2023年 48卷 第12期
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2023, 48(12): 4349-4369.
doi: 10.3799/dqkx.2023.028
摘要:
位于东昆仑造山带东段的浪木日铜镍钴多金属矿床,在新近勘查工作中又圈出独立的铂矿体,对该矿床成矿特征的进一步研究有助于指导勘查找矿.通过矿床地质特征分析,结合含矿橄辉岩主微量元素、Sr-Nd同位素及其中橄榄石、云母主量元素测试,以及黑云母花岗岩锆石U-Pb年代学及岩石地球化学特征研究,探讨了浪木日矿床成矿特征、成矿时代及矿床成因.含矿橄辉岩中橄榄石属贵橄榄石(Fo值为86.72~88.39),云母为金云母,其均为幔源岩浆作用产物;含矿橄辉岩稀土元素具右倾型的配分模式,富集Cs、Rb、U等元素,εNd(t)值为0.66~2.66,暗示其形成过程中经历了地壳混染.获得黑云母花岗岩U-Pb年龄为414.5±8.8 Ma,其具弧岩浆地球化学特征,(87Sr/86Sr)i(0.718 609~0.719 177)、εNd(t)值(1.28~5.36)显示其为壳幔岩浆混合作用产物.本研究认为浪木日铜多金属矿床具叠加成矿特征,在450~439 Ma形成与橄辉岩有关的铜镍钴铂钯矿体的基础上,叠加了415 Ma的与黑云母花岗岩有关的热液脉型铜矿化;本矿床以早期与橄辉岩有关的硫化物成矿为主,岩浆演化过程中的地壳混染及岩浆期后热液活动对成矿具积极贡献.本矿区基性-超基性杂岩体底部及顶部、黑云母花岗岩与之接触部位均为有利找矿空间.
位于东昆仑造山带东段的浪木日铜镍钴多金属矿床,在新近勘查工作中又圈出独立的铂矿体,对该矿床成矿特征的进一步研究有助于指导勘查找矿.通过矿床地质特征分析,结合含矿橄辉岩主微量元素、Sr-Nd同位素及其中橄榄石、云母主量元素测试,以及黑云母花岗岩锆石U-Pb年代学及岩石地球化学特征研究,探讨了浪木日矿床成矿特征、成矿时代及矿床成因.含矿橄辉岩中橄榄石属贵橄榄石(Fo值为86.72~88.39),云母为金云母,其均为幔源岩浆作用产物;含矿橄辉岩稀土元素具右倾型的配分模式,富集Cs、Rb、U等元素,εNd(t)值为0.66~2.66,暗示其形成过程中经历了地壳混染.获得黑云母花岗岩U-Pb年龄为414.5±8.8 Ma,其具弧岩浆地球化学特征,(87Sr/86Sr)i(0.718 609~0.719 177)、εNd(t)值(1.28~5.36)显示其为壳幔岩浆混合作用产物.本研究认为浪木日铜多金属矿床具叠加成矿特征,在450~439 Ma形成与橄辉岩有关的铜镍钴铂钯矿体的基础上,叠加了415 Ma的与黑云母花岗岩有关的热液脉型铜矿化;本矿床以早期与橄辉岩有关的硫化物成矿为主,岩浆演化过程中的地壳混染及岩浆期后热液活动对成矿具积极贡献.本矿区基性-超基性杂岩体底部及顶部、黑云母花岗岩与之接触部位均为有利找矿空间.
2023, 48(12): 4370-4386.
doi: 10.3799/dqkx.2023.193
摘要:
大港锂矿床是赣西地区近年来新探明的超大型花岗岩型锂矿之一,成矿与白云母花岗岩密切相关.研究开展了云母矿物学特征及电子探针分析确定锂赋存状态,并利用锆石和锡石LA-ICPMS U-Pb定年法对白云母花岗岩进行了系统的年代学研究,精确厘定成岩成矿时代.年代学结果显示Ⅰ型热液锆石Tera-Wasserburg U-Pb下交点年龄为129±2 Ma,而颜色较暗的Ⅱ型锆石下交点年龄为100±4 Ma.锡石核部和边部Tera-Wasserburg U-Pb下交点年龄分别为125±3 Ma和108±7 Ma,同期结果与锆石年龄在误差范围内一致.这些年龄数据显示大港锂矿呈多期次成矿特点.成矿作用均形成于早白垩世,与江南造山带中段燕山期大规模稀有金属成矿时限一致.大港锂矿床中云母主要为富锂白云母、铁锂云母和锂云母,且云母具有明显环带特征,边部较核部富Si、Li和F等元素.云母微观结构及矿物化学特征表明大港高演化花岗岩型锂矿床经历了早期岩浆分异和晚期热液交代两个阶段.晚期富氟富锂热液对白云母花岗岩进行了强烈的交代改造,使锂元素在云母边部高度富集,从而形成富锂矿物.九岭南缘高演化花岗岩型锂矿床的厘定指示了江南造山带中段具有良好的锂矿找矿前景.
大港锂矿床是赣西地区近年来新探明的超大型花岗岩型锂矿之一,成矿与白云母花岗岩密切相关.研究开展了云母矿物学特征及电子探针分析确定锂赋存状态,并利用锆石和锡石LA-ICPMS U-Pb定年法对白云母花岗岩进行了系统的年代学研究,精确厘定成岩成矿时代.年代学结果显示Ⅰ型热液锆石Tera-Wasserburg U-Pb下交点年龄为129±2 Ma,而颜色较暗的Ⅱ型锆石下交点年龄为100±4 Ma.锡石核部和边部Tera-Wasserburg U-Pb下交点年龄分别为125±3 Ma和108±7 Ma,同期结果与锆石年龄在误差范围内一致.这些年龄数据显示大港锂矿呈多期次成矿特点.成矿作用均形成于早白垩世,与江南造山带中段燕山期大规模稀有金属成矿时限一致.大港锂矿床中云母主要为富锂白云母、铁锂云母和锂云母,且云母具有明显环带特征,边部较核部富Si、Li和F等元素.云母微观结构及矿物化学特征表明大港高演化花岗岩型锂矿床经历了早期岩浆分异和晚期热液交代两个阶段.晚期富氟富锂热液对白云母花岗岩进行了强烈的交代改造,使锂元素在云母边部高度富集,从而形成富锂矿物.九岭南缘高演化花岗岩型锂矿床的厘定指示了江南造山带中段具有良好的锂矿找矿前景.
2023, 48(12): 4387-4403.
doi: 10.3799/dqkx.2023.061
摘要:
近年来,得益于分析方法和测试技术的提升,低Re含量的硫化物以及氧化物被用于Re-Os同位素定年,为矿床成因的研究提供了年代学基础.然而,随着数据的积累和研究工作的不断精细,硫化物的Re-Os同位素定年也显现出一些问题.从样品的采集和处理,元素的分离富集到仪器测试,每个环节都有可能影响Re-Os同位素定年结果的准确性及精度.本文综述了硫化物Re-Os同位素体系的主要特点,系统介绍了Re-Os同位素分析所采用的分离富集方法以及质谱分析技术,并对影响硫化物Re-Os同位素定年的主要因素进行了系统的探讨,最后总结了利用Re-Os同位素进行矿床定年工作的注意事项,以期对相关研究人员提供一定的参考.
