牛首山-罗山断裂带北段柳木高断裂第四纪活动特征

牛首山-罗山断裂带是青藏高原东北缘弧形断裂系最外缘断裂带,自南向北由固原断裂、罗山东麓断裂、牛首山断裂及三关口断裂组成。通过遥感解译、野外调查及探槽揭露等方法对牛首山断裂北段柳木高断裂第四纪几何学、运动学特征进行了研究,并通过断层截切地层关系及年代学测试,限定了该断裂第四纪演化过程及全新世的地震事件。研究结果表明,柳木高断裂上新世至晚更新世自南西向北东逆冲,晚更新世至全新世左行走滑逆冲,表现为正花状构造,而全新世则发生了正倾滑运动。全新世期间,1690±30 yr BP（公元320-415）之后发生了一次古地震事件,推测柳木高断裂可能是公元876年青铜峡南6.5级地震的发震断裂。柳木高断裂第四纪早期活动特征与固原断裂、罗山东麓断裂及牛首山断裂一致,是青藏高原北东向持续扩展引起的,而全新世的正倾滑运动可能与银川地堑的伸展作用有关。      

青藏高原上新世构造岩相古地理

在前人研究成果的基础上,划分出青藏高原及邻区上新世残留盆地共95个,探讨了青藏高原及邻区上新世构造岩相古地理演化。青藏高原上新世总体构造地貌格局主要受控于印度板块与欧亚板块沿雅鲁藏布江缝合带的碰撞及持续挤压,影响着青藏高原广大范围内的构造抬升。东北部昆仑山、祁连山地区是两大构造隆起蚀源区,两大山系夹持的柴达木盆地是高原东北部最大的陆内盆地,祁连山以北和以东地区则以盆山相间的格局接受周围山系的剥蚀物质,直到晚上新世(青藏运动"A"幕)高原东北部进一步强烈隆升,山间盆地抬升成为剥蚀区。新疆塔里木和青藏高原东部羌塘、可可西里地区主体表现为大面积的构造压陷湖盆-冲泛平原沉积区。高原东南部为一系列走滑拉分断裂运动形成的拉分盆地,上新世早期堆积洪冲积相砾岩,中期为湖泊、三角洲沉积,晚期随着山体的进一步抬升,盆地又接受冲洪积扇相砾岩堆积,并被河流侵蚀剥露。高原南部上新世多分布一些近南北向盆地,是响应高原隆升到一定程度垮塌而成的断陷盆地,同东南部拉分盆地类似,上新世沉积相也由早至晚分为3个阶段。恒河地区上新世由于喜马拉雅山的快速抬升,沉积以粗碎屑为主,形成狭长的西瓦利克群堆积。上新世青藏高原总体地势继承了中新世西高东低、南高北低的地貌特征,但地势高差明显较中新世增大。     

青海共和贵德两盆地间上新世黄河古河道的发现——兼论龙羊峡形成与“共和运动”

