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    2020, 45(7)
    摘要:
    中国区域地质志专辑
    从岩浆岩看青藏高原地壳的生长演化
    莫宣学
    2020, 45(7): 2245-2257. doi: 10.3799/dqkx.2020.160
    摘要:
    青藏巨厚陆壳的性质和形成机制,是重要的科学问题.通过对青藏岩浆岩,特别是其Nd、Hf同位素的研究,证明青藏高原并存着新生地壳和再循环地壳两类地壳.地壳的结构和属性对成矿矿种、矿床类型和分布有重要的控制作用.青藏巨厚地壳是由两种机制(构造加厚;地幔物质通过岩浆作用注入加厚)共同造成的,二者贡献比例约6:4.地壳增厚主要发生在50~25 Ma期间.大陆碰撞带是造成地壳净生长的重要构造部位.
    白云鄂博洋板块地质与成矿作用初探
    肖庆辉, 刘勇, 许立权, 丁孝忠, 张玉清, 程杨, 李岩, 范玉须, 贺国奇
    2020, 45(7): 2258-2278. doi: 10.3799/dqkx.2020.191
    摘要:
    提出全球规模最大的白云鄂博稀土矿受亚洲洋向华北克拉通北缘俯冲的洋板块地质演化控制.探讨了白云鄂博地区亚洲洋洋板块地质构造发育过程、亚洲洋向华北克拉通北缘俯冲过程中相继发育的新元古代,早、晚古生代俯冲增生杂岩带的地质构造特征.探讨了白云鄂博稀土矿成因,认为稀土矿成矿碳酸岩岩浆产在华北克拉通北缘的所谓特殊的远端弧后构造环境(far backarc settings),也有人称为远离弧后背景或者变形的大陆边缘环境(deformed continental margins),不在大洋俯冲过程中发育的岩浆弧环境中.相对于大陆边缘弧,远端弧后构造环境位于向克拉通或向弧后更远的位置,它是控制白云鄂博深部成矿物质向浅部地表运移聚集成大型矿床、矿集区的关键储运空间.远端弧后构造环境远离大洋汇聚带或俯冲带向大陆或向弧后位置的克拉通边缘上,即在华北克拉通北缘岩石圈与亚洲洋造山带的岩石圈分界上的伸展构造中,受大规模岩石圈不连续系统或深切岩石圈的断裂带系统控制.成矿碳酸岩岩浆可能来自携带大量铁与REE的亚洲洋洋壳沉积物,于晚元古-早古生代向华北克拉通俯冲消减到华北克拉通陆下岩石圈地幔SCLM深循环过程中,在深切华北克拉通边缘的岩石圈的不连续构造系统中出溶形成岩浆碳酸岩及其携带的REE矿床.
    鲁西新太古代洋板块地质及板块构造活动遗迹
    陆松年, 相振群
    2020, 45(7): 2279-2292. doi: 10.3799/dqkx.2020.047
    摘要:
    鲁西地区是我国新太古代经典的花岗岩-绿岩带出露地区之一,前人已积累了丰硕的构造地层、同位素地质年龄、地球化学及成矿作用等方面的资料,并对这一时期的地球动力学特征进行了讨论.通过研究“洋板块地质”的思路综合前人已获得的区域地质调查研究资料,表明泰山岩群镁铁质火山岩演化是一套由科马提岩-拉斑玄武岩和拉斑玄武岩、钙碱性玄武岩及安山岩等两类岩石组合复合而成的火山岩系,反映了相对早期形成与洋内地幔柱有关的科马提岩向相对晚期与弧有关的钙碱性玄武岩-安山岩的演化过程;新太古代初期形成岛弧型英云闪长岩带到新太古代中期形成分异型奥长花岗岩,则反映了俯冲过程中的花岗岩演化特点;新太古代晚期硅质高镁玄武岩(高镁玄武安山岩)的确定则是活动大陆边缘岩浆弧的产物;泰山岩群中红宝石(刚玉)的发现,进一步指示其形成的背景与新太古代板块构造俯冲作用有关,为鲁西存在新太古代洋板块地质遗迹提供了地质学证据.
    洋板块地质与川藏铁路工程地质关键区带
    潘桂棠, 任飞, 尹福光, 王立全, 王保弟, 王冬兵, 安显银, 唐渊, 刘函, 王启宇, 庞维华, 徐波
    2020, 45(7): 2293-2304. doi: 10.3799/dqkx.2020.070
    摘要:
    首先解构了川藏铁路廊带不同区段工程地质差异性的复杂地质构造背景,简述了洋板块地质学的核心理念和科学意义,指出川藏铁路雅安-林芝段贯穿的7条洋壳俯冲消减增生杂岩带(蛇绿混杂岩带),伴随中新世以来青藏高原强烈隆升均转化为新构造活动带、活动地震带、高地热活动带及地质灾害频发带,是川藏铁路攻坚克难的关键区带,也是认识理解不同地质背景区段构造岩石组合、不同变质程度、不同变形样式的有序或无序结构,并制约不同岩土力学特征和特殊不良地质体行为的切入口,是高质量高标准实现铁路工程建设的关键.
    洋板块地层在造山带构造-地层区划中的应用
    张克信, 何卫红, JinJ.S., 王嘉轩, 徐亚东, 张雄华, 于洋, 林启祥, 骆满生, 季军良, 宋博文, 寇晓虎, 韩风禄
    2020, 45(7): 2305-2325. doi: 10.3799/dqkx.2020.120
    摘要:
    自元古宙以来地球表面洋陆位置不断变化,洋的面积总比陆地面积大.分布于大陆造山带区的古缝合带是古大洋或古大陆边缘小洋盆消亡的残迹,是洋板块地层研究的主要对象.针对占中国陆域3/5面积的造山带洋板块地层分布区,提出一级(称“构造-地层大区”)和二级(称“构造-地层区”)构造-地层的区划准则.将洋板块地层分为对接带型和叠接带型两大类,分别对应于构造-地层大区和构造地层区.对接带型以含N-MORB型蛇绿岩为标志,是古大洋消亡的残迹;叠接带型以含SSZ型蛇绿岩为标志,是古大陆边缘小洋盆消亡的残迹.对接带内的洋脊(蛇绿岩)、洋岛海山、洋内弧等亚型建造因卷入俯冲带内被肢解,多数呈残缺不全的岩块包裹在强烈构造剪切形变的远洋细碎屑和海沟浊积岩建造(称为基质)之中,呈俯冲增生杂岩带展布,对应于构造-地层区;对某些形体巨大的亚类(巨大的洋岛海山、裂离地块、大面积的深海平原硅质岩等建造),进入海沟俯冲带内很难被完全肢解,呈逆(仰)冲地质体大面积分布,可归为构造-地层区.叠接带型可进一步划分出与弧前盆地、火山弧(含弧间和弧背盆地建造)和弧后盆地等二级构造-地层区划单元.
