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2021年 46卷 第4期
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摘要
2021, 46(4): 1133-1150.
doi: 10.3799/dqkx.2020.151
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摘要:
南岭构造带横跨扬子地块、江南造山带以及华夏地块，是中国钨锡铅锌铀等有色金属和铌钽锂铯与稀土等关键金属成矿带.通过综述近十五年来的研究进展，总结了南岭构造带基础地质特征与成矿地质背景.扬子与华夏地块沿永州-桂林-柳州一线于新元古代拼合，但缺乏直接的地质证据，需对龙胜蛇绿混杂岩和鹰扬关混杂岩进行深入研究.新元古代至中生代花岗岩二阶段模式年龄TDM2值揭示2.0~1.2 Ga为南岭构造带的主要地壳增生期.相似的花岗岩特征和构造线方向指示广西期和印支期造山机制均为陆内造山作用，是华南大陆南侧不同板块之间拼贴远程应力场的产物.燕山早期花岗岩εHf(t)值沿南岭构造带自西向东显著减小，而TDM2值明显增加，指示湘南-桂北-粤北地区在晚侏罗世经历了古太平洋板块断离和软流圈上涌并发育强烈的壳幔相互作用，为南岭构造带东段华夏地块上钨锡等多金属成矿提供了成矿物质来源和有利的伸展构造背景.南岭构造带西段扬子地块构造相对稳定且显生宙岩浆活动较弱，新元古代大塘坡组和寒武系底部页岩是良好的页岩气勘探目标.综合沉积、岩浆以及构造变形，华南中生代特提斯构造域向古太平洋构造域转换开始于晚三叠世.
南岭构造带横跨扬子地块、江南造山带以及华夏地块，是中国钨锡铅锌铀等有色金属和铌钽锂铯与稀土等关键金属成矿带.通过综述近十五年来的研究进展，总结了南岭构造带基础地质特征与成矿地质背景.扬子与华夏地块沿永州-桂林-柳州一线于新元古代拼合，但缺乏直接的地质证据，需对龙胜蛇绿混杂岩和鹰扬关混杂岩进行深入研究.新元古代至中生代花岗岩二阶段模式年龄TDM2值揭示2.0~1.2 Ga为南岭构造带的主要地壳增生期.相似的花岗岩特征和构造线方向指示广西期和印支期造山机制均为陆内造山作用，是华南大陆南侧不同板块之间拼贴远程应力场的产物.燕山早期花岗岩εHf(t)值沿南岭构造带自西向东显著减小，而TDM2值明显增加，指示湘南-桂北-粤北地区在晚侏罗世经历了古太平洋板块断离和软流圈上涌并发育强烈的壳幔相互作用，为南岭构造带东段华夏地块上钨锡等多金属成矿提供了成矿物质来源和有利的伸展构造背景.南岭构造带西段扬子地块构造相对稳定且显生宙岩浆活动较弱，新元古代大塘坡组和寒武系底部页岩是良好的页岩气勘探目标.综合沉积、岩浆以及构造变形，华南中生代特提斯构造域向古太平洋构造域转换开始于晚三叠世.
2021, 46(4): 1151-1172.
doi: 10.3799/dqkx.2020.314
摘要:
湘西-黔东地区位于扬子陆块东南缘，在该地区碳酸盐岩地层中，目前已发现大、中、小型铅锌矿床及矿点200余处.为了解湘西-黔东地区铅锌矿床成矿作用过程，系统总结了区内主要铅锌矿床地质与地球化学特征，并对成矿机制进行探讨，建立成矿模式.区内铅锌矿床主要赋存于下寒武统碳酸盐岩中，分布明显受断裂及褶皱构造控制，矿体主要为层状、似层状或透镜状，矿物组成主要为闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、方解石及少量萤石、重晶石和沥青，并伴随着广泛的以方解石化为主的热液蚀变.闪锌矿与方解石中的流体包裹体均一温度集中在120~200℃之间，盐度集中在8%~20%(NaCleqv)之间；成矿期方解石的δ13CPDB值范围为-4.89‰~1.50‰，δ18OSMOW值范围为13.37‰~25.09‰，略低于碳酸盐围岩；矿石硫化物δ34S值变化范围为22.3‰~36.1‰，以富含重硫为主；矿石硫化物铅同位素组成较为均一，变化范围较小，206Pb/204Pb在17.952~18.678之间，207Pb/204Pb在15.635~15.832之间，208Pb/204Pb在38.015~39.255之间.对地质和地球化学资料的综合分析表明，湘西-黔东地区铅锌矿床成矿流体为低温、中高盐度热卤水，主要来源于建造水和大气降水，成矿流体中的碳主要来源于碳酸盐围岩的溶解作用，硫来源于碳酸盐岩地层中硫酸盐热化学还原作用(TSR)，铅锌主要来源于下伏地层，成矿时代为晚志留世-早泥盆世，属于比较典型的密西西比河谷型(MVT)铅锌矿床.综合以上分析建立了该地区铅锌矿床有机质参与下的多源流体混合成矿模式.
湘西-黔东地区位于扬子陆块东南缘，在该地区碳酸盐岩地层中，目前已发现大、中、小型铅锌矿床及矿点200余处.为了解湘西-黔东地区铅锌矿床成矿作用过程，系统总结了区内主要铅锌矿床地质与地球化学特征，并对成矿机制进行探讨，建立成矿模式.区内铅锌矿床主要赋存于下寒武统碳酸盐岩中，分布明显受断裂及褶皱构造控制，矿体主要为层状、似层状或透镜状，矿物组成主要为闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、方解石及少量萤石、重晶石和沥青，并伴随着广泛的以方解石化为主的热液蚀变.闪锌矿与方解石中的流体包裹体均一温度集中在120~200℃之间，盐度集中在8%~20%(NaCleqv)之间；成矿期方解石的δ13CPDB值范围为-4.89‰~1.50‰，δ18OSMOW值范围为13.37‰~25.09‰，略低于碳酸盐围岩；矿石硫化物δ34S值变化范围为22.3‰~36.1‰，以富含重硫为主；矿石硫化物铅同位素组成较为均一，变化范围较小，206Pb/204Pb在17.952~18.678之间，207Pb/204Pb在15.635~15.832之间，208Pb/204Pb在38.015~39.255之间.对地质和地球化学资料的综合分析表明，湘西-黔东地区铅锌矿床成矿流体为低温、中高盐度热卤水，主要来源于建造水和大气降水，成矿流体中的碳主要来源于碳酸盐围岩的溶解作用，硫来源于碳酸盐岩地层中硫酸盐热化学还原作用(TSR)，铅锌主要来源于下伏地层，成矿时代为晚志留世-早泥盆世，属于比较典型的密西西比河谷型(MVT)铅锌矿床.综合以上分析建立了该地区铅锌矿床有机质参与下的多源流体混合成矿模式.
2021, 46(4): 1173-1198.
doi: 10.3799/dqkx.2020.311
摘要:
在西大别造山带的区调工作中，新识别出一系列中元古代末-新元古代的岩石-构造单元，它们沿着吕王-高桥-永佳河一线展布，并构成一条NNW-SEE向展布的构造混杂岩带.该混杂岩带主要由超镁铁质-镁铁质岩、硅泥质岩、石英质岩、大理岩、含碳陆源碎屑岩、双峰式火山岩以及卷入其中的榴辉岩等多种变质岩块(片)共同组成，并赋存于一套遭受了强烈剪切变形的泥质片岩之中.混杂岩带内各岩块(片)的原岩年龄跨度较大(>4亿年)，分别集中在1 200~1 100 Ma和800~700 Ma之间.锆石记录的变质年龄和云母的冷却年龄则主要集中在240~200 Ma之间.结合接触关系、岩性组合、年代学及地球化学数据的综合研究认为，混杂岩带的物质来源既包括中元古代末-新元古代早期的弧-弧后盆地系统的沉积岩-火山岩-侵入岩；也包括叠置其上的新元古代中-晚期大陆裂解期的沉积岩-火成岩.这些不同时代、不同性质岩石在三叠纪不同程度地卷入了华南陆块北缘向华北陆块之下的俯冲，而后快速折返，最终沿着区域上折返断裂(桃花-七角山断裂)就位于西大别造山带之中，形成一条包含高压-超高压变质岩的三叠纪构造混杂岩带.混杂岩带内新厘定的中元古代末弧-弧后岩浆-沉积事件，可与大洪山-黄陵庙湾同时期的地质事件对比，它们共同揭示扬子北缘曾经存在一条中元古代末-新元古代早期的俯冲岩浆带.