共和盆地与贵德盆地位于黄河源头和上游的接合部位,是青藏高原东北缘两个由巨厚的晚新生代沉积所充填的中型断陷盆地。而作为划分黄河源头与上游分界线并分隔共和与贵德两盆地的龙羊峡,则为一长近40km、最深逾700 m的基岩大峡谷。由于共和盆地大部由厚层的河湖相新近纪曲沟组与含早、中更新世哺乳动物化石的共和组及覆于其上的河流相砾石层所组成,且后期形成的多级黄河阶地被14C、热释光(TL)、光释光(OSL)、电子自旋共振(ESR)等方法测得其年龄数据多为0.15～0.1Ma以来,因而人们多将黄河贯穿共和盆地、形成龙羊峡谷和黄河源头段,归因于10到15万年前的地壳运动所引起的溯源侵蚀,并命名为"共和运动"。然而,作者在龙羊峡段黄河之北,发现了一条由厚逾200 m、主要由分选与磨圆良好、砾石成分复杂的大型河床相砾石层夹少量砂层与顶部河漫滩相砂层所组成的古河道,自共和古湖东北端的尕海以东,经多隆沟,并横穿曲乃亥盆地,流向贵德盆地。作者将这条古河道命名为古多隆河。其上段夹于青海南山与瓦里关山之间,河谷狭窄,只有2km或稍宽。该古黄河砾石层与砂层或称曲乃亥组,其顶面在曲乃亥地区高达海拔3150 m,已高出附近龙羊峡段黄河河面约768 m。而位于龙羊峡南岸、最高可达海拔3108 m的黄河阶地T21顶面,只高出附近黄河河面不到718 m。显然,后者是由于共和与贵德两盆地随地壳下沉而湖底与湖面上升至接近和达到其最高堆积位置时——共和古湖所能达到的最高湖面,约为现今海拔(3160±10)m,共和古湖的湖水在现今龙羊峡所在的最高基岩谷肩处向东溢出,从而在瓦里关山南侧的低洼处所产生的一条新河道——龙羊峡段黄河所堆积。由于龙羊峡直接沟通共和与贵德两盆地,其距离要比迂回瓦里关山之北的古多隆河近得多,故按照地貌学的河流"截弯取直"原理及来自青海南山和拉脊山南麓洪积物的堆积,其北的古多隆河必然被堰塞、淹没并最后废弃。随着青藏高原及其东北部地壳运动性质由总体上升但存在若干断陷盆地转为整体隆升仅极少数盆地继续断陷,黄河水系因之下切,龙羊峡的基岩峡谷及共和贵德两堆积盆地持续至今的切割由之形成,完全不必用"共和运动"及其所引起的溯源侵蚀来加以解释。根据曲乃亥剖面曲乃亥组古河道砾石层与砂层及各相关地层砂质样品的石英热活化ESR法测年结果,该古河道发育于(3.79±0.34) Ma与(2.95±0.25) Ma之间的上新世中晚期。曲乃亥组古黄河砾石层下伏的河流相浅砖红色砂砾石互层,其顶部样品的年龄为(4.49±0.38)Ma,也应是早、中上新世古黄河——早期古多隆河所堆积。覆于古河道砾石层之上的巴卡台组洪积砾石层则堆积于(2.95±0.25) Ma与(2.63±0.23) Ma之间的上新世末期。位于龙羊峡南岸的最高黄河阶地T21,其年龄为(2.47±0.22) Ma的早更新世初。二塔拉(T19)及铁盖乡剖面T18至T7(T6以下已被龙羊峡水库所淹没)的年龄为(2.36±0.20)Ma以来的第四纪,表明龙羊峡的切割发生于整个第四纪时期,与前人用其它方法所获得的测年结果明显不同。这些地层与地质事件因测年方法的不同所导致的年龄差异及与哺乳动物化石鉴定结果的矛盾,值得深入探讨和今后进一步研究。     

云南丽江地区大具盆地早更新世金沙江砾石层的发现及其意义

报道了云南大具盆地北部金沙江下渡口西岸的2层早更新世金沙江砾石层,它们分别位于盆地底部的冲、洪积砾石层的底部。该砾石层的砾石分选与磨圆很好,局部被钙质胶结,成分复杂,大部分为本地所无,表明其应为金沙江长距离搬运而来。该砾石层的钙质胶结物和钙质砂层2个样品的ESR年龄测定结果分别为1950±230kaBP和1770±160kaBP,属早更新世。对比其上游四川德格含下更新统汪布顶组哺乳动物群的金沙江第五级阶地砾石层和下游四川攀枝花金沙江沿岸伏于中、晚上新世湖相沉积昔格达组之下的分选与磨圆良好、成分复杂的河流相砾石层,表明在早更新世甚至上新世时期,金沙江已经贯通。     