近年来,得益于分析方法和测试技术的提升,低Re含量的硫化物以及氧化物被用于Re-Os同位素定年,为矿床成因的研究提供了年代学基础.然而,随着数据的积累和研究工作的不断精细,硫化物的Re-Os同位素定年也显现出一些问题.从样品的采集和处理,元素的分离富集到仪器测试,每个环节都有可能影响Re-Os同位素定年结果的准确性及精度.本文综述了硫化物Re-Os同位素体系的主要特点,系统介绍了Re-Os同位素分析所采用的分离富集方法以及质谱分析技术,并对影响硫化物Re-Os同位素定年的主要因素进行了系统的探讨,最后总结了利用Re-Os同位素进行矿床定年工作的注意事项,以期对相关研究人员提供一定的参考.
2023, 48(12): 4404-4426.
doi: 10.3799/dqkx.2022.293
摘要:
为了进一步约束袁家村铁矿成矿年龄和成矿作用,揭示其对古海洋环境的指示,对采集自袁家村铁矿的BIFs样品进行碎屑锆石U-Pb年龄测定、全岩主微量元素分析及赤铁矿原位微量元素分析.其碎屑锆石U-Pb年龄可将袁家村铁矿沉积时代约束在2 200~2 235 Ma.主微量元素特征表明其受陆源碎屑干扰较小,成矿物质主要来源于海水与热液的混合,并且沉积过程中存在河流输入铁源的可能性.袁家村铁矿沉积在大氧化事件末期,其稀土配分模式特征存在明显的分组,同时存在负Ce异常和微弱的正Ce异常指示一个还原和氧化并存的环境,表明当时的古海洋环境特征为氧化还原分层的状态.说明大氧化事件后古海洋环境发生巨变,海水发生了一定程度的氧化,从原先单一的还原环境转变成了氧化还原分层的状态.
为了进一步约束袁家村铁矿成矿年龄和成矿作用,揭示其对古海洋环境的指示,对采集自袁家村铁矿的BIFs样品进行碎屑锆石U-Pb年龄测定、全岩主微量元素分析及赤铁矿原位微量元素分析.其碎屑锆石U-Pb年龄可将袁家村铁矿沉积时代约束在2 200~2 235 Ma.主微量元素特征表明其受陆源碎屑干扰较小,成矿物质主要来源于海水与热液的混合,并且沉积过程中存在河流输入铁源的可能性.袁家村铁矿沉积在大氧化事件末期,其稀土配分模式特征存在明显的分组,同时存在负Ce异常和微弱的正Ce异常指示一个还原和氧化并存的环境,表明当时的古海洋环境特征为氧化还原分层的状态.说明大氧化事件后古海洋环境发生巨变,海水发生了一定程度的氧化,从原先单一的还原环境转变成了氧化还原分层的状态.
2023, 48(12): 4427-4440.
doi: 10.3799/dqkx.2022.006
摘要:
地学大数据和机器学习的结合,为矿床勘查提供了新的发展方向.华南广泛发育花岗岩体,是花岗岩型铀矿的重要产区,因此如何判断特定花岗岩体是否具有产铀矿的潜力,对于指导华南花岗岩型铀矿勘查具有重要意义.系统收集了前人已发表的华南花岗岩地球化学元素含量数据(不包括待评价的诸广山地区的九峰岩体、红山岩体和茶山岩体),共获得1 711条数据.然后按照7∶3的比例划分为训练集和测试集,进而分别建立了随机森林(random forest,RF)算法和K近邻(K-nearest neighbor,KNN)算法分类模型,并对两种分类模型的精确度、召回率、ROC(receiver operating characteristic curve)曲线进行评价,选出泛化能力较好的模型,最后利用泛化能力较好的模型对诸广山地区九峰岩体、红山岩体和茶山岩体进行成矿潜力评价.结果表明,随机森林分类模型对测试集的分类精确度、预测结果可靠度均高于K近邻分类模型,随机森林分类模型对测试集上的数据分类精确度达到了93%,利用上述创建的随机森林分类模型对九峰、红山和茶山岩体进行预测.预测结果表明,红山岩体和茶山岩体含矿的概率较高,而九峰岩体含矿概率较低.该研究为进一步缩小地质找矿勘查范围提供了可靠的依据,并且该模型可以作为地质找矿工作者的辅助工具.
地学大数据和机器学习的结合,为矿床勘查提供了新的发展方向.华南广泛发育花岗岩体,是花岗岩型铀矿的重要产区,因此如何判断特定花岗岩体是否具有产铀矿的潜力,对于指导华南花岗岩型铀矿勘查具有重要意义.系统收集了前人已发表的华南花岗岩地球化学元素含量数据(不包括待评价的诸广山地区的九峰岩体、红山岩体和茶山岩体),共获得1 711条数据.然后按照7∶3的比例划分为训练集和测试集,进而分别建立了随机森林(random forest,RF)算法和K近邻(K-nearest neighbor,KNN)算法分类模型,并对两种分类模型的精确度、召回率、ROC(receiver operating characteristic curve)曲线进行评价,选出泛化能力较好的模型,最后利用泛化能力较好的模型对诸广山地区九峰岩体、红山岩体和茶山岩体进行成矿潜力评价.结果表明,随机森林分类模型对测试集的分类精确度、预测结果可靠度均高于K近邻分类模型,随机森林分类模型对测试集上的数据分类精确度达到了93%,利用上述创建的随机森林分类模型对九峰、红山和茶山岩体进行预测.预测结果表明,红山岩体和茶山岩体含矿的概率较高,而九峰岩体含矿概率较低.该研究为进一步缩小地质找矿勘查范围提供了可靠的依据,并且该模型可以作为地质找矿工作者的辅助工具.
2023, 48(12): 4441-4464.
doi: 10.3799/dqkx.2021.184
摘要:
为查明松辽盆地西南部DL铀矿床青山口组红杂色层砂-泥岩协同成岩作用及其铀成矿效应,系统开展了不同颜色岩石的岩石、矿物、元素及同位素特征研究.结果表明,砂、泥岩具有相似的碎屑物组成、黏土矿物组合以及主微量元素含量或比值,反映了统一的物源和构造-沉积环境;地层正常的最大埋藏演化达到了中成岩A阶段的早期.砂岩经历了酸碱交替成岩成矿作用演化,沉积-埋藏成岩期普遍发育方解石化、白云石化、菱铁矿化、伊蒙混层化、黄(白)铁矿化、高岭石化及局部(褐)赤铁矿化和铀矿化;古近纪期间深部基性岩浆侵入衍生的碱性热流体使得砂岩发生了(高锰)铁白云石化、绿泥石化、硅化、砷铅矿化以及早期铀矿的叠加改造;表生成岩阶段发育了强烈的(褐)赤铁矿化及其伴生的铀矿体.其中,红色砂岩既有原生同沉积型,也存在后生氧化成因;灰色砂岩为原生弱还原性砂岩叠加了深部流体次生还原后的氧化残留体.所有泥岩表现为碱性成岩作用,黏土矿物以伊蒙混层和伊利石为主;主要发育(褐)赤铁矿化、方解石化、白云石化、伊蒙混层化,且灰色泥岩局部发育黄铁矿化和铀矿化.同一钻孔相邻砂、泥岩在黏土矿物、Ca、Mg、Fe、Mo、U等活动性元素及碳同位素组成方面存在相似的变化规律,指示了原生不同地球化学性质岩石之间在沉积-埋藏成岩阶段短距离发生了一定的物质迁移和流体交换.目的层总体具有青山口-嫩江期同沉积-成岩预富集和潜水氧化初始成矿以及嫩江末以来多元流体耦合叠加层间氧化主成矿的两阶段板状铀成矿过程.
