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2024,70(5):1639-1659, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.03.025
Abstract:
安徽南陵—宣城矿集区是长江中下游成矿带中一个新确立的矿集区,近年来找矿勘查工作取得重要进展。笔者等在广泛收集以往区域地质调查以及最新地球物理探测和矿床地质勘查成果的基础上,系统总结了矿集区地质构造、岩浆岩和铜多金属矿床的地质和地球化学特征,探讨了中生代时期区域构造作用与岩浆作用和成矿作用的相互关系。研究认为,南陵—宣城矿集区构造上为一个受深大断裂控制的中生代—新生代陆相凹陷—断陷火山—沉积盆地,盆地之上叠置古生代地层构成的NE向指状展布的复背斜/逆冲推覆体,盆地基底地层组成和构造特征与盆地之上叠置的复背斜/逆冲推覆体基本一致,且两者均发育相同时代和特征的侵入岩及相关铜多金属矿床。南陵—宣城矿集区构造—岩浆—成矿特征总体上与长江中下游成矿带其他地区基本一致,反映自中生代以来受古太平洋板块向欧亚板块之下俯冲作用的控制,经历了强烈的陆内变形改造以及相应的多期次NW—SE向挤压作用和拉张作用。南陵—宣城矿集区构造—岩浆—成矿特征同时又具有其独特性,表现在其地质构造格架、侵入岩和矿床特征与长江中下游成矿带其他火山—沉积盆地明显不同,反映其在区域构造空间以及地壳基底结构和组成上的差异,同时揭示南陵—宣城矿集区是长江中下游成矿带跨构造单元复合系统的典型代表。
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2024,70(5):1660-1676, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.04.065
Abstract:
那丹哈达地体中的跃进山和饶河增生杂岩对于重建古太平洋板块的俯冲—增生过程以及揭示古太平洋和古亚洲洋之间的构造体制转换过程提供了重要地质证据。然而古太平洋板块俯冲至欧亚大陆下的起始时间以及跃进山增生杂岩相关的古洋盆属性存在较大争议。笔者等对跃进山增生杂岩的野外地质调查显示其具有“基质+岩块”的物质组成特征,对其中的基质变泥质粉砂岩碎屑锆石U- Pb定年结果显示其沉积时代不早于233. 1 ± 5. 1 Ma,绿片岩岩块的锆石U- Pb定年结果显示其原岩的结晶年龄为194. 7 ± 4. 8 Ma,并具有洋岛玄武岩的地球化学属性。结合前人新近发表的跃进山地区和区域上增生杂岩的岩块和基质的年代学资料,表明跃进山增生杂岩的增生时代主体为三叠纪,而最终就位时代为早侏罗世早期,它为古太平洋板块俯冲—增生的物质记录。
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林雨,王俊,罗亮东,李德亮,熊璨,肖明,张赛柯,方瑞泽,杨代峰
2024,70(5):1677-1688, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.04.022
Abstract:
重庆黔江正阳盆地位于川东南—湘鄂西隔槽式褶皱带中,发育上白垩统正阳组,其1段为冲、洪积相砾岩,2段为河、湖相砂岩、粉砂岩,含丰富的恐龙化石。该盆地是燕山运动在川东南—湘鄂西隔槽式褶皱带中形成的典型山间盆地,研究该盆地的构造—沉积演化对探讨晚白垩世渝东南构造演化具有重要意义,但目前针对该盆地的研究较少。笔者等通过测量和分析正阳组中的沉积、构造特征,探讨了盆地的控盆断裂、古水流方向、沉积物来源以及构造演化史。对正阳组古流向恢复的研究表明,其物源主要来自西侧。燕山期,北西—南东向的区域挤压作用在川东南地区形成了广泛分布的节理系及逆冲断层,这些断层随着挤压应力的持续将各滑脱层连通,岩层在断坡附近堆叠,背斜扩展,逐渐形成隔槽式褶皱。燕山末期,渝东南地区在局部拉张的构造背景下发育了正断层——“阿蓬江断裂”,其控制了正阳盆地的形成,并形成“东断西超、东低西高”的古地理格局,西侧地质体为盆地提供物源,沉积了正阳组。此后,局部挤压使得该地区抬升,遭受剥蚀,南侧抬升剥蚀较北侧明显。
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2024,70(5):1689-1708, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.05.051
Abstract:
青藏高原东北缘河西走廊形成了一系列新生代盆地,是研究盆地沉积演化的重要区域。武威盆地位于河西走廊东部,盆地内沉积了较厚的新生代冲洪积地层。为了厘清武威盆地晚中更新世以来的沉积演化历史,笔者等在武威盆地石羊河中—上游处钻取了长207 m的wv3 钻孔岩芯,获得了上部17 m岩芯的 19 个钾长石两步法 pIR200IR290 年龄和 2 个多步法 MET- pIRIR 年龄,结合粒度资料,重建了武威盆地石羊河流域中—下游晚中更新世以来的光释光年代学框架和沉积历史。结果表明:两步法 pIR200IR 290 和多步法MET- pIRIR年龄在误差范围内一致。220~128 ka 时期,沉积速率最小,为 0.35 mm/ka,水动力条件较强,以侵蚀为主;128~108 ka (MIS 5d、MIS 5e) 时期沉积速率为 1.94 mm/ka,沉积物粒径由粗变细,表明此时水动力条件由强变弱;末次冰盛期到全新世早期 (19~9 ka) 沉积速率为2.78 mm/ka,沉积物粒径较细,表明此时水动力条件较弱,沉积速率最大,沉积为主。该地区新构造运动比较活跃,在末次间冰期至末次冰盛期期间存在逆冲活动。该研究对于揭示晚中更新世以来祁连山东北部石羊河流域沉积演化特征具有重要意义。
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王永刚,何学昭,郁东良,韩斯琴图,高轲,苟生伟,华文庆,杨生春,何虎虎
2024,70(5):1709-1726, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.03.095
Abstract:
查明白日其利地区花岗岩成岩时代、地球化学特征及构造背景,对探讨东昆仑古特提斯洋构造演化具有重要意义。笔者等对钾长花岗岩开展了岩石学、锆石U- Pb年代学、Lu—Hf同位素及岩石地球化学研究。钾长花岗岩年龄为408. 9±0. 9 Ma,表明其形成于早泥盆世。岩石地球化学主量元素显示富硅、富钾和低镁的特征,相对亏损P、Nb、Ti、Zr等高场强元素,富集Rb、K、Ba等大离子亲石元素,属于过铝质—准铝质岩石。微量元素特征显示强烈的负Eu异常(δEu=0. 05~0. 06),稀土配分模式图显示海鸥型模式,具有A型花岗岩的特征。εHf(t)值介于-5. 52~3. 53之间,均值为-0. 75,总体显示源岩以壳源物质为主。构造图解指示该岩体为A2型花岗岩,形成于碰撞后伸展背景。结合区域岩浆岩证据,推断东昆仑造山带在晚志留世应为碰撞向伸展转换阶段,早泥盆世已经完全进入伸展阶段。
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2024,70(5):1727-1742, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.05.045
Abstract:
司家营条带状含铁建造(Banded iron formation,BIF)型铁矿床是冀东地区规模最大的铁矿床,前人对其进行了大量的年代学、岩石学和元素地球化学工作,但目前尚未对其进行Fe同位素研究。笔者等通过Fe同位素和主微量、稀土元素相结合的方法对司家营BIF的成矿物质来源和形成背景提出了有效制约,同时对司家营BIF的锆石U Pb年龄数据进行补充。锆石U Pb年代学显示,司家营BIF形成于2537~2531 Ma。地球化学数据显示司家营BIF矿石主要由TFe2O3和SiO2组成,具有较低的Al2O3和TiO2含量,富集Fe重同位素(δ56Fe=0. 341‰~0. 525‰);稀土元素配分模式呈现轻稀土亏损、重稀土富集的特征,具有明显的Eu、Y、La正异常,Y/Ho值较高(Y/Ho=34. 96~45. 84)。这些特征表明司家营BIF是基本无碎屑物质参与的化学沉积岩,稀土元素来源于高温热液和海水的混合溶液,铁质来源于海相热液流体。司家营BIF缺乏真正的Ce负异常和Fe同位素组成均为正值指示其形成于缺氧环境。综合对比世界上其他地区太古宙BIF的Fe同位素特征,笔者等认为新太古代时期地球海洋含氧量逐步上升,此时海洋总体属于缺氧环境,但部分地区氧气含量较高。
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2024,70(5):1743-1766, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.03.085
Abstract:
华南晚中生代花岗岩及其形成的构造背景是目前研究的热点之一。笔者等报道了分布于华南板块东南部河源地区径尾岩体的岩石学、地球化学和年代学特征,以探讨该岩体的形成时代、岩石成因及其构造环境。岩石学研究表明,径尾岩体岩性较为单一,主要为黑云母二长花岗岩。LA- ICP- MS 锆石U- Pb 定年结果显示,径尾黑云母二长花岗岩的年龄在143. 2±1. 3~145. 4±1. 1 Ma之间,表明其形成时代为早白垩世。岩石学及地球化学特征显示,径尾黑云母二长花岗岩属于准铝质—弱过铝质系列,具有富 SiO2 (71. 15%~76. 11%),富 K2O(4. 68%~5. 89%),贫Al2O3(12. 58%~14. 03%)的特点,富集Rb、U、Th等大离子亲石元素,亏损P、Ti、Ba、Sr等元素,稀土配分型式呈燕式分布,δEu值为0. 11~0. 26,负Eu异常明显,Y/Nb>1. 2,锆石饱和温度较高,为791~829℃,属于高分异的A2型花岗岩。黑云母二长花岗岩中锆石具有低的εHf(t)值(-7. 3~-0. 4),对应的Hf同位素二阶段模式年龄(TDM2)为1198~1632 Ma,指示其可能是在伸展构造环境中及低压、高温条件下由古老壳源基底物质部分熔融形成,并伴有少量幔源岩浆的加入,随后在岩浆侵位过程中发生了一定程度的分离结晶。结合区域地质资料,认为径尾黑云母二长花岗岩的形成可能与俯冲古太平洋板块的后撤所导致的岩石圈伸展过程有关。
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2024,70(5):1767-1787, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.05.002
Abstract:
鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组五段(以下简称马五段)上部发育两层凝灰岩,通常作为地层划分的区域标志层,研究凝灰岩锆石年龄能厘定马家沟组年代地层格架并确定其沉积期的构造背景。对盆地S148井和T56井马五段凝灰岩进行锆石SHRIMP U- Pb 定年及Hf同位素特征分析,得到两组锆石年龄458. 4±2. 4 Ma和460. 9±2. 9 Ma,将马家沟组沉积期厘定为中奥陶统达瑞威尔阶—上奥陶统桑比阶。锆石微区原位Hf同位素测试点n(176Hf)/n(177Hf)值变化范围为0. 282687~0. 280820,εHf(t)值在6. 67~11. 32之间,二阶段模式年龄变化范围为720~1024 Ma。对比盆地周缘凝灰岩锆石U- Pb年龄及Hf同位素特征,认为马家沟组凝灰岩可能来自于盆地西南方向的北秦岭和/或北祁连造山带,凝灰岩就位前北秦岭洋和/或北祁连洋开始向北俯冲消减进入洋陆转换阶段,中奥陶世晚期盆地西南缘开始转化为活动大陆边缘。
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2024,70(5):1788-1806, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.03.045
Abstract:
江南造山带东段宜丰地区是我国重要的Nb、Ta、Be、Li等稀有金属成矿区,成矿作用与中生代甘坊岩体有着密切关系。近些年,随着富Be花岗伟晶岩的发现,更是增添了成岩、成矿作用的复杂性。笔者等对甘坊岩体早期黑云母花岗岩及晚期花岗伟晶岩开展了锆石、独居石同位素年代学及地球化学分析。结果显示,黑云母花岗岩锆石年龄为145. 4±1. 2 Ma,独居石年龄为145. 6±1. 1 Ma,两者的元古宙206Pb/238 U捕获年龄图谱与双桥山群一致。花岗伟晶岩独居石206Pb/238 U年龄比较集中,其年龄为139. 5±0. 9 Ma。伟晶岩与黑云母花岗岩中的独居石具有相似的EPMA数据,在不同成因独居石判别图中,两者呈明显的线性关系,分布在岩浆成因范围内。黑云母花岗岩锆石△FMQ=-5. 36~-0. 77(平均值为-2. 84)、Ti饱和温度为668~757℃(平均为710℃),具有低氧逸度、低温特点,具备形成亲氧元素矿床能力。锆石的球粒陨石标准化REE配分曲线呈左倾配分型式,与壳源花岗岩锆石在稀土元素含量及配分模式一致。锆石微量元素图解显示,黑云母花岗岩具有大陆地壳、S型、演化程度高的花岗岩特征。综上,甘坊岩体花岗伟晶岩应该来自黑云母花岗岩母岩浆的演化分异末期,源区为双桥山群变质砂岩、泥岩。
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2024,70(5):1807-1832, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.04.095
Abstract:
高分异花岗岩因其特殊的成矿专属性而受到广泛关注。谢通门县梅巴切勤复式岩体出露于冈底斯成矿带,由黑云母正长花岗岩、二云母正长花岗岩和白云母正长花岗岩构成,钨锡矿体处于白云母正长花岗岩内部或外接触带。在详细地质研究的基础上,用LA- ICP- MS方法获得了129. 7±0. 9 Ma(黑云母正长花岗岩)、128. 4±1. 6 Ma(二云母正长花岗岩)与129. 5±0. 5 Ma(白云母正长花岗岩)的206Pb/238U加权平均年龄。花岗岩具有高SiO2、K2O、K2O+Na2O,低Al2O3、CaO、MgO的特点,相对富集Zr、Nb、Ce、Y、Hf等元素,亏损Ti、Ba、Sr、P等元素,具有较高的10000Ga/Al、全岩Zr饱和温度和明显的Eu负异常,显示其为高分异A型花岗岩,形成于碰撞后的伸展环境。白云母正长花岗岩是分异演化的最终产物,为稀有金属花岗岩,存在较明显的稀土元素四分组效应,其更为强烈的熔体—流体作用造成W、Sn、Nb、Ta等稀有金属进一步富集,碰撞后的伸展环境以及热扰动在提供通道和热源的同时,也延长了岩浆分异演化时间,有利于成矿物质在岩浆演化的晚期阶段富集和品位高、规模大的稀有金属矿床的形成。梅巴切勤地区良好的成矿地质条件预示着其具有形成大—超大型矿的潜力,该研究对于冈底斯成矿带W、Sn、Nb、Ta等稀有金属找矿有着重要的引导和参考意义。
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2024,70(5):1833-1843, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.05.075
Abstract:
豫西钼矿集区内长期的矿产资源开发向周围环境释放大量的重金属,区内地表水环境质量现状尚不明晰。于2019年丰水期(8月)和枯水期(12月)对矿集区内5条河流进行地表水采集,调查地表水重金属(Mo、Cd、Hg、As、Cr、Cu、Pb、Zn)的时空分布特征,并用健康风险模型评价地表水重金属人体健康风险。结果表明,丰水期地表水主要污染元素为Mo、Zn和Cd,而枯水期地表水主要污染元素为Mo、Hg和Cd,大多数点位地表水符合II类标准。地表水中的Mo主要来源于钼矿;Pb和Zn主要来源于钼矿和铅锌矿;Cd主要源于金矿和铅锌矿;Hg主要源于金矿。健康风险评价结果表明,地表水重金属通过饮用水途径所致的总个人年健康风险均低于美国环保署(US EPA)推荐的最大可接受风险水平。除丰水期成人总个人年健康风险低于国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受风险水平外,丰水期儿童、枯水期成人和儿童高于ICRP推荐的最大可接受风险水平。研究的结果可为钼矿集区地表水污染防治和风险管控提供科学依据。
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付燕刚,蔡永文,马生明,唐世新,林建绥,胡树起,苏磊,高健翁,龚晶晶,杨剑洲,王振亮,段壮,郝泽江,林鲁军,赵克强,李勇
2024,70(5):1844-1856, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.05.015
Abstract:
土壤由岩石风化而来,岩石—土壤是一个密切联系的体系,是地球系统科学中与人类关系最为密切的一部分。为调查研究地质建造单元岩石—土壤体系(简称:岩土体系)中的物质组成演化特征,必须选择原地风化的残积物出露区域来完成土壤垂向剖面采样。笔者等以海南岛区域生态地质背景调查项目的资料数据为基础,科学阐述了残积物剖面的确定方法,并依据琼北玄武岩垂向剖面地球化学数据,总结出如下结论:垂向剖面SiO2含量呈现出土壤表层A层和岩石的高,土壤B、C层含量低的“凹”字型特征,与Al2O3含量变化趋势相反(“凸”字型),两个代表性组分存在明显的负相关性,其他组分根据其亲和性,与该两种组分协同变化,部分受表层活动影响较大的元素,例如有机质、I等微量元素,则不具有该规律,土壤表层(A、B层)与深层(C层)、岩石中差别通常较大。
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2024,70(5):1857-1872, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.06.042
Abstract:
土壤盐渍化问题严重制约着我国干旱—半干旱区农业可持续高质量发展,了解包气带土壤盐分离子分布特征及垂向运移机制对科学防治土壤盐渍化具有重要意义。通过精细化采集新疆焉耆盆地2 m深度剖面土壤,测定样品机械组成和8种盐分离子含量,计算土壤颗粒分形维数,采用统计学方法分析包气带土壤盐分离子垂向分布特征,对包气带土壤质地与水盐运移间的关系进行探讨。结果表明,博湖剖面包气带土壤主要为非盐渍土,土壤盐分主要受开都河下游地下水水化学类型和矿化度控制,阴阳离子比值约为2∶5,盐分类型主要为Ca2+—HCO2-3和Na+—SO2-4型;焉耆剖面包气带土壤普遍为重度盐渍土,土壤盐分受到开都河下游地下水水化学类型和自身包气带盐分的综合影响,阴阳离子比值约为1∶2,盐分类型主要为Ca2+—SO2-4型和Na+—Cl-型。土壤分形维数和黏粒含量之间显著正相关,与砂粒含量显著负相关,包气带土壤盐分与分形维数间相关性不明显,主要受到土壤粒径组成及其所处深度等综合作用的影响。博湖包气带土壤质地由表层至深部逐渐变粗,盐分含量呈现出在0~80 cm深度的表层和125~200 cm的底部波动大,80~125 cm稳定的变化趋势,盐分离子主要聚集在约30 cm深度粉质黏壤土与粉质黏土层的交界处。土壤盐分运移大致可划分为交互作用段(0~80 cm)、平衡段(80~125 cm)和地下水扰动段(125~200 cm) 3个部分,蒸发作用影响深度约80 cm。焉耆包气带土壤质地由表层至深部逐渐变细,随深度的增加,盐分含量和波动程度均逐渐减小,盐分离子主要聚集在0~10 cm表土层。盐分运移大致可划分为盐分离子上升段(0~120 cm)和平衡段(120~200 cm)两个部分,蒸发作用影响深度约为120 cm。上细下粗型的包气带土壤质地组成是抑制土壤盐渍化较为理想的分布模式,对于焉耆剖面类型可先采取灌溉压盐,然后进行约40 cm深度的翻耕,博湖剖面类型可直接采取50 cm左右深度的深耕,一定程度上能够抑制盐渍化的发生。
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2024,70(5):1873-1883, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.05.011
Abstract:
随着我国油气勘探的不断深入,复杂高陡构造区越来越成为当今油气勘探的重点,现有成像方法无法满足井周高陡构造的成像需求。针对井中高陡构造,地震干涉法基于源检互易定理,对不同检波点处VSP资料进行相关/褶积处理,重构虚拟震源数据,得到以某一检波点为虚拟震源,另一检波点处接收到的虚拟SWP地震记录。根据地震干涉原理,将VSP资料的不同波场成分进行分离,并对不同波场成分进行数学运算来生成干涉道集。通过地震干涉法能够使虚拟观测系统更靠近目标区域,提高对高陡界面的成像分辨率,实现面向井周高陡构造的高精度成像。笔者等先是对地震干涉原理进行理论推导,基于扰动理论对VSP干涉道集的波场成分进行分析,验证了不同波场成分在地震干涉中的作用及虚假同相轴产生原因。引入窗函数滤波器,对远离虚拟源和虚拟检波器的记录进行衰减,压制干涉过程中生成的虚假同相轴。最后利用干涉成像条件对处理后的地震资料进行成像,并用盐丘模型进行数值试算,得到其高精度成像结果。
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2024,70(5):1884-1898, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.04.041
Abstract:
作为新兴的测井仪器,岩性扫描测井(LithoScanner)通过获取地层元素含量,进一步获得地层矿物含量,帮助地质学家解决复杂岩性识别等地质学难题。为了充分推广其在地质学领域的应用, 笔者等对岩性扫描测井的原理和解释处理流程进行梳理,并对应用过程中出现的典型案例进行分析。LithoScanner测井可直接获取地层岩性特征,帮助识别地层界面,并实现页岩等复杂岩性、岩相的准确识别。而脆性矿物含量、有机碳含量等也可被LithoScanner测井准确获取,从而计算地层中的脆性指数和有机碳的含量。LithoScanner测井可以探测黄铁矿、煤层等特殊矿物组分,因此可以辅助核磁共振测井资料解释评价。最后指出LithoScanner测井与相应的岩芯和实验数据进行比对,提高LithoScanner测井的可靠性。研究有助于将LithoScanner测井中蕴含的大量地质信息进行挖掘与解读,并消除该资料应用中的一些误区,从而推广LithoScanner测井应用领域。
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2024,70(5):1899-1905, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.06.021
Abstract:
地震干涉方法能够从背景或环境噪声中提取有效信息并应用于地下地质构造成像。通过对煤田采空区产生的被动源地震信号进行干涉成像可以定位出采空区的范围。笔者等基于被动源干涉成像原理,采用被动源地震干涉方法进行震源定位研究。通过对不同界面数值模型进行被动源干涉成像测试,验证了方法的准确性,而且测试结果表明被动源干涉成像横向分辨率高于纵向分辨率,不同的偏移速度对纵向位置影响较大,但对横向位置定位几乎没有影响。最后将其应用于实际煤田的采空区定位,成像结果与实际情况相符,验证了笔者等提出的被动源地震干涉成像方法的有效性以及在实际煤田采空区探测应用中实用性。