内蒙河套地区黄河阶地与新近纪砾石层的发现及其对黄河发育、中国河流古老性与河湖共存论的意义

通过内蒙河套地区的多次野外调查和多个横穿黄河河谷剖面的测量,热释光(OSL)与电子自旋共振(ESR)年龄样品的采集和测定,以及与黄河上中游其它河段和长江及中国其它河流河段的对比,从而取得了如下几方面的发现与认识:(1)河套地区不仅包括了具有多期湖泊发育,堆积了厚达数千米的晚新生代河湖相地层的断陷盆地,而且在其北侧的阴山山脉南麓,特别是南侧的鄂尔多斯高原北缘,还保存着拔河高度可达300m或更高的黄河9级阶地(T1～T9)。其中,T1的拔河高度2～12m,为内叠的堆积阶地,由松散的砂砾层组成,沿黄河及其支流均有分布。T2至T4,拔河高度分别为12～45m,28～80m和60～115m,阶地高度有自下游向上游变小的趋势。这些阶地大多分布在河套盆地之内,往往以河套古湖的湖相沉积为基座,在鄂尔多斯高原北缘,有时以三趾马红土或古近纪地层甚至基岩为基座,在阴山南麓,则以湖相地层、古近纪地层或基岩为基座,往往缺少三趾马红土。河套古湖的湖相沉积往往呈海拔1080～1100m的湖积台地出现,如在托克托东南表现最为明显。在湖积台地之上,有时能见到马兰黄土覆盖,其底部甚至有隐约的古土壤层S1出现。T5至T8,拔河高度分别为75～160m,130～200m,170～260m和250～295m,也有下游高差大、上游相对较小的趋势。组成阶地的砾石层或砂砾石层,有时与含1至多条古土壤的黄土互层,而以三趾马红土或古近纪地层甚至基岩为基座。有时在阶地沉积或三趾马红土之下,保存有河流相的砾石或砂砾石层,部分已被钙质胶结而成为砾岩或砂砾岩,显然是古黄河的沉积物。T9阶地我们只在黑赖沟剖面的两个地点发现,其拔河高度为290～315m,且下伏含有多达22层白色钙质结核层的三趾马红土的基座。(2)ESR与OSL测年结果表明,阶地的时代贯穿了整个第四纪时期。其中,T1形成于全新世中期:T2至T4分别形成于晚更新世晚期、中期和早中期;河套古湖沉积形成于晚更新世早期;T5～T9分别形成于中更新世晚期、中期、早期、早更新世晚期和早期。在黄河T5～T8之下,特别是其基座的三趾马红土之下所发现的古黄河的砾石层、砂砾层或胶结的砂砾层,其所夹砂层的石英热活化法ESR年龄测定结果为中新世或上新世。(3)研究表明,自新近纪以来,黄河不仅一直存在于强烈下沉的河套盆地,而且也徘徊在与其相伴的、长期持续但具有不同隆升幅度的阴山山脉南麓和鄂尔多斯高原北缘之间。这表明,即使在河套断陷的成湖时期,无论是断陷湖还是堰塞湖,黄河不仅可以从一端注入湖泊并从其另一端流出,而且河道也可以在湖泊的一侧或两侧流动。这就是河湖共存。(4)作者在对黄河整个上-中游及部分其它河段考察与研究的基础上还发现,自新近纪早中期以来,黄河就是一条上、下游贯通的古老大河,尽管古黄河的遗迹已受到不同地质构造单元的不同特征的地壳运动的影响而发生了巨大的破坏与变动,使其保存状况和连续性远不如第四纪不同时期的古黄河遗迹。