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    2008年  33卷  第2期

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    伊舒地堑基底花岗岩的锆石U-Pb年代学及其构造意义
    许文良, 裴福萍, 高福红, 杨德彬, 卜永吉
    2008, 33(2): 145-150.
    摘要:
    为了探讨伊舒地堑与松辽盆地基底的构造演化历史, 对位于伊舒地堑中的2个基底花岗岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年研究, 并与松辽盆地基底花岗岩进行了对比.研究结果表明, 伊舒地堑基底花岗岩中的锆石呈自形或半自形, 并具有典型的岩浆生长环带, 个别发育有核边结构, 锆石的Th/U比值介于0.32 ~ 2.76, 暗示其岩浆成因.CH11井花岗岩中锆石18个测点206Pb/238U加权平均年龄为162±2 Ma, X13井花岗岩中锆石13个测点206Pb/238U加权平均年龄为159 ± 3 Ma, 其核部存在176 ±1 Ma的谐和年龄.上述结果表明, 伊舒地堑中基底花岗岩形成于中侏罗世晚期或晚侏罗世早期, 它们与松辽盆地基底中最晚期花岗岩的形成时间相同.这暗示伊舒地堑与松辽盆地自燕山期以来具有类似的基底演化历史. 176 ±1 Ma继承锆石的存在也证明了上述认识.
    辽西彰武大四家子地区中生代火山岩锆石U-Pb年代学及地球化学特征
    肖高强, 高山, 黄华, 谢士稳, 张宏
    2008, 33(2): 151-164.
    摘要:
    通过对辽西彰武县以东大四家子乡高城窝堡村义县组标准剖面中生代火山岩锆石U-Pb年代学研究表明, 其火山岩年龄为122.4±0.4Ma, 属早白垩世.对该区域23件典型火山岩样品的地球化学研究表明, 除3件流纹岩样品外, 其余样品具有高镁埃达克岩地球化学特征(SiO2=56.46%~65.14%、Al2O3=14.60%~17.19%、Mg#=50~59、Sr=501~700μg/g、Yb=1.04~1.54μg/g、Y=12.0~17.5μg/g、Eu/Eu*=0.85~0.97、Sr/Y=29~46、LaN/YbN=13~28), 同位素上具有高的初始87Sr/86Sr(0.705464~0.705812)比值, 低的εNd(122Ma)(-6.12~-12.80)值特征, 同时样品中存在具有反环带的辉石斑晶, 辉石中稀土元素含量分布存在着从核部到边部逐渐降低的趋势, 且存在负铕异常(Eu/Eu*=0.64~0.76).结合前人对彰武义县组下部火山岩的研究, 笔者倾向认为该套火山岩的成因是拆沉作用与岩浆混合作用共同作用的结果, 即拆沉作用导致软流圈地幔物质上涌加热下地壳形成的长英质岩浆, 与来自地幔由拆沉作用形成的埃达克质高镁安山岩浆混合形成.
    西南天山阔克萨彦岭地区巴雷公地幔橄榄岩成因及其地质意义
    王超, 刘良, 罗金海, 车自成, 张静艺, 桂小军
    2008, 33(2): 165-173.
    摘要:
    巴雷公蛇绿混杂岩位于西南天山阔克萨彦岭地区, 代表了南天山古生代洋盆的洋壳残片.通过其中的地幔橄榄岩进行详细的地球化学研究, 分析其岩石成因及其形成环境.主量和微量元素特征显示巴雷公蛇纹石化橄榄岩Ti, Al含量低, Cr (1604~3863), Ni (1719×10-6~2375×10-6) 和Mg#值(0.90~0.92) 高; 样品的稀土强烈亏损(ΣREE=0.28×10-6~0.35×10-6, Yb=0.1~0.11×CI), 呈宽缓的U型REE配分模式; 原始地幔标准化蛛网图显示, 强烈富集Rb、U和Sr, 从LILE (Cs、Rb、Ba、U、K和Sr) 到HREE, 元素含量自左向右随不相容性的逐渐降低, 呈右倾标准化微量元素配分型式; 橄榄岩熔融程度在20%~25%之间, 为俯冲带氧化条件下的熔融残留物.上述特征显示了俯冲板片流体与俯冲带上地幔楔物质的相互作用, 具有俯冲带型地幔橄榄岩特征.结合区域新获得的资料, 指示了南天山早古生代洋盆为一成熟的大洋, 早古生代曾发生过洋内俯冲作用.巴雷公蛇纹石化橄榄岩可能产生在南天山古生代洋内俯冲作用中的大洋岛弧的弧前地幔楔部位.
