2013年 38卷 第2期
2013, 38(2): 211-217.
doi: 10.3799/dqkx.2013.022
摘要:
综合分析了石英、石榴子石、橄榄石、锆石、红柱石的各不同结晶学意义的晶面腐蚀像特点,总结了晶面腐蚀像与晶面对称性及晶面结构特点之间的关系.腐蚀像不仅可以揭示晶面及晶体的对称性,还可以揭示晶面的结晶学意义,即同一晶体上的不同结晶学意义的晶面,尽管对称性相同,也具有不同的腐蚀像;不同晶体之间的具有相同对称性的晶面可能会有相同的腐蚀像;腐蚀像类似于一种宏观晶体形态,主要与晶面的对称性有关,与晶面上原子、离子排列的结构细节关系不大;同一晶体的同一晶面在不同的腐蚀剂中所得的腐蚀像也可能完全不同;有些晶面的腐蚀像可以用晶体生长形态的常见晶面与被腐蚀面的交棱来解释.该研究在揭示晶体溶解形态机理、将溶解形态与晶体生长形态对比、用溶解形态来反映晶体曾经经历的酸-碱环境等方面具有理论与实际意义.
综合分析了石英、石榴子石、橄榄石、锆石、红柱石的各不同结晶学意义的晶面腐蚀像特点,总结了晶面腐蚀像与晶面对称性及晶面结构特点之间的关系.腐蚀像不仅可以揭示晶面及晶体的对称性,还可以揭示晶面的结晶学意义,即同一晶体上的不同结晶学意义的晶面,尽管对称性相同,也具有不同的腐蚀像;不同晶体之间的具有相同对称性的晶面可能会有相同的腐蚀像;腐蚀像类似于一种宏观晶体形态,主要与晶面的对称性有关,与晶面上原子、离子排列的结构细节关系不大;同一晶体的同一晶面在不同的腐蚀剂中所得的腐蚀像也可能完全不同;有些晶面的腐蚀像可以用晶体生长形态的常见晶面与被腐蚀面的交棱来解释.该研究在揭示晶体溶解形态机理、将溶解形态与晶体生长形态对比、用溶解形态来反映晶体曾经经历的酸-碱环境等方面具有理论与实际意义.
2013, 38(2): 218-232.
doi: 10.3799/dqkx.2013.023
摘要:
南天山东缘库米什地区花岗岩广泛出露,沿库米什断裂形成NWW向花岗岩带.该地区发现有忠宝和桑树园子矽卡岩型白钨矿床,矿化与二云母花岗岩关系密切.锆石U-Pb LA-ICP-MS定年分别获得忠宝岩体年龄为296±4 Ma,桑树园子岩体年龄为293±3 Ma,形成时代为晚石炭世-早二叠世.两岩体总体具有高SiO2(72.51%~74.84%,70.68%~74.14%),K2O>Na2O,铝饱和(A/CNK=1.11~1.48,1.05~1.11),可见原生白云母矿物等特征,反映了同碰撞S型花岗岩的特点.样品总体富集LILE元素、亏损HFSE元素,稀土元素表现为轻稀土富集、重稀土亏损的“右倾”型特征,具中等的负Eu异常.综合岩体的ISr值(0.707 6~0.708 8和0.706 5~0.707 7)、负的εNd(t)值(-6.3~-7.1和-4.7~-5.1)、岩体单阶段模式年龄(TDM)值(1.59~1.8 Ga和1.50~1.56 Ga)及古老的继承锆石年龄(2.5~0.8 Ga)分析认为,忠宝及桑树园子岩体为库米什地区星星峡群变泥质岩云母类矿物脱水部分熔融的产物,并可能混有杂砂岩成分,而南天山东部存在古老基底.本次研究显示南天山洋东部(库米什地区)于晚石炭世-早二叠世最终闭合,早中二叠世A型花岗岩及基性岩浆活动的出现表明该地区进入板内伸展阶段.富钨的星星峡群是本地区钨矿化可能的矿源层,早二叠世挤压向伸展的转换阶段为南天山东部钨矿有利的成矿构造体制,经历多旋回构造重熔的星星峡群在早二叠世造山过程的再次“重熔”作用致使成矿元素最终富集成矿.
南天山东缘库米什地区花岗岩广泛出露,沿库米什断裂形成NWW向花岗岩带.该地区发现有忠宝和桑树园子矽卡岩型白钨矿床,矿化与二云母花岗岩关系密切.锆石U-Pb LA-ICP-MS定年分别获得忠宝岩体年龄为296±4 Ma,桑树园子岩体年龄为293±3 Ma,形成时代为晚石炭世-早二叠世.两岩体总体具有高SiO2(72.51%~74.84%,70.68%~74.14%),K2O>Na2O,铝饱和(A/CNK=1.11~1.48,1.05~1.11),可见原生白云母矿物等特征,反映了同碰撞S型花岗岩的特点.样品总体富集LILE元素、亏损HFSE元素,稀土元素表现为轻稀土富集、重稀土亏损的“右倾”型特征,具中等的负Eu异常.综合岩体的ISr值(0.707 6~0.708 8和0.706 5~0.707 7)、负的εNd(t)值(-6.3~-7.1和-4.7~-5.1)、岩体单阶段模式年龄(TDM)值(1.59~1.8 Ga和1.50~1.56 Ga)及古老的继承锆石年龄(2.5~0.8 Ga)分析认为,忠宝及桑树园子岩体为库米什地区星星峡群变泥质岩云母类矿物脱水部分熔融的产物,并可能混有杂砂岩成分,而南天山东部存在古老基底.本次研究显示南天山洋东部(库米什地区)于晚石炭世-早二叠世最终闭合,早中二叠世A型花岗岩及基性岩浆活动的出现表明该地区进入板内伸展阶段.富钨的星星峡群是本地区钨矿化可能的矿源层,早二叠世挤压向伸展的转换阶段为南天山东部钨矿有利的成矿构造体制,经历多旋回构造重熔的星星峡群在早二叠世造山过程的再次“重熔”作用致使成矿元素最终富集成矿.