(5)湖泊与河流是可以共存的。黄河并非泄空了某个断陷盆地(如三门古湖、河套古湖、贵德古湖、共和古湖等)才开始出现的,也不是第四纪以来因溯源侵蚀而逐段贯通的。黄河干流所流经的众多断陷盆地,可以多阶段成湖,也可以多次泄空;河道可以像现今梯级开发的水库而与古湖呈串珠状相连,也可以流经其旁与之并列;但黄河始终存在。(6)黄河自中新世早中期形成以来,可以深深地切割隆升地段的高山高原低山丘陵,形成沿途许多巨大的峡谷与多级河流阶地,也可以不断地充填所途经的强烈断陷地段的盆地谷地平原,形成巨厚的晚新生代地层,但黄河则始终存在,甚至在不同时期均能保留其大体呈抛物线状的河流纵剖面。(7)新近纪以来,黄河不仅一直存在于强烈下沉的河套盆地,而且也徘徊在与其相伴但具有不同隆升幅度的阴山山脉南麓和鄂尔多斯高原北缘之间。这表明,它不仅在不同河段可以同时穿越许多个隆升的高原山地和沉降的盆地平原,而且同一河段也可以游荡在隆升的山地或高原及下沉的平原或盆地之间。河套地区就是一个河湖多阶段共存的典型范例。(8)作者综合对黄河、长江等中国大型水系干流河谷发育问题的初步研究结果,提出如下几点想法供今后研究加以重视:(1)黄河与长江等中国其他典型的大型河流应该都是古老的,并且大多至少形成于中新世早中期,这就是中国河流的古老性。但因研究程度限制,目前对这些河流的最初发育情况并不清楚。(2)在河流的长期发育过程中,会由于内外动力的原因(如构造升降运动、断裂活动、地震、冰川作用、崩塌滑坡泥石流灾害等),在某一或某几个河段,会有一段或几段或长或短的时期,有构造湖或堰塞湖发育,但因河流规模巨大,始终能穿过这些湖泊或者在其旁流过,这就是河湖共存论。用湖泊贯通或河流袭夺解释中新世以来就已经存在的黄河、长江和中国其他河流是近期形成的观点,是值得商榷的。而要寻找黄河和中国其他河流的起源,是否由袭夺而来的问题,则至少要在中新世初或之前的古近纪去解决。(3)一条源远流长的大型河流一旦形成,由于其水量充沛,侵蚀与堆积能力很强,一般的内外动力作用都是难以阻挡的:它能穿过强烈活动的构造带并侵蚀切割因构造引起的隆升地段,在高山高原低山丘陵上形成峡谷或多级阶地;也能在长期下沉的盆地谷地平原中,不断地充填堆积,形成巨厚的冲积层,即使在其流经地区会有多段不同性质与幅度的升降运动不断地改变其纵剖面,但每条河流除其源头段的小河或冲沟外,在其绝大多数时段,都会大体保存其抛物线状的形状。受到调查研究程度的限制,目前仍无法完整地勾绘新近纪不同时期古黄河的位置和恢复其演变历史,也因缺少对河套断陷中的晚新生代地层的详细研究及其与断陷之外受到构造变动的古黄河沉积物的对比研究,而无法恢复其确切的升降运动幅度与速率,这些都期待能在今后的研究中加以解决。     

