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    地球科学2019年第10期

    主编: 赖旭龙

    副主编: 张宏飞,章军锋,李建威,王淑华(常务)

    主管: 教育部

    主办: 中国地质大学

    编辑出版: 《地球科学》编辑部

    投稿网址: http://mc03.manuscriptcentral.com/es

    ISSN: 1000-2383

    CN: 42-1874/P

    优先发表栏目展示本刊经同行评议确定正式录用的文章,这些文章目前处在编校过程,尚未确定卷期及页码,但可以根据DOI进行引用。
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    目次
    目录
    2019, 44(10).  
    摘要(30) PDF 294KB(5)
    摘要:
    东北地区重要构造带形成与演化专辑
    中国东北地区古生代构造单元:地块还是造山带?
    李锦轶, 刘建峰, 曲军峰, 郑荣国, 赵硕, 张进, 王励嘉, 张晓卫
    2019, 44(10): 3157-3177.   doi: 10.3799/dqkx.2019.980
    摘要(65) HTML全文(61) PDF 40090KB(17)
    摘要:
    华北克拉通以北的中国东北地区古生代构造单元是地块还是造山带,是地质界近年争论的重要地质构造问题.通过对已有资料的综合研究,简要总结和讨论了各个"地块区"的地质特征,认为这些所谓的地块中,额尔古纳是新元古代晚期至古生代初期存在的地块,从寒武纪开始转变为造山带;其余所谓的古地块都是由古生代蛇绿岩、具有活动陆缘亲缘性的岩浆岩、增生杂岩和少量前南华纪岩石组成的古生代陆缘增生造山带或岛弧造山带.在此基础上,对该区地质历史上古老变质岩与地块关系、佳蒙地块是否存在、构造单元构造属性随时间变化等问题进行了初步讨论.
    内蒙古温都尔庙地区早二叠世岛弧型花岗闪长岩的发现:对古亚洲洋闭合的时限约束
    高征西, 王继春, 周路路, 赵鑫, 秦江东, 王沛东, 吴艳君, 汪岩, 宝音乌力吉
    2019, 44(10): 3178-3192.   doi: 10.3799/dqkx.2019.239
    摘要(40) HTML全文(62) PDF 8132KB(9)
    摘要:
    研究区位于西伯利亚板块与华北板块之间的关键部位,可能代表了古亚洲洋最终闭合的位置.在嘎顺地区首次识别出花岗闪长岩,通过对岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素分析,获得LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄为294.8±2.7 Ma,形成于早二叠世.SiO2含量介于64.69%~67.64%;Al2O3含量介于15.00%~15.52%;MgO含量介于1.14%~1.77%;Na2O含量介于1.41%~3.61%;K2O含量介于3.25%~3.98%.∑REE值介于157.89×10-6~174.43×10-6;LREE值介于147.86×10-6~149.55×10-6;HREE值介于9.34×10-6~11.8×10-6;右倾稀土配分曲线,呈轻度负Eu异常,轻重稀土元素分馏程度大,轻稀土相对于重稀土明显富集.明显富集Rb、K,亏损Ba、Sr大离子亲石元素(LILE);富集Th,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE).锆石176Hf/177Hf值介于0.282 673~0.282 791;εHft)值介于2.7~7.0,其二阶段模式年龄TDM2介于861~1 129 Ma,176Lu/177Hf值介于0.000 486~0.000 734,结合岩石地球化学特征,认为该套岩石形成于岛弧岩浆作用,证实了早二叠世古亚洲洋仍未闭合.
    大兴安岭北段扎兰屯地区斜长角闪岩年代学、地球化学和Hf同位素特征及其构造意义
    钱程, 汪岩, 陆露, 秦涛, 李林川, 崔天日, 陈会军, 杨柳
    2019, 44(10): 3193-3208.   doi: 10.3799/dqkx.2019.027
    摘要(31) HTML全文(22) PDF 11283KB(10)
    摘要:
    扎兰屯地区位于贺根山-黑河构造带中段,发育叠加韧性变形的晚古生代岩浆岩,可较好地记录这一时期的构造演化历史,但其研究程度较低.在野外调查基础上,对扎兰屯头道沟花岗质糜棱岩中的斜长角闪岩构造透镜体进行年代学和地球化学研究,探讨其成岩、变质及构造意义.头道沟斜长角闪岩原岩为玄武安山岩,锆石LAICP-MS U-Pb年龄为373.0±2.6 Ma,相当于大民山组火山岩.该岩石属钠质岩石,富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素,锆石原位εHft)为+5.39~+10.06,类似兴安岛弧的Hf同位素特征.上述特征暗示其原岩可能起源于蚀变洋壳流体交代亏损地幔演化而来的年轻下地壳,形成于板块消减带之上的前弧盆地.晚泥盆世在额尔古纳-兴安地块东南缘发育弧后、弧间和弧前盆地.斜长角闪岩变质年龄为~241.5±9.6 Ma,该变质可能与天山-兴蒙造山带演化晚期的伸展作用有关.
    内蒙古赤峰金厂沟梁地区花岗岩类年代学、地球化学与Hf同位素特征
    杨帆, 庞雪娇, 吴猛, 刘淼, 陈井胜, 李斌
    2019, 44(10): 3209-3222.   doi: 10.3799/dqkx.2019.204
    摘要(19) HTML全文(30) PDF 4414KB(5)
    摘要:
    内蒙古赤峰金厂沟梁地区出露的中生代花岗岩类对确定华北克拉通北缘中段中生代构造格局和演化具有重要意义.对西台子岩体、金厂沟梁岩体、小西沟岩体及西对面沟岩体进行了锆石U-Pb(LA-ICP-MS)年龄测定、地球化学分析及Hf同位素测定.西台子岩体及金厂沟梁岩体锆石U-Pb测年结果分别为220.5±2.1 Ma和225.5±1.7 Ma,为晚三叠世,两个岩体具有右倾的球粒陨石标准化配分曲线,均为弱的正Eu异常,锆石εHft)的变化范围分别为-8.0~-3.0和-5.7~-2.3;小西沟岩体的锆石U-Pb测年结果为162.5±1.6 Ma,为晚侏罗世,(La/Yb)N比值为0.14~0.51,其稀土元素球粒陨石标准化图谱显示稍向左倾的"V"字型,弱的负Eu异常,锆石εHft)为-7.3~-4.4;西对面沟岩体锆石U-Pb测年结果为128.2±1.1 Ma,为晚白垩世,具有右倾的球粒陨石标准化配分曲线,弱的正Eu异常,锆石εHft)为-11.4~-10.4.西台子及金厂沟梁岩体为I型花岗岩,小西沟岩体为A1型花岗岩,西对面沟岩体为C型埃达克质岩石,其源区均为华北克拉通下地壳物质的部分熔融;西台子岩体、金厂沟梁岩体可能形成于古亚洲洋闭合后地壳伸展的动力学背景之下,小西沟岩体形成于蒙古-鄂霍茨克海闭合后的伸展构造背景,西对面沟岩体形成于地壳减薄过程中局部加厚的构造背景之下.
