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2015, 61(2):237-244.
摘要:全球对比同类大地构造单元的壳幔结构,根据壳幔结构的差异和大地构造作用发生的时代把它们按演化阶段排序,可以找寻这类大地构造单元岩石圈演化的规律性。笔者在文中根据全球地学界实施的COCORP、BIRPS、DEKORP、LITHOPROBE、ICDP、ECORS和SINOPROBE等计划取得的成果,扩充了板块构造学中的威尔逊循回,即把原先主要描述大洋板块起源、发展和封闭的威尔逊循回,扩展到同时包括大陆和大洋板块演化的大循回中去。文中概述了扩充的威尔逊循回的内容, 除经典的威尔逊循回的组元之外,扩充的组元包括洋陆转换、大陆汇聚拼合和大陆裂解等,为大陆岩石圈生成和演化作用提供了细节。根据扩充的威尔逊循回的大陆岩石圈演化规律,可以对中国地质学家已经发展的大陆构造演化的序列进行进一步的阐释,使构造演化的序列的属性和轨迹更加准确清晰。从寒武纪古亚洲洋扩张和冈瓦纳大陆裂解, 到新生代印度次大陆与亚欧大陆碰撞拼合,中国大陆的大地构造事件序列说明扩充的威尔逊循回的是大陆岩石圈演化轨迹的大概率规律。
2015, 61(2):245-268.
摘要:俯冲带作为地球循环体系的关键部位,具有构造活跃、地震多发以及地质条件复杂等特征。基于震源位置,俯冲带地震既可划分为板间和板内地震,也可分为浅源、中源和深源地震。俯冲带内的浅源地震包括板间地震和浅源板内地震,而中源和深源地震皆属于板内地震。在地球浅部,温度与压力低,浅源地震是由岩石发生脆性破裂或沿着先存断层发生不稳定摩擦滑移造成的。随着深度增加,温度和压力的增加使得流行于浅部的脆性和摩擦行为在无水条件下被强烈抑制,岩石从而表现为可抑制地震的韧性行为,使得中—深源地震的诱发机制有别于常规的脆性行为。随着研究的逐渐深入,人们了解到中源地震的诱发机制主要是脱水或与流体相关的致脆以及塑性剪切失稳,而深源地震的成因主要是相变致裂。然而,中—深源地震很可能是两种或两种以上机制共同作用的结果。例如,在中源深度既可能是流体相关的致脆导致脱水源区的脆性围岩产生地震,亦可能是脱水的蛇纹岩本身可能在流体孔隙压的作用下作粘滑滑移,而前者比后者更为重要。孕震带宽度大于“反裂隙模型”预测的亚稳态橄榄石冷核宽度的深源地震可能是由第一阶段的相变致裂和第二阶段的塑性剪切失稳诱发,而孕震带的实际宽度与预测宽度相当的深源地震则可能仅由相变致裂引起。只要过渡带内名义无水矿物中的结构水能释放出来,脱水致脆同样可能触发一些深源地震;而塑性剪切失稳不仅能在中—深源地震触发后的扩展阶段起着主导作用,而且还能单独触发一些中—深源地震,因此能够解释大多数反复发生的中—深源地震活动。
2015, 61(2):269-280.
摘要:本文针对青藏高原的科学问题,讨论多尺度刻痕分析结果的地质和大地构造含义。区域重力场小波多尺度刻痕分析方法可应用于刻画地壳分层的三维密度结构和构造变形带,取得的反映上、中和下地壳结构的3套图件,为研究地壳构造和物质运动提供了有深度标定的定量的约束。方法应用到青藏高原后,研究结果表明上地壳结晶基底的图件与地表观察的地质构造吻合图件,而得出的中、下地壳图件提供了地表观察难以准确辨识的大量信息。例如,青藏高原内密度较高的地体包括喜马拉雅地体、克什米尔地体、察隅河地体、柴达木地体、巴颜喀拉地体和羌塘地体。柴达木地体、巴颜喀拉地体和羌塘地体是青藏高原中有壳根的核,而密度最高的克什米尔和察隅河地体在大陆碰撞时不易碎裂,对东西两个构造结的形成起了关键作用。青藏高原地壳大尺度强烈的低密度扰动反映了下地壳流的源区或者侧向挤出管道流,下地壳流可分为垂向管道流和侧向管道流两种。反映地壳变形带的脊形化参数图标明了现今地壳不同深度构造的位置,这些包括古地体拼合缝合带、古俯冲变形带、走滑剪切变形带等。结合边界刻痕参数图,可以绘制出中、下地壳构造图。
2015, 61(2):281-287.
