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    2020年  45卷  第11期

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    2020, 45(11).
    摘要:
    中国东部金多金属成矿作用和深部探测技术专辑
    辽东白云-小佟家堡子矿集区控矿构造及成矿有利区预测
    张拴宏, 胡国辉, 李建锋, 肖昌浩, 刘向冲, 张琪琪, 姚晓峰, 刘福兴, 王伟, 陈正乐, 张青
    2020, 45(11): 3885-3899. doi: 10.3799/dqkx.2020.246
    摘要:
    白云-小佟家堡子矿集区是辽东青城子矿集区的重要组成部分之一,包括位于北部的白云(二道沟、三道沟)、荒甸子等大中型金矿床及位于南部的林家三道沟、小佟家堡子、杨树、桃源等大型或中小型金矿床,高家堡子、凤银大地、姜家沟等大中型银矿床.前人对该区成岩成矿时代及金-多金属成矿作用开展了大量的研究工作,但控矿构造研究相对薄弱.研究结果表明,北部白云-荒甸子矿区容(含)矿构造为近东-西走向,向南倾,倾角30°左右逆冲断裂带,沿走向延伸近8 km.该逆冲断裂带由主逆冲断层及与其近于平行的若干条逆冲断层组成,宽度可达200 m.主断层面下部地层产状陡,上部缓,明显切层;而上部逆冲断层则以顺层为主.断层面一般呈舒缓波状,缓倾部位为矿体富集区域.南部林家三道沟-小佟家堡子矿区容矿构造为总体向北倾的缓倾逆冲断层,延伸稳定,在盖县组碎屑岩与大石桥组上部大理岩硅-钙面上部碎屑岩中形成金矿体,而硅-钙面下部大理岩中则形成铅锌银矿体,不同矿区赋矿层位近于一致.NW走向的尖山子断裂是本区规模最大的陡倾断裂,长度超过13 km,并具有多期活动特征.该断裂早期以右行走滑为主,晚期为正断层,在成矿后还有明显活动,可能将白云-荒甸子矿区近东-西向容矿逆冲断裂带向南错移至扈家堡子-马隈子北-毛甸子一带,最大错断距离达6 km.根据对白云-小佟家堡子矿集区控矿构造及赋矿层位的综合分析,结合成矿后断裂活动的改造,提出了白云-荒甸子矿区以南和小佟家堡子金矿-风银大地银矿2个深部成矿有利区及扈家堡子-马隈子北-毛甸子和桃源村以南2个外围成矿有利区.
    辽宁白云金矿床围岩蚀变作用及其与金的成矿关系
    张志超, 王玉往, 李德东, 王伟, 邱金柱, 李生辉
    2020, 45(11): 3900-3912. doi: 10.3799/dqkx.2020.158
    摘要:
    为了理清白云矿床硅钾蚀变与金沉淀的成因关系,对硅钾蚀变岩石和未蚀变的矽线石云母片岩进行主微量元素测试分析,同时选取蚀变岩型和石英脉型矿石中黄铁矿进行电子探针分析.以Al2O3作为不活动组分,通过质量平衡计算,发现明显带入的组分为CaO、K2O、Na2O、SiO2、Ag、As、Co、Cu、Ni,迁出组分为FeO、Cr、Zn.蚀变岩型和石英脉型矿石中黄铁矿均表现出亏S和富Fe的特征,二者的Au/Ag值都大于0.5,Fe/(S+As)值变化范围为0.857~0.896.两种矿石中黄铁矿均为热液型,形成于中浅成的中温环境.在硅钾蚀变过程中,热液中的含硫组分损失,还原硫活度降低破坏了金-硫络合物的稳定性,导致Au的沉淀.
    辽东五龙重融型花岗质岩体锆石U-Pb年代学、岩石地球化学、Sr-Nd-Pb-Hf同位素特征及地质意义
    顾玉超, 赵岩, 杨中柱, 张朋, 杨凤超, 鞠楠, 胥嘉, 杨宏智, 毕中伟, 韦延梅
    2020, 45(11): 3913-3933. doi: 10.3799/dqkx.2020.220
    摘要:
    在华北克拉通东北缘的辽东半岛广泛发育一套形成于侏罗纪的花岗质岩体,出露于丹东地区的五龙花岗质岩体为五龙大型金矿床的围岩,岩体内分布有古元古界辽河岩群变质岩残留体和古元古代侵入岩残留体,多数发育碎裂岩化和糜棱岩化构造.对五龙岩体进行详细解体,认为其是由黑云母二长花岗岩、二云母二长花岗岩、黑云母花岗岩和花岗闪长岩组成的一套酸性侵入岩组合.根据锆石SHRIMP U-Pb测年结果,获得4种岩性的岩浆结晶年龄分别为162±3 Ma、169.3±3.1 Ma、157.5±1.7 Ma、158.0±2.7 Ma,形成于中-晚侏罗世.岩石地球化学特征显示,五龙岩体属于钙碱性-高钾钙碱性、过铝质、中温花岗质岩浆系列,富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素(HFSE),δEu为0.56~1.97,异常变化范围较大,εHft)值为-39.7~-22.9,二阶段模式年龄tDM2为3 711~2 653 Ma,εNdt)值为-23.8~-20.2,tDM2为2 782~2 487 Ma,显示岩浆源区来自太古代~古元古代壳源物质;结合Pb同位素特征以及石英、长石、云母的显微结构特征,认为五龙岩体是古元古代花岗岩和辽河岩群地层受侏罗纪~160 Ma陆壳重熔事件于上地壳原地重新结晶所形成的S型花岗质岩体,形成于中-晚侏罗世时期受古太平洋板块俯冲影响的挤压-造山构造背景.