    张广才岭福兴屯组的形成时代、物源及构造背景
    何雨思, 高福红, 修铭, 许文良
    2019, 44(10): 3223-3236.   doi: 10.3799/dqkx.2019.145
    摘要(22) HTML全文(13) PDF 20519KB(5)
    摘要:
    前人对张广才岭福兴屯组研究程度较低,限制了对区域古生代构造演化的认识.福兴屯组凝灰岩锆石30个测点加权平均年龄为392±3 Ma,砂岩碎屑锆石最小一组年龄为393 Ma,指示福兴屯组形成于中泥盆世.Al2O3/TiO2平均值为19.58,稀土元素球粒陨石标准化曲线具有轻稀土富集、重稀土稳定和负Eu异常特征,结合碎屑锆石年龄峰值,确定福兴屯组物源主要为晚古生代中酸性火成岩和早古生代花岗质岩.地球化学和区域火山岩特征共同揭示福兴屯组形成于伸展构造环境.松嫩-张广才岭地块和佳木斯地块晚古生代早期地层均广泛分布有489~551 Ma的碎屑锆石,暗示两地块在福兴屯组沉积之前已完成拼合,为两地块于早古生代晚期拼合提供了新的证据.
    大兴安岭早白垩世火山岩的时空分布特征
    杨晓平, 江斌, 杨雅军
    2019, 44(10): 3237-3251.   doi: 10.3799/dqkx.2019.080
    摘要(25) HTML全文(14) PDF 4649KB(8)
    摘要:
    为进一步了解大兴安岭早白垩世火山岩与古太平洋构造关系,通过大兴安岭地区1:100万地质编图工作,对大兴安岭中生代火山地层进行了重新厘定.依据岩石组合、古生物、接触关系及区域对比,结合年代学(锆石U-Pb、40Ar/39Ar测年数据、古生物)资料在原晚侏罗世火山岩中解体出大量的早白垩世早期火山岩(145~130 Ma).通过岩石组合、时空展布分析,探讨了大兴安岭地区145~100 Ma形成的早白垩世火山岩与古太平洋构造的成因关系.研究表明,早白垩世早期火山岩(145~130Ma)和早白垩世晚期火山岩(130~100 Ma)均呈NNE向展布,空间上具有密切的共生关系.火山岩时代总体具有由北西向南东变新趋势,与古太平洋板块早白垩世向东亚大陆下的后退式俯冲作用吻合,记录了早白垩世伊泽奈岐板块向东亚大陆俯冲事件,表明大兴安岭早白垩世火山岩(145~100 Ma)主要形成于伊泽奈岐板块向东亚大陆俯冲背景下.
    延边地区古洞河韧性剪切带变形特征及变形时代
    张超, 刘永江, 张照录, 崔芳华, 关庆彬, 李烨
    2019, 44(10): 3252-3264.   doi: 10.3799/dqkx.2019.086
    摘要(22) HTML全文(16) PDF 18877KB(4)
    摘要:
    古洞河韧性剪切带位于兴蒙造山带东段南缘,其变形特征和时间对探讨延边地区晚古生代-中生代构造演化具有重要意义.鉴于此,对该韧性剪切带进行了锆石U-Pb年代学和显微构造解析,以期限定韧性剪切带变形时间和特征.研究结果显示,古洞河韧性剪切带具有多期变形的特征,晚期变形糜棱叶理倾向为西,倾角较缓,线理倾伏向为南西,具有由南西向北东方向右行逆冲的特征.其分形维数值为1.159~1.214,Flinn参数K值为0.19~0.31,Kruhl温度计显示变形温度为450~550℃,石英动力重结晶粒径估算的差应力值为16.83~20.09 MPa,古应变速率为10-12~10-14 s-1.古洞河韧性剪切带花岗质糜棱岩锆石U-Pb年龄为192±2 Ma,晚期变形时代应为早侏罗世,形成应与早侏罗世古太平洋板块向欧亚大陆俯冲有关.
    小兴安岭西北部科洛杂岩的岩石学与年代学
    那福超, 付俊彧, 宋维民, 刘英才, 汪岩, 葛锦涛, 孙巍, 杨帆, 张广宇, 钟辉
    2019, 44(10): 3265-3278.   doi: 10.3799/dqkx.2019.083
    摘要(21) HTML全文(15) PDF 23553KB(6)
    摘要:
    目前业内学者对于科洛杂岩的认识一致缺乏系统的年代学数据与之相匹配,且关于科洛杂岩原岩的物质组成和形成时代也缺少年代学资料的约束,为查明小兴安岭西北部科洛杂岩的原岩组成和变质期次,利用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法,在系统分析锆石特征及成因的基础上,对科洛杂岩中3种变质岩(弱片麻状角闪石岩、黑云斜长片麻岩和黑云角闪斜长片麻岩)中不同成因锆石进行年代学研究.岩浆型锆石年龄数据显示,碎屑锆石可分为古-中元古代、晚泥盆世晚期-早石炭世早期和晚石炭世晚期-早二叠世早期3组,3个样品中最年轻的锆石年龄分别为286.3±3.6 Ma、284.3±3.1 Ma和345.3±4.8 Ma,而变质锆石年龄数据分为早-中三叠世(峰值年龄248.5 Ma)和早-中侏罗世(峰值年龄173.1 Ma)两期.结合区域资料和年龄数据分析,科洛杂岩中包含下二叠统和下石炭统碎屑沉积岩,物源可能分别来自于区域上的前寒武纪基底残块和石炭统-二叠统岩浆岩,且在成岩之后至少经历了两期变质作用,早期的变质作用可能是蒙古-鄂霍茨克板块南向俯冲作用的远程效应;晚期变质作用受蒙古-鄂霍茨克洋南向俯冲和古太平洋西向俯冲的叠加作用控制.