摘要:广西右江盆地发育多个孤立碳酸盐岩台地,在各台地边缘广泛发育同沉积断层及沉积碳酸盐岩脉,常常发育地震事件记录。在广西乐业台地边缘上泥盆统融县组鲕粒灰岩、藻粘结灰岩等地层中新识别出多条晚泥盆世沉积灰岩脉:玛瑙纹状灰岩脉、白云岩脉、微晶灰岩脉及藻灰岩脉等,新识别出早石炭世海百合茎灰岩脉(内部结构呈高密度颗粒流状新类型),同时观察到同沉积断层及同生角砾岩、层内断错及原地震裂岩等,为沉积碳酸盐岩脉的成因提供新的证据,同时表明在乐业台地边缘,至少有两次同沉积正断层的活动,一次发生在晚泥盆世,诱发了脉及围岩均为晚泥盆世融县期的沉积碳酸盐岩脉、层内断错及原地震裂岩;一次发生在早石炭世,诱发的脉为早石炭世尧云岭期,围岩为上泥盆统融县组的沉积灰岩脉及伴生角砾岩。展示了在广西右江盆地发生张裂背景下,乐业台地边缘同沉积正断层活动,诱发地震事件,同时伴生张裂隙,即沉积灰岩脉的构造—沉积过程,是广西右江盆地在晚古生代伸展过程的历史记录。
2015, 61(2):288-306.
摘要:前寒武纪地壳以其独特的岩石组合以及构造类型在地球演化的进程中扮演着举足轻重的作用,本文简要描述了前寒武纪地球演化中的特殊地质现象,并讨论其蕴涵的地球演化的可能的因果联系和时空关系。针对前寒武纪地球演化研究中的焦点问题,本文对可能模型的优缺点进行了一一论述。前寒武纪一级构造模式可能经历了由垂直方向运动为主的地幔柱模式向由水平方向运动为主的板块构造模式的转变。对于前寒武纪板块运动存在的检验,硬玉和红宝石则是很好的板块构造指示矿物。根据太古宙克拉通与元古宙克拉通之间的几何关系与时空演变的联系,笔者等认为24~22Ga很有可能是前寒武纪构造模式发生转折的关键期。其间发生的全球冰期事件和超级大陆的形成并无很强的相关性,但与海平面的高低直接相关,这很有可能是大洋块体俯冲下沉至地幔引起海水“倒灌”所致。此后,地球表壳岩的刚性特征即发生了变化。
裴先治 , 胡楠 , 刘成军 , 李瑞保 , 李佐臣 , 陈有炘 , 裴磊 , 刘战庆 , 陈国超 , 杨杰
2015, 61(2):307-323.
摘要:出露于东昆仑南缘布青山构造混杂岩带内的马尔争组沉积地层,其主体为一套沉积于被动大陆边缘构造环境的大陆斜坡相深海—半深海浊积岩。利用砂岩碎屑组分统计分析及岩石地球化学特征研究,探讨物源区源岩类型及其构造环境。砂岩骨架成分统计表明马尔争组砂岩主要类型为长石岩屑砂岩且成熟度较低,砂岩碎屑骨架成分为石英、长石、岩屑,含量平均值分别为44%、21%、35%,Dickinson三角图解显示其物源类型为再旋回造山带物源区和岩浆弧物源区的混合物源。砂岩岩石地球化学特征结果显示,马尔争组砂岩样品SiO2=5812%~7298%,均值6777%,REE配分曲线总体表现为右倾,∑LREE/∑HREE=65~121,δEu=063~075,Eu具弱负异常,CIA值为56说明源岩遭受初级强度风化作用,具近源沉积特征。研究结果指示马尔争组砂岩物源区构造环境为大陆岛弧,源岩性质为长英质火山岩和花岗岩类源岩且主要来源于北侧东昆仑造山带加里东期岩浆弧与变质基底,沉积盆地类型为深海—半深海盆地。它是古特提斯洋北支布青山—阿尼玛卿洋演化历史过程中一次重要的沉积响应。
邓胜徽 , 杜品德 , 卢远征 , 黄智斌 , 景秀春 , 张师本 , 樊茹 , 杨芝林 , 李鑫
2015, 61(2):324-332.