为查明松辽盆地西南部DL铀矿床青山口组红杂色层砂-泥岩协同成岩作用及其铀成矿效应,系统开展了不同颜色岩石的岩石、矿物、元素及同位素特征研究.结果表明,砂、泥岩具有相似的碎屑物组成、黏土矿物组合以及主微量元素含量或比值,反映了统一的物源和构造-沉积环境;地层正常的最大埋藏演化达到了中成岩A阶段的早期.砂岩经历了酸碱交替成岩成矿作用演化,沉积-埋藏成岩期普遍发育方解石化、白云石化、菱铁矿化、伊蒙混层化、黄(白)铁矿化、高岭石化及局部(褐)赤铁矿化和铀矿化;古近纪期间深部基性岩浆侵入衍生的碱性热流体使得砂岩发生了(高锰)铁白云石化、绿泥石化、硅化、砷铅矿化以及早期铀矿的叠加改造;表生成岩阶段发育了强烈的(褐)赤铁矿化及其伴生的铀矿体.其中,红色砂岩既有原生同沉积型,也存在后生氧化成因;灰色砂岩为原生弱还原性砂岩叠加了深部流体次生还原后的氧化残留体.所有泥岩表现为碱性成岩作用,黏土矿物以伊蒙混层和伊利石为主;主要发育(褐)赤铁矿化、方解石化、白云石化、伊蒙混层化,且灰色泥岩局部发育黄铁矿化和铀矿化.同一钻孔相邻砂、泥岩在黏土矿物、Ca、Mg、Fe、Mo、U等活动性元素及碳同位素组成方面存在相似的变化规律,指示了原生不同地球化学性质岩石之间在沉积-埋藏成岩阶段短距离发生了一定的物质迁移和流体交换.目的层总体具有青山口-嫩江期同沉积-成岩预富集和潜水氧化初始成矿以及嫩江末以来多元流体耦合叠加层间氧化主成矿的两阶段板状铀成矿过程.
2023, 48(12): 4465-4480.
doi: 10.3799/dqkx.2022.067
摘要:
黑石山铜铅锌矿床位于东昆仑造山带中段的五龙沟地区,矿区内中三叠世的侵入岩十分发育,与矿体近平行产出的闪长岩为限定东昆仑地区古特提斯洋闭合时间提供了很好的研究对象.对黑石山闪长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、全岩地球化学和Sr-Nd-Hf同位素分析.定年显示,黑石山闪长岩形成于241.6±1.0 Ma.样品的SiO2含量为52.23%~56.19%,全碱含量为K2O+Na2O=3.99%~6.26%,Na2O=2.79%~3.63%,K2O=1.06%~2.71%,样品富铝、钙、铁,MgO=2.55%~4.84%,TiO2=1.11%~1.43%;样品富集大离子亲石元素如Rb、Ba、K,明显亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素,富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,大多具有较为明显的Eu负异常,δEu为0.39~0.59.锆石εHf(t)值为-4.1~+0.7;全岩(87Sr/86Sr)t为0.708 860~0.708 960,εNd(t)为-4.5~-4.3.综合研究认为,黑石山闪长岩为壳幔混合成因,结合区域构造演化历史,认为其形成于俯冲构造背景,指示东昆仑地区古特提斯洋闭合晚于241.6 Ma.
黑石山铜铅锌矿床位于东昆仑造山带中段的五龙沟地区,矿区内中三叠世的侵入岩十分发育,与矿体近平行产出的闪长岩为限定东昆仑地区古特提斯洋闭合时间提供了很好的研究对象.对黑石山闪长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、全岩地球化学和Sr-Nd-Hf同位素分析.定年显示,黑石山闪长岩形成于241.6±1.0 Ma.样品的SiO2含量为52.23%~56.19%,全碱含量为K2O+Na2O=3.99%~6.26%,Na2O=2.79%~3.63%,K2O=1.06%~2.71%,样品富铝、钙、铁,MgO=2.55%~4.84%,TiO2=1.11%~1.43%;样品富集大离子亲石元素如Rb、Ba、K,明显亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素,富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,大多具有较为明显的Eu负异常,δEu为0.39~0.59.锆石εHf(t)值为-4.1~+0.7;全岩(87Sr/86Sr)t为0.708 860~0.708 960,εNd(t)为-4.5~-4.3.综合研究认为,黑石山闪长岩为壳幔混合成因,结合区域构造演化历史,认为其形成于俯冲构造背景,指示东昆仑地区古特提斯洋闭合晚于241.6 Ma.
2023, 48(12): 4481-4494.
doi: 10.3799/dqkx.2022.117
摘要:
碰撞后岩浆活动对于了解造山带垮塌和去根过程及陆壳生长具有重要意义.总结了柴北缘超高压变质带中形成于400~360 Ma的碰撞后花岗岩-辉长岩侵入体和镁铁质岩脉的年代学和地球化学特征.其中,花岗岩侵入体具有典型的I-型花岗岩特征,形成于壳幔相互作用的岩浆混合.来自地幔的镁铁质岩脉可以划分为两组:(1)392~375 Ma中基性岩脉;(2)约360 Ma超基性岩脉.其地球化学特征表明,镁铁质岩脉的微量元素和同位素随形成时间的变新而逐渐亏损,地幔源区从岩石圈地幔变为软流圈地幔.这种源自地幔的镁铁质岩浆活动是碰撞后岩浆活动开始和造山带垮塌的关键指标.结合碰撞后岩浆作用的特征,提出了一个地球动力学模型来解释柴北缘约35百万年(Ma)的造山带垮塌去根过程,在395~375 Ma发生缓慢的岩石圈地幔侵蚀,360 Ma前岩石圈发生拆沉作用,岩石圈地幔垮塌,同时软流圈地幔上升.地幔岩浆的加入表明碰撞后阶段是大陆生长的重要时期.
碰撞后岩浆活动对于了解造山带垮塌和去根过程及陆壳生长具有重要意义.总结了柴北缘超高压变质带中形成于400~360 Ma的碰撞后花岗岩-辉长岩侵入体和镁铁质岩脉的年代学和地球化学特征.其中,花岗岩侵入体具有典型的I-型花岗岩特征,形成于壳幔相互作用的岩浆混合.来自地幔的镁铁质岩脉可以划分为两组:(1)392~375 Ma中基性岩脉;(2)约360 Ma超基性岩脉.其地球化学特征表明,镁铁质岩脉的微量元素和同位素随形成时间的变新而逐渐亏损,地幔源区从岩石圈地幔变为软流圈地幔.这种源自地幔的镁铁质岩浆活动是碰撞后岩浆活动开始和造山带垮塌的关键指标.结合碰撞后岩浆作用的特征,提出了一个地球动力学模型来解释柴北缘约35百万年(Ma)的造山带垮塌去根过程,在395~375 Ma发生缓慢的岩石圈地幔侵蚀,360 Ma前岩石圈发生拆沉作用,岩石圈地幔垮塌,同时软流圈地幔上升.地幔岩浆的加入表明碰撞后阶段是大陆生长的重要时期.