    内蒙古海勒斯台俯冲增生混杂岩地质特征及发现的意义
    林敏, 马昌前, 徐立明, 李玉娟, 杨仲, 汤建荣
    2019, 44(10): 3279-3296.   doi: 10.3799/dqkx.2019.200
    摘要(32) HTML全文(40) PDF 15672KB(8)
    摘要:
    采用"造山带混杂岩区"新理论,首次在贺根山-黑河缝合带中段发现海勒斯台俯冲增生混杂岩,建立由"基质"+"岩块"组成的俯冲增生杂岩体系,其构造样式为整体左行逆冲剪切.基质主要有糜棱岩、千糜岩、超糜棱岩及少量的沉凝灰岩、粉砂岩、细砂岩,构造环境为弧前盆地,时代主要为中寒武世;岩块有洋岛海山岩块、弧后洋盆洋壳残片、火山弧岩块、裂离陆块,岩块的年龄区间主要在中寒武世-中奥陶世,裂离陆块时代为新太古代.结合俯冲增生杂岩基质年龄、岩块的年龄、侵入混杂岩的TTG年龄(449 Ma)和变形程度、接触关系等,将海勒斯台俯冲增生杂岩的形成时代厘定为中晚奥陶世.认为研究区俯冲作用在早寒武世就已经开始,在大陆边缘形成火山岛弧;奥陶纪初期弧后发育弧后盆地,至中奥陶世弧后盆地出现洋壳;此时中寒武世的基质经俯冲下切后在中奥陶世时期折返上升;晚奥陶世时期由于区域的持续汇聚挤压,该弧后洋盆很快夭折;弧陆开始碰撞,导致双向俯冲.在弧陆碰撞过程中,晚期形成的弧后盆地洋壳等新岩块混入早期形成的基质中.海勒斯台俯冲增生混杂岩带的发现填补了贺根山-黑河缝合岩带中段的空白,对区域构造格架厘定具有非常重要的意义,为研究古亚洲构造域演化提供了新的证据.
    辽东半岛丹东地区中生代花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其地质意义
    张朋, 赵岩, 寇林林, 沙德铭, 毕中伟, 杨凤超
    2019, 44(10): 3297-3313.   doi: 10.3799/dqkx.2019.129
    摘要(15) HTML全文(16) PDF 15277KB(3)
    摘要:
    为了确定辽东半岛丹东地区中生代花岗岩岩石类型、成岩时代及其形成构造背景.选取三股流岩体、五龙背岩体和丁岐山岩体开展岩相学、锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学、岩石地球化学和锆石Hf同位素地球化学研究.结果表明:三股流岩体由花岗闪长岩、似斑状黑云母二长花岗岩和中粗粒黑云母二长花岗岩组成,后两者成岩年龄分别为137.2±1.2 Ma和123.2±1.3 Ma;丁岐山岩体由中细粒碱长花岗岩、石英正长岩和石英二长岩组成,获得中细粒碱长花岗岩成岩年龄为121.1±1.5 Ma;五龙背岩体由中粗粒二长花岗岩组成,成岩年龄为146.8±0.8 Ma.元素和同位素地球化学特征表明,三股流岩体的花岗闪长岩为钾玄岩系列,似斑状黑云母二长花岗岩和中粗粒黑云母二长花岗岩以及五龙背岩体和丁岐山岩体均为高钾钙碱性,3个岩体不同岩石类型的A/CNK均小于1.1,为I型花岗岩;岩体均富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损重稀土元素和高场强元素,具Eu负异常;εHft)值为-22.40~-9.77,两阶段Hf模式年龄TDM2为2 999~1 915 Ma,揭示三股流岩体、五龙背岩体和丁岐山岩体可能是古元古代古老地壳部分熔融形成.结合区域构造演化认为三股流岩体、五龙背岩体和丁岐山岩体均形成于活动大陆边缘,五龙背岩体形成于古太平洋板块向欧亚板块的俯冲挤压的构造背景,三股流岩体和丁岐山岩体形成于古太平洋板块向欧亚板块的俯冲后的伸展环境.
    大兴安岭南段陆相二叠系-三叠系界线地层序列及其意义:来自锆石U-Pb年代学和生物地层学的证据
    张渝金, 张超, 谭红艳, 李伟, 杨晓平, 杨涛, 马永非, 刘淼, 司秋亮, 汪岩
    2019, 44(10): 3314-3332.   doi: 10.3799/dqkx.2019.111
    摘要(18) HTML全文(23) PDF 43862KB(5)
    摘要:
    陆相二叠纪-三叠纪地层划分与对比研究对认识该时期全球性重大生物和环境事件具有重要意义.以大兴安岭南段阿鲁科尔沁旗坤都地区新发现的下三叠统老龙头组为研究对象, 重点对二叠系-三叠系接触关系开展详细调查研究, 系统采集了界线上下的古生物化石, 对老龙头组火山岩进行了锆石U-Pb同位素测试分析, 并确定了老龙头组与下伏林西组呈平行不整合接触关系, 两者之间存在短暂沉积间断.生物地层显示林西组时代为晚二叠世晚期, 老龙头组古生物匮乏, 可能与二叠系-三叠系之交的生物灭绝事件有关.而老龙头组中3个同位素年龄值分别为251.5±2.2 Ma、249.7±2.5 Ma和249.5±1.8 Ma, 时代指示为早三叠世, 然而二叠系-三叠系界线的准确位置还需进一步研究.大兴安岭南段普遍存在可能与古亚洲洋闭合有关的早三叠世岩浆事件, 古亚洲洋沿着西拉木伦河缝合带发生碰撞闭合, 其闭合时限至少持续至早三叠世, 老龙头组是两大板块拼贴碰撞作用的产物.
