华北地台新元古代古地磁研究新成果及其古地理意义

对华北地台南缘河南鲁山下汤新元古代以及早寒武世地层剖面３１２个定向岩心样品进行了古地磁研究．确定了新生代和早中生代的两个重磁化成分．在综合分析的基础上,新元古代董家组、三教堂组、崔庄组获得了最可能的原生剩磁成分．结合前人发表的成果,挑选和合并出新元古代５个较高质量的视磁极．现有数据的古地理再造结果显示,华北地台在相应时期基本位于中、低纬度地区．古纬度和古方位的变化进一步揭示了华北地台与西伯利亚及Ｌａｕｒｅｎｔｉａ大陆运动特征的关联性．     

南海北部新生代盆地基底结构及构造属性

基于南海北部钻井资料、华南沿海地质特征、覆盖珠江口盆地和琼东南盆地的地震长剖面解释,将南海北部盆地基底结构划分为前震旦系、震旦系-下古生界、上古生界和中生界4个构造层,论述了各个构造层的分布范围和分布规律,揭示了各个构造层的构造属性.南海北部盆地广泛分布前震旦纪结晶基底,它与华夏地块前震旦纪结晶基底联为一体,组成更大规模的陆块——华夏-南海北部陆块.震旦系-下古生界广泛分布于南海北部,是华南加里东褶皱带向海域的自然延伸,沉积物来源于东海南部-台湾、中西沙、云开古隆起和一些小的基底隆起区,南海北部加里东褶皱带与华南相连,组成范围更为辽阔的褶皱带.上古生界构造层分布在北部湾盆地和台西南盆地基底中,由稳定的陆表海沉积所组成,珠江口盆地和琼东南盆地基底在晚古生代属于古隆起,缺失上古生界构造层.中晚侏罗世-白垩纪地层分布及沉积环境具有东西分异特征,台西南盆地基底中发育有海相和海陆交互相沉积,火山活动不明显;珠江口盆地东部基底以海相和海陆过渡相为主,火山活动较强烈;珠江口盆地西部和琼东南盆地基底以早白垩世陆相火山-沉积为主;北部湾、莺歌海盆地基底以上白垩统陆相红色碎屑岩为主.中生界基底中北东向花岗质火山-侵入杂岩、火山-沉积盆地、褶皱、断裂与华南沿海陆域具有相似的时空分布、地质特征及构造属性,它们属于同一岩浆-沉积-构造体系,反映了晚中生代构造层形成于活动大陆边缘背景中.在基底结构及构造属性研究的基础上,编制了南海北部盆地基底不同时期古地理图.     

陕南镇巴地区灯影组白云岩的碳、硫同位素和微量元素指示:埃迪卡拉纪末期浅海的氧化还原环境

系统地报道了陕南镇巴县两河口剖面灯影组海相碳酸盐岩中的碳、硫同位素和微量元素(包括REE)的变化,着重探讨灯影晚期(碑湾段)白云岩沉积时期的扬子地台北缘古海洋的氧化还原环境变化.在两河口剖面的碑湾段,中部约50 m厚的白云岩中ΣREE含量较低、无明显MREE富集、Ce/Ce*接近1且氧化还原敏感元素和P明显富集;而其下部约30 m厚和上部约10 m厚的白云岩地层则表现出明显不同的特征:ΣREE含量较高、MREE相对富集、Ce/Ce*为0.6左右的低值,且氧化还原敏感元素没有明显的富集.本研究表明,扬子北缘的浅海在灯影时期可能曾氧化;灯影晚期大致经历了从比较氧化到还原,再重新氧化的过程.发生在碑湾段中期的还原事件可能与深部缺氧的水体上涌有关.上涌的还原水体一方面带来了大量的营养元素,促进了初级生产力和有机碳的埋藏,造成碳酸盐岩高达3.6‰的δ13C值;另一方面,使浅海返回还原状态,有机质供给的增加使细菌硫酸盐还原作用增强,海水中的硫酸盐不断被消耗,造成海水的δ34S值高达大约50‰.但随着上升流的消失,扬子地台北缘浅海又恢复到了弱氧化或氧化状态.     

华南海岸带第四纪碳酸盐岩及其地质地理意义

分布在华南沿海各种第四纪碳酸盐岩与海岸带的海陆变迁,新构造运动有明显的相关关系。研究表明,华南全新世以来海陆变动受新构造运动制约而不同于华北,华中地区,其各岸段之间的变化也有先后之分。应当从地貌学、岩石学、沉积学等多学科综合地研究第四纪碳酸盐岩的成岩机制,以便取得比较客观的科学解释。     