2013, 38(2): 233-240.
doi: 10.3799/dqkx.2013.024
摘要:
茶尖1号岩体是茶尖矿床主要成矿岩体,其岩相组合为辉石橄榄岩、橄榄辉石角闪岩、角闪辉岩、辉长岩和闪长伟晶岩.辉长岩的锆石SHRIMP U-Pb测年结果表明,茶尖镁铁-超镁铁岩的形成时代为239.6±2.6 Ma,属于印支期.结合红旗岭矿田已有年代学数据显示,红旗岭矿田成矿岩体形成时代具有由西南至东北依次变新的趋势.茶尖1号岩体的形成年龄明显早于红旗岭成矿岩体,矿床形成年龄差最大可达20 Ma,红旗岭矿区的镁铁-超镁铁岩浆的活动时间应开始于240 Ma之前且持续时间较长.茶尖矿床1号岩体中发现的捕获锆石核年龄为1.7 Ga和0.6 Ga,为镁铁-超镁铁岩浆混入地壳物质提供了直接证据.捕获锆石年龄与华北地台新元古代和中元古代构造-热事件相对应,表明其来源为华北地台基底.
茶尖1号岩体是茶尖矿床主要成矿岩体,其岩相组合为辉石橄榄岩、橄榄辉石角闪岩、角闪辉岩、辉长岩和闪长伟晶岩.辉长岩的锆石SHRIMP U-Pb测年结果表明,茶尖镁铁-超镁铁岩的形成时代为239.6±2.6 Ma,属于印支期.结合红旗岭矿田已有年代学数据显示,红旗岭矿田成矿岩体形成时代具有由西南至东北依次变新的趋势.茶尖1号岩体的形成年龄明显早于红旗岭成矿岩体,矿床形成年龄差最大可达20 Ma,红旗岭矿区的镁铁-超镁铁岩浆的活动时间应开始于240 Ma之前且持续时间较长.茶尖矿床1号岩体中发现的捕获锆石核年龄为1.7 Ga和0.6 Ga,为镁铁-超镁铁岩浆混入地壳物质提供了直接证据.捕获锆石年龄与华北地台新元古代和中元古代构造-热事件相对应,表明其来源为华北地台基底.
2013, 38(2): 241-252.
doi: 10.3799/dqkx.2013.025
摘要:
石碌铁矿床位于海南岛五指山褶皱带西段.矿区内外发育以闪长玢岩脉为主的中基性脉岩.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年厘定闪长玢岩脉年龄为248±1 Ma(MSWD=0.4),为早三叠世岩浆活动的产物,与同时代的富碱侵入岩体构成“双峰式”侵入岩.闪长玢岩脉为钾玄质系列,低SiO2(49.18%~55.25%)、高Al2O3(14.36%~16.75%)、FeOt(5.98%~10.07%)和MgO(3.80%~5.43%),富集LILE和LREE,亏损HFSE.Nb/Ta、Zr/Hf和La/Nb比值分别为15.33~17.80、36.00~45.23和2.59~8.62;Pb同位素组成(206Pb/204Pb)t=18.087~18.483,(207Pb/204Pb)t=15.473~15.587,(208Pb/204Pb)t=38.272~38.817.LREE/HFSE和LILE/HFSE比值及Pb同位素组成显示为富集地幔来源,但混染有少量的地壳物质.HFSE判别图解指示闪长玢岩脉形成于大陆边缘弧伸展背景,与晚二叠世印支板块NE向向华南地块俯冲造成的大陆边缘弧局部伸展有关.
石碌铁矿床位于海南岛五指山褶皱带西段.矿区内外发育以闪长玢岩脉为主的中基性脉岩.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年厘定闪长玢岩脉年龄为248±1 Ma(MSWD=0.4),为早三叠世岩浆活动的产物,与同时代的富碱侵入岩体构成“双峰式”侵入岩.闪长玢岩脉为钾玄质系列,低SiO2(49.18%~55.25%)、高Al2O3(14.36%~16.75%)、FeOt(5.98%~10.07%)和MgO(3.80%~5.43%),富集LILE和LREE,亏损HFSE.Nb/Ta、Zr/Hf和La/Nb比值分别为15.33~17.80、36.00~45.23和2.59~8.62;Pb同位素组成(206Pb/204Pb)t=18.087~18.483,(207Pb/204Pb)t=15.473~15.587,(208Pb/204Pb)t=38.272~38.817.LREE/HFSE和LILE/HFSE比值及Pb同位素组成显示为富集地幔来源,但混染有少量的地壳物质.HFSE判别图解指示闪长玢岩脉形成于大陆边缘弧伸展背景,与晚二叠世印支板块NE向向华南地块俯冲造成的大陆边缘弧局部伸展有关.
2013, 38(2): 253-265.
doi: 10.3799/dqkx.2013.026
摘要:
广西那坡裂陷盆地位于右江盆地南缘,晚古生代该盆地广泛分布包括硅质岩、泥岩和海相玄武岩在内的深水相沉积.对盆地内上泥盆统榴江组和中下二叠统四大寨组硅质岩地球化学特征研究表明,硅质岩SiO2含量为88.55%~99.03%,PAAS组成含量小于20%,指示其含有较低的陆源碎屑组成.硅质岩的Al/(Al+Fe+Mn)值为0.45~0.94,Eu/Eu*值为0.51~0.95,为非热液成因硅质岩.除去SiO2稀释作用的影响后,硅质岩具有较高的稀土元素含量(∑REE+Y含量相当于PAAS组成的2~5倍),指示其形成于相对远离陆源供应的环境.岩信和鱼塘上泥盆统榴江组硅质岩具有中等的Ce负异常(Ce/Ce*值分别为0.37~0.72和0.58~0.89)以及较明显的Y正异常(Y/Ho值分别为39.05~83.74和34.33~36.70),形成于远离陆源的开阔裂谷盆地环境.鱼塘中下二叠统四大寨组硅质岩具有明显的Ce负异常(Ce/Ce*值为0.12~0.33),显示成熟洋盆的地球化学特征.结合右江其他地区硅质岩的地球化学特征认为,晚古生代硅质岩的地球化学特征记录了右江盆地从晚泥盆世裂谷盆地到早中二叠世扩张为开阔洋盆的过程.
