2020年 45卷 第3期
2020, 45(3): 711-727.
doi: 10.3799/dqkx.2019.068
摘要:
古亚洲洋的南缘跨越我国新疆、甘肃、内蒙古、黑龙江等地.对位于中国境内的古亚洲洋构造格局及其演化的研究成果进行了详细分析和总结,并归纳出存在的主要分歧.通过分析古亚洲洋构造域地层出露情况和古生物(放射虫、腕足类和古植物)地理分布,提出了2点认识:(1)早古生代,古亚洲洋西段在中国境内的主洋盆可能位于天山地区,东段的主洋盆可能位于艾力格庙-贺根山-林西-黑河一线;晚古生代,古亚洲洋西段的主洋盆位于南天山,东段的主洋盆位于索伦-温都尔庙-西拉木伦-延吉一线.(2)古亚洲洋西段洋盆关闭的时间大概是早石炭-中二叠世,东段洋盆关闭的时间是晚二叠世;其中,北山北部和南天山西南段的洋盆延续至晚二叠世,洋盆关闭的时间可能在二叠纪末或更晚.此外,针对古亚洲洋构造域上古生界地层出露及其研究现状,提出了古生物学和地层学在未来古亚洲洋演化研究中可能发挥的作用及其具体方法.
古亚洲洋的南缘跨越我国新疆、甘肃、内蒙古、黑龙江等地.对位于中国境内的古亚洲洋构造格局及其演化的研究成果进行了详细分析和总结,并归纳出存在的主要分歧.通过分析古亚洲洋构造域地层出露情况和古生物(放射虫、腕足类和古植物)地理分布,提出了2点认识:(1)早古生代,古亚洲洋西段在中国境内的主洋盆可能位于天山地区,东段的主洋盆可能位于艾力格庙-贺根山-林西-黑河一线;晚古生代,古亚洲洋西段的主洋盆位于南天山,东段的主洋盆位于索伦-温都尔庙-西拉木伦-延吉一线.(2)古亚洲洋西段洋盆关闭的时间大概是早石炭-中二叠世,东段洋盆关闭的时间是晚二叠世;其中,北山北部和南天山西南段的洋盆延续至晚二叠世,洋盆关闭的时间可能在二叠纪末或更晚.此外,针对古亚洲洋构造域上古生界地层出露及其研究现状,提出了古生物学和地层学在未来古亚洲洋演化研究中可能发挥的作用及其具体方法.
2020, 45(3): 728-738.
doi: 10.3799/dqkx.2019.017
摘要:
为了确定我国华北寒武系苗岭统鼓山阶和芙蓉统排碧阶的底界,对豫北沙滩剖面碳酸盐岩碳同位素组成演化趋势进行了研究.结果表明寒武系δ13C演化表现出3次正漂移和2次负漂移,正漂移分布于张夏组下部、中部和炒米店组上部,δ13C分别达到最大值2.0‰、1.0‰和3.0‰;负漂移分布于张夏组底部和中下部,δ13C分别降到最低值-3.4‰和-1.0‰.炒米店组上部的δ13C正漂移起始于三叶虫Chuangia带底部,相当于美国、澳大利亚、西伯利亚及我国华南地区的芙蓉统排碧阶的SPICE正漂移.张夏组底部的δ13C负漂移对应于三叶虫Bailiella-Lioparia带,相当于鼓山阶底部的DICE负漂移.这2次δ13C漂移事件不仅可作为区域地层对比的依据,还可作为我国华北寒武系苗岭统鼓山阶和芙蓉统排碧阶底界确定的标志.寒武纪δ13C漂移事件与海平面变化、古生态环境演化密切相关,因海侵作用导致的古生态环境扩大及海洋初始生产力的繁盛可能是海相碳酸盐岩δ13C正漂移演化的主要原因.
为了确定我国华北寒武系苗岭统鼓山阶和芙蓉统排碧阶的底界,对豫北沙滩剖面碳酸盐岩碳同位素组成演化趋势进行了研究.结果表明寒武系δ13C演化表现出3次正漂移和2次负漂移,正漂移分布于张夏组下部、中部和炒米店组上部,δ13C分别达到最大值2.0‰、1.0‰和3.0‰;负漂移分布于张夏组底部和中下部,δ13C分别降到最低值-3.4‰和-1.0‰.炒米店组上部的δ13C正漂移起始于三叶虫Chuangia带底部,相当于美国、澳大利亚、西伯利亚及我国华南地区的芙蓉统排碧阶的SPICE正漂移.张夏组底部的δ13C负漂移对应于三叶虫Bailiella-Lioparia带,相当于鼓山阶底部的DICE负漂移.这2次δ13C漂移事件不仅可作为区域地层对比的依据,还可作为我国华北寒武系苗岭统鼓山阶和芙蓉统排碧阶底界确定的标志.寒武纪δ13C漂移事件与海平面变化、古生态环境演化密切相关,因海侵作用导致的古生态环境扩大及海洋初始生产力的繁盛可能是海相碳酸盐岩δ13C正漂移演化的主要原因.
2020, 45(3): 739-751.
doi: 10.3799/dqkx.2019.028
摘要:
由于缺乏对四川盆地西南缘永善-大关地区五峰组-龙马溪组生物地层的详细划分与对比,黑色页岩分布时限及其沉积背景不明确.对新地2井五峰组-龙马溪组黑色页岩岩心开展生物地层研究,识别出了从上奥陶统凯迪阶上部WF1 Dicellograptus complanatus带至志留系兰多维列统埃隆阶顶部LM8 Stimulograptus sedgwickii带的9个生物带和组合.新地2井与宁211井、焦页1井、威202井、巫溪2井黑色页岩生物地层对比结果显示,新地2井的顶界与宁211井、焦页1井黑色页岩笔石带相近,但与威202井、巫溪2井相比低了1个笔石带.结合TOC值标定,新地2井富有机质页岩沉积期为WF2-LM6笔石带,其顶界高于宁211井的LM4笔石带.在笔石生物地层框架内对比了各井黑色页岩的沉积厚度、沉积速率及TOC值,探讨了它们的沉积演化差异及构造背景.靠近古隆起或古陆的沉积区,海侵-海泛稳定期时间呈缩短的趋势,富有机质页岩上界可低至LM5笔石带或以下;远离古隆起或古陆的沉积区,富有机质页岩上界可达LM8-LM9笔石带.受沉积水体深浅差异及古隆起陆源碎屑输入的影响,威远、焦石坝及巫溪地区出现了沉积分异现象.阶段性的海退事件及古隆起的状态变化(隆升与扩大)是广西运动的构造响应.
由于缺乏对四川盆地西南缘永善-大关地区五峰组-龙马溪组生物地层的详细划分与对比,黑色页岩分布时限及其沉积背景不明确.对新地2井五峰组-龙马溪组黑色页岩岩心开展生物地层研究,识别出了从上奥陶统凯迪阶上部WF1 Dicellograptus complanatus带至志留系兰多维列统埃隆阶顶部LM8 Stimulograptus sedgwickii带的9个生物带和组合.新地2井与宁211井、焦页1井、威202井、巫溪2井黑色页岩生物地层对比结果显示,新地2井的顶界与宁211井、焦页1井黑色页岩笔石带相近,但与威202井、巫溪2井相比低了1个笔石带.结合TOC值标定,新地2井富有机质页岩沉积期为WF2-LM6笔石带,其顶界高于宁211井的LM4笔石带.在笔石生物地层框架内对比了各井黑色页岩的沉积厚度、沉积速率及TOC值,探讨了它们的沉积演化差异及构造背景.靠近古隆起或古陆的沉积区,海侵-海泛稳定期时间呈缩短的趋势,富有机质页岩上界可低至LM5笔石带或以下;远离古隆起或古陆的沉积区,富有机质页岩上界可达LM8-LM9笔石带.受沉积水体深浅差异及古隆起陆源碎屑输入的影响,威远、焦石坝及巫溪地区出现了沉积分异现象.阶段性的海退事件及古隆起的状态变化(隆升与扩大)是广西运动的构造响应.
2020, 45(3): 752-763.
doi: 10.3799/dqkx.2019.054
摘要:
在湖南省株洲市天元区的戴家坪组发现了新的恐龙化石产出点.然而,关于赋存该恐龙化石地层的时代存在一定的争议.基于碎屑锆石U-Pb物源分析和孢粉数据对恐龙化石点进行了年代学和沉积学研究.从恐龙化石点的关键层位采集了孢粉和碎屑锆石样品,经过室内样品处理和数据分析,孢粉化石鉴定获得15属18种;根据具有时代意义的孢粉特征分子可以得到其共存延限带Aquilapollenites coriaceus-Betpakdalina pentaoculoides,把戴家坪组时代厘定为晚白垩世坎潘期(Campanian)-马斯特里赫特期(Maastrichtian).碎屑锆石U-Pb年龄峰值主要为6个阶段:200~320 Ma、390~450 Ma、740~950 Ma、1 020~1 100 Ma、1 640~2 000 Ma和2 440~2 600 Ma,指示戴家坪组粗粒的沉积物主要来源于盆地SE侧的近源幕阜罗霄山,而细粒的沉积碎屑可能部分来自NW侧的黄陵等地区.
在湖南省株洲市天元区的戴家坪组发现了新的恐龙化石产出点.然而,关于赋存该恐龙化石地层的时代存在一定的争议.基于碎屑锆石U-Pb物源分析和孢粉数据对恐龙化石点进行了年代学和沉积学研究.从恐龙化石点的关键层位采集了孢粉和碎屑锆石样品,经过室内样品处理和数据分析,孢粉化石鉴定获得15属18种;根据具有时代意义的孢粉特征分子可以得到其共存延限带Aquilapollenites coriaceus-Betpakdalina pentaoculoides,把戴家坪组时代厘定为晚白垩世坎潘期(Campanian)-马斯特里赫特期(Maastrichtian).碎屑锆石U-Pb年龄峰值主要为6个阶段:200~320 Ma、390~450 Ma、740~950 Ma、1 020~1 100 Ma、1 640~2 000 Ma和2 440~2 600 Ma,指示戴家坪组粗粒的沉积物主要来源于盆地SE侧的近源幕阜罗霄山,而细粒的沉积碎屑可能部分来自NW侧的黄陵等地区.