    辽东半岛隆昌地区~2 113 Ma变辉长岩地球化学与Hf同位素研究:对胶辽吉造山带构造演化的制约
    赵岩, 寇林林, 张朋, 毕中伟, 李东涛, 陈聪
    2019, 44(10): 3333-3345.   doi: 10.3799/dqkx.2019.185
    摘要(20) HTML全文(13) PDF 16380KB(3)
    摘要:
    辉长岩的成岩时代、成因等研究对限定胶辽吉造山带构造背景等关键问题具有重要意义.对其开展详细的岩石地球化学分析、全岩Nd同位素和锆石U-Pb测年及原位Hf同位素分析,结果显示样品受蚀变影响不大,TiO2含量较低(< 1.31%),FeOT(11.91%~14.25%)、MgO(6.88%~7.62%)含量不高,K2O含量中等偏高(0.85%~1.23%),属钙碱性-高钾钙碱性岩浆系列,岩石轻重稀土分馏不明显,富集Rb、Ba、K等大离子亲石元素,亏损高场强元素P、Hf等,岩石相对富集Nd同位素,εNdt)值介于-1.6~2.6,(176Hf/177Hf)i比值变化于0.281 497~0.281 612之间,εHft)值变化于2.2~6.3之间,模式年龄tDM1(Hf)值介于2.25~2.33 Ga.多种特征元素地球化学图解显示辉长岩具有E-MORB特征,与裂谷构造环境中产出的MORB和OIB不同.研究认为胶辽吉造山带在~2.1 Ga已存在洋壳俯冲,并可能已存在古岛弧,造山带演化过程中存在弧陆碰撞.
    大兴安岭北部兴隆地区寒武纪侵入岩锆石U-Pb年代学、地球化学及其构造意义
    吴宜翰, 刘博, 韩宝福, 巩恩普, 陈家富
    2019, 44(10): 3346-3360.   doi: 10.3799/dqkx.2019.209
    摘要(164) HTML全文(148) PDF 23688KB(9)
    摘要:
    大兴安岭北部兴隆地区位于新林-喜桂图缝合带北部,额尔古纳地块南缘,在大地构造上属于兴蒙造山带北段.然而,由于资料有限,前人对该区寒武纪侵入岩的构造产出环境仍存有争议,从而制约了人们对于新林-喜桂图洋早期构造演化的正确认识.选取兴隆地区出露的寒武纪内河岩体为研究对象,通过岩相学、锆石U-Pb年代学及地球化学研究,以期限定其形成时限,探讨其岩石成因和构造背景,进而为解决上述问题提供新的证据.内河岩体中石英二长岩及侵入其中的辉石闪长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为508±3 Ma和507±5 Ma,证明其形成时代均为中寒武世.石英二长岩和辉石闪长岩样品为高钾钙碱性和钙碱性系列,同时表现出轻稀土元素富集和不同程度的亏损Nb、Ta和Ti.两组样品的Nb/Ta平均值分别为22.41和17.12,较高于原始地幔平均值,MgO的含量(< 8%)和Mg#(42~70)值较低.上述地球化学特征为典型俯冲带岩石的特征,暗示内河岩体为经历了俯冲板片析出流体交代作用的原始地幔部分熔融的产物.结合区域已有近同时代侵入岩、蛇绿混杂岩和蓝片岩资料,推测内河岩体可能形成于活动大陆边缘构造环境,为寒武纪期间新林-喜桂图洋向北俯冲的弧岩浆作用的产物.研究结果为兴蒙造山带北段在寒武纪期间仍处于俯冲构造环境提供了重要依据.
    内蒙古巴林右旗巴彦查干岩体年代学与地球化学:对古亚洲洋闭合时间的限定
    杜继宇, 陶楠, 郭建超, 江斌, 杜贯新
    2019, 44(10): 3361-3377.   doi: 10.3799/dqkx.2019.215
    摘要(26) HTML全文(18) PDF 8742KB(3)
    摘要:
    古亚洲洋闭合时限一直存在争议.对巴林右旗巴彦查干岩体进行了地球化学、锆石U-Pb测年和Lu-Hf同位素研究,确定其时代和成因,探讨区域构造背景.巴彦查干岩体岩性为二云母二长花岗岩.测年显示,花岗岩侵位于232.0~241.7 Ma,为中晚三叠世.花岗岩富硅和铝,贫镁和铁,属强过铝系列(A/CNK=1.10~1.25),富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损重稀土和Nb、Ta等高场强元素,具S型花岗岩特征.锆石的εHft)值为-1.8~+4.01,二阶段模式年龄(tDM2)在1 006~1 380 Ma之间.上述研究表明,原始岩浆起源于加厚陆壳的部分熔融.结合内蒙古东南部蛇绿混杂岩、晚古生代岩浆岩带和沉积环境、三叠纪碰撞相关花岗岩带等研究,推测古亚洲洋东段的闭合发生在晚二叠世;三叠纪进入陆陆碰撞阶段.