广西那坡裂陷盆地位于右江盆地南缘,晚古生代该盆地广泛分布包括硅质岩、泥岩和海相玄武岩在内的深水相沉积.对盆地内上泥盆统榴江组和中下二叠统四大寨组硅质岩地球化学特征研究表明,硅质岩SiO2含量为88.55%~99.03%,PAAS组成含量小于20%,指示其含有较低的陆源碎屑组成.硅质岩的Al/(Al+Fe+Mn)值为0.45~0.94,Eu/Eu*值为0.51~0.95,为非热液成因硅质岩.除去SiO2稀释作用的影响后,硅质岩具有较高的稀土元素含量(∑REE+Y含量相当于PAAS组成的2~5倍),指示其形成于相对远离陆源供应的环境.岩信和鱼塘上泥盆统榴江组硅质岩具有中等的Ce负异常(Ce/Ce*值分别为0.37~0.72和0.58~0.89)以及较明显的Y正异常(Y/Ho值分别为39.05~83.74和34.33~36.70),形成于远离陆源的开阔裂谷盆地环境.鱼塘中下二叠统四大寨组硅质岩具有明显的Ce负异常(Ce/Ce*值为0.12~0.33),显示成熟洋盆的地球化学特征.结合右江其他地区硅质岩的地球化学特征认为,晚古生代硅质岩的地球化学特征记录了右江盆地从晚泥盆世裂谷盆地到早中二叠世扩张为开阔洋盆的过程.
2013, 38(2): 266-276.
doi: 10.3799/dqkx.2013.027
摘要:
湖南西部桑植地区中二叠统栖霞组地层旋回性明显,有机质也呈周期性变化.研究其有机质聚集堆积控制因素将有助于理解海平面变化在富有机碳沉积物形成过程中的作用.选择其中一个旋回作为研究目的层段,通过黄铁矿形态以及地球化学参数有机碳TOC、硫同位素、DOP以及微量元素的研究发现,初级生产力参数Ba、Ni、Cu和Zn的变化与TOC含量的变化一致,有机质聚集堆积主要受海洋表层初级生产力的控制,底部水体氧化还原条件与初级生产力有关.有机质的堆积最终归因于高频相对海平面变化,海平面快速上升带来丰富的营养物质,提高海洋表层生物生产力,海底有机质的分解消耗大量氧气,氧需求量的增加形成底部水体贫氧-厌氧环境.
湖南西部桑植地区中二叠统栖霞组地层旋回性明显,有机质也呈周期性变化.研究其有机质聚集堆积控制因素将有助于理解海平面变化在富有机碳沉积物形成过程中的作用.选择其中一个旋回作为研究目的层段,通过黄铁矿形态以及地球化学参数有机碳TOC、硫同位素、DOP以及微量元素的研究发现,初级生产力参数Ba、Ni、Cu和Zn的变化与TOC含量的变化一致,有机质聚集堆积主要受海洋表层初级生产力的控制,底部水体氧化还原条件与初级生产力有关.有机质的堆积最终归因于高频相对海平面变化,海平面快速上升带来丰富的营养物质,提高海洋表层生物生产力,海底有机质的分解消耗大量氧气,氧需求量的增加形成底部水体贫氧-厌氧环境.
2013, 38(2): 277-288.
doi: 10.3799/dqkx.2013.028
摘要:
黑龙江构造混杂岩中保留着一套曾遭受过中高压变质作用的岩石,其代表性岩石为:蓝片岩-云母片岩;蓝闪石、铁蓝闪石和多硅白云母(单位结构中Si=3.37~3.46>3.30)等具有中高压性质的典型变质矿物在岩石中平衡共生.蓝片岩-云母片岩组合至少经历了早期和晚期两阶段变质,早期为绿帘蓝片岩相,变质温压条件为T=320~460 ℃,P=7.8×108~11×108 Pa.晚期为高绿片岩相,出现富镁绿泥石(XMg=0.565~0.646)交代早期钠质角闪石和多硅白云母等高压变质矿物现象,变质温度升高而压力有所降低,由石榴石云母片岩所限定的高绿片岩相变质条件为T=536~598 ℃,P=6.8×108~9.5×108 Pa,属中温和中高压变质.
黑龙江构造混杂岩中保留着一套曾遭受过中高压变质作用的岩石,其代表性岩石为:蓝片岩-云母片岩;蓝闪石、铁蓝闪石和多硅白云母(单位结构中Si=3.37~3.46>3.30)等具有中高压性质的典型变质矿物在岩石中平衡共生.蓝片岩-云母片岩组合至少经历了早期和晚期两阶段变质,早期为绿帘蓝片岩相,变质温压条件为T=320~460 ℃,P=7.8×108~11×108 Pa.晚期为高绿片岩相,出现富镁绿泥石(XMg=0.565~0.646)交代早期钠质角闪石和多硅白云母等高压变质矿物现象,变质温度升高而压力有所降低,由石榴石云母片岩所限定的高绿片岩相变质条件为T=536~598 ℃,P=6.8×108~9.5×108 Pa,属中温和中高压变质.