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2024,70(5):1906-2023, DOI:
Abstract:
根据《中国地质学会创新基地评选和管理办法(试行)》的规定,经单位推荐、形式审查、线上答辩、专家论证、公示等程序,评选出永定河下游地区自然资源监测技术、铁铜金等战略性矿产勘查技术与找矿示范等24个创新基地(见附件)。创新基地是推动产学研协同创新和地质科技成果转移转化的科技创新平台,对于解决地学领域“卡脖子”关键技术,推动地质科技进步,助力经济社会高质量发展具有重要意义。创新基地将每年评选一次,请各单位高度重视,认真做好宣传以及下一批创新基地的推荐工作,严格把关,确保质量,着力打造高水平的科技创新平台。
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2024,70(5):1907-1926, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.03.075
Abstract:
地球化学是当今地球科学各领域中最热门的学科,其在Sience Citation Index(SCI) 统计源期刊上的文章最多,原因之一是地球化学研究有很好的仪器设备,可以出很好的数据,可以发表很漂亮的文章,地球化学研究水平也因此而水涨船高,并导致其他许多学科纷纷向地球化学靠拢,这是好事,但同时也孕育了地球化学的危机。危机主要表现为:丢掉了基础、丢掉了前提、超越了范围、简单化和地球化学的滥用等问题。个别地球化学研究盲目扩大研究范围,企图代替构造地质学、地质学、岩石学等的研究,这显然是行不通的。让不同质的物质进行对比,思维固定化,使研究变得死板,得出的结果必然是经不起实践检验的。笔者等批评了地球化学研究中重数据轻野外和忽视地质基础的倾向。笔者等指出,将地球化学标志与其解释捆绑在一起的思维方式是不合适的;局部地区研究得出的结果不能推出具有全局性意义的结论。 而关于太古宙的研究以及板块构造起源的研究,笔者等认为,光有地球化学数据是不够的,必须结合太古宙野外地质研究的证据。文中最后指出,地球化学研究出现危机,危机孕育机会,机会导致发展。地球化学应当回归正途,引入大数据研究,加强数理化基础,推动地球化学研究进入新范式,带动地球科学跨越式发展。
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2024,70(5):1927-1948, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.04.051
Abstract:
构造—流体耦合成矿作用是矿床学研究的核心问题之一。本文聚焦非岩浆后生热液矿床成矿系统的构造—流体耦合成矿作用研究成果,从构造对流体作用、流体对构造作用两个方面,总结了构造活动与流体作用同步进行且相互影响的机制。通过典型实例分析,认为构造—流体耦合成矿作用研究要从时间、空间、物质方面的耦合关系阐明构造与流体成矿作用过程及其“矿源—输运—聚集”过程,揭示构造活动与流体成矿作用机理。在此基础上,提出了构造—流体耦合成矿作用研究的主要方向及发展趋势。该研究对丰富热液矿床成因理论研究和成矿规律的认识具有重要意义。
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王玢佳,文宝萍,李文鹏,郭海朋,王涛,石菊松,王海刚,陈添斐
2024,70(5):1949-1962, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.03.011
Abstract:
地面沉降是威胁平原和盆地区城市地质安全和可持续发展的重要地质灾害类型之一。地面沉降灾害风险评价尚处于探索阶段。笔者等在总结国内外地面沉降灾害风险评价基本流程的基础上,从易发性、危险性、易损性和风险评价4个方面梳理了当前研究的主要内容和方法,指出当前地面沉降灾害风险评价中存在的主要问题是对易发性、危险性、易损性的内涵尚未形成共识;评价方法以经验驱动的定性评价为主,数据驱动、机制驱动的半定量—定量评价有待加强;对动态风险评价的关注极少。针对地面沉降灾害特点,明确了易发性、危险性、易损性的内涵;提出了结合驱动因素和承灾体变化进行动态风险评价的理念;考虑依据风险评价内容选择评价途径,如危险性评价考虑机制驱动与数据驱动相结合,易损性评价将承灾体属性与国土空间规划相结合;集合以上两类评价结果实现地面沉降动态风险评价。
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2024,70(5):1963-1980, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.04.035
Abstract:
富斜长石花岗岩类指其实际矿物含量中斜长石在长石中的比例超过65%的花岗质侵入岩,包括英云闪长岩(tonalite)、奥长花岗岩(trondhjemite)和花岗闪长岩(granodiorite)。前寒武纪大陆地壳所包含的英云闪长岩、奥长花岗岩和花岗闪长岩组合被称为TTG岩套,现今弧岩浆组合也包括相当数量的英云闪长岩或奥长花岗岩以及花岗闪长岩。有效判别富斜长石花岗岩类对了解大陆地壳的组成以及地壳形成的过程和机制具有重要意义。本文基于全球典型英云闪长岩(含奥长花岗岩)、花岗闪长岩及其相关岩性的687组数据,以实际矿物v(Q)—v(A)—v(P)分类图为基准,对n(An)—n(Ab)—n(Or)、n(Q′)—n(ANOR)和w(SiO2′)—w(CaO)/\[w(K2O)+w(CaO)\] 3种分类图解识别富斜长石花岗岩类的可靠性进行检验。结果表明三种判别图解对富斜长石长英质侵入岩的判别正确率在70%左右。对实际矿物含量v(Q)—v(A)—v(P)图解投影在英云闪长岩(含奥长花岗岩)的样品,w(SiO2′)—w(CaO)/\[w(K2O)+w(CaO)\]图解的判别准确率达90%,n(Q′)—n(ANOR)图解和n(An)—n(Ab)—n(Or)图解约为75%。对实际矿物含量QAP图解投影在花岗闪长岩的样品,3种图解的判别准确率均在70%左右。w(SiO2′)—w(CaO)/\[w(K2O)+w(CaO)\]和n(Q′)—n(ANOR)图解是识别英云闪长岩(含奥长花岗岩)有效岩石化学方法。实例研究表明,福建长乐—南澳构造带早白垩世和台湾大南澳晚白垩世侵入岩组合均不属于经典定义的TTG岩套。
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2024,70(5):1981-1997, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.05.025
Abstract:
黄沙桥铀矿床位于诸广山岩体南部,处于城口矿集区西侧。本文针对黄沙桥铀矿床赋矿花岗岩开展了LA- ICP- MS锆石U- Pb定年、Hf同位素及地球化学组成测定,结果显示:中粗粒斑状黑云母花岗岩和中细粒斑状黑云母花岗岩年龄分别为152. 8±1. 1 Ma和154. 0±1. 4 Ma。元素分析结果表明:两类黑云母花岗岩均具富硅、富碱、高K2O/Na2O值和低CaO/Na2O值等特征,二者皆具有较一致的稀土、微量分配曲线特征;均相对富集大离子亲石元素Rb以及高场强元素Th、U、Hf,明显亏损Ba、Nb、Ti等元素;两者均具明显轻重稀土分馏特征,稀土配分曲线呈“右倾型”以及明显的Eu负异常;两类黑云母花岗岩均具有较低εHf(t)值(-15. 24~-8. 96和-13. 60~-9. 65),二者古元古代的模式年龄为2171~1778 Ma和2063~1821 Ma。两类黑云母花岗岩均属于强过铝质S型花岗岩,主要由富黏土的泥质沉积岩部分熔融而来。二者均为燕山期岩浆活动的产物,是在太平洋板块俯冲导致的伸展构造背景下,由古元古代为主的地壳源区低程度部分熔融的方式形成。
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金秉福,吴波,张云吉,于健,韩旭娇,哈斯额尔敦,苏志珠,孔德庸,李秀彬
2024,70(5):1998-2014, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.05.012
Abstract:
沙漠中的岩屑是沙源母岩风化的暂时性中间产物,是判别母岩性质和来源的最可靠最直接的标志。采用沙薄片岩性显微鉴定,对库姆塔格沙漠北部的堑谷阶地、边缘台地、羽毛状沙丘以及沙漠南部洪积台地、干河床、边缘沙丘和丘间地等地貌单元的岩块和粗碎屑进行了多样品系统性岩石学分析。结果表明:库姆塔格沙漠岩屑岩石类型复杂,涵盖3大岩类、14种3级岩类、121种5级岩类,以中酸性喷出岩类和区域变质岩类为主,常见的岩石为流纹岩、霏细岩、安山岩、粗面岩、石英岩和石英化岩。碎屑岩矿组成与粒度关系密切,砾石>90%、粗砂50%~90%是岩屑,粒度1. 0 mm左右的沙粒岩石类型最多,沙粒细则碎屑单矿物含量高,这种状况使得沙漠不同区域、不同地貌部位沙粒岩性分布存在差异。岩屑具有不同的颜色,暗色颗粒主要由中酸性喷出岩组成,而浅色颗粒主要由石英质岩类和长英质矿物组成,其中部分同类岩屑既有暗色也有浅色。沙漠中岩屑的岩石特征与阿尔金山山区出露的岩性基本一致,沙漠中不仅含有阿尔金山十分发育的动力变质岩类,而且还含有红柳沟—拉配泉段特有的蛇绿岩套混杂岩系的各种岩类,显示出库姆塔格沙漠的碎屑与阿尔金山母岩的渊源关系,但母岩风化的差异性以及山脉隆起不同历史阶段碎屑物输出的差异,使得岩屑中各类岩石的含量与山区母岩含量不尽相同,细晶质及隐晶质且抗风化的岩石成为沙漠岩屑的主要组分。库姆塔格沙漠中粗晶质岩类和碎屑单矿物南多北少与抗风化岩屑北多南少的分布格局是冲洪积物由南向北运移的结果,显示了沙漠沙与冲洪积物岩屑特征的相近性和继承性,揭示了库姆塔格沙漠具有近源就地起沙的物源属性。
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2024,70(5):2015-2023, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.05.021
Abstract:
为了搞清含油气盆地断裂与盖层配置(简称断盖配置)组合下、中、上部油气纵向分布规律,在断盖配置组合封闭特征及其下油气运聚空间纵向分布研究的基础上,通过油源断裂输导油气部位和油源断裂与上中下区域性泥岩盖层配置封闭和不封闭部位叠合,建立了一套断盖配置组合下、中、上部油气运聚空间纵向分布的刻画方法,并利用其刻画了渤海湾盆地歧口凹陷港东断裂与沙河街组一段中亚段(简称沙一中亚段)、东营组二段(简称东二段)和明化镇组区域性泥岩盖层配置组合油气运聚空间纵向分布,结果表明:港东断裂与沙一中亚段、东二段和明化镇组区域性泥岩盖层配置组合沙一下亚段油气运聚空间纵向分布主要在其东部和西部,港东断裂与沙一中亚段、东二段和明化镇组区域性泥岩盖层配置组合东三段和馆陶组油气运聚空间纵向分布主要在其中部。港东断裂与沙一中亚段、东二段和明化镇组配置组合沙一下亚段油气运聚空间纵向分布相对发育,有利于油气运聚成藏,港东断裂与沙一中亚段、东二段和明化镇组配置组合东三段和馆陶组油气运聚空间纵向分布相对不发育,不利于油气运聚成藏,与目前港东断裂处沙一下亚段、东三段和馆陶组内已发现油气分布相吻合,表明该方法用于刻画断盖配置组合下、中、上部油气运聚空间纵向分布是可行的。
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2024,70(5):2024-2030, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.05.055
Abstract:
钪(Sc)及其化合物性能优异,在我国科技军事等领域得到广泛应用,被列为我国战略性矿产。在云南大理峨眉山玄武岩风化壳中发现Sc异常富集,其平均含量为43.7 μg/g,相当于钪氧化物(Sc2O3)含量为67.01 μg/g,其中玄武岩风化形成的红褐色黏土层中Sc2O3含量更高,平均值为81.31 μg/g,达到独立钪矿品位。对Sc富集机理初步分析发现,来自母岩的Sc在风化过程中因迁移能力较低,在风化产物中相对富集。峨眉山玄武岩在云、贵、川分布广泛,玄武岩风化壳是潜在的Sc矿找矿方向。
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2024,70(5):2031-2040, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.04.025
Abstract:
地质标本是地史演化和地学研究的见证物,同时也是地质宣传和教学的基础资源和核心材料。以习近平新时代生态文明建设思想为指导,对青海省地质特征及典型地质标本采集经验进行深入分析和讨论。研究结果表明青海省处于不同时期规模巨大的造山系中,区域地质活动强烈,经过亿万年的地质演化,形成了丰富的具有典型性和代表性的地质标本。典型地质标本采集时可重点考虑北祁连蛇绿岩、中南祁连构造糜棱岩、柴北缘花岗伟晶岩、西秦岭矽卡岩、青南流纹岩和不同地质年代形成的化石等地质体。同时此次在采集地质标本时得出的宝贵经验,对于今后深入剖析省内地层时空接触关系和构造活动特征、揭示地层演化历史和矿藏分布规律、以及为吸引更多的国内外地学爱好者提供了具有高原特色的新场景和新生态。
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2024,70(5):2041-2044, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.04.085
Abstract:
中国地质图书馆可追溯到1916年,是中国最早的科技专业图书馆机构。初创时期的负责人李学清、赵志新、卢祖荫致力于规范图书管理、建设独立馆舍、服务学术研究等,为发展中国地质事业、推动地质科技创新、培养地质人才、促进国际交流合作做出了重要贡献,其个人作为机构初创者和领域科学家,具有较高的行业地位与影响力,时至今日仍具有借鉴和启发意义。
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2024,70(5):2045-2049, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.03.065
Abstract:
新时期,新一轮找矿突破战略行动是完善全国实物地质资料馆藏资源体系的重大历史机遇,同时也对全国实物地质资料管理服务工作提出了更高要求。本文通过对全国实物地质资料管理现状的分析研究,全面掌握了全国实物地质资料库房建设进展,系统梳理了Ⅰ、Ⅱ类实物地质资料保管情况,了解了实物地质资料数字化工作的最新进展,全面总结了实物地质资料服务利用情况,提出了目前存在的突出问题:一是部分省份筛选保管与矿业经济活动不匹配,二是西部省份和国家Ⅰ类岩芯库容供需矛盾突出,三是岩芯数字化程度整体偏低、信息化服务刚刚起步,四是服务成效与馆藏资源体量不相匹配,围绕上述问题,提出了相关建议:一是继续加强实物地质资料馆藏能力建设,二是继续提升岩芯数字化、信息化整体水平,三是继续深化实物地质资料服务效能。
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2024,70(5):2049-2049, DOI:
Abstract:
近期,根据国家标准化委员会、民政部印发的《团体标准管理规定》和《中国地质学会团体标准管理办法 (试行)》的有关要求,经中国地质学会团体标准委员会审定通过,批准发布《河湖底泥重金属调查与评价规范》 (T/ GSC 010—2024)团体标准。 自 2024 年 8 月 12 日起正式实施。
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2024,70(5):70059999-70059999, DOI:
Abstract:
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2024,70(5):2024050000-2024050001, DOI:
Abstract:
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2024,70(5):2024050001-2024050001, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.09.032
Abstract:
湖北南漳—远安地区下三叠统嘉陵江组三段顶部发育一套典型纹层状细粒碳酸盐岩。本研究通过野外工作,结合岩石学及地球化学分析,总结了该套纹层状细粒碳酸盐岩的基本特征,探讨了其形成机制及沉积环境。该套纹层状细粒碳酸盐岩由亮色纹层与暗色纹层交替平行堆叠而成,纹层单元(成对出现的亮色纹层与暗色纹层)平均厚度0.22~0.62 mm,亮色纹层的主要成分为微亮晶方解石,基本不含有机质;暗色纹层则是以黏土矿物、泥晶方解石以及有机质为主,并发现了大量胞外聚合物以及莓状黄铁矿。激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪面扫实验结果表明Sr元素浓度整体较高,其浓度范围在200×10-6~460×10-6;而Ba元素浓度在亮色纹层中较低但在暗色纹层中较高,总体小于80×10-6。较高的Sr/Ba值表明了纹层状细粒碳酸盐岩整体沉积于高盐环境中。通过对嘉陵江组沉积速率的计算推测出该纹层的形成由季节性周期变化控制。基于纹层状细粒碳酸盐岩的宏微观特征,认为亮色纹层形成于秋—冬季,主要成因机理是化学沉淀;而暗色纹层形成于春—夏季,成因机理包括底栖微生物席对沉积物的捕捉,微生物的生物矿化作用和有机矿化作用产生的微泥晶碳酸钙即自生泥晶以及悬浮在水体中的微生物与黏土矿物的相互吸附沉降。综合这一系列沉积特征以及主微量元素地球化学特征,推测该套纹层状细粒碳酸盐岩整体沉积于凝滞、还原、高盐的潮坪低洼环境中。
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2024,70(5):2024050002-2024050002, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.09.075
Abstract:
江西省武功山地区地热资源较为丰富,但西部地区地热水中氟浓度较高,制约了区域地热资源的开发和利用。本次研究在武功山西部地区共采集22组水样,基于地热水物化参数和氢氧同位素数据,识别地热水补给来源,估算补给高程、循环深度、热储温度和冷热水混合比例,揭示地热水成因机制;运用Pipper三线图、Gibbs图、氯碱指数图和离子比例关系图等方法,基于氟富集的水化学条件及水文地球化学作用两方面探究高氟地热水成因机制。结果表明:研究区地表水、地下水和地热水以Ca2+、Na+和HCO-3为主,水体呈碱性,高氟水主要存在HCO-3-Na+型地热水中,氟浓度超过国家标准3~13倍,地表水和浅层冷水样品氟浓度均未超出国家标准;地热水起源于大气降水,补给高程为1011~1422m,循环深度为470~1893m、热储温度为64. 9~113. 1℃,地热水中冷水混入比例为0. 68~0. 93;地热水化学组分受地质因素和水文地球化学作用影响,富氟矿物风化、溶解是高氟地热水中氟的主要来源,阳离子交换作用和碱性地热水环境影响地热水中氟富集。
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赖锦,党文乐,苏洋,吴永平,赵仪迪,张有鹏,信毅,白天宇,王贵文
2024,70(5):2024050003-2024050003, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.09.011
Abstract:
为了系统梳理声波测井解释评价流程并拓展其应用领域与范围,笔者等回顾了声波测井仪器采集系列的发展历程,并总结了不同仪器探测的不同声波属性的差异。声波测井可用于孔隙度测井计算、渗透率评价以及油气层测井判识。通过计算动态泊松比、杨氏模量等参数,声波测井还可用于非常规油气脆性指数测井评价。根据声波时差曲线相对正常压实趋势线的异常响应,声波测井可进行异常地层压力成因判别,并定量计算地层压力大小。声波测井可与地震资料相结合,用于合成地震记录,同时声波时差可进行地层剥蚀厚度恢复。声波测井快、慢横波方位可用于现今地应力方向判别,并根据快、慢横波速度变化可定量计算地层各向异性系数。裂缝在声波测井上表现为声波时差增大、声波能量衰减、变密度图像上“V”字形干涉条纹以及斯通利波反射系数增大。烃源岩具有较高的声波时差,结合电阻率测井等可定量计算TOC含量。声波测井通过计算地层压力、破裂压力和坍塌压力,可为钻井安全设计提供支撑,此外声波测井还可用于评价压裂效果,并根据套管波与地层波能量的相对高低进行固井质量检查。研究成果对于扩展声波测井应用领域具有一定的指导意义。
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李康硕,陈公正,王金芳,成义,杨良森,井新奎,李元申,刘辰雨,陆泽芊,宋宇桐
2024,70(5):2024050004-2024050004, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.09.025
Abstract:
冀北康保县北沙城岩体位于华北克拉通北缘,主要岩石类型为花岗斑岩和似斑状花岗岩,是北沙城铅锌银铜矿床的主要赋矿围岩之一。为查明北沙城岩体成因及其与北沙城矿床之间的成因关系,本文对北沙城岩体开展LA- ICP- MS锆石U- Pb定年、岩石地球化学、锆石Lu—Hf同位素及矿物地球化学研究。锆石U- Pb测年结果表明,花岗斑岩和似斑状花岗岩分别形成于276. 1 ± 0. 6 Ma、274. 9 ± 0. 7 Ma,为早二叠世晚期岩浆活动产物,均具有高硅、富碱、过铝质的特征,其稀土配分曲线呈右倾式,具中等Eu负异常(0. 44~0. 62),富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ti、P、Sr等高场强元素,二者为同一岩浆系统不同演化程度的产物。北沙城岩体εHf(t)值-7. 37~-14. 54之间,Hf同位素两阶段模式年龄(TDM2)在1763~2215Ma之间,表明北沙城岩体源区主要为古元古代地壳物质。岩浆氧逸度(NNO)在-4. 78~-0. 11之间,黑云母结晶温度和压力分别为740~766℃和280~441MPa,似斑状花岗岩含水量在11. 3%~13. 2%,花岗斑岩含水量在8. 00%~8. 30%之间。低氧逸度和过早的流体出溶不利于Pb、Zn、Cu的富集,北沙城岩体可能并非成矿岩体。
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李绍瑞,赵东方,谭秀成,胡广,罗文军,苏琛,曾建军,邓禹,吴昊
2024,70(5):2024050005-2024050005, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.09.002
Abstract:
硅质岩作为一类广泛分布于地质历史时期的化学—沉积岩,在古环境、古气候及古生物领域有着独特的研究价值。近年来,随着硅质矿物沉淀过程中微生物参与的证据不断丰富,微生物硅化模式逐渐受到学者们的关注。但关于微生物在硅质矿物沉淀过程中的角色,目前仍有不同认识。前人普遍认为微生物在硅质矿物沉淀中起“被动”作用,即在溶解硅过饱和的条件下,微生物及其代谢产物为硅质矿物沉淀提供成核位点,再通过阳离子桥接、氢键结合或静电吸引等方式,使得硅质矿物在微生物表面沉淀。但最近研究发现,即使在溶解硅欠饱和的条件下,前寒武纪广泛存在的微生物通过Mg=2+=桥接也能促进硅质矿物沉淀。这意味着溶解硅过饱和并非前寒武纪硅质岩形成的必要条件,进一步暗示前寒武纪海水溶解硅浓度可能被高估,并未达到饱和状态。同时,微生物硅化过程中硅化基因的表达也暗示了前寒武纪海水溶解硅浓度可能早在中元古代就开始降低,远早于前人预测的新元古代晚期—寒武纪早期。由此可见,微生物硅化对完善地质历史时期海水硅循环模式起着至关重要的作用,但准确评估溶解硅浓度降低的时间和具体溶解硅浓度仍是亟待解决的问题,还值得进一步探索和更细致的研究。
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2024,70(5):2024050006-2024050006, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.09.022
Abstract:
受南水进京、地下水压采、限采和生态补水等新水情影响,北京冲洪积平原地面沉降出现新的演化特征。本文以北京冲洪积平原为研究区,在多年区域和站内长序列多源监测数据的基础上,分析了新水情下北京地面沉降呈现出的新变化。结果表明:① 2015年后,北京地下水降落漏斗和沉降速率均明显减小,2022年部分沉降中心消失并转为上升;② 在冲洪积扇顶部,沉降对水位变化的响应速度较快并呈明显的弹性变形,浅部地层先于深部地层开始上升;在冲洪积扇中下部,地层压缩释水和地下水补给相对较慢,沉降滞后于水位的变化,以浅部地层上升和塑性变形为主;③ 新水情下不同层位地下水位越流补给发生变化,天竺站62~85m粉质黏土层分别受上、下含水层补给,90~120 m粉质黏土层则向上、下含水层越流释水;④ 沉降对水位回升的滞后反应与地层岩性有关,天竺站上升趋势由浅部地层向深部地层发展,深部地层上升滞后于水位回升的时间明显短于浅部地层。研究结果有助于在新水情形势下重新评估北京地面沉降防控政策效果及为后续制定精细化防控政策提供依据。
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骆念岗,崔建宇,翟富荣,李志锋,蔡超,田晓辉,梁帅,姚玉健,许卫江,白博文,时彬
2024,70(5):2024050007-2024050007, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.09.035
Abstract:
南芬BIF(Banded iron formation,条带状含铁建造)是鞍山—本溪地区重要的铁矿床之一,呈层状、似层状赋存于新太古代鞍山群茨沟岩组含铁岩段中,自下而上由 Fe1、Fe2和Fe3三个铁矿体组成。矿石类型主要为磁铁石英岩、透闪磁铁石英岩、赤铁磁铁石英岩和赤铁石英岩。根据矿物组合和共生序列,成矿演化期次可分为五期:沉积期、成岩期、区域变质变形期、热液改造期、表生氧化期。为了查明南芬BIF的成矿流体特征,本文在对矿床地质特征、矿物共生关系进行了野外调查和室内镜下研究的基础上,利用岩相学、显微测温等技术手段,对该矿床中不同类型磁铁石英岩中的石英开展了详细的流体包裹体特征研究。流体包裹体岩相学结果显示,南芬铁矿主要发育三类包裹体,分为Ⅰ类次生包裹体、Ⅱ类气液两相原生包裹体(Ⅱa类液相包裹体、Ⅱb类气体包裹体)和Ⅲ类含液相CO2三相包裹体。流体包裹体显微测温结果显示,南芬铁矿绿帘—角闪岩相变质作用峰期发育Ⅲ类和Ⅱb类包裹体,峰期变质流体均一温度为283. 2 ~ 423. 5 ℃,盐度范围为3. 39% ~ 9. 47% NaCleqv,显示高温低盐度特征;而绿帘—角闪岩相变质作用峰期后发育Ⅰ类、Ⅱa类包裹体,均一温度范围为191. 3 ~ 308. 8 ℃,盐度范围为2. 24% ~ 10. 61% NaCleqv,均一温度及盐度范围均较宽。综合流体包裹体特征和其他地质证据,认为区域变质峰后阶段变质流体具有多期性的特点。
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2024,70(5):2024050008-2024050008, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.09.055
Abstract:
前人对晚侏罗世时期华北克拉通的大地构造背景和岩石圈地幔性质转变时间的认识存在分歧。笔者等在华北克拉通北缘张家口市宣化区一带首次发现了晚侏罗世辉绿岩,对其开展地质学、岩石学、地球化学和同位素年代学研究,并对其构造背景进行了研究。本文在辉绿岩中获得LA- ICP- MS锆石U- Pb年龄为152. 3±2. 3Ma,时代为晚侏罗世早期。辉绿岩SiO2含量为48. 99%~50. 43%,K2O含量为1. 52%~2. 04%; TiO2含量为1. 77%~2. 05%,里特曼指数σ=3. 64~5. 78,镁指数Mg#=43~46,其属于大陆板内碱性玄武岩系列。稀土总量ΣREE=211. 55×10-6~261. 36×10-6;LREE/HREE为11. 36~12. 11,(La/Yb)N=13. 92~18. 09, (Gd/Yb)N=2. 44~3. 12,轻重稀土分馏强烈,重稀土分馏强烈;δEu=0. 91~1. 0,具微弱负铕异常—无异常。晚侏罗世辉绿岩形成于大陆板内拉张环境,属于洋岛型镁铁质岩浆岩,地幔源区为古亚洲洋俯冲洋壳改造的大洋型原始地幔。冀西北晚侏罗世辉绿岩为华北板块北缘首次发现,是区域上最早的古太平洋板块回撤的地质记录。
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2024,70(5):2024050009-2024050009, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.09.045
Abstract:
北京大学地质馆是20世纪30年代北大“中兴”时期建成的三大标志性建筑之一,也是其中唯一一座独属于一个学系(北大地质学系)的建筑。地质馆的落成有赖于三方面条件:30年代初,北大购得其“第一院”与“第二院”之间的松公府大片区域,为校园扩建提供了基础;北大与中华教育文化基金董事会商定的合作研究特款办法解决了大部分建筑经费问题;双方合聘的研究教授丁文江和李四光则成为地质馆建设的直接推动者。1935年由梁思成、林徽因设计的地质馆建成,以现代风格为主兼具中国传统特色,为北大地质学系师生提供了良好的教学和科研条件,可视为北大地质学系在20世纪上半叶全盛时期的标志。抗战爆发后地质馆落入日伪之手,先后被(伪)“东亚文化协议会”和(伪)“北大理学院”地质学系占用。1946年北大复员,地质学系迁回地质馆,图书、仪器均有增添。1952年全国高校院系调整,地质馆由新组建的北京地质学院使用,北大地质学系的辉煌也暂时告一段落。
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2024,70(5):2024050010-2024050010, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.09.012
Abstract:
本文以湖南省龙山县乌龙山为研究区,基于1∶5万土地质量地球化学调查数据,围绕土壤富硒程度、环境质量、灌溉水质及农作物硒含量等4个方面开展综合评价,划定出天然无公害富硒土地区域,并结合该区域土壤硒成因进行分析,探究土壤硒来源和影响因素。结果表明:① 研究区土壤Se含量为0.19 ~0.84 μg/g,平均值与中位值分别为0.48μg/g和0.45μg/g,是全国表层土壤的2.24倍。土壤Se含量大于0.4 μg/g的土地面积为15.18km2(22770亩, 1亩=2000/3 m2),占研究区72%,具有较高的富硒开发前景。② 研究区土壤As、Hg、Cr和Pb等元素含量均低于GB15618 2018《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准》筛选值,Cd元素含量均低于筛选值的占比为62%,土壤环境质量优良,灌溉水质良好,农作物富硒率为80%。③ 研究区土壤中Se与Cd、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn、P、N和有机碳呈显著正相关关系,与pH存在负相关关系。在土壤剖面垂向上,呈现出表聚性特征,土壤Se含量主要受有机碳、黏土矿物、酸碱度等多种因素综合作用的结果。本文共划定天然无公害富硒土地13251亩,通过对Se成因分析,研究区天然富硒土壤中Se元素来源于黑色炭质硅质岩层的冲洪积成土母质,来源稳定,本文的研究成果可为当地富硒农产品种植、富硒产业开发、支撑乡村振兴提供理论依据。
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2024,70(5):2024050011-2024050011, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.09.065
Abstract:
水生态保护是长三角生态绿色一体化发展示范区的重要任务,浅层地下水是水生态体系的有机组成部分。为了明晰该区域浅层地下水的化学特征及其成因机制,本研究综合运用统计分析、Gibbs图、Piper三线图、相关性分析以及主成分(因子)分析等多种方法,系统地分析了长三角生态绿色一体化发展示范区—苏州市吴江区的水文地球化学过程。结果表明,研究区浅层地下水处于偏碱性环境,阴离子主要以HCO3- 为主,阳离子以Na+和Ca2+为主,微承压水大部分属于微咸水和咸水,且微承压水中的NH4+含量高于潜水中NH4+含量;相关分析表明,地下水中的大多数主要离子主要受自然过程的调控,高浓度的Na+、Mg2+、NH4+有利于I-在地下水中的富集;因子分析中提取的4个因子解释了总方差的85.375%,并分别与盐度、有机物、酸碱度和硫酸盐有关,总体来说,盐度、酸碱度和硫酸盐与自然过程有关,因子2代表了人为过程,而人为过程和自然过程不能完全分开。
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2024,70(5):2024050012-2024050012, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.09.015
Abstract:
1947年11月,中国地质学会第二十三届年会在台北召开,此次年会是台湾光复后举办的第一个全国性学术团体的年会,也是中国地质学会成立以来唯一一次在台湾举行的年会。认为中国地质学会第二十三届年会是中国地质学史上的一个关键节点,它不仅标志着中国地质学科在战后时期的复兴,也展示了学会在推动学术研究、培养地质人才以及服务国家需求方面的积极作用。不仅促进了大陆和台湾地质学界的交流与合作,也为中国地质学科的发展注入了新的活力。通过学术交流和地质考察,来自大陆的地质学者对台湾的地质环境、自然资源、民俗文化以及城市建设等有了更深入的了解,为战后开发台湾奠定了基础。
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2024,70(5):2024050018-2024050018, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.09.021
Abstract:
双岔沟泥石流沟地处四川省绵阳市平武县,该沟于1982年爆发过大型泥石流,并在2011~2013年每年夏季爆发过泥石流,大量泥石流堆积物顺沟而下,堵塞道路及河道,对国道G247、沟口村民及九绵高速造成威胁。对此,基于现场调查资料及无人机航拍数据,笔者等通过物理模型试验及数值模拟方法,对该沟泥石流运动特征及致灾机理进行分析,并对治理措施防治效果进行评估。研究表明该沟泥石流容重为1. 39~1. 67 t/m3,洪峰流量为42. 6~112. 7 m3/s,属于稀性泥石流。泥石流运动演化数值模拟表明,在10年一遇流量情况下,泥石流启动后于800~1000 s时段内将通过双岔沟大桥并可能对桥墩造成冲击,此时泥石流流速为4. 15 m/s,1200 s后泥石流到达堆积区,对沟口建筑及河道造成威胁。物理模型试验表明在堆积区泥石流流速随运动距离增加而减小,对桥墩的冲击力在桥墩底部最大,并随高度及桥墩与沟口距离增加而下降,特别是前者下降幅度较大;泥石流遇到桥墩后被分成左右两股快速向桥墩侧后方扩张,泥石流冲出物不仅对桥墩形成冲击力还会堆积在桥墩附近对桥墩造成横向压力。流固耦合分析表明,泥石流洪峰通过桥墩过程中,泥石流流体将出现“爬高”现象,首先接触到泥石流龙头的桥墩基底将产生最大压强115. 0 kPa,随后压强呈“半椭圆环”状分布顺桥墩竖直向上传递,桥墩最大主应力为0. 75 MPa,受此影响在桥梁顶端将产生位移约0. 21 mm。
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隋少强,向鹏飞,贾艳雨,朱咸涛,高飞,王茜,罗璐,杨志波,季汉成,鲍志东
2024,70(5):2024050020-2024050020, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.09.042
Abstract:
鲁西碳酸盐岩岩溶热储分布面积广,热水储量大,是山东省地热资源开发的重要目标。本文利用残余厚度厚法或“印模”法恢复了鲁西地区怀远期、加里东晚期、印支期、燕山期、喜马拉雅期等五期古地貌,各期岩溶高地、岩溶缓坡、岩溶洼地分布特征具有一定继承性及差异性。现今热储经历了六个时期同生岩溶、表生岩溶及埋藏岩溶综合影响而成,印支—燕山期构造格局决定了区内南、中、北段的岩溶热储发育演化差异性。结合各期古地貌及断裂分布特征,圈定了菏泽凸起、单县凸起、阳谷凸起等热储勘探有利区,以期为未来地热资源勘探提供指导。
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2024,70(5):2024050021-2024050021, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.09.052
Abstract:
以南岭北麓湘江上游重点生态区为研究对象,采用InVEST模型中的水量平衡法、泥沙输移比模块和Arcgis空间分析功能开展水源涵养重要性、生物多样性维护重要性、石漠化敏感性、水土流失敏感性评价,通过等权叠加获得生态系统服务重要性及生态敏感性评价分布图。结果表明:① 区内水源涵养功能极度重要区面积为5365.90 km2,31.86%;生物多样性维护功能极度重要区面积1779.61 km2,10.57%;石漠化极敏感区面积为11.38 km2,0.07%;水土流失极敏感区面积436.40 km2,2.59%。② 区内生态极度重要区面积5930.25 km2,35.21%;生态极敏感区面积443.55 km2,2.63%,主要分布在道县、东安县、桂阳县、宁远县以及双牌县。③ 区内生态保护等级V级区域面积占比最大,有36.71%,主要分布在山脉较多、植被茂盛的区域。④ 区内生态本底优良,水土流失问题较为严重,石漠化风险存在,历史矿山集中分布区的生态重要性和生态敏感性较高。
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莫雄,关奇,王伟,刘军平,孙载波,卢晓萍,董啟兴,王涛,许欢,吕伟
2024,70(5):2024050022-2024050022, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.09.062
Abstract:
通过详细追索调查,笔者等在禄丰盆地滑石板村一带发现大规模的恐龙足迹化石产地,产于白垩系下统马头山组下部紫红色钙粉砂质泥岩层面。足迹主要有蜥脚类、兽脚类、鸟臀类恐龙足迹等,足迹指示恐龙运动方向明显、足迹深度自南向北变化体现了古湖泊位于产地南部的古地理特征;鉴于足迹类型丰富、数量庞大、保存完整,为深入研究滇中地区早白垩世恐龙演化、生存环境及科普提供重要研究材料。
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2024,70(5):2024050023-2024050023, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.09.051
Abstract:
高有机质含量是陆相湖盆细粒沉积岩油气富集的物质基础,而有机质富集通常呈成层性、成带性的特征,且在空间分布上具有强烈的非均质性,对陆相页岩油勘探、页岩油成藏机理的研究、开发成本控制与效率提升带来了巨大挑战,陆相页岩油气储层有机质富集机理与非均质分布等页岩油关键科学问题仍有待梳理与阐述。通过综述有机质来源、沉积与埋藏过程,明确有机质沉积与聚集过程的复杂性受到有机质类型多样性控制,整个过程发生复杂的生物化学、电化学反应。并以古气候因素、古介质因素、古地理因素明确古地质环境对有机质生产、分解与保存、稀释过程的相应影响。最后结合我国陆相含油气盆地的地质特征,划分并总结出3类陆相湖盆细粒沉积岩有机质富集模式:咸水坳陷型“生产力”模式、咸水断陷型“混合”模式、淡水坳陷型“保存”模式。
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2024,70(5):2024050024-2024050024, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.09.041
Abstract:
裂缝的发育情况对页岩储层的储集空间、页岩油气的保存条件、页岩气井产能、水力压裂效果等都有影响。因此,页岩裂缝预测对研究页岩油气具有重要意义。通过地震资料进行反演是目前有效的裂缝预测方法之一,笔者等以四川盆地自215井区为例,通过将测井数据与地震资料进行结合,充分发挥地震资料横向分辨率较高、测井资料纵向分辨率较高的优点。利用与岩石的内部结构、矿物组分、孔隙度等有关,可定量地表征岩石的抗形变能力,进而用于描述裂缝发育特征的杨氏模量、泊松比两项参数。将其与连续小波变换提频处理后的地震资料结合起来,进行联合反演,得到杨氏模量和泊松比的区域特征,进而对自215井区的裂缝发育特征进行预测。在实际应用中,两种参数单独反演的结果对裂缝的预测并不全面,甚至可能出现部分区域预测结果相悖的情况,为了进一步提高自215井区裂缝预测的精度。该文通过建立泊松比与杨氏模量两个参数单独反演得到的数据体进行相干运算,建立自215井区的裂缝发育概率模型,实现了全区的高精度裂缝发育预测。并结合该区微地震监测资料对裂缝预测结果进行了验证,发现裂缝预测结果吻合率达80%以上。证明了该方法在裂缝预测中的适用性,可为其他地质条件相似地区的页岩裂缝预测提供借鉴方法。
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2024,70(5):2024050025-2024050025, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.09.011
Abstract:
石盐流体包裹体成分记录着古盐湖卤水的成分信息,可以揭示古盐湖卤水浓缩是否达到钾盐沉积阶段,从而进行盐湖成钾预测。新疆莎车拗陷位于塔里木盆地西南部,晚白垩世末期发育的吐依洛克组上部为石盐岩透镜体,已知最大纯盐厚度264 m,被认为是找钾的有利层位。近年来,中国大部分古蒸发岩盆地中石盐流体包裹体成分已获得并进行成钾预测,但唯独没有对莎车拗陷石盐中流体包裹体成分开展测试。笔者等利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法对莎车拗陷中喀拉塔勒盐点和塔什米里克盐点的石盐中流体包裹体成分进行测试,结果显示:喀拉塔勒盐点和塔什米里克盐点的Br平均含量分别为6550 mg/L、24395 mg/L;Mg2+/Ca2+值分别为043、032,反映了拗陷晚白垩世古盐湖沉积处于地质历史上的“方解石海”时期;平均溴氯系数分别为011和039,揭示了莎车拗陷晚白垩世古盐湖卤水演化在塔什米里克盐点区域达到了钾盐沉积阶段。因此塔什米里克盐点所在区域具有良好的成钾前景,对今后在该拗陷钾盐成矿靶区圈定及古盐湖卤水演化研究具有重要的指示意义。
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2024,70(5):2024050026-2024050026, DOI: 10.16509/j.georeview.2024.09.031
Abstract:
鄂尔多斯盆地天环坳陷中—上三叠统延长组油气资源丰富,勘探潜力巨大,但由于地处盆地西缘,构造活动复杂,断裂分布规律及控藏机制不明。基于岩芯、成像测井、裂缝面方解石C—O同位素及U Pb同位素定年实验,对洪德地区长6—长8段(延长组6段—延长组8段)断裂的发育特征、形成期次进行研究,并探讨了断裂对油气成藏的控制作用。研究表明:①洪德地区裂缝多集中在延长组下组合,以垂直和高角度的剪切缝为主,裂缝部分充填方解石与石英,可见明显过油痕迹;②裂缝走向以北东东—南西西向占绝对优势,近东西向次之,主要形成于早白垩世中期、早白垩世末期以及晚白垩世早期三期,对应的O同位素换算温度分别为11539℃、13983℃和15355℃;③缝面方解石U Pb同位素年龄表现为1706±61 Ma、143±12 Ma、104±32 Ma三期,北东东向主断裂的活动时期为中晚侏罗世—早白垩世,对应于燕山运动期二幕至三幕,与长8段油藏的成藏期相吻合。综上分析认为,天环坳陷延长组断裂改善了低渗透储层的物性,起到沟通油源和运移通道的作用,促进了油气在远源砂体中运聚成藏。
2024年第70卷第5期
问题讨论
通 讯 资 料 · 消 息 报 道 · 新 书 介 绍
科技述评
研究进展
通 讯 资 料 · 消 息 报 道 · 新 书 介 绍
网络出版I
2024年第70卷第5期
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江西武功山西部高氟地热水水文地球化学特征及成因机制
邓岳飞, 张寿川, 刘凯, 张垚垚, 贾伍慧, 王路瑶, 余廷溪
Abstract:
江西省武功山地区地热资源较为丰富,但西部地区地热水中氟浓度较高,制约了区域地热资源的开发和利用。本次研究在武功山西部地区共采集22组水样,基于地热水物化参数和氢氧同位素数据,识别地热水补给来源,估算补给高程、循环深度、热储温度和冷热水混合比例,揭示地热水成因机制;运用Pipper三线图、Gibbs图、氯碱指数图和离子比例关系图等方法,从氟富集的水化学条件及水文地球化学作用两方面探究高氟地热水成因机制。结果表明:研究区地表水、地下水和地热水以Ca2+、Na+和HCO3-为主,水体呈碱性,高氟水主要存在HCO3-Na型地热水中,氟浓度超过国家标准3~13倍,地表水和浅层冷水样品氟浓度均未超出国家标准;地热水起源于大气降水,补给高程为1011~1422m,循环深度为470~1893m、热储温度为64.9~113.1℃,地热水中冷水混入比例为0.68~0.93;地热水化学组分受地质因素和水文地球化学作用影响,富氟矿物风化、溶解是高氟地热水中氟的主要来源,阳离子交换作用和碱性地热水环境影响地热水中氟富集。