在西大别造山带的区调工作中，新识别出一系列中元古代末-新元古代的岩石-构造单元，它们沿着吕王-高桥-永佳河一线展布，并构成一条NNW-SEE向展布的构造混杂岩带.该混杂岩带主要由超镁铁质-镁铁质岩、硅泥质岩、石英质岩、大理岩、含碳陆源碎屑岩、双峰式火山岩以及卷入其中的榴辉岩等多种变质岩块(片)共同组成，并赋存于一套遭受了强烈剪切变形的泥质片岩之中.混杂岩带内各岩块(片)的原岩年龄跨度较大(>4亿年)，分别集中在1 200~1 100 Ma和800~700 Ma之间.锆石记录的变质年龄和云母的冷却年龄则主要集中在240~200 Ma之间.结合接触关系、岩性组合、年代学及地球化学数据的综合研究认为，混杂岩带的物质来源既包括中元古代末-新元古代早期的弧-弧后盆地系统的沉积岩-火山岩-侵入岩；也包括叠置其上的新元古代中-晚期大陆裂解期的沉积岩-火成岩.这些不同时代、不同性质岩石在三叠纪不同程度地卷入了华南陆块北缘向华北陆块之下的俯冲，而后快速折返，最终沿着区域上折返断裂(桃花-七角山断裂)就位于西大别造山带之中，形成一条包含高压-超高压变质岩的三叠纪构造混杂岩带.混杂岩带内新厘定的中元古代末弧-弧后岩浆-沉积事件，可与大洪山-黄陵庙湾同时期的地质事件对比，它们共同揭示扬子北缘曾经存在一条中元古代末-新元古代早期的俯冲岩浆带.
2021, 46(4): 1199-1216.
doi: 10.3799/dqkx.2020.193
摘要:
华南早中生代构造-岩浆演化还存在不同的争议.以广东西北部连山地区晚三叠世含暗色微粒包体(MMEs)的太保岩体为研究对象，进行了岩石学、锆石U-Pb年代学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素组成研究.4个花岗岩样品的锆石206Pb/238U加权平均年龄分别为219.8±1.8 Ma、220.5±1.0 Ma、221.5±1.7 Ma和220.2±1.1 Ma，为印支晚期岩浆作用的产物.地球化学分析显示，寄主花岗岩为高钾钙碱性花岗岩，低硅、高碱，铝饱和指数A/CNK值为0.79~1.16.包体SiO2含量为55.13%~62.56%，铁、镁含量明显高于寄主花岗岩，MgO和FeOT含量分别为2.31%~4.60%和5.53%~6.63%.包体与寄主花岗岩均富集轻稀土，并表现出显著的Ba、Sr、Ti负异常.寄主花岗岩和包体均具有较高的εNd(t)值(-3.42~-2.60和-0.90~-0.52)和较小的二阶段Nd模式年龄(TDM2分别为1.30~1.35 Ga、1.10~1.13 Ga).寄主花岗岩具有较宽泛的εHf(t)值(-2.6~+4.3，平均值为+0.7)和两阶段Hf模式年龄(0.95~1.39 Ga)变化范围，指示太保岩体形成于中元古代下地壳变基性岩物质的熔融，并与亏损地幔物质发生岩浆混合作用.基于以上数据，笔者认为太保岩体是印支晚期伸展条件下亏损地幔和下地壳物质混合的产物.结合近年来报道的邻近区域的基性岩浆活动，认为华南古特提斯构造域向古太平洋构造域的转换可能开始于晚三叠世(233 Ma).
华南早中生代构造-岩浆演化还存在不同的争议.以广东西北部连山地区晚三叠世含暗色微粒包体(MMEs)的太保岩体为研究对象，进行了岩石学、锆石U-Pb年代学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素组成研究.4个花岗岩样品的锆石206Pb/238U加权平均年龄分别为219.8±1.8 Ma、220.5±1.0 Ma、221.5±1.7 Ma和220.2±1.1 Ma，为印支晚期岩浆作用的产物.地球化学分析显示，寄主花岗岩为高钾钙碱性花岗岩，低硅、高碱，铝饱和指数A/CNK值为0.79~1.16.包体SiO2含量为55.13%~62.56%，铁、镁含量明显高于寄主花岗岩，MgO和FeOT含量分别为2.31%~4.60%和5.53%~6.63%.包体与寄主花岗岩均富集轻稀土，并表现出显著的Ba、Sr、Ti负异常.寄主花岗岩和包体均具有较高的εNd(t)值(-3.42~-2.60和-0.90~-0.52)和较小的二阶段Nd模式年龄(TDM2分别为1.30~1.35 Ga、1.10~1.13 Ga).寄主花岗岩具有较宽泛的εHf(t)值(-2.6~+4.3，平均值为+0.7)和两阶段Hf模式年龄(0.95~1.39 Ga)变化范围，指示太保岩体形成于中元古代下地壳变基性岩物质的熔融，并与亏损地幔物质发生岩浆混合作用.基于以上数据，笔者认为太保岩体是印支晚期伸展条件下亏损地幔和下地壳物质混合的产物.结合近年来报道的邻近区域的基性岩浆活动，认为华南古特提斯构造域向古太平洋构造域的转换可能开始于晚三叠世(233 Ma).
2021, 46(4): 1217-1230.
doi: 10.3799/dqkx.2020.168
摘要:
对扬子陆块三峡地区黄牛岩剖面莲沱组顶部砂岩中的120颗碎屑锆石进行了U-Pb定年和Lu-Hf同位素分析.结果显示，黄牛岩剖面莲沱组中碎屑锆石的年龄谱具有~880~800 Ma、~2 000 Ma、~2 500 Ma及~2 700 Ma的峰值，其中最年轻的碎屑锆石年龄为724±8 Ma.结合前人对该地区莲沱组顶部凝灰岩开展的年代学工作，将莲沱组顶部砂岩沉积时代限定为724~714 Ma.莲沱组砂岩沉积时间与其中最年轻的碎屑锆石U-Pb年龄接近，反映了其源区地壳物质的快速再循环.碎屑锆石Hf同位素两阶段模式年龄(TDM2)集中在~3.7~3.1 Ga、~2.5~2.0 Ga和~1.3~1.0 Ga，反映其物源区存在古-中太古代、古元古代以及中元古代末期的初生地壳生长.对比近年来三峡地区不同剖面莲沱组砂岩中已报道的碎屑锆石年龄和Hf同位素数据，黄牛岩剖面的莲沱组碎屑锆石年龄和Hf同位素组成与之以北的王丰岗剖面均存在明显差异，说明莲沱组沉积期两者的陆源物质供给区有较大差别.
对扬子陆块三峡地区黄牛岩剖面莲沱组顶部砂岩中的120颗碎屑锆石进行了U-Pb定年和Lu-Hf同位素分析.结果显示，黄牛岩剖面莲沱组中碎屑锆石的年龄谱具有~880~800 Ma、~2 000 Ma、~2 500 Ma及~2 700 Ma的峰值，其中最年轻的碎屑锆石年龄为724±8 Ma.结合前人对该地区莲沱组顶部凝灰岩开展的年代学工作，将莲沱组顶部砂岩沉积时代限定为724~714 Ma.莲沱组砂岩沉积时间与其中最年轻的碎屑锆石U-Pb年龄接近，反映了其源区地壳物质的快速再循环.碎屑锆石Hf同位素两阶段模式年龄(TDM2)集中在~3.7~3.1 Ga、~2.5~2.0 Ga和~1.3~1.0 Ga，反映其物源区存在古-中太古代、古元古代以及中元古代末期的初生地壳生长.对比近年来三峡地区不同剖面莲沱组砂岩中已报道的碎屑锆石年龄和Hf同位素数据，黄牛岩剖面的莲沱组碎屑锆石年龄和Hf同位素组成与之以北的王丰岗剖面均存在明显差异，说明莲沱组沉积期两者的陆源物质供给区有较大差别.
