焦点;坦桑尼亚Oldoinyo Lengai的相关研究文献在2015年之后有所减少,但其受关注程度不会显著降低。在国内,以华阳川碳酸岩型铀矿床和黄龙铺碳酸岩型钼矿床为代表的秦岭碳酸岩带,以及以新生代牦牛坪为代表的冕宁- 德昌稀土成矿带将继续受到国内学者的青睐。碳酸岩研究正朝着深度和广度的方向发展,基于大数据和人工智能的碳酸岩研究将会迎来显著增长,并成为未来碳酸岩研究领域新的趋势和亮点。

    • 技术方法
    • 李雷,王祥春,刘梦灵,廖仪,张国栋

      2024,98(6):1918-1927, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023181

      Abstract:

      针对莺琼盆地W1井区地震资料分辨率低、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;运用压缩感知提频技术解决了莺琼盆地W1井区目前存在的地质问题,证明其在莺琼盆地W1井区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,气水关系更加清晰,砂体的叠置特征得以真实呈现,验证了其对后续油气勘探的指示意义。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。

    • 李曼,王贵玲,蔺文静,刘志明,张薇,马峰,朱喜

      2024,98(6):1928-1940, DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023054

      Abstract:

      回灌是保障地热资源可持续开发利用的关键手段,而采灌均衡条件下地热资源潜力评价方法研究对地热资源的可持续开发利用具有重要意义。本文通过引入热突破和考虑回灌条件下单井开采权益保护半径的概念,提出了回灌条件下地热资源可开采量的评价方法,并以雄安新区雾迷山组碳酸盐岩热储层为例,分别计算了未考虑回灌条件和考虑回灌条件下的地热流体可开采量、可开采热量及折合标煤量。结果显示采用开采系数法计算的未考虑回灌条件下的可开采量要远小于考虑回灌条件下的可开采量;考虑回灌条件下三种方法的结果对比为:热突破法>考虑回灌条件下单井开采权益保护半径(消耗15%)>考虑回灌条件下单井开采权益保护半径(热储温度下降2℃),考虑地热资源的可持续性以及对热储环境严格保护要求,按照考虑回灌条件下单井开采权益保护半径方法计算的雄安新区雾迷山组热储地热开采量更为适宜。目前全国各地陆续出台相关政策要求实施地热回灌,该方法的提出为科学评价各地回灌条件下的地热可开采量提供了技术支撑。

    • 附件
    全选

    GO

    显示模式:: |
    • 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。

    全选
    显示模式: |
    • 多宝山窝里河一带寒武纪安山质火山活动及“兴安地块”属性

      付俊彧), 李仰春, 崔丹丹, 庞雪娇, 杨晓平, 杨浩, 那福超, 孙巍

      Abstract:

      多宝山铜钼金矿集区早古生代成矿地质背景及“兴安地块”的构造属性问题的争议,制约了区域找矿方向的确定。本文采用岩石地球化学、锆石U-Pb年代学方法,研究了多宝山地区窝里河一带出露的一套变质安山质晶屑凝灰岩,以探讨其早古生代早期形成的构造背景及“兴安地块”的构造属性。作者随机测试了变质安山质晶屑凝灰岩60颗锆石,获得206Pb/238U加权平均年龄为502.6±2.7 Ma(n=57,MSWD=1.4),表明其形成于寒武纪苗岭世晚期。变质安山质晶屑凝灰岩SiO2平均含量59.02%,具有高Al2O3(平均16.67%),较高的MgO(平均4.06%),中等的TiO2(平均0.75%)含量;里特曼指数(σ)平均为1.81,属钙碱性系列火山岩。岩石Cr(平均104×10-6)、Ni(平均为64×10-6)、Sr(平均为414×10-6)含量也较高,富集大离子亲石元素Rb、Ba、Th、U,亏损高场强元素Nb、P、Ti,形成于大陆边缘弧构造背景。岩浆源自俯冲板片的熔体及受俯冲板片熔体和脱水流体交代的新元古代亏损的地幔楔。结合新近地质调查研究成果及区域地质建造特点,认为沿“兴安地块”东南缘多宝山-阿荣旗-海勒斯台一线发育一套具有一定规模的显示陆缘岩浆弧特点的寒武纪苗岭世晚期火山-沉积建造,有必要建立一个单独的地质填图单位;多宝山地区的铜山组有必要进一步解体。“额尔古纳地块”与“兴安地块”于新元古代晚期碰撞拼合形成“额尔古纳-兴安联合地块”后,至少在约570~514 Ma期间为被动大陆边缘背景,地块相对稳定;~516 Ma山根拆沉,软流圈上涌形成陆内裂谷;随着应力的积累,~503 Ma诱发“额尔古纳-兴安联合地块”东南侧古亚洲洋分支的北西向俯冲,从而形成陆缘岩浆弧;从此,“兴安地块”逐渐遭到破坏并转变为古生代弧-盆系,控制了区域铜钼金成矿地质背景。

      • 1
    • 熊耳山地区TTG岩石记录大氧化事件及其对岩浆静寂期的启示

      刘恒, 刘磊, 张创业

      Abstract:

      大氧化事件(Great Oxidation Events,简称GOE)的记录主要是来自于沉积岩地球化学特征,岩浆岩方面的证据较少。然而,全球弧岩浆岩的Th/U比值成功指示了两次大氧化事件,开创了利用岩浆岩地球化学指标探索大氧化事件研究的新领域。弧岩浆岩通常产生于俯冲洋壳脱水交代的上覆地幔楔部分熔融,具有重稀土较富集的特点。本研究结合弧岩浆岩相关研究成果,探讨大氧化事件前后不同时期TTG(Tonalite-Trondhjemite- Granodiorite)岩浆岩是否可以记录GOE,以及GOE对TTG的形成会产生哪些影响,特别是后者,前人在考虑大氧化事件期间及之后的TTG形成时,往往忽略了这一影响。通过锆石年代学证明,在2.45-2.20 Ga(全球岩浆静寂期)范围内,针对不同时期(2.43-2.18 Ga)的明显受表壳物质(锆石Hf-O同位素佐证)加入影响的TTG岩石开展研究,包括其锆石Th/U比值和锆石氧逸度异常,为探讨GOE对不同深度岩浆岩的影响提供了新证据。研究表明,三类不同时期的TTG岩石主微量元素与高硅埃达克岩具有相似的地球化学特征。此外,GOE对不同时期岩浆作用的氧同位素和氧逸度变化有一个升高再降低的过程。全岩花岗岩构造图解和锆石微量元素表明这些岩石形成于大洋俯冲带岛弧环境,这一形成过程可能是由于俯冲洋壳脱水和熔融,随后导致TTG岩石氧逸度发生变化。

      • 1
    • 柴达木盆地东陵湖水化学与钾资源分布特征

      石海岩, 樊启顺, 王利文, 王明祥, 刘万平, 李泽仁, 李庆宽, 陈天源

      Abstract:

      东陵湖位于柴达木盆地大型钾盐富集基地─察尔汗盐湖北部,其浅部石盐层中伴生有光卤石沉积,地勘工作揭示东陵湖边缘地带浅部有寻找低品位固体钾矿的潜力。本文以东陵湖湖表卤水、钻孔晶间卤水、承压卤水、浅层钻孔(0~8 m)盐类沉积物为研究对象,分析研究了东陵湖卤水水化学特征、钻孔沉积物沉积特征及钾资源分布规律,在对比分析察尔汗盐湖钾矿分布特征的基础上,对研究区钾资源成矿作用进行了探讨,主要得出以下结论:○1 东陵湖周边凹地钻孔的晶间卤水K+平均含量最高(3.19 g/L),其次为凹地钻孔承压卤水(1.54 g/L),湖表卤水(0.74 g/L)和湖区钻孔晶间卤水(0.79 g/L)K+含量最低且接近;东陵湖卤水样品矿化度(TDS)变化范围较大,介于80.6~547.1 g/L之间,不同卤水样品的TDS与K+含量无明显正相关性。○2 东陵湖钻孔揭露含盐地层厚2.31~5.80 m,岩性以石盐为主,局部含有光卤石沉积,光卤石与石盐呈韵律结构。○3 东陵湖钾资源主要分布于湖区西侧和南侧,其中液体钾矿主要分布于湖区西侧和南侧,卤水K+含量介于4.33~6.29 g/L,KCl品位介于0.21%~0.47%之间;固体钾矿主要分布于湖区南侧,沉积物钾含量为2.05%~4.86%,KCl品位4.55%~10.26%。○4察尔汗盐湖层状光卤石沉积主要分布于北缘氯化物型水与南缘硫酸镁亚型水混合区域,即达布逊湖和别勒滩两个洼地北缘,与东陵湖光卤石沉积区同属于逆冲断裂带附近,结合Na+、K+、Mg2+、Ca2+//Cl-H2O体系相图和K+-Ca2+相关性分析,认为沿东陵湖南侧逆冲断裂带补给的Ca-Cl水促进了东陵湖光卤石的沉积。

      • 1
    • 南岭骑田岭岩体岩浆演化序列与成因

      夏杰, 张遵遵, 卢友月, 李剑锋, 付建明, 陈希清, 周念峰

      Abstract:

      骑田岭岩体为南岭地区工作程度最高的复式花岗岩体之一,但其成岩时代、成因类型及岩浆演化过程等方面还存在不同认识。针对这些问题,在详细野外调查基础上,结合高精度锆石LA- ICP-MS的U-Pb定年结果,从早到晚将其划分为ηγJ3a(细中粒斑状角闪黑云母二长花岗岩、花岗闪长岩) 、ηγJ3b(中粒多斑角闪黑云母二长花岗岩) 、ηγJ3c(中粒斑状(角闪)黑云母(正)二长花岗岩) 、ζγJ3d(粗中粒斑状黑云母(二)正长花岗岩) 、ζγJ3e(中细粒少斑黑云母(二)正长花岗岩) 、ζγJ3f(细粒含斑黑云母(二)正长花岗岩)等6个岩相(填图)单元,它们的形成年龄集中于163~153Ma之间,属燕山早期。岩石地球化学研究表明,骑田岭岩体从早期到晚期,岩石的SiO2、K2O含量逐渐升高,Na2O微弱升高,Al2O3轻微下降,MnO、TiO2、FeO*、MgO、CaO、P2O5逐渐降低;花岗岩稀土配分曲线均为右倾型,δEu逐渐变小,铕谷”逐渐变深;微量元素Rb、Th、U、Nd富集,亏损Ba、Sr、Nb、Ti等,Rb/Sr、Sm/Nd比值逐渐升高,Nb/Ta、Zr/Hf比值依次降低,显示出岩浆分异演化逐渐增强。综合分析表明,骑田岭晚阶段花岗岩(ζγJ3e、ζγJ3f)是早阶段岩浆(ηγJ3a)经历40%~60%分离结晶的产物。本文所测岩石的锆石饱和温度集中于603.8~821.1℃(平均760.6℃),结合其他资料确定骑田岭岩体应属A2型花岗岩。Hf同位素显示,从早到晚6个岩相单元的εHf(t)值分别为-4.5 ~ -10.6、-4.9~ -8.9、-5.2~ -7.3、-5.1~ -9.4、-4.6 ~ -10.2、-2.7~ -8.7,指示骑田岭岩体主要源自变质表壳岩的熔融,并有少量新生地幔物质的贡献。骑田岭岩体二阶段Hf同位素模式年龄主要集中于1322~1658 Ma,证实其源岩从地幔储库中脱离的时间为中元古代,形成于与太平洋板块俯冲有关的陆内伸展环境。

      • 1
    • 海域天然气水合物地层微生物自修复固井水泥浆的水化控热作用机理

      李丽霞, 谢文卫, 杨胜雄, 苏明, 于彦江, 梁前勇, 蒋国盛, 刘天乐, 史浩贤, 唐承相

      Abstract:

      随着深海天然气水合物资源开发的深入,固井技术成为保障开采安全的关键环节。固井水泥浆的水化热控制对于防止水合物分解、确保井筒稳定性具有重要意义。目前,微生物技术在固井水泥浆中的应用已取得初步进展,尤其是在提高水泥浆力学性能方面,但是在调控水化热方面的研究仍相对较少。本研究旨在探索微生物固井水泥浆在深水水合物地层中的应用前景。通过开展水泥浆水化热测试、热重分析(TGA)和傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)与能谱仪(EDS)测试,探究了微生物矿化作用对水泥浆水化热及水化过程的影响机理。本文研究表明,微生物自修复固井水泥浆在降低水化热方面具有显著优势,尤其是在水化中后期,其累积水化放热量较对照组降低了13.09%。微生物矿化反应生成的碳酸钙有效抑制了水泥水化反应,导致水化放热峰值滞后,且在水化过程中持续降低水泥浆的水化速率。此外,微生物自修复固井水泥浆中游离水和水化硅酸钙凝胶的含量均高于对照组,而氢氧化钙含量较低。碳酸钙含量与水泥浆水化放热量之间存在最优值,超过3.0%后,水化热开始降低。本研究为解决深水水合物地层固井水泥浆水化放热导致水合物分解的问题提供了新的技术途径,对于开发适应极端海洋环境的固井水泥浆体系具有重要的参考价值。

      • 1
    • 广东圆盘背锡多金属矿床二长花岗岩锆石U-Pb年代学、地球化学及Sr-Nd-Hf同位素组成及其地质意义[*]

      路永严, 包从法, 闫庆贺, 何小虎, 王核

      Abstract:

      圆盘背是粤东锡多金属成矿带内新发现的一个与花岗岩有关的铅锌锡多金属矿床。本文对与矿化有关的二长花岗岩进行了岩石地球化学、Sr-Nd同位素地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素综合研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年显示,花岗岩侵位年龄为151.8±1.0 Ma,是晚侏罗世岩浆作用的产物。岩石地球化学特征显示,圆盘背花岗岩属于弱过铝质高钾钙碱性系列,强烈富集Rb、Th、U、K、Pb,亏损Ba、Sr、Ti 、P、Nb、Ta,具有明显Eu负异常,属于高分异I型花岗岩。二长花岗岩的高分异、低氧逸度、富集挥发分(F)和金属元素(Sn)的特征以及和成矿之间密切的空间关系表明圆盘背二长花岗岩可能是锡多金属成矿的母体花岗岩。二长花岗岩具有较高的初始Sr同位素值(0.708865至0.708918),较低的εHd(t)值(-6.72至-7.25)和锆石εHf(t)同位素值(-15.52至-5.05)以及较大的二阶段Nd(1568Ma)和二阶段Hf模式年龄(1556~2182Ma),表明其成岩物质主要来自中元古代地壳岩石,可能有少量地幔物质的加入。结合区域研究结果,我们认为圆盘背花岗岩可能是伸展环境下幔源岩浆底垫导致部分地壳熔融形成的。区域伸展可能与华南地块下古太平洋板块向西的平板俯冲和随后的板片断离有关。

      • 1
    • 鄂尔多斯盆地陇东地区下二叠统太原组和山西组的物源区转变:中央古隆起消失的响应

      朱 森, 曹高社, 石小虎, 姚泾利, 孙凤余, 周昕航, 牛永斌

      Abstract:

      物源区及其转变的特征可以反映盆地古地理面貌和动力学体制及其转变。依据岩石学、矿物学和碎屑锆石U–Pb–Hf同位素分析,揭示鄂尔多斯盆地中央古隆起东南部陇东地区下二叠统太原组和山西组的物源区及其在垂向上和平面上的差异,为恢复中央古隆起晚古生代古地理演化及其动力学体制提供了新的证据。研究表明,太原组含铝岩系的物源区主要为南部的北秦岭-北祁连造山带和华北陆块东部消失的物源区,但两个物源区的贡献在垂向上和平面上差异明显。由下部向上部、由南部向北部,北秦岭-北祁连造山带贡献减少,而华北陆块东部消失的物源区贡献迅速增多。山西组底部石英砂岩的物源区转变为北部的阴山地块及其南侧的孔兹岩带。早二叠世物源区的转变表明,陇东地区太原组沉积时期的古地理面貌继承了前期的向东开口、北低南高的形态,但南部的隆升已逐渐降低,此与鄂尔多斯盆地南缘北秦岭-北祁连造山带的活动性减弱有关;山西组沉积早期,古地理面貌发生了根本性变革,中央古隆起逐渐消失,改变为向南倾斜的古斜坡,此与古亚洲洋盆最终闭合,内蒙古隆起强烈隆升有关。

      • 1
    • 柴达木盆地别勒滩区段固体钾盐液化后矿物沉积特征研究

      宋高, 赵元艺, 马宏涛, 胡涵

      Abstract:

      别勒滩区段是柴达木盆地察尔汗盐湖固体钾矿的主要分布地区,也是企业固液转化进行生产的主要矿区。本文通过对别勒滩区段涩聂湖东北部生产区S2T3钻孔样品进行X射线粉晶衍射分析、扫描电镜能谱分析、化学元素分析、盐矿鉴定及物性参数分析,研究该地区固体钾盐液化后地层中矿物的沉积特征。经调查,液化后地层中主要的含钾矿物为杂卤石、光卤石和钾石盐,且以杂卤石为主,在2320 cm岩心中分布最广、含量最高;根据沉积特征分析,2200~1700 cm地层中的杂卤石多为准同生沉积阶段形成的原生杂卤石,呈竹片状、花瓣状和绒球状等与石盐共生,而1000~1700 cm层位杂卤石则为后生交代成因。涩聂湖东北部1000~1700 cm以及300 cm以上层位是S2T3钻孔中光卤石含量最高的地层,可为下一步固液转化生产靶区选取提供参考;300~500 cm地层为杂卤石含量最高层位,既有后生交代形成的杂卤石也有现阶段正在生成的杂卤石,可为后续杂卤石开发研究提供材料与参考。

      • 1
    • 南海神狐海域天然气水合物及气源条件海洋可控源电磁成像研究

      景建恩, 赵庆献, 罗贤虎, 刘成功, 陈凯, 王猛, 邓明, 伍忠良

      Abstract:

      地震剖面的似海底反射(BSR)指示了天然气水合物的底边界,并已得到钻探的验证。南海神狐海域是天然气水合物(简称水合物)研究的热点区域。然而,由于地质构造的复杂性且钻井数量有限,仅仅依靠地震与钻探研究不能完全描述区内天然气水合物及气源通道的分布。含水合物地层比围岩具有更高的电阻率,海洋可控源电磁(MCSEM)数据获得的电阻率能为水合物和气源通道检测提供重要依据。本文在神狐海域开展MCSEM探测研究,沿一条测线采集了15个站位的海洋可控源电磁场数据,通过数据处理与二维反演,实现了研究区海底二维电阻率成像。然后,通过灵敏度分析,检验了MCSEM反演结果的可靠性。结合SH-W07-2016随钻测井(LWD)和地震数据,对二维电阻率剖面进行解释,推断了剖面上水合物和游离气分布,划分了两种形式的水合物储层结构,分析了其构造成因。

      • 1
    • 青海省镍钴成矿系列及找矿方向

      王进寿, 潘 彤

      Abstract:

      青海镍钴矿产主要为镍,钴通常以岩浆型镍矿或接触交代型多金属矿的伴生矿产出,独立钴矿少见。镍矿床相对集中于秦祁昆成矿域南祁连成矿带和东昆仑成矿带有色金属矿集区,矿床类型均为岩浆型,与幔源岩浆经深部熔离作用上侵贯入的镁铁质—超镁铁质岩密切相关,超常富集成矿大多发生于早古生代奥陶纪(南祁连成矿带)和泥盆纪(东昆仑成矿带),成矿作用形成于原特提斯洋演化晚期碰撞造山后的裂解伸展环境。钴矿床分布因主矿种的矿床类型不同而呈现出明显地域差异特征,钴矿产地分散产出于秦祁昆成矿域和特提斯成矿域,但具经济价值的独立钴矿和伴生钴矿出露于东昆仑成矿带、南祁连成矿带和阿尼玛卿成矿带,主要矿床类型有岩浆型、海相火山岩型和接触交代型;钴矿产成矿时代较为复杂,大致可分为早古生代奥陶纪、志留纪,晚古生代泥盆纪、石炭纪和中生代三叠纪四个成矿阶段,不同成矿期的成矿地质环境差异显著,成矿作用随矿床类型而迥异,但基本与主矿种富集成矿过程一致,奥陶纪—泥盆纪成矿于造山后伸展环境,发育与非蛇绿岩型镁铁质—超镁铁质岩有关的岩浆型伴生钴矿;石炭纪成矿于古特提斯大洋扩张环境,形成海相火山岩型独立钴矿或伴生钴矿,三叠纪成矿与陆缘弧岩浆侵入有关,接触交代型伴生钴矿床是该成矿期的鲜明特色。依据矿床时空分布特征、成矿作用及成矿地质背景,将青海镍钴矿产划分为10个矿床成矿系列、15个矿床成矿亚系列、9个矿床式。基于镍钴区域成矿地质背景、区域成矿条件、已知矿化信息及最新找矿成果、区域元素地球化学场、矿床成矿系列和研究程度分析,提出了成矿区带不同类型镍钴矿产找矿远景,对镍矿而言,原特提斯洋构造活动时空域中的南祁连成矿带、柴北缘成矿带和东昆仑成矿带仍为实现找矿突破可能的首选地,野外应重点调查与蛇绿岩无关的富Ni铁质系列基性—超基性岩体,其次在蛇绿混杂带中探寻与蛇绿岩组分镁铁质—超镁铁质岩相关的岩浆型镍矿。对研究程度较低的钴矿,一是重点研究海相火山岩型独立钴矿床的成矿地质环境和有利成矿条件,二是着重于攻关已知矿床中Co元素的赋存状态及超常富集机制;此外认为,柴北缘成矿带和东昆仑成矿带为岩浆型镍伴生钴矿的有利远景区,东昆仑成矿带西部尕林格—野马泉地区昆北岩浆弧和东部都兰地区祁漫塔格—夏日哈岩浆弧有利于寻找接触交代型多金属伴生钴矿,东昆仑成矿带和阿尼玛卿成矿带则可能会成为与古特提斯洋扩张期洋脊岩浆作用有关海相火山岩型钴矿取得找矿突破的重要远景区。总体而言,岩浆型镍矿、海相火山岩型独立钴矿和共生钴矿、岩浆型伴生钴矿以及接触交代型伴生钴矿可作为今后镍钴矿勘查的主攻方向。