川西凹陷地区更新统砾石层沉积成因探讨

笔者通过野外地质调查和相关资料,从宏观形态和沉积特征多方面对川西凹陷地区的更新统砾石层的成因进行综合分析.发现各时期更新统砾石层平面上均呈扇状,具多级阶地.各砾石层的岩性结构柱、基本层序、砾石的组构特征均表现为河流相冲洪积成因.并通过ESR和孢粉、充填序列和地貌标志探讨了区内各更新统砾石层的沉积时代、古气候特征.综合研究表明区内存在4套不同特征的更新统砾石层,它们不仅在空间位置上存在密切联系,而且在沉积特征和形成时代上也具继承性.沉积环境均为温暖潮湿热环境下,出龙门山的古青衣江在盆地中不同时期、不同位置的沉积响应.并反演古青衣江水系在前陆盆地中不同时期的迁移及变化规律.     

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

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.      

宁夏牛首山地区中—上泥盆统沉积相组合特征

在阿拉善和华北陆块南缘结合部位的牛首山地区,出露一套连续的中—上泥盆统陆相沉积组合。该套沉积组合的沉积相和沉积物源区的变化特征,可帮助理解阿拉善和华北陆块及相邻地区晚古生代构造演化。根据野外研究结果,该套沉积组合在牛首山南麓石峡沟地区呈现河流相、湖泊相和小型冲积扇相共同发育的沉积面貌,可分为河道、堤岸、河漫平原、滨湖、浅湖、扇根、扇中和扇端共8个沉积亚相。其中,中泥盆统石峡沟组总体呈现由河流沉积向湖泊沉积过渡,而上泥盆统老君山组则呈现下部为扇根、扇中、扇端亚相与河道亚相的粗碎屑沉积,上部由滨湖沉积向浅湖沉积过渡的沉积组合变化特征。牛首山地区老君山组砾岩层数、厚度及砾石砾径分别呈现向南逐渐减少、减薄和减小的特征。古水流分析结果显示,石峡沟组下部碎屑沉积物来自于北东东—东向物源区,上部沉积物主要来自于南东向物源区,而老君山组沉积物主要来自于北东向物源区。结合前人对老君山组古水流的系统测量、石峡沟组和老君山组砂岩碎屑锆石研究结果以及区域地质资料综合分析,认为中—晚泥盆世时期阿拉善地块东南缘总体具有北高南低的古地理格局,且该时期的沉积物为一套具有向南水体逐渐加深的陆相沉积组合,沉积物源区主要位...     

四川攀枝花昔格达组下伏砾石层成因和时代探讨与古金沙江河谷发育

本文主要描述和讨论了四川省攀枝花市沿金沙江分布、并以炳草岗地龙箐剖面为代表的昔格达组湖相沉积下伏的砾石层的沉积特征及其河流相成因.根据前人对昔格达组湖相沉积的磁性地层学研究结果,为4.2/3.28～2.6/2.12/1.78 MaBP的上新世中、晚期或至早更新世早期,表明其下伏厚达50 m的砾石层的形成时代约为4.2～4.5/5 MaBP的上新世早期.早上新世金沙江河流相砾石层在接近金沙江谷底位置的发现,表明金沙江很早就已经从青藏高原主夷平面下切了2000 m以上、已在接近其现今谷底的位置上存在.这对于探讨古金沙江的河谷发育及其与青藏高原隆升的关系,具有重要的指示意义.     

TIME-SLICE OF THE FLUVIAL EVOLUTION IN THE NORTHERN JINSHAAN GORGE DURING LATE CENOZOIC

晋陕峡谷黄河形成的时代是地学界十分关注的科学问题,长期存在比较大的意见分歧,至今没有得到比较好的解决.山西保德地区发育—套晚中新世-早上新世的河湖相沉积,年代为＞8.3 ～3.7Ma,地貌与地层分析表明,它们是唐县期夷平面的相关沉积.河湖相地层所含砾石层的组构和岩性统计揭示,当时汇入古湖的河流是发源于周围抬升区的短小河流,形成一个局地规模的湖泊水系.晋陕峡谷北段唐县期夷平面之上分布两期红粘土覆盖的河流砾石层,形成年代分别在4.9Ma前和3.7Ma前;砾石组构和岩性统计揭示,它们所指示的河流流向向北,与黄河流向相反,是一个不同于现代黄河的古河流,它将保德古湖水系与河套盆地联系起来.3.7Ma前,强烈的地面上升导致河湖相沉积结束和唐县期夷平面抬升,风成红粘土堆积其上,地形起伏增大,河流溯源侵蚀加剧,水系进入重新组织阶段;1.2Ma前,黄土高原南部的河流将原北流水系袭夺,黄河形成;最近1.2Ma的强烈地面上升,导致黄河不断下切并发育多级阶地,逐渐形成现代壮观的深切峡谷地貌.     