华南扬子古大陆西缘新元古代康滇裂谷盆地的开启时间与充填样式

新元古代康滇裂谷盆地是位于华南扬子古大陆西缘的一个大陆裂谷盆地,其开启时间与充填样式研究是华南扬子古大陆形成演化研究的重要方面．陆良组是该裂谷盆地东部的早期充填物,其沉积时代和充填序列研究对于区域地层对比、盆地开启时间及其充填样式研究具有重要意义．自陆良组建立以来,人们对它的时代归属和区域地层对比关系存在着不同的认识：或将其与中元古代昆阳群上部进行对比,或将其与新元古代澄江组进行对比,其原因是缺少绝对年龄的制约．本文报道了滇东陆良组下段底部和上段底部的凝灰岩夹层锆石SHRIMPU．Pb年代学研究新成果,其高精度同位素年龄值分别为（818．6±9．2）和（805±14）Ma．考虑误差因素,陆良组下段的底界年龄可解释为820Ma,与华南扬子古大陆新元古代裂谷典型盆地——湘桂裂谷盆地早期充填物板溪群下部底界年龄相当;陆良组上段的底界年龄可解释为（800_＋5）Ma,与盆地西部澄江组底界年龄相当,也与湘桂裂谷盆地早期充填物板溪群上部底界年龄相当．上述年龄还表明,康滇裂谷盆地的开启时间与华南新元古代裂谷盆地的开启时间～820Ma一致,具有相同的充填序列．盆地分析结果表明,康滇裂谷盆地属于典型的半地堑盆地,主边界断裂位于盆地西部,盆地中心位于盆地东部．该盆地幼年期由分布局限的小型同向半地堑盆地群组成,成熟期则简化为统一的大型半地堑盆地,属上叠滑脱盆地．     

河西走廊和阿拉善东缘地区中寒武世古地磁研究的初步结果

用可西走廊和阿拉善地体东缘中寒武世15个采点107块定向岩芯样品,进行岩石磁学实验和古地磁学研究,结果表明,所采样品以磁铁矿为主要载磁矿物,高温特征分量B4组分在95%置信水平下通过了褶皱检验,其构造校正后的方向明显区别于华北地块及河西走廊和阿拉善地区志留纪以来的特征剩磁方向.这一组分对应的古地磁极位置(349.9°E,21.1°N,95%置信圆锥半顶角A95为14.9°)与华北地块同时期的极位置相近,表明河西走廊和阿拉善地体与华北地块主体之间,在中寒武世之后未发生明显的纬向相对运动;但在中寒武世-奥陶纪期间,河西走廊和阿拉善地体相对于华北地块主体仍可能发生15°左右的逆时针旋转.这一旋转作用可能代表了河西走廊和阿拉善地体与华北地块主体的增生过程,最终在晚寒武世形成统一的华北地块.     

贺兰山寒武系研究新进展

贺兰山寒武系早期苏屿口组为砂、砾混杂和不等粒结构的水下冲积扇沉积;五道塘组为下古生界碳酸盐台地沉积,其下部为含泥中、细粒砂屑和生物碎屑,中、上部为含不同形态的核形石碳酸盐岩组成;陶思沟组为发育水下流动波痕和水上暴露泥裂构造碳酸盐岩与细碎屑岩系的混合沉积;胡鲁斯台组和阿不切亥组为陆表海与“风暴海”沉积.根据该区与华北地台的对比,首次提出贺兰山寒武纪早期的苏屿口组古地理面貌应是西低东高,而非传统认为的西高东低;寒武纪早期的五道塘组、陶思沟组古地理面貌则为西高东低.     

新疆三塘湖跃进沟二叠系地幔热液喷流型原生白云岩

新疆三塘湖地区二叠系芦草沟组与新疆广大地区的芦草沟组同为重要的生烃层系.本研究首次在三塘湖跃进沟剖面芦草沟组中发现热液喷流型白云岩及其共生组合,白云岩以泥晶白云岩和砂屑白云岩为主,含少量砾屑白云岩,它们多呈0.05～0.15cm厚的纹层,与纹层状泥晶灰岩和纹层状泥晶白云质方沸石岩等呈互纹层.砂屑白云岩中普遍含碱性长石和方沸石颗粒,为方沸石响岩—过碱性岩浆岩经喷爆、搬运、沉积而成的矿物碎屑;基质多为小于0.01mm的白云石和铁白云石.根据矿物成分和含量可将白云岩分为4种类型.依据白云岩中所含的碎屑均为方沸石、碱性长石、凝灰岩的晶屑、玻屑等内碎屑,认为该湖盆应是一种以内碎屑为主的欠补偿湖盆.岩石地球化学结果显示：氧同位素■18OPDB介于-5‰～-21.1‰,平均-11.9‰;87Sr/86Sr比值介于0.70457～0.706194,平均0.705005,结合多期过碱性岩浆岩的溢流,反映出地幔热液的特点.来自地幔的流体使底辟到下地壳的超基性岩发生蛇纹石化,提供了生成白云石、铁白云石所必须的Mg2＋,Fe2＋.过碱性岩浆以及富含Ca2＋,Mg2＋,Fe2＋和CO32-的热液交替喷发和喷流,并与湖水混合,最终在热液喷口处形成岩浆喷爆角砾岩、具同生变形层理的白云岩,在远离喷口处形成具纹层构造的白云岩等喷流岩.综合资料分析表明,本区的白云岩是一种罕见的陆内伸展背景下的裂谷盆地地幔热液喷流型原生白云岩;该套岩石的发现无论对白云岩成因的认识还是对于探讨新疆北部晚古生代的区域构造背景及沉积环境均具有重要的科学意义.     