    地壳生长及深部物质架构研究与问题:以中亚造山带(北疆地区)为例
    王涛, 黄河, 宋鹏, 吴欢欢, 张建军, 童英, 杜開明, 秦切
    2020, 45(7): 2326-2344. doi: 10.3799/dqkx.2020.172
    摘要:
    岩浆岩区域多元同位素示踪填图是探索地球深部物质组成架构、研究地壳生长的重要途径.中亚造山带作为全球最大、最典型的显生宙增生型造山带,发育巨量岩浆岩,是研究造山带深部物质组成架构及地壳生长的天然实验室.介绍了在中亚造山带西段的北疆地区同位素示踪填图的成果,并探讨了存在和需要研究的新问题.阿尔泰-准噶尔-天山的花岗岩同位素廊带填图初步揭示,阿尔泰中部深部物质较老,准噶尔年轻,东天山-北山更老,这种物质组成结构是同造山水平生长和后造山垂向生长的结果.西天山及邻区Hf同位素填图揭示了同一微陆块内部复杂的新老地壳组成架构,提出周期性地壳生长/再循环模式.同位素填图揭示的深部物质组成类型——尤其是年轻地壳的组成类型——仍需进一步探索.需要探索多元同位素示踪、填图结果的异同、关联性及其影响因素,并与地球物理探测、岩石学实验模拟结果相结合,最终构建以岩石探针和同位素示踪填图为核心的,结合地球物理探测、深部钻探和深部过程模拟的岩石圈三维物质与结构探测的理论和技术方法体系.
    西藏隆巴俄桑地区玄武岩与安山玢岩的地球化学:对班公湖-怒江洋构造演化的启示
    尹滔, 尹显科, 秦宇龙, 裴亚伦
    2020, 45(7): 2345-2359. doi: 10.3799/dqkx.2020.045
    摘要:
    狮泉河-永珠-嘉黎蛇绿混杂岩带的构造属性及其与班公湖-怒江缝合带演化的关系,是了解班公湖-怒江洋中生代构造演化的关键.对隆巴俄桑地区的玄武岩和安山玢岩脉开展了岩石地球化学研究.结果表明,玄武岩属拉斑玄武岩系列,富集LREE和大离子亲石元素Rb、Ba、K、Sr、Pb等,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti,与岛弧拉斑玄武岩特征一致.安山玢岩脉属拉斑玄武岩系列,有向钙碱系列演化的趋势,富集大离子亲石元素Rb、Ba、K、Sr、Pb、U等,亏损高场强元素Nb、Ta,显示岛弧成因岩浆岩地球化学特征,低ΣREE(11.8×10-6~13.8×10-6),(La/Yb)N=0.37~0.43,亏损LREE,与N-MORB相似,具有岛弧岩浆岩(IAB)和正常洋中脊玄武岩(N-MORB)双重特征,与不成熟的弧后盆地玄武岩(BABB)特征一致.综合区域地质资料认为,隆巴俄桑玄武岩和安山玢岩形成的构造环境均与俯冲相关,可能分别形成于班公湖-怒江洋壳南向俯冲消减相关的洋内或者活动大陆边缘的岛弧环境和不成熟的弧后盆地环境,是中侏罗至早白垩世期间班公湖-怒江洋壳南向俯冲消减的再循环的产物.
    黑龙江省嫩江-黑河地区古、中生代洋陆转换的岩浆岩记录及相关的矿床类型
    张昱, 杜兵盈, 张铁安, 王文东, 刘宇崴, 李成禄, 高洪岩, 刘明伟, 李强
    2020, 45(7): 2360-2378. doi: 10.3799/dqkx.2020.044
    摘要:
    黑龙江省嫩江-黑河地区显生宙岩浆活动强烈,发育一系列大、中型矿床,为了了解研究区古、中生代的洋陆过程及其成矿背景,系统总结了研究区近年来岩浆岩和矿床学研究中取得的成果,梳理出洋内弧前弧岩石组合的埃达克质岩石、高镁岩石和TTG花岗岩等,并结合火山-沉积建造特征,探讨研究区的洋陆转换及相关的矿床类型代表的成矿事件.研究区古生代发育早寒武世、晚寒武世、中奥陶世、早志留世的高镁岩石和早奥陶世、中奥陶世、晚泥盆世的埃达克质岩石,一直处于嫩江-黑河洋的俯冲环境,在晚石炭世-二叠纪转为晚造山-后造山阶段,成矿作用以奥陶纪最为强烈,且与洋内弧前弧岩石组合的高镁岩石、埃达克质岩石密切相关,出现俯冲造弧阶段的斑岩与浅成低温热液成矿系统,需要进一步加强可能的VMS型矿床、造山型金矿等找矿勘查工作.研究区中生代发育与蒙古-鄂霍茨克大洋板片南向俯冲作用有关的中三叠世、早侏罗世埃达克质岩石和晚三叠世的镁质岩石及早-中侏罗世TTG花岗岩,而早白垩世晚期的弧火山岩和产出的一系列大、中型金矿床可能与古太平洋板块俯冲-后撤有关.