2023, 48(12): 4495-4507.
doi: 10.3799/dqkx.2022.048
摘要:
云南瑶山群处于扬子地块西南缘,带内零星出露一些呈透镜状、似层状或碎片状的变基性岩,目前对它们的分布特征、形成时代及其构造背景仍不明确.对采自瑶山群中的变基性岩进行了锆石U-Pb年代学和元素地球化学分析.年代学测试结果表明2个代表性变基性岩的形成年龄分别为766±3 Ma和771±4 Ma,为首次在瑶山群识别出了新元古代中期基性岩浆活动信息.元素地球化学分析结果显示,变基性岩的SiO2含量为48.41%~49.00%,Fe2O3T和MgO含量分别为10.30%~10.48%和10.05%~10.15%,具有较高的Mg指数(Mg#=69.3~69.5);样品相对富集轻稀土元素(LREE),轻、重稀土元素分馏程度相对较强((La/Yb)N=1.97~2.19),Eu异常不明显(δEu=0.90~0.94),Nb呈负异常,亏损Ti、P,其微量元素组成特征整体上与岛弧玄武岩的地球化学特征类似.综合分析认为该变基性岩形成于岛弧环境,表明扬子地块西南缘存在新元古代时期的洋壳俯冲作用事件,这一研究结果对约束哀牢山构造带甚至整个华南地区新元古代构造演化提供了新的资料.
云南瑶山群处于扬子地块西南缘,带内零星出露一些呈透镜状、似层状或碎片状的变基性岩,目前对它们的分布特征、形成时代及其构造背景仍不明确.对采自瑶山群中的变基性岩进行了锆石U-Pb年代学和元素地球化学分析.年代学测试结果表明2个代表性变基性岩的形成年龄分别为766±3 Ma和771±4 Ma,为首次在瑶山群识别出了新元古代中期基性岩浆活动信息.元素地球化学分析结果显示,变基性岩的SiO2含量为48.41%~49.00%,Fe2O3T和MgO含量分别为10.30%~10.48%和10.05%~10.15%,具有较高的Mg指数(Mg#=69.3~69.5);样品相对富集轻稀土元素(LREE),轻、重稀土元素分馏程度相对较强((La/Yb)N=1.97~2.19),Eu异常不明显(δEu=0.90~0.94),Nb呈负异常,亏损Ti、P,其微量元素组成特征整体上与岛弧玄武岩的地球化学特征类似.综合分析认为该变基性岩形成于岛弧环境,表明扬子地块西南缘存在新元古代时期的洋壳俯冲作用事件,这一研究结果对约束哀牢山构造带甚至整个华南地区新元古代构造演化提供了新的资料.
2023, 48(12): 4508-4526.
doi: 10.3799/dqkx.2022.077
摘要:
扬子板块西缘新元古代盐边群广泛发育一系列火山岩,其年代学和构造背景对理解扬子板块前寒武纪构造演化具有重要意义.本文获得盐边群乍古组、小坪组、渔门组和荒田组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为934±5 Ma、863±4 Ma、843±7 Ma和797±9 Ma,精确限制了盐边群时代为934~797 Ma.荒田组玄武岩属于钙碱性N-MORB(正常型洋中脊玄武岩)系列,轻稀土相对亏损、重稀土相对富集,具有中等程度的Nb、Ta负异常和轻微的Ti负异常,εNd(t)值为3.8~4.9.荒田组玄武岩来自以石榴子石和尖晶石为稳定区的地幔橄榄岩10%~20%的部分熔融.构造背景判别图解指示荒田组玄武岩形成于活动大陆边缘弧前盆地.结合前人的研究成果,认为扬子西缘新元古代早-中期存在弧-盆地系统,扬子板块新元古代构造动力学背景应为活动大陆边缘洋-陆俯冲,板块俯冲开始的时间不晚于934 Ma.
扬子板块西缘新元古代盐边群广泛发育一系列火山岩,其年代学和构造背景对理解扬子板块前寒武纪构造演化具有重要意义.本文获得盐边群乍古组、小坪组、渔门组和荒田组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为934±5 Ma、863±4 Ma、843±7 Ma和797±9 Ma,精确限制了盐边群时代为934~797 Ma.荒田组玄武岩属于钙碱性N-MORB(正常型洋中脊玄武岩)系列,轻稀土相对亏损、重稀土相对富集,具有中等程度的Nb、Ta负异常和轻微的Ti负异常,εNd(t)值为3.8~4.9.荒田组玄武岩来自以石榴子石和尖晶石为稳定区的地幔橄榄岩10%~20%的部分熔融.构造背景判别图解指示荒田组玄武岩形成于活动大陆边缘弧前盆地.结合前人的研究成果,认为扬子西缘新元古代早-中期存在弧-盆地系统,扬子板块新元古代构造动力学背景应为活动大陆边缘洋-陆俯冲,板块俯冲开始的时间不晚于934 Ma.
2023, 48(12): 4527-4539.
doi: 10.3799/dqkx.2022.026
摘要:
为了示踪锡铁山超高压变质岩折返到浅部地壳后遭受后期热液流体叠加的年代及流体来源,首次采用真空击碎提取流体包裹体和粉末阶段加热40Ar/39Ar测年技术,对区内强退变质榴辉岩中的石榴子石与围岩片麻岩中接触部位的石英脉进行直接定年.石榴子石和石英都形成了单调递减的阶梯状表观年龄图谱.石榴子石真空击碎19至25阶段(末阶段)数据点构成平坦的年龄坪,对应的数据点在36Ar/40Ar-39Ar/40Ar图解上形成相关性很好的反等时线,等时年龄(222.6±16.7 Ma)与坪年龄(226.3±3.9 Ma)在误差范围内一致.真空击碎后的粉末进一步进行了分步加热分析(450~950 ℃共6阶段),获得了相对平坦的表观年龄图谱,对应坪年龄(212.0±9.0 Ma)和反等时线年龄(212.1±8.1 Ma)非常一致.石英脉09NQ39B则由19~29阶段数据点构成年龄坪,对应的坪年龄为222.8±1.2 Ma.榴辉岩中的石榴子石和石英脉同时记录了锡铁山地区印支晚期一期重要热液流体和热液蚀变事件,推测流体来源为沿区域性韧性剪切和透入性片理带入的浅部流体.强烈的晚期流体活动可能是导致该地区榴辉岩发生强烈退化变质作用,以及超高压变质指示矿物(如柯石英、金刚石等)难以保存的原因之一.
为了示踪锡铁山超高压变质岩折返到浅部地壳后遭受后期热液流体叠加的年代及流体来源,首次采用真空击碎提取流体包裹体和粉末阶段加热40Ar/39Ar测年技术,对区内强退变质榴辉岩中的石榴子石与围岩片麻岩中接触部位的石英脉进行直接定年.石榴子石和石英都形成了单调递减的阶梯状表观年龄图谱.石榴子石真空击碎19至25阶段(末阶段)数据点构成平坦的年龄坪,对应的数据点在36Ar/40Ar-39Ar/40Ar图解上形成相关性很好的反等时线,等时年龄(222.6±16.7 Ma)与坪年龄(226.3±3.9 Ma)在误差范围内一致.真空击碎后的粉末进一步进行了分步加热分析(450~950 ℃共6阶段),获得了相对平坦的表观年龄图谱,对应坪年龄(212.0±9.0 Ma)和反等时线年龄(212.1±8.1 Ma)非常一致.石英脉09NQ39B则由19~29阶段数据点构成年龄坪,对应的坪年龄为222.8±1.2 Ma.榴辉岩中的石榴子石和石英脉同时记录了锡铁山地区印支晚期一期重要热液流体和热液蚀变事件,推测流体来源为沿区域性韧性剪切和透入性片理带入的浅部流体.强烈的晚期流体活动可能是导致该地区榴辉岩发生强烈退化变质作用,以及超高压变质指示矿物(如柯石英、金刚石等)难以保存的原因之一.