2013, 38(2): 289-304.
doi: 10.3799/dqkx.2013.029
摘要:
上房钨矿床是武夷山成矿带新近发现的大型白钨矿矿床,也是福建省发现的钨矿新类型.矿床产于上房似斑状黑云母正长花岗岩体的外接触带上,赋矿围岩主要为古元古代大金山岩组斜长角闪岩和黑云斜长变粒岩,矿体产状与围岩的片理一致,矿石类型为石英细脉型和浸染型,金属矿物主要为白钨矿和辉钼矿,其次为少量磁黄铁矿、黄铁矿和黄铜矿等.野外地质观察和矿化特征研究表明,上房钨矿的矿床类型为接触交代型.采用LA-ICP-MS锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os测年技术,对与成矿有关的上房似斑状黑云母正长花岗岩和与白钨矿共生的辉钼矿进行成岩成矿年代测定,获得上房似斑状正长花岗岩体的成岩年龄为158.8±1.6 Ma(1σ),辉钼矿Re-Os模式年龄为159.40±0.86~149.92±1.39 Ma(n=5),模式年龄的加权平均值为156.5±4.0 Ma,等时线年龄为158.1±5.4 Ma(2σ).同位素定年结果表明,上房钨矿床与矿区似斑状黑云母正长花岗岩关系密切,二者均形成于晚侏罗世,与华南地区中生代大规模钨多金属矿床的成矿时代一致.传统观点认为,华南地区晚侏罗世(160~150 Ma)钨多金属矿床大规模成矿作用集中于南岭成矿带中东段的湘南、粤北和赣南地区,而本文的研究结果则说明这一区域成矿作用向北东延伸进入到武夷山成矿带的闽西和闽北地区.因此,华南钨多金属矿床的空间分布不是传统认为的近东西向,而是具有北东向或北东东向展布的特点,是滨太平洋构造-岩浆-成矿域的重要组成部分.
上房钨矿床是武夷山成矿带新近发现的大型白钨矿矿床,也是福建省发现的钨矿新类型.矿床产于上房似斑状黑云母正长花岗岩体的外接触带上,赋矿围岩主要为古元古代大金山岩组斜长角闪岩和黑云斜长变粒岩,矿体产状与围岩的片理一致,矿石类型为石英细脉型和浸染型,金属矿物主要为白钨矿和辉钼矿,其次为少量磁黄铁矿、黄铁矿和黄铜矿等.野外地质观察和矿化特征研究表明,上房钨矿的矿床类型为接触交代型.采用LA-ICP-MS锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os测年技术,对与成矿有关的上房似斑状黑云母正长花岗岩和与白钨矿共生的辉钼矿进行成岩成矿年代测定,获得上房似斑状正长花岗岩体的成岩年龄为158.8±1.6 Ma(1σ),辉钼矿Re-Os模式年龄为159.40±0.86~149.92±1.39 Ma(n=5),模式年龄的加权平均值为156.5±4.0 Ma,等时线年龄为158.1±5.4 Ma(2σ).同位素定年结果表明,上房钨矿床与矿区似斑状黑云母正长花岗岩关系密切,二者均形成于晚侏罗世,与华南地区中生代大规模钨多金属矿床的成矿时代一致.传统观点认为,华南地区晚侏罗世(160~150 Ma)钨多金属矿床大规模成矿作用集中于南岭成矿带中东段的湘南、粤北和赣南地区,而本文的研究结果则说明这一区域成矿作用向北东延伸进入到武夷山成矿带的闽西和闽北地区.因此,华南钨多金属矿床的空间分布不是传统认为的近东西向,而是具有北东向或北东东向展布的特点,是滨太平洋构造-岩浆-成矿域的重要组成部分.
2013, 38(2): 305-316.
doi: 10.3799/dqkx.2013.030
摘要:
南泉眼闪长岩是兰家矽卡岩型金矿的成矿岩体,研究程度极低.通过岩石地球化学和LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,讨论了岩石成因、来源和构造背景.研究表明,南泉眼闪长岩为准铝质的钙碱性岩石;岩石明显富集大离子亲石元素(如Rb、K、Sr)、活泼的不相容元素(如Th、U)和轻稀土元素,相对亏损高场强元素(如Nb、Ta、Ti、P)和重稀土元素,具有明显的负Eu异常,Nb/Ta、La/Nb、Th/La比值显示岩石具壳源特征,Al2O3+MgO+FeOt图解显示岩浆具弧型活动大陆边缘特征.闪长岩岩浆锆石LA-ICP-MS U-Pb加权平均年龄为170.21±0.73 Ma(MSWD=0.14);谐和年龄值为170.21±0.39 Ma(MSWD=0.018),为中侏罗世.成岩构造背景为燕山早期太平洋板块俯冲引起大陆弧伸展和岩石圈减薄,软流圈物质上涌、底侵提供热动力,不成熟下地壳物质部分熔融形成南泉眼闪长岩.
南泉眼闪长岩是兰家矽卡岩型金矿的成矿岩体,研究程度极低.通过岩石地球化学和LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,讨论了岩石成因、来源和构造背景.研究表明,南泉眼闪长岩为准铝质的钙碱性岩石;岩石明显富集大离子亲石元素(如Rb、K、Sr)、活泼的不相容元素(如Th、U)和轻稀土元素,相对亏损高场强元素(如Nb、Ta、Ti、P)和重稀土元素,具有明显的负Eu异常,Nb/Ta、La/Nb、Th/La比值显示岩石具壳源特征,Al2O3+MgO+FeOt图解显示岩浆具弧型活动大陆边缘特征.闪长岩岩浆锆石LA-ICP-MS U-Pb加权平均年龄为170.21±0.73 Ma(MSWD=0.14);谐和年龄值为170.21±0.39 Ma(MSWD=0.018),为中侏罗世.成岩构造背景为燕山早期太平洋板块俯冲引起大陆弧伸展和岩石圈减薄,软流圈物质上涌、底侵提供热动力,不成熟下地壳物质部分熔融形成南泉眼闪长岩.