2020, 45(3): 764-775.
doi: 10.3799/dqkx.2019.076
摘要:
关洲古文化遗址位于长江松滋段江心洲地表之下,是江汉平原地区迄今最早的新石器时期文化遗址,也是同时期规模最大的遗址,是长江中游史前文明化进程的重要佐证.江心洲何以引来古人类栖居,尚未得到很好的解释.为了探讨该古文化遗址与长江关洲段河道变迁历史及其沉积环境演化过程之间的关系,对关洲遗址典型剖面的沉积物样品进行了14C测年和粒度分析.结果表明:剖面沉积年代为约12 783 cal.a B.P.至近现代;剖面下部(11.65~6.70 m)沉积物粒度偏细,粒度曲线反映出水动力较弱、低能的河流漫滩沉积环境;中部(6.70~2.10 m)沉积物粒度粗细互层交替出现,粒度曲线反映水动力较强的边滩-漫滩交替沉积环境,属于河床堆积;上部(2.10~0 m)沉积物粒度偏细,粒度曲线反映水动力较弱、低能的河流漫滩沉积环境.基于以上分析,关洲遗址沉积演化及长江关洲段河道变迁可分为3个阶段:第一阶段(11.65~6.70 m),约12 783 cal.a B.P.至明清,关洲与陆地相连,且城背溪文化期至明清之间古人类倚河而居,该阶段关洲位于长江主河道南侧的高河漫滩环境;第二阶段(6.70~2.10 m),明清后期,为动荡的河道沉积环境,关洲处于河流凹岸,侵蚀作用加剧,长江主河道逐渐往南迁移,河道河床沉积出现,关洲逐渐演化成心滩;第三阶段(2.10~0 m),近现代期间,关洲正式演变成江心洲,长江主河道迁移至关洲岛南侧.
关洲古文化遗址位于长江松滋段江心洲地表之下,是江汉平原地区迄今最早的新石器时期文化遗址,也是同时期规模最大的遗址,是长江中游史前文明化进程的重要佐证.江心洲何以引来古人类栖居,尚未得到很好的解释.为了探讨该古文化遗址与长江关洲段河道变迁历史及其沉积环境演化过程之间的关系,对关洲遗址典型剖面的沉积物样品进行了14C测年和粒度分析.结果表明:剖面沉积年代为约12 783 cal.a B.P.至近现代;剖面下部(11.65~6.70 m)沉积物粒度偏细,粒度曲线反映出水动力较弱、低能的河流漫滩沉积环境;中部(6.70~2.10 m)沉积物粒度粗细互层交替出现,粒度曲线反映水动力较强的边滩-漫滩交替沉积环境,属于河床堆积;上部(2.10~0 m)沉积物粒度偏细,粒度曲线反映水动力较弱、低能的河流漫滩沉积环境.基于以上分析,关洲遗址沉积演化及长江关洲段河道变迁可分为3个阶段:第一阶段(11.65~6.70 m),约12 783 cal.a B.P.至明清,关洲与陆地相连,且城背溪文化期至明清之间古人类倚河而居,该阶段关洲位于长江主河道南侧的高河漫滩环境;第二阶段(6.70~2.10 m),明清后期,为动荡的河道沉积环境,关洲处于河流凹岸,侵蚀作用加剧,长江主河道逐渐往南迁移,河道河床沉积出现,关洲逐渐演化成心滩;第三阶段(2.10~0 m),近现代期间,关洲正式演变成江心洲,长江主河道迁移至关洲岛南侧.
2020, 45(3): 776-788.
doi: 10.3799/dqkx.2019.039
摘要:
作为班公湖-怒江结合带最为重要的火山岩沉积地层之一,去申拉组一直缺乏精细的年代学研究和找矿潜力的分析.基于班-怒结合带中段尼玛县北部长期的矿产地质调查工作,对热过勒、饿蒙勒、阿俄作登等地区的去申拉组进行了详细解剖,并利用锆石U-Pb定年精细厘定区内去申拉组中英安岩、安山岩的结晶时限分别为106.2±1.3 Ma、107.7±1.4 Ma,属于早白垩世火山活动的产物.同时,区内1:5万水系沉积物异常以及实地调查揭示,阿俄作登和饿蒙勒地区存在良好铜、金、银组合异常,初步揭露1条高品位的矿化体.结合区域成矿作用背景分析,认为该区存在良好的斑岩-浅成低温热液型铜多金属成矿系统的找矿潜力.班公湖-怒江结合带去申拉火山沉积地层的形成时限的精确厘定,为区域基础地质格架的构建提供了直接证据;而其矿化信息的首次揭露,为该带早白垩世大面积覆盖的火山岩地区的勘查找矿工作指明了新方向.
作为班公湖-怒江结合带最为重要的火山岩沉积地层之一,去申拉组一直缺乏精细的年代学研究和找矿潜力的分析.基于班-怒结合带中段尼玛县北部长期的矿产地质调查工作,对热过勒、饿蒙勒、阿俄作登等地区的去申拉组进行了详细解剖,并利用锆石U-Pb定年精细厘定区内去申拉组中英安岩、安山岩的结晶时限分别为106.2±1.3 Ma、107.7±1.4 Ma,属于早白垩世火山活动的产物.同时,区内1:5万水系沉积物异常以及实地调查揭示,阿俄作登和饿蒙勒地区存在良好铜、金、银组合异常,初步揭露1条高品位的矿化体.结合区域成矿作用背景分析,认为该区存在良好的斑岩-浅成低温热液型铜多金属成矿系统的找矿潜力.班公湖-怒江结合带去申拉火山沉积地层的形成时限的精确厘定,为区域基础地质格架的构建提供了直接证据;而其矿化信息的首次揭露,为该带早白垩世大面积覆盖的火山岩地区的勘查找矿工作指明了新方向.
2020, 45(3): 789-803.
doi: 10.3799/dqkx.2019.044
摘要:
岩帽作为重要的找矿标志,长期以来却没有引起广泛关注,阻碍了勘查工作.在斯弄多地区对与不同矿化类型相关的岩帽进行岩石学、岩相学和全岩地球化学分析,其中斯弄多红色岩帽与铅锌成矿作用相关,窝弱黑色岩帽与金银成矿作用相关,而马尔地村白色岩帽目前未见明显相关矿化.镜下特征和岩石学特征表明斯弄多地区3种类型岩帽具大量石英晶屑,多呈致密块状,其次为多孔状石英.全岩地球化学显示,斯弄多红色岩帽SiO2含量>90%,主要由石英组成,Pb含量为288.75×10-6~4 769.16×10-6,Zn含量为34.34×10-6~332.70×10-6;马尔地村白色岩帽则含更多的铝硅酸盐矿物,不具成矿元素异常;窝弱黑色岩帽含富钾类蚀变矿物,K2O含量为0.26%~2.58%,Au含量为80.21×10-9~360.74×10-9.斯弄多地区岩帽均由硅质酸性流体交代晶屑凝灰岩形成,铅锌成矿作用使岩帽Be元素富集,具Ce负异常;窝弱金银成矿作用使岩帽V、Rb、Mo和Cs富集,具Yb正异常;马尔地村岩帽面积大,粘土蚀变矿物发育,其深部可能存在斑岩型矿体.
岩帽作为重要的找矿标志,长期以来却没有引起广泛关注,阻碍了勘查工作.在斯弄多地区对与不同矿化类型相关的岩帽进行岩石学、岩相学和全岩地球化学分析,其中斯弄多红色岩帽与铅锌成矿作用相关,窝弱黑色岩帽与金银成矿作用相关,而马尔地村白色岩帽目前未见明显相关矿化.镜下特征和岩石学特征表明斯弄多地区3种类型岩帽具大量石英晶屑,多呈致密块状,其次为多孔状石英.全岩地球化学显示,斯弄多红色岩帽SiO2含量>90%,主要由石英组成,Pb含量为288.75×10-6~4 769.16×10-6,Zn含量为34.34×10-6~332.70×10-6;马尔地村白色岩帽则含更多的铝硅酸盐矿物,不具成矿元素异常;窝弱黑色岩帽含富钾类蚀变矿物,K2O含量为0.26%~2.58%,Au含量为80.21×10-9~360.74×10-9.斯弄多地区岩帽均由硅质酸性流体交代晶屑凝灰岩形成,铅锌成矿作用使岩帽Be元素富集,具Ce负异常;窝弱金银成矿作用使岩帽V、Rb、Mo和Cs富集,具Yb正异常;马尔地村岩帽面积大,粘土蚀变矿物发育,其深部可能存在斑岩型矿体.