    辽宁辽河群高家峪组火山岩锆石U-Pb年代学及其地质意义
    陈井胜, 李崴崴, 邢德和, 杨中柱, 田德欣, 张立东, 李斌, 刘淼, 杨帆
    2020, 45(11): 3934-3949. doi: 10.3799/dqkx.2020.222
    摘要:
    处于龙岗地块和狼林地块之间的古元古代辽吉构造带内分布有大量的变质沉积-火山地层,在辽宁地区称为辽河群.对于辽河群沉积时限及其内部各岩组之间关系的认识一直存在分歧.为了限制古元古代变沉积岩(辽河群)的沉积时限及其内部各层位间关系,选择辽东地区高家峪组火山岩进行锆石U-Pb LA-ICP-MS年代学研究.测年结果显示高家峪组代表岩石成岩年龄的岩浆活动有4期2 179~2 145 Ma、2 079 Ma、1 985 Ma、1 928 Ma.结合前人已发表辽河群火山岩年代学数据显示,辽河群火山活动主要集中在3期:第1期(2 210~2 140 Ma)早期岩浆活动主要为酸性火山岩,在末期显示双峰式火山岩组合;第2期(2 100~2 050 Ma)岩浆活动以基性岩浆活动为主;第3期(2 000~1 960 Ma)岩浆活动也显示双峰式火山岩组合.辽河群火山岩的形成年龄将其沉积时限限制于2 229~1 928 Ma,沉积作用至少持续了300 Ma.火山岩年代学结果显示,辽河群浪子山组、里尔峪组、高家峪组和大石桥组火山岩形成时代呈现互相交替穿插关系,没有显示规律性的上下有序关系.结合野外辽河群各岩组之间多以韧性剪切带形式接触,认为辽河群各岩组之间不是从底到顶的有序沉积,而是“整体无序,局部有序”.
    辽东半岛早白垩世黑云母二长闪长岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及地质意义
    寇林林, 张朋, 赵岩, 姚晓峰, 沙德铭, 杨中柱
    2020, 45(11): 3950-3961. doi: 10.3799/dqkx.2020.201
    摘要:
    为探讨辽东半岛中生代闪长岩类岩石成因及其形成构造背景,选取辽东半岛岫岩西南部黄岭岩体为研究对象,开展岩相学、锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学、Hf同位素地球化学和岩石地球化学研究.结果表明:黄岭岩体由黑云母二长闪长岩组成;锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为127.4±1.9 Ma,成岩为早白垩世;岩石地球化学元素特征表明,黄岭黑云母二长闪长岩具高钾钙碱性,轻稀土元素富集,重稀土亏损,富集Rb、Zr、K等大离子亲石元素,亏损Nb、P、Ti等高场强元素,正Eu异常;εHft)值为-20.1~-18.0,二阶段Hf模式年龄TDM2为2 316~2 450 Ma,揭示二长闪长岩可能是古元古代古老地壳部分熔融形成.结合区域构造演化推测黄岭岩体形成于古太平洋板块向欧亚板块俯冲挤压后折返伸展的构造背景.