      • 1
    • 呵叻高原钾盐矿床空间分布特征与成因及其对钾盐异常富集的影响

      秦占杰, 李庆宽, 山俊杰, 俞永强, 白宝云, 王勇, 才智杰, 李强, 孙亚超, 张西营, 王建萍

      Abstract:

      呵叻高原钾盐矿床是超大型固体钾盐矿床,其钾盐空间分布特征和钾盐异常富集规律至今仍不明晰,这是该钾盐矿床成矿系统的关键核心科学问题。本文基于该矿床447口钻孔岩芯资料,对三个沉积旋回的盐岩和碎屑层进行了系统划分,并对不同岩层的空间沉积厚度及埋深进行重建,得到以下主要认识:三个沉积旋回空间分布范围不同,且呈由东向西增厚趋势,钾镁盐主要集中于西部,且局部空间钾盐异常富集,其厚度明显大于下伏岩盐;盆地形态、晶间卤水迁移、区域构造挤压、重力差异载荷及盐岩自身浮力等相互耦合可能是造成局部空间钾盐异常增厚的主要控制因素;钾盐局部异常富集,而非钾盐体量的绝对增加,是该矿床“异常”的显著特征之一。本研究对该矿床成矿规律深入理解和后续勘探开发及资源评估具有重要指导意义。

      • 1
    • 西藏盐湖卤水钾含量时空分布特征与影响因素分析

      雷从林, 叶传永, 郑绵平, 赵元艺, 刘喜方, 张烨, 曹舒萍

      Abstract:

      钾盐是我国战略性矿产资源之一,西藏盐湖卤水蕴藏丰富的钾盐资源,急需开展调查评价,而卤水中钾含量是重要内容。本文通过构建多时段西藏盐湖卤水钾含量数据集,对时空分布特征进行了细致分析,并深入探讨其制约因素。研究表明,(1)在时间上,1980年到2000年,西藏盐湖卤水钾含量升高,主要是冰雪融水补给较少引起的;2000年到2020年,钾含量降低,降雨量增加是主要因素。(2)空间上,西藏盐湖卤水钾含量呈现出明显的地域差异,高值区集中于东经82°~ 85°、北纬31.5°~ 34°范围,表现为西高东低、南高北低分布格局,物源、气候差异、汇水面积是空间分布差异的主因。(3)不同水化学类型卤水钾含量:硫酸钠亚型>氯化物型>硫酸镁亚型>碳酸盐型。本研究将为西藏盐湖卤水钾含量变化规律研究和钾盐资源评价提供重要的基础数据。

      • 1
    • 鲁西泰山岩群新太古代构造特征及其地质意义

      李晓东, 王伟, 田忠华, 贾督, 罗博文, 周进伟

      Abstract:

      新太古代末期是地球大地构造演化的重要转折期,近年来数值模拟工作认为该时期是垂向运动向水平运动发生转变的重要时期。位于华北克拉通东部陆块的鲁西地区由于未受到古元古代及晚期构造事件的影响,是研究太古宙构造演化的理想场所。本研究以东部陆块鲁西蒙阴地区太古宙泰山岩群为研究对象,通过详细的野外构造解析及年代学工作,得出泰山岩群太古宙构造包含3个阶段的变形:DA-1内早期面理S1及紧闭褶皱F1,DA-2中大量直立褶皱、S2面理以及逆冲断层,DA-3形成大量韧性剪切带。结合区域内已发表的年代学资料,本研究认为DA-1形成于2.56~2.53 Ga之间,DA-2发生于2.53~2.52 Ga之间,而DA-3发生于2.52~2.50 Ga之间。大量变形峰期构造要素的构造几何学特征表明,泰山岩群内发生的变形与垂向作用机制下的穹窿-龙骨构造不同,而与显生宙侧向挤压造山作用所形成的构造极为相似,鲁西3个变形阶段诠释了完整的太古宙造山事件。因此本研究认为,鲁西地区太古宙水平构造是板块构造体制下水平运动的结果。

      • 1
    • 贵州织金下寒武统黑色岩系低温成矿元素富集对大面积低温成矿作用的指示

      谭泽东, 杜丽娟, 陈军, 彭柔, 杨瑞东, 高军波, 刘旭阳, 刘林林, 杨再风

      Abstract:

      位于扬子地块西南缘的右江盆地是我国大面积低温成矿域的重要组成部分,盆地内低温Au、Sb、Hg矿床的金属来源及富集过程仍需明确。前人研究显示下寒武统黑色岩系富集低温成矿元素(如As、Sb、Au等),有可能为右江盆地低温成矿提供物质基础。为进一步揭示寒武系多金属黑色岩系与右江盆地低温成矿之间的联系,本文对下寒武统(牛蹄塘组和戈仲伍组)黑色岩系(含磷块岩层)及其中发育的后期热液脉开展了元素地球化学、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)原位微量元素以及流体包裹体显微测温工作。结果显示:1)这套下寒武统岩系的Sb、As元素含量高于上地壳(富集系数为2~69)。lg(U)-lg(Th)关系图表明下寒武统戈仲伍组含热液脉磷块岩Sb-As富集主要受热水(液)作用影响;2)后期热液石英脉流体包裹体温度集中在为137.4~260℃之间,盐度为0.18~5.11 wt% NaCl equiv,与右江盆地低温成矿流体温度基本一致(140~270℃,1.5~7.0 wt% NaCl equiv);3)含热液脉磷块岩中发育两类磷灰石,分别为沉积磷灰石(Fap1)和热液磷灰石(Fap2)。其中,Fap1具有典型的生物碎屑结构,Fap2表面平整且主要发育在后期热液石英脉附近。电子探针(EPMA)和LA-ICP-MS分析显示,相对Fap1,Fap2更富集Sb、As、Cu等低温热液元素,亏损稀土元素。综合上述分析,本文认为Fap1为典型的生物沉积磷灰石,是磷块岩中稀土元素的主要载体。Fap2为后期形成的热液磷灰石,其明显富集低温成矿元素(Sb、Cu、As)。Fap1中较低的低温成矿元素(Sb、Cu、As)含量揭示下寒武统地层不足以为低温成矿提供物质基础,相反这种起源于深部(如变质基底或岩浆)的后期热液流体(如卡林型成矿流体)可能是下寒武统黑色岩系低温成矿元素异常富集的原因之一。