    大别山商麻断裂韧-脆性变形转换的时间约束及其构造意义
    王朴, 王国灿, 刘超, 王岸, 叶润青
    2008, 33(2): 174-182.
    摘要:
    通过对商麻断裂的几何学和运动学的详细构造解析, 鉴别出呈先后依次发育层次由深到浅的3种不同构造层次的伸展性断裂构造活动, 从早到晚分别为: ①低角度向北西西方向滑脱的韧性剪切; ②西倾的低角度脆性、脆-韧性滑脱正断层; ③西倾的高角度脆性正断层.在构造年代学的基础上, 选择①末期与围岩同构造并顺围岩面理侵入结晶的花岗质伟晶岩脉和后期的花岗岩侵入体进行了锆石U-Pb年龄测试, 花岗质伟晶岩脉中13颗岩浆锆石给出了125.9±4.2Ma的年龄数据, 花岗岩中10颗岩浆锆石给出了118.8±4.1Ma年龄数据, 从而可以将商麻断裂带从伸展滑脱型韧性变形向脆性滑脱断层转换的时间很好的约束在126~119Ma之间.通过与前人研究结果的对比, 笔者将罗田穹窿形成的时间限定在了150~126Ma之间, 为研究整个大别山构造演化提供了新的年代学约束.
    西菲律宾海190ka以来钙质超微化石的氧碳同位素记录
    赵京涛, 李铁刚, 常凤鸣, 李军
    2008, 33(2): 183-189.
    摘要:
    对西菲律宾海Ph05-5柱状样190ka以来钙质超微化石进行了氧碳同位素分析.研究结果表明, 钙质超微化石δ18O值在末次间冰期(MIS 5e) 和全新世明显低于末次冰期(MIS5d~2) 和倒数第二次冰期(MIS6).超微化石δ18O值与浮游和底栖有孔虫δ18O值都呈明显的正相关关系, 但超微化石δ18O平均值比浮游有孔虫Globigerinoides rubber δ18O平均值高0.431×10-3, 比Neogloboquadrina dutertrei δ18O平均值低0.410×10-3, 而这三者又远远低于底栖有孔虫Cibicides wullerstorfiδ18O平均值.超微化石δ13C值变化阶段性特征明显, 并与该孔超微化石绝对丰度变化趋势极为相似, 二者共同反映出西菲律宾海大约从190ka到110ka的MIS6和大约MIS 5e期, 表层海水初级生产力相当稳定且显著低于其他各时期; 大约从MIS5d期开始表层初级生产力显著上升, 初级生产力的这一高值一致持续到约25ka左右的末次冰期; 在25ka以来的MIS1、2期, 表层初级生产力有所下降, 但仍高于190ka到110ka的MIS6和MIS 5e期.
    新仙女木事件在罗布泊湖相沉积物中的记录
    罗超, 彭子成, 刘卫国, 张兆峰, 贺剑峰, 刘桂建, 张彭熹
    2008, 33(2): 190-196.
    摘要:
    通过对罗布泊CK-2钻孔湖相沉积物磁化率、粒度、碳酸盐和有机质含量的测定以及地球化学元素的多元统计分析, 探讨了我国西北极端干旱区域的环境对全球气候变化的响应.结果显示各代用指标均一致揭示了发生在12.8~11.6kaBP间非常明显的低温期, 且降温幅度大, 变化迅速.这次冷事件在时间坐标以及发生特点上都与格陵兰冰心记录的末次冰消期中的新仙女木事件相对应, 为新仙女木事件的全球性特征提供了新的证据.这说明在我国新疆的极端干旱区, 其气候与环境的变化也与北半球高纬度地区有着密切的联系; 由主成分分析结果, 揭示了我国西北地区的西风气候区有别于东南季风气候区的水热配置特点, 即冷期湿润, 暖期干旱, 并提出了该事件信号从北大西洋传送到罗布泊地区的潜在机制.