    辽东地区中生代花岗岩的侵位时代:锆石和独居石U-Pb年代学
    胡国辉, 张琪琪, 李建锋, 张拴宏
    2020, 45(11): 3962-3981. doi: 10.3799/dqkx.2020.293
    摘要:
    辽东地区中生代岩浆活动强烈,伴随着大规模的金成矿作用.五龙金矿是该地区规模最大的典型石英脉型金矿床,金矿体主要赋存于侏罗纪片麻状花岗岩和早白垩世花岗闪长岩中.因此,该地区中生代岩浆活动对金成矿作用具有显著的制约.选择辽东五龙金矿区片麻状花岗岩和三股流岩体进行岩相学、锆石和独居石U-Pb年代学研究.3个片麻状花岗岩的岩性均为黑云母二长花岗岩,矿物发生强烈的韧性变形,呈定向排列,锆石U-Pb年龄分别为159.2±1.8 Ma、160.2±1.8 Ma和156.1±1.2 Ma,三股流黑云母二长花岗岩样品的锆石U-Pb年龄为123.8±1.2 Ma.花岗岩样品中的独居石矿物学特征和化学组成显示均为岩浆成因,3个片麻状花岗岩的独居石年龄分别为158.1±1.9 Ma、157.5±1.4 Ma和153.5±1.4 Ma,三股流岩体的独居石U-Pb年龄为123.4±1.5 Ma.晚侏罗世片麻状花岗岩的独居石年龄比锆石年龄略小1.1~2.7 Ma,其中2个样品的冷却速率分别为55.56℃/Ma和57.69℃/Ma,表明晚侏罗世岩浆在高温阶段为一快速冷却作用过程,可能经历了快速的地壳抬升事件.锆石和独居石的U-Pb年龄结果表明片麻状花岗岩和三股流岩体分别形成于侏罗纪晚期和白垩纪早期,结合已有研究资料,辽东五龙矿集区主要发生了晚侏罗世和早白垩世两期岩浆活动,与古太平洋板块向欧亚大陆俯冲作用有关,并伴随着早白垩世金矿的形成.
    辽东五龙金矿床构造控矿特征和辉钼矿Re-Os年龄
    肖昌浩, 刘向冲, 赵岩, 张青, 陈正乐, 刘建民, 韦昌山, 姚晓峰, 王伟, 解丽强
    2020, 45(11): 3982-3997. doi: 10.3799/dqkx.2020.217
    摘要:
    五龙金矿床是辽东地区最大的石英脉型金矿床,矿区内矿体和岩脉受断裂构造控制明显.容矿构造几何学和运动学特征显示,早白垩世初近NS向挤压形成的近NS向张裂隙、共轭的剪裂隙及派生一对共轭剪裂隙奠定五龙金矿床的构造格架.早白垩世的伸展导致闪长岩脉、三股流岩体、五龙背岩体等沿着先存构造薄弱带内充填,出溶的岩浆热液流体沿着闪长岩充填残余空间继续充填形成石英脉.由于右形剪切变形导致石英脉发生碎裂,并伴随着区域伸展,赋存闪长岩脉和石英脉的构造空间复活,随后花岗岩脉等侵位及出溶的成矿流体通过闪长岩脉上侵的通道运移和充填于石英脉裂隙中并交代闪长岩脉和片麻状二长花岗岩,最后造就了岩脉-矿化-蚀变同构造空间共存的现象.通过成矿期运动学特征显示,NE向断裂带与胶东三山岛金矿带矿体群侧伏规律相似,断裂带北段深部具有找矿潜力.五龙矿区而言,NE向断裂的找矿潜力优于NW向断裂带,NE向断裂下盘平行断裂内张性空间是盲矿体的有利空间.本次首次获得了五龙金矿床辉钼矿-黄铁矿-磁黄铁矿-石英阶段辉钼矿Re-Os同位素模式年龄为125±2.1 Ma.辉钼矿中Re含量为12.8×10-6,显示成矿物质具有壳幔混合的特征.对比前人研究,钼矿化和金成矿均与早白垩世构造体制转换下中国东部强烈的壳幔岩浆活动有关,为同一构造背景下的产物.通过对比胶东地区的成矿系列,辽东地区与胶东地区具有极大的相似性,存在两期钼矿化作用,尤其早白垩世晚期钼矿化可以作为寻找金矿的标志之一.
    辽东三股流岩体是否为五龙金矿成矿提供必要的能量?
    刘向冲, 肖昌浩, 张拴宏, 胡国辉, 李建锋, 王晨光
    2020, 45(11): 3998-4013. doi: 10.3799/dqkx.2020.292
    摘要:
    辽东地区五龙金矿是华北克拉通东部一个典型的石英脉型金矿床,其成矿过程尚存争议.多种证据表明五龙金矿成矿流体属于岩浆热液,成矿时代又与距离较近的三股流岩体的侵位年龄接近,因而有一种观点认为二者密切相关.目前尚未有充足的地质证据表明三股流岩体释放了五龙金矿成矿所需要的含金岩浆热液,那么三股流岩体是否为其提供必要的能量呢?利用现有的地球化学和地球物理数据,建立三股流岩体仅作为热源驱动大气降水和释放岩浆热液的对流数值模型,模拟三股流岩体周边的流场和温度场.数值模拟结果表明,三股流岩体自侵位后可在其周边1 km范围内形成300℃以上的热场,并维持数十万年,因而有利于形成岩浆热液型矿床.然而,五龙金矿所在的位置受三股流岩体侵位后的热场影响不显著.如果三股流岩体释放了充足的岩浆热液,岩浆热液可在岩体边缘和接触带形成热液蚀变和金矿化,这与现有的地质证据不符.故五龙金矿可能与三股流岩体没有直接成因关系,而金成矿热液来源仍需深入研究.