      • 1
    • 渤海湾盆地南堡凹陷构造成因解析—来自地震资料解释与三维砂箱物理模拟实验的启示

      王于恒, 于福生, 宋璐, 王丹丹, 赵宝银, 齐伊梨, 孟令箭

      Abstract:

      裂陷盆地形成过程受多因素制约,如基底先存构造、沉积物质能干性、裂陷期次与裂陷方向,最终会形成多组走向不同,规模各异的断裂系统,组成多种构造样式。这无疑使盆地构造解析变得极为困难,本文通过三维地震资料解释与对照组构造物理模拟实验,重现多因素影响下东营组以来南堡凹陷南北向伸展形成演化过程。研究表明:(1)南堡凹陷是发育在先存构造基底条件下的多期裂陷产物。最终在明化镇组形成南北分区变形,东西分段相连,上下分层变形的构造格局。(2)凹陷南部的先存古隆起影响均匀分布的伸展变形,北部形成分段相连的网状交织式新生断裂系统,南部先存构造再活化形成东西两侧弧形雁列式继承断裂系统。多期异向裂陷过程中形成的北东向先存断层面是制约晚期断层定向排列的重要因素。(3)韧性滑脱层是增强断层相互作用的关键物质因素,将始于预设边界的应变传递到盆地变形的各处。促进了孤立断层彼此连接,形成东西向分段连接的正断层组合,断层通过自身的弯曲容纳由先存构造导致的斜向伸展位移。

      • 1
    • 南天山造山型金矿容矿碎屑岩的构造属性探讨:以阿万达金矿为例

      依丽旦娜·塔拉提, 尼加提.阿布都逊, 刘学良, 阿比旦.阿力木江, 杨刚

      Abstract:

      南天山造山型金矿的容矿地层主要为浅变质浊积岩,其形成时代与构造属性尚存在争议。本文以南天山黑英山地区阿万达金矿为例,在前人对该金矿已有的研究基础上,结合课题组近几年的最新研究成果,探讨阿万达金矿容矿碎屑岩的构造属性。阿万达金矿南部出露一套由洋中脊型和洋岛型枕状玄武岩、薄层硅质岩和浊积岩组成的大洋板块地层残片。从30件硅质岩中挑选出放射虫微体化石,主要属于内射虫类,时代为晚泥盆世—早石炭世。阿万达金矿的容矿碎屑岩与其南部卡尔果尔大洋板块地层中浊积岩的最大沉积时代一致,且与硅质岩中放射虫化石的时代相近。在大洋板块地层模型基础上,结合区域地质资料,认为这些碎屑岩为南天山增生杂岩的组成部分,是形成于伊犁—中天山地块南缘汇聚板块边缘的造山带非史密斯地层,并不属于塔里木北缘的被动大陆边缘沉积体系。增生杂岩中广泛发育多种尺度、不同构造层次的断层作用,与金矿化密切相关。“汇聚板块边缘浅变质浊积岩系+构造变形+岩浆热液”是南天山造山型金成矿的关键找矿预测标志和勘查准则。

      • 1
    • 基于密集线性台阵地震被动源成像的渭河盆地西缘精细沉积结构研究

      徐勇, 邓宝, 田晓峰, 倪红玉, 段永红, 肖本夫, 李俊伦

      Abstract:

      为研究渭河盆地西缘强震风险重点区域的地下精细结构和沉积特征,本研究布设了一条由平均台站间距200 m、共254个短周期三分量节点式地震仪组成的密集线性台阵,进行了为期30天的连续地震数据采集。我们首先计算了背景噪声垂直分量的互相关,应用近期发展的拓距相移法提取了3 Hz~3.3 s的基阶瑞利面波频散曲线,进而反演得到测线下方2.5 km以浅的高分辨率横波速度结构。此外,利用采集到的三分量背景噪声数据,采用单台噪声谱比法(HVSR)计算峰值频率,根据经验公式估计了渭河盆地沉积层厚度。背景噪声成像获得的二维横波速度剖面呈现出高速-低速-高速的横向变化特征,与典型沉积盆地隆起-坳陷-隆起的地质结构吻合,清晰刻画了区域内3条主控断裂和2个地质构造单元,与地震主动源反射剖面结果一致;HVSR成像结果揭示了研究区域内沉积层较厚,层序明显,新生代的古近系、新近系和第四系的地层层序发育完整;结合背景噪声成像、HVSR和已有主动源地震反射剖面等资料,综合研究表明测线下方存在的3条主控断裂在该区域均未穿透第四系地层。本研究表明背景噪声拓距相移法和HVSR方法结合在沉积盆地结构探测中具有良好的实际应用效果,为沉积盆地结构探测提供了新的技术方法和途径。

      • 1
    • 同江-跃进山增生杂岩晚石炭—中二叠世玄武岩的厘定及地质意义

      杜兵盈, 刘飞

      Abstract:

      中国东北那丹哈达地体西缘的同江-跃进山增生杂岩对于重建古大洋板块的俯冲-增生过程具有重要意义,然而同江-跃进山增生杂岩限定的洋盆时限和构造属性还不清楚。本文在地质调查基础上,报道了同江-跃进山增生杂岩中的岩浆岩岩块的年代学和地球化学特征。结果显示,跃进山玄武岩LA-ICP-MS 锆石 U-Pb年龄为313.8 ± 2.3 Ma,具有洋岛玄武岩(OIB)的地球化学属性;同江斜长角闪岩LA-ICP-MS 锆石 U-Pb年龄为271.7 ± 2.3 Ma,具有洋中脊玄武岩(MORB)的地球化学属性,同江玄武岩与前弧玄武岩(FAB)地球化学特征类似。结合前人研究成果,表明同江-跃进山增生杂岩为古太平洋板块二叠纪—晚三叠世俯冲-增生过程的物质记录。

      • 1
    • 重庆地区早侏罗世自流井组粪化石层的发现及古环境意义

      周政达, 陈阳, 栾进华, 张瑞刚, 王倩, 张拉, 李伟, 李大华, 聂磊

      Abstract:

      粪化石是一种重要的遗迹化石,不但可以提供生物饮食结构、生物种群多样性等信息,还可以重建古生态系统的营养结构和能量流模型,但常是单点发现,鲜有报道区域上连续的粪化石层。本文首次报道了在重庆渝北、北碚、万州、四川邻水等地区的下侏罗统自流井组东岳庙段中发现的以粪化石为主、伴生鳞齿鱼类、叶肢介类、芦木类、爬行类等生物的化石层位,并对化石层中的粪化石进行了采样。据粪化石的形态观察及薄片特征认为:(1)采集的粪化石分为了四个类型,其动物源主要为不同食性的爬行类、硬骨鱼类及软骨鱼类。(2)东岳庙段时期古巴蜀湖形成了由茂盛植物作为生产者,双壳、介形虫作为初级消费者,鱼类、爬行类作为中-高级消费者构成的复杂生态系统。(3)东岳庙段时期古巴蜀湖发生了一次小型的缺氧事件,导致了大量鱼类集群性死亡,爬行类可能由于可以脱离水体呼吸而免遭其难,这次缺氧事件可能是托阿尔期大洋缺氧事件的序幕。

      • 1
    • 南堡凹陷断裂系统特征及其新生代构造演化

      商琳, 高广亮, 姚丹丹, 孙彦春, 王淼, 李春麟

      Abstract:

      南堡凹陷位于华北克拉通的东部,是渤海湾盆地北部的一个富烃凹陷。长期以来,关于南堡凹陷的构造演化模式一直存在是伸展断陷叠加走滑裂陷成盆还是多期伸展断陷成盆的争论。本文对横穿南堡凹陷的八条地震剖面进行了构造解译,发现NE–SW向断裂带以发育铲式正断层、多米诺式正断层、X型正断层、地堑–地垒构造和伸展型双重构造等为特征,代表典型的伸展变形系统;NW–SE向断裂带具有左行走滑-斜向伸展的特点,它们的存在主要是为了协调NE–SW向正断层上盘向南东的滑动。通过南堡凹陷不同地质时期地层底界构造图的分析,发现南堡凹陷新生代的沉积中心具有自NW向SE迁移的规律。在上述分析的基础上,结合区域构造演化资料,本文建立了南堡凹陷新生代四阶段构造演化模式,并提出南堡凹陷新生代时期是一个多阶段伸展的裂陷。这项工作不仅可以为南堡凹陷下一步的油气勘探提供服务,而且也可以为断裂系统的理论研究提供可靠的素材。

      • 1
    • 华南基底变质岩的铌钽赋存状态及对铌钽富集和分异的指示

      毛志奇, 于津海, 蔡元峰, 孙涛, 夏浪, 苟树林

      Abstract:

      华南板块东南部的华夏地块和江南造山带是我国前寒武纪基底和显生宙铌钽等稀有金属矿床重点分布地区。显生宙铌钽等稀有金属成矿作用是否与前寒武纪基底成分有关,以及基底变质岩中铌钽等稀有金属的赋存状态如何影响部分熔融产生的岩浆中铌钽含量和比值是重要的基础科学问题。本文详细分析了华夏地块和江南造山带各种基底变质岩中变质矿物的Nb-Ta含量。结合全岩地球化学、矿物成分、矿物含量、变质温度和部分熔融模拟,本研究揭示了各种变质矿物的Nb-Ta含量和变化的规律,讨论了不同条件下不同矿物熔融对熔体Nb-Ta富集的影响。分析结果显示,黑云母是华南变质岩中最富集Nb-Ta的造岩矿物,Nb和Ta平均含量为64.1×10-6和4.93×10-6,对Nb和Ta的相容性相似。白云母的Nb-Ta富集能力略弱,在固相线下更相容Nb,平均Nb/Ta比值为16.9,是潜在的高Nb/Ta储库。辉石、角闪石、石榴子石和长石等造岩矿物的Nb-Ta含量很低,不会对体系Nb-Ta富集和分异产生明显的影响。固相线下黑云母和白云母的Nb-Ta含量、Nb/Ta比值以及与全岩的分配系数主要受控于寄主岩成分、矿物组合、矿物晶体化学成分以及变质温度。云母中的Nb-Ta含量和与全岩的分配系数与变质温度呈良好的线性正相关,与矿物含量呈反相关,体现了矿物含量效应(modal abundance effect)。当云母发生部分熔融后,其化学成分和分配系数发生变化,Nb-Ta含量快速下降,不再受控于固相线下的影响因素,这种转变被称之为“熔融效应”(melting effect)。根据对南岭地区一个二云母片岩的部分熔融模拟,可以得出熔体的Nb-Ta富集和分异程度主要取决于原岩Nb-Ta含量、熔融矿物组合、氧逸度以及熔融程度。高的氧逸度和压力能有效促进Nb-Ta在熔体中的富集。模拟结果显示在0.6 GPa和FMQ+2条件下,熔体的Nb和Ta含量最高达45.1×10-6和3.44×10-6,相比于原岩富集了2.65倍。分离结晶模拟指出正常的分离结晶对熔体的Nb-Ta富集作用非常有限,极端的分异,达到富流体阶段,才能导致Nb-Ta在熔流体中明显的富集。

      • 1
    • 黄河上游谷地磷灰石裂变径迹记录的青藏高原东北缘中中新世连续扩展过程

      张晓悦, 李广伟, 蔡东旭, 鹿化煜, 王先彦

      Abstract:

      探究青藏高原东北缘的构造地貌过程,对理解高原隆升和生长的演化机制有重要意义。前人通过低温热年代学方法等开展了高原东北缘断裂带抬升-剥蚀过程的研究,揭示了青藏高原晚新生代向东北的扩展过程,而断裂带之间地块的低温热年代学数据则相对缺乏,部分结果显示断裂带之间的块体基本呈现新生代之前的年龄,似乎没有记录到高原向东北缘扩展的过程。为了进一步解析高原东北部断裂带间的相对稳定区域的隆升剥蚀历史,本文选取位于龙羊峡河床的基岩花岗岩体及青海湖以东胡丹河附近的岩体为研究对象,采集了6个样品,进行了磷灰石裂变径迹分析,通过热历史反演模拟,限定了这些岩体的剥露历史;同时结合区域已有的低温热年代学资料,利用区域剥蚀速率反演计算的Age2exhume软件,估算了高原东北缘自中中新世以来稳态垂直剥蚀速率及剥蚀厚度。上述结果表明: (1)在非断裂带区域明显存在<10 Ma的一期相对快速冷却事件,反应了高原向东北缘的持续扩展;(2)中中新世以来,拉脊山-积石山一带呈现了较高的剥蚀速率和较大的剥蚀厚度,进一步佐证了高原东北缘中中新世以来的扩展过程。低温热年龄结合精确的热历史模拟揭示出的断裂带之间相对稳定块体的隆升剥蚀历史,为中中新世以来高原持续扩展提供了新的证据。

      • 1
    • 帕米尔东缘上新世走滑与冲断构造转换

      , 汪新

      Abstract:

      帕米尔东缘的构造特征和演化历史对于揭示青藏高原西构造结的变形演化、帕米尔–西昆仑与塔里木盆地的盆山耦合关系、指导该地区的油气资源勘探和地震灾害防御等都具有重要意义。本文在详细地表填图的基础上对横切帕米尔东部边界关键构造部位的地震剖面进行了解析,对帕米尔东缘盆山结合带构造格架进行了约束。本文展示的填图资料、野外照片、地震剖面等数据揭示帕米尔东缘不仅发育出露的右行走滑断裂系,相邻盆地还发育隐伏挤压冲断带,包括棋盘构造楔和齐姆根构造楔。棋盘构造楔上覆构造生长地层底界位于上新统阿图什组下段,齐姆根构造楔上覆构造生长地层底界位于上新统阿图什组顶部,指示隐伏冲断带自上新世发育。帕米尔东缘上新世经历了走滑构造体系向挤压构造体系的转变。上新世之前,构造变形主要由乌伊塔克-莫莫克断层的右旋走滑作用调节;上新世之后构造体系转为向东逆冲推覆为主,走滑活动性减弱。这些基础资料以及本文提出的基本观点对于建立该地区的构造格架和演化序列等都具有很好的指示意义。

      • 1
    • 基于SWIR光谱滇中地区碳酸盐黏土型锂矿黏土矿物与锂含量定量分析

      刘磊, 梅佳成, 温汉捷, 张贵山, 张群佳, 尹春涛

      Abstract:

      锂是我国重要的新兴战略资源,近年在滇中地区发现的碳酸盐黏土型锂矿具有储量大、品位高、易开采等特点,已成为锂资源勘探的重要方向之一。此类矿产中锂主要以吸附形式赋存于黏土矿物层间,蒙脱石吸附能力最强,伊利石次之。为探究黏土岩中蒙脱石-伊利石与锂元素含量间的耦合关系,本研究采用定量X射线衍射(QXRD)和短波红外光谱(SWIR)技术,通过伊利石-蒙脱石梯度样品的特征分析证实SWIR可实现伊利石和蒙脱石的区分和定量分析,并优选出18个敏感波段;运用偏最小二乘算法,以SWIR数据为自变量对滇中地区32个富锂黏土岩样品进行伊利石和蒙脱石定量分析,验证集中蒙脱石和伊利石含量R2分别为0.89和0.87,定量分析精度较高;以伊利石和蒙脱石定量分析结果作为自变量对锂含量进行定量分析,验证集R2为0.86,表明本方法可实现黏土矿物和锂含量准确分析。SWIR光谱测试方法具有仪器便携、易操作、样品无损等优势,非常适合野外快速测定碳酸盐黏土型锂矿样品黏土矿物成分并估算锂含量,对该类型矿产勘查具有重要意义。

      • 1
    • VELSD1.0:面向深度学习的长白山火山喷发地貌遥感数据集

      李成范, 韩晶鑫, 武成智, 刘岚, 颜丽丽, 刘学锋, 赵俊娟

      Abstract:

      作为保存最完整的多成因复合活火山之一,长白山火山喷发地貌场景中的地表覆盖类型广泛发育且遥感解译标签清晰。目前,遥感数据集是利用深度学习进行大区域火山喷发地貌场景遥感分类的数据基础。本文以哨兵2(Sentinel-2)遥感图像为数据源,结合地质资料和野外调查建立了一个面向深度学习分类的长白山火山喷发地貌遥感数据集(VELSD 1.0)。该数据集中地表覆盖类型包含高植被覆盖、中植被覆盖、低植被覆盖、裸露土壤、玄武岩、粗面岩、混合岩、水体、阴影、人工景观,组成元素包括遥感图像、标签数据、解译标签及说明文件;覆盖范围约2500 km2,共计40000个样本;单张样本图像尺寸为25像元×25像元,空间分辨率为10 m。利用经典的卷积神经网络(GoogLeNet、ResNet)和Transformer(Vision Transformer、Swin Transformer)模型对构建VELSD 1.0数据集进行了验证和分析。结果表明,本数据集对深度学习模型具有良好地适用性和可迁移性,总体分类准确度、Kappa系数和多类平均精度分别达到82.93%、75.64%和84.22%。可为其他火山喷发地貌深度学习分类提供借鉴,提升火山地貌遥感调查的信息化和智能化。

      • 1
    • 鄂尔多斯盆地西缘下岭南沟下奥陶统剖面旋回地层及古气候变化的天文驱动力研究

      马坤元, 涂丹, 龚一鸣

      Abstract:

      奥陶纪是地球环境和生命过程中非常关键的时期,在此期间发生了引人瞩目的奥陶纪生物大辐射事件,地球气候从早奥陶世温室期向晚奥陶世后期冰室期转变。鄂尔多斯盆地西缘贺兰山区下岭南沟剖面寒武系芙蓉统–中奥陶统出露良好,该剖面牙形石生物地层资料为旋回地层学研究提供了良好的时间约束。本文通过选取Ca、Fe和Fe/Ca作为古气候替代指标,对下岭南沟剖面进行旋回地层分析,根据稳定的405-kyr长偏心率周期建立了~8.9 Myr的连续高分辨率天文年代标尺,并计算出特马豆克阶的持续时间为6.9 ± 0.28 Myr。斜率和短偏心率与总能量比值的演化图谱显示出早奥陶世~1.2 Myr的超长斜率周期(s4–s3)和~2.4 Myr的超长偏心率周期(g4–g3)。同时,调谐后Ca、Fe和Fe/Ca时间序列的沉积噪声模型显示出与海平面变化相对应的高分辨率的沉积噪声变化,揭示了在早奥陶世早特马豆克期三级海平面变化主要受到天文轨道旋回超长斜率周期(s4–s3)驱动,在中特马豆克期-早弗洛期三级海平面变化主要受到天文轨道旋回超长偏心率周期(g4–g3)的调控。早奥陶世天文轨道周期的调整可能对奥陶纪生物大辐射事件起着重要的推动作用。

      • 1
    • 敦煌地块晚志留世石英二长闪长岩的岩石成因及其地质意义

      甘保平), 唐菊兴), 第五春荣), 朱利辉), 孙清飞), 刘园园)

      Abstract:

      敦煌地块作为中亚造山带中段最南部的微陆块,其早古生代的岩浆作用成因及其构造演化问题仍未圆满解决,从而限制了对于古亚洲洋南部洋-陆俯冲、增生演化及深部岩浆物质循环的全面理解。本文在敦煌地块党河水库东侧长沙梁地区识别出了志留纪闪长岩岩体,并对其进行了详细的岩石学、锆石U-Pb年代学、全岩主、微量地球化学和锆石Hf同位素研究。锆石U-Pb定年结果显示,长沙梁石英二长闪长岩形成年龄为428~426 Ma。地球化学组成揭示,石英二长闪长岩相对富钠(K2O/Na2O = 0.84~0.99)、高Al2O3 (16.5~17.0%)含量、Mg#(51.5~53.0)值以及低A/CNK(0.96~1.00)值,属于高钾钙碱性准铝质系列;所测试的样品显示出负的Eu异常(Eu/Eu* = 0.70~0.77),富集大离子亲石元素Rb、Ba和Th等,亏损Nb,Ta和Ti等高场强元素,低的Y(16.3~19.0 × 10-6)和Sr/Y比值(20.3~24.5),具有典型弧岩浆的地球化学特征。Hf同位素结果表明,石英二长闪长岩具有负的锆石εHf(t)值(-12.0~-2.2)和古老的二阶段模式年龄(TDM2 = 2136~1525 Ma)。上述特征表明,长沙梁石英二长闪长岩可能是由俯冲沉积物熔体交代上覆地慢楔熔融产生的幔源岩浆,上升并底侵古老玄武质下地壳部分熔融形成。综合已有的研究结果,本研究认为敦煌地块早古生代时期强烈卷入中亚造山带南部相关的造山事件使其发生改造与活化,进而产生了不同成分、多阶段的弧岩浆作用事件,并处于古亚洲洋向敦煌地块持续俯冲的陆缘弧环境。