    内蒙古迪彦庙孬来可图侵入岩的年代学、Sr-Nd-Hf同位素特征及其地质意义
    范玉须, 肖庆辉, 程杨, 李岩, 刘勇, 郭灵俊, 庞进力
    2020, 45(7): 2379-2392. doi: 10.3799/dqkx.2020.100
    摘要:
    以内蒙古迪彦庙蛇绿混杂岩带中的孬来可图侵入岩体为研究对象,通过详细的岩石学、年代学以及Sr-Nd-Hf同位素特征分析,探讨岩石成因及构造环境.岩体的锆石U-Pb年龄为322.2±1.3 Ma,表明该岩体属晚石炭世早期岩浆活动的产物.岩石化学成分中SiO2含量较高(62.29%~77.17%);Al2O3含量较低(11.45%~14.11%),属准铝质岩浆系列;富钠贫钾(Na2O=2.91%~3.84%,K2O=0.54%~1.79%),同时富集大离子亲石元素而亏损高场强元素,具有TTG的地球化学特征.岩石稀土元素含量较低,轻、重稀土分异不明显,具中等强度的负Eu异常(δEu=0.64~0.76).岩石的εHft)值均为正,介于+8.1~+13.3之间,模式年龄相对年轻,同时(87Sr/86Sr)i较低(0.703 457~0.703 789),εNdt)均为正值(+8.4~+9.3),具有MORB源区的特征,推测岩浆起源于古亚洲洋俯冲洋壳.结合西乌旗岩浆弧中不同源区的TTG岩类分析,石炭纪,古亚洲洋在西乌旗地区尚未关闭,而是处于热壳-热幔的壳幔构造背景中,洋壳俯冲消减,岩浆侵位,陆壳增生.
    北山造山带公婆泉岩浆弧的组成、时代及其大地构造意义
    李敏, 辛后田, 田健, 孟宪锋, 潘志龙, 陈超, 梁国庆
    2020, 45(7): 2393-2412. doi: 10.3799/dqkx.2020.123
    摘要:
    公婆泉岩浆弧近东西向展布于北山造山带牛圈子-洗肠井蛇绿混杂岩带北侧的公婆泉-石板井-小黄山一带,其物质组成、不同岩石组合的形成时代及其空间展布规律对于研究北山造山带早古生代地质构造演化具有十分重要的意义.在对三十余幅1:5万区调填图数据研究分析的基础上,明确了公婆泉岩浆弧主要由510~470 Ma的辉长岩-闪长岩侵入岩组合和玄武岩、470~430 Ma片麻状英云闪长岩-花岗闪长岩和少量的闪长岩-石英闪长岩组合及大面积分布的安山岩、430~410 Ma正长花岗岩-二长花岗岩组合等3期较强的构造岩浆作用组成.结合区域地质认识以及上述岩石组合的地球化学资料提出,3期岩浆作用分别形成于早期俯冲、主俯冲期和后碰撞期3个不同的构造演化阶段.其中主俯冲期的花岗岩组合的空间展布,具有由南向北的分布规律,物质提出指示了月牙山-洗肠井洋具有往北俯冲的极性.
    CO2矿化研究现状及应用潜力
    任京伟, 王涛, 陈雨雷, 王燕, 董芸希, 杜沈萌, 杜金智
    2020, 45(7): 2413-2425. doi: 10.3799/dqkx.2020.027
    摘要:
    CO2浓度急剧上升成为一个很严峻的问题,因此,降低大气CO2浓度成为当务之急.目前涉及的方案中的海洋封存、地质封存,虽封存潜力巨大,但带来的负面影响也不容小觑.CO2矿化利用实质是模拟自然界岩石化学风化,作为一种新兴的减排方案,既能固定大气CO2,生成具有工业附加值的碳酸盐产品,又能实现环境友好.能够矿化利用的原材料包括天然富钙、镁硅酸盐矿物,工业碱性废固、液,盐湖中的氯化镁资源等,矿化利用的方法也不尽相同.虽然硅酸盐岩的风化是如何控制长时间尺度的气候变化的机制还没有定论,但风化过程中具有固定大量CO2的潜力这一认识已达成共识.对含有大量硅酸盐矿物的尾矿矿化CO2的研究是目前的热点,介绍了尾矿矿化CO2的研究现状及几种重要尾矿矿物的矿化应用潜力.
    扬子西缘祥云响水花岗岩体的成因:锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Sr-Nd同位素制约
    刘桂春, 陈光艳, 李静, 陈棵, 孙柏东, 马进华, 钱鑫, 赵天宇
    2020, 45(7): 2426-2440. doi: 10.3799/dqkx.2020.041
    摘要:
    滇西至滇中一带新元古代镁铁质岩类、花岗岩类等岩浆岩有广泛分布,前人利用不同岩石组合指示这些岩浆岩形成于不同的地质构造背景.通过对祥云一带调查研究,新确定了南华纪花岗岩体,花岗岩体中含有大量的超镁铁质岩(橄榄辉长岩)、闪长岩类包体,包体与花岗岩不规则边界呈成分渐变,混合形成为花岗闪长岩、石英闪长岩、英云闪长岩类岩石.对花岗岩和铁镁质包体进行锆石U-Pb LA-ICP-MS同位素测年,获得了相近的206Pb/238U平均年龄:761.9±4.1 Ma、761.7±4.2 Ma、761.3±3.7 Ma和757.5±5.9 Ma.花岗岩主量元素显示具有高碱(alk)、中等Mg#(38~57,平均值为50)、低TiO2、P和亏损Ta、Nb、Sr特点,展现了富集轻稀土元素(LREEs)、亏损重稀土元素(HREEs)和选择性富集大离子亲石元素(LILEs)等特点,并且其εNdt)为负值(-2.73~-4.90),表明花岗岩浆的物质应为早期古老地壳部分熔融的产物;橄榄辉长岩包体地球化学特征为:低K2O,低稀土总量,LREEs和LILEs略富集或不富集,具明显P负异常,Nb-Ta和Zr-Hf无亏损,具有非常高的Mg#(71~83)等特点,这些特征都指示这些橄榄辉长岩来源于幔源,应为地幔边缘岩浆熔融的产物.花岗闪长岩、闪长岩具有略富集LREE和LILE、亏损HREE,其Mg#(45~71)较高,P亏损、负εNdt)值等特征,Ta、Nb、Ti、Sr、P略亏损或不亏损,组分介于花岗岩和橄榄辉长岩之间,显示了幔源和古老地壳部分熔融混合特点.这些岩石都展示陆源弧岩浆岩的构造背景,大洋板块向扬子板块俯冲导致幔源物质重熔的结果.