2023, 48(12): 4540-4557.
doi: 10.3799/dqkx.2022.085
摘要:
印支期泸州-开江古隆起位于四川盆地东部,由于其顶部广泛发育的岩溶不整合面是四川盆地重要的油气储集层而受到广泛关注,但是关于该古隆起的形成时间及成因机制长期存在很大分歧,既影响了对印支期上扬子地区构造演化的认识,也不利于四川盆地油气勘探工作.基于地震、钻井和野外露头资料,详细分析泸州-开江古隆起顶部不整合面,结合区域构造事件、全球海平面变化等资料,利用前陆盆地系统演化模型对泸州-开江古隆起的演化过程及动力机制进行系统分析.认为泸州-开江古隆起的形成及发展期在晚三叠世卡尼期-诺利期,消亡于瑞替期,该古隆起是晚三叠世龙门山前陆盆地系统的一个组成单元——前缘隆起,其演化过程主要受控于晚三叠世龙门山造山楔的构造负载和前陆盆地沉积物的沉积负载.晚三叠世,在华北板块和羌塘地体共同向扬子陆块西缘汇聚的构造背景下,扬子陆块西缘发生NW-SE向地壳缩短,导致龙门山造山楔向扬子克拉通的逆冲推覆作用,控制了泸州-开江古隆起的形成与演化.
印支期泸州-开江古隆起位于四川盆地东部,由于其顶部广泛发育的岩溶不整合面是四川盆地重要的油气储集层而受到广泛关注,但是关于该古隆起的形成时间及成因机制长期存在很大分歧,既影响了对印支期上扬子地区构造演化的认识,也不利于四川盆地油气勘探工作.基于地震、钻井和野外露头资料,详细分析泸州-开江古隆起顶部不整合面,结合区域构造事件、全球海平面变化等资料,利用前陆盆地系统演化模型对泸州-开江古隆起的演化过程及动力机制进行系统分析.认为泸州-开江古隆起的形成及发展期在晚三叠世卡尼期-诺利期,消亡于瑞替期,该古隆起是晚三叠世龙门山前陆盆地系统的一个组成单元——前缘隆起,其演化过程主要受控于晚三叠世龙门山造山楔的构造负载和前陆盆地沉积物的沉积负载.晚三叠世,在华北板块和羌塘地体共同向扬子陆块西缘汇聚的构造背景下,扬子陆块西缘发生NW-SE向地壳缩短,导致龙门山造山楔向扬子克拉通的逆冲推覆作用,控制了泸州-开江古隆起的形成与演化.
2023, 48(12): 4558-4574.
doi: 10.3799/dqkx.2022.492
摘要:
扬子地台上震旦统-下古生界白云岩广泛发育,是最重要的碳酸盐岩储集层.目前对下扬子地区白云岩的研究程度较低,严重制约了对该区白云岩储层性能的深化认识和油气勘探工作.研究以南京地区为例,通过对该区上震旦统-下古生界白云岩进行系统的岩石学、主量和微量元素、碳-氧同位素及稀土元素分析,确定了白云岩的类型及成因.结果表明:研究区发育泥晶白云岩、粉-细晶白云岩、细晶白云岩、中晶白云岩4种白云岩类型.上震旦统泥晶白云岩具有较高的Mg含量和较低的Fe、Mn、Sr元素含量,δ18O平均值高达0.2‰,形成温度近于地表温度,盐度指数明显高于海水,∑REE值约为28×10-6,δCe和δEu呈负异常,平均分别为0.867和0.917,稀土元素配分模式与海相灰岩类似,为近地表强蒸发浓缩海水流体环境下准同生白云石化成因;中寒武统粉-细晶白云岩晶体具有雾心亮边和环边状结构,Mg、Fe、Mn元素含量和稀土元素特征与泥晶白云岩类似,盐度指数较高,说明有相似的海水流体性质,δ18O值介于-2.5‰~-6.5‰,为浅埋藏环境下渗透回流白云石化成因;上寒武统细晶白云岩Fe元素含量和∑REE值高于前两类白云岩,δ18O值介于-6.5‰~-10‰,形成温度较高,但未越过热蚀变界限,为埋藏白云石化成因;下奥陶统中晶白云岩晶体粗大,孔隙中发育鞍状白云石,具有较高的Fe、Mn、Al、Si、Sr元素含量,δ18O值小于-10‰,形成温度高且呈热蚀变特征,盐度指数低于海水,∑REE值较高,δEu呈强正异常,为热液白云石化成因.
扬子地台上震旦统-下古生界白云岩广泛发育,是最重要的碳酸盐岩储集层.目前对下扬子地区白云岩的研究程度较低,严重制约了对该区白云岩储层性能的深化认识和油气勘探工作.研究以南京地区为例,通过对该区上震旦统-下古生界白云岩进行系统的岩石学、主量和微量元素、碳-氧同位素及稀土元素分析,确定了白云岩的类型及成因.结果表明:研究区发育泥晶白云岩、粉-细晶白云岩、细晶白云岩、中晶白云岩4种白云岩类型.上震旦统泥晶白云岩具有较高的Mg含量和较低的Fe、Mn、Sr元素含量,δ18O平均值高达0.2‰,形成温度近于地表温度,盐度指数明显高于海水,∑REE值约为28×10-6,δCe和δEu呈负异常,平均分别为0.867和0.917,稀土元素配分模式与海相灰岩类似,为近地表强蒸发浓缩海水流体环境下准同生白云石化成因;中寒武统粉-细晶白云岩晶体具有雾心亮边和环边状结构,Mg、Fe、Mn元素含量和稀土元素特征与泥晶白云岩类似,盐度指数较高,说明有相似的海水流体性质,δ18O值介于-2.5‰~-6.5‰,为浅埋藏环境下渗透回流白云石化成因;上寒武统细晶白云岩Fe元素含量和∑REE值高于前两类白云岩,δ18O值介于-6.5‰~-10‰,形成温度较高,但未越过热蚀变界限,为埋藏白云石化成因;下奥陶统中晶白云岩晶体粗大,孔隙中发育鞍状白云石,具有较高的Fe、Mn、Al、Si、Sr元素含量,δ18O值小于-10‰,形成温度高且呈热蚀变特征,盐度指数低于海水,∑REE值较高,δEu呈强正异常,为热液白云石化成因.
2023, 48(12): 4575-4585.
doi: 10.3799/dqkx.2023.118
摘要:
为明确珠三拗陷南断裂带新生代发育演化过程的分段性,揭示其动力学成因机制.基于高精度的三维地震资料,对南断裂带几何学、运动学特征进行了系统精细解析,进一步结合前人研究成果探讨了南断裂带分段演化对区域构造背景的响应.结果表明:南断裂带走向上存在明显的分段性,不同分段的产状、与次级断裂的组合关系、下降盘沉积地层等均存在差异,整体可以分为两支六段.南断裂带新生代构造演化可以划分为3个阶段:古新世-中始新世分段复活、孤立生长,活动强度相对较弱;晚始新世-渐新世断层活动增强、逐渐连接,文昌C凹段在该时期停止活动,文昌B凹北段发生构造反转;中新世至今断层活动强度降低,分段性重新显现、逐渐消亡.新生代太平洋板块俯冲方向及速率转变、印度-欧亚板块的碰撞、菲律宾海板块的楔入、古南海的俯冲消亡和新南海的扩张等复杂的构造运动导致了南海北部陆缘新生代区域伸展方向的转变,南断裂新生代发育演化特征的分段性体现了晚中生代先存断裂系统与新生代区域伸展方向转变的共同控制作用.