2021, 46(4): 1231-1247.
doi: 10.3799/dqkx.2020.170
摘要:
对南岭九嶷山地区金鸡岭岩体开展LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究，结果显示主体粗中粒似斑状正长花岗岩和补体细粒斑状二长花岗岩的成岩年龄分别为156.40±0.66 Ma、153.00±2.20 Ma；结合已有资料将二者的形成时代约束在(156.40±0.66)~(159.00±0.45)Ma与(146.00±0.86)~(153.0±2.2)Ma之间；确定其成岩年代同为燕山早期，也明确了两者的形成顺序.岩石地球化学研究表明，金鸡岭岩体整体具有富硅、碱，贫钙、镁，准铝-过铝质(A/KNC=0.97~1.14)等特点；主体岩性稀土含量较补体明显偏高，分别为488.63×10-6~571.67×10-6和166.33×10-6~275.51×10-6，(La/Yb)N分别为10.27~15.84、0.38~1.13；前者稀土元素配分曲线呈右倾轻稀土富集型，而后者则无明显轻、重稀土分馏；两类花岗岩的δEu值都很低，分别为0.049~0.063、0.003~0.007，为铕亏损型；分异指数(DI)为88.76~89.20、90.66~94.06，表明补体发生了更强的岩浆分异作用.金鸡岭岩体富集Rb、K、Th、U、Nd、Hf等大离子高场强元素，亏损Ba、Sr、P、Nb、Ti等元素；Ga/Al(×104)比值为3.32~5.02，平均3.50；Zr+Nb+Ce+Y为255.5×10-6~554.9×10-6，平均422.37×10-6；锆石饱和温度TZr=780.31~820.67℃，平均803.77℃；显示A型花岗岩地球化学属性.Sr、Nd、Hf同位素显示金鸡岭岩体具较高Sr同位素初始值(ISr=0.712 58~0.732 51)，较低的εNd(t)(-6.2~-7.0)、εHf(t)(-4.2~-5.5)值特点；示踪其源区以地壳物质为主，无地幔/新生陆壳物质贡献；钕、铪二阶段模式年龄十分接近，分别为1 465~1 566 Ma和1 459~1 541 Ma，揭示其源岩从地幔储库中脱离的时间为中元古代.结合南岭地区地质演化史，推测金鸡岭岩体形成的大地构造背景为太平洋板块俯冲引起的陆内伸展环境.
对南岭九嶷山地区金鸡岭岩体开展LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究，结果显示主体粗中粒似斑状正长花岗岩和补体细粒斑状二长花岗岩的成岩年龄分别为156.40±0.66 Ma、153.00±2.20 Ma；结合已有资料将二者的形成时代约束在(156.40±0.66)~(159.00±0.45)Ma与(146.00±0.86)~(153.0±2.2)Ma之间；确定其成岩年代同为燕山早期，也明确了两者的形成顺序.岩石地球化学研究表明，金鸡岭岩体整体具有富硅、碱，贫钙、镁，准铝-过铝质(A/KNC=0.97~1.14)等特点；主体岩性稀土含量较补体明显偏高，分别为488.63×10-6~571.67×10-6和166.33×10-6~275.51×10-6，(La/Yb)N分别为10.27~15.84、0.38~1.13；前者稀土元素配分曲线呈右倾轻稀土富集型，而后者则无明显轻、重稀土分馏；两类花岗岩的δEu值都很低，分别为0.049~0.063、0.003~0.007，为铕亏损型；分异指数(DI)为88.76~89.20、90.66~94.06，表明补体发生了更强的岩浆分异作用.金鸡岭岩体富集Rb、K、Th、U、Nd、Hf等大离子高场强元素，亏损Ba、Sr、P、Nb、Ti等元素；Ga/Al(×104)比值为3.32~5.02，平均3.50；Zr+Nb+Ce+Y为255.5×10-6~554.9×10-6，平均422.37×10-6；锆石饱和温度TZr=780.31~820.67℃，平均803.77℃；显示A型花岗岩地球化学属性.Sr、Nd、Hf同位素显示金鸡岭岩体具较高Sr同位素初始值(ISr=0.712 58~0.732 51)，较低的εNd(t)(-6.2~-7.0)、εHf(t)(-4.2~-5.5)值特点；示踪其源区以地壳物质为主，无地幔/新生陆壳物质贡献；钕、铪二阶段模式年龄十分接近，分别为1 465~1 566 Ma和1 459~1 541 Ma，揭示其源岩从地幔储库中脱离的时间为中元古代.结合南岭地区地质演化史，推测金鸡岭岩体形成的大地构造背景为太平洋板块俯冲引起的陆内伸展环境.
2021, 46(4): 1248-1268.
doi: 10.3799/dqkx.2020.364
摘要:
为了解锡田钨锡多金属矿床的成矿流体演化过程和成矿元素迁移机制，深入揭示成矿机制，指导该地区的下一步找矿勘探工作，对黑钨矿、锡石及透明矿物的流体包裹体进行了岩相学观察、红外显微测温及LA-ICP-MS原位分析.显示锡田钨锡多金属矿床绿柱石、黑钨矿中发育流体-熔体包裹体，均一温度最高可达760℃.早成矿阶段流体均一温度为360~500℃，盐度主要为28.4%~41.5% NaCleqv，主成矿阶段均一温度为280~450℃，盐度主要为3.0%~20.0% NaCleqv.，晚成矿阶段均一温度为120~280℃，盐度为0.4%~6.6% NaCleqv..LA-ICP-MS分析表明，超临界流体开始出溶时，W、Cu、Mo等元素优先富集于富挥发分气相中，Pb、Zn、Sn、Fe、Mn等元素则更倾向富集于高盐度卤水相中.锡田钨锡多金属矿床成矿流体来源于燕山期浅源花岗岩，钨锡成矿作用始于岩浆-热液过渡阶段，成矿流体具有高温、高盐度和富CO2等特征.成矿流体来自岩浆流体的出溶，演化过程中经历了两次不混溶作用，不混溶相分离过程中，成矿元素选择性迁移，在各相中进行不均匀分配.流体不混溶、水岩反应、流体混合和流体冷却作用是导致该矿床钨锡矿物沉淀的原因.
为了解锡田钨锡多金属矿床的成矿流体演化过程和成矿元素迁移机制，深入揭示成矿机制，指导该地区的下一步找矿勘探工作，对黑钨矿、锡石及透明矿物的流体包裹体进行了岩相学观察、红外显微测温及LA-ICP-MS原位分析.显示锡田钨锡多金属矿床绿柱石、黑钨矿中发育流体-熔体包裹体，均一温度最高可达760℃.早成矿阶段流体均一温度为360~500℃，盐度主要为28.4%~41.5% NaCleqv，主成矿阶段均一温度为280~450℃，盐度主要为3.0%~20.0% NaCleqv.，晚成矿阶段均一温度为120~280℃，盐度为0.4%~6.6% NaCleqv..LA-ICP-MS分析表明，超临界流体开始出溶时，W、Cu、Mo等元素优先富集于富挥发分气相中，Pb、Zn、Sn、Fe、Mn等元素则更倾向富集于高盐度卤水相中.锡田钨锡多金属矿床成矿流体来源于燕山期浅源花岗岩，钨锡成矿作用始于岩浆-热液过渡阶段，成矿流体具有高温、高盐度和富CO2等特征.成矿流体来自岩浆流体的出溶，演化过程中经历了两次不混溶作用，不混溶相分离过程中，成矿元素选择性迁移，在各相中进行不均匀分配.流体不混溶、水岩反应、流体混合和流体冷却作用是导致该矿床钨锡矿物沉淀的原因.
2021, 46(4): 1269-1281.
doi: 10.3799/dqkx.2020.362
摘要:
基于系统碳氧同位素和有机碳测试，在充分论证样品测试数据有效性的基础上，对湘中坳陷地区泥盆系碳氧同位素特征展开分析，探讨了研究区地层对比、古海洋环境发育特征及其对富有机质页岩形成的影响.结果表明，湘中地区泥盆系δ13C受后期蚀变成岩作用影响较小.区内泥盆系δ13C表现出自下而上逐渐变轻，并在欧家冲组底部发生显著的负偏、之后向上逐渐增大的发育趋势.以上曲线与全球泥盆系碳氧同位素曲线相似，具有较为一致的变化趋势.区内泥盆系δ13C曲线形态及偏移程度与四川龙门山剖面、独山其林寨剖面、广西拉利剖面及欧美地台剖面可对比性强，可作为区内地层划分与对比、古海洋环境演化分析的依据.对比结果显示，区内棋梓桥组顶部-佘田桥组底部δ13C曲线与海平面变化存在差异，指示区域性地壳构造升降与全球海平面变化综合主导了区域的古水深变化.区内泥盆系δ13C正漂移与高TOC页岩具有良好对应关系，表明佘田桥组下部、孟公坳组上部富有机质页岩发育层段是大范围海侵阶段的产物，也是构成区内泥盆系页岩气勘探的主要目的层系.