    内蒙古赤峰敖汉地区酸性火山岩的形成时代、地球化学特征及其意义
    李斌, 刘淼, 陈井胜, 李伟, 杨帆, 汪岩, 崔天日
    2019, 44(10): 3378-3392.   doi: 10.3799/dqkx.2019.226
    摘要(16) HTML全文(17) PDF 30330KB(4)
    摘要:
    为对内蒙古敖汉地区酸性火山岩进行划分对比,对其进行了锆石U-Pb测年、地球化学分析.流纹岩和流纹质晶屑凝灰岩年龄分别为122.8±2.3 Ma、122.1±1.9 Ma,属于早白垩世义县组.晚侏罗世流纹岩SiO2和全碱含量较高,Al2O3含量较低;稀土总量较低、具有负铕异常;富集Rb、Th、U、K,亏损Ba、Sr、P、Ti.早白垩世流纹岩SiO2、全碱、Al2O3含量较高;稀土总量较高、稀土分馏明显、弱负铕异常;富集K、Rb、Ba、Th、U,亏损Nb、Ta、Sr、P、Ti.将敖汉地区晚侏罗世酸性火山岩进行了解体,首次将其大部分划为早白垩世义县组.晚侏罗世流纹岩可能为高分异流纹岩,形成于相对低的压力环境下,可能起源于中上地壳物质部分熔融.早白垩世流纹岩显示出埃达克质岩石的地球化学特征,可能形成于加厚的下地壳环境.
    辽西金羊盆地北票组孢粉组合及其时代和古气候意义
    刘淼, 张渝金, 孙守亮, 陈井胜, 李斌, 杨帆, 张涛, 汪岩, 吴振
    2019, 44(10): 3393-3408.   doi: 10.3799/dqkx.2019.152
    摘要(18) HTML全文(12) PDF 19171KB(1)
    摘要:
    金羊盆地内的北票组是辽西地区重要的含煤及生烃潜力层,确定其时代和古气候环境对进一步研究北票组有非常重要的意义.在坤头营子地区北票组剖面中采集到20件孢粉样品进行孢粉学研究,并对侵入北票组的花岗斑岩及该组地层下部的兴隆沟组安山岩进行了锆石U-Pb同位素测年.系统的分析、鉴定和研究表明:北票组自下而上可划分为3个孢粉组合,下部以Monosulcites-Chasmatosporites-Polycingulatisporites为代表,中部以Protopinus-Paleoconiferus-Alisporites为代表,上部以Monosulcites-Protopinus-Paleoconiferus为代表.锆石U-Pb同位素测年结果分别为172.6 Ma和189 Ma.最终确定北票组的形成时代为早侏罗世中、晚期,自下而上反映了从半湿润的北亚热带气候向湿润的温带气候转变的特征.
    金刚石分类、组成特征以及我国金刚石研究展望
    连东洋, 杨经绥, 刘飞, 吴魏伟
    2019, 44(10): 3409-3453.   doi: 10.3799/dqkx.2018.392
    摘要(12) HTML全文(19) PDF 19387KB(3)
    摘要:
    金刚石由于其独特的物理化学性质,在经济生产与科学研究中均具有重要价值.金刚石形成于地球大于150 km的深度范围内,是人类可以获得的来自地球深部地幔乃至核幔边界的最直接的样品,因此可以为研究地球深部物质组成和物理化学条件提供重要的素材.金刚石由碳元素组成,还含有微量的杂质元素(如氮、硼、氢、氧等),其中氮和硼元素对于划分金刚石的晶体结构类型发挥着重要的作用.根据金刚石的产出类型,金刚石可以划分为幔源型、超高压变质型、陨石相关型以及蛇绿岩型金刚石.全球约百分之一的幔源型金刚石含有包裹体,对这些包裹体的研究显示,金刚石主要来源于地球150~200 km深度的岩石圈地幔.这些含有包裹体的金刚石中,仅有1%的金刚石来自于地球深部的软流圈、地幔过渡带、下地幔、甚至核幔边界.我国的金刚石产出类型多样,但是,目前仅山东蒙阴、辽宁复县的金伯利岩矿床以及湖南沅水的砂矿具有经济价值.蛇绿岩型金刚石是近年来金刚石研究领域取得的重要进展,该类型金刚石分布在全球多个造山带不同时代、不同构造属性的蛇绿岩地幔橄榄岩和铬铁矿中,被认为是一种新的金刚石的产出类型.相对于其他国家和地区的金刚石的研究,我国的金刚石领域的研究程度相对较低,缺乏对金刚石结构、化学组成以及包裹体组成的系统研究,制约了对我国金刚石成因的认识,限制了我国的金刚石的找矿工作.因此,亟需结合先进的分析手段对我国的金刚石及其围岩做进一步的研究,以期揭示金刚石的形成过程,为金刚石的找矿提供理论基础.
    中亚造山带东缘迪彦庙俯冲增生杂岩带早二叠世洋内弧岩浆作用及构造背景
    程杨, 肖庆辉, 李廷栋, 郭灵俊, 李岩, 范玉须, 庞进力
    2019, 44(10): 3454-3468.   doi: 10.3799/dqkx.2019.085
    摘要(24) HTML全文(17) PDF 3935KB(7)
    摘要:
    洋陆转换岩石学证据(洋内弧)的发现使识别、重建、研究洋盆转化为大陆成为可能.对中亚造山带东缘迪彦庙俯冲增生杂岩带内蛇绿岩开展岩石地球化学、Sr-Nd同位素以及锆石U-Pb年代学研究,识别出一套洋内弧火成岩组合.MORB-Like玄武岩锆石U-Pb谐和年龄为286.1±6.1 Ma,代表洋内初始俯冲时代;HMA锆石U-Pb谐和年龄为283.7±4.7 Ma,代表首次岩浆作用后、俯冲程度加深的岩浆作用时代;岛弧拉斑玄武岩(IAT)锆石U-Pb谐和年龄为241±5 Ma,指示古亚洲洋早三叠世逐渐向着正常岛弧岩浆作用转换的大陆化方向发展.从MORB-Like玄武岩到HMA再到IAT的岩石组合序列代表了洋内俯冲作用由浅到深的递进演变以及洋盆向大陆边缘岛弧逐步演化的洋陆转换过程.