2020, 45(3): 804-814.
doi: 10.3799/dqkx.2019.029
摘要:
单接收稀有气体质谱仪由于效率、测试精度相对较低,制约了高精度40Ar-39Ar测年的进一步发展.近年来,新一代多接收稀有气体质谱仪在高精度40Ar-39Ar测年中显示出巨大的优势和潜力,并得到了日益广泛的应用.简要介绍了基于多接收稀有气体质谱仪Argus Ⅵ的激光全熔/阶段加热40Ar-39Ar测年实验技术,并对空气氩同位素、标准样品FCs和YBCs以及东昆仑开木其花岗岩体钾长石样品开展了测试研究.结果显示,连续4个月326次循环测试得到的空气氩同位素比值及对应的质量歧视因子(MDF)十分一致,显示了仪器系统良好的稳定性;FCs与YBCs单颗粒全熔“模式年龄”结果表明,仪器在单颗粒、微量样品测试中具有良好的测试精度,“模式年龄”精度可以达到1‰以下(不含衰变常数及标准样品年龄误差);FCs的单颗粒全熔测试获得的J值及F值(40Ar*/39ArK)与萨尔茨堡大学ARGONAUT实验室结果具有相同的变化趋势,均反映了捷克LVR-15反应堆中子通量的梯度变化;对YBCs单颗粒全熔测试获得YBCs与FCs之间的内部校正系数RFCsYBCs=1.045 304±0.000 752(1σ),YBCs单颗粒全熔年龄为29.280±0.086(1σ),与前人结果在误差范围内一致.对东昆仑开木其花岗岩钾长石激光阶段加热测试,得到其坪年龄为229.9±0.2 Ma(1σ,MSWD=1.59),反等时线年龄为229.8±0.4 Ma(1σ,MSWD=1.71).综合区域内已有锆石U-Pb年代学及黑云母、钾长石40Ar-39Ar年代学研究成果,认为开木其岩体钾长石40Ar-39Ar年龄反映了东昆仑晚三叠世的一次快速冷却-剥露过程.
单接收稀有气体质谱仪由于效率、测试精度相对较低,制约了高精度40Ar-39Ar测年的进一步发展.近年来,新一代多接收稀有气体质谱仪在高精度40Ar-39Ar测年中显示出巨大的优势和潜力,并得到了日益广泛的应用.简要介绍了基于多接收稀有气体质谱仪Argus Ⅵ的激光全熔/阶段加热40Ar-39Ar测年实验技术,并对空气氩同位素、标准样品FCs和YBCs以及东昆仑开木其花岗岩体钾长石样品开展了测试研究.结果显示,连续4个月326次循环测试得到的空气氩同位素比值及对应的质量歧视因子(MDF)十分一致,显示了仪器系统良好的稳定性;FCs与YBCs单颗粒全熔“模式年龄”结果表明,仪器在单颗粒、微量样品测试中具有良好的测试精度,“模式年龄”精度可以达到1‰以下(不含衰变常数及标准样品年龄误差);FCs的单颗粒全熔测试获得的J值及F值(40Ar*/39ArK)与萨尔茨堡大学ARGONAUT实验室结果具有相同的变化趋势,均反映了捷克LVR-15反应堆中子通量的梯度变化;对YBCs单颗粒全熔测试获得YBCs与FCs之间的内部校正系数RFCsYBCs=1.045 304±0.000 752(1σ),YBCs单颗粒全熔年龄为29.280±0.086(1σ),与前人结果在误差范围内一致.对东昆仑开木其花岗岩钾长石激光阶段加热测试,得到其坪年龄为229.9±0.2 Ma(1σ,MSWD=1.59),反等时线年龄为229.8±0.4 Ma(1σ,MSWD=1.71).综合区域内已有锆石U-Pb年代学及黑云母、钾长石40Ar-39Ar年代学研究成果,认为开木其岩体钾长石40Ar-39Ar年龄反映了东昆仑晚三叠世的一次快速冷却-剥露过程.
2020, 45(3): 815-828.
doi: 10.3799/dqkx.2019.062
摘要:
东秦岭位于秦岭造山带与大别造山带的结合部位,其构造演化对于了解华北陆块与扬子陆块的碰撞拼合起着至关重要的作用;而南湾组是了解东秦岭构造过程的一个重要窗口,目前却少有关于其区域物质组成差异的研究.对东秦岭镇平县望火楼一带南湾组碎屑锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb年代学研究.结果表明,锆石年龄峰值主要集中于2 757~2 500 Ma、2 500~2 400 Ma、2 150~1 800 Ma、1 800~1 700 Ma、1 520~1 165 Ma、1 100~1 000 Ma、1 000~880 Ma、840~630 Ma、550~471 Ma,原岩物质主要来源于华北陆块、北秦岭构造带和南秦岭构造带.对比镇平县南湾组、秦岭地区刘岭群、信阳地区南湾组及大别山造山带北侧佛子岭群的年龄峰值及物质组成,结果显示均存在一定的差异.因此,四者是否具有真正意义上的可对比性需要进一步研究.
东秦岭位于秦岭造山带与大别造山带的结合部位,其构造演化对于了解华北陆块与扬子陆块的碰撞拼合起着至关重要的作用;而南湾组是了解东秦岭构造过程的一个重要窗口,目前却少有关于其区域物质组成差异的研究.对东秦岭镇平县望火楼一带南湾组碎屑锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb年代学研究.结果表明,锆石年龄峰值主要集中于2 757~2 500 Ma、2 500~2 400 Ma、2 150~1 800 Ma、1 800~1 700 Ma、1 520~1 165 Ma、1 100~1 000 Ma、1 000~880 Ma、840~630 Ma、550~471 Ma,原岩物质主要来源于华北陆块、北秦岭构造带和南秦岭构造带.对比镇平县南湾组、秦岭地区刘岭群、信阳地区南湾组及大别山造山带北侧佛子岭群的年龄峰值及物质组成,结果显示均存在一定的差异.因此,四者是否具有真正意义上的可对比性需要进一步研究.
2020, 45(3): 829-843.
doi: 10.3799/dqkx.2020.001
摘要:
目前关于鄂尔多斯盆地塔然高勒地区直罗组沉积期物源和区域沉积-构造背景等问题尚缺研究,在一定程度上制约了直罗组物源变化的整体评价.对塔然高勒地区含铀层位直罗组下段砂岩进行了岩石地球化学、碎屑锆石U-Pb测年研究.结果显示,研究区直罗组下段源区岩石类型主要为长英质沉积岩和少量中性岩浆岩;源岩构造背景为活动大陆边缘-大陆边缘弧环境.综合微量、稀土元素特征和获得的锆石U-Pb定年数据,认为塔然高勒地区直罗组的物源主要来自大青山-乌拉山等地区的孔兹岩、TTG片麻岩、麻粒岩和镁铁质-超镁铁质层状侵入岩以及阴山地区形成于华力西期-印支期-燕山期的岩浆岩,直罗组下段砂体展布特征清楚地反映了研究区及相邻铀矿床由北向南的物源供给方向;研究区直罗组下段发现的三叠纪碎屑锆石表明三叠纪时期直罗组下段沉积时印支期侵入岩已被抬升至地表提供了物源,直罗组下段上亚段的年轻物源组分比例比下亚段的大.
目前关于鄂尔多斯盆地塔然高勒地区直罗组沉积期物源和区域沉积-构造背景等问题尚缺研究,在一定程度上制约了直罗组物源变化的整体评价.对塔然高勒地区含铀层位直罗组下段砂岩进行了岩石地球化学、碎屑锆石U-Pb测年研究.结果显示,研究区直罗组下段源区岩石类型主要为长英质沉积岩和少量中性岩浆岩;源岩构造背景为活动大陆边缘-大陆边缘弧环境.综合微量、稀土元素特征和获得的锆石U-Pb定年数据,认为塔然高勒地区直罗组的物源主要来自大青山-乌拉山等地区的孔兹岩、TTG片麻岩、麻粒岩和镁铁质-超镁铁质层状侵入岩以及阴山地区形成于华力西期-印支期-燕山期的岩浆岩,直罗组下段砂体展布特征清楚地反映了研究区及相邻铀矿床由北向南的物源供给方向;研究区直罗组下段发现的三叠纪碎屑锆石表明三叠纪时期直罗组下段沉积时印支期侵入岩已被抬升至地表提供了物源,直罗组下段上亚段的年轻物源组分比例比下亚段的大.
2020, 45(3): 844-855.
doi: 10.3799/dqkx.2020.006
摘要:
目前关于内蒙古东乌旗晚古生代花岗岩中辉石橄榄包体的精确年代学及其构造意义不清,直接制约了该区晚古生代地幔性质及构造演化的探讨.对东乌旗新发现的辉石橄榄岩进行了岩相学、全岩地球化学和锆石U-Pb定年研究.结果表明,辉石橄榄岩主要由橄榄石、角闪石、斜方辉石及少量斜长石、黑云母、单斜辉石组成;锆石U-Pb年龄为317.8±1.6 Ma,属晚石炭世.地球化学数据显示,岩石SiO2含量为40.28%~44.50%、MgO含量为23.42%~29.44%、Na2O+K2O含量为1.00%~2.12%(小于3.5%),具有低m/f比值(3.13~3.86)和高FeOT含量(11.18%~14.70%)、高Mg#值(75.60~79.26),属铁质超镁铁岩和拉斑玄武岩系列.岩石稀土总量较高(∑REE=31.98×10-6~72.60×10-6),轻稀土(LREE)相对于重稀土(HREE)富集,(La/Yb)N=3.56~7.72,Eu异常不明显(δEu=0.79~1.65),球粒陨石标准化稀土元素配分模式表现为右倾型.岩石富集大离子亲石元素Rb、Sr、K等,相对亏损高场强元素Nb、Ta,具明显的Nb、Ta、Ti负异常;其形成于受俯冲流体改造的岩石圈地幔的减薄作用,并且岩浆在演化过程中遭受了地壳物质的同化混染作用.
目前关于内蒙古东乌旗晚古生代花岗岩中辉石橄榄包体的精确年代学及其构造意义不清,直接制约了该区晚古生代地幔性质及构造演化的探讨.对东乌旗新发现的辉石橄榄岩进行了岩相学、全岩地球化学和锆石U-Pb定年研究.结果表明,辉石橄榄岩主要由橄榄石、角闪石、斜方辉石及少量斜长石、黑云母、单斜辉石组成;锆石U-Pb年龄为317.8±1.6 Ma,属晚石炭世.地球化学数据显示,岩石SiO2含量为40.28%~44.50%、MgO含量为23.42%~29.44%、Na2O+K2O含量为1.00%~2.12%(小于3.5%),具有低m/f比值(3.13~3.86)和高FeOT含量(11.18%~14.70%)、高Mg#值(75.60~79.26),属铁质超镁铁岩和拉斑玄武岩系列.岩石稀土总量较高(∑REE=31.98×10-6~72.60×10-6),轻稀土(LREE)相对于重稀土(HREE)富集,(La/Yb)N=3.56~7.72,Eu异常不明显(δEu=0.79~1.65),球粒陨石标准化稀土元素配分模式表现为右倾型.岩石富集大离子亲石元素Rb、Sr、K等,相对亏损高场强元素Nb、Ta,具明显的Nb、Ta、Ti负异常;其形成于受俯冲流体改造的岩石圈地幔的减薄作用,并且岩浆在演化过程中遭受了地壳物质的同化混染作用.