基于系统碳氧同位素和有机碳测试，在充分论证样品测试数据有效性的基础上，对湘中坳陷地区泥盆系碳氧同位素特征展开分析，探讨了研究区地层对比、古海洋环境发育特征及其对富有机质页岩形成的影响.结果表明，湘中地区泥盆系δ13C受后期蚀变成岩作用影响较小.区内泥盆系δ13C表现出自下而上逐渐变轻，并在欧家冲组底部发生显著的负偏、之后向上逐渐增大的发育趋势.以上曲线与全球泥盆系碳氧同位素曲线相似，具有较为一致的变化趋势.区内泥盆系δ13C曲线形态及偏移程度与四川龙门山剖面、独山其林寨剖面、广西拉利剖面及欧美地台剖面可对比性强，可作为区内地层划分与对比、古海洋环境演化分析的依据.对比结果显示，区内棋梓桥组顶部-佘田桥组底部δ13C曲线与海平面变化存在差异，指示区域性地壳构造升降与全球海平面变化综合主导了区域的古水深变化.区内泥盆系δ13C正漂移与高TOC页岩具有良好对应关系，表明佘田桥组下部、孟公坳组上部富有机质页岩发育层段是大范围海侵阶段的产物，也是构成区内泥盆系页岩气勘探的主要目的层系.
2021, 46(4): 1282-1294.
doi: 10.3799/dqkx.2020.253
摘要:
泥盆系佘田桥组泥岩是南方页岩气勘探重点层位之一.为揭示湘中坳陷邵阳凹陷佘田桥组泥岩岩相特征及其发育控制因素，基于系统岩心描述、矿物组分和地球化学采样及测试，对邵阳凹陷佘田桥组泥岩岩相类型、沉积环境特征及其对岩相发育的控制进行了研究，探讨沉积环境演化对岩相类型发育的控制作用.结果表明，佘田桥组泥岩依据矿物组分含量主要识别出硅质泥岩、混合质泥岩、硅质岩、钙质泥岩4种岩相类型，进一步垂向上可划分为5个岩相组合段.岩相组合段Ⅰ和Ⅲ相对富硅质，而组合段Ⅱ、Ⅳ和Ⅴ钙质含量相对较高.沉积环境分析表明佘田桥组泥岩形成于大陆边缘背景；主要处于相对干热气候条件，其中在早期和中期发育相对温湿气候，中期时相对最为温暖潮湿；海平面先上升后下降；中段泥岩中具有过量硅富集特征，主要为生物成因，而受热液作用影响较小；陆源碎屑输入相对较为稳定，在中期时相对最低.沉积环境演化和岩相发育之间的响应关系表明，岩相的发育主要受到古气候、陆源碎屑供给、海平面变化和生物作用等的综合控制，泥岩硅质组分主要来自陆源碎屑输入，生物作用富硅造成了中段硅质富集，而后期当气候向干热转化时，钙质组分增加，泥岩岩相向富钙方向演化.
泥盆系佘田桥组泥岩是南方页岩气勘探重点层位之一.为揭示湘中坳陷邵阳凹陷佘田桥组泥岩岩相特征及其发育控制因素，基于系统岩心描述、矿物组分和地球化学采样及测试，对邵阳凹陷佘田桥组泥岩岩相类型、沉积环境特征及其对岩相发育的控制进行了研究，探讨沉积环境演化对岩相类型发育的控制作用.结果表明，佘田桥组泥岩依据矿物组分含量主要识别出硅质泥岩、混合质泥岩、硅质岩、钙质泥岩4种岩相类型，进一步垂向上可划分为5个岩相组合段.岩相组合段Ⅰ和Ⅲ相对富硅质，而组合段Ⅱ、Ⅳ和Ⅴ钙质含量相对较高.沉积环境分析表明佘田桥组泥岩形成于大陆边缘背景；主要处于相对干热气候条件，其中在早期和中期发育相对温湿气候，中期时相对最为温暖潮湿；海平面先上升后下降；中段泥岩中具有过量硅富集特征，主要为生物成因，而受热液作用影响较小；陆源碎屑输入相对较为稳定，在中期时相对最低.沉积环境演化和岩相发育之间的响应关系表明，岩相的发育主要受到古气候、陆源碎屑供给、海平面变化和生物作用等的综合控制，泥岩硅质组分主要来自陆源碎屑输入，生物作用富硅造成了中段硅质富集，而后期当气候向干热转化时，钙质组分增加，泥岩岩相向富钙方向演化.
2021, 46(4): 1295-1310.
doi: 10.3799/dqkx.2020.275
摘要:
为了更好地理解华南板块南缘二叠纪与三叠纪之交复杂的构造格局，通过岩石学、地球化学和年代学的方法，对粤西云开地区新发现的3处晚二叠世超镁铁质侵入岩进行了研究.这些岩石位于云开地块东缘的阳春三甲和地块中部的高州大井、东岸等地，呈小岩株、岩脉产出于云开岩群的片岩、变粒岩中.它们的主要岩性为辉石岩、角闪石岩、角闪岩和斜长角闪岩，锆石SHRIMP和LA-ICP-MS U-Pb定年获得的岩石形成时代为253~259 Ma.超镁铁质侵入岩富（含钛）磁铁矿、榍石和磷灰石，显示出显著富集Fe-Ti-P的地球化学特征，并表现为轻稀土中等富集，微量元素亏损Nb-Ta-Zr-Hf的特征.全岩εNd（t）集中在-3.4~-10.0之间，锆石εHf（t）介于-1.2~-9.5，锆石δ18O集中于7.01‰~9.71‰，表现为富集岩石圈地幔源区特征.研究认为，二叠纪峨眉山地幔柱活动（~259 Ma）的影响范围可能波及到了粤桂交界的云开地区，地幔柱热流导致岩石圈地幔部分熔融形成玄武质岩浆，经不同程度的结晶分异作用，最终形成了云开晚二叠世富Fe-Ti-P超镁铁质岩.
为了更好地理解华南板块南缘二叠纪与三叠纪之交复杂的构造格局，通过岩石学、地球化学和年代学的方法，对粤西云开地区新发现的3处晚二叠世超镁铁质侵入岩进行了研究.这些岩石位于云开地块东缘的阳春三甲和地块中部的高州大井、东岸等地，呈小岩株、岩脉产出于云开岩群的片岩、变粒岩中.它们的主要岩性为辉石岩、角闪石岩、角闪岩和斜长角闪岩，锆石SHRIMP和LA-ICP-MS U-Pb定年获得的岩石形成时代为253~259 Ma.超镁铁质侵入岩富（含钛）磁铁矿、榍石和磷灰石，显示出显著富集Fe-Ti-P的地球化学特征，并表现为轻稀土中等富集，微量元素亏损Nb-Ta-Zr-Hf的特征.全岩εNd（t）集中在-3.4~-10.0之间，锆石εHf（t）介于-1.2~-9.5，锆石δ18O集中于7.01‰~9.71‰，表现为富集岩石圈地幔源区特征.研究认为，二叠纪峨眉山地幔柱活动（~259 Ma）的影响范围可能波及到了粤桂交界的云开地区，地幔柱热流导致岩石圈地幔部分熔融形成玄武质岩浆，经不同程度的结晶分异作用，最终形成了云开晚二叠世富Fe-Ti-P超镁铁质岩.
2021, 46(4): 1311-1327.
doi: 10.3799/dqkx.2020.229
摘要:
西大别地区定远组双峰式火山建造主要由流纹岩、流纹质凝灰岩和玄武岩组成，受区域变质作用影响较小，保留了良好的新元古代火山岩构造，成为理解扬子地块北缘大别山地区前寒武纪地质演化的极佳研究对象.为深化理解其成因和动力学背景，对该火山岩系开展了详细的岩相学、岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究.流纹岩具较高的SiO2（70.06%~75.46%）、总碱（7.13%~7.89%）和Al2O3（12.96%~14.84%）含量，属于过铝质（A/CNK=1.05~1.27）、钙碱性系列，具S型花岗岩的亲缘性.岩石富集轻稀土（（La/Yb）N=5.30~19.81），负Eu异常不明显.流纹岩锶同位素初始比值ISr为0.703 5~0.707 7，钕同位素εNd（t）值为-10.6~-6.5，两阶段Nd模式年龄TDM2=1.69~2.00 Ga.其锆石εHf（t）值介于-19.2~-7.2，两阶段Hf模式年龄TDM2=1.77~2.59 Ga.玄武岩发育典型的气孔和杏仁构造，SiO2含量为48.26%~51.71%，Mg#值为0.32~0.59，轻稀土元素弱富集（（La/Yb）N=3.21~10.23）.锶同位素初始比值ISr为0.706 1~0.708 1，钕同位素εNd（t）值为-6.6~+3.4，单阶段Nd模式年龄TDM=1.44~2.02 Ga.岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素特征显示，定远组流纹岩起源扬子古老陆壳物质的部分熔融；玄武岩原始岩浆可能起源于富集地幔物质的部分熔融.该玄武质岩浆演化过程以分离结晶为主，可能存在少量陆壳物质混染.在陆缘拉张背景下岩石圈地幔部分熔融产生热的基性母岩浆，其底侵或上侵使得地壳岩石部分熔融，产生酸性岩浆，基性岩浆和酸性岩浆交替喷出形成了定远组双峰式火山岩系.扬子地块北缘大别地区新元古代中期（740 Ma左右）岩石圈地幔表现为富集特征，并处于岩石圈持续伸展的动力学背景.