    甘肃红石泉地区基性岩脉特征及Ar-Ar定年
    蓝德初, 张树明, 秦雨, 杨春四, 王利玲, 戚佳伟
    2019, 44(10): 3469-3483.   doi: 10.3799/dqkx.2018.272
    摘要(25) HTML全文(26) PDF 3953KB(3)
    摘要:
    基性岩脉是研究地幔和地幔变化的"窗口",并且与金、铀、金刚石等矿床有重要关系.甘肃红石泉地区产有我国最典型的白岗岩型铀矿床,其中发育有多条基性岩脉.研究区基性岩新鲜面呈灰绿色,具有典型的煌斑结构,块状构造,斑晶矿物主要为角闪石,基质主要由斜长石和黑云母组成,副矿物主要有磁铁矿、磷灰石及锆石等,据此确定基性岩为闪斜煌斑岩.岩石具有富碱、高钾、贫铁以及富集轻稀土元素和大离子亲石元素等地球化学特征,进而判断其属于钾质钙碱性煌斑岩.通过40Ar-39Ar全岩测定,获得煌斑岩成岩年龄为237.2±2.6 Ma,煌斑岩的岩浆来源于EMII型富集地幔,形成于板内拉张环境,岩浆在上升侵位过程中遭受了地壳物质的混染,属于早中生代古亚洲洋闭合、陆陆碰撞后伸展的产物.红石泉煌斑岩与铀矿床铀成矿没有直接成因关系,对于铀矿只有后期改造作用.
    湘西南南华系大塘坡组锰矿地球化学特征与沉积环境分析:以湖南靖州照洞锰矿床为例
    李凤杰, 雷玉龙, 龚光林, 张昊, 沈凡, 荆锡贵, 成晓雨
    2019, 44(10): 3484-3494.   doi: 10.3799/dqkx.2019.075
    摘要(25) HTML全文(13) PDF 15407KB(3)
    摘要:
    为了分析湘西南南华系大塘坡组照洞锰矿的沉积环境,对照洞锰矿床进行了岩石学和地球化学研究.分析认为:照洞锰矿赋存于大塘坡组底部碳酸锰层中,包括条纹状菱锰矿和块状菱锰矿两种矿石类型.湘西南照洞锰矿的常量元素TiO2、SiO2、K2O、Fe2O3、S与Al2O3之间呈现良好的正相关关系,CaO、MgO、MnO、P2O5和Al2O3之间呈负相关关系,常量元素之间的相关性与黔东、湘西的典型锰矿之间存在一致性,反映这些锰矿可能具有相似的成矿背景.照洞锰矿的Fe/Mn值低,Th/U、Ni/Co、V/Cr、V/(V+Ni)等沉积环境古氧相的指标显示,湘西南照洞锰矿形成时的水体处于常氧-贫氧的条件下.湘西南照洞锰矿稀土元素总量较高,PAAS标准化稀土元素配分模式呈现轻、重稀土亏损,中稀土富集的特征,具有弱的Ce正异常,类似现代海底铁锰结核的稀土元素配分特征.
    西天山吐拉苏岩体中花岗岩的年代学和地球化学特征及其地质意义
    张京渤, 安芳, 魏少妮
    2019, 44(10): 3495-3511.   doi: 10.3799/dqkx.2018.320
    摘要(14) HTML全文(11) PDF 11697KB(5)
    摘要:
    吐拉苏岩体位于西天山吐拉苏盆地的东北缘,由石英闪长玢岩、辉石闪长玢岩和花岗岩组成,其中花岗岩主要为花岗闪长玢岩和花岗斑岩.它们表现出高硅、高铝、富碱的特征,里特曼指数(σ)=1.61~3.18,A/CNK=1.00~1.09,A/NK=1.07~1.68,为准铝质-弱过铝质高钾钙碱性花岗岩;相对富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,明显亏损Nb、Ta、Sr、P、Ti等元素;轻重稀土分馏明显,(La/Yb)N=7.48~12.12、中等Eu负异常(δEu=0.47~0.62),无Ce异常.但花岗斑岩较花岗闪长玢岩碱含量更高,更加接近准铝质钾玄岩系列,Sr、P、Ti等元素的亏损程度更强,且轻稀土更富集,可能说明花岗斑岩中壳源物质含量增加.锆石LA-ICP-MS U-Pb定年研究获得花岗斑岩的侵位年龄为305.9±5.9 Ma.锆石Hf同位素组成显示,εHft)值介于0.4~8.7,表明花岗岩的岩浆源区有幔源物质的加入;TDM2值介于766~1 294 Ma,表明岩浆源区为中元古代-新元古代新生地壳.综合吐拉苏岩体中两类花岗岩的地质、地球化学特征、年代学和区域地质背景,认为从花岗闪长玢岩到花岗斑岩结晶分异增强、壳源物质的贡献增大,花岗岩形成于后碰撞环境,岩浆源区为中元古代-新元古代新生地壳,但有不同比例幔源物质的加入.
    雪峰古隆起边缘下寒武统牛蹄塘组页岩气成藏地质特征及有利区预测
    彭中勤, 田巍, 苗凤彬, 王保忠, 王传尚
    2019, 44(10): 3512-3528.   doi: 10.3799/dqkx.2019.956
    摘要(14) HTML全文(25) PDF 10542KB(4)
    摘要:
    雪峰古隆起边缘下寒武统牛蹄塘组页岩具有良好的生烃和储集条件,是重要的页岩气勘探层位,但受多期构造运动改造,页岩气保存条件复杂,页岩气勘探一直未获突破.基于野外地质调查、钻探资料,结合有机地化分析测试等手段,对雪峰古隆起边缘即沅麻盆地及周缘下寒武统牛蹄塘组页岩气地质条件和勘探前景进行综合评价.研究表明:牛蹄塘组沉积于深水陆棚相,页岩有机碳含量TOC值普遍大于2.0%,一般在3.0%~5.0%之间;有机质类型为Ⅰ型;有机质成熟度2.17%~3.38%之间,平均为2.79%;页岩碎屑矿物平均含量77.25%;粘土矿物平均含量22.71%,硅质含量高,脆性较大,易于储层改造.综合地化、储层物性及保存条件等评价指标,提出沅麻盆地草堂凹陷及古隆起北缘凤凰-吉首-张家界一带为牛蹄塘组页岩气勘探有利区带.