    柴达木盆地察尔汗古湖贝壳堤剖面沉积地球化学与环境变化
    常凤琴, 张虎才, 陈玥, 杨明生, 牛洁, 樊红芳, 雷国良, 张文翔, 类延斌, 杨伦庆
    2008, 33(2): 197-204.
    摘要:
    通过对柴达木盆地察尔汗古湖贝壳堤剖面沉积物中总有机碳、有机质碳同位素及碳酸盐含量、碳氧同位素的分析, 并结合粒度数据, 将研究剖面所记录的古湖泊环境演化过程划分为5个阶段.其中254 (连续古湖泊沉积开始与第八层底部) ~210cm (距今39.7~35.8ka BP之间) 为湖泊发育期.210~185cm (距今35.8~33.6ka BP之间), 185~112cm (距今33.6~27.2ka BP之间) : TOC、CaCO3含量较高、δ18 O值偏正, δ13 Corg偏负, Mz值较低, 反映了当时温度较高, 湖水水位较高; 而112~55cm (距今27.2~22.3ka BP之间) 和55~0cm (距今22.3~17.5ka BP之间) : TOC、CaCO3含量较低、δ18 O值偏负, δ13 Corg偏正, Mz值较高, 表明了温度相对较低(但气候仍较温暖), 湖水水位较低, 湖泊处于退缩时期.其间分别在距今32.2~32.4ka BP、30.4~29.8ka BP和28.4~27.2ka BP出现了3次较大的退缩过程, 约22ka BP出现了一次气候突变.贝壳堤剖面揭示在39.7~18.5 14C ka BP之间柴达木盆地气候较温暖湿润, 形成高湖面.从18.2ka BP开始, 湖泊进入退缩阶段.到17.5ka BP快速形成盐壳, 高湖面持续历史结束.
    贵州织金含稀土磷矿床的Sm-Nd同位素年龄及其地质意义
    施春华, 胡瑞忠
    2008, 33(2): 205-209.
    摘要:
    为探讨贵州织金含稀土磷矿床的形成时间和成矿物源, 利用Sm-Nd同位素稀释法对该矿床磷块岩中6个小壳化石及胶磷矿样品进行了年龄测定.样品的质谱分析测试结果显示, 样品的147Sm/144Nd与143Nd/144Nd构成了一条相关性良好的线性等时线; 计算结果表明织金含稀土磷矿床具有533±22Ma的Sm-Nd等时年龄, εNd (t) 值为-2.44~-2.77, 表明它们具有相同的成因和相近的形成时代, 本次测得年龄代表着真实的成矿年龄; 二阶段Nd的模式年龄为1313~1338Ma.结合前人对该矿床稀土元素地球化学的研究成果表明, 织金含稀土磷矿床的成矿物源有新生地幔物质组分的加入.
    湖南金船塘矿区矽卡岩矿物及Sn元素在绿帘石中的分布特征
    刘惠芳, 陆琦
    2008, 33(2): 210-218.
    摘要:
    金船塘矿区位于千里山花岗岩岩体西侧, 与东侧柿竹园矿区均是湖南柿竹园特大型W-Sn-Mo-Bi矿床目前正在开采的重要矿区.该矿区块状矽卡岩的矿物特点是: 石榴子石以钙铝石榴子石为主, 辉石存在透辉石-钙铁辉石连续系列, 长石以钙长石大量产出为特点, 硅灰石出现了不常见的锰铁硅灰石; 绿帘石中普遍含Sn, SnO2含量0.2%~2%.根据绿帘石中Sn元素的详细测定和计算, 查明Sn元素在绿帘石中含量与在矿物中位置具幂律函数关系, 计算的分形维为1.93, 从矿物微观的尺度确认Sn等成矿元素在运移和分布上具分形时-空结构, 从而证实自组织的临界状态是柿竹园特大型多金属矿床动力学的基本特点.