    吉林省南部二道白河地区中元古代地层的发现及其地质意义
    石成龙, 周晓东, 聂立军, 周凯, 孙罡
    2020, 45(7): 2441-2451. doi: 10.3799/dqkx.2020.068
    摘要:
    为了查明吉林南部是否存在中元古代地层,并探索该地区的构造演化过程,利用LA-MC-ICP-MS方法对该区碎屑岩样品进行U-Pb同位素定年以及原位Lu-Hf同位素测试.两件碎屑锆石年龄主要集中在太古代(>2.5 Ga),εHft)为正值(+1.5~+7.5和+1.4~+4.6),中元古代和古元古代(1.7~2.3 Ga),εHft)为(-5.6~+5.7和-5.4~+3.4).表明其物质来源主要为太古代结晶基底和古元古代晚期辽东-吉南造山带同碰撞的花岗岩,少量可能来源于造山带的火山岩及早期花岗岩.该套地层可能为龙岗、狼林两个微陆块经历俯冲-碰撞形成了胶-辽-吉造山/活动带后的中元古代盖层沉积.
    扬子西南缘中-新元古代两期岩浆活动年代学及地质意义
    张继彪, 丁孝忠, 刘燕学, 张恒
    2020, 45(7): 2452-2468. doi: 10.3799/dqkx.2020.034
    摘要:
    扬子陆块西南缘发育一系列中-新元古代岩浆岩,对认识扬子陆块构造演化具有重要意义.对会理地区天宝山组流纹岩和盐边地区辉长岩进行SHRIMP锆石U-Pb年代学、地球化学研究.天宝山组流纹岩时代为1 011.9±8.9 Ma,辉长岩时代为910.6±4.7 Ma.天宝山组流纹岩具有高硅、高FeOt/MgO、高钾等特征;稀土含量(∑REE=292×10-6~401×10-6)较高,表现出轻稀土富集重稀土弱亏损的特征[(La/Yb)N=1.77~6.74],Eu负异常明显(δEu=0.43~0.56),与A型花岗岩相似;天宝山组流纹岩来自古老的地壳物质的部分熔融,形成于大陆裂谷环境.盐边群辉长岩稀土含量(∑REE=54×10-6~98×10-6)较低,轻重稀土分异较弱[(La/Yb)N=1.46~4.72],Eu具有轻微的异常(δEu=0.81~1.31);岩石具有明显的Nb-Ta、Ti负异常,无Zr-Hf正异常;地球化学数据显示辉长岩来自被俯冲板片释放的流体/熔体交代的地幔楔部分熔融,形成于岛弧环境.两期岩浆活动指示了扬子西南缘1 000~910 Ma之间构造动力学背景发生了转变,由伸展背景转变为挤压背景.
    阿拉善北部亚干地区花岗岩锆石年代学、地球化学特征及其构造意义
    史兴俊, 张磊, 张辰光, 张建军, 丁自源, 张勇, 包峻帆, 周红升
    2020, 45(7): 2469-2484. doi: 10.3799/dqkx.2020.164
    摘要:
    由于缺少可靠的年代学资料和系统研究,阿拉善北部亚干地区的基底时代和性质尚不清楚,制约了对本区构造属性及造山带结构的进一步认识.利用亚干地区广泛出露的花岗岩锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究,揭示源区深部物质组成特征,对探讨该地区的基底性质具有重要意义.LA-ICP-MS锆石U-Pb分析结果表明,切刀黑云母二长花岗岩体侵位于380±1 Ma,亚东花岗闪长岩体侵位于271±2 Ma,同时,原北山群中识别出大量的三叠纪花岗岩(亚干片麻状花岗岩,228±2 Ma;都热糜棱岩化花岗岩,214±2 Ma).地球化学分析表明,切刀花岗岩和都热糜棱岩化花岗岩为准铝质-弱过铝质的A型花岗岩,亚东花岗岩为钙碱性I型花岗岩.锆石Hf同位素分析显示主要的花岗岩体εHft)值为-2.8~+4.3,地壳模式年龄为1.0~1.5 Ga,表明源区可能以中元古代地壳物质为主.结合前人获取的前寒武纪岩石年龄,亚干地区花岗岩Hf同位素特征,以及花岗岩出现中-新元古代继承锆石等证据,亚干地区深部应具有中-新元古代基底,南戈壁微陆块范围可以延伸到阿拉善北部边境地区.
    苏鲁造山带地壳上地幔结构层析成像研究
    郑洪伟, 李廷栋, 苏刚
    2020, 45(7): 2485-2494. doi: 10.3799/dqkx.2020.052
    摘要:
    扬子与华北板块在三叠纪的俯冲碰撞形成了著名的苏鲁超高压造山带,其板块碰撞接触关系一直是热点问题.利用国家台网中心64个省台记录的1 079个近震事件的10 922个P波到时和251个远震事件的11 931个P波到时数据,采用远近震联合反演的层析成像方法对苏鲁地区进行了地壳上地幔速度结构反演.结果显示,研究区内两个低速异常区分别对应山东半岛西部的华北板块地幔上隆区和壳幔相互作用强烈的长江中下游成矿带地区.在地幔300 km深度之下出现的高速异常体可能代表了早中生代扬子与华北板块碰撞之前俯冲拆沉的古特提斯洋板块.传统观点的扬子板块岩石圈向北俯冲不明显,华北板块表现为向东南俯冲的高速特征.华北板块俯冲以苏鲁造山带中部的北纬35°为界,分为南北两种俯冲样式.北部俯冲不明显,华北板块停滞在郯庐断裂带以西;南部则表现华北板块向东南陡倾俯冲到苏鲁造山带之下.