为明确珠三拗陷南断裂带新生代发育演化过程的分段性,揭示其动力学成因机制.基于高精度的三维地震资料,对南断裂带几何学、运动学特征进行了系统精细解析,进一步结合前人研究成果探讨了南断裂带分段演化对区域构造背景的响应.结果表明:南断裂带走向上存在明显的分段性,不同分段的产状、与次级断裂的组合关系、下降盘沉积地层等均存在差异,整体可以分为两支六段.南断裂带新生代构造演化可以划分为3个阶段:古新世-中始新世分段复活、孤立生长,活动强度相对较弱;晚始新世-渐新世断层活动增强、逐渐连接,文昌C凹段在该时期停止活动,文昌B凹北段发生构造反转;中新世至今断层活动强度降低,分段性重新显现、逐渐消亡.新生代太平洋板块俯冲方向及速率转变、印度-欧亚板块的碰撞、菲律宾海板块的楔入、古南海的俯冲消亡和新南海的扩张等复杂的构造运动导致了南海北部陆缘新生代区域伸展方向的转变,南断裂新生代发育演化特征的分段性体现了晚中生代先存断裂系统与新生代区域伸展方向转变的共同控制作用.
2023, 48(12): 4586-4612.
doi: 10.3799/dqkx.2023.194
摘要:
依托洋陆边缘第四纪以来的解剖经验,源-汇系统研究已对陆相裂陷盆地开展深时探索实践,是当前国际沉积学研究的前沿领域,其中,涉及源-汇系统研究尺度与级次、物源区地貌演化与沉积碎屑产出、路径系统信号传递与示踪、多因素联合控制沉积-层序发育等关键问题亟待解决.针对上述问题,提出了火山作用改造沉积序列、古气候-植被群落调控风化效能、形态学与物源供给响应关联、路径系统交互模型预测、古水深-水动力制约砂体分散、正演模拟恢复源-汇过程及碳酸盐岩溶解质源-汇响应等潜在的革新方向,以期解决陆相裂陷盆地深时多驱动因素、多交互介质影响下沉积通量拾取及平衡恢复问题.此外,建议从多学科交叉融合及深时大数据系统多要素构建两方面拓展中国特色陆相深时源-汇系统研究内涵,服务能源矿产勘探预测.
依托洋陆边缘第四纪以来的解剖经验,源-汇系统研究已对陆相裂陷盆地开展深时探索实践,是当前国际沉积学研究的前沿领域,其中,涉及源-汇系统研究尺度与级次、物源区地貌演化与沉积碎屑产出、路径系统信号传递与示踪、多因素联合控制沉积-层序发育等关键问题亟待解决.针对上述问题,提出了火山作用改造沉积序列、古气候-植被群落调控风化效能、形态学与物源供给响应关联、路径系统交互模型预测、古水深-水动力制约砂体分散、正演模拟恢复源-汇过程及碳酸盐岩溶解质源-汇响应等潜在的革新方向,以期解决陆相裂陷盆地深时多驱动因素、多交互介质影响下沉积通量拾取及平衡恢复问题.此外,建议从多学科交叉融合及深时大数据系统多要素构建两方面拓展中国特色陆相深时源-汇系统研究内涵,服务能源矿产勘探预测.
2023, 48(12): 4613-4627.
doi: 10.3799/dqkx.2022.041
摘要:
近年来,随着新区、新层系油气勘探研究工作的不断深入,华北克拉通周缘分布的新元古代-寒武纪过渡时期海相细粒碎屑岩作为优质烃源岩而逐渐受到关注.目前,关于该套海相优质烃源岩的油气评价工作多集中于华北克拉通南缘并已取得重要进展,而关于克拉通西缘-西南缘等效地层的油气评价工作亟待开展.同时,由于缺乏精确的生物地层学和年代地层学数据,关于该套海相烃源岩的形成时代以及时空对比关系尚存在较大争议,制约着油气基础调查工作的进一步开展.此次研究中,埃迪卡拉纪晚期特有化石Shaanxilithes在华北克拉通西南缘(陕西洛南、陇县地区)东坡组中发现,进一步扩大了该化石的古地理分布范围,同时可将该地区东坡组的时代约束在埃迪卡拉纪晚期.在此基础上,对新元古代海相细粒碎屑岩东坡组的构造-沉积背景和时空对比关系进行讨论,该研究也将为“新层系”页岩气勘探工作提供新的思路和参考.
近年来,随着新区、新层系油气勘探研究工作的不断深入,华北克拉通周缘分布的新元古代-寒武纪过渡时期海相细粒碎屑岩作为优质烃源岩而逐渐受到关注.目前,关于该套海相优质烃源岩的油气评价工作多集中于华北克拉通南缘并已取得重要进展,而关于克拉通西缘-西南缘等效地层的油气评价工作亟待开展.同时,由于缺乏精确的生物地层学和年代地层学数据,关于该套海相烃源岩的形成时代以及时空对比关系尚存在较大争议,制约着油气基础调查工作的进一步开展.此次研究中,埃迪卡拉纪晚期特有化石Shaanxilithes在华北克拉通西南缘(陕西洛南、陇县地区)东坡组中发现,进一步扩大了该化石的古地理分布范围,同时可将该地区东坡组的时代约束在埃迪卡拉纪晚期.在此基础上,对新元古代海相细粒碎屑岩东坡组的构造-沉积背景和时空对比关系进行讨论,该研究也将为“新层系”页岩气勘探工作提供新的思路和参考.
2023, 48(12): 4628-4640.
doi: 10.3799/dqkx.2022.072
摘要:
寻找与识别高饱和度天然气水合物富集层是当前海域天然气水合物商业性开采的重点.通过对南海中建盆地局部三维地震资料开展宽频重处理和波阻抗反演,结合全区三维地震的精细解释、属性分析和稳定带计算,剖析中建盆地BSR(bottom simulating reflector)反射特征和天然气水合物富集程度.研究发现:(1)研究区BSR特征与南海北部钻探区略微不同,主要分布在半深海细粒沉积物,分布广且连续,当断层到达水合物稳定带处时,BSR振幅强且连续;(2)天然气水合物层饱和度约30%~40%,局部较高,富集程度为中等饱和度;(3)受沉积与构造活动影响,水合物富集层位于BSR上部不同地层深度,断层控制着水合物分布.
寻找与识别高饱和度天然气水合物富集层是当前海域天然气水合物商业性开采的重点.通过对南海中建盆地局部三维地震资料开展宽频重处理和波阻抗反演,结合全区三维地震的精细解释、属性分析和稳定带计算,剖析中建盆地BSR(bottom simulating reflector)反射特征和天然气水合物富集程度.研究发现:(1)研究区BSR特征与南海北部钻探区略微不同,主要分布在半深海细粒沉积物,分布广且连续,当断层到达水合物稳定带处时,BSR振幅强且连续;(2)天然气水合物层饱和度约30%~40%,局部较高,富集程度为中等饱和度;(3)受沉积与构造活动影响,水合物富集层位于BSR上部不同地层深度,断层控制着水合物分布.