Influences of the unsaturated,saturated, and riparian zones on the transport of nitrate near the Merced River,California, USA

Transport and transformation of nitrate was evaluated along a 1-km groundwater transect from an almond orchard to the Merced River, California, USA, within an irrigated agricultural setting. As indicated by measurements of pore-water nitrate and modeling using the root zone water quality model, about 63% of the applied nitrogen was transported through a 6.5-m unsaturated zone. Transport times from recharge locations to the edge of a riparian zone ranged from approximately 6 months to greater than 100 years. This allowed for partial denitrification in horizons having mildly reducing conditions, and essentially no denitrification in horizons with oxidizing conditions. Transport times across a 50–100-m-wide riparian zone of less than a year to over 6 years and more strongly reducing conditions resulted in greater rates of denitrification. Isotopic measurements and concentrations of excess N₂ in water were indicative of denitrification with the highest rates below the Merced River. Discharge of water and nitrate into the river was dependent on gradients driven by irrigation or river stage. The results suggest that the assimilative capacity for nitrate of the groundwater system, and particularly the riverbed, is limiting the nitrate load to the Merced River in the study area.     

山西五台山区滹沱群变质玄武岩岩石学、地球化学特征及其成因意义

在野外地质调查的基础上,选取滹沱群豆村亚群底部四集庄组玄武岩、顶部青石村组玄武岩和东冶亚群中下部河边村组玄武岩,进行岩石学和地球化学研究。分析结果表明：玄武岩主量元素高TiO2、TFeO,低MgO,具有演化的基性岩浆的特征。稀土元素含量相对较高,具有弱—中等程度的轻稀土元素富集,中等程度的轻重稀土元素分异,轻微的Eu异常;玄武岩中Cr、Ni含量变化较大,但与Mg#具有很好的正相关性。微量元素配分图解中具有明显的Sr负异常,部分样品具有Nb、Ta和Ti负异常,无Zr、Hf负异常,与岛弧火山岩不同;同时Nb、Ta无分异,Zr/Hf值较高,具有板内玄武岩浆的特征。综合分析认为,滹沱群玄武岩可能形成于板内裂谷环境。在岩浆上升过程中发生橄榄石与尖晶石的分离结晶作用,同时不同程度地受到地壳的混染。     

扬子北缘马元铅锌矿床闪锌矿微量元素及S-Pb-He-Ar-C同位素地球化学研究

马元铅锌矿床是近年扬子陆块北缘铅锌找矿的新突破。矿体呈层状、似层状产于碑坝隆起翼部震旦系灯影组角砾状白云岩层间构造带中,围岩蚀变很弱。矿石中硫化物以闪锌矿、方铅矿为主,中粗粒晶质结构,充填于白云岩角砾间。闪锌矿富集Cd、Ge、Ag,贫In、Tl、Se,Ga/In为6~132,Ge/In多1000,成矿温度以中-低温为主。金属硫化物ε~(34)S值相对集中,为12.9‰~19.4‰,平均为17.4‰,来自于海相硫酸盐的还原。铅同位素组成稳定,~(206)Pb/~(204)Pb为17.858~17.918:~(207)Pb/~(204)Pb为15.603~15.694;~(208)Pb/~(204)Pb为37.756~38.046,具有造山带和上地壳铅的特征,震旦系可能提供了金属成矿物质。闪锌矿中流体包裹体的~3He/~4He为0.03Ra~1.05Ra,~(40)Ar/~(36)Ar为326.1~765.1,~(38)Ar/~(36)Ar为0.183~0.204,表明成矿流体主要为地壳流体和饱和大气水(大气降水或海水)的混合。闪锌矿内流体包裹体挥发分δ~(13)C_(CH_4)值为-36.01‰~-28.80‰,δ~(13)C_(C_2H_6)值为-27.72‰~-22.44‰,δ~(13)C_(CO_2)值为-23.24‰~-9.68‰,表明有机流体参与了成矿作用。石英、方解石的H-O同位素结果表明具有海水和有机水混合的特征。可见,成矿流体具有两种流体混合的特征,一为蒸发海水与围岩反应所形成的盆地卤水,二为有机流体。推测矿区可能存在一个古油气藏,由于TSR生成一高硫气藏,为区内还原性有机流体的主要来源。当富含Pb、Zn等成矿物质的成矿流体运移至富含CH_4和H_2S的还原性流体的矿区角砾岩带时,两种流体混合,Pb、Zn等遇到H_2S发生反应而沉淀成矿,并伴生热液白云石等,形成了马元铅锌矿床。综上所述,我们认为马元矿床属MVT型铅锌矿床。     