2020, 45(3): 856-868.
doi: 10.3799/dqkx.2019.061
摘要:
石榴子石原位U-Pb定年是近年来新发展的低铀矿物同位素定年方法,目前在矿床中成功应用的实例较少,尤其是在非金属矿床中更为罕见.基于详细的岩相学观察,在鄂东南高椅山硅灰石(-铜)矿床中厘定出两期石榴子石,分别为第一期深棕色石榴子石Grt1和第二期浅棕色石榴子石Grt2.电子探针成分分析(EMPA)表明,两期石榴子石均属于钙铁榴石-钙铝榴石固溶体系列,其中Grt1相对富Fe(Adr62.4Gro36.5~Adr94.4Gro0),而Grt2相对富Al(Adr32.6Gro66.4~Adr40.2Gro58.6).对Grt1和Grt2石榴子石进行LA-ICP-MS U-Pb定年,获得T-W下交点206Pb/238U年龄分别为142.5±2.0 Ma(2σ,MSWD=1.30,n=38)和136.0±14.0 Ma(2σ,MSWD=0.42,n=17),与矿区内广泛出露的石英二长闪长岩锆石206Pb/238U加权平均年龄(139.8±1.5 Ma;2σ,MSWD=0.10,n=22)在误差范围内一致,证明二者之间存在密切的成因联系.高椅山Grt1石榴子石具有较高的U含量和较低的普通铅含量,此为U-Pb同位素测年成功的主要因素.
石榴子石原位U-Pb定年是近年来新发展的低铀矿物同位素定年方法,目前在矿床中成功应用的实例较少,尤其是在非金属矿床中更为罕见.基于详细的岩相学观察,在鄂东南高椅山硅灰石(-铜)矿床中厘定出两期石榴子石,分别为第一期深棕色石榴子石Grt1和第二期浅棕色石榴子石Grt2.电子探针成分分析(EMPA)表明,两期石榴子石均属于钙铁榴石-钙铝榴石固溶体系列,其中Grt1相对富Fe(Adr62.4Gro36.5~Adr94.4Gro0),而Grt2相对富Al(Adr32.6Gro66.4~Adr40.2Gro58.6).对Grt1和Grt2石榴子石进行LA-ICP-MS U-Pb定年,获得T-W下交点206Pb/238U年龄分别为142.5±2.0 Ma(2σ,MSWD=1.30,n=38)和136.0±14.0 Ma(2σ,MSWD=0.42,n=17),与矿区内广泛出露的石英二长闪长岩锆石206Pb/238U加权平均年龄(139.8±1.5 Ma;2σ,MSWD=0.10,n=22)在误差范围内一致,证明二者之间存在密切的成因联系.高椅山Grt1石榴子石具有较高的U含量和较低的普通铅含量,此为U-Pb同位素测年成功的主要因素.
2020, 45(3): 869-879.
doi: 10.3799/dqkx.2019.064
摘要:
在辽东中部的本溪-宽甸一带发育有较大规模的中生代岩浆岩,关于这些岩体的形成时代、岩浆来源及构造背景的研究相对滞后.本溪关门山岩体由花岗斑岩和碱长花岗岩构成,对其进行了岩石学、岩石地球化学及年代学研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,花岗斑岩侵位年龄为126.4±1.5 Ma,碱长花岗岩侵位年龄为125.7±1.7 Ma,形成于早白垩世.花岗斑岩和碱长花岗岩的主量元素具有富Si、K,贫Fe、Mg、Ca、Ti的特征,A/CNK=0.95~1.12;微量元素富集高场强元素K、Th、Rb,亏损Ba、Sr、Ti、P等;具有明显的负Eu异常,(La/Yb)N=7.62~17.32,轻重稀土元素分异明显.上述特征表明关门山岩体属于A型花岗岩.结合地球化学特征,关门山岩体为非造山的伸展构造背景下的岩浆活动产物,其受控于古太平洋板块向欧亚大陆俯冲的岩石圈减薄环境,是华北板块东部伸展地球动力学背景的具体体现.
在辽东中部的本溪-宽甸一带发育有较大规模的中生代岩浆岩,关于这些岩体的形成时代、岩浆来源及构造背景的研究相对滞后.本溪关门山岩体由花岗斑岩和碱长花岗岩构成,对其进行了岩石学、岩石地球化学及年代学研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,花岗斑岩侵位年龄为126.4±1.5 Ma,碱长花岗岩侵位年龄为125.7±1.7 Ma,形成于早白垩世.花岗斑岩和碱长花岗岩的主量元素具有富Si、K,贫Fe、Mg、Ca、Ti的特征,A/CNK=0.95~1.12;微量元素富集高场强元素K、Th、Rb,亏损Ba、Sr、Ti、P等;具有明显的负Eu异常,(La/Yb)N=7.62~17.32,轻重稀土元素分异明显.上述特征表明关门山岩体属于A型花岗岩.结合地球化学特征,关门山岩体为非造山的伸展构造背景下的岩浆活动产物,其受控于古太平洋板块向欧亚大陆俯冲的岩石圈减薄环境,是华北板块东部伸展地球动力学背景的具体体现.
2020, 45(3): 880-891.
doi: 10.3799/dqkx.2019.103
摘要:
前寒武纪-寒武纪过渡时期是地质历史上最重要的转折期之一,对这一时期不同沉积相地层建立精确的对比标志,是理解寒武纪动物大爆发等一系列重大地质问题的关键.对贵州漾头剖面陡山沱组顶部和留茶坡组底部的两层凝灰岩中的锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,分别获得了554.2±3.3 Ma和550.6±3.3 Ma的加权平均年龄,证明华南扬子地台深水相区留茶坡组开始沉积的时间约为550 Ma.扬子地台在埃迪卡拉纪-寒武纪过渡时期存在明显的台-盆沉积相分异,表明扬子地台在这一时期进入拉张的构造背景;因此,留茶坡组底部550.6±3.3 Ma的绝对年龄代表了扬子地台进入伸展构造背景和强烈海底热液活动开始的时间.另外,凝灰岩锆石微量元素特征显示,两层凝灰岩的源岩均属于花岗岩类,形成的大地构造背景属于岛弧环境或造山环境.
前寒武纪-寒武纪过渡时期是地质历史上最重要的转折期之一,对这一时期不同沉积相地层建立精确的对比标志,是理解寒武纪动物大爆发等一系列重大地质问题的关键.对贵州漾头剖面陡山沱组顶部和留茶坡组底部的两层凝灰岩中的锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,分别获得了554.2±3.3 Ma和550.6±3.3 Ma的加权平均年龄,证明华南扬子地台深水相区留茶坡组开始沉积的时间约为550 Ma.扬子地台在埃迪卡拉纪-寒武纪过渡时期存在明显的台-盆沉积相分异,表明扬子地台在这一时期进入拉张的构造背景;因此,留茶坡组底部550.6±3.3 Ma的绝对年龄代表了扬子地台进入伸展构造背景和强烈海底热液活动开始的时间.另外,凝灰岩锆石微量元素特征显示,两层凝灰岩的源岩均属于花岗岩类,形成的大地构造背景属于岛弧环境或造山环境.
2020, 45(3): 892-909.
doi: 10.3799/dqkx.2019.022
摘要:
华南早古生代造山作用以武夷-云开造山带最为典型.然而,该次造山作用过程中岩石圈地幔性质及构造背景一直存在争议,还需要更多的基性岩证据.对武夷造山带中段泰宁地区何宝山辉绿岩脉开展了年代学、地球化学及Sr-Nd-Hf同位素研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄(430±3 Ma)表明辉绿岩脉形成于中志留世.岩石具有高Al2O3(15.23%~18.49%)、低Na2O(2.82%~4.21%)和K2O(1.63%~2.42%)含量特征,属亚碱性系列.稀土元素标准化图呈右倾,无明显Eu异常,显示富集大离子亲石元素(Rb、Ba、K、La、Sr)、不同程度亏损高场强元素(Ta、U、Hf、Ti).岩石具有高Nb含量(5.74×10-6~8.45×10-6),其(Nb/La)N和Nb/U值与富Nb岛弧玄武岩相似.全岩(87Sr/86Sr)i=0.709 5~0.710 9,εNd(t)=-0.8~-0.1,锆石εHf(t)=-9.2~-2.7,对应二阶段模式年龄T2DM(Hf)=1.4~1.8 Ga.地球化学、Sr-Nd及Hf同位素揭示泰宁地区基性岩浆源自富集岩石圈地幔13.3%~21.8%的熔融,但在熔融前曾受到古俯冲物质(俯冲板片熔体+5%沉积物熔体)的源区混染.武夷地区于早古生代为陆内造山环境,脉岩形成于后造山垮塌阶段,可能与冈瓦纳东缘造山作用的应力向大陆传播引起华夏地块内部俯冲有关.