    西太平洋弧后地区新生代构造迁移的深部地震证据
    祁江豪, 吴志强, 张训华, 温珍河, 孟祥君, 尚鲁宁, 侯方辉, 胡刚
    2020, 45(7): 2495-2507. doi: 10.3799/dqkx.2020.031
    摘要:
    为了研究西太平洋弧后边缘海盆地的深部构造特征,于2015年在东海琉球岛弧弧后地区布设了一条穿过东海陆架盆地、钓鱼岛隆褶带、南冲绳海槽地区和琉球岛弧的主动源广角反射/折射深部地震剖面.利用走时正演和反演的方法得到的二维速度结构模型展现了西太平洋边缘弧后地区莫霍面的深度由东海陆架地区的大于30 km显著抬升至南冲绳海槽轴部的约16 km,地壳高度拉张减薄,并存在一系列显著的不连续下地壳高速体,速度达6.8~7.3 km/s,这是地幔上涌的显著表现.模型从深部结构角度展现了新生代以来西太平洋弧后盆地扩张中心的变迁,证实了西太平洋洋陆过渡带内深部上涌的软流圈在弧后拉张过程中不断地向洋跃迁,形成自西向东的构造迁移,并带动岩石圈进行幕式伸展,认为新生代向洋变新的构造迁移是太平洋俯冲带后撤引起的一系列弧后深-浅部地球动力效应.
    福建白垩纪红层火山岩夹层时代及构造意义
    陈淑华, 林慈銮, 徐维光, 赵骏杰
    2020, 45(7): 2508-2523. doi: 10.3799/dqkx.2020.035
    摘要:
    为了研究福建省白垩纪红层形成的时代及构造背景,在政和-大埔断裂以西选取典型红层盆地,对不同盆地内火山岩夹层进行LA-ICP-MS锆石同位素定年和岩石地球化学分析.同位素U-Pb测年结果显示:沙县组的时限较长,为127~87 Ma,其总体时代应大致相当于晚白垩世早期,下部层段跨入早白垩世晚期;崇安组年龄为100.0±1.2 Ma,形成时代为晚白垩世早期.岩石地球化学结果表明,白垩纪红层中的火山岩为壳源成因,是处伸展环境下,为构造活动引起区域断陷拉张作用形成的一套钙碱性系列流纹岩.
    黑龙江黑河地区晚侏罗世岩浆弧的火成岩记录:与蒙古-鄂霍茨克洋关系探讨
    贺国奇, 刘翠, 邓晋福, 罗照华, 张昱, 刘继旭, 刘庆, 岳洪举
    2020, 45(7): 2524-2537. doi: 10.3799/dqkx.2020.050
    摘要:
    黑龙江黑河北部的黑花山地区广泛发育中生代的侵入岩,但该侵入岩的形成时代、岩石组合、成因仍然不清.对黑花山地区侵入岩进行了野外、岩相学、岩石学、年代学、岩石地球化学等研究,以探讨该套岩石形成的时代、原因及大地构造背景.对两件二长花岗岩开展的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得加权平均年龄分别为148.7±0.6 Ma、153.50±0.56 Ma,表明其形成于晚侏罗世.岩石组合主要为含有少量英云闪长岩(T1)、奥长花岗岩(T2)的T1T2G(狭义花岗岩)组合,即弧环境的侵入岩组合.上述岩石组合富硅、碱、高钾、过铝(A/CNK大于1)、低Fe2O3T.其在SiO2-K2O图上为高钾钙碱系列,硅镁图中为低铁钙碱(LF-LA)系列,Peacock指数为钙碱性或碱钙性,痕量元素蛛网图显示富集大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、P、Ti、Y、Yb等元素.稀土元素配分模式为右倾型,轻稀土相对富集,(La/Yb)n=13.78~29.85,无负Eu异常或弱正Eu异常或弱的Eu负异常.花岗岩类具有高Sr低Y的特征,Sr/Y比值介于29.53~103.80,具有“C型”埃达克岩的特征.上述岩石组合及其特征均指示了弧火成岩的性质,结合构造环境判别认为该区晚侏罗世花岗岩类形成于蒙古-鄂霍茨克洋的南向俯冲有关的环境,岩浆可能源于兴安弧加厚下地壳的部分熔融作用.
    黑龙江黑河地区早侏罗世岩浆弧的火成岩记录及其成因
    刘继旭, 刘翠, 邓晋福, 罗照华, 张昱, 贺国奇, 刘庆, 岳洪举
    2020, 45(7): 2538-2554. doi: 10.3799/dqkx.2020.057
    摘要:
    黑河地区广泛发育中生代火成岩类,但是其形成时代、不同阶段的火成岩组合、岩石成因以及形成的大地构造背景还有争议.对黑河卧牛湖一带的侵入岩开展详细的野外地质学、岩石学、地球化学、年代学等研究,以揭示岩石的时代、成因等.对卧牛湖附近产出的闪长岩及二长花岗岩开展的LA-ICP-MS锆石测年结果表明其形成于175.53±0.53 Ma和177.25±0.45 Ma,即早侏罗世.该区这一时期火成岩主要为深成相侵入岩、少量脉岩,岩石类型主要为(二长)花岗岩、花岗闪长岩及少量的二长岩类,脉岩主要为花岗质、闪长质岩脉等,是含有英云闪长岩(T1)-奥长花岗岩(T2)-花岗闪长岩(G1)的T1T2G1G2岩石组合,上述岩石在TAS图上主要是亚碱性系列,硅钾图上主要为高钾钙碱系列,Peacock指数为钙碱性或碱钙性,准铝质-过铝质,硅镁图中多为MA系列,微量元素蛛网图一般富集Rb、K、Pb等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、La、Ce、Ti等元素,稀土元素配分曲线为右倾型,轻稀土较陡,重稀土较平缓.上述岩石组合及其特征均指示岛弧岩浆岩的特征.结合构造环境判别认为该花岗岩类形成于与洋俯冲有关的环境,岩浆可能形成于俯冲玄武质洋壳的局部熔融并与上覆地幔楔发生过反应以及兴安弧下地壳的局部熔融,认为与北部蒙古-鄂霍次克洋的演化有关.