    中国富钴结壳合同区海水的稀土元素特征及其意义
    任江波, 邓希光, 邓义楠, 何高文, 王汾连, 姚会强
    2019, 44(10): 3529-3540.   doi: 10.3799/dqkx.2018.258
    摘要(15) HTML全文(19) PDF 7925KB(3)
    摘要:
    通过对西太平洋34件海水样品的稀土元素(REY:REE+Y)测试及其与研究区富钴结壳稀土耦合特征分析,揭示了海水稀土特征及其成因.海水的稀土含量随水深呈现逐渐增加的趋势,∑ REY范围为14.0×10-12~65.5×10-12,平均值为31.9×10-12,其中Y的绝对值(均值为6.0×10-12~24.1×10-12)和相对值((Y/Ho)N均值为1.98)均较高,La含量次之(均值为1.8×10-12~11.6×10-12),Ce含量相对较低(均值为2.4×10-12~8.8×10-12),δCe范围为0.33~1.03(均值为0.66),(La/Yb)N平均值为0.71.海水稀土元素北美页岩标准化后显示左倾模式,具有显著的Ce负异常、Y正异常和无明显的Eu异常特征.研究区普遍发育水成成因的富钴结壳,即其稀土元素和其他组分均源自海水.富钴结壳的稀土含量相对海水富集6~7个数量级,其Ce正异常和Y负异常的稀土模式与海水构成良好的耦合关系,指示富钴结壳类组分对海水稀土清扫具有选择性,是造成海水稀土模式的重要因素.海山上发育的磷块岩以及周围盆地深海泥中的磷酸盐组分,它们具有较高的稀土含量和类似于海水的稀土模式,指示海洋磷酸盐消耗稀土时并未分馏而是继承海水模式.海水独特的稀土模式特征是补给与消耗平衡作用的结果,铁锰氧化物和海洋磷酸盐是两种典型的海洋自生组分,它们对海水稀土特征的形成至关重要.
    新疆乌孙山北缘断裂晚第四纪活动及区域构造意义
    袁四化, 刘晓燕, 白相东, 李建刚, 迟宝明, 姜纪沂, 李瑛, 赵振宏
    2019, 44(10): 3541-3550.   doi: 10.3799/dqkx.2018.396
    摘要(21) HTML全文(10) PDF 41651KB(1)
    摘要:
    乌孙山北缘断裂位于新疆伊宁盆地南部,是伊宁盆地与乌孙山的边界断裂,由多条平行或斜列的次级断层组成.断裂呈近东西走向,总体倾向南,山前主断裂主要表现为高角度逆冲,倾角50°~80°,前缘冲断面相对较缓.断裂上盘主要由石炭系-二叠系组成,下盘主要为第四系和侏罗系,断层两盘沉积物的ESR年代表明断裂带多处错断中、上更新统地层.野外地层接触关系和区域构造研究表明,在中更新世末以来,断裂强烈向北逆冲,与伊犁盆地北缘断裂共同控制了盆山地貌格局.伊宁盆地及邻区中更新世末的区域构造运动与青藏高原的共和运动时代相当,这次事件由南北天山向伊犁盆地的对冲挤压引起,动力来源于青藏高原向外扩展生长.
    辽宁南芬变质核杂岩核部花岗岩地球化学特征及构造意义
    田茂军, 李帝铨, 李斌, 滕寿仁, 周俊鹏
    2019, 44(10): 3551-3564.   doi: 10.3799/dqkx.2018.299
    摘要(28) HTML全文(21) PDF 38463KB(1)
    摘要:
    弓长岭花岗岩是南芬变质核杂岩的组成部分,同时也是鞍山-本溪地区前寒武基底的重要组成部分,对其进行探讨对于了解华北克拉通地区在2.50 Ga时期的大地构造背景具有重要意义.选取鞍山-本溪地区的南芬变质核杂岩核部弓长岭花岗片麻岩为研究对象,挑选2件样品中的锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb年龄测试,获得不一致线上交点年龄分别为2 505±14 Ma(MSWD=1.30,n=70)和2 507±11 Ma(MSWD=1.16,n=80),代表岩浆结晶的年龄.岩石富SiO2为70.14%~75.36%、K2O为3.12%~6.84%和Al2O3为11.78%~13.75%、全碱(Na2O+K2O)含量在7.8%~9.64%,里特曼指数为1.98~2.94,AR值3.6~9.1显示高硅、富碱特征,A/CNK在0.95~1.23,大部分大于1.11,为强过铝质岩石.较高的稀土含量(∑REE=177.15×10-6~505.64×10-6),轻、重稀土分异明显,LaN/YbN=8.14~29.92,显著富集Rb、Th、Zr、Hf等元素,亏损Nb、Ti等元素,这些特征表明弓长岭花岗岩是在陆块发生碰撞的大地构造背景下由地壳的泥质岩类提供的物源发生部分熔融经分异结晶形成.表明在2.50 Ga时期鞍山-本溪地区处在由陆块发生拼合且向稳定的克拉通化演化的后碰撞阶段.
    南天山早二叠世Ⅰ型花岗岩Sr-Nd-Hf同位素特征:岩石成因和大陆地壳增长的意义
    陶再礼, 尹继元, 陈文, 李大鹏, 徐志华, 杜秋怡
    2019, 44(10): 3565-3582.   doi: 10.3799/dqkx.2019.079
    摘要(24) HTML全文(16) PDF 12235KB(7)
    摘要:
    新疆南天山地区发育大量晚石炭世-早二叠世的花岗质侵入岩,然而这些花岗岩的岩石成因和形成构造背景仍然存在着较大的争议.对南天山黑云母二长花岗岩进行了锆石U-Pb年代学、岩石地球化学以及Sr-Nd-Hf同位素研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,其形成年龄为295.8±1.7 Ma.地球化学特征表明,该花岗岩具有弱过铝质(A/CNK=1.02~1.04)、富碱(K2O+Na2O=7.49%~8.78%)、富钾(K2O/Na2O=1.05~1.53)特征,属于高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩;微量元素富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti),具有中等的负铕异常(δEu=0.38~0.57),且Sr、Ba也显示明显的亏损特征.该花岗岩具有较高的(87Sr/86Sr)i值(0.709 2~0.714 2),其εNdt)与εHft)以负值为主,个别样品εNdt)和εHft)值显示较低的正值.这些特征表明其源自古-中元古代地壳的长英质岩浆与地幔的镁铁质岩浆混合而成,且少量新元古代地壳物质也参与了成岩过程,其母岩浆就位前发生了斜长石分离结晶作用.综合前人研究,认为南天山地区晚石炭世-早二叠世花岗质岩石可能是南天山洋板片回撤、软流圈上涌诱发前寒武基底组分发生部分熔融并与幔源岩浆混合作用形成.显生宙以来南天山造山带花岗岩源区主要为古老地壳重熔,与中亚造山带其他地区相比,南天山新生地壳增长并不明显.