贵州岑巩羊桥罗家塘杷榔动物群的发现及其后生动物早期演化的意义

岑巩县羊桥乡罗家塘杷榔组仅出露中-上部地层,岩性单一,均为青灰、灰绿色粉砂质泥、页岩.在其上部层位发现了俞氏贵州始海百合(Guizhoueocrinus yui Zhao,Parsley et Peng,2007),计有棘皮动物始海百合、腕足动物、软体动物-软舌螺、节肢动物-三叶虫等8属9种,包括了2个未定名的新种和1...     

深港西部通道填海区地下水铜、钒、铊、镉、钨迁移的实验研究

填海工程使滨海地区的地下水物理化学条件改变,导致该区域地下水中重金属浓度升高。本文以深港西部通道填海区为例,采用实验室模拟填海条件的办法,初步探讨了影响填海区地下水重金属迁移的关键因素。模拟实验结果表明,填海区地下水中钨元素含量升高与地下水淡化、淤泥氧化过程以及填料风化有关;铜元素含量升高则与淤泥氧化过程以及填料风化有关;钒元素含量升高与地下水淡化和淤泥氧化过程有关,而其他元素含量升高则主要与填料风化释放有关。     

西藏南木林县秦马弄地区二长花岗岩体岩石成因

以出露在西藏南木林县秦马弄地区二长花岗岩体为研究对象,从野外地质调查、岩石学、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、元素和Lu-Hf同位素地球化学等方面对其进行了分析研究。结果显示：秦马弄地区二长花岗岩体类似于A型花岗岩,形成于古近纪(E1),其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(62.0±0.5)~(63.0±0.5) Ma;岩体形成的温度较高(锆石饱和温度为745~805 ℃,平均766 ℃);岩石富SiO2(72.6%~75.0%)、Na2O(2.86%~3.59%)和K2O(4.12%~5.25%),贫CaO(0.72%~1.39%)和MgO(0.26%~0.36%),高FeOT/MgO值(7.26~10.3),属高钾钙碱性系列,弱过铝质;岩石具明显的负Eu异常(Eu/Eu*=0.40~0.70),普遍表现出Ba、Sr、P、Ti元素的亏损和Rb、Th、K、Zr、Hf元素的富集。εHf(t)值为-4.7~-1.8,其两阶段地壳Hf模式年龄tDM2为(1.1~1.3) Ga。秦马弄A型花岗岩体是冈底斯基底地壳物质部分熔融的岩浆产物,形成于古近纪印度板块与欧亚板块俯冲碰撞引起的总体为岛弧背景下的局部拉张构造环境。     

Isotopic systematics of He,Ar, S,Cu, Ni,Re, Os,Pb, U,Sm, Nd,Rb, Sr,Lu, and Hf in the rocks and ores of the Norilsk deposits

This paper reports the first results of a study of 11 isotope systems (³He/⁴He, ⁴⁰Ar/³⁶Ar, ³⁴S/³²S, ⁶⁵Cu/⁶³Cu, ⁶²Ni/⁶⁰Ni, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr, ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd, ^206–208Pb/²⁰⁴Pb, Hf–Nd, U–Pb, and Re–Os) in the rocks and ores of the Cu–Ni–PGE deposits of the Norilsk ore district. Almost all the results were obtained at the Center of Isotopic Research of the Karpinskii All-Russia Research Institute of Geology. The use of a number of independent genetic isotopic signatures and comprehensive isotopic knowledge provided a methodic basis for the interpretation of approximately 5000 isotopic analyses of various elements. The presence of materials from two sources, crust and mantle, was detected in the composition of the rocks and ores. The contribution of the crustal source is especially significant in the paleofluids (gas–liquid microinclusions) of the ore-forming medium. Crustal solutions were probably a transport medium during ore formation. Air argon is dominant in the ores, which indicates a connection between the paleofluids and the atmosphere. This suggests intense groundwater circulation during the crystallization of ore minerals. The age of the rocks and ores of the Norilsk deposits was determined. The stage of orebody formation is restricted to a narrow age interval of 250 ± 10 Ma. An isotopic criterion was proposed for the ore-bearing potential of mafic intrusions in the Norilsk–Taimyr region. It includes several interrelated isotopic ratios of various elements: He, Ar, S, and others.     