华南早古生代造山作用以武夷-云开造山带最为典型.然而,该次造山作用过程中岩石圈地幔性质及构造背景一直存在争议,还需要更多的基性岩证据.对武夷造山带中段泰宁地区何宝山辉绿岩脉开展了年代学、地球化学及Sr-Nd-Hf同位素研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄(430±3 Ma)表明辉绿岩脉形成于中志留世.岩石具有高Al2O3(15.23%~18.49%)、低Na2O(2.82%~4.21%)和K2O(1.63%~2.42%)含量特征,属亚碱性系列.稀土元素标准化图呈右倾,无明显Eu异常,显示富集大离子亲石元素(Rb、Ba、K、La、Sr)、不同程度亏损高场强元素(Ta、U、Hf、Ti).岩石具有高Nb含量(5.74×10-6~8.45×10-6),其(Nb/La)N和Nb/U值与富Nb岛弧玄武岩相似.全岩(87Sr/86Sr)i=0.709 5~0.710 9,εNd(t)=-0.8~-0.1,锆石εHf(t)=-9.2~-2.7,对应二阶段模式年龄T2DM(Hf)=1.4~1.8 Ga.地球化学、Sr-Nd及Hf同位素揭示泰宁地区基性岩浆源自富集岩石圈地幔13.3%~21.8%的熔融,但在熔融前曾受到古俯冲物质(俯冲板片熔体+5%沉积物熔体)的源区混染.武夷地区于早古生代为陆内造山环境,脉岩形成于后造山垮塌阶段,可能与冈瓦纳东缘造山作用的应力向大陆传播引起华夏地块内部俯冲有关.
2020, 45(3): 910-929.
doi: 10.3799/dqkx.2019.070
摘要:
银水寺铅锌矿床位于大别造山带北缘,是大别山地区最大的矽卡岩型矿床.目前对矿区岩浆作用时限、岩石地球化学、岩石形成环境等方面的研究较为薄弱,在一定程度上制约了对该区铅锌成矿规律的认识.在详细野外地质调查的基础上,对矿区出露的正长花岗斑岩脉的岩石学、成岩年代学、岩石化学和同位素地球化学进行了系统研究.结果表明,银水寺矿区正长花岗斑岩脉锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为125.4±0.4 Ma,表明其形成时代为早白垩世.全岩地球化学分析显示,正长花岗斑岩脉表现为高硅(SiO2=71.43%~72.71%)、高钾(K2O=4.62%~4.88%)、富碱(7.47%~7.81%)、弱过铝质(A/CNK=1.03~1.06)、富Fe低Ca,贫Sr、Ba、Ti、P,轻稀土富集、重稀土亏损,具Eu负异常,Ce异常不明显,稀土配分图呈典型的右倾型,显示出A型花岗岩的特征.岩石具有富集的Sr-Nd-Hf同位素组成:全岩(87Sr/86Sr)i值为0.710 21~0.710 53,εNd(t)值在-20.0~-19.2之间;锆石εHf(t)值为-26.7~-23.8,位于地幔演化线之下;TDM2值变化于2 663~2 845 Ma之间,指示其起源于大别杂岩与扬子板块北缘的古老下地壳物质的混合.结合区域地质背景,认为矿区正长花岗斑岩脉形成于扬子克拉通与华北克拉通碰撞造山后的大规模伸展环境,软流圈地幔上涌作用于减薄的岩石圈,与西向俯冲的古太平洋板片俯冲角度改变造成的强烈弧后拉张有关.
银水寺铅锌矿床位于大别造山带北缘,是大别山地区最大的矽卡岩型矿床.目前对矿区岩浆作用时限、岩石地球化学、岩石形成环境等方面的研究较为薄弱,在一定程度上制约了对该区铅锌成矿规律的认识.在详细野外地质调查的基础上,对矿区出露的正长花岗斑岩脉的岩石学、成岩年代学、岩石化学和同位素地球化学进行了系统研究.结果表明,银水寺矿区正长花岗斑岩脉锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为125.4±0.4 Ma,表明其形成时代为早白垩世.全岩地球化学分析显示,正长花岗斑岩脉表现为高硅(SiO2=71.43%~72.71%)、高钾(K2O=4.62%~4.88%)、富碱(7.47%~7.81%)、弱过铝质(A/CNK=1.03~1.06)、富Fe低Ca,贫Sr、Ba、Ti、P,轻稀土富集、重稀土亏损,具Eu负异常,Ce异常不明显,稀土配分图呈典型的右倾型,显示出A型花岗岩的特征.岩石具有富集的Sr-Nd-Hf同位素组成:全岩(87Sr/86Sr)i值为0.710 21~0.710 53,εNd(t)值在-20.0~-19.2之间;锆石εHf(t)值为-26.7~-23.8,位于地幔演化线之下;TDM2值变化于2 663~2 845 Ma之间,指示其起源于大别杂岩与扬子板块北缘的古老下地壳物质的混合.结合区域地质背景,认为矿区正长花岗斑岩脉形成于扬子克拉通与华北克拉通碰撞造山后的大规模伸展环境,软流圈地幔上涌作用于减薄的岩石圈,与西向俯冲的古太平洋板片俯冲角度改变造成的强烈弧后拉张有关.
2020, 45(3): 930-944.
doi: 10.3799/dqkx.2019.983
摘要:
德明顶矿区因交通不便、高寒缺氧、物理风化强烈、倒石堆覆盖严重等原因,找矿效果不理想.为进一步指导野外矿产勘查,在详细的野外观察的基础上,系统开展了短波红外光谱分析测试工作.结果显示,绢云母短波红外光谱标量在空间上呈现规律性变化,由浓集中心向外Al-OH吸收峰波长逐渐变长、Al-OH吸收峰深度逐渐降低、SWIR-IC值逐渐变小,且三者套合较好,表明该区域流体温度、压力高于外围,为热液蚀变矿化中心.结合蚀变规律、成矿岩体中锆石U-Pb年龄与辉钼矿Re-Os同位素年龄结果,在矿区内圈定了1处重点勘查靶区,为晚期铜矿化与早期(铜)钼矿化叠加的区域.该技术可以有效地指导野外矿产评价、降低勘查成本,是中国西部特殊景观区找矿勘查评价的重要方法之一.
德明顶矿区因交通不便、高寒缺氧、物理风化强烈、倒石堆覆盖严重等原因,找矿效果不理想.为进一步指导野外矿产勘查,在详细的野外观察的基础上,系统开展了短波红外光谱分析测试工作.结果显示,绢云母短波红外光谱标量在空间上呈现规律性变化,由浓集中心向外Al-OH吸收峰波长逐渐变长、Al-OH吸收峰深度逐渐降低、SWIR-IC值逐渐变小,且三者套合较好,表明该区域流体温度、压力高于外围,为热液蚀变矿化中心.结合蚀变规律、成矿岩体中锆石U-Pb年龄与辉钼矿Re-Os同位素年龄结果,在矿区内圈定了1处重点勘查靶区,为晚期铜矿化与早期(铜)钼矿化叠加的区域.该技术可以有效地指导野外矿产评价、降低勘查成本,是中国西部特殊景观区找矿勘查评价的重要方法之一.
2020, 45(3): 945-959.
doi: 10.3799/dqkx.2019.057
摘要:
位于招远-莱州金成矿带中西部的金翅岭金矿床是胶东地区典型的石英脉型高品位金矿,但其成矿流体来源和矿床成因一直存在争议.在详细的矿相学和黄铁矿显微结构研究基础上,利用LA-ICP-MS技术原位分析与成矿有关黄铁矿的微量元素特征,结合原位硫同位素分析成矿流体来源,为进一步认识矿床成因提供制约.成矿阶段的黄铁矿划分为2种类型(PyI和PyII),PyI产在石英-黄铁矿阶段,PyII产在石英-多金属硫化物阶段,伴随大量可见金的出现.根据背散射的核-边结构,PyII可细分为含有较多硫化物的核部PyIIa和表面较为干净的边部PyIIb,但二者有明显溶蚀结构.LA-ICP-MS分析结果显示PyI含有一定量的Au(< 0.015×10-6~2.18×10-6,均值0.62×10-6)和As(78.98×10-6~857×10-6,均值542×10-6),但Pb、Zn等其他元素含量较低.核部PyIIa和PyI微量元素分布特征较为相似,但Au(< 0.015×10-6~0.59×10-6,均值0.11×10-6)和As(0.62×10-6~198×10-6,均值35.81×10-6)的含量相对下降.边部PyIIb较核部PyIIa明显富集Au(< 0.015×10-6~19.71×10-6,均值5.91×10-6)和As(399×10-6~18 153×10-6,均值6 412×10-6),且Au与As表现出良好的正相关性.PyI和核部PyIIa原位δ34S的分布范围较为一致,集中在3.0‰~4.9‰;而边部PyIIb的原位δ34S值较高(5.2‰~6.6‰).根据黄铁矿结构、微量元素和硫同位素特征,推断在主成矿期富34S和富Au-As的热液流体加入形成了边部PyIIb且与核部的PyIIa发生了交代作用,同时大量可见金直接从热液中沉淀形成.该研究表明多期次富Au-As成矿流体的注入可能是高品位石英脉矿床形成的主要机制.
位于招远-莱州金成矿带中西部的金翅岭金矿床是胶东地区典型的石英脉型高品位金矿,但其成矿流体来源和矿床成因一直存在争议.在详细的矿相学和黄铁矿显微结构研究基础上,利用LA-ICP-MS技术原位分析与成矿有关黄铁矿的微量元素特征,结合原位硫同位素分析成矿流体来源,为进一步认识矿床成因提供制约.成矿阶段的黄铁矿划分为2种类型(PyI和PyII),PyI产在石英-黄铁矿阶段,PyII产在石英-多金属硫化物阶段,伴随大量可见金的出现.根据背散射的核-边结构,PyII可细分为含有较多硫化物的核部PyIIa和表面较为干净的边部PyIIb,但二者有明显溶蚀结构.LA-ICP-MS分析结果显示PyI含有一定量的Au(< 0.015×10-6~2.18×10-6,均值0.62×10-6)和As(78.98×10-6~857×10-6,均值542×10-6),但Pb、Zn等其他元素含量较低.核部PyIIa和PyI微量元素分布特征较为相似,但Au(< 0.015×10-6~0.59×10-6,均值0.11×10-6)和As(0.62×10-6~198×10-6,均值35.81×10-6)的含量相对下降.边部PyIIb较核部PyIIa明显富集Au(< 0.015×10-6~19.71×10-6,均值5.91×10-6)和As(399×10-6~18 153×10-6,均值6 412×10-6),且Au与As表现出良好的正相关性.PyI和核部PyIIa原位δ34S的分布范围较为一致,集中在3.0‰~4.9‰;而边部PyIIb的原位δ34S值较高(5.2‰~6.6‰).根据黄铁矿结构、微量元素和硫同位素特征,推断在主成矿期富34S和富Au-As的热液流体加入形成了边部PyIIb且与核部的PyIIa发生了交代作用,同时大量可见金直接从热液中沉淀形成.该研究表明多期次富Au-As成矿流体的注入可能是高品位石英脉矿床形成的主要机制.