西大别地区定远组双峰式火山建造主要由流纹岩、流纹质凝灰岩和玄武岩组成，受区域变质作用影响较小，保留了良好的新元古代火山岩构造，成为理解扬子地块北缘大别山地区前寒武纪地质演化的极佳研究对象.为深化理解其成因和动力学背景，对该火山岩系开展了详细的岩相学、岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究.流纹岩具较高的SiO2（70.06%~75.46%）、总碱（7.13%~7.89%）和Al2O3（12.96%~14.84%）含量，属于过铝质（A/CNK=1.05~1.27）、钙碱性系列，具S型花岗岩的亲缘性.岩石富集轻稀土（（La/Yb）N=5.30~19.81），负Eu异常不明显.流纹岩锶同位素初始比值ISr为0.703 5~0.707 7，钕同位素εNd（t）值为-10.6~-6.5，两阶段Nd模式年龄TDM2=1.69~2.00 Ga.其锆石εHf（t）值介于-19.2~-7.2，两阶段Hf模式年龄TDM2=1.77~2.59 Ga.玄武岩发育典型的气孔和杏仁构造，SiO2含量为48.26%~51.71%，Mg#值为0.32~0.59，轻稀土元素弱富集（（La/Yb）N=3.21~10.23）.锶同位素初始比值ISr为0.706 1~0.708 1，钕同位素εNd（t）值为-6.6~+3.4，单阶段Nd模式年龄TDM=1.44~2.02 Ga.岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素特征显示，定远组流纹岩起源扬子古老陆壳物质的部分熔融；玄武岩原始岩浆可能起源于富集地幔物质的部分熔融.该玄武质岩浆演化过程以分离结晶为主，可能存在少量陆壳物质混染.在陆缘拉张背景下岩石圈地幔部分熔融产生热的基性母岩浆，其底侵或上侵使得地壳岩石部分熔融，产生酸性岩浆，基性岩浆和酸性岩浆交替喷出形成了定远组双峰式火山岩系.扬子地块北缘大别地区新元古代中期（740 Ma左右）岩石圈地幔表现为富集特征，并处于岩石圈持续伸展的动力学背景.
2021, 46(4): 1328-1348.
doi: 10.3799/dqkx.2020.101
摘要:
为揭示江南造山带中段冷家溪群沉积物源与构造背景，选取湖南东北部岳阳地区黄浒洞组为研究对象，开展岩石学、沉积学、地球化学及锆石年代学研究工作.结果显示，黄浒洞组杂砂岩杂基含量高（常>25%），碎屑颗粒贫石英（25%~40%），富含长石（15%~25%）与岩屑（15%~30%），分选差，磨圆差-中等.全岩SiO2含量（63.39%~72.88%，平均70.14%）中等，（Fe2O3T+MgO）*（6.04%~8.29%，平均6.81%）与TiO2*（0.67%~0.92%，平均0.74%）含量较高，K2O/Na2O（0.84~2.35，平均1.43）比值高，Al2O3/SiO2（0.17~0.28，平均0.20）比值低，最接近形成于大陆岛弧环境杂砂岩的特征值.样品具有中等ICV值（平均0.86）与CIA值（70~80），指示物源包含再循环的古老沉积物与第1次循环物质，且源区经历了中等化学风化作用.杂砂岩样品稀土元素含量较高（ΣREE平均173.02×10-6），具有与上地壳及PAAS相似的球粒陨石标准化配分型式，呈现轻稀土富集（（La/Yb）N平均7.32）、重稀土平坦、中度Eu负异常（Eu/Eu*0.58~0.70，平均0.66）特征，但与上地壳相比，明显富集重稀土（（La/Yb）ucc平均0.70）.1件凝灰岩夹层样品的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为824 ±3.1 Ma，指示黄浒洞组沉积于新元古代.结合前人研究成果，黄浒洞组杂砂岩低的结构与成分成熟度，北东东-南东向的古水流，特征元素含量、比值及各类物源与构造环境判别图解，综合表明江南造山带中段岳阳地区冷家溪群沉积于弧后盆地，接受来自北侧构造相对稳定、物源成熟度较高的扬子陆块内部与南侧构造活动较强烈、物源成熟度较低的大陆岛弧的双向物源供给.
为揭示江南造山带中段冷家溪群沉积物源与构造背景，选取湖南东北部岳阳地区黄浒洞组为研究对象，开展岩石学、沉积学、地球化学及锆石年代学研究工作.结果显示，黄浒洞组杂砂岩杂基含量高（常>25%），碎屑颗粒贫石英（25%~40%），富含长石（15%~25%）与岩屑（15%~30%），分选差，磨圆差-中等.全岩SiO2含量（63.39%~72.88%，平均70.14%）中等，（Fe2O3T+MgO）*（6.04%~8.29%，平均6.81%）与TiO2*（0.67%~0.92%，平均0.74%）含量较高，K2O/Na2O（0.84~2.35，平均1.43）比值高，Al2O3/SiO2（0.17~0.28，平均0.20）比值低，最接近形成于大陆岛弧环境杂砂岩的特征值.样品具有中等ICV值（平均0.86）与CIA值（70~80），指示物源包含再循环的古老沉积物与第1次循环物质，且源区经历了中等化学风化作用.杂砂岩样品稀土元素含量较高（ΣREE平均173.02×10-6），具有与上地壳及PAAS相似的球粒陨石标准化配分型式，呈现轻稀土富集（（La/Yb）N平均7.32）、重稀土平坦、中度Eu负异常（Eu/Eu*0.58~0.70，平均0.66）特征，但与上地壳相比，明显富集重稀土（（La/Yb）ucc平均0.70）.1件凝灰岩夹层样品的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为824 ±3.1 Ma，指示黄浒洞组沉积于新元古代.结合前人研究成果，黄浒洞组杂砂岩低的结构与成分成熟度，北东东-南东向的古水流，特征元素含量、比值及各类物源与构造环境判别图解，综合表明江南造山带中段岳阳地区冷家溪群沉积于弧后盆地，接受来自北侧构造相对稳定、物源成熟度较高的扬子陆块内部与南侧构造活动较强烈、物源成熟度较低的大陆岛弧的双向物源供给.
2021, 46(4): 1349-1358.
doi: 10.3799/dqkx.2020.351
摘要:
在南岭高海拔山脉、植被茂密等地区开展地质调查难度大，人员和物资难以进入，因此需提前根据该区域的地形线性特征合理设计野外调查路线；此外地形线性特征可为区域构造运动信息的认知提供辅助知识.遥感技术以其宏观性、多尺度、多层次的特点成为地质研究和地质勘查的重要手段，然而在高植被覆盖区，常见的光学影像难以穿透植被，而微波雷达遥感则因为较好的植被穿透性，使得其应用成为可能.因此，提出了一种基于雷达卫星Sentinel-1和数字高程模型（digital elevation model，DEM）数据的地形线性特征提取方法.该方法首先利用似然比边缘检测算法提取Sentinel-1影像中的边缘特征，然后对DEM进行线性特征增强以生成山体阴影影像，再利用Canny边缘检测算子提取DEM数据中的山脊线与山谷线等主要线性特征，以DEM提取出的特征线为中心建立缓冲区并与雷达影像的提取结果做相交处理，将得到的线性特征利用道格拉斯-普克算法进行局部直线拟合，最后得到研究区的地形线性特征.结果表明，该方法综合考虑了雷达影像的微观细节信息和DEM数据的宏观趋势信息，在保留主要线性地形特征的同时剔除了伪边缘和噪声点，提取效果较好.
在南岭高海拔山脉、植被茂密等地区开展地质调查难度大，人员和物资难以进入，因此需提前根据该区域的地形线性特征合理设计野外调查路线；此外地形线性特征可为区域构造运动信息的认知提供辅助知识.遥感技术以其宏观性、多尺度、多层次的特点成为地质研究和地质勘查的重要手段，然而在高植被覆盖区，常见的光学影像难以穿透植被，而微波雷达遥感则因为较好的植被穿透性，使得其应用成为可能.因此，提出了一种基于雷达卫星Sentinel-1和数字高程模型（digital elevation model，DEM）数据的地形线性特征提取方法.该方法首先利用似然比边缘检测算法提取Sentinel-1影像中的边缘特征，然后对DEM进行线性特征增强以生成山体阴影影像，再利用Canny边缘检测算子提取DEM数据中的山脊线与山谷线等主要线性特征，以DEM提取出的特征线为中心建立缓冲区并与雷达影像的提取结果做相交处理，将得到的线性特征利用道格拉斯-普克算法进行局部直线拟合，最后得到研究区的地形线性特征.结果表明，该方法综合考虑了雷达影像的微观细节信息和DEM数据的宏观趋势信息，在保留主要线性地形特征的同时剔除了伪边缘和噪声点，提取效果较好.