    辽东半岛新房变质核杂岩形成机制及成矿指示意义
    张璟, 杨中柱, 成龙, 王宇利, 李伫民, 杨仲杰, 骆念岗, 马维, 王然, PatriceRey
    2020, 45(11): 4014-4026. doi: 10.3799/dqkx.2020.312
    摘要:
    辽东半岛广泛分布变质核杂岩构造,作为华北克拉通破坏的浅部响应,具有重要的构造演化研究意义.新房变质核杂岩是近年来新发现的伸展构造单元,具备典型的三层结构:上盘主要包括新元古代-古生代弱变形沉积岩层和早白垩世庄河断陷盆地,下盘包括新太古代变质基底和同构造中生代花岗质侵入岩体,二者接触部位为拆离断层带.野外宏观运动学及显微构造特征明显,均指示上盘具由SEE向NWW的运动学特征,与太平洋板块早白垩世早-中期运动方向相吻合.本次工作通过锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素及常量、稀土和微量元素测试,将新房变质核杂岩的形成时代大致限定于早白垩世早期(123~125 Ma),并进一步明确为华北克拉通破坏事件的早期产物.该变质核杂岩控制了区内新房大型金矿的生成,在辽东半岛变质核杂岩控矿、成矿较差的现状下,研究意义较大.
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    郎明德, 程志国, 张招崇, 汪方跃, 毛骞, SantoshM.
    2020, 45(11): 4026-4026.
    摘要:
    中国东部金多金属成矿作用和深部探测技术专辑
    辽东白云金矿区深部地质结构的瞬变电磁法探测
    武军杰, 智庆全, 邓晓红, 王兴春, 杨毅, 张杰, 代鹏
    2020, 45(11): 4027-4037. doi: 10.3799/dqkx.2020.283
    摘要:
    白云金矿床位于华北克拉通东北部辽东青城子矿集区,具有深部找矿潜力.为寻找白云金矿区深部及外围矿体,应用大功率瞬变电磁系统开展了白云矿区含矿地层和控矿构造的勘查.野外数据采集采用中心回线和大回线2种装置.大发射磁矩(7.2×106A·m2)和低发射基频(5 Hz)保证了高数据质量和长的有效观测时间,从而加大探测深度.研究区地层主要为大石桥组三段和盖县组.大石桥组三段总体电阻率较低,主要由透辉透闪片岩和含石墨大理岩引起.盖县组主要成分为片岩和变粒岩,属中高电阻率.研究结果表明瞬变电磁法可以有效探测大石桥组三段和盖县组的分布以及其中发育的褶皱和断裂.3条瞬变电磁测线反演结果表明,白云金矿西部受到较大挤压,形成明显的推覆构造,而白云矿床东部褶皱平缓,挤压相对较弱.
    基于PMGRA气体地球化学测量在辽东浅覆盖区找矿的可行性
    林成贵, 程志中, 姚晓峰, 颜廷杰, 李阳, 王伟, 郭强
    2020, 45(11): 4038-4053. doi: 10.3799/dqkx.2020.263
    摘要:
    气体能携带深部矿化信息沿着岩石裂隙和断裂带迁移至地表,因此气体地球化学方法可以用于寻找覆盖层以下的隐伏断裂和矿体.基于便携式多组分气体快速分析仪(PMGRA),应用气体地球化学方法对辽东地区五龙金矿区和青城子地区开展了探索性的试验研究,并辅以相应的土壤地球化学测量进行对比.结果显示,异常区气体的浓度衬值非常大;在部分气体异常区,沿着构造倾向方向,具有CO2异常峰值出现在H2S、SO2和CH4之前的特点.在辽东浅覆盖区,气体和土壤地球化学测量均能反映隐伏构造和矿体;而在覆盖较厚地区,气体地球化学测量对断裂和矿体反映更明显,受覆盖层的类型和厚度影响较小.本次试验结果初步显示了基于PMGRA气体地球化学测量方法在浅覆盖区具有一定的可行性.