摘要:塔里木盆地塔中—巴楚地区奥陶系内部存在一期重要的不整合。通过对数十口钻井的地层、古生物研究及与露头剖面的对比,发现该不整合的顶、底层位变化较大,地层缺失量在不同地区有所差异,可大致分为两种情况:其一是塔中地区,上奥陶统良里塔格组覆于鹰山组第三段(下奥陶统上部)之上,且有部分钻井良里塔格组下部也发育不全,缺失了至少11个牙形石带,相当于有17~20Ma的地层缺失;其二是巴楚地区,良里塔格组覆于鹰山组第二段或鹰山组第一段(中奥陶统下部)之上,缺失了至少8个牙形石带,相当于有约14Ma的地层缺失。上述地层缺失主要是由于中奥陶世以后塔里—巴楚地区出水成陆,碳酸盐岩地层受大气淡水溶蚀的结果。在不整合之下碳酸盐岩地层中形成的岩溶是十分重要的油气储层。因此,对该不整合的研究对于塔中、巴楚地区奥陶系,特别是鹰山组的油气勘探具有重要的意义。
2015, 61(2):333-343.
摘要:云南保山熊洞村栗柴坝组地层(S2-3l)其底部与早志留世仁和桥组(S1r)整合接触,顶部与早泥盆世向阳寺组(D1x)整合接触,地层沉积较连续,整体表现出混合沉积的特征。以此剖面为基础,连续采集碳酸盐岩样品24个,根据其显微特征、元素相关性、组份含量及相关元素的比值特征,探讨了研究区碳酸盐岩沉积地球化学特征与古环境意义。研究表明:① 样品中Sr与CaO、SiO2、Al2O3和K2O等氧化物之间,以及各氧化物相互之间具有密切相关性,反映了栗柴坝组不同沉积阶段陆源组份与方解石矿物之间的相互作用关系。② 通过对碳酸盐岩中元素含量以及相关元素比值的垂向分布特征分析,如Sr/Ba、Mn/Fe和V/Ni等,对栗柴坝组不同沉积阶段进行了古水深、古盐度和古气候等方面的研究,数据表明栗柴坝组各时期沉积环境差异显著。③ 岩石微观特征和元素地球化学特征所反映的沉积环境具有一致性。对岩石地球化学特征的研究有益于古沉积环境恢复和古气候的判别与重建。
李奋生 , 赵国华 , 李勇 , 颜照坤 , 梁明剑 , 闫亮 , 李敬波 , 邵崇建 , 郑立龙
2015, 61(2):345-355.
摘要:龙门山位于青藏高原东缘,既是青藏高原周缘山脉中陡度最大的山脉,也是构造活动和地貌景观塑造最为强烈的地区之一。因此,该区域成为研究构造—地貌—水系之间相互关系的实验场。本文基于ASTER GDEM数据,提取了青藏高原东缘地区15条基岩河道的纵剖面,采用简单数学函数拟合河流纵剖面形态,并结合基岩水力侵蚀模型,分析龙门山不同位置的地形特征。本次研究获得以下几点认识:① 通过对龙门山地区河流纵剖面的分析,龙门山整体上具有较高的隆升速率,导致这一地区强烈的河流侵蚀作用;② 龙门山中段和南段的河流双对数图以上凸型为主,说明该区域尚未达到均衡状态,处于前均衡期;③ 龙门山北段的河流双对数图呈直线形态,说明该区域达到均衡状态,处于均衡期;④ 龙门山不同地区的水系发育特征,表明龙门山中段和南段具有更强的构造活动性、更高的隆升速率,龙门山北段则具有较弱的构造活动性、较低的隆升速率,并反映了青藏高原东缘的隆升作用具有明显的空间差异性。
李涛 , 赵淑娟 , 李三忠 , 余珊 , 楼达 , 索艳慧 , 王学斌 , 孙文军 , 杨朝 , 戴黎明
2015, 61(2):356-366.