2021, 46(4): 1359-1373.
doi: 10.3799/dqkx.2020.146
摘要:
湖北京山-钟祥一带的下奥陶统特征与毗邻的峡东及随南地区存在明显差异，在此开展了岩石地层和生物地层研究对比有助于更好地了解扬子北缘早奥陶世的古地理特征及演化.通过详细的剖面测制和地层对比研究，将钟祥-京山地区下奥陶统自下而上分为娄山关组、温峡口组（新建）、钟祥组（新建）和大湾组.新建的温峡口组以竹叶状灰岩、鲕粒灰岩、生物碎屑灰岩为主，属于台地边缘浅滩-浅水陆棚相沉积.根据温峡口组中所产的腹足、腕足和头足类化石，认为其沉积时代为特马豆克期中-晚期至弗洛期早期.钟祥组为灰色-灰黑色笔石页岩夹薄层粉砂岩及少量生物碎屑灰岩透镜体，产丰富的腕足、三叶虫、海百合茎、笔石、头足类等生物化石，属于深水陆棚区沉积，其地质时代为早奥陶世弗洛期.通过区域地层对比，温峡口组与峡东南津关组、分乡组、红花园组和随南高家湾组底部层位相当，而钟祥组则与峡东大湾组下段的下部和随南高家湾组中-上部可以对比.
湖北京山-钟祥一带的下奥陶统特征与毗邻的峡东及随南地区存在明显差异，在此开展了岩石地层和生物地层研究对比有助于更好地了解扬子北缘早奥陶世的古地理特征及演化.通过详细的剖面测制和地层对比研究，将钟祥-京山地区下奥陶统自下而上分为娄山关组、温峡口组（新建）、钟祥组（新建）和大湾组.新建的温峡口组以竹叶状灰岩、鲕粒灰岩、生物碎屑灰岩为主，属于台地边缘浅滩-浅水陆棚相沉积.根据温峡口组中所产的腹足、腕足和头足类化石，认为其沉积时代为特马豆克期中-晚期至弗洛期早期.钟祥组为灰色-灰黑色笔石页岩夹薄层粉砂岩及少量生物碎屑灰岩透镜体，产丰富的腕足、三叶虫、海百合茎、笔石、头足类等生物化石，属于深水陆棚区沉积，其地质时代为早奥陶世弗洛期.通过区域地层对比，温峡口组与峡东南津关组、分乡组、红花园组和随南高家湾组底部层位相当，而钟祥组则与峡东大湾组下段的下部和随南高家湾组中-上部可以对比.
2021, 46(4): 1374-1415.
doi: 10.3799/dqkx.2020.387
摘要:
近年来，各种微束分析技术的快速发展及其在地球和行星科学领域的广泛应用，极大地推动了纳米地球科学和行星科学的学科发展和科学研究.透射电子显微镜（简称透射电镜）因具有空间分辨率高和综合分析能力强等优点，在地球与行星物质的微纳尺度到原子水平的形貌、晶体结构、矿物相鉴定、化学成分、原子成像和微磁结构等研究中发挥着巨大作用.在简要回顾透射电镜的发展历程、物理结构和工作原理的基础上，结合本实验室过去几年的工作内容，重点介绍了透射电镜的基本功能、样品制备方法及其在地球和行星科学研究中的应用范例.通过与其他微束分析技术的简单对比，还初步分析了透射电镜在地球与行星科学研究领域的应用现状和未来趋势.
近年来，各种微束分析技术的快速发展及其在地球和行星科学领域的广泛应用，极大地推动了纳米地球科学和行星科学的学科发展和科学研究.透射电子显微镜（简称透射电镜）因具有空间分辨率高和综合分析能力强等优点，在地球与行星物质的微纳尺度到原子水平的形貌、晶体结构、矿物相鉴定、化学成分、原子成像和微磁结构等研究中发挥着巨大作用.在简要回顾透射电镜的发展历程、物理结构和工作原理的基础上，结合本实验室过去几年的工作内容，重点介绍了透射电镜的基本功能、样品制备方法及其在地球和行星科学研究中的应用范例.通过与其他微束分析技术的简单对比，还初步分析了透射电镜在地球与行星科学研究领域的应用现状和未来趋势.
2021, 46(4): 1416-1436.
doi: 10.3799/dqkx.2020.094
摘要:
新生代以来，共和盆地及其周缘造山带无火山、岩浆活动，印支期隐伏花岗岩体岩浆余热与放射性元素衰变生热等难以构成共和盆地干热岩资源的主要热源，而共和盆地又为一高温地热异常盆地.目前已基本探明了共和县恰卜恰与贵德县热水泉干热岩体2处，圈定出干热岩勘查目标靶区16处.区域重力和区域航磁调查、区域天然地震成像、盆地尺度天然地震背景噪声层析成像勘查，以及超高分辨率重力异常、电阻率与Rayleigh波群相速度线性反演结果均表明共和盆地下伏发育有壳内部分熔融层，进而构成地处板内环境、高热流区共和盆地干热岩资源的区域性热源.盆地尺度MT勘查结果表明，共和盆地西盆地壳内部分熔融层埋深15~35 km，东西向长约41 km，南北向宽约34 km，厚度2~12 km.综合分析认为，该部分熔融层熔融程度最高可达4%~7%，15 km深处温度约为574℃，主体位于贵南南山推覆体系与共和准推覆体系深部主拆离滑脱推覆界面之下，兴海大型复合推覆体系主拆离滑脱推覆界面之上.挽近地质时期深构相、多层次、近水平展布的韧性拆离滑脱推覆构造界面的连续动态剪切摩擦生热，可能是部分熔融层形成的主要因素.
新生代以来，共和盆地及其周缘造山带无火山、岩浆活动，印支期隐伏花岗岩体岩浆余热与放射性元素衰变生热等难以构成共和盆地干热岩资源的主要热源，而共和盆地又为一高温地热异常盆地.目前已基本探明了共和县恰卜恰与贵德县热水泉干热岩体2处，圈定出干热岩勘查目标靶区16处.区域重力和区域航磁调查、区域天然地震成像、盆地尺度天然地震背景噪声层析成像勘查，以及超高分辨率重力异常、电阻率与Rayleigh波群相速度线性反演结果均表明共和盆地下伏发育有壳内部分熔融层，进而构成地处板内环境、高热流区共和盆地干热岩资源的区域性热源.盆地尺度MT勘查结果表明，共和盆地西盆地壳内部分熔融层埋深15~35 km，东西向长约41 km，南北向宽约34 km，厚度2~12 km.综合分析认为，该部分熔融层熔融程度最高可达4%~7%，15 km深处温度约为574℃，主体位于贵南南山推覆体系与共和准推覆体系深部主拆离滑脱推覆界面之下，兴海大型复合推覆体系主拆离滑脱推覆界面之上.挽近地质时期深构相、多层次、近水平展布的韧性拆离滑脱推覆构造界面的连续动态剪切摩擦生热，可能是部分熔融层形成的主要因素.
2021, 46(4): 1437-1446.
doi: 10.3799/dqkx.2020.097
摘要:
斜坡变形破坏和稳定性分析是各类工程建设中高度关注的问题.采用实例调查、理论分析、数值计算等技术方法，以雅砻江某水电工程坝址区右岸顺层岩质斜坡为例，研究总结了斜坡发育滑移-剪损变形破坏的成因机理、发育特征以及与弱面倾角和发育深度的关系.研究表明，滑移-剪损变形破坏通常发育在力学性能相对较差的薄层、互层状结构的顺层岩质斜坡或斜坡强-弱风化带内.斜坡发育滑移-剪损变形破坏与陡倾坡外弱面的倾角和发育位置密切相关.倾角在45°~65°之间或距斜坡表部水平距离小于80 m的弱面对斜坡发育滑移-剪损变形破坏的影响控制作用明显，并且弱面距斜坡表部水平距离比弱面倾角对斜坡发育滑移-剪损变形破坏的影响控制作用更强.研究成果可补充完善岩质斜坡变形破坏类型，具有重要的工程意义和实践价值.