2023, 48(12): 4641-4657.
doi: 10.3799/dqkx.2022.130
摘要:
泥页岩中的有机质作为石油和天然气的来源,其有机岩石学分类方案仍不明确,传统的煤岩学分类方法并不完全适用于泥页岩中的分散有机质.页岩中有机孔隙是页岩孔隙系统的重要组成部分,在很大程度上控制了页岩的含气量和孔隙度,但其成因及与有机质类型和热成熟度的关系仍存在争议.系统地总结了泥页岩中分散有机质的类型、不同类型有机质的热演化特征以及有机孔隙发育与保存的控制机理,并指出了存在问题及今后研究方向.泥页岩中的分散有机质包含5个显微组分组:镜质体、惰质体、类脂体、动物碎屑和次生有机质,每个显微组分组可再划分为多个显微组分.不同显微组分的成因和生烃潜力不同,有机孔隙发育程度也存在差异.页岩中有机孔隙包括原生孔隙和次生孔隙,后者是主要的有机孔隙类型,其形成与生油型有机质生烃过程密切相关,主要赋存在固体沥青或焦沥青中.有机质类型和热成熟度决定了次生有机孔隙的发育程度,而热成熟度、有机质含量、矿物组成和孔隙压力控制了其保存程度.烃源岩评价中对有机质生烃潜力的研究应建立在对显微组分以及不同显微组分生烃能力充分了解的基础上.非常规油气储层表征中对有机孔隙的研究应充分考虑有机质数量、类型、热成熟度以及页岩矿物学组成,准确地评价有机孔隙对页岩孔隙系统的贡献.
泥页岩中的有机质作为石油和天然气的来源,其有机岩石学分类方案仍不明确,传统的煤岩学分类方法并不完全适用于泥页岩中的分散有机质.页岩中有机孔隙是页岩孔隙系统的重要组成部分,在很大程度上控制了页岩的含气量和孔隙度,但其成因及与有机质类型和热成熟度的关系仍存在争议.系统地总结了泥页岩中分散有机质的类型、不同类型有机质的热演化特征以及有机孔隙发育与保存的控制机理,并指出了存在问题及今后研究方向.泥页岩中的分散有机质包含5个显微组分组:镜质体、惰质体、类脂体、动物碎屑和次生有机质,每个显微组分组可再划分为多个显微组分.不同显微组分的成因和生烃潜力不同,有机孔隙发育程度也存在差异.页岩中有机孔隙包括原生孔隙和次生孔隙,后者是主要的有机孔隙类型,其形成与生油型有机质生烃过程密切相关,主要赋存在固体沥青或焦沥青中.有机质类型和热成熟度决定了次生有机孔隙的发育程度,而热成熟度、有机质含量、矿物组成和孔隙压力控制了其保存程度.烃源岩评价中对有机质生烃潜力的研究应建立在对显微组分以及不同显微组分生烃能力充分了解的基础上.非常规油气储层表征中对有机孔隙的研究应充分考虑有机质数量、类型、热成熟度以及页岩矿物学组成,准确地评价有机孔隙对页岩孔隙系统的贡献.
2023, 48(12): 4658-4667.
doi: 10.3799/dqkx.2022.486
摘要:
干湿循环作用下岩石结构多尺度演变机制是工程地质领域热点问题之一,而由于其复杂的结构体系具有随机性和无序性,导致阐述岩石样品同一区域微观结构与宏观力学结构性质之间的关系极具挑战.以白鹤滩水电站近坝址区砂岩为研究对象,采用低场核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)、亚微米级CT扫描(μCT)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)等多种精细测试技术探究干湿循环作用下砂岩同一结构位置不同阶段力学性质、孔隙裂隙和矿物结构的演变特征.结果表明:粘土团聚结构中强亲水性矿物吸附水分子后,表面水化膜增厚,溶胀压力导致团聚体破坏;随着干湿循环次数增加,小孔隙数量、孔径增加,而大孔径孔隙并未呈现单调增加趋势;孔-裂隙连通性明显改善,导致砂岩单轴抗压强度呈现指数下降趋势,破裂面裂隙趋于复杂化.最后基于详细的微结构演变证据并结合矿物-水分子模拟揭示了砂岩结构多尺度演变机制.研究成果对由岩石结构劣化诱发的地质灾害研究具有重要意义.
干湿循环作用下岩石结构多尺度演变机制是工程地质领域热点问题之一,而由于其复杂的结构体系具有随机性和无序性,导致阐述岩石样品同一区域微观结构与宏观力学结构性质之间的关系极具挑战.以白鹤滩水电站近坝址区砂岩为研究对象,采用低场核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)、亚微米级CT扫描(μCT)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)等多种精细测试技术探究干湿循环作用下砂岩同一结构位置不同阶段力学性质、孔隙裂隙和矿物结构的演变特征.结果表明:粘土团聚结构中强亲水性矿物吸附水分子后,表面水化膜增厚,溶胀压力导致团聚体破坏;随着干湿循环次数增加,小孔隙数量、孔径增加,而大孔径孔隙并未呈现单调增加趋势;孔-裂隙连通性明显改善,导致砂岩单轴抗压强度呈现指数下降趋势,破裂面裂隙趋于复杂化.最后基于详细的微结构演变证据并结合矿物-水分子模拟揭示了砂岩结构多尺度演变机制.研究成果对由岩石结构劣化诱发的地质灾害研究具有重要意义.
2023, 48(12): 4668-4679.
doi: 10.3799/dqkx.2023.017
摘要:
多拉寺滑坡是位于怒江构造混杂岩带的特大型古滑坡,具有典型的地质构造与特殊岩性联合控制的特点.采用现场调查和地球物理勘查、无人机测绘、岩土力学和年代学测试等技术手段,揭示了多拉寺滑坡的易滑地质结构、多期次发育特征及高位启滑机制.结果表明:(1)厚层大理岩与蛇纹岩交互堆叠及黏土化蚀变带是多拉寺滑坡重要的易滑地质结构,蚀变黏土是影响滑坡高速远程运移的重要因素.(2)多拉寺滑坡具有多期活动特征,可划分出主滑体区、次级滑体区和现代崩积区,主滑体的形成时代为距今19.4±2.8 ka,次级滑体为距今4.24±0.35 ka.(3)主滑坡体的高位启滑过程与陡峻的斜坡地貌、岩溶多重渗透结构、蚀变黏土的软弱基座效应、地震动力促发作用等因素密切相关.(4)主滑坡体呈现上部粗大块石与下部细粒物质分层堆积的伪地层模式,说明滑坡整体以剪切运动为主,滑坡上部物质比下部物质运动得更快.上述认识可为青藏高原东缘构造混杂岩带大型滑坡形成机制研究和风险防控提供参考依据.
多拉寺滑坡是位于怒江构造混杂岩带的特大型古滑坡,具有典型的地质构造与特殊岩性联合控制的特点.采用现场调查和地球物理勘查、无人机测绘、岩土力学和年代学测试等技术手段,揭示了多拉寺滑坡的易滑地质结构、多期次发育特征及高位启滑机制.结果表明:(1)厚层大理岩与蛇纹岩交互堆叠及黏土化蚀变带是多拉寺滑坡重要的易滑地质结构,蚀变黏土是影响滑坡高速远程运移的重要因素.(2)多拉寺滑坡具有多期活动特征,可划分出主滑体区、次级滑体区和现代崩积区,主滑体的形成时代为距今19.4±2.8 ka,次级滑体为距今4.24±0.35 ka.(3)主滑坡体的高位启滑过程与陡峻的斜坡地貌、岩溶多重渗透结构、蚀变黏土的软弱基座效应、地震动力促发作用等因素密切相关.(4)主滑坡体呈现上部粗大块石与下部细粒物质分层堆积的伪地层模式,说明滑坡整体以剪切运动为主,滑坡上部物质比下部物质运动得更快.上述认识可为青藏高原东缘构造混杂岩带大型滑坡形成机制研究和风险防控提供参考依据.