Geology, mineralogy, and PGE mineralization of the copper-nickel occurrences of the Kvinum ore field, Sredinny Range, Kamchatka

The geology and mineralogy of host metamorphic rocks, the mineralogy of sulfide ores, and the distribution of PGE mineralization were studied in detail for the Kvinum-1 and Kvinum-2 copper-nickel occurrences of the Kvinum ore field, which are the most promising targets for the copper-nickel-PGE mineralization of the Sredinny Range of Kamchatka. It was established that stringer-disseminated and massive copper-nickel ores are localized in amphibole peridotites, cortlandites, and form ore bodies varying from tens of centimeters to 5–20 m thick among the layered cortlandite-gabbroid massifs. The massive sulfide ores were found only at the bottom of cortlandite bodies and upsection grade into stringer-disseminated and disseminated ores. Pyrrhotite, chalcopyrite, and pentlandite are the major ore minerals with a sharply subordinate amount of pyrite, sphalerite, galena, arsenopyrite, and löllingite. Besides pentlandite, the Ni-bearing minerals include sulforasenides (gersdorffite), arsenides (nickeline), and tellurides (melonite) of nickel. It was found that PGE mineralization represented by antimonides (sudburyite) and tellurobismuthides (michenerite) of Pd with sharply subordinate platinum arsenide (sperrylite) is confined to the apical parts of massive sulfide zones and the transition zone to the stringer-disseminated ores. Ore intervals enriched in arsenides and tellurides of Ni, Pd, and Bi contain high-purity gold. In the central parts of the orebodies, the contents of PGE and native gold are insignificant. It is suggested that the contents of major sulfide minerals and the productivity of PGE mineralization in the cortlandites are defined by combined differentiation and sulfurization of ultramafic derivatives under the effect of fluids, which are accumulated at the crystallization front and cause layering of parental magmas with different sulfur contents. The fluid-assisted layering of mafic-ultramafic massifs resulted in the contrasting distribution of PGM in response to uneven distribution of sulfur (as well as As, Te, and Bi) during liquid immiscibility. The productivity of PGE mineralization significantly increases with increasing contents of S, As, Te, and Bi (elements to which Pt and, especially, Pd have high affinity) in fluids.     

Depth of the base of the Jackson aquifer, based on geophysical exploration, southern Jackson Hole, Wyoming, USA

 A geophysical survey was conducted to determine the depth of the base of the water-table aquifer in the southern part of Jackson Hole, Wyoming, USA. Audio-magnetotellurics (AMT) measurements at 77 sites in the study area yielded electrical-resistivity logs of the subsurface, and these were used to infer lithologic changes with depth. A 100–600 ohm-m geoelectric layer, designated the Jackson aquifer, was used to represent surficial saturated, unconsolidated deposits of Quaternary age. The median depth of the base of the Jackson aquifer is estimated to be 200 ft (61 m), based on 62 sites that had sufficient resistivity data. AMT-measured values were kriged to predict the depth to the base of the aquifer throughout the southern part of Jackson Hole. Contour maps of the kriging predictions indicate that the depth of the base of the Jackson aquifer is shallow in the central part of the study area near the East and West Gros Ventre Buttes, deeper in the west near the Teton fault system, and shallow at the southern edge of Jackson Hole. Predicted, contoured depths range from 100 ft (30 m) in the south, near the confluences of Spring Creek and Flat Creek with the Snake River, to 700 ft (210 m) in the west, near the town of Wilson, Wyoming. Received, May 1997 · Revised, February 1998 · Accepted, April 1998