      • 1
    • 连通的黄河出现在早更新世:来自华北平原郑州钻孔的约束

      林旭, 谢克家, 刘静, 宋睿智, 刘海金, 李庆康, 任利平

      Abstract:

      大河的形成与构造活动和气候变化紧密相关,研究大河的形成历史有助于了解地球过去的演化过程。黄河是我国北方最大的河流,但其形成时代还存在较大争议。基于这一现状,我们选取黄河流出三门峡东流入海必经的开封坳陷开展沉积钻孔古地磁、磁化率、粒度和碎屑锆石U-Pb年龄分析,结果表明钻孔ZK02底部已经打穿第四系地层,而钻孔ZK04底部的沉积时代为早更新世晚期。钻孔ZK02的沉积环境以河流相为主,而钻孔ZK04在1.0-0.15 Ma时为河流相、湖相沉积,自0.15 Ma开始到顶部转变为黄土沉积。碎屑锆石U-Pb年龄物源示踪结果表明钻孔ZK04在1.0-0.15 Ma时的物源主要来自秦岭东部,自0.15 Ma 受邙山黄土的影响较大。钻孔ZK02的物源主要和黄河演化过程有关。三门峡东部的物质至少自2.2 Ma已经出现在现今郑州和黄河三角洲附近。但是黄河上游、中游和下游的整体连通发生在1.9-1.6 Ma,这主要和区域内的湿润气候有关。黄河流域在0.7-0.5 Ma经历了一期沉积粒度变粗的事件,这主要受中更新世气候转型的驱动。类似现今华北地区的黄河和渤海分布格局在中更新世形成。钻孔ZK02在0.15 Ma依然存在黄河的物质信号,说明黄河自2.2 Ma流经该区域后,主要的河道形态并没有发生明显的摆动。

      • 1
    • 低温热年代学和构造模拟约束下逆冲推覆带的构造-热演化及剥露历史恢复

      冯乾乾, 邱楠生, 腾格尔, 吴航, 龙康杰

      Abstract:

      利用古温标进行热史模拟时,需要设置时间域和温度域的地质约束,其中时间域约束条件的设置限制了热史结果的准确性。逆冲推覆带发生逆冲推覆时,地层抬升和冷却的同时也发生差异水平滑移,使得同一逆冲席的构造抬升过程存在差异,但古温标模拟热史仅揭示样品的冷却过程,无法获得水平位移的信息,因此如何设置合适的时间域约束模拟热史并准确揭示逆冲推覆带的构造-热演化过程是低温热年代学领域探索研究的科学难题。本文以华南地区川东逆冲推覆带为示例,介绍了一种联合构造模拟、平衡剖面解析和低温热年代学、镜质体反射率等多种古温标的热运动学方法,实现“点-面”结合和整体-局部定量耦合,精细剖析逆冲推覆过程抬升剥露的起始时间、方式、速率、期次和幅度,为逆冲推覆带构造-热演化研究提供思路参考。

      • 1
    • 安徽藕塘-滁县-上腰铺一带构造演化的磷灰石裂变径迹年代学约束

      田朋飞, 何姿霏, 吕金梁, 和雅杰, 袁万明, 杨晓勇, 段留安

      Abstract:

      安徽藕塘-滁县-上腰铺一带位于华北克拉通东南缘、长江中下游成矿带北缘,秦岭—大别造山带北部前锋带、郯庐断裂带东侧,是周边多种大型区域动力学系统交汇、过渡部位,且周边发育大量铜矿床具重要经济价值,但区域内低温热历史研究程度较低,对该区进行磷灰石裂变径迹热史分析对认识区域构造演化具有重要意义。我们利用磷灰石裂变径迹对藕塘-滁县-上腰铺一带的构造活动展开研究,获得9件磷灰石裂变径迹分析结果,中心年龄最大值为113.2±7.8 Ma,最小值为78.6±5.3 Ma。热史模拟研究结果显示郯庐断裂带周边经历了多期次热事件:藕塘-滁县-上腰铺一带在130~100 Ma体现出快速降温,其动力背景与伊泽纳崎板块的高速斜向俯冲相关;100~60 Ma 研究区降温较缓慢,直至~60 Ma在安徽藕塘-上腰铺一带出现较快速降温,为印度板块与欧亚板块碰撞远程效应的体现。热历史较清晰的反映了印度板块与欧亚板块硬碰撞(55~52 Ma)对研究区热史的影响,印度板块与欧亚板块硬碰撞开始后造成了藕塘-上腰铺一带较快速降温,至此研究区受控于太平洋板块俯冲和印度板块与欧亚板块碰撞远程效应两大构造体系。

      • 1
    • 黄河上游乌海宽谷河流阶地特征与地貌演化研究

      刘晓波, 李荣西, 全成, 吴小力, 张皓颖, 曹鹏举

      Abstract:

      位于银川盆地和河套盆地交界处的乌海宽谷的形成,直观记录了黄河上游末段的历史演化过程。然而,该段黄河阶地的地层-年代序列还未建立、黄河的形成和切割历史仍不明确。本文在野外地貌、地层和沉积学调查的基础上,确定了乌海宽谷东侧的4级河流阶地,结合光释光(OSL)测年方法对阶地沉积物进行了定年。结果表明,T1阶地为堆积阶地,阶地废弃年龄大于0.52±0.04 ka;T2-T4阶地为基座阶地,沉积序列相似,上部为河流相沉积,下部为湖相沉积。T2、T3和T4阶地废弃年龄约为41.98±2.7 ka、67.48±4.07 ka和102.32±6.00 ka;阶地T4-T3、T3-T2和T2-T0间的平均下切速率分别为:0.11 mm/a(102~67 ka)、0.24 mm/a(67~42 ka)、0.26 mm/a(42 ka~至今),显示黄河下切速率逐渐增加的特征。乌海宽谷T2-T3阶地中湖相地层时代与晚更新世“吉兰泰-河套古大湖”发育时间一致,说明当时该古大湖的范围已到达乌海宽谷。乌海宽谷河流阶地的形成是在古大湖范围缩小、消亡的过程中发育的,代表着晚更新世黄河上游末端湖-河地貌之间的演变。通过与鄂尔多斯盆地周缘各黄河阶地低级序列的详细对比,结合区域构造及气候信息,认为晚更新世乌海宽谷河流阶地的形成及湖-河地貌的演变主要受控于区域构造活动。

      • 1
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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,