    辽东半岛早白垩世早期高分异花岗伟晶岩成因与构造背景
    李锦毓, 钱烨, 李予晋, 孙金磊, 赵昌吉, 孙丰月, 沈艳杰
    2020, 45(11): 4054-4071. doi: 10.3799/dqkx.2020.998
    摘要:
    包括辽东半岛在内的华北克拉通北缘早白垩世早期岩浆活动极其稀少,研究程度较低,导致该时期的地质背景限定缺乏直接证据.对辽东半岛三股流地区新发现的花岗伟晶岩开展了岩石学、锆石U-Pb年代学、锆石阴极发光(CL)成像技术、锆石微量元素、全岩地球化学和锆石Lu-Hf同位素等方面的研究,以期为研究区早白垩世早期构造背景提供制约.花岗伟晶岩锆石阴极发光微弱甚至不发光,大多数锆石内部结构为斑杂状分带或海绵状分带,少见岩浆震荡环带,Th/U < 0.1,其锆石稀土元素特征也与岩浆锆石明显不同,显示出热液锆石特征.锆石U-Pb年代学结果表明花岗伟晶岩的形成年龄为144.3±2.7 Ma,属早白垩世早期.花岗伟晶岩以富Si、Al、碱,贫Fe、Mg,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,以及显示出一定的四分组效应为特征.其εHft)为-27.4~-24.7,二阶段模式年龄为2.91~2.74 Ga,与五龙中晚侏罗世花岗岩Hf同位素组成相类似.综合以上研究,认为三股流花岗伟晶岩经历了较高程度的分异结晶,与五龙中晚侏罗世花岗岩存在成因联系,其成岩介质为富含热液的岩浆-热液共存体系.辽东半岛早白垩世早期岩浆活动形成于伸展背景,该伸展背景可能与蒙古-鄂霍茨克洋后碰撞伸展和太平洋俯冲相关.
    辽东岫岩地区两类古元古代花岗岩年代学、地球化学及地质意义
    赵岩, 张朋, 毕中伟, 杨中柱, 寇林林, 顾玉超, 杨凤超
    2020, 45(11): 4072-4090. doi: 10.3799/dqkx.2020.218
    摘要:
    辽东半岛岫岩一带出露大面积的辽河岩群变质地层与花岗岩类,是研究胶-辽-吉造山带早期演化的良好场所.通过系统采集岫岩地区大房身钾长花岗岩岩体与牧牛、松树沟二长花岗岩岩体和四门子花岗闪长岩岩体样品,进行了岩相学、地球化学与锆石U-Pb年代学研究.结果显示大房身与牧牛、松树沟岩体具有相近的高钾钙碱性A型花岗岩特征,SiO2含量介于70.56%~74.52%,Al2O3含量在11.85%~14.03%,K2O/Na2O高;岩石富集Ga、Zr、REE等元素,Sr、P、Ti等含量低;四门子岩体样品则具有较高的CaO含量(0.50%~3.76%),K2O/Na2O比值和A/CNK值均较低,相对更为亏损Nb、Ta、Hf等高场强元素,显示出I型花岗岩特征.锆石LA-ICP-MS测试显示钾长花岗岩样品U-Pb年龄为2 198±11 Ma,二长花岗岩U-Pb年龄在~2 171~2 167 Ma,花岗闪长岩U-Pb测试结果为2 166±11 Ma,几类花岗岩结晶年龄基本在误差范围内一致.I型花岗岩可能来自古元古代中期(~2.2~2.1 Ga)俯冲作用导致的弧岩浆活动,而A型花岗岩可能来自中下地壳物质的部分熔融的低压高温环境.结合辽吉地区报道的古元古代花岗岩类年龄资料,认为在岫岩地区及周边采集的两类古元古代花岗岩均产出在弧后拉张的构造背景下,胶辽吉造山带在古元古代中期演化接近“弧陆碰撞”模式,洋壳俯冲可能由西向东(现今方向)发生,并持续了较长时间.
    南海北部陆缘古新世埃达克质岩的岩石成因
    李思伟, 王璞珺, 丁琳, 杜家元
    2020, 45(11): 4091-4117. doi: 10.3799/dqkx.2020.009
    摘要:
    由于前人对南海北部陆缘新生代早期形成的火山岩岩石类型、成因和地球动力学背景存在不同的认识,通过对珠江口盆地惠州凹陷钻井揭示的粗面质集块/角砾熔岩、粗面岩、流纹岩和粗面英安岩开展了相关锆石U-Pb年代学和全岩地球化学研究.结果表明研究区新生代火山岩形成年代介于57.53~59.15 Ma,靠近古新世(Paleocene)和始新世(Eocene)之间的界限,落入坦尼特阶(Thanetian).岩石具有较高的SiO2(64.60%~73.22%)、Al2O3(11.86%~16.57%)含量,低MgO(1.16%~1.80%),高Sr(305.20×10-6~465.50×10-6,平均值为371.15×10-6)含量,低Y(7.47×10-6~9.84×10-6)、Yb(0.90×10-6~1.43×10-6)含量及高Sr/Y比值(35.19~54.55),富集轻稀土(LREE)、亏损重稀土(HREE),富集大离子亲石元素(LILE)Ba、K等、亏损高场强元素(HFSE)Nb、Ta、Ti和P元素,具有轻微的Eu正异常,显示埃达克质岩石的地球化学特征,属于钙碱性-高钾钙碱性-钾玄岩系列,准铝质岩石(A/CNK=0.85~1.04).这些早古近纪埃达克质岩可能是由先期底侵的镁铁质下地壳在石榴石-角闪岩岩相条件下发生部分熔融作用的产物,认为南海北部陆缘新生代时期发生的拆沉作用在岩浆形成演化过程中可能起到了重要作用.