摘要:准噶尔盆地东北部乌伦古坳陷内的断裂主要发育在坳陷周缘和中部,平面上以北西—南东向、北北西向和近东西向逆冲—走滑断层为主,地震剖面上显示为基底卷入型断层。存在坡坪式、叠瓦式、双重式、背冲式、对冲式等多种逆冲推覆构造样式。研究区内断裂的生长指数揭示主要断裂以及断裂体系其中生代活动强度具有横向和纵向的迁移规律:横向上,东早西晚,有自东向西的拓展演化规律;纵向上,主控断裂随时间由红盆断裂依次向红盆南断裂、喀拉萨依断裂转变,断裂活动中心由北东到南西迁移。西北部变形较东南部变形弱,受力方向来自北东和南东方向。
2015, 61(2):367-375.
摘要:赣中相山矿田相山杂岩体的主体岩石——“碎斑熔岩”的成因和命名,长期看法不一,主要观点有火山喷发成因、火山溢流成因、火山侵出成因、潜火山侵入成因等,本文通过综述“碎斑熔岩”的岩石学和相带特征,结合剥蚀程度、密度垂向变化研究成果,论述了“碎斑熔岩”不是火山岩而是侵入岩的成因观点。同时,对相山是否存在潜火山岩提出了质疑,探讨了相山“碎斑熔岩”的形成深度问题。认为“碎斑熔岩”命名为碎斑花岗斑岩更符合其侵入成因特点。
付宇 , 王生伟 , 孙晓明 , 廖震文 , 蒋小芳 , 任光明 , 周邦国 , 郭阳 , 王子正
2015, 61(2):376-392.
摘要:康滇地区是我国南方元古宇地层集中出露的地区,元古宙岩浆活动频繁,是研究扬子陆块早期地质构造演化的窗口,也是最近研究的热点。近年本项目组在南北走向的元谋—绿汁江深大断裂北部、云南元谋县黄瓜园地区识别出了中元古代晚期的片麻状花岗岩。花岗岩锆石的LA ICP MS U Pb年龄为10694±69Ma(MSWD=047,n=18)。岩石化学表现为较高的SiO2(平均值高达7279%)和中等Na2O+K2O(平均为662%),低TiO2(平均026%)、低CaO(平均0.79%)、低MgO(平均0.52%,Mg#平均值22.13)和高Al2O3(平均1284%,A/CNK平均值为133)含量,总体表现为亚碱性花岗岩的特征。微量元素分析显示稀土元素总量(ΣREE)为13296×10-6~27872×10-6,平均237.00×10-6,稀土配分曲线明显呈轻稀土富集、重稀土亏损的特点;δEu在038~049之间;微量元素配模式明显亏损Ba、Ta、Nb、Sr、P和Ti,相对富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素和La、Zr、Hf、Y等元素。岩石地球化学特征显示本区花岗岩属于A2亚类,可能源于下地壳基性岩部分熔融,为板块碰撞后伸展构造背景下的产物。花岗岩锆石U Pb定年和地球化学特征表明在中元古代末期,康滇地区除了发生过南北向的块体汇聚外,可能还可能发生过较大规模东西向的汇聚过程,为全球性格林威尔造山运动的组成部分。此外,该区花岗岩的时代与邻近拉拉IOCG矿床中辉钼矿的Re Os年龄高度一致,表明拉拉铜铁矿床成矿物质的最终定位富集与中元古代晚期康滇地区微陆块东西方向汇聚后的伸展运动密切相关。
高茂生 , 郑懿珉 , 刘森 , 王松涛 , 孔祥淮 , 赵金明 , 郭飞
2015, 61(2):393-400.