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北京大学地质馆建筑考
Abstract:
北京大学地质馆是20世纪30年代北大“中兴”时期建成的三大标志性建筑之一,也是其中唯一一座独属于一个学系(北大地质学系)的建筑。地质馆的落成有赖于三方面条件:30年代初,北大购得其“第一院”与“第二院”之间的松公府大片区域,为校园扩建提供了基础;北大与中华教育文化基金董事会商定的合作研究特款办法解决了大部分建筑经费问题;双方合聘的研究教授丁文江和李四光则成为地质馆建设的直接推动者。1935年由梁思成、林徽因设计的地质馆建成,以现代风格为主兼具中国传统特色,为北大地质学系师生提供了良好的教学和科研条件,可视为北大地质学系在20世纪上半叶全盛时期的标志。抗战爆发后地质馆落入日伪之手,先后被(伪)“东亚文化协议会”和(伪)“北大理学院”地质学系占用。1946年北大复员,地质学系迁回地质馆,图书、仪器均有增添。1952年全国高校院系调整,地质馆由新组建的北京地质学院使用,北大地质学系的辉煌也暂时告一段落。
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长三角生态绿色一体化发展示范区浅层地下水化学特征及成因分析
Abstract:
水生态保护是长三角生态绿色一体化发展示范区的重要任务,浅层地下水是水生态体系的有机组成部分。为了明晰该区域浅层地下水的化学特征及其成因机制,本研究综合运用统计分析、Gibbs图、Piper三线图、相关性分析以及主成分(因子)分析等多种方法,系统地分析了研究区的水文地球化学过程。结果表明,研究区浅层地下水处于偏碱性环境,阴离子主要以HCO3- 为主,阳离子以Na+和Ca2+为主,微承压水大部分属于微咸水和咸水,且微承压水中的NH4+含量高于潜水中NH4+含量;相关分析表明,地下水中的大多数主要离子主要受自然过程的调控,高浓度的Na+、Mg2+、NH4+有利于I-在地下水中的富集;因子分析中提取的4个因子解释了总方差的85.375%,并分别与盐度、有机物、酸碱度和硫酸盐有关,总体来说,盐度、酸碱度和硫酸盐与自然过程有关,因子2代表了人为过程,而人为过程和自然过程不能完全分开。
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冀北北沙城岩体年代学及地球化学特征对成因及成矿潜力的约束
李康硕, 陈公正, 王金芳, 成 义, 刘辰雨, 陆泽芊, 宋宇桐
Abstract:
北沙城岩体位于华北克拉通北缘,主要岩石类型为花岗斑岩和似斑状花岗岩,是北沙城铅锌银铜矿床的主要赋矿围岩之一。为查明北沙城岩体成因及其北沙城矿床之间的成因关系,本文对北沙城岩体开展LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、岩石地球化学、锆石Lu-Hf同位素及矿物地球化学研究。锆石U-Pb测年结果表明,花岗斑岩和似斑状花岗岩分别形成于276.1 ± 0.64 Ma、274.9 ± 0.68 Ma,为早二叠世晚期岩浆活动产物,均具有高硅、富碱、过铝质的特征,其稀土配分曲线呈右倾式,具中等Eu负异常(0.44~0.62),富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ti、P、Sr等高场强元素,二者为同一岩浆系统不同演化程度的产物。北沙城岩体εHf(t)值?7.37~?14.54之间,Hf同位素两阶段模式年龄(TDM2)在1763~2215Ma之间,表明北沙城岩体源区主要为古元古代地壳物质。岩体氧逸度(ΔFMQ)在?2.80~0.74之间,黑云母结晶温度和压力分别为740~766℃和2.80~4.41kbar,似斑状花岗岩含水量在11.3%~13.2%,花岗斑岩含水量在8.00%~8.30%之间。低氧逸度和过早的流体出溶不利于Pb、Zn、Cu的富集,北沙城岩体可能并非成矿岩体。
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鞍山-本溪地区南芬BIF铁矿床流体包裹体特征研究
骆念岗, 崔建宇, 翟富荣, 李志锋, 蔡超, 田晓辉, 梁帅, 姚玉健, 许卫江, 白博文, 时彬
Abstract:
南芬BIF是鞍山-本溪地区重要的铁矿床之一,呈层状、似层状赋存于新太古代鞍山群茨沟岩组含铁岩段中,自下而上由 Fe1、Fe2和Fe3三个铁矿体组成。矿石类型主要为磁铁石英岩、透闪磁铁石英岩、赤铁磁铁石英岩和赤铁石英岩。根据矿物组合和共生序列,成矿演化期次可分为五期:沉积期、成岩期、区域变质变形期、热液改造期、表生氧化期。南芬铁矿主要形成于沉积-成岩期和区域变质期,为探讨变质流体的性质,本文在野外工作的基础上,对南芬铁矿床中不同类型磁铁石英岩中的石英开展了详细的流体包裹体特征研究。流体包裹体岩相学结果显示,南芬铁矿主要发育三类包裹体,分为I类次生包裹体、II类气液两相原生包裹体(IIa类液相包裹体、IIb类气体包裹体)和III类含液相CO2三相包裹体。流体包裹体显微测温结果显示,南芬铁矿绿帘-角闪岩相变质作用峰期发育III类和IIb类包裹体,峰期变质流体均一温度为283.2~423.5℃,盐度范围为3.39 wt%~9.47 wt% NaCleqv,显示高温低盐度特征;而绿帘-角闪岩相变质作用峰期后发育Ⅰ类、Ⅱa类包裹体,均一温度范围为191.3~308.8℃,盐度范围为2.24 wt%~10.61 wt% NaCleqv,均一温度及盐度范围均较宽。综合流体包裹体特征和其他地质证据,认为区域变质峰后阶段变质流体具有多期性的特点。
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冀西北晚侏罗世辉绿岩的发现对华北克拉通破坏的约束
Abstract:
前人对晚侏罗世时期华北克拉通的大地构造背景和岩石圈地幔性质转变时间的认识存在分歧。笔者在华北克拉通北缘张家口市宣化区一带首次发现了晚侏罗世辉绿岩,对其开展地质学、岩石学、地球化学和同位素年代学研究,并对其构造背景进行了研究。本文在辉绿岩中获得LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为152.3±2.3Ma,时代为晚侏罗世早期。辉绿岩SiO2含量为48.99%~50.43%,K2O含量为1.52%~2.04%; TiO2含量为1.77%~2.05%,里特曼指数σ=3.64~5.78,镁指数Mg#=43~46,其属于大陆板内碱性玄武岩系列。稀土总量ΣREE=211.55×10-6~261.36×10-6;LREE/HREE为11.36~12.11,(La/Yb)N=13.92~18.09, (Gd/Yb)N=2.44~3.12,轻重稀土分馏强烈,重稀土分馏强烈;δEu=0.91~1.0,具微弱负铕异常-无异常。晚侏罗世辉绿岩形成于大陆板内拉张环境,属于洋岛型镁铁质岩浆岩,地幔源区为陆壳组分改造的大洋型原始地幔。冀西北晚侏罗世辉绿岩为华北板块北缘首次发现,是区域上最早的古太平洋板块回撤的地质记录。
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共襄盛举:抗战胜利后中国地质学会第二十三届年会的召开
Abstract:
1947年11月,中国地质学会第二十三届年会在台北召开,此次年会是台湾光复后举办的第一个全国性学术团体的年会,也是中国地质学会成立以来唯一一次在台湾举行的年会。认为中国地质学会第二十三届年会是中国地质学史上的一个关键节点,它不仅标志着中国地质学科在战后时期的复兴,也展示了学会在推动学术研究、培养地质人才以及服务国家需求方面的积极作用。不仅促进了大陆和台湾地质学界的交流与合作,也为中国地质学科的发展注入了新的活力。通过学术交流和地质考察,来自大陆的地质学者对台湾的地质环境、自然资源、民俗文化以及城市建设等有了更深入的了解,为此后开发台湾奠定了基础。
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云南泸西三叠系关岭组上段火山灰锆石U-Pb年龄及其对泸西海生爬行动物群时代的指示意义
Abstract:
云南泸西中三叠统关岭组上段地层含丰富的海生爬行类、鱼类、节肢动物、棘皮动物、软体动物、腕足动物、植物等多门类化石,面貌与中三叠世安尼期盘县动物群、罗平生物群类似,但生物地层研究弱,未能较准确厘定其地质年代。本研究利用LA-ICP-MS对泸西主要化石点所梅落与木塌剖面共计4层凝灰岩样品及盘县动物群隔界河剖面化石产出层凝灰岩样品进行了锆石U-Pb测年。结果显示,所梅落剖面凝灰岩锆石结晶年龄为243.9±1.8Ma;木榻剖面三层火山灰自下而上分别为245.2±3.4Ma、243.7±1.7Ma以及242. 2±1.5Ma;盘县动物群隔界河凝灰岩层锆石年龄为244.0±1.5 Ma。测年结果显示泸西所梅落剖面关岭组上段地层以及木榻剖面化石富集层时代均为中三叠世安尼期Pelsonian亚期,在时代上与盘县动物群、罗平生物群基本一致。
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禄丰盆地早白垩世恐龙足迹的发现及其地质意义
Abstract:
通过详细追索调查,本次在禄丰盆地滑石板村一带发现大规模的恐龙足迹化石产地,产于白垩系下统马头山组下部紫红色钙粉砂质泥岩层面、岩屑石英砂岩层面。足迹主要有蜥脚类、兽脚类、甲龙类、鸟脚类等;鉴于足迹类型丰富、数量庞大、保存完整,为深入研究滇中地区早白垩世恐龙演化、生存环境及科普提供重要研究材料。
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南岭北麓湘江上游生态系统服务重要性及生态敏感性评价研究
姚腾飞, 覃佐辉, 向龙龙, 郑鹏飞, 陈颖, 皮震亚, 唐灿
Abstract:
以南岭北麓湘江上游重点生态区为研究对象,采用InVEST模型中的水量平衡法、泥沙输移比模块和Arcgis空间分析功能开展水源涵养重要性、生物多样性维护重要性、石漠化敏感性、水土流失敏感性评价,通过等权叠加获得生态系统服务重要性及生态敏感性评价分布图。结果表明:1)区内水源涵养功能极度重要区面积为5365.90km2,31.86%;生物多样性维护功能极度重要区面积1779.61km2,10.57%;石漠化极敏感区面积为11.38km2,0.07%;水土流失极敏感区面积436.40km2,2.59%。2)区内生态极度重要区面积5930.25km2,35.21%;生态极敏感区面积443.55km2,2.63%,主要分布在道县、东安县、桂阳县、宁远县以及双牌县。3)区内生态保护等级V级区域面积占比最大,有36.71%,主要分布在山脉较多、植被茂盛的区域。4)区内生态本底优良,水土流失问题较为严重,石漠化风险存在,历史矿山集中分布区的生态重要性和生态敏感性较高。
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西藏洞嘎金矿物化探异常特征及找矿方向
詹宏宇, 何青, 郎兴海, 娄渝明, 王旭辉, 邓煜霖, 谢富伟, 王勇, 吴昌益, 姜楷
Abstract:
洞嘎金矿位于南部拉萨地块中段南缘的雄村矿集区,是西藏较早发现的金矿。但前人的研究主要针对雄村矿集区的斑岩矿床,对洞嘎金矿的研究程度不高,尤其是缺乏对洞嘎金矿找矿方向的综合研究。为此,本文在系统总结洞嘎金矿的矿床地质特征基础上,综合土壤地球化学测量和地面高精度磁测成果,探讨洞嘎金矿的找矿方向。洞嘎金矿已发现的金矿体赋存于雄村组凝灰岩中,发育强烈的黄铁绢英岩化,属斑岩型铜金成矿系统外围的热液脉型金矿体。洞嘎金矿物、化探异常特征极其类似于雄村2号矿体,并且在空间上连为一体。综合矿床地质特征以及土壤地球化学和地球物理异常,本文认为洞嘎金矿的深部可能有2号矿体南向延伸的斑岩型矿化,其深部寻找斑岩型矿体的潜力巨大。本论文研究对于洞嘎金矿的今后勘查工作部署具有重要指导意义。
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内蒙古中北部格勒敖包晚石炭世花岗岩成因及其对贺根山洋闭合时限的约束
曹磊, 张成, 张青, 姜春伟, 李奥冰, 邵永旭, 汪兴韦, 刘启凡, 付乐兵
Abstract:
古亚洲洋贺根山洋盆闭合时间一直存在较大分歧, 位于内蒙古中北部查干敖包-东乌旗构造岩浆岩带中部的格勒敖包正长花岗岩体和二长花岗岩体对揭示贺根山洋闭合时限具有重要启示, 以格勒敖包岩体为研究对象, 开展了锆石U-Pb年龄、岩石地球化学和Hf同位素研究, 探讨了其形成时代、岩石成因和构造环境. 研究表明, 格勒敖包正长花岗岩、二长花岗岩分别于321.3±2.8 Ma、306.7±2.4 Ma侵位, 岩石总体富SiO2、贫CaO、MgO、P2O5、TiO2, K2O+Na2O、Al2O3、Fe2O3T含量中等, 属于高钾钙碱性系列岩石. 富集轻稀土和Rb、Th、U、Zr、Hf等微量元素, 亏损重稀土和Ba、Sr、Nb等微量元素, 具负Eu异常. 两类岩石的锆石εHf(t)值变化于7.6~13.1, 对应的二阶段模式年龄为511~928 Ma. 综合分析认为, 格勒敖包正长花岗岩、二长花岗岩侵位于晚石炭世, 属分异的I型花岗岩, 其岩浆源于新生地壳的部分熔融, 岩石形成于俯冲带岛弧环境, 为贺根山洋俯冲作用的产物. 格勒敖包晚石炭世弧岩浆岩的识别与确定, 表明古亚洲洋贺根山洋盆在晚石炭世并未关闭, 而是处于大洋北向俯冲消减过程中.
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川西德西村地热水的成因分析:基于水文地球化学和音频大地电磁的方法
刘祥, 吕国森, 骆志红, 贾志泉, 张云辉, 赵鹏涛, 王斯
Abstract:
为揭示川西德西村地热水的成因机制。本研究基于德西村6组和周边12组地热水的水化学数据,综合利用水化学、同位素、地热温度计、音频大地电磁等方法探究了德西村地热水的成因机制。结果显示:德西村地热水为以地温梯度和断层摩擦生热增温为主要热源的岩溶型热水,补给来源为东侧高程4073 ~ 4162 m处的大气降水和冰雪融水,水化学类型主要为HCO3-Na-Ca型,主要水化学过程为碳酸盐矿物的溶解和阳离子交换作用,与其周边热水的水化学特征差异显著。德西村地热水地处杂马岗向斜南西翼,受德西村断裂与杂马岗向斜控制,岩溶裂隙、溶蚀孔洞以及上下两套千枚岩、板岩为隔水层组成了地热水的运移通道,其循环深度约1284 ~ 1576 m,热水在运移过程中受西侧德西村逆冲断裂阻断,沿次级断裂和张性、脆性等构造破碎带向上传递,在碳酸盐岩与碎屑岩互层的岩溶裂隙层中富集形成温度约为75.0 ~ 89.6℃的热储。本次研究成果可为川西白玉县地热资源的开发利用提供有力支撑。
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鲁西地区碳酸盐岩岩溶热储分布预测
隋少强, 向鹏飞, 贾艳雨, 朱咸涛, 高飞, 王茜, 罗璐, 杨志波, 季汉成, 鲍志东
Abstract:
鲁西碳酸盐岩岩溶热储分布面积广,热水储量大,是山东省地热资源开发的重要目标。本文利用残余厚度厚法或“印模”法恢复了鲁西地区怀远期、加里东晚期、印支期、燕山期、喜山期等五期古地貌,各期岩溶高地、岩溶缓坡、岩溶洼地分布特征具有一定继承性及差异性。现今热储经历了六个时期同生岩溶、表生岩溶及埋藏岩溶综合影响而成,印支-燕山期构造格局决定了区内南、中、北段的岩溶热储发育演化差异性受。结合各期古地貌及断裂分布特征,圈定了菏泽凸起,单县凸起、阳谷凸起等热储勘探有利区,以期为未来地热资源勘探提供理论指导。
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东准噶尔老爷庙地区流纹岩晚石炭世时代的确认、地球化学特征及其地质意义*
Abstract:
东准噶尔是中亚造山带(CAOB)的重要组成部分。本文对东准噶尔老爷庙地区出露的流纹岩开展岩石学、地球化学和锆石U Pb年代学研究,探讨其岩石成因和成岩时的构造环境。结果表明老爷庙流纹岩具有高硅、高钾、富碱,贫钙、磷、铁、镁、钛的特征,富集大离子亲石元素Rb、K、Th、Nb、Ta及高场强元素Zr、Hf,相对亏损Ba、Sr、P、Ti。轻稀土富集明显,且轻稀土元素内部分馏相对较强,重稀土元素元素内部分馏较弱,Eu负异常较强(δEu=0.12~0.65),呈右倾海鸥型。锆石饱和温度平均878℃,属于高温花岗岩;形成压力<08GPa,深度<30km。与典型A型花岗岩相似,成因类型上属A2型流纹岩,产于后碰撞环境。LA-ICP-MS锆石U Pb定年显示其形成于3116±31Ma,属晚石炭世,地层归属为巴塔玛衣内山组。综合本文数据及区域地质特征,老爷庙地区在晚石炭世已经拼贴到西伯利亚板块,进入后造山向板内转化的过渡期,结束了地壳的侧向增生,但由于大量幔源岩浆底侵作用,使该区仍在垂向增生
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青海省北川河流域孔隙水化学特征及源贡献解析
Abstract:
根据2020年采集的53个青海省北川河地下水样品,利用ArcGIS10.7、SPSS20.0、Origin2022等软件,基于APCS-MLR模型研究了北川河流域河谷平原地下水水化学特征及并定量分析来源贡献率,结果表明:(1)研究区地下水pH介于7.0~8.0,呈中性~弱碱性。沿地下水流向,Ca2+和HCO3?百分含量逐渐减少,Na+、Cl?和SO42?百分含量逐渐增加,水化学类型逐渐由HCO3-Ca和HCO3·SO4-Ca转化为HCO3·SO4·Cl-Na·Ca和HCO3·SO4·Cl-Na型,与上游相比,TDS及Na+、Ca2+、Cl?、SO42?等主要离子含量均明显增加,下游水质变差。(2)北川河流域孔隙水水化学特征总体受矿物溶滤作用的控制,硅酸盐岩、碳酸盐岩矿物溶解是地下水化学组分的主要来源,同时阳离子交换作用强烈,上游到下游,蒸发浓缩作用显著增加,人类活动增加,对地下水化学特征有一定影响。(3)北川河流域上游孔隙水主要受天然状态下的水文地球化学进程控制,APCS-MLR模型表明,碳酸盐岩矿物溶滤,岩盐钾盐溶解和离子交换,蒸发浓缩的贡献率分别为35.93%,29.68%,26.54%。下游孔隙水中硅酸盐岩溶解、蒸发浓缩作用、工业活动,农业活动,碳酸盐岩矿物溶解的贡献率分别为41.27%、27.73%、22.91%,应加强下游流域水源保护工作。
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巴西圣弗朗西斯科克拉通伊比蒂亚拉-里奥德孔塔斯地区古元古代火山岩年代学、地球化学特征及其成因
沈莽庭, 叶海敏, 王天刚, 范飞鹏, 孙建东, 徐鸣, 吴大天
Abstract:
本论文首次报道了巴西中东部圣弗朗西斯科克拉通巴伊亚州内伊比蒂亚拉-里奥德孔塔地区古元古代(变)流纹质熔结凝灰岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为1723~1736 Ma。该类岩石地球化学特征上具有高硅、富碱和低钙镁、过铝质特点;富集大离子亲石元素(如K、Th、U、Rb、Ba、Sr)和相对亏损高场强元素(如Nb、P、Zr、Hf)以及Ti明显亏损。稀土元素含量较高(∑REE为317.22× 10-6~829.54×10-6),轻稀土元素相对富集((La/Yb)N为 3.26~6.57,稀土配分曲线呈现略右倾,强烈Eu负异常(δEu = 0.05~0.42)的海鸥型;火山岩锆石Ti温度计得出岩浆温度为706~943℃,锆石饱和温度836~992℃。这些特征表明该区火山岩岩浆具有高温、浅成就位特征,为钙碱性铝质A型花岗岩类,形成于非造山型陆内板块裂谷带环境。该火山岩岩浆经历了壳幔部分熔融、结晶分异过程,并有西部火山岩向东部富硅演化的趋势。
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四川彭州大宝山铜矿与三星堆青铜器关联性研究
刘建成, 王运生, 唐涛, 井浩, 詹明斌, 唐之茗, 肖礼颖
Abstract:
四川省广汉三星堆遗址出土了大量青铜器,目前关于三星堆青铜器铜料来源的研究尚无定论,通过对大宝山铜矿遗留矿洞进行实际调查,并在不同采矿点采集矿石以及冶炼弃渣样品进行铅同位素测定以及Cu、Pb、Zn等主要金属元素,Au、Ag、Se、As、Sb等亲铜元素和Ni、Co等亲铁元素的含量测定。采用铅同位素比值法和微量元素示踪法,与前人对三星堆青铜器化学成分的研究结果进行比对,综合分析大宝山铜矿与三星堆青铜器铜料来源的关联性,结果揭示:(1)大宝山铜矿为普通铅,用铅同位素比值法对三星堆这类含特殊铅青铜器的铜料进行溯源研究不能准确的得到其铜矿来源。(2)微量元素含量特征表明三星堆青铜器中大部分青铜器的微量元素组合特征与大宝山铜矿的微量元素特征接近。(3)通过微量元素的进一步因子分析和聚类分析,表明三星堆部分青铜器的微量元素组合特征与大宝山铜矿大部分样品相似,该部分青铜器铜料很可能来自大宝山铜矿。
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江苏省滨海县深层地下水化学特征及成因
Abstract:
内容提要:江苏滨海县地下水资源丰富,深层地下水一直是当地居民生活、生产的重要供水水源之一。为了保障地下水资源开发、保护和供水安全,采集研究区内深层地下水(第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ承压水)和海水样品共43件。结合研究区水文地质条件、地下水开采现状,综合采用数理统计分析、Piper三线图、Gibbs 图、Schoeller图、离子相关性分析和离子比值分析等方法,分析深层含水层不同类型地下水化学组成及水化学类型空间分布特征,探讨深层地下水水化学组份的控制作用和成因机制。结果表明:滨海县域范围内深层地下水总体上呈中-弱碱性,溶解性总固体(TDS)西南角小于1g/L,不同类型地下水平面上存在差异,总体上由西向东(由陆向海)呈增大趋势。水化学类型具有明显的水平分带性。第Ⅱ承压水以Cl?HCO3-Na型和HCO3-Na型为主;第Ⅲ承压水以Cl?HCO3-Na型和HCO3?Cl-Na型为主;第Ⅳ承压水均为Cl? HCO3-Na型水。随深度增加,地下水水化学类型由多元向单一转变。研究区水化学特征受水-岩作用、阳离子交换作用的影响。岩石风化溶解是水化学特征的主要控制因素,且阳离子交换作用活跃,深层地下水中Ca2+、Mg2+、HCO3-等主要来源于硅酸盐矿物的溶解,Na+、SO42-、Cl-等主要来源于蒸发盐岩、硫酸盐矿物的溶解。目前深层地下水水化学特征尚未明显受到地下水长期过量开采等人类活动的影响,为避免或减缓地下水水位下降引起的深层地下水水质咸化等环境问题,建议合理布局深层地下水开采井,并合理调控取量。研究结果对江苏滨海地区深层地下水资源可持续开发利用和环境保护具有重要的意义。
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铀成矿与红层盆地时序关系再讨论
Abstract:
鹿井铀矿田是我国华南地区最重要的硬岩型铀矿田之一,矿田内铀矿床围绕丰州盆地分布,红层盆地与铀成矿的关系已经讨论并争议了近40年。本文开展了铀矿带与丰州盆地红层盖层相关性研究,结合鹿井矿田隆升剥露历史和南雄盆地北缘断裂变形特点,认为丰州盆地是晚白垩世-古近纪红层盆地底部沉积的残留,是一个规模大很多(至少5~10倍)的红层盆地的一小部分,其上有约1.5~2.5km的红层沉积物已经被剥蚀了。热液型铀矿床成矿作用发生于红层盆地形成之前,成矿后在约95~75Ma被抬升剥露至地表;然后被红层盆地覆盖保存,至65~55Ma被埋藏至最深(约1.5~2.5km);约55~45Ma再次被隆升剥露降温,至40Ma左右已至近地表常温状态,40Ma以来一直稳定在近地表常温状态。而遂川断裂NW侧在约15Ma的中新世中期才开始快速隆升剥露,北西盘比南东盘隆升幅度更大,反映了遂川断裂的左行走滑特征,该断裂与热水断裂的叠接带以拉分盆地性质减缓隆升剥露幅度,才得以保存现有的丰州盆地。丰州盆地对早于盆地沉积所形成的铀矿床起到了保矿作用。因此,其找矿方向是除了丰州盆地周边以外,丰州盆地底下是铀矿找矿的非常有利区段,极大地拓宽了鹿井铀矿田的找矿空间。
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军事地球科学:历史经验与现代挑战
Abstract:
军事地质学以战争与和平时期军事活动实践应用为研究领域,在军事行动、作战环境、战场情报和非战争军事行动中具有重要应用价值。军事需求推动军事地质学向军事地球科学创新发展。军事地球科学基于地球系统科学交叉学科,致力于研究解决军事活动涉及的多元自然物质属性、多层空间物理特征和多系统环境挑战。总结西方军事地质学应用研究历史经验,归类西方军事地球科学研究的综合地学环境影响历史战争、地球系统科学对军事活动影响、地缘安全利益与资源需求、支持军事活动的地球科学技术等重点领域,建议我国军事地球科学关键问题聚焦多样化军事应用,提出现代科学挑战:(1)战场地学空间情报的智能应用;(2)陌生地域特殊环境隐匿目标的遥感侦察识别技术;(3)战场侦察与武器检测的法证军事地球科学;(4)军事新能源安全保障。综述研究成果为加快我国军事地质学科建设,提升地质工作服务国防和军队现代化能力提供了参考依据。
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南岭印支期花岗岩与钨锡成矿作用研究进展
Abstract:
华南中生代陆内环境成矿大爆发在区内形成了东部钨锡高温成矿省和西部金锑铅锌低温成矿省,造就了世界级金属成矿区。华南中部的南岭成矿带是世界上钨锡多金属矿床分布最密集的区域之一,南岭在加里东期、印支期和燕山期都发育有与钨锡成矿相关的成矿花岗岩,区内印支期的成矿强度明显弱于燕山期,对区内印支期岩体的研究相对滞后。本文在对比了南岭印支期钨锡花岗岩与不成矿花岗岩的地球化学特征并结合前人的研究发现可以结合花岗岩的高度的结晶分异、镁铁含量、高REE+Y、Nb+Ta值和Ti、P的强烈亏损来区分印支期钨锡花岗岩与不成矿花岗岩。
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基于EWQI方法的岩溶水质量评价及指标优化——以北京顺平岩溶水系统为例
代垠东, 郭高轩, 许亮, 辛宝东, 戚琦, 沈媛媛, 南英华, 李雅洁
Abstract:
为优化地下水水质监测方案,确定顺平岩溶水系统岩溶水水质的主要控制指标,快速掌握地下水水质变化,基于2022年顺平岩溶水系统49件岩溶水样品,综合运用统计分析、Piper三线图和熵权水质指数(EWQI)分析研究区水化学和水质特征,并耦合逐步多元线性回归分析,探讨能代表研究区岩溶水水质的关键指标优化。结果显示:(1)顺平岩溶水系统岩溶水具有微碱性、低盐度的特征,水化学类型主要为HCO3-Ca·Mg型(73.47%)。超标指标为NH3-N、pH值、Fe、Mn和F-,超标率分别为10.20%、4.08%、4.08%、4.08%和2.04%。(2)研究区EWQI平均值为26.33,水质“极好”,其中极好和良好所占比例分别为91.84%和8.16%。(3)基于地下水水质数据构建的EWQImin模型筛选的关键指标为NH3-N、Fe、Mn、NO3-和F-,其决定系数(R2)和百分比误差(PE)分别为0.986和3.88%。表明,EWQImin模型优选指标可以代表顺平岩溶水系统的水质状况,对优化水质监测网等水资源管理提供了参考价值。
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浙东南玉苍山-彭溪碱长花岗岩锆石U-Pb年代学与岩石地球化学特征及其成因类型
Abstract:
玉苍山-彭溪岩体位于东部沿海花岗岩带北端,受太平洋板块俯冲制约。笔者以该岩体碱长花岗岩为研究对象,开展锆石U-Pb测年工作,获得了2套高精度测年数据,加权平均年龄分别为97.0±1.8 Ma和98.27±0.39 Ma,表明该岩体为晚白垩世岩浆活动的产物。该岩体主要矿物组成为钾长石(60%~69%)、石英(25%~35%),还有少量斜长石(<5%)、黑云母(<2%)等,岩石镜下呈中细粒花岗结构。通过岩体内部采集的5套样品开展岩石地球化学特征研究,该岩体呈现高硅、富碱、低铝,镁、钙、磷、钛、铁等元素含量极低,Rb、K等大离子亲石元素和Th、U、Zr、Hf等高场强元素富集,亲铁元素Co、Ni、Cr、V等含量较低;K/Rb比值低,Rb/Sr、Rb/Ba比值高;稀土元素总量高,且轻稀土元素富集程度远大于重稀土元素,同时具有明显的铕负异常,分异指数高;反映了该岩体具有强烈的壳源特征,且形成时岩浆演化分异程度高,在成岩过程中存在斜长石、磷灰石等矿物的分离结晶,属于过铝质高钾钙碱性花岗岩系列。通过对岩石类型和构造环境的探讨,认为该岩体属于A型花岗岩,为晚白垩世时期板内伸展构造环境下软流圈地幔上涌、部分地壳参与熔融形成的。 关键词:锆石U-Pb测年;岩石地球化学;花岗岩类型;构造环境;玉苍山;浙东南
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南漳-远安地区下三叠统嘉陵江组纹层状细粒碳酸盐岩特征及成因研究
Abstract:
南漳-远安地区下三叠统嘉陵江组三段顶部发育一套典型纹层状细粒碳酸盐岩。本研究通过野外工作,结合岩石学及地球化学分析,总结了该套纹层状细粒碳酸盐岩的基本特征,探讨了其形成机制及沉积环境。该套纹层状细粒碳酸盐岩由亮色纹层与暗色纹层交替平行堆叠而成,纹层单元(成对出现的亮色纹层与暗色纹层)平均厚度0.22 ~ 0.62 mm,亮色纹层的主要成分为微亮晶方解石,基本不含有机质;暗色纹层则是以粘土矿物、泥晶方解石以及有机质为主,并发现了大量胞外聚合物以及莓状黄铁矿。激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪面扫实验结果表明Sr元素浓度整体较高,其浓度范围在200 ~ 460 ppm;而Ba元素浓度在亮色纹层中较低但在暗色纹层中较高,总体小于80 ppm。较高的Sr/Ba比值表明了纹层状细粒碳酸盐岩整体沉积于高盐环境中。通过对嘉陵江组沉积速率的计算推测出该纹层的形成由季节性周期变化控制。基于纹层状细粒碳酸盐岩的宏微观特征,认为亮色纹层形成于秋-冬季,主要成因机理是化学沉淀;而暗色纹层形成于春-夏季,成因机理包括底栖微生物席对沉积物的捕捉,微生物的生物矿化作用和有机矿化作用产生的微泥晶碳酸钙即自生泥晶以及悬浮在水体中的微生物与粘土矿物的相互吸附沉降。综合这一系列沉积特征以及主微量元素地球化学特征,推测该套纹层状细粒碳酸盐岩整体沉积于凝滞、还原、高盐的潮坪低洼环境中。
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贵州麻江羊跳寒武系底部烃源岩SiO2成因及定量分析研究
Abstract:
寒武世早期,贵州麻江羊跳剖面发育了一套灰黑色优质烃源岩,目前针对该烃源岩中SiO2成因及定量分析缺乏系统研究,本文综合有机岩石学、扫描电镜、主量元素及稀土元素等分析测试,探讨了该剖面SiO2成因类型,并建立相关模型对不同来源SiO2含量进行定量分析计算。结果表明:(1)寒武纪早期羊跳剖面牛蹄塘组底部烃源岩样品中发现热液活动的岩石学证据,即玉髓和热液生物(海绵骨针和须腕动物),表明牛蹄塘组底部烃源岩沉积过程受热液影响。(2)硅质岩与硅质页岩的Fe/Ti平均值分别为51.04、17.24;Al/(Al+Fe)平均值分别为0.41、0.65,同时硅质岩系ΣLREE/ΣHREE整体大于1,稀土元素配分模式具有Eu正异常、Ce负异常的特征,表明硅质岩受热液影响较大,硅质页岩不受或受热液影响较小。(3)定量分析结果显示:烃源岩中,碎屑硅平均值为30.52 %;热液硅平均值为34.67 %;生物硅平均值为34.81 %,这表明羊跳剖面牛蹄塘组底部烃源岩主要为生物成因和热液成因。研究结果将为确定该地区有利的页岩气富集和开采层段提供参考依据。
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新水情驱动的北京冲洪积平原地面沉降演化特征及分层越流研究
Abstract:
受南水进京、地下水压采、限采和生态补水等新水情影响,北京冲洪积平原地面沉降出现新的演化特征。本文以北京冲洪积平原为研究区,在多年区域和站内长序列多源监测数据的基础上,分析了新水情下北京地面沉降呈现出的新变化。结果表明:(1)2015年后,北京地下水降落漏斗和沉降速率均明显减小,2022年部分沉降中心消失并转为上升;(2)在冲洪积扇顶部,沉降对水位变化的响应速度较快并呈明显的弹性变形,浅部地层先于深部地层开始上升;在冲洪积扇中下部,地层压缩释水和地下水补给相对较慢,沉降滞后于水位的变化,以浅部地层上升和塑性变形为主;(3)新水情下不同层位地下水位越流补给发生变化,天竺站62~85m粉质粘土层分别受上、下含水层补给,90~120m粉质粘土层则向上、下含水层越流释水;(4)沉降对水位回升的滞后反应与地层岩性有关,天竺站上升趋势由浅部地层向深部地层发展,深部地层上升滞后于水位回升的时间明显短于浅部地层。研究结果有助于在新水情形势下重新评估北京地面沉降防控政策效果及为后续制定精细化防控政策提供依据。
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微生物硅化研究进展-对前寒武纪硅质岩成因和硅循环的启示
李绍瑞, 赵东方, 谭秀成, 胡广, 罗文军, 苏琛, 徐伟, 曾建军, 邓禹, 吴昊
Abstract:
硅质岩作为一类广泛分布于地质历史时期的化学-沉积岩,在古环境、古气候及古生物领域有着独特的研究价值。近年来,随着硅质矿物沉淀过程中微生物参与的证据不断丰富,微生物硅化模式逐渐受到学者们的关注。但关于微生物在硅质矿物沉淀过程中的角色,目前仍尚存争议。前人普遍认为微生物在硅质矿物沉淀中起“被动”作用,即在溶解硅过饱和的条件下,微生物及其代谢产物为硅质矿物沉淀提供成核位点,再通过阳离子桥接、氢键结合或静电吸引等方式,使得硅质矿物在微生物表面沉淀。但最近研究发现,即使在溶解硅欠饱和的条件下,前寒武纪广泛存在的微生物通过Mg2+桥接也能促进硅质矿物沉淀。这意味着溶解硅过饱和并非前寒武纪硅质岩形成的必要条件,进一步暗示前寒武纪海水溶解硅浓度可能被高估,并未达到饱和状态。同时微生物硅化过程中硅化基因的表达也暗示了前寒武纪海水溶解硅浓度可能早在中元古代就开始降低,远早于前人预测的新元古代晚期-寒武纪早期。由此可见,微生物硅化对完善地质历史时期海水硅循环模式起着至关重要的作用,但准确评估溶解硅浓度降低的时间和具体溶解硅浓度仍是亟待解决的问题,还值得进一步探索和更细致的研究。
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湖南省乌龙山天然无公害富硒土地划定、成因分析与开发利用展望
肖凯琦, 巩浩, 戴亮亮, 李毅, 李凯, 许青阳, 刘松杭
Abstract:
本文以湖南省龙山县乌龙山为研究区,基于1∶5万土地质量地球化学调查数据,围绕土壤富硒程度、环境质量、灌溉水质及农作物硒含量等4个方面开展综合评价,划定出天然无公害富硒土地区域,并结合该区域土壤硒成因进行分析,探究土壤硒来源和影响因素。结果表明:(1)研究区土壤Se含量为0.19 mg/kg~0.84 mg/kg,平均值与中位值分别为0.48mg/kg和0.45mg/kg,是全国表层土壤的2.24倍。土壤Se含量大于0.4 mg/kg的土地面积为15.18km2(22770亩),占研究区72% ,具有较高的富硒开发前景。(2)研究区土壤As、Hg、Cr和Pb等元素含量均低于GB15618-2018《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准》筛选值,Cd元素含量含量均低于筛选值的占比为62%,土壤环境质量优良,灌溉水质良好,农作物富硒率为80%。(3)研究区土壤中Se与Cd、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn、P、N和有机碳呈显著正相关关系,与pH存在负相关关系。在土壤剖面垂向上,呈现出表聚性特征,土壤Se含量主要受有机碳、黏土矿物、酸碱度等多种因素综合作用的结果。本次研究共划定天然无公害富硒土地13251亩,通过对Se成因分析,研究区天然富硒土壤中Se元素来源于黑色炭质硅质岩层的冲洪积成土母质,来源稳定,本研究成果可为当地富硒农产品种植、富硒产业开发、支撑乡村振兴提供理论依据。
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库车坳陷中生代成盆构造背景与天山造山带古地貌演变 ——多剖面碎屑锆石U-Pb年龄的限定
黄少英, 雷钰薇, 罗彩明, 段云江, 亢茜, 吴鸿翔, 王子一, 章凤奇, 程晓敢
Abstract:
库车坳陷位于天山造山带东南缘,其中生代成盆构造背景和古地貌长期存在争议。本文通过系统搜集和分析库车坳陷的拜城、黑英山、库车河等中生界剖面碎屑锆石样品16件、共计1406个U-Pb测年数据,与来自伊犁和准噶尔南缘的中生代盆地的17件碎屑锆石样品的U-Pb年龄进行对比分析,结合区域构造,探讨了库车坳陷中生代成盆构造背景和天山造山带古地貌格局演变。结果表明,库车坳陷的主要物源区为南天山和部分中天山南缘,伊犁盆地中生代沉积物的主要来自于伊犁-中天山和部分南天山区域,而准噶尔盆地南缘则主要接受来自北天山的沉积物。碎屑锆石的物源记录到三期的物源转变,物源转变时期分别位于早三叠世、晚三叠世和晚侏罗世。库车坳陷在中生代经历了两阶段成盆过程,三叠纪挤压构造事件之后,晚三叠世-中侏罗世为伸展裂陷盆地,晚白垩世以来为坳陷盆地,区域上发生由挤压到伸展再到挤压的构造转换。天山造山带中生代早期隆起地貌主要是中天山,白垩纪晚期受挤压,南天山快速隆升,总体上天山造山带古地貌对其两侧中生代盆地构成显著的分割作用。
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青藏高原东北缘老龙湾盆地新近系甘肃群地层划分
Abstract:
海原断裂带西段老龙湾盆地沉积一套晚新生代红色碎屑物,记录了青藏高原东北缘生长过程。由于缺乏高精度的地层年代学研究,现有的工作笼统地将这套晚新生代沉积物划分为新近系甘肃群,导致老龙湾盆地对青藏高原北东扩展响应的认识存在争议。本文在1:5万区域地质调查的基础上,对老龙湾盆地晚新生代地层开展了高精度磁性地层年代学研究,建立了老龙湾盆地~13.61-2.58 Ma磁性地层年代学格架。结合岩性特征和沉积环境分析,将老龙湾盆地新近系甘肃群地层划分为2个岩石地层单位:咸水河组(N1x)和临夏组(N1-2l)。咸水河组沉积于中中新世(~13.61-8.11 Ma),为一套砖红色砂质中砾岩、块状中砂岩、粉砂质泥岩,为晚中新世扇三角洲-滨浅湖相沉积,与下伏早志留世肮脏沟组灰绿色变质砂岩呈角度不整合接触。临夏组沉积时代为晚中新世-上新世末(8.11-2.58 Ma),为一套厚层浅砖红色中砂岩与中-粗砾岩互层,偶含巨砾岩,总体上表现为“砂砾互层”,为河流相沉积,与下伏咸水河组呈平行不整合接触。在区域上,老龙湾盆地新近系甘肃群咸水河组和临夏组两个岩石地层单位,可与邻区新近纪地层进行对比,从而统一了青藏高原东北缘的新近纪地层系统,为研究青藏高原东北缘新生代构造隆升提供了地层学依据。
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贵州清镇寒武系桃子冲组硅质岩中首次发现埃迪卡拉型盘状化石:生物学、埋藏学及其古地理意义
高 磊, 杨瑞东, 高军波, 倪莘然, 李鑫正, 彭柔, 刘林林, 高川黔, 吴桐
Abstract:
盘状化石是埃迪卡拉纪(Ediacaran)最早被描述的生物分子,也是全球埃迪卡拉生物群最重要的组成部分,对于重建埃迪卡拉纪–寒武纪过渡时期的生态系统,了解“寒武纪大爆发”时期生物的早期演化至关重要。Aspidella是埃迪卡拉纪圆盘状化石的一个形态属,也是全球分布的埃迪卡拉纪沉积物中的典型化石。本文描述了在贵州清镇埃迪卡拉系–寒武系桃子冲组下部硅质岩中,首次被记录的埃迪卡拉纪疑似Aspidella盘状化石(cf. Aspidella),表现为以同心圆环、中央凸起和凹痕为特征的圆盘,三维结构扫描观察到其明显的阶梯状圈层变化。我们倾向于认为桃子冲组cf. Aspidella作为底栖软躯体叶状生物的固着器,其内部沉积物是在海水正常沉积作用下形成的,并发现了含Fe、Al物质的固着器生物膜碎片。证实生物固着器官受到微生物席的影响优先保存,而茎干和复叶却消失不见,黏土和砂砾的差异压实作用导致死亡后的生物固着器的球壁上产生了阶梯状的轮廓。结合贵州清镇埃迪卡拉系–寒武系桃子冲组地层中出现的生物组合与华北、柴达木地块的埃迪卡拉纪生物地层的相似性,以及埃迪卡拉纪到寒武纪过渡时期的全球古地理格局,华南板块由中纬度持续地向华北、柴达木地块所处的低纬度区域漂移,环境的改变可能是导致埃迪卡拉纪晚期生物分子在华南寒武系地层中得到种群延续的诱导因素,并进一步扩展了经典埃迪卡拉型化石在时间和空间的分布。
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库车坳陷三叠系黄山街组沉积特征及地质意义
Abstract:
塔里木盆地库车坳陷三叠系黄山街组为一套源、储、盖共生的地层,是未来潜在的油气勘探目标。但目前缺乏其详细沉积特征与演化方面的研究,不利于对古地理演化的理解。故基于多条露头剖面,详细分析沉积特征并揭示其地质意义,结果表明:(1)黄山街组一段与二段构成向上变深的下旋回,三段构成向上变深但不完整的中旋回,四段构成浅→深→浅的上旋回;(2)由砾质粗碎屑构成的黄山街组一段与三段是物源区在印支运动中两幕强烈隆升的沉积响应;(3)黄山街组中发育有洪水、地震等所致的事件沉积;(4)黄四段发育的暗色泥岩是高可容纳空间下充足物源的快速沉积;(5)黄三段沉积之后发生了区域性的构造抬升及构造-沉积转换,源区也呈准平原化;(6)黄四段与下伏黄三段及上覆塔里奇克组之间均存在一定的沉积间断。
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甘肃省岷县维新镇锶矿泉水形成机理
Abstract:
内容提要:通过溯源追踪分析方法对研究区内不同地层锶元素丰度、主要岩土体矿物组成及含锶矿物进行分析,探究流域水体中锶元素的形成原因。分析发现,研究区内板岩类、长石石英砂岩等岩层及第四系残坡积碎石土等锶元素含量相对于区域表现为高、较低、较高等特征;板岩类、碎石土等岩土体中粘土矿物含量较高,而蒙脱石、伊利石是构成粘土矿物的主要成分,其中与锶性质接近的元素被锶替代、置换,形成了含锶较高的矿物,从而为区内地下水中锶含量较高奠定了物质基础。降水入渗到地表岩土体的裂隙、孔隙中,与周围岩土体中的各类矿物、二氧化碳及水体进行淋滤、溶解、离子交换等反应,水体中溶入的主要阴、阳离子为HCO- 3、Ca2+、Mg2+等;区内岩层中锶含量总体较高,溶入水中的Sr2+较多,达到锶型饮用天然矿泉水标准,最终形成了水化学类型为碳酸氢钙镁型的锶矿泉水。本文对水源区岩土体矿物成分分析、矿物结构、离子交换和运移的研究方法,对各类矿泉水勘查和形成机理分析有重要的借鉴意义。
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桂西地区某些地层中的火山灰特征及其意义
张启连, 王学恒, 邓军, 韦访, 陈文伦, 李活松, 宫研, 李玉坤, 杨凯, 辛晓卫
Abstract:
桂西地区古生代台地相火山灰研究几乎空白,影响着构造演化的深入研究。通过线路调查、显微构造和元素地球化学研究,发现上寒武统唐家坝组粉砂质泥岩、下石炭统都安组铝土岩系、上二叠统下部含铝岩系及其顶板碎屑岩存在火山灰,均发育熔蚀和脱玻结构;其中上寒武统火山灰可见细小的石英斑晶、长石晶骸、球粒及白色玻璃,属于远源的流纹质火山灰;下石炭统火山灰中斑晶以斜长石、辉石斑晶为主,还有黄褐色玻璃,锆石和全岩元素地球化学特征显示为碱性玄武岩,属于近源的玄武质火山灰;上二叠统下部火山灰分布于陆相铝土质岩及其顶板的海侵碎屑岩中,铝土质岩中火山灰以玄武质—安山质为主,顶板碎屑岩火山灰则以流纹质为主,P/T界线之下的灰岩中的火山灰以流纹质为主,玄武质、安山质到流纹质组合表明其来自岛弧,岩屑存在表征近源。推测晚寒武世桂西地区为被动大陆边缘,酸性火山灰来自印度—澳大利亚Kuungan缝合线的岛弧火山,早石炭世桂西处于扬子板块西南缘裂谷盆地,火山灰来自区域火山喷发,晚二叠世桂西处于弧后环境中,火山灰来自西南缘的古特提斯岛弧。
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古生物化石的风化机理与保护研究进展
Abstract:
化石是研究地质历史、气候变迁、生物演化等的实证,有着极其重要的科学价值。一般情况下,化石经过成岩和化石化作用被无机矿物交代,有一定的抗风化能力,在经过常规清理加固处理即可稳定保存。然而在环境中,部分化石因其组成成分容易发生物理化学变化,从而开裂粉化,严重威胁保存。本文简要回顾了化石修理加固技术的发展历史,并从风化机理和保护两方面着重介绍了当前学界对化石中盐风化、黄铁矿氧化、干燥失水开裂的研究进展,最后简要对化石保护与文物保护的关系进行论述,以期推动化石保护学科的深入发展。
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历史探究:“侯家窑人”与“许家窑人” 名称之争 — 浅谈“许家窑人”名称的合法性问题
Abstract:
本文简要回顾了“许家窑-侯家窑遗址”和所谓“许家窑人”的研究历史及其名称的沿革过程,并对“许家窑人”名称的合法性提出质疑。从考古学角度来看,前人将考古遗址名称确定为“许家窑-侯家窑遗址”是可以理解的,因为山西省阳高县许家窑村与河北省阳原县侯家窑村相邻,相距不远;同时该名称是经国务院1976颁布确定的,是受国家法律法规保护的。但从古人类学角度来看,将河北省张家口市阳原县侯家窑村(74093地点)发现的古人类命名为“许家窑人”是不合情理的,也是不合法的,因为传统上古人类的名称都是以化石发现地来命名的(俗名),正确的做法应该将侯家窑村发现的人类化石冠以生物学名称(学名),如直立人、智人、龙人等。实际上,山西省阳高县许家窑村(73113地点)根本就没有发现过任何人类化石。根据一些学者在文中提供的化石描述、测量数据及化石图片,笔者倾向于认为,河北省张家口市阳原县侯家窑村发现的人类化石可能属于‘龙人’的一个亲缘种(Homo aff. longi),在更新世古人类研究中具有十分重要的科学价值。
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喜马拉雅北缘石炭系纳兴组事件沉积的发现及意义
Abstract:
石炭系纳兴组事件沉积的发育对明确喜马拉雅北缘盆地属性和构造背景具有重要指示意义。通过野外地质调查在石炭系纳兴组下部识别出典型深水重力流沉积,并新发现大量软沉积物变形构造。深水重力流主要包括滑塌沉积和砂质碎屑流沉积,浊流沉积发育有限。负载构造、火焰构造、液化砂岩脉和液化角砾岩的发育指示地震触发软沉积物变形构造特征。综合区域地质背景,纳兴组深水重力流和软沉积物变形构造特征表明石炭纪喜马拉雅北缘处于被动陆缘裂谷环境。
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中国遗迹化石研究创新阶段成就与展望
Abstract:
提要 遗迹化石是生物成因的沉积构造,在古生物学研究中有着十分重要的意义。中国遗迹学发展历经了零星(1929?1978)、系统(1978?2004)与创新(2004?)研究三个阶段。在创新阶段,我国遗迹学家在(1)地质转折时期生物与环境协同演化;(2)特殊遗迹化石;(3)新技术与方法的应用;(4)现代遗迹学研究这四方面取得了显著成就。本文在系统回顾总结我国近年来遗迹学研究重要成果的基础上,展望了未来遗迹学发展的5个方向:实验遗迹学、遗迹化石的地球生物学、遗迹学新理论、陆相遗迹化石研究及大数据和人工智能的应用。随着遗迹化石研究的不断深入,遗迹学这门古老学科一定会受到更多关注,必将会在未来古生物学、地层学、沉积学和古地理学研究中发挥更大的作用。
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青藏高原中北部可可西里盆地晚白垩到早中新世地层年代学研究新进展及对地层和古环境的指示意义
Abstract:
青藏高原构造隆升是新生代重大地质事件之一,是东亚构造-气候演化的重要边界条件之一,也是研究全球气候变化绕不开的一个重要因素。目前关于青藏高原的隆升历史和机制等存在较大的争议,其中一个最重要的原因是地层年代学问题,可靠的地层沉积年龄是后续研究的基础。青藏高原中北部可可西里盆地保存有晚白垩至中新世较连续的沉积,是研究青藏高原构造演化不可多得的研究材料。本文基于可可西里盆地最新的晚始新世至中新世地层年龄研究结果,同时结合其他已发表的、有绝对年龄控制点的地层年龄,认为风火山群和沱沱河组是两套独立的地层单元,即在可可西里盆地,地层划分从老到新可划分为:风火山群、沱沱河组、雅西错组和五道梁组。在可可西里盆地地层沉积年龄最新进展基础之上,综合盆地的古高度、古纬度、古温度、古地磁、沉积相变化、地层接触关系、全球温度、大气二氧化碳以及亚洲季风和高原隆升之间关系的模拟等证据,指出:(1)青藏高原面上类似于现在向东、东南逃逸的GPS速度运动场方向可能在始新世就已经形成,沱沱河盆地以东的物质向东南逃逸,以西没有这种趋势,沱沱河盆地可能是一个重要的边界;(2)类似于现在的东亚季风-内陆干旱化格局形成于晚渐新世-早中新世;(3)青藏高原中北部晚始新世以来发生了明显的两阶段隆升,>38.5-26(24) Ma的隆升主要由印度与欧亚板块的碰撞挤压缩短所致,16 Ma-现在的隆升由岩石圈地幔对流拆沉引起,26(24)-16 Ma是隆升相对平静期;(4)青藏高原中北部主夷平面可能发育于26(24)-16 Ma期间;(5)角度不整合接触不是构造事件发生的可靠判别标志;(6)石膏等盐类矿物的出现不是干旱化的可靠指标,但似乎表明在盐类矿物沉淀析出之前,区域应该存在至少一期湿润的气候。
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河北平原北部天津头营剖面地层沉积特征与沉积环境研究
石光耀, 张运强, 张欢, 潘志龙, 李庆喆, 张金龙, 张鹏程, 吕可欣, 闫皓
Abstract:
本文通过详细测量河北平原北部天津市头营剖面,结合粒度分析数据、孢粉分析数据、14C和光释光测年数据,系统分析了该剖面地层形成年龄和沉积特征。实测剖面显示地层可以划分为18层,沉积物以粘土质粉砂、粉砂质粘土、粘土为主。14C和光释光测年数据显示该剖面沉积物主要为晚更新世晚期以来沉积。粒度分析结果显示14个粒度样品频率分布曲线均为不对称的单峰态,表明沉积物成分单一,为相对稳定的水能条件下形成;概率累积曲线以细粒型为主,样品主要由跃移总体和悬浮总体组成。根据孢粉组合特征,可将剖面划分为3个孢粉带,孢粉带Ⅰ:气候温和湿润;孢粉带Ⅱ:气候寒冷干旱;孢粉带Ⅲ:气候温暖湿润,呈现稀树草原植被面貌。实测剖面与古里雅冰芯氧同位素曲线作对比可知,头营剖面经历了暖-冷-暖的气候变化,与孢粉组合反映的气候特征一致。综上可知,头营剖面晚更新世以来沉积物应属漫滩或洼地相沉积,整体处于相对稳定的低水流条件,沉积环境稳定。
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国土空间规划背景下地质文化村规划体系初探
Abstract:
国土空间规划是是各类国土空间开发保护建设活动的基本依据。本文基于我国国土空间规划提出背景及“五级三类四体系”框架,提出地质文化村是城镇开发边界以外的特色村庄,地质文化村规划属于国土空间规划中的城镇开发边界外村庄详细规划,是“多规合一”的实用性村庄规划,是具有地质特色的村庄建设规划。规划体系应包括以保护为导向的地质生态体系规划、以功能为导向的村庄建设体系规划、以效益为导向的融合产业体系规划、以持续为导向的运管保障体系规划等内容。为了促进地质文化村规划体系科学编制与实施,提出未来应严格落实国土空间规划,坚持“多规合一”;强化规划体系重要性,编制规划体系技术标准;构建多元主体参与规划机制,提高规划体系编制水平;监测规划实施情况,定期开展评估。
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川西南山区几种典型沉积物的粒度与粒形特征研究
Abstract:
量化天然沉积物粒度与粒形特征是研究物源区物质组成、风化剥蚀环境、搬运和沉积动力条件的重要方面,存在多种基于不同原理的测试技术和数据处理方法。图像法通过对样品大量颗粒的逐个测量来评估样品总体粒径和粒形特征,是对样品粒度和粒形特征最直观的表达。本文基于对凉山州境内6个地点多种环境25个沉积样品的动态图像法和激光衍射法粒度分析结果,用数学矩法和图形法分别估算每个样品两种测试结果的均值粒径、分选系数、偏度和峰度等粒度统计参数,并对图像法所获粒形参数与粒径的关系进行探讨。结果表明,1. 两计算方法的均值粒径几乎一致,尤其是图像法数据以及激光法粒度的细粒样品部分几乎没有差别,两方法的分选系数强相关,但数学矩法通常更大。仅对于正态分布样品的偏度和峰度,图形法与数学矩法计算结果近似,对于非正态样品,图形法不能反映样品的真实偏度和峰度。2.激光法仅均值粒径与图像法存在中等相关性;以图像法为参照,其他高阶粒度参数与样品的实际情况几乎无关。3.两测量方法所获得粒度分布、峰态、峰位和峰值规模存在显著差异。与以往认为图像法平均粒径普遍大于激光法均值粒径的结论不同,本研究发现在山地环境部分样品激光法粒度比图像法更粗,推测主要与样品的多矿物属性和多形状不规则性有关。4.等积径-球度二维密度分布图可用于区分沉积物内部的不同颗粒簇,这些颗粒簇还可能具有不同的平面展布形态。结合形态参数,粒形信息可为沉积环境分析提供新的潜力和机会。
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皖南旌德岩体镁铁质微粒暗色包体的成因:黑云母地球化学证据
Abstract:
镁铁质微粒暗色包体(MME)广泛存在于花岗质岩石中,其成因对于理解岩浆房深部演化过程具有重要意义。燕山期旌德岩体位于江南造山段东段,内部广泛发育镁铁质微粒暗色包体。本文对旌德岩体中MME开展详细的岩相学,重点选择花岗闪长岩和MME中黑云母进行矿物化学分析,并结合前人已有的工作,通过建立花岗闪长岩与MME之间的成因联系,限定MME成因。花岗闪长岩和暗色包体中黑云母演化程度均较低,二者具有相似的形成温度(分别为824°C~864°C、802°C~828°C)、压力(分别为3.54~7.87kbar、2.79~3.53kbar)和氧逸度(分别为-20.8~-22.5、-22.3~-23.5)。寄主岩石及MME在物理化学条件和地球化学成分上呈现出高度的一致性,反映二者很可能来源于同源母岩浆。在古太平洋板块俯冲背景下,具有富集特征的扬子岩石圈地幔部分熔融形成玄武质岩浆并在下地壳发生分异作用,岩浆房内早期低演化岩浆由于密度差和较低的粘度先上侵冷却,随后高演化的花岗闪长质岩浆大规模上侵,并将早期通道中半塑性的中基性岩石拖拽裹挟至地表,形成旌德岩体及包裹的MME。
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厚田沙地末次冰期风沙沉积的磁化率特征及其环境意义
钟颖, 李志文, 陈琼, 黄小兰, 胡海平, 孙丽, 杨妙文
Abstract:
鄱阳湖滨周围和赣江下游沿岸广泛分布着一系列风成砂山。为了探讨南方风沙沉积的磁化率特征及其环境意义,本研究对鄱阳湖南部之厚田剖面的古风沙沉积进行了光释光测年、磁化率、粒度和重矿物分析。结果表明:(1)沙丘砂层的磁化率整体较低,平均粒径(Mz)较粗,成熟度指数(ZTR)较低而风化指数(HW)较高,说明风化程度较低,形成于冬季风强盛、干燥寒冷的气候条件下;砂质古土壤层的磁化率较高,Mz较细,ZTR指数较高而HW指数较低,说明风化程度较高,形成于冬季风较弱、夏季风较强,温暖湿润的气候环境下。(2)厚田剖面第Ⅰ(77.0~57.1 ka )、Ⅲ(49.7~36.8 ka )、Ⅴ(29.7~14.9 ka )阶段依次对应深海氧同位素的MIS4、MIS3b、MIS2,指示为冷期,冬季风强盛,磁化率较低;第Ⅱ(57.1~49.7 ka )、Ⅳ(36.8~29.7 ka )阶段分别对应MIS3c和MIS3a,指示为暖期,夏季风强盛,磁化率较高。这些气候变化特征与黄土高原渭南剖面、深海氧同位素和中国亚热带洞穴石笋δ18O记录具有良好的对比性。因此认为,磁化率在南方风沙沉积中可以有效揭示气候变化。
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地球化学揭示早-中侏罗世陆相地层气候环境变化特征——以滇中川街盆地老文村剖面为例
Abstract:
侏罗纪温室气候是中生代以来重要的气候变暖事件,全球关于该事件的研究主要集中在海相地层中,关于陆相地层的研究较少,滇中禄丰川街盆地沉积了完整的侏罗纪地层,为研究侏罗纪温室地球气候环境提供了良好的载体。本次工作通过对川街盆地早-中侏罗世陆相红层的岩石地层、微量元素地球化学研究认为,滇中地区早侏罗世早期主要为高温、湿润的气候环境,早侏罗世晚期气候波动剧烈且频繁,湖泊盐度急剧上升,气温缓慢下降,在即将进入中侏罗世时气温骤然上升,水体盐度快速降低,发生“T-OAE事件”,之后则保持较为稳定的高温、干燥的气候环境。通过对滇中侏罗纪恐龙埋藏层位的研究发现,早侏罗世晚期气候环境的突变层位与该层位位置相当,沉积特征及地球化学特征表明恐龙的集群性埋藏与该事件有着密不可分的关系。
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北部湾盆地福山凹陷晚始新世物源示踪与源汇系统耦合
Abstract:
福山凹陷古近纪“盆小源多”、沉积体系复杂多变,源汇配置关系及源汇耦合模式研究有待深化。通过地震前积反射、锆石U-Pb定年、重矿物组分和砂岩百分含量多方法开展福山凹陷流一段上亚段沉积物源示踪,厘定源汇配置关系,进而建立福山凹陷晚始新世不同源汇耦合模式,以指导有利储层预测。结果表明,南部斜坡带、西部陡坡带和东部陡坡带可见明显前积反射;永安、花场地区锆石均表现为与海南隆起物源类似的双峰年龄特征;福山凹陷重矿物组合可以分为四类,即西部朝阳地区,东部金凤地区,南部西侧美台、永安地区,南部东侧花场、白莲地区;南部美台、花场、白莲沿线可见砂岩百分含量高值,向北可延伸至永安地区,西部朝阳地区、东部金凤地区可见砂岩百分含量中值。综合分析认为,福山凹陷晚始新世发育南部海南隆起、西部临高凸起和东部云龙凸起三大物源,其中海南隆起物源又可分为东、西两支。进一步将晚始新世福山凹陷划分为海南隆起-南部斜坡带、临高凸起-朝阳陡坡带和云龙凸起-金凤陡坡带三个次级源汇系统。从源汇控储的角度来看,南部海南隆起-南部斜坡带源汇系统中的水下分流河道为优质储层发育有利区带。
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太行山东麓井陉首次发现三趾马动物群
Abstract:
在太行山东麓井陉县首次发现了三趾马动物群,该动物群至少包括食肉目(猫科Felidae gen. et sp. indet.和鬣狗科Hyaenidae gen. et sp. indet.)、奇蹄目(林氏列角犀Dihoplus ringstroemi和平齿三趾马Sivalhippus platyodus)、偶蹄目(原河猪Propotamochoerus sp.、弓颌猪Chleuastochoerus sp.、山西兽Schansitherium sp.、古麟Palaeotragus sp.、羊羚Dorcadoryx sp.、高庄羚羊Gazella gaozhuangensis和似葛氏羚羊G. cf. gaudryi)等,显示其时代可与山西榆社盆地高庄组桃阳段相对比,为晚中新世晚期至上新世最早期,约6.0-5.2 Ma,大致对应于MN 13后段。由于该化石地点覆于唐县期夷平面上,显示了该夷平面的隆升时段当不早于上新世。另一方面,动物群面貌指示了一个与现代迥异的开放的、温暖湿润的森林草原环境。
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四川盆地北部下二叠统栖霞组陆源碎屑岩的发现及其指示意义
张鹏飞), 李凤杰), 李智武), 王佳, 宋金民), 陈政安, 叶玥豪), 陈政安), 张玺华, 王佳), 叶玥豪
Abstract:
在四川盆地北部旺苍双汇剖面下二叠统栖霞组海相碳酸盐岩地层中发现了一套陆源碎屑岩沉积。本文通过野外剖面观察、沉积学、岩石学和锆石U-Pb年代学的方法,分析了碎屑岩的物源和沉积环境,并在此基础上恢复了研究区早二叠世的古地理格局。结果表明,栖霞组陆源碎屑岩具有典型的滨岸—潮坪相沉积特征,指示研究区在栖霞早期经历过短暂的海平面下降和暴露。碎屑锆石形貌特征指示其经历过长距离搬运或再旋回沉积,锆石U-Pb年龄主要集中在2600~2400 Ma、1800~1200 Ma、1000~700 Ma和500~400 Ma四个区间。通过与扬子地块内部及周缘二叠系、泥盆系、志留系及前寒武系地层及侵入岩体的锆石U-Pb年龄频谱进行对比,综合区域构造—沉积演化,认为志留系—泥盆系是二叠系碎屑岩可能的物源。栖霞组碎屑岩的锆石年龄频谱与梁山组极为相似,说明梁山组很可能是碎屑岩的直接物质来源。碎屑岩的出现指示当时在上扬子北缘局部地区短暂存在过海岛或古陆,为碎屑岩的形成提供有利的沉积环境和物源供给。基于碎屑岩的沉积特征和物源分析,建立了四川盆地北部早二叠世多阶段古地理演化模式。栖霞组陆源碎屑岩的发现对于深刻认识上扬子北部地区早二叠世古地理格局、构造—沉积演化以及该地区的油气勘探均有着重要的指示意义。
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鄂尔多斯盆地镇原地区下白垩统砂岩地球化学特征及其对物源区、构造背景的指示
何中波, 胡宝群, 冀华丽, 贺锋, 耿英英, 黄少华, 朱满怀
Abstract:
本文通过对鄂尔多斯盆地镇原地区下白垩统砂岩进行主量元素、微量元素及稀土元素REE等地球化学分析,就下白垩统砂岩的沉积再循坏特征、化学风化及其构造背景和物质来源等展开讨论。研究表明:(1)下白垩统洛河组、环河组和罗汉洞组的物源主体上具有相似性,且在构造背景、物源区及物源特征上有良好的继承性。物源区总体具有富石英、富方解石胶结物、钾长石或富钾矿物较斜长石多的特点,罗汉洞组较环河组和洛河组硅质更高、方解石胶结物更少、质更纯。稀土元素REE配分模式曲线一致,轻重稀土分馏明显,富集大离子亲石元素Ba、Pb、Sr和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb、Ta、Th、Y等。自下而上随着地层变新,沉积岩中总的稀土含量有变小的趋势,重稀土元素分馏程度减小。(2)研究区下白垩统砂岩原始物质主要为长英质与基性岩混合岩(如中酸性侵入岩、长英质变质岩)及部分沉积岩。研究区大部分沉积物是鄂尔多斯盆地西南缘逆冲推覆带母岩风化剥蚀的产物搬运至此沉积形成,系首次沉积的物质,少数沉积物(即风成沙)为就地再次搬运堆积形成,系再循环沉积物质。(3)在构造背景上具有以被动大陆边缘构造环境占主要优势的特点。碎屑物主要来源于陆块源区,其次来源于再旋回造山带和混合源区。
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准噶尔盆地西北缘乌尔禾-黄花沟地区下白垩统沉积特征
冀华丽, 何中波, 钟军, 陈虹, 朱斌, 吴玉, 东前, 耿英英
Abstract:
文章通过对准噶尔盆地西北缘乌尔禾—黄花沟地区的露头和钻孔岩心、钻测井综合分析,结合镜下观察,对下白垩统吐谷鲁群主要岩石学特征、地层结构、沉积相类型及其展布特征进行了综合分析。以砂岩型铀矿成矿理论为指导,从沉积学角度,探讨了研究区下白垩统吐谷鲁群有利成矿砂体的类型及分布情况。结果表明:(1)下白垩统吐谷鲁a亚群岩石类型主要为长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩,吐谷鲁b、c和d亚群则以长石砂岩和长石岩屑砂岩为主;(2)下白垩统吐谷鲁群发育冲积扇、辫状河、三角洲和湖泊等4种沉积相类型。以德伦山为界,乌尔禾—夏子街一带以发育远源弱流的浅水三角洲沉积为主,而德伦山—黄花沟一带以发育高能量的辫状河沉积为主;(3)下白垩统有利找矿层位为吐谷鲁a+b亚群的原生灰-灰绿色粗碎屑建造。乌尔禾—油砂山一带的三角洲平原亚相分支河道是重要的找矿方向;夏子街一带广泛发育的三角洲前缘水下分流河道和席状砂厚大砂体横向延伸性好,具备“泥-砂-泥”结构,在水源、铀源、氧源补给充足的条件下具备形成一定规模砂岩型铀矿的能力;黄花沟一带在吐谷鲁a+b时期发育宽广且具有较大规模的辫状河砂体,发育铀矿化,是寻找层间氧化和潜水氧化的有利区域。
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上扬子南缘五峰-龙马溪组页岩地球化学特征及其对风化、物源与构造背景的指示
秦何星, 陈雷, 卢畅, 胡月, 熊敏, 谭秀成, 计玉冰, 陈鑫, 王高翔
Abstract:
为深入探讨上扬子地区南缘晚奥陶世-早志留世黑色页岩的物质来源、风化作用和源区构造背景,本文选取典型野外剖面进行系统采样,对五峰-龙马溪组页岩主量、微量和稀土元素地球化学特征进行系统研究并探讨其地质意义。结果显示:上扬子南缘五峰-龙马溪组黑色富有机质页岩具有与上地壳相似的贫高场强元素、富集大离子亲石元素特征,∑REE值(103.66×10-6~295.98×10-6,平均180.57×10-6)整体较高,稀土元素标准化配分模式与上地壳极为相似,呈现“V”型向右倾斜、轻稀土元素富集、重稀土元素平坦、轻重稀土分异明显、Eu负异常明显的特征;特征微量、稀土元素含量及比值,如:La、Ce、La/Yb、Sc/Cr,均表现出与被动大陆边缘特征值相接近;样品成分变异指数ICV值(0.55~14.1,平均2.28)和Zr/Sc-Th/Sc图解指示物源为构造带首次快速沉积产物,不具备沉积再循环特征;较低的CIA值(54.89~71.61,平均65.27)、A-CN-K图解和K2O/Al2O3-Ga/Rb图解表明物源受化学风化作用较小,沉积环境为寒冷、干燥环境;K2O、Rb、Al2O3/TiO2含量较高及Eu负异常指示其源岩以长英质火成岩及花岗岩类的偏酸性地质体为主;综合物源、构造背景判别图解,推断上扬子南缘五峰-龙马溪组页岩主体形成于被动大陆边缘,物源主要来自于西侧康滇古陆新元古代早期地台盖层,黔中隆起次之,伴随扬子板块东南部中酸性火山物质涌入沉积。
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白垩纪超静磁带短期负极性事件研究综述
Abstract:
白垩纪超静磁带,又称白垩纪正极性超时(Cretaceous Normal Superchron, CNS, 121.4~83.6 Myr),代表了地质历史时期的极端地磁场行为。开展CNS期间地磁场特征研究对于认识地球内部物理和化学过程(如外核流体运动、核幔边界热通量体制、地幔对流模式等)的异常变化具有重要意义。为此,笔者从极性倒转的角度对过去与CNS期间短期负极性事件相关的研究工作进行了系统梳理和总结,获得以下主要结论和认识:海相沉积、火山岩和陆相沉积记录共同指示CNS期间可能至少发生了七个(组)短期极性倒转事件,分别在中-晚阿普特期(M“-1r”或“ISEA”,118~116 Myr)、晚阿普特期-早阿尔布期(~113.3 Myr)、中阿尔布期(M“-2r” set?,~108 Myr)、晚阿尔布期(M“-3r” set?,~102 Myr)、晚塞诺曼期(~96 Myr)、晚土伦期(~91 Myr)和晚康尼亚克期-早圣通期(86~85 Myr),呈现全球同时性特征和4~6 Myr周期。但是,考虑到在古地磁采样与测试方法、地层定年、可能的重磁化和岩石磁学分析等方面存在的问题,对于CNS期间极性倒转事件的真实性及其发生时间、频率和持续时间等研究结果仍然具有争议。同时,短期负极性事件作为地球发电机数值模拟新的约束条件,有助于更加科学地揭示CNS期间地球内部独特的动力学变化过程以及与白垩纪中期全球地质事件在成因上的内在联系。下一步,开展白垩纪长时间尺度的高精度磁性地层学和地质年代学相结合的研究,以及针对负极性带的精细岩石磁学分析,是准确约束CNS期间短期极性倒转事件发生规律的关键。
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华北南缘任家滩-荞麦山钾质侵入岩:岩石成因及其对古元古代晚期裂解的指示
Abstract:
华北克拉通南缘的陕西洛南-河南豫西地区出露一系列形成于1.8~1.6Ga的碱性岩,对这些碱性岩的研究有助于提高对华北克拉通南缘古元古代构造环境的认识。本文选取陕西省洛南县任家滩-荞麦山一带钾质碱性侵入体进行系统的岩石学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素分析和岩石地球化学研究,讨论了其成因机制和构造背景。研究表明,任家滩-荞麦山岩体的主体岩性为正长斑岩,加权平均年龄为1689±20Ma(MSWD=0.12),表明其侵位时代为古元古代。该岩体富碱(Na2O+K2O=7.95% ~ 9.5%),高钾(K2O=4.67% ~ 8.51%);稀土元素总量较高(496.15×10-6~650.16×10-6,平均543.06×10-6),轻、重稀土元素分馏比较明显,轻稀土元素相对富集(LREE=454×10-6 ~ 605×10-6),重稀土元素亏损(HREE=39.3×10-6 ~ 45.6×10-6),具有弱负铕异常;K、Rb、Ba、Th富集,Nb、Ta、P、Ti亏损,并且具有明显的Sr负异常。εHf(t)值<0,TDM1值为2038~2218Ma,TDM2值为2250 ~ 2516Ma,说明岩浆源区物质与富集地幔有关或受到过地壳物质的混染。因此,任家滩-荞麦山岩体是由地幔玄武质岩浆与地壳基底太华杂岩形成的中酸性花岗质岩浆混合后形成的熔体,经强烈的结晶分异作用形成的,其形成于陆内裂谷的构造环境,是华北克拉通南缘对哥伦比亚超大陆裂解事件的响应。
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皖南伏岭A型花岗岩的成因:地球化学、锆石U-Pb年龄及Lu-Hf同位素特征制约?