2020, 45(3): 960-967.
doi: 10.3799/dqkx.2019.072
摘要:
巫山黄土作为中国南方黄土的重要组成部分,弄清该区的物源将为破译这一宝贵沉积记录提供重要的环境信息.对巫山黄土剖面进行了系统取样和Sr-Nd同位素分析,并与黄土高原同期黄土及近源的河流沉积物等进行了比较.结果表明,巫山黄土的87Sr/86Sr值变化范围为0.717 411~0.719 163,平均值为0.717 998,与黄土高原末次冰期黄土的87Sr/86Sr值(变化范围为0.718 235~0.719 673,平均值为0.718 623)几乎一致;巫山黄土εNd(0)值在-10.1~-11.7之间,平均值为-11.4,明显与长江上游现代河漫滩沉积物εNd(0)值(-5.9~-7.2)差别较大,而与黄土高原黄土εNd(0)值(-9.2~-11.3)接近.研究结果表明巫山黄土的粉尘主要为北方输入,与黄土高原黄土同源.据此认为,巫山黄土的形成并不是因为冰期导致三峡地区干旱河滩干涸暴露而引发粉尘近源堆积,这与近年来长江下游下蜀黄土的研究结果有所不同.
巫山黄土作为中国南方黄土的重要组成部分,弄清该区的物源将为破译这一宝贵沉积记录提供重要的环境信息.对巫山黄土剖面进行了系统取样和Sr-Nd同位素分析,并与黄土高原同期黄土及近源的河流沉积物等进行了比较.结果表明,巫山黄土的87Sr/86Sr值变化范围为0.717 411~0.719 163,平均值为0.717 998,与黄土高原末次冰期黄土的87Sr/86Sr值(变化范围为0.718 235~0.719 673,平均值为0.718 623)几乎一致;巫山黄土εNd(0)值在-10.1~-11.7之间,平均值为-11.4,明显与长江上游现代河漫滩沉积物εNd(0)值(-5.9~-7.2)差别较大,而与黄土高原黄土εNd(0)值(-9.2~-11.3)接近.研究结果表明巫山黄土的粉尘主要为北方输入,与黄土高原黄土同源.据此认为,巫山黄土的形成并不是因为冰期导致三峡地区干旱河滩干涸暴露而引发粉尘近源堆积,这与近年来长江下游下蜀黄土的研究结果有所不同.
2020, 45(3): 968-979.
doi: 10.3799/dqkx.2019.292
摘要:
东海西湖凹陷广泛发育中新世末形成的大型反转背斜,关于背斜成因前人多认为与外力作用有关,忽视了凹陷内部结构的影响.以重磁震资料综合解释分析为基础,系统梳理中新世末反转背斜分布及其与凹陷基底结构的关系,并结合构造物理模拟实验方法探讨基底结构差异对反转背斜发育的影响.结果表明,中新世末反转背斜与高磁性火成岩基底分布呈现出明显的相关性,且均具有南北分段差异.凹陷北段火成岩基底分布在中央洼陷-反转带内,反转背斜主要在火成岩基底东缘区发育;凹陷南段火成岩基底分布在东、西两侧边缘,反转背斜主要在边缘火成岩基底内侧发育.构造物理模拟实验结果显示,在挤压背景下,压应力通过相对刚性硅胶边缘释放,控制挤压背斜褶皱的形成;表明不同岩性基底所产生的抗压强度差异能显著影响反转背斜分布.最终提出在挤压背景下,高磁性、高抗压强度的火成岩基底所引起的局部构造应力场改变是决定中新世末反转背斜强弱分布的关键因素.
东海西湖凹陷广泛发育中新世末形成的大型反转背斜,关于背斜成因前人多认为与外力作用有关,忽视了凹陷内部结构的影响.以重磁震资料综合解释分析为基础,系统梳理中新世末反转背斜分布及其与凹陷基底结构的关系,并结合构造物理模拟实验方法探讨基底结构差异对反转背斜发育的影响.结果表明,中新世末反转背斜与高磁性火成岩基底分布呈现出明显的相关性,且均具有南北分段差异.凹陷北段火成岩基底分布在中央洼陷-反转带内,反转背斜主要在火成岩基底东缘区发育;凹陷南段火成岩基底分布在东、西两侧边缘,反转背斜主要在边缘火成岩基底内侧发育.构造物理模拟实验结果显示,在挤压背景下,压应力通过相对刚性硅胶边缘释放,控制挤压背斜褶皱的形成;表明不同岩性基底所产生的抗压强度差异能显著影响反转背斜分布.最终提出在挤压背景下,高磁性、高抗压强度的火成岩基底所引起的局部构造应力场改变是决定中新世末反转背斜强弱分布的关键因素.
2020, 45(3): 980-988.
doi: 10.3799/dqkx.2019.016
摘要:
渤海湾盆地潜山油气资源较丰富,近期黄骅坳陷古生界潜山油气勘探取得重大进展,但油气藏的形成时期及期次尚不明确.以黄骅坳陷北大港古生界潜山为例,综合利用储层沥青、流体包裹体观察、测温、拉曼光谱及红外光谱分析等地球化学分析手段,结合烃源岩生烃史,对其油气成藏期进行了系统研究.结果表明:研究区古生界发育碳质、胶质-沥青质、油质3种沥青,经历了生物降解和氧化作用等多种次生改造过程,结合研究区的构造演化及生烃史,推测早侏罗世中期之前存在油气充注;古生界潜山发育两期烃类包裹体,第一期包裹体发黄褐色荧光,主要分布于石英颗粒表面及方解石脉内,均一温度峰值区间为75~80℃,第二期包裹体包括黄色、蓝绿色荧光两类,分布在石英颗粒内裂缝、穿石英颗粒裂缝及方解石脉内,均一温度峰值范围分别为85~90℃和95~100℃;综合古生界潜山储层沥青及包裹体特征,结合烃源岩生烃史,确定古生界存在两期油气充注,分别为中三叠世(235~223 Ma)和新近纪-第四纪(22~0 Ma),且以晚期成藏为主.
渤海湾盆地潜山油气资源较丰富,近期黄骅坳陷古生界潜山油气勘探取得重大进展,但油气藏的形成时期及期次尚不明确.以黄骅坳陷北大港古生界潜山为例,综合利用储层沥青、流体包裹体观察、测温、拉曼光谱及红外光谱分析等地球化学分析手段,结合烃源岩生烃史,对其油气成藏期进行了系统研究.结果表明:研究区古生界发育碳质、胶质-沥青质、油质3种沥青,经历了生物降解和氧化作用等多种次生改造过程,结合研究区的构造演化及生烃史,推测早侏罗世中期之前存在油气充注;古生界潜山发育两期烃类包裹体,第一期包裹体发黄褐色荧光,主要分布于石英颗粒表面及方解石脉内,均一温度峰值区间为75~80℃,第二期包裹体包括黄色、蓝绿色荧光两类,分布在石英颗粒内裂缝、穿石英颗粒裂缝及方解石脉内,均一温度峰值范围分别为85~90℃和95~100℃;综合古生界潜山储层沥青及包裹体特征,结合烃源岩生烃史,确定古生界存在两期油气充注,分别为中三叠世(235~223 Ma)和新近纪-第四纪(22~0 Ma),且以晚期成藏为主.
2020, 45(3): 989-997.
doi: 10.3799/dqkx.2019.069
摘要:
珠江口盆地文昌凹陷多幕构造演化与复杂构造变形形成了极具特色的坡折类型.以构造沉积学、层序地层学为理论基础,结合钻井及三维地震资料,在文昌凹陷识别出4类6种陆相坡折带,并分析各类坡折带对砂体的控制作用.断裂坡折带分布于凹陷南部陡坡带,可进一步划分为单断式盆缘断裂坡折带、多级盆缘断裂坡折带及帚状盆缘断裂坡折带,控制着扇三角洲、滑塌扇及湖底扇砂体的分布;挠曲坡折带、沉积坡折带及侵蚀坡折带分布于凹陷北部缓坡带,控制着下切水道充填砂体、三角洲砂体及小型湖底扇砂体的分布,缓坡坡折带上发育的小型断裂调整并改造沉积物充填方向与沉积体系的分布.坡折带控制下的砂体是非构造圈闭发育的有利部位,勘探潜力巨大.
珠江口盆地文昌凹陷多幕构造演化与复杂构造变形形成了极具特色的坡折类型.以构造沉积学、层序地层学为理论基础,结合钻井及三维地震资料,在文昌凹陷识别出4类6种陆相坡折带,并分析各类坡折带对砂体的控制作用.断裂坡折带分布于凹陷南部陡坡带,可进一步划分为单断式盆缘断裂坡折带、多级盆缘断裂坡折带及帚状盆缘断裂坡折带,控制着扇三角洲、滑塌扇及湖底扇砂体的分布;挠曲坡折带、沉积坡折带及侵蚀坡折带分布于凹陷北部缓坡带,控制着下切水道充填砂体、三角洲砂体及小型湖底扇砂体的分布,缓坡坡折带上发育的小型断裂调整并改造沉积物充填方向与沉积体系的分布.坡折带控制下的砂体是非构造圈闭发育的有利部位,勘探潜力巨大.