2013, 38(2): 317-328.
doi: 10.3799/dqkx.2013.031
摘要:
通过对川陕甘矿产资源“金三角”地区若尔盖及其周缘沉积建造特征、构造-热事件放射性年代学测试以及磷灰石裂变径迹热年代学测试等综合研究表明,若尔盖地区自印支末期以来,共发生了7次构造-热事件:(1)卡尼末-诺利初期构造-热事件(D1);(2)早侏罗世(200~180 Ma)构造-热事件(D2);(3)晚侏罗-早白垩世(160~140 Ma)构造-热事件(D3);(4)早白垩世(130~110 Ma)构造-热事件(D4);(5)古新世(70~60 Ma)构造-热事件(D5);(6)50~40 Ma构造-热事件(D6);(7)20 Ma左右构造-热事件(D7).其中D1期构造-热事件为若尔盖地区主褶皱造山构造运动,基本奠定若尔盖及其周缘地区区域构造格架;D2、D4为区域关键构造变革期,导致构造-热体制(压性与张性)的关键转换,对区域成矿具有重要意义;最晚期事件(D7期)为青藏高原东北缘高原地貌定型期.
通过对川陕甘矿产资源“金三角”地区若尔盖及其周缘沉积建造特征、构造-热事件放射性年代学测试以及磷灰石裂变径迹热年代学测试等综合研究表明,若尔盖地区自印支末期以来,共发生了7次构造-热事件:(1)卡尼末-诺利初期构造-热事件(D1);(2)早侏罗世(200~180 Ma)构造-热事件(D2);(3)晚侏罗-早白垩世(160~140 Ma)构造-热事件(D3);(4)早白垩世(130~110 Ma)构造-热事件(D4);(5)古新世(70~60 Ma)构造-热事件(D5);(6)50~40 Ma构造-热事件(D6);(7)20 Ma左右构造-热事件(D7).其中D1期构造-热事件为若尔盖地区主褶皱造山构造运动,基本奠定若尔盖及其周缘地区区域构造格架;D2、D4为区域关键构造变革期,导致构造-热体制(压性与张性)的关键转换,对区域成矿具有重要意义;最晚期事件(D7期)为青藏高原东北缘高原地貌定型期.
2013, 38(2): 329-338.
doi: 10.3799/dqkx.2013.032
摘要:
卡特拉火山近期活动频繁,其喷发概率、喷发规模、喷发方式及影响都备受瞩目.通过收集整理若干资料和分析计算,采用“将古论今”的研究方法,初步得到了关于卡特拉火山未来可能的行为方式及影响.根据卡特拉火山喷发的历史规律,估算2013年的喷发概率约为30%.卡特拉火山下次喷发规模可能为4级或5级,其喷发方式有3种:其一是岩浆冲破巨厚冰层发生爆破性喷发;其二是正常的岩浆喷发;其三是夭折的喷发.但根据现有资料分析,卡特拉火山最有可能是以见不到喷发的形式结束这次不稳定性活动.
卡特拉火山近期活动频繁,其喷发概率、喷发规模、喷发方式及影响都备受瞩目.通过收集整理若干资料和分析计算,采用“将古论今”的研究方法,初步得到了关于卡特拉火山未来可能的行为方式及影响.根据卡特拉火山喷发的历史规律,估算2013年的喷发概率约为30%.卡特拉火山下次喷发规模可能为4级或5级,其喷发方式有3种:其一是岩浆冲破巨厚冰层发生爆破性喷发;其二是正常的岩浆喷发;其三是夭折的喷发.但根据现有资料分析,卡特拉火山最有可能是以见不到喷发的形式结束这次不稳定性活动.
2013, 38(2): 339-350.
doi: 10.3799/dqkx.2013.033
摘要:
月尘是广泛分布于月球表面的微小颗粒,大小约在30 nm~20 μm之间,95%以上小于2 μm,中值粒径约为100~300 nm,形态复杂多变,以玻璃小球、气泡构造、棱角状碎片为主,含有大量纳米颗粒金属铁和玻璃质,玻璃质含量超过50%,尤其是<2 μm的部分中,玻璃质含量高达80%~90%,化学成分与月壤基本类似,在不同地貌单元也体现出SiO2含量的差异.月尘的成分和颗粒特征使其具有独特的电磁性质和生物毒性,容易粘附于航天器表面和进入航天员体内,危害航天器和航天员的安全和健康,严重影响月面探测的正常实施.因此,对月尘的研究是保证月面探测工程正常实施的迫切需要;同时,月尘是月球表面物质经历长期的太空作用形成的,在颗粒成分和结构特征上保留了其演化过程的重要信息,是研究月表物质和大气演化、太空风化作用等科学问题的关键线索.但是目前对月尘的颗粒微观成分和结构差异、电磁特性和光学特性,纳米金属铁的特征和成因等方面的研究还不够深入,限制了月表物质演化历史的研究和月尘粘结腐蚀性、生物毒理学具体机理的认识.在月尘研究中利用模拟月尘弥补月尘样品稀缺的局限,并通过模拟实验加强以上方面的研究,能够更好地满足科学问题和工程探测的实际需要.
月尘是广泛分布于月球表面的微小颗粒,大小约在30 nm~20 μm之间,95%以上小于2 μm,中值粒径约为100~300 nm,形态复杂多变,以玻璃小球、气泡构造、棱角状碎片为主,含有大量纳米颗粒金属铁和玻璃质,玻璃质含量超过50%,尤其是<2 μm的部分中,玻璃质含量高达80%~90%,化学成分与月壤基本类似,在不同地貌单元也体现出SiO2含量的差异.月尘的成分和颗粒特征使其具有独特的电磁性质和生物毒性,容易粘附于航天器表面和进入航天员体内,危害航天器和航天员的安全和健康,严重影响月面探测的正常实施.因此,对月尘的研究是保证月面探测工程正常实施的迫切需要;同时,月尘是月球表面物质经历长期的太空作用形成的,在颗粒成分和结构特征上保留了其演化过程的重要信息,是研究月表物质和大气演化、太空风化作用等科学问题的关键线索.但是目前对月尘的颗粒微观成分和结构差异、电磁特性和光学特性,纳米金属铁的特征和成因等方面的研究还不够深入,限制了月表物质演化历史的研究和月尘粘结腐蚀性、生物毒理学具体机理的认识.在月尘研究中利用模拟月尘弥补月尘样品稀缺的局限,并通过模拟实验加强以上方面的研究,能够更好地满足科学问题和工程探测的实际需要.