    下扬子二叠系泥页岩稀土元素地球化学特征及地质意义
    赵晨君, 康志宏, 侯阳红, 余旭东, 王恩博
    2020, 45(11): 4118-4127. doi: 10.3799/dqkx.2019.274
    摘要:
    为探讨下扬子地区二叠系泥页岩的稀土元素特征、物质来源及其地质意义,对研究区昌桥剖面大隆组、龙潭组和孤峰组的泥页岩样品进行了微量和稀土元素地球化学测试.测试结果表明该地区稀土元素(∑REE)含量较高,∑REE平均值为259.15 μg/g,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损.稀土元素的配分曲线整体表现为“右倾”,Eu呈明显的负异常,Ce有轻微的负异常.样品的Ceanom值(平均值为-0.07)和δCe值(平均值为0.90)反映了沉积时水体为缺氧的还原环境,有利于形成优质烃源岩,(La/Yb)N值的变化反映研究区在垂向上的沉积速率为:大隆组 < 孤峰组 < 龙潭组.稀土元素数据还表明研究区物源来自上地壳,母岩为长英质岩石,以花岗岩为主.利用La-Th-Sc、Th-Sc-Zr/10、Th-Co-Zr/10三角图版和La/Th-Hf图解,判断得到研究区的构造背景为被动大陆边缘.
    西藏江玛地区闪长玢岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义
    尹滔, 张伟, 尹显科, 裴亚伦
    2020, 45(11): 4128-4142. doi: 10.3799/dqkx.2020.136
    摘要:
    目前对班公湖-怒江蛇绿混杂岩带的中酸性侵入岩的报道相对较少,对其成因和形成机制的研究有助于揭示班公湖-怒江特提斯洋构造带的岩浆作用过程和动力学背景.对西藏班公湖-怒江蛇绿混杂岩带江玛地区的闪长玢岩进行了年龄分析、岩石地球化学研究.闪长玢岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为121±1 Ma,表明其形成于早白垩世晚期.岩石地球化学特征表明,闪长玢岩具高Al2O3含量(18.2%~19.3%),属高铝玄武岩,岩石富集轻稀土元素和大离子亲石元素Rb、K等,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti,属典型的岛弧玄武岩.综合区域地质资料认为,江玛地区闪长玢岩可能形成于俯冲带前缘增生的岛弧环境,是早白垩世期班公湖-怒江特提斯洋壳岩石圈南向俯冲消减背景下,板片脱水形成的流体与地幔楔橄榄岩发生交代作用的产物.
    青藏高原北缘玉门红柳峡硅化木成因及其揭示的早白垩世构造及环境
    王军, 任文秀, 李通国, 黄万堂, 彭措, 冯备战, 王玉玺, 杨国林, 胡振波
    2020, 45(11): 4143-4152. doi: 10.3799/dqkx.2020.002
    摘要:
    位于青藏高原北缘玉门盆地红柳峡一带的硅化木化石带是高原北缘地区唯一一处集中连片分布的白垩纪硅化木化石森林带,这种古生物的集群死亡和埋藏常常伴随地球演化灾变性构造事件.首次对该区域产出的硅化木特征及其赋存层位进行了报导,并进一步探讨了该区白垩纪原型盆地的早期演化以及硅化木的成因过程.结果表明:青藏高原北缘玉门盆地早白垩世经历了湖盆的发育、扩展和收缩3个阶段.在早白垩世早期,玉门盆地开始发育并逐渐扩展,该时期气候高温潮湿,在盆地滨湖区域生长了巨大的松柏类乔木森林带;在约102~120 Ma的早白垩世期间,随着阿尔金断裂再次复活,玉门盆地发生大规模的火山喷发,导致盆地植被大面积焚烧死亡和埋藏,最终碳化硅化形成现今集中连片分布的硅化木化石带.早白垩世以来,随着阿尔金断裂持续的左行走滑和向北东方向的扩展,玉门盆地被不断抬升并发生构造旋转,使得下沟组硅化木得以重见天日.
    塔里木西南大陆边缘原特提斯洋构造演化
    杨鑫, 徐旭辉, 邓尚, 翟常博, 孔强夫, 王石
    2020, 45(11): 4153-4175. doi: 10.3799/dqkx.2019.287
    摘要:
    通过对塔里木西南地区奥陶系-泥盆系的钻井和露头碎屑岩样品开展锆石U-Pb年代学、地球化学和重矿物分析,探讨塔西南大陆边缘原特提斯洋的俯冲增生演化过程.碎屑锆石记录了482~443 Ma、438~425 Ma和414~406 Ma三期寒武纪以来的构造-热事件,以及840~750 Ma的新元古代裂谷岩浆事件.奥陶系-泥盆系碎屑岩具有高的SiO2含量和相对低的Al2O3TFe2O3+MgO含量,以及弱-中等的Eu负异常、LREE相对富集和HREE分布较平坦的特征.地球化学图解反映晚奥陶统碎屑岩来源于大陆岛弧和活动大陆边缘环境,早志留世-中泥盆世期间物源区可能以大陆岛弧和被动陆缘环境为主,还间断出现少量活动大陆边缘环境,晚泥盆世以后主要呈现被动陆缘环境.重矿物组合指示早志留世至中泥盆世期间,中-酸性岩浆活动加剧,而基性岩浆活动趋弱,晚泥盆世以后陆壳基底或造山带已大规模隆升.塔西南边缘原特提斯洋构造演化以奥陶纪向北俯冲、志留纪弧后洋盆关闭-褶皱造山和泥盆纪后碰撞伸展为特征.