    铜陵舒家店地区中生代中酸性侵入岩锆石Hf同位素特征及其地质意义
    李名则, 吴才来, 吴迪, 雷敏, 王楠
    2020, 45(7): 2555-2570. doi: 10.3799/dqkx.2020.043
    摘要:
    通过锆石LA-MC-ICP-MS Lu-Hf同位素分析,结合前人地球化学资料对舒家店地区中酸性侵入岩进行了研究.主量、微量元素地球化学特征表明区内侵入岩为准铝质,具有岛弧岩浆岩的特征,区内岩浆的演化可能经历了同化混染与分离结晶(AFC)过程.通过分析,我们认为舒家店地区的早白垩世岩浆活动可能与早白垩世初太平洋板块的斜向俯冲相关,侵入岩的形成演化受到了区域构造应力场的制约.Hf同位素分析及计算结果表明,除两个继承性锆石核外,本区侵入岩锆石的εHft)均为负值,橄榄安粗岩系列侵入岩的εHft)值为-8.6~-4.1,高钾钙碱性系列εHft)值为-13.4~-4.7.与高钾钙碱性系列相比,橄榄安粗岩系列侵入岩的εHft)更接近球粒陨石演化线.从εHft)值的变化特征来看,两个系列侵入岩均为来源于富集地幔,且在演化过程中混染了地壳物质,而高钾钙碱性系列在这个过程中混入了更多的地壳物质.
    河北武安洪山正长岩杂岩体成因与地表快速隆升-剥蚀特征
    张波, 张晓旭, 苏尚国, 莫宣学, 刘江涛, 伍月, 蒋校
    2020, 45(7): 2571-2584. doi: 10.3799/dqkx.2020.040
    摘要:
    为了解洪山正长岩杂岩体的源区和成因,以及其形成过程中伴随的地表快速隆升-剥蚀现象,在详细野外地质调查的基础上,采用岩石学、地球化学、U-Pb年代学和锆石Lu-Hf同位素研究.获得洪山正长岩杂岩体内粗粒辉石正长岩和粗面岩锆石U-Pb定年结果分别为125.6±1.2 Ma和121.9±2.3 Ma,粗粒正长岩年龄介于二者之间;岩体属于高硅、富碱、富铝、贫镁、Mg#较低的准铝质-过铝质碱性岩,经历了大量地壳流体的改造;粗粒辉石正长岩锆石普遍发育年龄相近的核-边结构,核部εHft)为-5.0~-8.4,具有较高的U、Th、Pb含量,边部与同时期的粗面岩锆石特征一致εHft)为-11.3~-14.4,U、Th、Pb含量较低,表明锆石结晶初期岩浆具有地壳来源的特征;喷出相的粗面岩直接覆盖在中心相的粗粒正长岩上,这一现象说明洪山正长岩杂岩体形成过程中伴随了地表的快速隆升-剥蚀.洪山正长岩杂岩体的形成过程与拆沉作用关系密切,是华北克拉通减薄作用在地表浅部的响应.
    大兴安岭南段道伦达坝黑云母花岗岩成岩时代、锆石微量元素、Lu-Hf同位素特征及地质意义
    李岩, 许立权, 李廷栋, 肖庆辉, 郭灵俊, 程杨, 范玉须, 庞进力, 袁伟明, 罗鹏跃
    2020, 45(7): 2585-2597. doi: 10.3799/dqkx.2020.099
    摘要:
    道伦达坝铜多金属矿床位于大兴安岭成矿带南段,对道伦达坝矿床黑云母花岗岩开展了锆石U-Pb测年、锆石微量元素和Lu-Hf同位素研究.锆石U-Pb LA-ICP-MS测年结果显示黑云母花岗岩形成时代为282.2±4.5~287.0±3.7 Ma.锆石Lu-Hf同位素研究结果显示黑云母花岗岩锆石均具有较高的176Hf/177Hf(平均值分别为0.282 770和0.282 769)和低的176Lu/177Hf(平均值分别为0.002 224和0.001 984)同位素组成,εHft)值变化范围为3.05~8.58之间和2.31~7.36,二阶段模式年龄分别为730.22~1 083.46 Ma和812.42~1 134.56 Ma,暗示其来源为年轻的新生下地壳,可能遭受了古老地壳的混染.锆石微量元素研究显示,黑云母花岗岩的锆石具有低的Nb含量(< 2×10-6)和强烈的Eu异常,符合S型花岗岩特征.锆石的Ti饱和温度平均值为770℃和785℃,指示其源区经历了水近饱和情况下的部分熔融,暗示其可能形成于俯冲环境下.
    东昆仑西段阿确墩地区晚古生代花岗岩成因、锆石U-Pb年龄及其地质意义
    李猛, 胡朝斌, 查显锋, 高晓峰, 李婷, 姚志亮
    2020, 45(7): 2598-2609. doi: 10.3799/dqkx.2020.162
    摘要:
    东昆仑西段阿确墩地区晚古生代花岗质岩体,主要分布在豹子沟一带,呈岩基状产出.岩石地球化学研究显示,其具有钙碱性、弱过铝质(A/CNK=0.99~1.04)特征;稀土元素球粒陨石标准化表现为轻稀土富集,重稀土亏损的特征,具弱负Eu异常,δEu为0.73~0.97;微量元素显示高场强元素Nb、Ta、Ti等亏损的特征,认为其形成于陆缘弧环境,属于I型花岗岩.运用LA-ICP-MS技术对该花岗质岩体进行锆石U-Pb测年,获得二长花岗岩年龄为281.5±4.0 Ma,表明其形成于早二叠世晚期.结合区域构造演化,表明特提斯洋于早二叠世晚期就已经开始向塔里木板块俯冲,该数据代表了目前已知最早的一期晚古生代-早中生代花岗岩浆活动时间,而此时的古特提斯洋处于伸展结束-俯冲开始转变时期.