2013, 38(2): 351-361.
doi: 10.3799/dqkx.2013.034
摘要:
撞击作用是行星形成和表面重塑的重要地质过程,记录和揭示了行星的演化历史.撞击作用形成的撞击坑可用于研究天体表面地质单元形成的时间.依据内太阳系天体表面的撞击历史,总结了通过对撞击坑的直径和频率分布进行统计,计算天体表面模式年龄的原理和方法.在此基础上,利用美国“月球勘测轨道器(LRO)”广角相机获得的图像,对月球虹湾地区的撞击坑进行了直径-频率分布统计研究,获得其3个主要地质单元的绝对模式年龄分别为3.33 Ga、3.21 Ga和2.60 Ga,有效限定了本区主要地质事件发生的时间.
撞击作用是行星形成和表面重塑的重要地质过程,记录和揭示了行星的演化历史.撞击作用形成的撞击坑可用于研究天体表面地质单元形成的时间.依据内太阳系天体表面的撞击历史,总结了通过对撞击坑的直径和频率分布进行统计,计算天体表面模式年龄的原理和方法.在此基础上,利用美国“月球勘测轨道器(LRO)”广角相机获得的图像,对月球虹湾地区的撞击坑进行了直径-频率分布统计研究,获得其3个主要地质单元的绝对模式年龄分别为3.33 Ga、3.21 Ga和2.60 Ga,有效限定了本区主要地质事件发生的时间.
2013, 38(2): 362-366.
doi: 10.3799/dqkx.2013.035
摘要:
水的拉曼图谱实际就是带氢键作用的OH伸缩振动峰(包括对称伸缩振动峰和反对称伸缩振动峰)和不带氢键作用的OH对称伸缩振动峰(包括对称伸缩振动峰和反对称伸缩振动峰)的叠加包络线,通过对流体中水的拉曼图谱的分析可以反映流体中氢键作用的强弱.因此,用Renishaw MK1-1000型显微激光拉曼探针原位分析了冷冻条件下天然的流体包裹体腔内流体水分子的氢键作用.研究表明,在冷冻条件下,水分子运动以带氢键作用的伸缩振动为主,同时还有微弱的非氢键作用的伸缩振动;随着温度的降低,流体中水分子的氢键作用不断地增强;在-130~-180 ℃区间氢键作用增强的趋势明显加大,暗示流体性质在此温度区间可能发生了突变.
水的拉曼图谱实际就是带氢键作用的OH伸缩振动峰(包括对称伸缩振动峰和反对称伸缩振动峰)和不带氢键作用的OH对称伸缩振动峰(包括对称伸缩振动峰和反对称伸缩振动峰)的叠加包络线,通过对流体中水的拉曼图谱的分析可以反映流体中氢键作用的强弱.因此,用Renishaw MK1-1000型显微激光拉曼探针原位分析了冷冻条件下天然的流体包裹体腔内流体水分子的氢键作用.研究表明,在冷冻条件下,水分子运动以带氢键作用的伸缩振动为主,同时还有微弱的非氢键作用的伸缩振动;随着温度的降低,流体中水分子的氢键作用不断地增强;在-130~-180 ℃区间氢键作用增强的趋势明显加大,暗示流体性质在此温度区间可能发生了突变.
2013, 38(2): 367-378.
doi: 10.3799/dqkx.2013.036
摘要:
通过对东南亚主要含油气盆地沉积、构造特征的研究,揭示其烃源岩具有多期发育的特点.其中,始新统、渐新统和中新统是东南亚主要的3套烃源岩;前新生代生油岩分布局限,但具有一定的生烃潜力.以新生代河流-三角洲近岸沉积环境、含陆源干酪根的煤系和碳质页(泥)岩为主,其次为湖相和海相沉积环境泥岩和页岩.有机碳含量均已达到中等-好的源岩标准,以Ⅱ-Ⅲ型干酪根为主,大部分烃源岩都处于成熟到过成熟阶段.新生代烃源岩主要受盆地演化阶段和沉积环境两大地质因素控制,与区域海侵作用的方向和规模密切相关.烃源岩有机质类型的不同和热演化程度的差异,是形成东南亚地区多类型油气藏的重要因素之一.
通过对东南亚主要含油气盆地沉积、构造特征的研究,揭示其烃源岩具有多期发育的特点.其中,始新统、渐新统和中新统是东南亚主要的3套烃源岩;前新生代生油岩分布局限,但具有一定的生烃潜力.以新生代河流-三角洲近岸沉积环境、含陆源干酪根的煤系和碳质页(泥)岩为主,其次为湖相和海相沉积环境泥岩和页岩.有机碳含量均已达到中等-好的源岩标准,以Ⅱ-Ⅲ型干酪根为主,大部分烃源岩都处于成熟到过成熟阶段.新生代烃源岩主要受盆地演化阶段和沉积环境两大地质因素控制,与区域海侵作用的方向和规模密切相关.烃源岩有机质类型的不同和热演化程度的差异,是形成东南亚地区多类型油气藏的重要因素之一.
2013, 38(2): 379-390.
doi: 10.3799/dqkx.2013.037
摘要:
以黄骅坳陷孔南地区新采集的三维地震资料和钻井资料为基础,追踪闭合了盆地内重要的层序地层界面,精细解释了盆地内部的主要构造和地震反射结构特征,新识别出一条重要的构造不整合界面——枣Ⅲ(Ek1Ⅲ)界面,建立了盆地同裂陷阶段的构造-地层格架,划分了盆地新生代幕式构造演化阶段;在此基础上,通过断层地质属性及其组合样式分析、并运用回剥技术和断层活动性定量计算,深入分析了盆地同裂陷阶段不同构造幕的构造演化过程,提出Ek1Ⅲ界面为孔南地区新生代裂陷作用的起始界面,代表了古近纪初期Ek3-Ek1下亚段时期拗陷作用向Ek1上-Ed时期的裂陷作用转变的构造变革界面.之后从Ek1上亚段至Ed沉积时期盆地的裂陷沉降又经历了由正向伸展断陷向右旋走滑伸展断陷两幕不同构造变形方式的演化阶段.在上述构造演化过程中,盆地的断裂系统及其所控制的沉降中心发生规律性迁移,进而制约了盆地沉积体系配置.