斜坡变形破坏和稳定性分析是各类工程建设中高度关注的问题.采用实例调查、理论分析、数值计算等技术方法，以雅砻江某水电工程坝址区右岸顺层岩质斜坡为例，研究总结了斜坡发育滑移-剪损变形破坏的成因机理、发育特征以及与弱面倾角和发育深度的关系.研究表明，滑移-剪损变形破坏通常发育在力学性能相对较差的薄层、互层状结构的顺层岩质斜坡或斜坡强-弱风化带内.斜坡发育滑移-剪损变形破坏与陡倾坡外弱面的倾角和发育位置密切相关.倾角在45°~65°之间或距斜坡表部水平距离小于80 m的弱面对斜坡发育滑移-剪损变形破坏的影响控制作用明显，并且弱面距斜坡表部水平距离比弱面倾角对斜坡发育滑移-剪损变形破坏的影响控制作用更强.研究成果可补充完善岩质斜坡变形破坏类型，具有重要的工程意义和实践价值.
2021, 46(4): 1447-1466.
doi: 10.3799/dqkx.2020.165
摘要:
大兴安岭火山岩带中南部乌拉盖地区新发现的球状岩石除因其漂亮的构造被人们关注外，其地球化学特征及锆石U-Pb定年对于探讨东北地区大兴安岭演化历史也具有重要意义.在详细的野外地质调查基础上，通过对内蒙古乌拉盖球状岩及其主岩地球化学及Sr-Nd同位素特征等进行综合研究，探讨其源区性质及形成机制.研究结果表明：乌拉盖球状岩及其主岩具有富硅（SiO2=75.35%~76.21%）、富碱（K2O+Na2O=7.30%~7.45%）和低铝（Al2O3=9.82%~11.30%）、镁值（Mg#=4.52~14.47）、铬（Cr=14.5×10-6~22.5×10-6）、镍（Ni=1.84×10-6~3.97×10-6），指示其物质来源于地壳.微量元素和稀土元素具后造山火山岩特征：Rb、Th、K等大离子亲石元素和Nb、Ta、Zr、HREE等高场强元素明显富集，N-MORB标准化图解中Nb负异常不明显，轻重稀土元素分异明显，LREE/HREE=5.21~6.70.初始87Sr/86Sr（0.705 9~0.713 7）高于现代大洋MORB（0.702 29~0.703 34），也显示壳源特征；143Nd/144Nd（0.512 456~0.512 528）则低于现代大洋MORB（0.512 99~0.513 30），εNd值为+4.8~+6.2，又表现亏损地幔的信息.研究认为，乌拉盖球状岩及其主岩岩浆来源于下地壳，且有亏损地幔物质的参与.Sr、Ba、Eu亏损强烈，反映了明显分离结晶作用的存在，岩石形成于板内稳定的构造环境；主量元素及微量元素图解又表现出后造山A型花岗岩特征.年代学研究显示，球状岩没有得到很好的年代学数据，其可能具低温富流体的特征、新生结晶锆石偏少，大量的捕获锆石或其他难容矿物可能为球状岩球粒的生长提供物质基础；球状岩主岩文象花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb成岩年龄为142.2±2.7 Ma，侵入球状岩的辉绿岩脉年龄平均为140.5 Ma，主岩的围岩正长斑岩获得锆石LA-ICP-MS U-Pb成岩年龄为349.5±3.4 Ma，综合判断球状岩的成岩时代为早白垩世早期（~141 Ma）.综合研究表明，乌拉盖地区球状岩石及其主岩形成机制与大兴安岭火山岩带晚期岩浆活动有关，主要受控于白垩世早期蒙古-鄂霍茨克洋闭合后造山伸展体制下的构造背景，是大兴安岭大规模区域伸展作用、岩浆底侵的产物.
大兴安岭火山岩带中南部乌拉盖地区新发现的球状岩石除因其漂亮的构造被人们关注外，其地球化学特征及锆石U-Pb定年对于探讨东北地区大兴安岭演化历史也具有重要意义.在详细的野外地质调查基础上，通过对内蒙古乌拉盖球状岩及其主岩地球化学及Sr-Nd同位素特征等进行综合研究，探讨其源区性质及形成机制.研究结果表明：乌拉盖球状岩及其主岩具有富硅（SiO2=75.35%~76.21%）、富碱（K2O+Na2O=7.30%~7.45%）和低铝（Al2O3=9.82%~11.30%）、镁值（Mg#=4.52~14.47）、铬（Cr=14.5×10-6~22.5×10-6）、镍（Ni=1.84×10-6~3.97×10-6），指示其物质来源于地壳.微量元素和稀土元素具后造山火山岩特征：Rb、Th、K等大离子亲石元素和Nb、Ta、Zr、HREE等高场强元素明显富集，N-MORB标准化图解中Nb负异常不明显，轻重稀土元素分异明显，LREE/HREE=5.21~6.70.初始87Sr/86Sr（0.705 9~0.713 7）高于现代大洋MORB（0.702 29~0.703 34），也显示壳源特征；143Nd/144Nd（0.512 456~0.512 528）则低于现代大洋MORB（0.512 99~0.513 30），εNd值为+4.8~+6.2，又表现亏损地幔的信息.研究认为，乌拉盖球状岩及其主岩岩浆来源于下地壳，且有亏损地幔物质的参与.Sr、Ba、Eu亏损强烈，反映了明显分离结晶作用的存在，岩石形成于板内稳定的构造环境；主量元素及微量元素图解又表现出后造山A型花岗岩特征.年代学研究显示，球状岩没有得到很好的年代学数据，其可能具低温富流体的特征、新生结晶锆石偏少，大量的捕获锆石或其他难容矿物可能为球状岩球粒的生长提供物质基础；球状岩主岩文象花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb成岩年龄为142.2±2.7 Ma，侵入球状岩的辉绿岩脉年龄平均为140.5 Ma，主岩的围岩正长斑岩获得锆石LA-ICP-MS U-Pb成岩年龄为349.5±3.4 Ma，综合判断球状岩的成岩时代为早白垩世早期（~141 Ma）.综合研究表明，乌拉盖地区球状岩石及其主岩形成机制与大兴安岭火山岩带晚期岩浆活动有关，主要受控于白垩世早期蒙古-鄂霍茨克洋闭合后造山伸展体制下的构造背景，是大兴安岭大规模区域伸展作用、岩浆底侵的产物.
2021, 46(4): 1467-1480.
doi: 10.3799/dqkx.2020.269
摘要:
北京西山中新生代多期次变形强烈，是探讨华北板块构造演化的重要窗口.构造解析及EBSD组构分析表明，黄院奥陶系发育4个期次变形，第2期NE-SW向挤压变形为主体构造样式.第1期为顶面指向SEE的简单剪切，透入性面理S1已基本置换层理S0，伴生110°~120°缓倾拉伸线理；自北向南，第2期变形可划分为纵弯褶皱亚带和逆冲剪切亚带，褶皱倒伏趋势和剪切条带显示上盘向SW逆冲；第3期为沿面理S2发生的NNW向正断层式滑脱，第4期为近N-S向陡倾正断层系.依据卷入变形的闪长岩脉最年轻锆石U-Pb年龄峰值（~116 Ma），结合区域地质资料，认为：（1）黄院奥陶系第1期SEE向剪切时代为早白垩世晚期；（2）第2期晚白垩世NE-SW向挤压变形形成于燕山运动晚期，可能与蒙古-鄂霍茨克洋关闭之后的陆陆汇聚相关.
北京西山中新生代多期次变形强烈，是探讨华北板块构造演化的重要窗口.构造解析及EBSD组构分析表明，黄院奥陶系发育4个期次变形，第2期NE-SW向挤压变形为主体构造样式.第1期为顶面指向SEE的简单剪切，透入性面理S1已基本置换层理S0，伴生110°~120°缓倾拉伸线理；自北向南，第2期变形可划分为纵弯褶皱亚带和逆冲剪切亚带，褶皱倒伏趋势和剪切条带显示上盘向SW逆冲；第3期为沿面理S2发生的NNW向正断层式滑脱，第4期为近N-S向陡倾正断层系.依据卷入变形的闪长岩脉最年轻锆石U-Pb年龄峰值（~116 Ma），结合区域地质资料，认为：（1）黄院奥陶系第1期SEE向剪切时代为早白垩世晚期；（2）第2期晚白垩世NE-SW向挤压变形形成于燕山运动晚期，可能与蒙古-鄂霍茨克洋关闭之后的陆陆汇聚相关.