    准噶尔盆地腹部侏罗系顶部红层成岩作用过程中蕴藏的车莫古隆起演化信息
    焦养泉, 吴立群, 陆永潮, 任建业
    2008, 33(2): 219-226.
    摘要:
    准噶尔盆地腹部车莫古隆起演化过程研究直接关系到油气勘探部署, 最新通过对K/J不整合界面之下红层的研究发现成岩作用可以为车莫古隆起演化历史提供一些可靠信息.研究认为红层系赤铁矿化所致, 非同沉积期的产物, 其形成机理类似于砂岩型铀矿形成过程中的潜水氧化和层间氧化作用模式.研究区的红层曾经历了初始压实作用、淋滤作用(赤铁矿化, 或称褐色蚀变, 导致红层形成)、白云石化钙质胶结作用、硅质胶结作用、方解石化钙质胶结作用、再次压实作用(压裂) 和绿泥石化胶结作用的演化过程.成岩作用的有序演化记录了车莫古隆起的演化历史, 初始压实作用预示着侏罗系连续沉积并一度被深埋, 车莫古隆起隆升速率小于盆地沉降速率; 随之而来的褐色蚀变预示着车莫古隆起大幅度抬升, 侏罗系被剥蚀出露地表并遭受了全面的潜水氧化和层间氧化作用; 再次压实作用和大规模胶结作用预示着侏罗系被再次深埋, 这是准噶尔盆地白垩系和新生界充填的结果.由此可见, 成岩作用蕴藏了丰富的盆地构造演化历史信息, 成岩作用是盆地构造作用的响应.
    伊通地堑岔路河断陷储层成岩演化史与成岩模式
    魏忠元, 姚光庆, 何生, 周锋德, 赵志魁, 江涛, 苗洪波
    2008, 33(2): 227-234.
    摘要:
    依据岔路河断陷大量的岩心、薄片、扫描电镜、X衍射等资料, 详细研究了岔路河地区储集层特征及成岩作用类型.按照成岩阶段划分标准, 将成岩阶段分为早成岩A期和B期, 晚成岩A期和B期, 其中晚成岩A期又分为A1和A2两个亚期; 运用BasinMod软件对主要构造部位进行埋藏史和热史的分析, 并结合孔隙演化史的研究, 分析了储层成岩演化过程, 结果显示, 在30Ma以前, 储层以压实和胶结作用为主, 下部的双阳组和奢岭组孔隙度从32%左右下降至15%左右, 上部的永吉组和万昌组孔隙度从32%左右下降至20%左右.在30~10Ma, 各地层都沉降至最大埋深, 较深部的双阳组和奢岭组砂岩中长石大量溶解, 孔隙度增加至18%左右, 为油气储存提供了良好的孔隙空间, 永吉组和万昌组孔隙度变化不大.在充分考虑了岔路河地区的埋藏史、有机质热演化史、成岩作用演化史以及岩石类型与沉积相等影响因素的基础上, 建立了该断陷的3种成岩模式: 冲积扇成岩模式、扇三角洲成岩模式和半深湖-深湖相成岩模式.
    板块俯冲对济阳坳陷形成的制约
    叶兴树, 王伟锋
    2008, 33(2): 235-242.
    摘要:
    为了研究地幔柱、西太平洋板块俯冲对济阳坳陷的影响, 在前人提出的地幔柱观点的基础上, 总结济阳坳陷的地质特征及关于地震震源分布与板块俯冲的研究成果, 发现济阳坳陷的沉积地层、岩浆活动、构造拉张、地热梯度、密度流成因的储集砂体由南而北有规律地分布; 俯冲板块进入地幔的过程实际上构成了地幔对流的下降流, 地幔660km (或670km) 深处是俯冲板块进入地幔后地幔物质调整所引发的上升流的深度; 西太平洋板块向下俯冲时下插角度由南而北减小, 俯冲板块到达地震不连续面的时间自南向北增大, 使地幔柱由南向北迁移, 导致济阳坳陷的地质、地球物理特征具有规律分布的特点.