以黄骅坳陷孔南地区新采集的三维地震资料和钻井资料为基础,追踪闭合了盆地内重要的层序地层界面,精细解释了盆地内部的主要构造和地震反射结构特征,新识别出一条重要的构造不整合界面——枣Ⅲ(Ek1Ⅲ)界面,建立了盆地同裂陷阶段的构造-地层格架,划分了盆地新生代幕式构造演化阶段;在此基础上,通过断层地质属性及其组合样式分析、并运用回剥技术和断层活动性定量计算,深入分析了盆地同裂陷阶段不同构造幕的构造演化过程,提出Ek1Ⅲ界面为孔南地区新生代裂陷作用的起始界面,代表了古近纪初期Ek3-Ek1下亚段时期拗陷作用向Ek1上-Ed时期的裂陷作用转变的构造变革界面.之后从Ek1上亚段至Ed沉积时期盆地的裂陷沉降又经历了由正向伸展断陷向右旋走滑伸展断陷两幕不同构造变形方式的演化阶段.在上述构造演化过程中,盆地的断裂系统及其所控制的沉降中心发生规律性迁移,进而制约了盆地沉积体系配置.
2013, 38(2): 391-397.
doi: 10.3799/dqkx.2013.038
摘要:
全波形反演不仅利用相位和振幅信息,还利用波形的细节变化,具有刻画模型精确细节的能力.在对稀疏矩阵直接LU分解求解的基础上,采用梯度预处理方法对声波介质速度模型进行了反射波全波形反演.采用误差反向传播算法计算目标函数梯度以及伪Hessian矩阵的对角线元素来做梯度预处理.数值模型的实验结果表明,利用有效的频率段便能反演出分辨率较高的速度结构,用低频反演出的结果作为高频反演的初始模型,减少了解的非唯一性.二维高斯光滑初始模型提供了有利的低频信息,得到较好的反演结果.伪Hessian矩阵的预处理吸收了高斯牛顿法的二次收敛优势,在不增加计算量的前提下,加快收敛速度.
全波形反演不仅利用相位和振幅信息,还利用波形的细节变化,具有刻画模型精确细节的能力.在对稀疏矩阵直接LU分解求解的基础上,采用梯度预处理方法对声波介质速度模型进行了反射波全波形反演.采用误差反向传播算法计算目标函数梯度以及伪Hessian矩阵的对角线元素来做梯度预处理.数值模型的实验结果表明,利用有效的频率段便能反演出分辨率较高的速度结构,用低频反演出的结果作为高频反演的初始模型,减少了解的非唯一性.二维高斯光滑初始模型提供了有利的低频信息,得到较好的反演结果.伪Hessian矩阵的预处理吸收了高斯牛顿法的二次收敛优势,在不增加计算量的前提下,加快收敛速度.
2013, 38(2): 398-410.
doi: 10.3799/dqkx.2013.039
摘要:
大地震发生后, 研究地震的发生对周围断层的影响尤为重要.利用川西-藏东地区三维粘弹性有限元模型,考虑地表高程和粘弹性松弛等因素的影响,研究主要断裂带库仑应力累积速率和汶川地震的发生对周围断层的影响.结果表明:(1)龙门山断裂带年累积速率为0.28×10-3~0.35×10-3 MPa/a,这种较小的累积速率与龙门山断裂带强震较长复发间隔一致;(2)汶川地震的发生除造成震源区应力减小外, 还造成断裂带北东段不同程度的应力增加, 这与震后余震的分布基本吻合;(3)鲜水河断裂北西段、东昆仑、龙日坝、岷江以及虎牙断裂库仑应力水平增加显著,且汶川地震对于玉树地震的发生有微弱的加载效应;(4)汶川地震的发生造成鲜水河断裂带强震复发间隔缩短约52~104 a,是值得关注的强震危险区.
大地震发生后, 研究地震的发生对周围断层的影响尤为重要.利用川西-藏东地区三维粘弹性有限元模型,考虑地表高程和粘弹性松弛等因素的影响,研究主要断裂带库仑应力累积速率和汶川地震的发生对周围断层的影响.结果表明:(1)龙门山断裂带年累积速率为0.28×10-3~0.35×10-3 MPa/a,这种较小的累积速率与龙门山断裂带强震较长复发间隔一致;(2)汶川地震的发生除造成震源区应力减小外, 还造成断裂带北东段不同程度的应力增加, 这与震后余震的分布基本吻合;(3)鲜水河断裂北西段、东昆仑、龙日坝、岷江以及虎牙断裂库仑应力水平增加显著,且汶川地震对于玉树地震的发生有微弱的加载效应;(4)汶川地震的发生造成鲜水河断裂带强震复发间隔缩短约52~104 a,是值得关注的强震危险区.
2013, 38(2): 411-416.
doi: 10.3799/dqkx.2013.040
摘要:
据区域地质灾害调查,三峡库区发育有数以千计的滑坡.年代学研究表明,三峡地区的滑坡均发生于第四纪中更新世中后期,并具有明显的阶段性特征,滑坡的高发期大致为:(41~37)×104 aBP、(31~27)×104 aBP和(17~5)×104 aBP.滑坡发育与区域新构造抬升和河流地貌形成的地质过程相一致,且主要发生在第四纪的间冰期,表明滑坡与构造抬升、气候变暖、长江河道快速下切贯通发展具有一定的耦合关系.三峡地区尚未发现年龄超过54×104 aBP的滑坡,据此推测长江贯通三峡的时间可能在早更新世.