    鲁西七星台地区新太古代基性岩浆作用:变质辉长岩的时代和组成
    马铭株, 万渝生, 颉颃强, 刘守偈, 谢士稳, 董春艳, 白文倩, 李源, 王宇晴
    2020, 45(7): 2610-2628. doi: 10.3799/dqkx.2020.190
    摘要:
    通过研究鲁西七星台地区新太古代变质辉长岩及相关岩石的锆石SHRIMP U-Pb年龄和地球化学组成.它们侵入新太古代表壳岩和TTG岩体.根据12个样品SHRIMP U-Pb锆石定年,可把形成时代划分为3期:2 662~>2 711 Ma、2 608~2 618 Ma和2 508~2 526 Ma.其他样品(进行地球化学分析)的形成时代是根据岩石空间分布、野外特征及与定年样品所代表岩石的关系来确定的.>2.65 Ga变质辉长岩既有来自于富集地幔源区也有来自亏损地幔源区.~2.6 Ga变质辉长岩具平坦型稀土模式,大离子亲石元素富集,Nb、Ta、P亏损,来自亏损地幔源区,可能遭受陆壳物质影响,~2.6 Ga变质辉石岩显示中稀土富集,与单斜辉石堆晶作用有关.~2.5 Ga变质辉长岩存在平坦型-轻微亏损轻稀土和轻稀土富集型两种类型稀土模式.与~2.5 Ga变质辉长岩相比,~2.5 Ga变质辉长闪长岩稀土含量更高,轻重稀土分异程度更高,大离子亲石元素更为富集,Nb、Ta亏损更为明显,是~2.5 Ga辉长质岩浆进一步结晶分异产物.结合前人研究,可得出如下结论.(1)七星台地区存在>2.65 Ga、~2.6 Ga和~2.5 Ga 3期变质辉长岩,其中~2.6 Ga变质辉长岩规模最大;(2)不同时代变质辉长岩地球化学组成特征不同,反映了源区组成和形成过程的复杂性;(3)鲁西地区在新太古代早期(>2.7~2.6 Ga)存在长期连续的基性岩浆作用,可能与地幔岩浆板底垫托有关;(4)在七星台地区首次发现~2.5 Ga辉长岩-辉长闪长岩,为鲁西地区A带广泛存在的~2.5 Ga深熔作用提供了热源来自地幔的直接证据.
    湘赣中、南部寒武系纽芬兰统-第二统沉积环境
    郑宁, 李廷栋, 丁孝忠, 刘燕学, 程木伟
    2020, 45(7): 2629-2649. doi: 10.3799/dqkx.2020.018
    摘要:
    为解决华南湘赣中、南部纽芬兰统-第二统沉积环境一直存在的深、浅海之争,通过对8条剖面岩石学特征、放射虫分布和岩相调查,结合地球化学数据等,分析了古水深等沉积环境特征.研究发现,湘赣中部娄底、邵阳、衡阳、萍乡地区可见疑似放射虫化石的分布,化石应沉积于当时的海盆中心区,且Si以生物来源为主.全区广泛发育弱水动力的水平层理,杂砂岩Td平均值为5.94,δ30Si平均值为0.1‰.本区牛蹄塘组、香楠组和牛角河组可划分5种岩相类型、3种岩相组合(海底扇中扇亚相、海底扇外扇亚相、陆隆亚相).结合主量、微量和稀土元素数据等综合分析,认为湘赣中、南部纽芬兰统-第二统沉积时期海水滞留缺氧,以半深海陆坡-陆隆环境为主,东南部略浅.
    1:250万月球地质图符号库的设计与实现
    许可娟, 王梁, 韩坤英, 丁孝忠, 王丹, 凌宗成, 庞健峰, 王颖
    2020, 45(7): 2650-2661. doi: 10.3799/dqkx.2020.065
    摘要:
    为解决1:250万月球数字地质图在多单位协同编图过程中缺乏统一、规范的地质图符号、制图模板造成不同图件之间信息不统一的问题,通过ArcGIS平台,和其他矢量图形软件,参照我国第一幅1:250万月球地质图(虹湾幅)的符号,设计编制了一套月球地质图符号,其包含月球撞击坑物质、盆地建造、构造和岩石特性等地质信息.并建立了分类存储、可移植的符号库和统一的编图模板.该套标准化符号、符号库、编图模板有利于多单位共同规范的开展1:250万数字化月球地质图编图项目,提高编图效率,同时也为我国开展其他类地行星地质编图的国际合作,编制统一、规范化的地质图奠定基础.
    哈尔滨荒山剖面第四纪地层研究
    王永, 董进, 杨劲松
    2020, 45(7): 2662-2672. doi: 10.3799/dqkx.2020.171
    摘要:
    哈尔滨荒山剖面是东北地区第四纪典型剖面,因缺乏绝对年龄数据,关于其地层划分及时代还有不同认识.对荒山剖面进行了系统的磁性地层学研究,并与AMS14C、OSL等年代学数据相结合,重新厘定了荒山剖面第四纪地层的年代框架.结果表明,荒山剖面记录了Matuyama负极性时晚期至Brunhes正极性时的沉积,B/M界线位于剖面下部46.7 m,剖面起始沉积年龄早于0.90 Ma.根据AMS14C和OSL年龄确定了全新统和上更新统的底界,对第四纪岩石地层单位的分层标志及顶、底年龄进行了分析,确定第四纪各个岩石地层单位的时代分别为:坦途组的年龄为~12 ka BP,顾乡屯组的年龄为12~79 ka BP,哈尔滨组的年龄为79~138 ka BP,上荒山组的年龄为138~580 ka BP,下荒山组的年龄>900 ka BP.据此建立了荒山剖面第四纪地层系统,为区域地层对比提供依据.
    渭河-三门峡盆地三门组沉积充填特征、物源区及其构造意义
    刘瑾, 陈兴强, 王平, 李廷栋
    2020, 45(7): 2673-2683. doi: 10.3799/dqkx.2020.112
    摘要:
    渭河盆地和三门峡盆地内发育的河湖相三门组沉积,记录了上新世-更新世的盆地沉积历史,对认识区域古环境及盆地演化特征具有重要意义.通过两个盆地三门组地层的沉积相分析和物源重建,发现2.8~2.6 Ma盆地环境发生了明显变化,2.8~2.6 Ma渭河盆地由深湖转为浅湖沉积,水位下降,而三门峡盆地由河流相转为滨浅湖,水位上升.结合前人古地貌重建和区域应力反演结果,认为上新世渭河盆地和三门峡盆地相互独立,早更新世两个盆地才连通,湖水由渭河盆地注入三门峡盆地,形成统一的三门古湖.对比区域构造事件和物源分析结果,认为青藏高原的快速隆升导致秦岭的抬升,可能是盆地及其水系演化的触发动力.