2023, 48(12): 4680-4688.
doi: 10.3799/dqkx.2023.102
摘要:
普通砂浆受温度差异影响时,常常会产生温度变形、温度应力和温度裂缝,而现有相变砂浆的低热导率易导致相变不充分、储能效率低等问题,导致其自我调温能力低,也难以更好地控制由温度引起的变形、应力及裂缝.采用石蜡基相变材料制备储能型砂浆,并通过优选导热增强剂的比表面积、厚度等材料物理参数,从材料本身来提高相变基体热导率和相变砂浆储能速率,从而提升其自调温性能.设计并搭建了材料热性能测试平台,测试相变砂浆的蓄热和热应变发展规律.结果表明,相变材料掺量30%的砂浆试块上表面温度比普通砂浆块温度降低9.7 ℃,热应变降低27.54%,表明该相变材料提高了蓄热能力并显著提升了砂浆的温度自调控性能.
普通砂浆受温度差异影响时,常常会产生温度变形、温度应力和温度裂缝,而现有相变砂浆的低热导率易导致相变不充分、储能效率低等问题,导致其自我调温能力低,也难以更好地控制由温度引起的变形、应力及裂缝.采用石蜡基相变材料制备储能型砂浆,并通过优选导热增强剂的比表面积、厚度等材料物理参数,从材料本身来提高相变基体热导率和相变砂浆储能速率,从而提升其自调温性能.设计并搭建了材料热性能测试平台,测试相变砂浆的蓄热和热应变发展规律.结果表明,相变材料掺量30%的砂浆试块上表面温度比普通砂浆块温度降低9.7 ℃,热应变降低27.54%,表明该相变材料提高了蓄热能力并显著提升了砂浆的温度自调控性能.
2023, 48(12): 4689-4698.
doi: 10.3799/dqkx.2022.083
摘要:
全球变暖会导致多年冻土解冻融化,这不仅对多年冻土区的工程和基础设施产生重要影响,还会改变陆地和大气间能量、水分和碳循环而反馈于气候系统.多年冻土主要分布于地下,其实际分布资料很难获取,因而许多研究对多年冻土区及其实际面积描述不清,进而影响了多年冻土变化和碳循环等研究结果.近年来,随着遥感和模型的发展,多年冻土实际分布取得了一系列的进展.根据国内外的最新结果,对全球和我国多年冻土区及其实际面积进行了综合分析.结果表明,目前北半球多年冻土区面积约为2 100万km2,多年冻土实际面积约为1 400万km2.我国青藏高原多年冻土区面积约为150万km2,实际多年冻土约为105万km2,我国其他地区的多年冻土实际分布还需进一步的研究.
全球变暖会导致多年冻土解冻融化,这不仅对多年冻土区的工程和基础设施产生重要影响,还会改变陆地和大气间能量、水分和碳循环而反馈于气候系统.多年冻土主要分布于地下,其实际分布资料很难获取,因而许多研究对多年冻土区及其实际面积描述不清,进而影响了多年冻土变化和碳循环等研究结果.近年来,随着遥感和模型的发展,多年冻土实际分布取得了一系列的进展.根据国内外的最新结果,对全球和我国多年冻土区及其实际面积进行了综合分析.结果表明,目前北半球多年冻土区面积约为2 100万km2,多年冻土实际面积约为1 400万km2.我国青藏高原多年冻土区面积约为150万km2,实际多年冻土约为105万km2,我国其他地区的多年冻土实际分布还需进一步的研究.
2023, 48(12): 4699-4710.
doi: 10.3799/dqkx.2022.009
摘要:
地下水系统中有机质对碘迁移转化起着至关重要的作用,为深入分析地下水溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM)对地下水碘迁移转化的影响,研究选取我国大同盆地浅、中层高碘地下水为研究对象,运用傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR-MS)对地下水DOM分子结构进行分析表征.结果表明,地下水总碘浓度变化范围为1.97~926.10 μg/L,碘离子是地下水中碘的主要赋存形态;总碘浓度与DOM呈一定正相关关系(r=0.84),与可生物降解有机质含量呈负相关关系(r=-0.71).研究区高碘地下水中有机质生物降解程度较高;高低碘地下水DOM分子组成差异表明,在降解过程中,微生物优先利用CHO、CHON1、CHON2类小分子可生物降解化合物,促使与之结合的碘迁移释放进入地下水;还原环境下地下水中碘主要来源于铁(氢)氧化物的还原性溶解和有机质的降解,且伴随有碘的形态转化,而氧化环境下地下水中碘可能与有机质的分子转化有关.
地下水系统中有机质对碘迁移转化起着至关重要的作用,为深入分析地下水溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM)对地下水碘迁移转化的影响,研究选取我国大同盆地浅、中层高碘地下水为研究对象,运用傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR-MS)对地下水DOM分子结构进行分析表征.结果表明,地下水总碘浓度变化范围为1.97~926.10 μg/L,碘离子是地下水中碘的主要赋存形态;总碘浓度与DOM呈一定正相关关系(r=0.84),与可生物降解有机质含量呈负相关关系(r=-0.71).研究区高碘地下水中有机质生物降解程度较高;高低碘地下水DOM分子组成差异表明,在降解过程中,微生物优先利用CHO、CHON1、CHON2类小分子可生物降解化合物,促使与之结合的碘迁移释放进入地下水;还原环境下地下水中碘主要来源于铁(氢)氧化物的还原性溶解和有机质的降解,且伴随有碘的形态转化,而氧化环境下地下水中碘可能与有机质的分子转化有关.
2023, 48(12): 4711-4726.
doi: 10.3799/dqkx.2022.068
摘要:
开展岩溶洞穴不同生境微生物与环境因子间的研究,对阐明深部生物圈微生物的多样性、潜在功能及环境驱动机制具有重要意义.以广西桂林盘龙洞为例,通过对细菌16S rRNA高通量测序系统研究了洞穴7种小生境细菌群落的空间分布特征及其与环境因子之间的关系.研究发现温度是驱动盘龙洞细菌群落组成的重要因素,微生物群落组成及潜在生态功能均具有生境特异性,不同生境具有独有的细菌指示类群.滴水、干燥石笋表面生物膜、湿润石笋表面生物膜3个生境与洞穴氮循环密切相关,风化结皮、沉积物、岩壁3个生境与洞穴微生物固定二氧化碳关系紧密.此外,洞穴细菌通过密切的代谢交换形成协作的正相关关系,暗示着微生物在洞穴这一极端环境中的生存策略.
开展岩溶洞穴不同生境微生物与环境因子间的研究,对阐明深部生物圈微生物的多样性、潜在功能及环境驱动机制具有重要意义.以广西桂林盘龙洞为例,通过对细菌16S rRNA高通量测序系统研究了洞穴7种小生境细菌群落的空间分布特征及其与环境因子之间的关系.研究发现温度是驱动盘龙洞细菌群落组成的重要因素,微生物群落组成及潜在生态功能均具有生境特异性,不同生境具有独有的细菌指示类群.滴水、干燥石笋表面生物膜、湿润石笋表面生物膜3个生境与洞穴氮循环密切相关,风化结皮、沉积物、岩壁3个生境与洞穴微生物固定二氧化碳关系紧密.此外,洞穴细菌通过密切的代谢交换形成协作的正相关关系,暗示着微生物在洞穴这一极端环境中的生存策略.