据区域地质灾害调查,三峡库区发育有数以千计的滑坡.年代学研究表明,三峡地区的滑坡均发生于第四纪中更新世中后期,并具有明显的阶段性特征,滑坡的高发期大致为:(41~37)×104 aBP、(31~27)×104 aBP和(17~5)×104 aBP.滑坡发育与区域新构造抬升和河流地貌形成的地质过程相一致,且主要发生在第四纪的间冰期,表明滑坡与构造抬升、气候变暖、长江河道快速下切贯通发展具有一定的耦合关系.三峡地区尚未发现年龄超过54×104 aBP的滑坡,据此推测长江贯通三峡的时间可能在早更新世.
2013, 38(2): 417-422.
doi: 10.3799/dqkx.2013.041
摘要:
基于遥感信息和野外实地调查,查明了嘉陵江古河道的分布;共发现古河道13处,主要分布在嘉陵江中游的阆中-南充段.河曲参数统计表明,13处古河道的单个河曲的曲折率C值都在3.00以上,平均值为7.80;4段河曲带的C值在2.20以上;整个中游段的C值为2.75,远远高于弯曲性河型临界值的1.50,表明嘉陵江古河道具有蜿蜒性河型的特征.此外,通过将古今河道参数进行对比发现,古河流的C值要比现代河道的C值大(分析认为较大的C值,可能与较低缓的坡降J有关),即有更大的弯曲度.表明嘉陵江曾发生过一次自然截弯取直过程.
基于遥感信息和野外实地调查,查明了嘉陵江古河道的分布;共发现古河道13处,主要分布在嘉陵江中游的阆中-南充段.河曲参数统计表明,13处古河道的单个河曲的曲折率C值都在3.00以上,平均值为7.80;4段河曲带的C值在2.20以上;整个中游段的C值为2.75,远远高于弯曲性河型临界值的1.50,表明嘉陵江古河道具有蜿蜒性河型的特征.此外,通过将古今河道参数进行对比发现,古河流的C值要比现代河道的C值大(分析认为较大的C值,可能与较低缓的坡降J有关),即有更大的弯曲度.表明嘉陵江曾发生过一次自然截弯取直过程.
2013, 38(2): 423-430.
doi: 10.3799/dqkx.2013.042
摘要:
在残积物、土壤覆盖区,若基岩中存在断层,则可能使局部覆盖层加厚、湿度和植被密度相对提高、近地面物质热惯量加大,并在白天的热红外观测中因地表升温较慢而显示地面温度相对较低.这些效应可用温度植被干旱指数(TVDI)加以表征,TVDI的线状低值区(负异常)可作为指示隐伏断层的标志.利用Landsat7 ETM+数据,运用温度植被干旱指数(TVDI)方法,在面积约26 km2的云南羊拉铜矿区进行了隐伏断层识别.结合可见光遥感影像解译及露头地段实地调查,测制了该矿区断层分布图.该研究成果对于羊拉矿区矿山生产有一定的实际意义,同时也显示了热红外遥感技术在覆盖区矿区地质应用方面的潜力.
在残积物、土壤覆盖区,若基岩中存在断层,则可能使局部覆盖层加厚、湿度和植被密度相对提高、近地面物质热惯量加大,并在白天的热红外观测中因地表升温较慢而显示地面温度相对较低.这些效应可用温度植被干旱指数(TVDI)加以表征,TVDI的线状低值区(负异常)可作为指示隐伏断层的标志.利用Landsat7 ETM+数据,运用温度植被干旱指数(TVDI)方法,在面积约26 km2的云南羊拉铜矿区进行了隐伏断层识别.结合可见光遥感影像解译及露头地段实地调查,测制了该矿区断层分布图.该研究成果对于羊拉矿区矿山生产有一定的实际意义,同时也显示了热红外遥感技术在覆盖区矿区地质应用方面的潜力.
2013, 38(2): 431-440.
doi: 10.3799/dqkx.2013.043
摘要:
常规的X射线衍射物相定量分析方法有各自的优点,但这些方法往往也存在一些不足.在实际应用中迫切需要一种简便、高效的普适性多物相无标样定量分析方法.选择麦夸特算法、粒子群算法、遗传算法、差分进化算法这4种迭代搜索领域的经典算法构建了基于非线性模型参数估计方法的4模冗余系统,以19个配制的4相样品中各相“前三强线”的积分强度之和作为计算的原始数据,通过Matlab软件进行了含量计算.理论分析及试验结果表明,运用麦夸特算法进行定量分析具有更小的计算复杂度、更快的收敛速度及更好的全局搜索能力,各相含量的计算值与配比值的绝对误差在5%以内的约占总计算量的83%.为了验证该算法,计算了昭苏黄土剖面82个混合样品及青海湖二郎剑钻孔359个混合样品中刚玉的含量,刚玉含量的配比值与计算值的相关性分别达到0.83和0.63,刚玉含量的误差超过5%的分别占总计算量的4.88%和9.75%.基于麦夸特算法的定量分析方法在批量化处理多物相定量中具有效率高、可操作性强、准确度高等优点.
常规的X射线衍射物相定量分析方法有各自的优点,但这些方法往往也存在一些不足.在实际应用中迫切需要一种简便、高效的普适性多物相无标样定量分析方法.选择麦夸特算法、粒子群算法、遗传算法、差分进化算法这4种迭代搜索领域的经典算法构建了基于非线性模型参数估计方法的4模冗余系统,以19个配制的4相样品中各相“前三强线”的积分强度之和作为计算的原始数据,通过Matlab软件进行了含量计算.理论分析及试验结果表明,运用麦夸特算法进行定量分析具有更小的计算复杂度、更快的收敛速度及更好的全局搜索能力,各相含量的计算值与配比值的绝对误差在5%以内的约占总计算量的83%.为了验证该算法,计算了昭苏黄土剖面82个混合样品及青海湖二郎剑钻孔359个混合样品中刚玉的含量,刚玉含量的配比值与计算值的相关性分别达到0.83和0.63,刚玉含量的误差超过5%的分别占总计算量的4.88%和9.75%.基于麦夸特算法的定量分析方法在批量化处理多物相定量中具有效率高、可操作性强、准确度高等优点.