    渤海西部晚第四纪地层层序特征及沉积响应
    陈晓辉, 李日辉, 蓝先洪, 徐晓达
    2020, 45(7): 2684-2696. doi: 10.3799/dqkx.2020.014
    摘要:
    渤海是一个仅通过渤海海峡与北黄海相接的半封闭陆架浅海,晚第四纪以来的地层演化过程复杂,目前尚不清楚,且海相地层的形成时代存在争议.为了研究渤海西部晚第四纪以来的地层层序,对高分辨率浅地层剖面声学地层与典型钻孔沉积地层的进行对比分析.研究表明:高分辨率浅地层剖面自下而上划定的7个声学地层单元(U5、U4-2、U4-1、U3、U2、U1-2、U1-1)与钻孔岩心划分的沉积地层单元具有良好的对应关系.与MIS4期、MIS2期低海面时期的沉积间断密切相关的两个层序界面R5、R3,将渤海西部晚第四纪(MIS5期)以来的地层层序自下而上划分为3个层序(SQ3、SQ2、SQ1):SQ3识别出下部海侵体系域与高水位体系域、上部海退体系域,分别对应MIS5期海平面相对较高时期的滨-浅海相交替沉积(U5)、MIS4期早期滨海相沉积(U4-2);SQ2自下而上由低水位体系域[MIS4期中晚期与黄河、滦河相关的河湖相沉积(U4-1)]与海侵体系域[MIS3期早中期滨海相沉积(U3)]组成;SQ1自下而上包括低水位体系域[末次冰盛期与滦河相关的河湖相沉积(U2)]、海侵体系域[全新世早中期滨海相沉积(U1-2)]高水位体系域[全新世高海面以来的浅海相沉积(U1-1)].研究区的地层发育受控于海平面变化、沉积物供应、渤海海峡地形及活动构造的共同作用.
    末次冰消期以来长江口沉积环境演化及沿岸流变化
    战庆, 王张华, 赵宝成, 王寒梅, 史玉金, 何中发, 谢建磊
    2020, 45(7): 2697-2708. doi: 10.3799/dqkx.2020.073
    摘要:
    长江口附近的沿岸流和水团变化对研究长江三角洲沉积物的“源-汇”机制具有重要意义.对HZK2孔沉积物的粒度、年龄和有孔虫分布特征进行了研究分析.结果表明:HZK2孔52.5 m以上有孔虫均有分布,底栖有孔虫丰度在12 m以上和26.0~52.5 m含量超过40枚/g,代表不同沿岸流和水团的有孔虫属种含量在垂向上呈现明显的分带性.HZK2孔全新世以来经历了河口湾和水下三角洲两大沉积体系,并在全新世早期发育潮流沙脊.末次冰消期,钻孔所在位置受长江冲淡水和苏北沿岸流共同影响.全新世早期,则受苏北沿岸流影响为主;在此之后,长江口冲淡水的作用减弱,苏北、黄海沿岸流影响较强.全新世中晚期,苏北沿岸流、长江冲淡水、江浙沿岸流和东海外海水团多种水体共同作用钻孔所在海域,全新世晚期长江冲淡水作用占绝对优势.
    中国东部海域表层沉积物粒度组成及影响因素
    王中波, 陆凯, 温珍河, 张志珣, 李日辉, 梅西, 蓝先洪
    2020, 45(7): 2709-2721. doi: 10.3799/dqkx.2020.028
    摘要:
    基于海洋区域地质调查获取的1 438个粒度数据,利用Folk分类方法将中国东部海域表层沉积物划分为砂质粉砂、粉砂质砂、粉砂、砂、砂质泥、泥质砂、泥7种沉积物类型,阐述了不同沉积物类型的粒度组成和参数特征.其中,砂质粉砂、粉砂质砂和粉砂是3种最主要的沉积物类型,分别占样品总数的34.70%、24.20%和15.51%.粉砂质砂呈条带状分布在研究区的南部且向北延伸.粉砂主要分布在长江口-浙闽沿岸、渤海西部和南黄海中北部.砂主要分布在东海外陆架、扬子浅滩和苏北浅滩、朝鲜湾等海区,其中在东海外陆架海区分布最广.影响沉积物分布的主要因素有物源、水动力环境以及水深、地形、地貌等.晚第四纪冰期旋回中海平面变化和海洋环流控制陆源沉积物的入海通量和陆架沉积体系的发育过程.综合沉积物物源供给、海洋环流、冰后期海平面变化过程,基于Folk分类的动力学属性和表层沉积物类型分布,将中国东部海域表层沉积物分布划分为河口沉积、陆架泥质沉积、潮流沉积以及残留沉积等分区.不同沉积分区的形成机制和影响因素差异显著,反映出在中国东部陆架的特殊地形影响下,不同海平面时期陆源碎屑物质的运移过程.
    东海东北部海域表层沉积物黏土矿物来源及输运
    黄龙, 王中波, 耿威, 张勇, 王明健
    2020, 45(7): 2722-2734. doi: 10.3799/dqkx.2020.046
    摘要:
    利用X射线衍射,对东海东北部海域80个表层沉积物样品进行黏土矿物的相对含量分析.结果表明:东海东北部海域表层沉积物黏土矿物中伊利石(65.1%)含量最高,其次为绿泥石(26.6%)、高岭石(8.9%)和蒙皂石(4.3%);矿物组合中伊利石-绿泥石-高岭石-蒙皂石型占绝对优势,伊利石-绿泥石-高岭石型较少.由外陆架至冲绳海槽,伊利石含量分布呈低-高-低-高;绿泥石呈低-高-低;高岭石分布趋势明显异于伊利石和绿泥石,含量值分布出现由高到低的趋势;蒙皂石在个别区域缺失,高值区呈斑块状分布在水深小于100 m的外陆架.快速聚类分析显示,黏土矿物可分为“类长江”、“类黄河”和“类台湾”3种类型,呈4个区域相间展布.“类黄河”型黏土矿物主要由黄海沿岸流将黄河、废黄河等物质再悬浮搬运而来,分布于29.5°N以北、127°E以西的外陆架区,并未越过东海外陆架进入冲绳海槽.外陆架区“类长江”型黏土矿物主要为低海平面时期古长江物质,并混有少量现代长江源悬浮物质;冲绳海槽区“类长江”型黏土矿物主要来自低海平面时期古长江物质.“类台湾”型黏土矿物主要由黑潮控制,由台湾经冲绳海槽南部搬运而来,沿陆坡附近沉积.