    郯庐断裂莱州湾段块体旋转效应及意义
    邓辉, 杨海风, 李果营, 郭轩, 温宏雷
    2020, 45(11): 4176-4186. doi: 10.3799/dqkx.2019.288
    摘要:
    为探究郯庐断裂莱州湾段右行走滑活动的构造响应并约束其起始时期,以最新钻井资料和三维地震资料为基础,深入剖析研究区与右行走滑活动密切相关的构造-沉积响应.结果显示,双轨走滑右行活动开始后,其夹持块因发生顺时针方向的被动旋转而产生差异应变(伸展或挤压)效应.在叠加区域伸展作用的背景下,伸展效应促进沉降作用,致使先存凸起区加速沉降并演变为洼陷区,先存洼陷区沉降幅度更大,现今均为富烃洼陷;挤压效应则抑制沉降作用,致使先存凸起区持续保持凸起状态,而先存洼陷区多沉降减缓甚至转为抬升,生烃潜力减小.综合地层残存信息及区域构造环境表明郯庐断裂带莱州湾段的右行走滑旋转效应最早始于沙三中段沉积时期.
    长江中下游成矿带深部结构层析成像图像揭示华北板块的东南向俯冲
    郑洪伟, 李廷栋, 贺日政
    2020, 45(11): 4187-4197. doi: 10.3799/dqkx.2020.053
    摘要:
    远震层析成像结果所揭示的华北板块东南向俯冲到扬子板块之下对于重新认识长江中下游地区成矿机制具有重要意义.利用来自中国地震台网中心,包括湖北、河南、安徽、江西、浙江、江苏等省级地震台网记录的波形数据对长江中下游地区深部结构进行了远震P波层析成像反演.综合研究结果显示,三叠纪华北与扬子板块俯冲碰撞,华北板块越过郯庐断裂带,向东南俯冲到扬子板块之下.推断板块碰撞的深部缝合线在郯庐断裂带以西位于大别造山带以南,在郯庐断裂带以东位于长江一线.经历后期的中生代构造转换过程,该带发生活化,成为中生代含矿岩浆和流体上升的通道,并形成著名的大型成矿带.
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    大青山河流地貌指数对山前断裂活动的响应
    王俊祎, 何仲太
    2020, 45(11): 4197-4197.
    摘要:
    中国东部金多金属成矿作用和深部探测技术专辑
    滦平盆地下白垩统西瓜园组震积软沉积变形
    郑宁, 宋天锐, 程木伟
    2020, 45(11): 4198-4206. doi: 10.3799/dqkx.2020.021
    摘要:
    为完善对滦平盆地西瓜园组地震引发的软沉积变形构造的认识,综合利用野外观测与室内分析相结合、宏观沉积体系与微观软沉积变形构造等分析相结合的方法,对研究区震积成因的软沉积变形构造进行了研究.结果表明,在盆内主、次控盆断层夹角位置的两处剖面中,可见枕状构造、液化砂岩脉、液化砂岩侵位、液化角砾岩、液化卷曲变形、砂岩滴落体、火焰构造、球枕构造、枕状层、负荷构造和震积不整合的组合发育,且同一剖面具有垂向多次震积作用的连续发育特点,这些震积作用均被识别在扇三角洲前缘相带内.根据这些软沉积变形发育的位置、彼此组合伴生、连续发育和区域分布的特点,可识别出连续2次大地震的发生.
    数字钻孔图像兴趣区域分割与岩体结构面特征识别
    夏丁, 葛云峰, 唐辉明, 王亮清, 邹宗兴, 苏雪雪
    2020, 45(11): 4207-4217. doi: 10.3799/dqkx.2020.003
    摘要:
    针对现有数字钻孔图像分析技术的不足,提出新分析方案以实现数字钻孔摄像技术(BCT)所采集钻孔内壁图像的自动化、定量化结构面检测、识别与分析.首先,对数字钻孔图像进行预处理,设计特征信号DH,检测并获取兴趣区域;然后,使用低精度Hough变换快速检测结构面兴趣区域内的结构面分布特征,利用聚类算法分离出单一结构面后,针对单一结构面进行亚像素级Hough变换,以获取结构面的正弦参数;最后,根据结构面正弦参数,计算出结构面的倾向、倾角等信息.通过对如美水电站左坝肩数字钻孔图像实例进行分析,利用本算法完成图像中结构面的自动分割与特征识别,成功获取其几何信息,并与传统人工辅助方案结果进行对比,验证了该算法的可靠性.