    钱塘江河口涌潮河段滩槽演替与沉积层序
    涂俊彪, 范代读, 尚帅, 陈玲玲, 张悦
    摘要(9998) PDF 2581KB(2547)
    摘要:
    通过分析时间序列的卫片资料、4m高的露头剖面的沉积学和元素地球化学特征,研究钱塘江涌潮河段的滩槽冲淤变化规律、涌潮沉积特征和沉积层序.涌潮河段河道宽浅,受径流与潮流相互作用强烈,冲淤频繁且剧烈,滩槽演替存在约20a的周期,与流域年代际洪、枯期转变有关.在滩槽叠置的垂向层序中,底部为河槽、低潮滩相的厚层块状砂质沉积,发育各种变形沉积构造,为典型的涌潮沉积;顶部为高潮滩相的潮汐韵律沉积,发育典型的潮汐成因的双黏土层、大小潮周期;二者之间的中潮滩相呈渐变过渡.犆犕图和概率累计曲线可较好地区分涌潮沉积与潮成砂、泥质沉积.涌潮沉积层Si/Al、Zr/Al、Ti/Al等元素比值较高,而潮汐韵律层Fe/Al、Mn/Al等元素比值较高,这与它们的赋存方式和水动力分异有关.Si、Zr和Ti主要见于石英和重矿物中,因此在强水动力沉积层中富集;而Fe、Mn易被黏土矿物吸附,在水动力较弱的中高潮滩富集.
    达西定律成立吗
    万军伟, 黄琨, 陈崇希
    摘要(10128) PDF 400KB(2078)
    摘要:
    目前在地下水渗流研究领域公认的是:当雷诺数Re<(1~10)时,达西线性定律是描述地下水渗流运动的最基本方程,地下水流动的数学问题都可以基于该线性方程而导出.通过对当年达西实验数据的再分析以及利用透水石孔隙介质进行的渗流实验发现:即使在雷诺数Re<(1~10)的条件下,地下水渗流也不服从达西线性定律,而是呈现出随着雷诺数的增大,水流阻力也在逐渐增大,孔隙介质中的地下水渗流服从非线性渗流规律.达西线性渗流定律只是对斜率变化不大的非线性渗流规律的近似表征.
    沉积物中铁的化学相态分析进展
    李超, 舒劲松, 许斐, 杨守业
    摘要(9460) PDF 425KB(1984)
    摘要:
    元素铁因其在地球早期环境演化和在海洋初级生产力中的重要角色,是目前全球变化与地球化学研究的热点.铁元素的相态分析,对于深入了解其在环境中迁移、转化及生物的吸收利用,都具有重要意义.回顾沉积物中铁的化学相态分析方法发展过程,从早期的简单相态分析(degreeof pyritization,DOP),元素的顺序提取法(Tesser方法),到Raiswell和Poulton等学者提出针对Fe元素特定的相态分析法等.重点介绍较为常用的三步提取法和其在表生地球化学研究中的应用;结合目前国际上铁地球化学循环研究进展,提出Fe的化学相态分析的改进建议.
    阿拉善北部地区石炭纪火山岩岩石成因及构造意义
    党犇, 赵虹, 林广春, 赫海洋, 吴元伟, 周广法, 曾现虎, 吴文奎
    摘要(10813) PDF 1060KB(1914)
    摘要:
    阿拉善北部地区石炭纪火山岩分布广泛,目前对其成因和构造环境研究还很薄弱.通过对该区石炭纪火山岩岩石学和地球化学特征的分析,探讨其岩石成因和形成时的构造背景,为判定石炭纪盆地性质与古构造环境提供岩石地球化学约束.研究区内石炭纪火山岩主要为中-酸性火山岩,少量基性火山岩.玄武岩、玄武安山岩的大多数样品显示亚碱性系列特征,Mg#介于0.29~0.69之间,高场强元素Nb、Ta、Ti明显亏损,岩石轻度富集轻稀土元素(LREE),(La/Yb)N=2.19~10.10,Eu异常不明显(δEu=0.81~1.08),稀土配分曲线右倾较缓,εNd(t)值较高(+1.10~+6.35).总体上既显示板内构造环境特征,又携带俯冲带地球化学印记.综合区域地质特征及前人研究结果,认为阿拉善北部及其邻区石炭纪火山岩形成于板内裂谷环境,且可能与地幔柱事件有关,岩浆在上升过程中受到地壳物质不同程度的混染.
    湘西寒武纪早期黑色岩系中干酪根的 稀土元素地球化学特征
    邓义楠, 郭庆军, 朱茂炎, 张俊明
    摘要(9201) PDF 959KB(1755)
    摘要:
    湘西寒武纪早期黑色岩系中富含源于上层海水生物体的有机质,其稀土元素(REE)特征不被碎屑物质干扰,能有效地反映海洋上层水体的古环境特征.样品中作为有机质主体的干酪根的重稀土富集、Ce负异常、Y正异常和Eu无明显异常等特点与现代海水一致,其特征可能反映古海洋上层水体的氧化还原信息.扬子地台各相区沉积剖面底部可能出现滞流(或硫化)环境,随后沉积环境逐渐氧化.全岩样品中Ce的负异常可能由有机质提供,Ce/Ce*值由剖面底部的较低值向上逐渐升高可能意味着海洋上层水体含氧量的逐渐上升,而海水含氧量逐渐升高或许是由寒武纪早期海洋底部硫化环境的减弱所导致.