Abstract:
伏岭岩体为一花岗岩体,位于江南造山带东段的皖浙相邻区,岩浆岩沿着近北东向的宁国—绩溪深大断裂断分布。笔者等对伏岭岩体鱼龙川(γ53(2))单元花岗岩开展了系统的全岩岩石地球化学、LA-ICPMS锆石U-Pb同位素年龄和锆石原位Lu-Hf同位素地球化学研究。LA-ICP-MS锆石 U-Pb定年获得花岗岩的侵位年龄为131.8±0.9Ma,属于江南造山带中生代晚阶段岩浆活动的产物。主量元素地球化学特征表明岩体富硅、富碱、贫钙、贫铁。微量元素特征显示具有较高的Rb、Th、U、Ga、Zr和Y含量,较低的Sr、Ba和Nb含量。稀土配分曲线呈现典型的“海鸥式”分布特征,显示强烈的负Eu异常;微量元素原始地幔标准化蛛网图显示明显的Ba、Sr、Nb的负异常,其高SiO2含量和Rb/Sr值、低Ba、Sr含量具备江南造山带东段皖南地区A型花岗岩的典型特征。岩体具有同源岩浆演化特征,源区可能存在磷灰石、钛铁矿矿物的分离结晶作用,而辉石类矿物的分离较少。伏岭岩体源岩主要来源于地壳中镁铁质岩石的部分熔融,其地球化学特征继承于源岩。锆石εHf(t)变化范围较小,均在-7.0~-4.6之间,二阶段模式年龄(TDM2)为1478~1630Ma,伏岭花岗岩可能由中元古代古老下地壳部分熔融形成,其源区物质以古老的下地壳壳源物质为主。伏岭岩体δEu正异常和部分样品的高Sr含量表明岩浆源区较深,其Th/U值、Th/Nb值、Th/La值均高于大陆地壳平均值,La/Nb值略低于大陆地壳平均值,这些地球化学特征均表明伏岭花岗岩的形成可能有地幔物质混入。伏岭岩体的形成可能受到碰撞作用的影响,岩体形成于后碰撞期,软流圈上涌导致了陆下岩石圈地幔的熔融,从而产生了大量新生的玄武质岩浆,随着这些新生幔源物质的底侵,中元古代的基底岩石被大范围的熔融,从而产生了伏岭A型花岗岩。
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北秦岭二郎坪群抱树坪组沉积时代与构造环境
Abstract:
二郎坪群抱树坪组作为北秦岭早古生代重要的沉积记录,其研究程度较低。本文通过对抱树坪组内火山岩夹层和花岗斑岩脉进行岩石学、地球化学和锆石U-Pb测年研究,旨在进一步确定其沉积时代与构造环境。研究结果表明:豫西夏馆地区抱树坪组火山岩夹层已被变质成为(黑云)阳起钠长片岩,常与黑云石英片岩呈“互层状”产出;岩石原岩为安山质凝灰岩,具有相对低的SiO2(52.56%~62.04%)、较高的Al2O3(10.70%~18.55%)、低的MgO(4.06%~ 6.21%)和FeOT/MgO(1.23~1.81),富集轻稀土元素和大离子亲石元素Rb、Th、U、K,相对亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti,具镁安山质岩石的特点;结合地球化学特征及前人研究认为抱树坪组可能形成于活动陆缘弧后盆地。获得黑云阳起钠长片岩原岩的结晶锆石U-Pb年龄为446.0±1.7Ma,以及侵入其中花岗斑岩脉的成岩年龄为430.0±3.0Ma,首次将抱树坪组的形成时代准确地限定为晚奥陶世至早志留世。综合区域研究成果认为,小寨组和抱树坪组在地层层序和地层时代上符合广义二郎坪群的划分方案,但大庙组、火神庙组及由小寨组和抱树坪组构成的整体三者在形成时代上表现为近于同时性,在空间上主体呈现近平行关系,可能主体属时代大体相当的不同沉积环境的产物;在大地构造属性方面,认为二郎坪群是在约470Ma之前由于商丹洋向北俯冲而形成的火山岛弧,在470~436Ma转化为弧后盆地,至约430Ma之前最终完成消减闭合。
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辽北潜山走滑转换带特征及其对规模性储层的控制
惠冠洲, 牛成民, 杨传超, 张江涛, 关超, 王明春, 赵婧
Abstract:
潜山走滑转换带在渤海海域发育较为广泛,但其发育特征及控储作用研究薄弱。利用钻井、测井、三维地震等各类资料,对辽北地区构造转换带发育特征、成因机制及其对潜山规模型储层控制作用进行分析。研究认为,燕山末期左旋走滑背景下,辽北潜山发育多种类型转换带;根据走滑断层的相互作用以及转换带的形态,可以将辽北潜山转换带分为单支弯曲型和双支叠覆型两种类型;根据局部应力状态可以进一步细分为单支反“S”型、单支“S”型、双支左旋右阶以及双支左旋左阶转换带4个亚类,其中单支反“S”型和双支左旋右阶型转换带属增压型转换带,单支“S”型和双支左旋左阶型转换带属释压型转换带。增压型转换带提供的压扭性动力破碎作用使得潜山发育大规模裂缝型储集层,是潜山规模型储层发育的关键。
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地质力学模型实验中变形量测方法的应用研究综述
苏占东, 王鸷文, 孙进忠, 张建勇, 梁金平, 牛耀, 张之泰, 曾扬农, 李梦园
Abstract:
地质力学模型实验作为一种便捷高效、成本低廉的研究方法,不仅可以将工程的破坏过程直观的呈现出来,而且可以作为了解工程整体力学特征、破坏模式和稳定情况的重要研究手段,在各类岩土工程问题的研究中有着广泛应用。由于地质力学模型材料的变形模量较低,同等应力条件下应变极其敏感,因此模型实验中变形测量显得至关重要。为了提升地质力学模型实验中变形量测的便捷性和准确性,对目前地质力学模型中对变形测量的主要方法进行总结分析。结果表明:目前对于模型变形量测的方法主要分为电测式测量方法、光学测量方法和机械式测量方法,其中电测式测量方法主要包括电阻式应变片法和位移计法,光学测量方法主要包括光纤类传感器法、数字图像相关法、光弹性贴片法和云纹干涉法,机械式测量方法主要包括百分表测量法和经纬仪观测法。通过对各种方法工作原理、主要应用案例及优缺点的阐述对比,得出不同方法的主要区别是测量范围和适用范围的差异,其中百分表法适用于测量小区域变形;测量内部变形可选择电阻应变片法及光纤传感器法;较大区域的变形可选择位移计法及光纤传感器法;指定点位移可选择经纬仪观测法;全场观测可选择数字图像相关法、云纹干涉法以及光弹贴片法。该成果可为相关地质力学模型实验的变形测量提供实验参考。
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原油裂解气资源评价方法及应用——以四川盆地震旦—寒武系为例
郭泽清, 赵文智, 谢增业, 王志宏, 姜华, 李剑, 朱光有
Abstract:
四川盆地震旦—寒武系天然气资源丰富。近年来,在四川盆地川中古隆起和北部斜坡区先后获得了两个万亿级大气区的重大发现。然而目前尚不明确该领域天然气的资源规模以及未来的勘探方向。本次研究基于该区天然气为古油藏原油裂解的基本认识,按照干酪根生油,再到古油藏裂解生气的技术路线对原油裂解气的资源量进行计算。应用成因法,采用PetroMod 3D盆地模拟软件,输入地层等厚图、岩相古地理图、烃源岩综合评价图、剥蚀量展布图以及生油动力学参数图版,建立三维地质模型分5个区块计算生油量,恢复了生油史并明确了古油藏形成的关键时刻。然后探讨了石油运聚系数、石油裂解率、天然气散失率以及寒武系石油运移的分配系数,并创建了天然气散失系数计算公式。最终得到全盆地震旦—寒武系常规天然气资源量为13.43×1012m3,其中寒武系为5.43×1012m3,震旦系为8.0×1012m3。并指出除了川中地区以外,川南和川东具有巨大的勘探潜力,尤其是位于川南地区德阳-安岳裂陷槽两侧的台缘带和台内颗粒滩是下一步勘探的现实领域。本次研究一方面提供了一套切实可行的原油裂解气资源量的评估方法;另一方面落实了四川盆地震旦—寒武系天然气的资源量潜力,坚定了勘探信心。本次研究在理论创新和勘探实践中都具有重要意义。
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玄武岩纤维原料特征的统计及分析研究
Abstract:
玄武岩纤维是以玄武岩或它种成分相近的岩石为主要原料,经熔融后拉制而成的一种高性能纤维。天然矿石的成分波动会造成拉丝困难或纤维性能不稳定,本文收集了54组原料岩石以及114组玄武岩纤维样品的化学成分数据,研究归纳了玄武岩纤维所需原料的岩石学特征、参数指标特征和其他特征,分析提出了可拉丝岩石相关参数指标的最佳区间。适于生产玄武岩纤维的原料矿石,其特征可总结如下:岩石学方面,以基性岩以及SiO2含量为53%~57%的中性岩为佳,岩石类型最佳为玄武岩或安山玄武岩;岩石结构最佳为间隐结构、玻基斑状结构或玻璃质结构;构造的影响是间接的,主要为气孔或杏仁构造中可能含有的一些不利矿物的影响;矿物组成方面,蛇纹石、沸石等含水矿物会在熔融过程中产生气泡,影响纤维制备连续性的同时也有利于原料的充分熔融,镁橄榄石、磁铁矿等高熔点矿物会使原料在熔融阶段难以完全熔化,导致熔体不均匀并容易析晶。参数指标方面,可拉丝岩石的酸度系数(Mk)最佳区间为4.0~5.5;黏度系数(Mv)为2.0~3.0;硅铝氧化物与其他氧化物比值为1.5~3.0;氧化物组成的物质的量分数分布为n(RO)=20%~30%,n(RO2)=57%~70%,n(R2O3)=10%~16%(R为阳离子)。
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大兴安岭北段盘古河上游早古生代中基性杂岩年代学、地球化学特征及其地质意义*
李强, 程学芹, 王艳凯, 李志敏, 刘洪章, 杨宁, 申晋青, 罗善霞
Abstract:
额尔古纳地块出露的早古生代岩浆岩的成因、源区特征及动力学背景对于揭示恢复区域构造演化历史具有重要意义。本文选取大兴安岭北段盘古河上游地区早古生代中基性杂岩进行了岩石学研究和锆石U-Pb年代学及岩石地球化学分析。野外调查及室内研究表明杂岩体的岩石类型以角闪辉长岩和辉长岩为主,少见石英闪长岩、闪长岩、辉石岩、橄榄辉长岩等中性岩和超基性岩。测年结果显示,角闪辉长岩的成岩年龄为479.2±2.1Ma,表明该杂岩体形成时代为早奥陶世。地球化学组成上,盘古河上游早古生代中基性杂岩SiO2含量介于40.74%~54.95%,Fe2O3T含量为3.99%~14.66%,MgO含量介于3.36%~17.78%,Mg#值为47~79,为(高钾)钙碱性系列岩石,相对富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,δEu=0.77~2.06,相对富集Rb、Ba、U、K、Pb和Sr等大离子亲石元素及放射性元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,与俯冲带弧岩浆岩地球化学特征类似。岩浆来源于以俯冲流体交代为主、沉积物熔体交代为辅的岩石圈地幔部分熔融。源区以含尖晶石的石榴石二辉橄榄岩为主,少量为尖晶石二辉橄榄岩,并在上升过程中经历了不同程度的结晶分异作用。结合区域岩石地层资料,综合分析表明盘古河上游早古生代中基性杂岩形成于大陆拉张带(或初始裂谷)的构造环境,很可能与西伯利亚板块和额尔古纳地块碰撞后岩石圈伸展背景有关。
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镜泊湖地区杏山火山群的火山岩特征及其岩浆演化
郭可欣, 刘永顺, 聂保锋, 郭磊, 张辉, 黄志聪, 侯鹏, 李耀
Abstract:
镜泊湖火山区是我国陆内新生代玄武岩研究的一个重要窗口。东南部的杏山火山群研究不足且先前的研究否定了其岩浆经历过同化混染作用。本文对杏山火山群玄武岩开展了系统的岩石学、岩石地球化学和Sr-Nd-Pb同位素的研究,认为杏山火山群主要为碱玄岩和粗面玄武岩,原生岩浆在上升过程中橄榄石和单斜辉石发生了分离结晶,并在上地壳区域时发生了同化混染作用,AFC作用较为微弱。将杏山火山群与同期镜泊湖玄武岩对比发现,两个地区的碱玄岩都来源于石榴石橄榄岩的部分熔融,杏山火山群的部分熔融程度略低于同期镜泊湖玄武岩。在岩浆源区方面,杏山火山群的岩浆源区为PREMA与BSE端元的混合源,同期镜泊湖玄武岩的岩浆源区为EMII与BSE端元的混合源,岩浆源区的不均一性和岩浆演化的差异是造成二者差异的最主要因素。
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赣南铁山垅钨矿田与成矿有关的花岗斑岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征
Abstract:
赣南铁山垅钨矿田位于南岭钨锡多金属成矿带东部,已探获黑钨矿资源量超10万吨。铁山垅复式岩体包括主体似斑状黑云母花岗岩和补体细粒二云母花岗岩两部分,花岗斑岩呈脉状分布。矿田内花岗岩具有相似的地球化学特征,都属过铝质高钾钙碱性花岗岩类,表现出高硅、富铝、富碱、高钾、富成矿元素(W、Sn、Cu、Mo)和亏损Ba、Sr、Ti、P、REE、Eu,稀土配分曲线呈典型的“海鸥式”分布和M型四分组效应等特征。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法获得花岗斑岩206Pb/238U 年龄为146.7±0.5 Ma(MSDW=0.5),成岩时代属晚侏罗世。锆石的176Lu/177Hf=0.000 973~0.001 989,fLu/Hf=﹣0.97~﹣0.94,εHf(t)=﹣17.9~﹣10.3,二阶段模式年龄为1.86~2.33 Ga,显示原岩为古元古代地壳。综合分析认为,铁山垅矿田岩浆活动可划分为160~154 Ma、154~151 Ma、148~145 Ma三个阶段,钨锡矿成矿主要集中在第二阶段,且第三阶段花岗斑岩与铜多金属矿成矿关系密切,深部具有较大的前景。
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会徽:地质学会的文化表达
张井飞, 文恒, Tatiana Fecklovia, 张九辰
Abstract:
会徽是一种行业标识、一段历史烙印、一个学术品牌,它作为一种信息载体,以简单、形象、易识别的图像表达了学术团体的学术宗旨和使命,同时彰显了学术团体的工作目标、学术精神等科学文化内涵。本文以中国地质学会会徽为分析案例,通过与东西方几个代表性国家地质学会的文化宗旨与会徽内涵的比较,探讨会徽在学会科学文化建设中的作用。
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湘东雁林寺金矿田及邻区构造变形事件与控矿构造属性
Abstract:
雁林寺金矿田位于湘东北金矿区南部,发育大量中小型金矿床(点)。前人对区内包括控矿构造在内的各类变形的运动学特征及形成时代和机制尚缺乏探讨和解析,从而影响到对矿床形成和保存规律的全面认识。鉴此,本文基于区域构造特征和大量露头构造的详细解析,厘定了雁林寺金矿田及邻区的构造变形序列及其时代背景,并结合矿床地质和同位素测年等其它资料,探讨了成矿时代和控矿构造属性。主要认识如下:(1)研究区自早至晚经历了新元古代中期NW向挤压、志留纪早期NW向挤压、志留纪末花岗岩体主动侵位挤压、中三叠世晚期NW向挤压、晚三叠世NNW向~SN向挤压、中侏罗世晚期NWW向~近EW向挤压、白垩纪NW—SE向伸展、古近纪中晚期NE向~NNE向挤压、古近纪晚期—新近纪初NW向挤压等9期构造事件,形成了不同走向和规模的褶皱、逆断裂、顺层剪切带、正断裂、右行和左行走滑断裂与剪切破裂、断陷盆地、劈理、膝折等构造类型,以及部分构造走向的后期偏转。(2)区内存在志留纪末和晚三叠世两期金成矿作用,均与同期花岗质岩浆活动有关。(3)雁林寺金矿田容矿构造主要有前中生代顺层脆韧性剪切带和层间断裂、中—晚三叠世的NW向~NWW向右行走滑断裂和剪切裂隙、花岗岩枝的内外接触带等3类。志留纪末金矿床的导矿构造为先期NE向深部逆断裂,晚三叠世金矿床的导矿构造为中三叠世晚期的NE向逆断裂、晚三叠世早期的NEE向和EW向逆断裂。对两期金矿床而言,成矿后各期变形事件中形成的不同类型断裂均可能成为破矿构造。
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黔东南凯里—黄平地区梁山组铝土矿含矿岩系沉积时代之商榷
Abstract:
[提要] 黔北—渝南大竹园组(C2d)与黔东南凯里—黄平地区梁山组(P2l),都是铝土矿含矿岩系,均产有丰富的孢子花粉。经孢粉专家鉴定,结合其它地质特征,大竹园组沉积时代为晚石炭世逍遥期,即卡西莫夫期-格舍尔期。梁山组沉积时代为中二叠世罗甸期早期,即空谷期早期。《中国矿产地质志.贵州卷.铝土矿》(2019)第六章“凯里式铝土矿”中,在没有地质依据的情况下,将凯里—黄平地区原中二叠统梁山组肢解成两部分:即原梁山组上段炭质页岩、煤层、石英砂岩等仍称为中二叠统“梁山组(P2l)”;而将原梁山组中段的铝土矿、铝土岩等及下段的铁质黏土岩、菱铁矿层等更改为下二叠统“大竹园组(P1d)”,并将其沉积时代定为“早二叠世撒克马尔期—亚丁斯克期,相当于中国的紫松期晚期—隆林期”。如此一来,将给通行多年的、有明确定义的、有层型、次层型支撑的贵州省中二叠统梁山组地层单位造成混乱,值得严重关注。
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2013,59(6):1097-1109, DOI:
Abstract:
深水环境下内波、内潮汐沉积从在地层记录中被发现已过去20年,在这20多年里虽然积累了不少资料,但至今未对内波、内潮汐沉积进行细分。本文以地层记录中已发现的内波、内潮汐沉积为基础,结合内波、内潮汐的破碎过程和海洋物理学中内波的研究现状,对深水内波、内潮汐沉积的分类进行了探索。将其分为3个层次下的9种类型,分别为:正压内潮汐沉积、斜压内潮汐沉积、正压短周期内波沉积、斜压短周期内波沉积、等深流叠加内波沉积、低密度浊流叠加内波沉积、长周期内波叠加沉积、驻波沉积和其他内波叠加沉积。地层记录中已发现的内波、内潮汐沉积分别归为:正压内潮汐沉积、正压短周期内波沉积和长周期内波叠加沉积3类,其余类型尚未被发现。这样的分类较合理地解释了为什么在现代海洋中内波、内潮汐无处不在,但地层记录中的内波、内潮汐沉积却少得可怜的现象,同时将内波、内潮汐沉积研究和海洋物理学中对内波的研究结合起来,并能将内波、内潮汐沉积研究置于更为广阔的研究背景之中,使之可以和大洋突发事件、天文旋回及大洋环流等联系起来。
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丁一, 李智武, 冯逢, 翟中华, 孙玮, 汤聪, 张葳, 张长俊, 刘树根
2013,59(2):389-400, DOI:
Abstract:
下侏罗统自流井组大安寨段是川中地区的主力产油层之一,通常认为储集体为高能介壳滩相的“纯”灰岩。本文基于露头、岩芯、薄片、扫描电镜等观察,认为川中龙岗地区自流井组大安寨段为一套典型的湖相混合沉积,包括狭义的混积岩和广义的混合层系。狭义混积岩成分以碳酸盐为主,由碳酸盐、陆源碎屑和泥质以不同比例混积而成,包括含砂泥质介壳灰岩、含泥砂质介壳灰岩、含介壳含泥钙质砂岩、含介壳含砂钙质泥页岩等岩石类型。广义混合层系主要为介壳灰岩、泥页岩、砂岩与狭义混积岩等构成的互为夹层或近等厚互层。混合沉积类型主要有间断混合、原地混合和相混合3种,分别受控于风暴作用、水动力条件和优势相。由于后期强烈的压实作用,原生孔隙消失殆尽,无论是较纯的介壳灰岩还是混合沉积都极为致密,其储集空间主要为溶蚀孔洞、溶蚀微孔、微裂隙和构造裂缝。除了“纯的”介壳灰岩外,由介壳和粉砂—泥质混积而成的泥质介壳灰岩和含介壳泥页岩由于微裂隙相对发育,部分物性好的层段也可以作为储层。上述结果和钻测成果暗示:临近烃源的低能介壳滩和介壳滩缘等混积相的粉砂—泥质介壳灰岩和含介壳泥页岩是一种广泛发育的潜在储集体,这对于致密油勘探而言尤为重要,应该引起重视,建议进行试点勘探。
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2014,60(4):851-857, DOI:
Abstract:
老挝含盐盆地白垩纪时期位于新特提斯域东南部,晚白垩世沉积了巨型钾盐矿床。其中,万象东南部的他曲盆地钻孔含盐系中硬石膏δ34SV CDT值集中分布在138‰~153‰,与同期海相蒸发岩δ34S值近似,表明石膏为海相成因。据此,也进一步证实老挝含盐盆地成钾物质大多来自于同时期的古海水,但同时也受到大陆水的掺杂。依据老挝含盐盆地与思茅盆地钾盐矿床沉积时代相近,同时结合勐野井组石膏硫同位素组成,笔者初步认为两盆地在硫同位素组成上具有相近的海源特征,推断它们在海侵期可能曾连通。
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2005,51(6):681-693, DOI:
Abstract:
2O世纪7O年代建立的蛇绿岩(Ophiolite)概念认为出露在缝合带中的一套镁铁一超镁铁岩组合是大洋岩石圈的残留,其岩性单元可以与现代大洋岩石圈各个层圈一一对应,所以蛇绿岩是确定古板块边界的重要证据,该认识促进了板块构造学说的发展。近年来完善的MOR 型和SSZ型蛇绿岩理论体系认为MOR 型蛇绿岩形成于洋中脊(MOR),SSZ型蛇绿岩形成于俯冲带上(Supra—Subduction Zone),二者的地幔橄榄岩、堆晶岩组合及上部熔岩在岩石学、矿物学和地球化学方面均有不同的特征,洋陆俯冲和洋内俯冲是形成SSZ型蛇绿岩的两种机制,较为合理地解释了蛇绿岩的多样性及其与大洋岩石圈的差异。由于大洋板块的俯冲作用,在缝合带中MOR型蛇绿岩很少被保存下来,保存较好的大多数为SSZ型蛇绿岩。本文探讨了蛇绿岩研究中经常遇到的问题并提出了解决的思路,同时认为Rodinia超大陆前是否存在蛇绿岩、太古宙绿岩是否为蛇绿岩均为有待深入研究的问题。
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2014,60(1):1-21, DOI:
Abstract:
根据近年来全球地壳上地幔探测的成果,分析了洋陆转换、地壳和岩石圈加厚的作用过程。洋陆转换作用可分为以下五个演化阶段:① 同大洋扩张期的地壳增厚;② 海沟发生与早期俯冲;③ 俯冲带成熟与沟弧盆体系形成;④ 俯冲带汇聚和位移;⑤ 陆—岛碰撞和陆壳连接。同大洋扩张期的地壳增厚作用指发生在被动大陆边缘的地质作用。包括沉积作用,岩浆底侵作用,下地壳和岩石圈地幔压裂,形成海沟等。海沟形成后陆缘转变为主动大陆边缘,大地构造机制转换为板块俯冲作用。成熟期的洋—陆转换作用特征是海盆扩张和板块俯冲造成的洋壳缩短取得平衡。弧后盆地和弧后边缘海的打开,表明俯冲带进入完全成熟的阶段。洋脊俯冲之后过成熟期的洋—陆转换作用,其特征是海盆逐渐缩小而且板块俯冲带汇聚。这里既有密集的俯冲带又有短期打开的边缘海岭;俯冲带不断位移,既可后撤也可前冲;俯冲板块经常发生断裂和拆沉。过成熟期的板块俯冲结果是边缘海微板块的萎缩。经过陆—岛碰撞,岛弧地壳增厚,与大陆板块连为一体,成为大陆内部的一个构造单元,即显生宙的“古洋—陆转换带”。
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2006,52(2):251-265, DOI:
Abstract:
南岭构造带发育在强烈褶皱变形的基底之上,发育了华南地区最大规模的早中生代花岗岩和裂谷盆地。基底由变质的新元古代一奥陶纪复理石一火山岩系和未变质的晚泥盆世一早三叠世沉积岩系所组成。与南岭带构造演化关系最为密切的区域断裂带有萍乡一桂林、龙岩一海丰、赣江等5条,制约着中、新生代岩体和盆地的分布、规模和产状。无论是物质来源还是形成与演化的动力学背景,南岭构造带均离不开其北面的大别造山带和南西面的印度支那造山带。南岭地区存在3条近东西方向的花岗质岩带,严格受深部构造制约,岩体常受褶皱和断裂构造控制。3个花岗岩带中的岩体时代,具有横向上北老南新、走向上西老东新、朝大洋方向年轻化的迁移演化规律,中生代东西向的花岗岩带是在古特提斯构造域近东西向的断裂带基础上发育的,岩浆热隆伸展构造和变质核杂岩多数发育在两组大断裂的交汇处。在研究区厘定出3种基本盆地类型,晚三叠世-早侏罗世发育类前陆盆地,中侏罗世发育裂谷盆地,早白垩世属火山-沉积断陷盆地,晚白垩世以来则几乎全是箕状断陷盆地。前中侏罗世盆地构造主要受特提斯构造域和印支期碰撞的影响,晚侏罗世以来盆地构造则主要受太平洋构造作用和陆内深部构造的联合制约。武夷山是晚中生代的古地理与气候分隔带;赣江带是晚中生代的火山岩界线;闽西-赣南-粤东地区存在一个近东西向的中侏罗世陆内裂谷带。区内存在3种盆一岭耦合类型:挤压逆冲型(少量)、走滑剪切型(少量)和伸展拆离型(大量)。中、新生代盆地构造和花岗岩山岭有着密切的时空与成因联系,共同构成了华南盆岭构造体系。最后对前中生代构造作用、印支期构造事件、两种构造体制的转换等问题进行了探讨。晚泥盆世-中三叠世研究区为浅海-滨海环境,几乎没有岩浆活动,龙潭期曾区域抬升为陆,地质事实不支持华南东部存在晚古生代深海洋盆的观点;南岭地区J2和J3之交形成的两类不同力学性质、岩石组合、应力场特征的盆地构造,是特提斯向太平洋构造域转变的宏观标志;南岭东段是这两种构造体制叠置和转换的重要位置之一。
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王杰, 任军平, 何胜飞, 许康康, 刘晓阳, 左立波, 孙凯, 龚鹏辉, 贺福清
2014,60(5):997-1008, DOI:
Abstract:
南非是世界上金矿石资源量最为丰富的国家,其金矿床主要产于东北部地区,主要有三种类型:① 赋存于兰德盆地砾岩型建造中的“兰德”砾岩型金矿床,② 产在绿岩带中的绿岩带型金矿床,和③主要与白云岩有关的白云岩型金矿床,以前两种类型为主。“兰德”砾岩型金矿床通常品位高,开采规模最大,目前采矿的深度最大,是南非最重要的矿床类型,其矿床成因长期以来存有争议,主要有两种观点,分别是砂矿模式和热液模式,就目前资料来看笔者等认为其代表了两个不同的矿化阶段;绿岩带型金矿床则以巴伯顿地区为代表,矿床具有规模大、易开采等特征,因此在南非金矿床开采中占有重要位置,其矿床主要赋存于石英脉或剪切带中, 矿床成因主要有三种,分别是火山成矿模式、转换滑脱构造模式和构造交叉模式。
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2017,63(1):134-142, DOI:
Abstract:
本文介绍了山东蒙山地区南坡保存的丰富而清晰的第四纪冰川遗迹,重点展示了兰溪山谷的冰石河、侧碛堤组合,并对相伴产出的擦痕、磨光面、颤痕等冰川遗迹进行了调查与测量。同时对冰石河、侧碛堤的分布、规模、物质组成、岩石特征进行了介绍。根据侧碛堤的排列位置及砾石的风化程度,初步确定为末次冰期的冰碛遗迹;对山谷两侧磨光面上的擦痕进行了测量统计,显示谷壁磨光面上擦痕的长宽比具有10:1左右的比例规律;根据侧碛最大高度法(MELM),结合对于蒙山侧碛的调查,对蒙山雪线的高度进行了估算,初步估算蒙山南坡末次冰期时的雪线高度约为700 m左右。蒙山地区这些组合冰川遗迹的发现,为中国东部第四纪冰川的研究提供了直接的证据。
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2013,59(6):1131-1142, DOI:
Abstract:
滇西北金沙江缝合带格亚顶—茂顶地区广泛出露一套岩性为绢云母石英片岩、石英岩、斜长角闪岩、二云母石英片岩和大理岩等岩石的变质岩系,该变质岩系的原岩沉积时代存在较大争议。本文对采自其中的绢云母石英片岩和石英岩进行了LA MC ICP MS锆石U Pb年龄测定,测试表明,其中绢云母石英片岩锆石年龄中最年轻年龄为205 Ma,锆石年龄谱的主峰值为约231 Ma,两个次峰值年龄分别为约214 Ma和约255 Ma,并存在约420 Ma、约502 Ma、约873 Ma、约1.94 Ga和约2.46 Ga的年龄峰;石英岩锆石年龄中最年轻年龄为332 Ma,锆石年龄谱的主峰值为约361 Ma,次峰值为约422 Ma,其它峰值为约1.40 Ga、约1.56 Ga和约1.72 Ga。上述同位素年龄表明绢云母石英片岩原岩的沉积时代应晚于205 Ma,可能为晚三叠世;石英岩原岩的沉积时代应晚于332 Ma,可能为早石炭世。该套变质岩系并非前人认为的元古宙基底。此外,所分析样品的锆石年龄谱还显示该变质岩系的碎屑物质主要来源于扬子陆块。
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2013,59(6):1165-1176, DOI:
Abstract:
中国碳酸盐岩分布面积广、热演化程度高、有机质丰度普遍较低,研究低丰度碳酸盐岩能否成为有效烃源岩对评价碳酸盐岩油气潜力和勘探前景具有重要意义。多方面研究表明,随着深度增大或热演化程度的提高,碳酸盐岩烃源岩TOC降低、生烃潜力和残留烃量均表现出先增大后减小的趋势,生烃热模拟实验结果等都表明低丰度碳酸盐岩烃源岩可以发生生排烃作用,国外勘探实践亦发现低丰度碳酸盐岩作为烃源岩的油气田,这都表明低丰度碳酸盐岩可以成为有效烃源岩。确定碳酸盐岩烃源岩TOC下限需要考虑多个因素,研究认为碳酸盐岩烃源岩的TOC下限应该比泥页岩的05%低一些。根据排烃门限,利用生烃潜力法和物质平衡数值模拟计算法确定了不同成熟阶段有效烃源岩TOC下限,结合前人研究成果和勘探实践,综合确定低成熟阶段、成熟阶段和高过成熟阶段碳酸盐岩有效烃源岩的TOC下限分别为TOC≥14%、TOC=01%~14%和TOC<01%。
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邓晋福, 冯艳芳, 狄永军, 刘翠, 肖庆辉, 苏尚国, 赵国春, 孟斐, 车如风
2015,61(6):1211-1224, DOI:
Abstract:
长期以来,许多著名学者提出众多模型,讨论古亚洲构造域的构造演化和造山(带)结构样式。但是,认识上的分歧很大,特别是关于主洋盆的空间位置和闭合时间。本文主要基于中国侵入岩大地构造编图(1∶250万)和研究这个侧面,参与讨论。① 侵入(岩)弧,碰撞和后造山岩石组合,随时间由西向东变新,同时,主构造带走向从近东西向转为近南北向,暗示古亚洲洋的闭合最终转化为太平洋构造域。② 位于主洋盆北侧的是宽阔的西伯利亚克拉通南缘的沟—弧—盆系统;位于南侧的西面为南天山被动陆缘,中部为塔里木克拉通北缘的窄的沟—弧—盆系统,东面为华北克拉通北缘的活动陆缘。③ 主体侵入(岩)弧的内部分散地分布着从Pt3开始的残留弧和残留oφ,被看做是主体弧的基底。 ④ 传统上认为的构造相对稳定的“地块”,本文基于它们的侵入(岩)组合归为残留弧,认为不是构造上相对稳定的性质,并未采用“地块”的术语,而把它们看作洋陆转换过程中早期残余岛弧处理。⑤ 提出主洋盆的识别有三个标志,(a) 洋闭合最晚,(b) 或为双向俯冲(当两侧均为活动大陆边缘时),或单向俯冲(当一侧为被动陆缘,另一侧为活动陆缘时),(c) 长寿命的洋以及洋闭合带常常发育地中海式残余洋发育的陆—陆碰撞早阶段。 ⑥ 该构造域主要发育Pt3—T的侵入(岩)弧和oφ,支持Sngor等关于大量新生陆壳的推测,亦与大量花岗岩类为εNd(t)“+”值符合。新生陆壳的形成又暗示,长时间的洋俯冲必导致地幔的冷却,以及大量榴辉岩进入地幔,最终导致高密度的地幔下降流形成,必导致洋的闭合与随后的陆—陆碰撞,形成最初的东亚大陆。
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2004,50(6):587-592, DOI:
Abstract:
大量的岩石化学资料分析表明,峨眉山大火成岩省玄武岩的TiO2含量是连续变化的,不存在明显的间断。野外地质特征表明高钛和低钛玄武岩既不存在空间分带,也不存在时间分带。其Sr、Nd和Pb同位素组成也没有明显的区别,推测它们可能是同源岩浆分离结晶的产物。根据MgO和TiO2的相关关系,可将苦橄岩和玄武岩的演化划分为4个趋势,并采用分离结晶模式对其进行了成因模拟,表明高钛和低钛玄武岩是同—母岩浆(苦橄—玄武岩浆)通过不同矿物相分离结晶的产物。
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2016,62(3):693-708, DOI:
Abstract:
北京境内的西部山区统称为北京西山,亦简称京西,是北京西部的天然屏障, 也是京城连接河北、山西和内蒙古等地的重要通道。京西矿产资源丰富,尤其盛产优质煤炭,是京城重要的能源基地。京西风景秀美,宗教文化渊源深厚,是北京周边的宗教圣地。连接京西重要军事设施、宗教场所和数百个自然村落的古代道路统称京西古道,主要繁荣于明清年间。随着现代铁路和公路开通,这些古道渐渐冷清。但近年来,成了人们郊游的良好场所。在人工开凿修建的古道上(大型铺砌路石和垭口基岩路面)散布着许多直径十几厘米的圆形凹坑,本是运送煤炭等货物的驮畜数百年间长期不断踩踏的产物,因此通常被称为“蹄窝”。近年来,这些蹄窝却被某些地质学家当作天然形成的“壶穴”在网上作科普宣传, 且被许多游人信以为真。本文从京西古道的发展史、元明清三朝京西煤矿的开采历史文献等方面对京西古道进行了考证,特别对京西古道上的蹄窝首次进行了系统的测量与描述,从其空间分布、形成的时间要素、微观特征、永定河及大石河河谷中的天然壶穴对比、人文历史证据以及与中国国内其他古道的视频资料等诸多方面对蹄窝的成因进行了讨论,证实京西古道上的蹄窝不是水流冲刷形成的壶穴,而是运送煤炭等货物的驮畜数百年间不断踩踏所形成的蹄坑。在蹄窝的形成过程中,不排除有岩石的差异性风化和溶蚀作用的参与,但这种作用远小于牲蹄踩踏的机械作用。
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2013,59(6):1143-1149, DOI:
Abstract:
华南早寒武世黑色岩系重晶石矿床是全球著名的沉积型层状矿床。本文报道了我们最近的一项新发现,在该区天柱大河边重晶石矿床中首次发现了环带钡冰长石,环带的外带BaO含量1653%~1786%,K2O含量777%~819%,相比而言,核部BaO含量1204%~1421%,K2O含量860%~979%。结合成矿地质背景和已有工作报道,讨论了这一新发现的地质意义。认为这种环带钡冰长石的出现,反映了重晶石成矿受到热水作用影响,且其形成过程中经历了不同期富钡流体的影响,成矿可能属于一种热水、断控、幕式、渐进的过程,这不仅进一步揭示了矿床的热水(液)喷流沉积成因,而且加深了对成矿过程的刻画。该认识还可供全球沉积型重晶石矿床成因研究时类比参考。
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2014,60(2):237-259, DOI:
Abstract:
根据近年来全球地壳上地幔探测的成果,分析了大陆碰撞造山作用过程。在大地构造物理学中,演化重建的基础为地壳上地幔探测结果和宏观物理学定理,方法为岩石圈结构模型的解构。大陆碰撞使洋陆转换带岩石圈正式拼入大陆板块,造成大陆的增生。阿尔卑斯—喜马拉雅碰撞造山带在碰撞前陆缘广泛发育有洋—陆转换带,这种碰撞称为裙边碰撞。由于比较松软的洋陆转换带岩石圈夹在中间,裙边碰撞时不发生典型的刚性碰撞和反弹,碰撞产物中常见蛇绿岩套及泥砾混杂堆积,少见超高压变质岩片的折返。大别—苏鲁碰撞造山带在碰撞前洋—陆转换带不发育,这种碰撞称为裸碰撞。裸碰撞属于刚性碰撞,碰撞时发生反弹,碰撞产物中少见蛇绿岩套及泥砾混杂堆积,常见超高压变质岩片的折返。裸碰撞后的反弹为超高压变质岩片的折返创造了条件。裙边碰撞和裸碰撞的作用过程都可分为四期,第一期为碰撞前期,第四都为后造山期。裙边碰撞和裸碰撞的不同在于,第二期主碰撞期裙边碰撞冲撞大陆板块没有明显反弹,第三期陆—陆俯冲期超高压变质岩片折返不明显。造山后期是碰撞造山过程逐渐停息期,即两大陆板块间的应力从挤压转化为拉张的阶段。这时两大陆板块之间有了共同的一个旋转极,但是碰撞造山诱发的岩石圈拆离和变形仍在进行,碰撞带岩石圈成为大陆内部热流会聚和岩浆活动的优选通道,诱发强烈的岩浆活动。
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2012,58(3):533-541, DOI:
Abstract:
本文从降雨临界值研究、监测技术方法、区域性监测预警系统三个方面对滑坡监测预警的国内外研究现状进行了回顾和总结。首先归纳了国内外28个国家或地区的滑坡降雨临界值及统计方法,三个模型——日降雨量模型、前期降雨量模型和前期土体含水状态模型,基本概括了当前降雨诱发滑坡临界值的确定方法;但由于降雨入渗触发滑坡的复杂性,不同机理的滑坡“需要”不同的降雨临界值;目前的研究趋势是对雨量雨强雨时—土体渗流场动态变化—土体抗剪强度变化的耦合关系进行研究。按监测对象的不同,滑坡监测可分为四大类,即位移监测、物理场监测、地下水监测和外部诱发因素监测;按监测手段的不同,则可分为人工监测、简易监测、专业监测三大类;目前国内外在滑坡监测技术、方法、手段上并无太大差距,专业仪器已成为常规设备,只是由于价格因素得不到普及;一些新技术如InSAR、三维激光扫描等能很快应用到滑坡监测领域;监测数据的采集和传输也都实现了自动化和远程化;监测和预警系统有向Web—GIS发展的趋势。利用一个地区的滑坡易发区划或危险区划,结合降雨临界值,可以设定不同的预警级别,在区内布设一定数量的雨量站,监测雨量加上预报雨量,就可进行滑坡预警预报,国内外的区域性降雨型滑坡监测预警大体都是这个思路和做法,该方法在对公众进行警示方面起到了良好效果,但由于预警的范围太大,在具体的单点防治上,难以做到有效。我国在近10年开展了大量的监测预警工作,并取得了丰硕的成果,但根据统计数据,其成功预警率却并不理想,这一方面表现在成功预警实例中专业预警所占比例过低,另一方面同时表现在发生的大量的地质灾害在已有的预警点之外。制约目前工作有效性的主要问题是滑坡隐患点的排查和识别问题,因为只有识别出了隐患点才能进行下一步的监测和预警,它是一切工作的基础。而解决这一问题的重要途径是分析区域上的滑坡发育规律,找到有效的隐患点识别技术方法,以及引进风险管理的概念,进行监测资源的合理分配和有效预警。
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2013,59(6):1177-1188, DOI:
Abstract:
地震滑坡编目是地震滑坡区域研究的基础。近年来,单次地震事件后的地震滑坡编目工作成果多有出现,然而,地震滑坡编目误差分析,尤其是滑坡的面积与体积误差分析研究却是一项空白。本文提出了一种基于遥感影像空间分辨率的地震滑坡编目误差分析方法,并分别对2010年4月14日玉树Mw69级地震触发的2036处滑坡、2010年1月12日海地Mw70级地震触发的30828处滑坡、2008年5月12日汶川Mw79级地震触发的197481处滑坡编目图进行误差分析。结果表明玉树地震滑坡面积为1191 km2,误差范围是1153 ~1229 km2(9681%~10319%),体积为2012×106m3,误差范围是1947×106~2078×106m3(9677%~10328%);海地地震滑坡面积为15743km2,误差范围是15118 ~16368 km2(9603%~10397%),体积为29698×106m3,误差范围是28594×106~30821×106m3(9628%~10378%);汶川地震滑坡面积为1160025km2,误差范围是1072258 ~1248424km2(9243%~10762%),体积为4693159×106m3,误差范围是4372957×106~5033739×106m3(9318%~10726%)。遥感影像分辨率与滑坡编目误差的关系分析表明不同分辨率遥感影像对地震滑坡编目图误差有明显影响,地震滑坡强频分布与滑坡编目误差的关系分析表明滑坡规模对地震滑坡编目图误差也有明显影响。该地震滑坡编目图误差分析方法可以推广应用于更多的地震滑坡事件。
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2012,58(1):91-104, DOI:
Abstract:
始新世—渐新世(E—O)气候转变(34 Ma前后)是新生代气候演化过程中最显著的变冷事件之一,标志着地球气候由“温室”进入“冰室”。这一转变伴随着地球环境的一系列重大变化,对于研究新生代气候变冷的驱动机制、区域气候对全球重大气候事件的响应方式、重大气候事件对生态环境及生物演替的影响等具有重要意义。近年来地质记录和气候模拟在E—O转变研究上取得了一系列重要进展:①不同纬度区的地质记录揭示出这一转变伴随着全球性的显著降温,指示其触发因素是全球性的;②气候模拟研究揭示出大气CO2浓度降低及与之联系的全球碳循环变化是导致这一转变的主因,否定了传统认为的环南极流形成导致E—O气候变冷的假说;③深海沉积记录揭示出这一转变过程持续400~500 ka,表现为全球降温和南极冰盖形成先后两阶段变化;④海—陆气候记录的对比初步揭示出陆地区域的干旱化可能主要与全球降温(对应于E—O转变的第一阶段)相关。当前对E—O气候转变的研究还存在地质记录分辨率不够高、模拟结果与地质记录不完全吻合、陆地记录相对较少等方面的不足。更精确的大气CO2浓度和温度的重建、更多高分辨率海—陆气候记录的研究以及古气候数值模拟的改进有望进一步揭示出E—O转变过程中气候系统各要素的变化特征和相互关系,为更深入认识这一转变的驱动机制提供依据。
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1990,36(1):1-13, DOI:
Abstract:
燕山地区是东亚中生代地质构造发育的典型地区,是燕山运动的命名地。本文通过重新认识龙门组的沉积性质,并结合其它有关研究和资料,提出了大陆内部陆相环境地区造山运动时期的鉴定标志。依此确立和划分了本区印支运动、燕山运动及其构造期、幕。分别编制了印支期(T_1—J_1~1)、早燕山期(J_1~2—J_2~2)、中燕山期(J_2~3—J_3)和晚燕山期(K_1—K_2~1)古构造图。论述了中生代各阶段的构造演化。强调指出早燕山构造幕的重要意义。
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何付兵, 徐吉祥, 谷晓丹, 程新彬, 魏波, 李昭, 梁亚南, 王泽龙, 黄淇
2013,59(6):1150-1164, DOI:
Abstract:
阿木古楞岩体位于内蒙古东乌珠穆沁旗旗行政中心正北。路线地质调查可分解为两期岩石单元:灰黄色中细粒、粗中粒含巨斑二长花岗岩和灰白色细粒二长花岗岩。前者锆石U Pb加权平均年龄为3142±22Ma,为晚石炭世岩浆活动的产物,后者锆石U Pb加权平均年龄为1671±13Ma,为中—晚侏罗世岩浆活动的产物。这两期花岗岩副矿物均富含磁铁矿、独居石、磷灰石和榍石,中—晚侏罗世花岗岩还发育萤石矿物。在地球化学特征上,两期花岗岩也表现出相似性:主量元素表现为总体富Si,且有较高的分异指数(DI)及碱/铝(NK/A)、Fe2O/FeO比值,较低的总Fe、Ti、Mg、Ca和P含量;微量元素蛛网图则表现为富集大离子亲石元素Rb、Th、U、Pb,弱富集轻稀土元素La、Ce,明显亏损高场强元素Nb、Ba和Sr、Ti;而稀土元素配分图表现出相对富集轻稀土元素、亏损重稀土元素,轻重稀土元素分异较大、重稀土曲线却较为平坦的右倾型特征。综合分析认为:两期花岗岩单元均属于高分异准铝质—弱过铝质高钾钙碱性系列的I型花岗岩,其源区物质均可能为来自亏损地幔物质经过改造形成的年轻的陆壳高K、正常水含量的长英质陆壳岩石物质,且晚石炭世花岗岩单元长英质陆壳岩石物质来源中还混合有幔源的玄武质组分。而其中—晚侏罗世花岗岩单元岩浆来源更有可能源于早期的晚石炭世花岗岩的重熔或部分重熔,至少具有类似的岩浆源区。阿木古楞岩体中晚石炭世花岗岩单元形成于中亚造山挤压造山大地构造背景下的同碰撞晚期构造—岩浆事件,中—晚侏罗世花岗岩单元形成于蒙古—鄂霍次克洋和古太平洋构造域转换、大地构造背景以伸展拉张为主的后碰撞造山构造—岩浆事件。