摘要:晚更新世以来在莱州湾南岸形成的地下卤水分布范围大,储量多,但地下卤水成因复杂。分析认为,地下卤水成矿条件受多种因素控制,莱州湾南岸的多源河流三角洲沉积演化模式为地下卤水资源的生成创造了良好的补给、运移、过滤、储存、封盖条件。在海退初期,澙湖水体由风暴潮作用下越过沙坝不断注入正常海水和位于其下部河流沉积物地下淡水共同组成,澙湖中产生的高矿化度盐水在回流渗滤作用下进入三角洲前缘,澙湖水体将长时间保持较高浓度稳定状态,在返流过程中卤水盐度会发生水平带状分异;在海退成陆时期,长期蒸发作用和季节性河流物质运输形成卤水存储,陆相沉积物掩埋了前期卤水层即成为地下卤水层;三次大规模海陆变迁,形成三个卤水层相间的分布特征。以澙湖—沙坝为卤水生成反应器,被溶解的组分在蒸发泵作用下产生分馏,在沉积物内发生离子交换作用,产生矿物蚀变,在回流渗滤作用下沿潮坪、三角洲前缘生成地下卤水。
刘涛 , 吉峰 , 边红业 , 孙奎 , 张随甲 , 表尚虎
2015, 61(2):401-415.
摘要:对大兴安岭富林地区早古生代大伊希康河组、黄花沟组、红水泉组沉积岩进行了系统的碎屑锆石年代学研究,结果表明: ① 大伊希康河组的碎屑锆石的年龄在458±4~470±4Ma之间,与区域上的多宝山岛弧的火山岩年龄相一致,暗示着额尔古纳地块在早—中奥陶世大伊希康河组沉积时还未隆起;② 黄花沟组碎屑锆石年龄谱为431±4~2227±24Ma,与区域上的额尔古纳地块所呈现的几组热事件年龄相一致,表明早志留世黄花沟组接受沉积时额尔古纳地块已经隆升至地表,为周缘盆地提供物源;③ 红水泉组的碎屑锆石测定年龄值为283±4~780±7Ma,其中283±4Ma为区域上的晚石炭世侵入岩热事件响应的年龄,多数碎屑锆石的测得年龄为333±3~343±3Ma,表明该套沉积物接受沉积时间的下限为333±3Ma;此时,物源区额尔古纳地块的新太古代—古元古代结晶基底已剥蚀殆尽。另外,利用岩石地球化学方法与推测的物源区进行了尝试性的对比研究。
2015, 61(2):417-424.
摘要:花岗岩类化学元素丰度研究是花岗岩类地球化学和地壳丰度研究的一项重要内容,一直为国际上所关注,并有很多学者先后发表了不同的花岗岩类化学成分和元素丰度的数据,但迄今为止世界上还没有花岗岩类地球化学图的出版。本文以中国56种元素花岗岩类地球化学图为基础,探讨了中国大陆花岗岩类各元素地球化学图所展示的多元素的区域分布特征、空间分布规律和分布模式。结果显示,花岗岩类各元素的空间分布模式与中国花岗岩类的分布和特征密切相关。花岗岩类地球化学图能够清晰地反映出花岗岩类化学成份的空间变化规律和特征。
2015, 61(2):425-442.
摘要:甘陶河群是华北克拉通前寒武纪典型地层之一,主要出露在河北省西北部。本文报道了甘陶河群南寺组碎屑岩地球化学、锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征,主要认识如下:样品均属长石砂岩或石英砂屑岩,具有Nb、Ta、Zr、Hf亏损特征和负Sr异常;碎屑锆石U-Pb年龄主要分为三组:1800~2400Ma、2400~2600Ma和2600~3100Ma;甘陶河群南寺组最年轻的碎屑锆石年龄为1861Ma,结合甘陶河群上覆地层东焦群形成于约1.83Ga之后的地质事实,制约甘陶河群南寺组沉积上限范围1861~1830Ma。所有样品均具有约2.5Ga年龄峰值,记录了华北克拉通前寒武纪基底强烈构造岩浆热事件的时代,证明了华北克拉通前寒武纪基底主要由约2.5Ga岩石组成;中部带大陆地壳增生主要发生在约2.5 Ga。
赵院冬 , 莫宣学 , 李士超 , 车继英 , 许逢明 , 吴大天 , 张乾峰 , 赵君 , 王奎良
2015, 61(2):443-456.