2020, 45(3): 998-1012.
doi: 10.3799/dqkx.2019.293
摘要:
为进一步查明绵阳-长宁拉张槽东侧震旦系灯影组优质碳酸盐岩储层分布、探索新的勘探领域,利用髙石梯-磨溪灯影组的钻井、测井和高精度三维地震资料,采用海侵-海退旋回、层拉平、地震线描及印模法等,识别出灯影组大型早期台缘带及其内部构型.在拉张槽东部的南东-北西向地震剖面上,首次发现灯影组三段对应的三级层序(SQ3)内部普遍发育数个自南东向北西进积的前积体,前积体呈S型、丘型或短轴状,前积体顶部可见SQ4海侵体系域的系列上超点和一个明显的坡折点,越过坡折点向北西SQ3厚度急剧减薄.表明在绵阳-长宁拉张槽东部的碳酸盐岩台地内,存在一个自高石梯开始,经由磨溪、龙女寺、南充、蓬安,向北东一直延伸至龙岗地区中部,长约270 km的大型早期台缘带.这一大型台缘带的发现将为研究区灯影组油气勘探提供一个新的领域,而不再局限于绵阳-长宁拉张槽附近.
为进一步查明绵阳-长宁拉张槽东侧震旦系灯影组优质碳酸盐岩储层分布、探索新的勘探领域,利用髙石梯-磨溪灯影组的钻井、测井和高精度三维地震资料,采用海侵-海退旋回、层拉平、地震线描及印模法等,识别出灯影组大型早期台缘带及其内部构型.在拉张槽东部的南东-北西向地震剖面上,首次发现灯影组三段对应的三级层序(SQ3)内部普遍发育数个自南东向北西进积的前积体,前积体呈S型、丘型或短轴状,前积体顶部可见SQ4海侵体系域的系列上超点和一个明显的坡折点,越过坡折点向北西SQ3厚度急剧减薄.表明在绵阳-长宁拉张槽东部的碳酸盐岩台地内,存在一个自高石梯开始,经由磨溪、龙女寺、南充、蓬安,向北东一直延伸至龙岗地区中部,长约270 km的大型早期台缘带.这一大型台缘带的发现将为研究区灯影组油气勘探提供一个新的领域,而不再局限于绵阳-长宁拉张槽附近.
2020, 45(3): 1013-1026.
doi: 10.3799/dqkx.2019.046
摘要:
塔里木盆地沙雅隆起北部于奇西地区奥陶系为重质油勘探区,但于奇西1井(YQX1)奥陶系钻遇中-轻质油.为探求其油气来源,通过沙雅隆起52件原油样品的金刚烷化合物分析,于奇西地区奥陶系131件岩心样品的岩石学观察、流体包裹体系统分析测试和同一期次油包裹体的气相色谱(GC)分析及色谱-质谱(GC-MS)分析,运用流体包裹体均一温度、单井埋藏史-热史图确定油气充注年龄,结合研究区断裂特征和盖层分布特征总结其油气成藏模式.结果表明,研究区原油普遍遭受生物降解作用并局部存在稠油与轻质油混合现象,同时奥陶系发育2~3期油气充注,分别为加里东晚期(452.5~420.5 Ma)、燕山期(150.2~100.6 Ma)和喜山期(20.1~2.1 Ma);早期油气藏中原油因构造抬升发生生物降解而稠油化,晚期轻质油沿基底和寒武-奥陶系NW、NNE向走滑断裂垂向充注对早期油气藏进行混合改造,形成一定范围的中-轻质油藏.
塔里木盆地沙雅隆起北部于奇西地区奥陶系为重质油勘探区,但于奇西1井(YQX1)奥陶系钻遇中-轻质油.为探求其油气来源,通过沙雅隆起52件原油样品的金刚烷化合物分析,于奇西地区奥陶系131件岩心样品的岩石学观察、流体包裹体系统分析测试和同一期次油包裹体的气相色谱(GC)分析及色谱-质谱(GC-MS)分析,运用流体包裹体均一温度、单井埋藏史-热史图确定油气充注年龄,结合研究区断裂特征和盖层分布特征总结其油气成藏模式.结果表明,研究区原油普遍遭受生物降解作用并局部存在稠油与轻质油混合现象,同时奥陶系发育2~3期油气充注,分别为加里东晚期(452.5~420.5 Ma)、燕山期(150.2~100.6 Ma)和喜山期(20.1~2.1 Ma);早期油气藏中原油因构造抬升发生生物降解而稠油化,晚期轻质油沿基底和寒武-奥陶系NW、NNE向走滑断裂垂向充注对早期油气藏进行混合改造,形成一定范围的中-轻质油藏.
2020, 45(3): 1027-1040.
doi: 10.3799/dqkx.2019.088
摘要:
煤矿由建设到关闭后多年的生命过程都对含水层具有破坏作用,造成生态环境破坏、影响社会经济发展,其风险具有长期性.在华北煤田水文地质结构及矿山地质环境问题分析的基础上,总结了含水层破坏形式及其风险组成,提出了含水层破坏风险评估与管理的技术思路.利用淄博洪山煤矿从开采到关闭多年的试验和监测数据开展了实证研究.结果表明:(1)矿业活动对含水层破坏形式表现为含水层结构破坏、地下水流场变化和地下水污染3类,洪山煤矿奥灰水遭受破坏的可能性高,危险性低、中等和高的危险区面积分别为20.61、22.39、19.26 km2;(2)社会、经济和生态易损性由破坏性、脆弱性和可恢复性三项指标表达,洪山煤矿社会经济高度依赖奥灰水,其易损性高.(3)含水层破坏风险是可利用地下水资源量减少、生态环境恶化、社会经济负面影响及其长期效应的综合表达,洪山煤矿关闭后奥灰水遭受破坏的风险高.
煤矿由建设到关闭后多年的生命过程都对含水层具有破坏作用,造成生态环境破坏、影响社会经济发展,其风险具有长期性.在华北煤田水文地质结构及矿山地质环境问题分析的基础上,总结了含水层破坏形式及其风险组成,提出了含水层破坏风险评估与管理的技术思路.利用淄博洪山煤矿从开采到关闭多年的试验和监测数据开展了实证研究.结果表明:(1)矿业活动对含水层破坏形式表现为含水层结构破坏、地下水流场变化和地下水污染3类,洪山煤矿奥灰水遭受破坏的可能性高,危险性低、中等和高的危险区面积分别为20.61、22.39、19.26 km2;(2)社会、经济和生态易损性由破坏性、脆弱性和可恢复性三项指标表达,洪山煤矿社会经济高度依赖奥灰水,其易损性高.(3)含水层破坏风险是可利用地下水资源量减少、生态环境恶化、社会经济负面影响及其长期效应的综合表达,洪山煤矿关闭后奥灰水遭受破坏的风险高.
2020, 45(3): 1041-1050.
doi: 10.3799/dqkx.2019.953
摘要:
江汉平原是中国四大粮仓之一,拥有约69万公顷富硒土壤,大部分为冷浸田,如何利用富硒冷浸田种植富硒水稻是当前亟需研究解决的重大实际问题.以排水整改、强化施硒肥和排水整改后施硒肥3种模式开展了江汉平原富硒冷浸田的大田种植实验.结果表明,在排水整改模式下,排水降低了冷浸田地下水位,提升了土壤的通气性和氧化还原电位,加快了土壤中有机结合态硒向可利用态硒转化,使得土壤可利用态硒比整改前提高25.0%;促进了水稻对硒的吸收,使得水稻根系和籽实中硒含量比整改前分别增加20.6%和8.3%,仅茎干中硒含量无明显变化.在强化施硒肥模式下,每亩施加80 kg硒肥后土壤可利用态硒比施肥前提高41.7%;极大地促进了水稻对硒的吸收,使得水稻根系、茎秆、籽实中硒含量比施肥前分别提升79.4%、37.1%、25.0%.在冷浸田排水整改后每亩施加80 kg硒肥模式下,土壤可利用态硒含量和水稻根系、茎干、籽实中硒含量分别增加50.0%和41.8%、46.1%、47.9%.总之,上述3种利用模式均可提高土壤可利用态硒含量,有利于水稻对土壤硒的吸收,能够显著提高水稻籽实中硒含量;冷浸田排水整改后强化施硒肥利用模式效果最佳.
江汉平原是中国四大粮仓之一,拥有约69万公顷富硒土壤,大部分为冷浸田,如何利用富硒冷浸田种植富硒水稻是当前亟需研究解决的重大实际问题.以排水整改、强化施硒肥和排水整改后施硒肥3种模式开展了江汉平原富硒冷浸田的大田种植实验.结果表明,在排水整改模式下,排水降低了冷浸田地下水位,提升了土壤的通气性和氧化还原电位,加快了土壤中有机结合态硒向可利用态硒转化,使得土壤可利用态硒比整改前提高25.0%;促进了水稻对硒的吸收,使得水稻根系和籽实中硒含量比整改前分别增加20.6%和8.3%,仅茎干中硒含量无明显变化.在强化施硒肥模式下,每亩施加80 kg硒肥后土壤可利用态硒比施肥前提高41.7%;极大地促进了水稻对硒的吸收,使得水稻根系、茎秆、籽实中硒含量比施肥前分别提升79.4%、37.1%、25.0%.在冷浸田排水整改后每亩施加80 kg硒肥模式下,土壤可利用态硒含量和水稻根系、茎干、籽实中硒含量分别增加50.0%和41.8%、46.1%、47.9%.总之,上述3种利用模式均可提高土壤可利用态硒含量,有利于水稻对土壤硒的吸收,能够显著提高水稻籽实中硒含量;冷浸田排水整改后强化施硒肥利用模式效果最佳.