    采用氧化物方式高精度测量微量样品钕同位素比值
    李潮峰, 陈福坤, 王芳
    2008, 33(2): 243-250.
    摘要:
    微量样品Nd同位素比值的高精度测定在地球科学和环境科学研究中具有重要的意义, 同时也是同位素测定的难点.对1ng以下的国际标准样品进行了高精度质谱测试.采用新一代高精度热电离质谱计(IsoProbe-T) 分别运用Nd+和NdO+测试方法, 多次测量常量(≥200ng) 和超微量(0.25ng、0.5ng和1ng) Nd标准物质(Ames、JMC和Jndi-1) 和实验室内部标准LRIG-Nd溶液.质谱计同位素比值测量均采用静态多接收模式.143Nd/144Nd比值测量的内部精度均优于0.003%.与传统的Nd+测量方式相比, NdO+测量方式具有显著的优势, 即有极高的灵敏度, 是Nd+分析灵敏度的100倍左右.
    钴结壳矿区圈定和资源评价的参数指标
    张富元, 章伟艳, 朱克超, 胡光道, 殷汝广, 程永寿
    2008, 33(2): 251-258.
    摘要:
    大洋海山钴结壳集海洋资源和环境双重信息, 各国对它的调查研究方兴未艾.钴结壳资源勘查的最终目的是圈定钴结壳矿区和开发钴结壳资源.迄今为止, 国内外尚未就钴结壳矿区圈定和资源评价给出具体的参数指标, 基于我国近十年对西太平洋26座海山钴结壳资源调查, 结合太平洋环境资料, 在深入分析钴结壳厚度、丰度、品位、覆盖率、资源量、面积, 海山坡度和水深资料的基础上, 对13座重点海山进行了钴结壳矿区圈定、资源评价和钴结壳分布规律的系统研究, 进而提出圈定钴结壳矿区的八项重要参数指标: 钴结壳矿区的结壳厚度为≥3cm或≥4cm, 取决于海山具体地理位置; 水深为≤2500m或≤3000m;Co含量为≥0.50%或≥0.60%;丰度为≥60kg/m2或≥70kg/m2; 坡度为≤15°; 结壳覆盖率为≥30%;钴结壳矿区的申请面积为17000~20000km2, 矿区最终保留面积为5000~6000km2.钴结壳矿区8项参数指标的提出, 将有力地促进大洋钴结壳矿区圈定、资源量计算和资源评价工作, 为我国积极参与联合国海底管理局制定钴结壳资源开发利用规章制度提供量化参考指标.
    均匀流体和不均匀流体的形成机制: 来自合成流体包裹体的证据
    张振亮, 吕新彪, 饶冰
    2008, 33(2): 259-265.
    摘要:
    为详细了解流体的形成机制, 对系统的流体包裹体合成实验进行研究.研究表明, 在合成流体包裹体实验中, 广泛存在流体的均一化和沸腾作用; 流体的均匀与否, 与流体p-t轨迹在TP (H2O)-CP(H2O)-CP(NaCl-H2O) 曲线的部位有密切的关系.p-t轨迹在曲线上部的流体为均匀流体, 反之则为沸腾流体.但也有例外, 如在溶解曲线上被主矿物捕获的流体.这为本次研究一定条件下流体的形成机制、探讨成矿作用提供了理论依据.
    再生水灌溉条件下氮磷运移转化实验与数值模拟
    王丽影, 杨金忠, 伍靖伟, 周发超
    2008, 33(2): 266-272.