    典型箕状断陷湖盆层序划分及层序结构样式:以霸县凹陷古近系为例
    张自力, 朱筱敏, 张锐锋, 李琦, 曹兰柱, 田建章, 毕英捷, 李翔
    2020, 45(11): 4218-4235. doi: 10.3799/dqkx.2020.013
    摘要:
    不整合界面被认为是一个具有等时意义的界面,在陆相断陷盆地中这些规模大小不一的不整合界面通常对应着不同级别的层序边界.本次以霸县凹陷古近系为研究目标,基于2 552 km2三维地震,结合工区内800余口探井钻/测井、岩心及前人研究成果等资料.以构造-层序分析为主线,由盆地结构入手分析构造演化和不整合面特征,分构造层系梳理不整合面及相对应的整合面与层序界面之间的对应关系,明确不同物源和古构造背景下的层序结构样式和沉积体系充填响应模式.将古近系划分为1个一级层序,3个二级层序和14个三级层序,结合断陷盆地构造演化过程在霸县凹陷识别4类9种层序充填样式.认为陆相断陷湖盆幕式构造演化过程中层序的充填过程同样具有旋回性和分段性特征.断陷湖盆层序充填具有多样性,层序旋回结构具有不对称性,体系域发育具有不完整性等特征.通过建立典型断陷盆地层序结构和沉积体系发育特征响应模型,为同类型盆地中的岩性油气勘探提供必要的理论方法和技术支持.
    御道口汉诺坝玄武岩偏硅酸矿泉水形成机制及其地质建造制约
    孙厚云, 卫晓锋, 孙晓明, 贾凤超, 李多杰, 何泽新, 李健
    2020, 45(11): 4236-4253. doi: 10.3799/dqkx.2020.011
    摘要:
    冀北坝上一带玄武岩地区广布富偏硅酸地下水,研究其形成机制及其水岩作用过程对矿泉水的合理开发利用与京津冀水源涵养功能具有重要意义.结合玄武岩地质建造地下水赋存特征,综合利用水化学分析,玄武岩岩石风化机制,水岩相互作用矿物平衡体系,δD、δ18O和δ13C同位素、14C放射性同位素测年等方法,剖析了汉诺坝玄武岩偏硅酸矿泉水形成的岩石地球化学风化和水文地球化学过程及地质建造制约因素.结果表明,研究区矿泉水为低矿化度的HCO3-Ca·Mg型与HCO3-Na·Ca型水,矿泉水形成类型有构造断裂深循环淋溶型和层状补给富集埋藏型2类.上层古风化壳地下水14C校正年龄约为4 050 a,地下水可溶性无机碳来源于土壤CO2与幔源CO2的混合作用.偏硅酸矿泉水的形成与分布受玄武岩地质建造制约,受岩石地球化学特征、岩石风化地表过程和水文地球化学响应过程控制.地下水中偏硅酸主要来源于玄武岩中斜长石、单斜辉石、镁橄榄石等硅酸盐矿物的风化水解;岩石矿物风化的水化学响应过程受溶滤作用控制,受阳离子交换作用影响.
    基于Fisher判别准则的河湖相判别模型的构建:以江汉盆地汉江上游段为例
    张鑫, 梁杏, 孙立群, 宋晨, 李琳
    2020, 45(11): 4254-4266. doi: 10.3799/dqkx.2019.291
    摘要:
    为了探究Fisher模型在盆地第四纪河湖相演变上的实用性,以江汉盆地汉江上游段某单一钻孔的粒度资料和沉积相划分作为模型的训练样本,利用Fisher基本原理计算得到河湖相判别模型,最终利用模型实现对研究区沉积环境演化分析.依据单因素方差以及显著性分析结果可知,Fisher模型对河流相、河湖过渡相、湖相具有很好的区分效果.留一交叉验证结果达到80.6%,超过了判别模型应用要求的75%标准.同时,将多孔沉积相判别结果与定性划分结果进行了对比,其综合吻合率达到85.06%,进一步验证了Fisher模型在河湖相判别上的实用性.依据判别分析结果可知,自早更新世开始,研究区存在4期较大的沉积旋回,可划分为8个沉积阶段,不同沉积阶段水动力来源复杂且变化迅速,区域沉积环境演化与新构造运动相吻合.本研究说明依据粒度资料建立Fisher模型用于沉积相以及沉积环境的分析是可行的,同时丰富了江汉盆地汉江段沉积环境资料,为盆地水资源调查及保护提供重要参考.