2020, 45(3): 1051-1060.
doi: 10.3799/dqkx.2019.089
摘要:
潜水蒸发是干旱内陆盆地区地下水的主要排泄方式,但其定量评价存在很大的不确定性,是水均衡分析和水资源评价的难点.在新疆玛纳斯河流域平原区,以溴离子为示踪剂于2017年5月在不同土地利用类型区试验点投溴化钠,分别于2017年8月和2018年8月采样测定溴离子垂向分布,根据溴离子垂向运移速率确定潜水蒸发速率.试验点溴离子的浓度在垂向剖面上的分布呈现单峰形态且峰值上移,根据其峰值上移距离计算得出非沙漠区年平均潜水蒸发量为33.59 mm;不同土地利用类型潜水蒸发由强至弱依次为棉田、荒地、林地和沙漠,年平均蒸发量分别为41.71 mm、34.01 mm、11.28 mm、8.58 mm.溴离子示踪法评价潜水蒸发量的结果与前人相符;潜水蒸发速率与土地利用类型、包气带岩性、土壤体积含水量和潜水埋深有关,岩层粘粒含量越高、含水量越高、越靠近细土平原低地势区,潜水蒸发作用越强.
潜水蒸发是干旱内陆盆地区地下水的主要排泄方式,但其定量评价存在很大的不确定性,是水均衡分析和水资源评价的难点.在新疆玛纳斯河流域平原区,以溴离子为示踪剂于2017年5月在不同土地利用类型区试验点投溴化钠,分别于2017年8月和2018年8月采样测定溴离子垂向分布,根据溴离子垂向运移速率确定潜水蒸发速率.试验点溴离子的浓度在垂向剖面上的分布呈现单峰形态且峰值上移,根据其峰值上移距离计算得出非沙漠区年平均潜水蒸发量为33.59 mm;不同土地利用类型潜水蒸发由强至弱依次为棉田、荒地、林地和沙漠,年平均蒸发量分别为41.71 mm、34.01 mm、11.28 mm、8.58 mm.溴离子示踪法评价潜水蒸发量的结果与前人相符;潜水蒸发速率与土地利用类型、包气带岩性、土壤体积含水量和潜水埋深有关,岩层粘粒含量越高、含水量越高、越靠近细土平原低地势区,潜水蒸发作用越强.
2020, 45(3): 1061-1070.
doi: 10.3799/dqkx.2019.060
摘要:
目前针对喀斯特山区及平原过渡带天然河流硝酸盐的来源识别与追踪的研究鲜有报道,也较少考虑湿润气候区反季节性干旱气候特征对硝酸盐迁移规律的影响.以汉江二级支流泉水河流域为例,分析了从源头喀斯特地区、中间过渡区、平原区地表水和地下水硝酸盐含量及组成的空间变化,采用氮氧同位素识别地表水和地下水硝酸盐来源,利用SIAR模型定量计算各污染源的贡献率.结果表明:土壤有机氮、污水粪便、化肥和大气沉降对地下水硝酸盐来源贡献占比分别为31.4%、20.0%、29.6%和19.0%,对地表水硝酸盐来源的比例分别为32.0%、30.0%、25.0%和13.0%,污水粪便对地表水硝酸盐贡献比例较地下水增高;坝上水样因水体较大,自净能力较强,受污水粪便的影响很小(仅为9.0%),坝上水样硝酸盐土壤有机氮、大气沉降和化肥的贡献占比分别为43.0%、11.0%和37.0%.枯水期河水主要由地下水缓慢补给,无地表径流汇入,土壤有机氮为河流主要的硝酸盐来源,河流中下游更易受人类活动影响,生活污水和化肥对河流硝酸盐贡献增大.
目前针对喀斯特山区及平原过渡带天然河流硝酸盐的来源识别与追踪的研究鲜有报道,也较少考虑湿润气候区反季节性干旱气候特征对硝酸盐迁移规律的影响.以汉江二级支流泉水河流域为例,分析了从源头喀斯特地区、中间过渡区、平原区地表水和地下水硝酸盐含量及组成的空间变化,采用氮氧同位素识别地表水和地下水硝酸盐来源,利用SIAR模型定量计算各污染源的贡献率.结果表明:土壤有机氮、污水粪便、化肥和大气沉降对地下水硝酸盐来源贡献占比分别为31.4%、20.0%、29.6%和19.0%,对地表水硝酸盐来源的比例分别为32.0%、30.0%、25.0%和13.0%,污水粪便对地表水硝酸盐贡献比例较地下水增高;坝上水样因水体较大,自净能力较强,受污水粪便的影响很小(仅为9.0%),坝上水样硝酸盐土壤有机氮、大气沉降和化肥的贡献占比分别为43.0%、11.0%和37.0%.枯水期河水主要由地下水缓慢补给,无地表径流汇入,土壤有机氮为河流主要的硝酸盐来源,河流中下游更易受人类活动影响,生活污水和化肥对河流硝酸盐贡献增大.
2020, 45(3): 1071-1081.
doi: 10.3799/dqkx.2019.067
摘要:
农业作为通辽科尔沁地区的传统产业,是当地重要经济产业之一.了解土壤微生物群落结构和功能及其影响因素对农作物种植、污染土地修复等具有重要意义.采用Illumina Miseq高通量测序技术、FAPROTAX.1.1功能预测平台等方法,在该区采集71个土壤样品,分析其地球化学特征和微生物群落特征并对微生物群落进行功能预测,同时探讨不同环境因子和空间因子对微生物群落的影响.结果显示:微生物群落由变形菌门(Proteobacteria)(19.77%)、奇古菌门(Thaumarchaeota)(17.85%)、酸杆菌门(Acidobacteria)(17.14%)和放线菌门(Actinobacteria)(15.58%)等构成;功能预测表明该区存在大量活跃的参与氮循环过程的微生物功能群,其中有氧氨氧化功能群为该区的优势微生物功能群.方差分解分析显示,在对微生物群落结构差异的可解释范围内环境因子比空间因子的解释量更大.Mantel检验结果显示,整体微生物群落与土壤pH、EC、TN、C/N及Mg、Na、Sr元素含量显著相关(p < 0.05).综合分析表明,pH、EC和Sr元素含量是影响通辽科尔沁地区土壤微生物群落结构和功能及多样性的主要环境因素.
农业作为通辽科尔沁地区的传统产业,是当地重要经济产业之一.了解土壤微生物群落结构和功能及其影响因素对农作物种植、污染土地修复等具有重要意义.采用Illumina Miseq高通量测序技术、FAPROTAX.1.1功能预测平台等方法,在该区采集71个土壤样品,分析其地球化学特征和微生物群落特征并对微生物群落进行功能预测,同时探讨不同环境因子和空间因子对微生物群落的影响.结果显示:微生物群落由变形菌门(Proteobacteria)(19.77%)、奇古菌门(Thaumarchaeota)(17.85%)、酸杆菌门(Acidobacteria)(17.14%)和放线菌门(Actinobacteria)(15.58%)等构成;功能预测表明该区存在大量活跃的参与氮循环过程的微生物功能群,其中有氧氨氧化功能群为该区的优势微生物功能群.方差分解分析显示,在对微生物群落结构差异的可解释范围内环境因子比空间因子的解释量更大.Mantel检验结果显示,整体微生物群落与土壤pH、EC、TN、C/N及Mg、Na、Sr元素含量显著相关(p < 0.05).综合分析表明,pH、EC和Sr元素含量是影响通辽科尔沁地区土壤微生物群落结构和功能及多样性的主要环境因素.
2020, 45(3): 1082-1092.
doi: 10.3799/dqkx.2019.289
摘要:
虽然神农架大九湖泥炭湿地的甲烷排放特征、土壤微生物群落组成已有一些研究,但是关于微生物群落与甲烷排放量的关系及影响的研究不多.采用涡度相关法和高通量测序技术,探讨2016年3月~2017年2月微生物对大九湖泥炭湿地CH4通量排放的影响.结果表明,大九湖泥炭湿地研究期间表现为CH4的源,年总排放量5 566.27 mg·m-2,日平均排放速率10.96 nmol·m-2·s-1;春、夏、秋、冬四季的平均通量分别为12.06、22.47、3.02、2.92 nmol·m-2·s-1;研究区优势菌为泉古菌(54.6%)、广古菌(18.9%)、酸杆菌(12.6%)等.对不同季节样品Shannon指数进行单因素分析,p值为0.000 127,分析结果表明:CH4月通量变化均呈明显的倒“U”型;夏季CH4通量最高,冬季最低;不同季节的微生物群落物种多样性存在显著差异;夏季、冬季微生物群落组成与CH4通量分别呈显著正相关、显著负相关;未鉴别出的菌群和俭菌总门与CH4通量呈极显著正相关关系,泉古菌门与CH4通量呈极显著负相关关系.
虽然神农架大九湖泥炭湿地的甲烷排放特征、土壤微生物群落组成已有一些研究,但是关于微生物群落与甲烷排放量的关系及影响的研究不多.采用涡度相关法和高通量测序技术,探讨2016年3月~2017年2月微生物对大九湖泥炭湿地CH4通量排放的影响.结果表明,大九湖泥炭湿地研究期间表现为CH4的源,年总排放量5 566.27 mg·m-2,日平均排放速率10.96 nmol·m-2·s-1;春、夏、秋、冬四季的平均通量分别为12.06、22.47、3.02、2.92 nmol·m-2·s-1;研究区优势菌为泉古菌(54.6%)、广古菌(18.9%)、酸杆菌(12.6%)等.对不同季节样品Shannon指数进行单因素分析,p值为0.000 127,分析结果表明:CH4月通量变化均呈明显的倒“U”型;夏季CH4通量最高,冬季最低;不同季节的微生物群落物种多样性存在显著差异;夏季、冬季微生物群落组成与CH4通量分别呈显著正相关、显著负相关;未鉴别出的菌群和俭菌总门与CH4通量呈极显著正相关关系,泉古菌门与CH4通量呈极显著负相关关系.