    摘要:
    利用二维饱和-非饱和土壤氮磷运移转化模型nitrogen-2D对污水灌溉试验的实测数据进行了分析, 结果证明所提出的模型可以较好的描述土壤中的水分运动和氮的转化运移过程, 土壤含水量及铵态氮剖面模拟值与实测数据吻合程度较好.用检验过的数学模型模拟了不同污水灌溉方案下土壤及地下水中不同形态氮及磷的变化情况, 分析了不同灌溉方案下土壤的氮磷平衡和农田养分平衡状况, 结果表明: 适度的污水灌溉, 硝态氮和无机磷不会淋溶出1.5m土层, 不会对地下水造成氮磷污染; 施入土壤的铵态氮, 由于有较强的吸附性, 不易被作物直接吸收, 49%转化成硝态氮, 作物根系吸收以硝态氮为主, 氮肥当季利用率为23.3%;反硝化是进行污水灌溉时旱地土壤氮素的主要损失形式, 约占施入氮量的12.6%.
    露头处具有淤泥层的滨海含水层系统中海潮引起的水头波动
    李海龙, 任亚坤, 李国徽, 郭巧娜
    2008, 33(2): 273-278.
    摘要:
    滨海地区社会与经济的发展引发了各种各样的水文地质问题, 因此对滨海地区的水文地质条件, 尤其是地下水与海水之间的水力联系的研究尤为重要.本文考察了海底露头处具有淤泥层的滨海含水层系统中由海潮引起的水头波动.该系统由潜水含水层、承压含水层和介于其间的弱透水层构成.建立了该系统的数学模型, 得到了该模型的解析解.该解析解包含2个无量纲参数: 弱透水层的相对越流系数和淤泥层的相对透水系数.解析解表明, 淤泥层使各处的水头波幅被缩小了一个常数倍(波幅缩减因子), 并使各处的波动相位产生了一个不超过45°的正位移常数(时滞).该时滞对半日潮不超过1.5h, 对全日潮不超过3h.波幅缩减因子和正位移常数只与弱透水层的相对越流系数和淤泥层的相对透水系数有关.当这两个无量纲参数取某些特殊值时, 本次研究的解和前人考虑的几种较简单情形所对应的解一致.承压含水层中水头波幅随着淤泥层的相对透水系数的递增而严格递增, 随弱透水层的相对越流系数的递增而严格递减; 波动相位随着这2个无量纲参数的递增均严格递减.分析表明弱透水层的越流和淤泥层的存在均对承压含水层水头波动有显著影响.
    潜水摄动有限元的随机数值模拟
    陈家军, 李森, 孟占利, 杨周喜
    2008, 33(2): 279-284.
    摘要:
    潜水水流的动态随机模拟是一个复杂而难解决的问题.通过建立二维潜水非稳定流模拟的摄动随机有限元模型, 把控制方程的主要参数渗透系数和给水度随机变量、及源汇项和边界条件看作随机变量.在充分考虑4种随机因素的条件下, 推导出求解潜水二维非稳定流均值和方差的9个方程; 重点介绍了不同方程数值离散的特殊处理方法.通过设定理想例子对模拟结果进行了分析, 表明随机变量中边界条件值方差、渗透系数方差变化对水头方差变化的影响很小, 给水度方差的变化对水头方差的变化影响很大.本模型考虑因素全面, 对一般的潜水非稳定流随机模拟都可应用.本研究给出了边界、渗透系数、给水度的随机因素对潜水动态模拟的影响, 丰富和补充了地下水运动的随机理论.
    地质遗迹资源评价指标体系
    方世明, 李江风, 赵来时
    2008, 33(2): 285-288.
    摘要:
    虽然最近几年国内外都在大力推进地质公园的申报建设工作, 但对地质遗迹资源调查评价的基础研究工作较少, 本文在对地质遗迹资源评价内容进行详细归纳总结的基础上, 将其评价指标体系划分为资源景观价值和资源开发利用条件两大类, 其中资源景观价值包括科学价值、美学价值、历史文化价值、稀有性、自然完整性、经济价值等6个指标; 资源开发利用条件包括区域经济水平、与中心城市距离、可进入性、基础服务设施、环境容量及地域类型组合等6个指标.利用层次分析法(AHP) 对各个指标体系的权重进行计算, 指出资源景观价值权重为70%, 资源开发利用条件权重为30%.