2021, 46(4): 1481-1489.
doi: 10.3799/dqkx.2020.131
摘要:
在地下水位波动带、地表水-地下水交互带等氧化还原变化区域，O2会与Fe（II）发生反应产生活性氧，如·OH、·O2-、H2O2等.这些活性氧具有生物毒性，可能对微生物的存活产生影响，而不同的功能微生物对Fe（II）化学氧化产生活性氧的响应可能不同.为了验证这一科学假设，选取了一种Fe（II）氧化菌Pseudogulbenkiania sp.strain 2002（strain 2002）和两种氨氧化细菌Rhodococcus sp.（A1）和Arthrobacter oxydans（A2）作为模式菌种，并与铁还原菌Shewanella oneidensis strain MR-1（MR-1）对比，研究了Fe（II）化学氧化过程中微生物数量、细胞结构的变化，通过淬灭实验探究了活性氧的贡献.结果表明，不同功能微生物对Fe（II）化学氧化的响应截然不同.0.2 mmol/L Fe（II）氧化60 min后，MR-1数量下降了1.61个数量级，A1和A2分别下降了0.74和1.37个数量级，而strain 2002的存活几乎不受Fe（II）氧化的影响.透射电镜观察结果显示，MR-1、A1和A2菌细胞的外膜受到了不同程度的破坏，而strain 2002完好无损.淬灭实验结果表明，溶液中和胞内生成的活性氧是造成功能微生物死亡的原因，但是不同微生物由于对Fe（II）的吸附性能和对活性氧的抵御能力不同，因而对活性氧的响应机制不同.该研究结果对于诠释现代环境氧化还原变化区域微生物群落演化及地球史上氧气大爆发事件的生物地球化学过程具有重要的借鉴意义.
在地下水位波动带、地表水-地下水交互带等氧化还原变化区域，O2会与Fe（II）发生反应产生活性氧，如·OH、·O2-、H2O2等.这些活性氧具有生物毒性，可能对微生物的存活产生影响，而不同的功能微生物对Fe（II）化学氧化产生活性氧的响应可能不同.为了验证这一科学假设，选取了一种Fe（II）氧化菌Pseudogulbenkiania sp.strain 2002（strain 2002）和两种氨氧化细菌Rhodococcus sp.（A1）和Arthrobacter oxydans（A2）作为模式菌种，并与铁还原菌Shewanella oneidensis strain MR-1（MR-1）对比，研究了Fe（II）化学氧化过程中微生物数量、细胞结构的变化，通过淬灭实验探究了活性氧的贡献.结果表明，不同功能微生物对Fe（II）化学氧化的响应截然不同.0.2 mmol/L Fe（II）氧化60 min后，MR-1数量下降了1.61个数量级，A1和A2分别下降了0.74和1.37个数量级，而strain 2002的存活几乎不受Fe（II）氧化的影响.透射电镜观察结果显示，MR-1、A1和A2菌细胞的外膜受到了不同程度的破坏，而strain 2002完好无损.淬灭实验结果表明，溶液中和胞内生成的活性氧是造成功能微生物死亡的原因，但是不同微生物由于对Fe（II）的吸附性能和对活性氧的抵御能力不同，因而对活性氧的响应机制不同.该研究结果对于诠释现代环境氧化还原变化区域微生物群落演化及地球史上氧气大爆发事件的生物地球化学过程具有重要的借鉴意义.
2021, 46(4): 1490-1504.
doi: 10.3799/dqkx.2020.089
摘要:
为揭示冲积与湖积成因土壤镉的吸附特征，以安徽省当涂县冲积成因的江心洲和冲积、湖积成因的大陇乡根际土壤为研究对象，开展土壤镉的等温吸附实验和吸附动力学实验.等温吸附实验结果表明，冲积土壤镉的吸附量（S）、等温吸附常数（K）和固液分配系数（Kd）均较湖积土壤明显偏大，显示冲积土壤对镉的吸附能力较湖积土壤强；吸附动力学实验表明，冲积土壤的最大吸附量、平衡吸附量均较湖积土壤大，吸附速率也明显偏大，尤其在吸附实验早期更为显著；等温吸附常数K和平衡吸附速率Vb与土壤理化性质的分析表明，土壤pH是造成研究区土壤镉吸附能力差异的主要原因，其次为物理性粘粒含量；土壤pH是影响研究区冲积土壤镉吸附能力的主要因素；湖积土壤镉的吸附能力受土壤pH、有机质含量、Cd含量、物理性粘粒含量等因素的综合影响.研究对于揭示Cd在水土系统的迁移转化规律以及土壤Cd的污染防治具有重要的指导意义.
为揭示冲积与湖积成因土壤镉的吸附特征，以安徽省当涂县冲积成因的江心洲和冲积、湖积成因的大陇乡根际土壤为研究对象，开展土壤镉的等温吸附实验和吸附动力学实验.等温吸附实验结果表明，冲积土壤镉的吸附量（S）、等温吸附常数（K）和固液分配系数（Kd）均较湖积土壤明显偏大，显示冲积土壤对镉的吸附能力较湖积土壤强；吸附动力学实验表明，冲积土壤的最大吸附量、平衡吸附量均较湖积土壤大，吸附速率也明显偏大，尤其在吸附实验早期更为显著；等温吸附常数K和平衡吸附速率Vb与土壤理化性质的分析表明，土壤pH是造成研究区土壤镉吸附能力差异的主要原因，其次为物理性粘粒含量；土壤pH是影响研究区冲积土壤镉吸附能力的主要因素；湖积土壤镉的吸附能力受土壤pH、有机质含量、Cd含量、物理性粘粒含量等因素的综合影响.研究对于揭示Cd在水土系统的迁移转化规律以及土壤Cd的污染防治具有重要的指导意义.
2021, 46(4): 1505-1517.
doi: 10.3799/dqkx.2020.128
摘要:
如何构建一个性能可动态扩展、数据和信息可以共享、具有动态服务扩展能力的地质灾害监测预警预报系统是需要研究的一个课题.引入领域模型将系统拆分为许多业务功能单一的、以独立的进程运行在OpenShift容器云平台的容器中的微服务，设计并构建了基于微服务架构的地质灾害预警预报系统.OpenShift为快速部署微服务，动态扩展系统的服务能力提供了技术支撑，其负载分区策略很好地为大流量、高并发的重点业务提供了流量隔离和保障.研究成果对进一步构建基于混合云的大型综合性地质灾害预警预报与应急指挥平台提供技术支持，具有一定的现实意义和实用价值.
如何构建一个性能可动态扩展、数据和信息可以共享、具有动态服务扩展能力的地质灾害监测预警预报系统是需要研究的一个课题.引入领域模型将系统拆分为许多业务功能单一的、以独立的进程运行在OpenShift容器云平台的容器中的微服务，设计并构建了基于微服务架构的地质灾害预警预报系统.OpenShift为快速部署微服务，动态扩展系统的服务能力提供了技术支撑，其负载分区策略很好地为大流量、高并发的重点业务提供了流量隔离和保障.研究成果对进一步构建基于混合云的大型综合性地质灾害预警预报与应急指挥平台提供技术支持，具有一定的现实意义和实用价值.
2021, 46(4): 1518-1536.
doi: 10.3799/dqkx.2020.113
摘要:
系统调研了地震波旋转运动的理论研究、仪器研制、实际观测和应用，总结了地震波旋转运动的研究成果.首先介绍了旋转分量的定义及间接地通过平动分量求取旋转分量的方法，以及从不同应用角度对旋转分量展开的研究；其次介绍了旋转地震仪的分类及其原理，对比了不同类型旋转地震仪的优缺点及其目前可以达到的技术参数指标；最后讨论了旋转分量观测及其在天然地震以及勘探地震中的应用，包括建筑工程领域的尝试.调研发现国内外旋转运动的研究差距较大，国内仍处于探索阶段.其中，不同震源与介质类型所产生的各种地震波在旋转分量上的特征差异一直是领域关注的焦点；如何制造高精度、高灵敏度、宽频带的旋转地震仪是国外同行攻关的热点；如何在地震学及相关工程中应用旋转分量，联合平动分量反演地下介质精细结构和震源性质的新特性参数是旋转运动学发展的重点.
系统调研了地震波旋转运动的理论研究、仪器研制、实际观测和应用，总结了地震波旋转运动的研究成果.首先介绍了旋转分量的定义及间接地通过平动分量求取旋转分量的方法，以及从不同应用角度对旋转分量展开的研究；其次介绍了旋转地震仪的分类及其原理，对比了不同类型旋转地震仪的优缺点及其目前可以达到的技术参数指标；最后讨论了旋转分量观测及其在天然地震以及勘探地震中的应用，包括建筑工程领域的尝试.调研发现国内外旋转运动的研究差距较大，国内仍处于探索阶段.其中，不同震源与介质类型所产生的各种地震波在旋转分量上的特征差异一直是领域关注的焦点；如何制造高精度、高灵敏度、宽频带的旋转地震仪是国外同行攻关的热点；如何在地震学及相关工程中应用旋转分量，联合平动分量反演地下介质精细结构和震源性质的新特性参数是旋转运动学发展的重点.