摘要:通过对位于小兴安岭西北部黑河—呼玛地区与元古宙变质岩系伴生出露的三处强变形的花岗质岩石的锆石U Pb LA ICP MS测年和岩石学、岩石地球化学研究,确认样品岩性分别为花岗闪长质糜棱岩(样品I 3 4和I 5 1)、角砾状花岗闪长岩(样品1121和1211)和花岗质糜棱岩(样品1218),锆石U Pb年龄为2996±10Ma、3008±11Ma和2943±10 Ma,形成于晚石炭世末至早二叠世初,而非前人确定的元古宙或早石炭世,并初步认为岩石韧性变形作用发生时间介于184~170 Ma之间。三种花岗岩分别属于富硅、高铝、贫钾的过铝质钙碱性系列(I 3 4和I 5 1)、贫硅偏铝、高钙铁镁的偏铝质高钾钙碱性系列(1121和1211)和富硅钾、低钙镁铝的弱过铝质钾玄质系列(1218),稀土元素特征相似,富集轻稀土,相对亏损重稀土,具有明显或弱的Eu负异常,微量元素富集Rb、La、Th、U等大离子亲石元素,相对亏损Sr和高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf,具有高分异I型花岗岩和A型花岗岩的特征,在构造环境判别图R1—R2图上分别落在同碰撞造山、晚造山和造山后环境,在Nb—Y图落入火山弧—同碰撞环境和板内环境。结合区域资料,认为上述花岗岩是兴安地块与松嫩地块晚古生代碰撞造山的产物,记录了两块体间碰撞造山到造山后伸展作用。
赵元艺 , 聂凤军 , 李振清 , 李小赛 , 卢伟 , APPEL Peter W
2015, 61(2):457-462.
摘要:格陵兰矿产资源丰富,种类繁多,目前已探明的金属矿点(床)有800多个,具有巨大的找矿潜力,世界主要矿业公司多数对格陵兰的找矿与开发表现出积极态度。因此,选择典型地区开展深入研究对进一步找矿有重要的理论指导意义。格陵兰西南部的那萨克(Nassaq)地区交通较为便利,本文在对该地区系统的野外地质特征研究基础上,采集了含辉钼矿斜长角闪岩样品,并从中选择代表性样品,进行辉钼矿Re Os年代学研究,为其成矿作用及相关问题的研究提供基本依据。该地区辉钼矿的形成年龄为2553 Ma,为新太古界末期的产物,其矿化是Qorqut花岗岩侵入时(2550Ma)所形成,在格陵兰西南部应重视Qorqut花岗岩有关的辉钼矿的找矿与评价工作。
2015, 61(2):463-468.
摘要:铷是重要的稀有金属之一,除应用于军工部门和科学技术领域外,还应用于众多民用领域。内蒙石灰窑铷多金属矿是2010年新发现的以铷为主要矿种的超大型稀有金属矿床。本文在对石灰窑地质特征详细野外调研的基础上,重点开展了白云母40Ar 39Ar定年研究,分别测得了石灰窑矿床云英岩化花岗岩内白云母的坪年龄(加权平均年龄)为144.7 ± 1.1Ma,等时线年龄为143.3±1.4Ma;伟晶岩脉中片状白云母的坪年龄(加权平均年龄)为146.4 ± 1.0Ma,等时线年龄为143.9 ±1.5Ma,厘定了矿床成矿时代为燕山晚期。石灰窑地区褶皱强烈、断裂发育,岩浆活动频繁而分布广泛,区内分布有规模较大的天河石化花岗岩、云英岩化花岗岩及部分花岗伟晶岩,钠长石化作用普遍分布,利于铷、铌、钽、锂、铍等稀有金属发生沉淀和聚集,具有较大的成矿潜力。
2015, 61(2):6102287-6102392.
摘要:
2015, 61(2):6102306-6102306.
摘要:
2015, 61(2):6102345-6102346.
摘要:
2015, 61(2):6102366-6102366.
摘要:
2015, 61(2):6102415-6102416.
摘要:
2015, 61(2):6102999.
摘要:
主编 :杨文采
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