松辽盆地西部斜坡区新近纪孢粉组合及其地质意义

依据松辽盆地西部斜坡区首次新近纪全取芯井样品中获得的丰富孢粉与藻类化石的分布特征,自下而上划分出两个孢粉藻类组合,命名为Caryapollenites simplex-Momipites coryloides-Celtispollenites sp.-Tsugaepollenites igniculus组合和Artemisiaepollenites minorBetulaceoipollenites sp.-Carpinipites sp.-Polypodiaceaesporites sp.组合,分别分布于大安组和泰康组中下部;前者的地质时代为早中新世晚期至中中新世,后者为晚中新世至上新世初期.依据孢粉藻类组合特征,推测研究区大安组沉积时的气候相当于现代的暖温带至北亚热带中生气候,植被基本上为落叶阔叶,间夹少量常绿阔叶的针阔叶混交林,林下有少量蕨类植物,局部有淡水浅水湿地;泰康组沉积时其植被仍以落叶阔叶间夹有少量常绿阔叶的针阔叶混交林为主,林下旱生草本植物较为发育,处于暖温带至北亚热带中生偏旱范围之内,但比大安组沉积时期更凉一些和更旱一些.上述孢粉组合特征确定的地质时代以及古植被和古气候分析结论,丰富了松辽盆地中新生代孢粉地层学研究内容,为今后松辽盆地井下新近纪孢粉地层对比提供了最新参考资料,为邻区新近纪生物地层对比以及古植被和古气候分析提供了孢粉学证据.     

东秦岭毛坪变质沉积岩系基本特征及其大地构造意义

物源分析、碎屑岩成分特征和区域构造综合对比表明毛坪变质沉积岩系的主体属古生代秦岭古岛弧弧前沉积。该岩系位处秦岭商丹带东部,是南、北秦岭结合时首先发生点接触/碰撞的部位。南、北秦岭的结合由石炭纪早期的点接触/局部碰撞到中三叠世末最终全面碰撞造山的完成,其间经历了晚海西期的长期板缘构造演化。毛坪地区变形序列和构造发展反映出这一独特的演化进程,为研究南、北秦岭以及华北与扬子板块的结合时代和过程提供了重要信息。     

羌塘盆地中部地区地壳S波速度结构及构造意义

羌塘盆地是我国最大的海相盆地.本文根据在羌塘盆地内布设的27个宽频带地震观测台站记录的远震波形数据,利用非线性复谱比反演算法得到各台站下方100 km深度范围内S波速度结构.结果表明.羌塘地区Moho深度较为平缓,平均深度为61 km;北羌塘地壳内低速层广泛分布;北羌塘具有两个较大的沉积盆地,龙尾错和白滩湖坳陷,沉积厚度分别有10 km和15 km.尽管北羌塘下地壳受到强烈的新生代火山岩作用改造,但是这种深部岩浆热作用会加速烃源岩中有机质的热演化历程.北羌塘两个盆地具有很好的油气前景.与北羌塘低速层分布相比,南羌塘下低速层更深,可能与班公怒江洋于中生代的俯冲消减及拉萨地体北向俯冲有关.     

安徽区域地震应力场的分布特征

本文以安徽省境内的12个地震台的平均机制解以及较为可靠的中小地震机制解结果出发,讨论了安徽境内区域地震的应力场分布特点。在与华北地区的应力场方向检验结果的基础上,认为:本省北纬32。以北地区的应力场分布具有华北块体的特点;而北纬32°以南的中南部地区已具有华北块体向华南块体过渡地区的应力场分布特点,而皖南地区已属于华南应力场的范畴。上述分布特点为划定华北块体的南边界提供了应力场方面的依据     

华北地区重力场变化特征与孕震模型研究

本文采用基于贝叶斯原理的重力平差方法对华北地区2009—2017年的16期陆地流动重力观测资料进行了统一处理,结合研究区内2009年以来4次M≥4.5 地震活动,分析区域重力场动态演化特征。基于华北地区均衡重力异常、布格重力异常、沉积层重力异常和莫霍面重力异常,研究华北地区三维密度结构特征,分析区域重力场变化与深部密度结构之间的关系。结果表明:研究区内近年来M≥4.5地震均位于区域差分重力场和累积重力场“零值”等值线附近、异常变化剧烈的梯度带及梯度带转弯部位,以及深部结构中理论均衡厚度与实际地壳厚度存在差异的非均衡区和三维密度结构的高低密度过渡带内。      

利用地震面波研究中国地壳结构

本文利用地震面波频散资料进行反演, 得到了中国各地区地壳结构的层状模型。中国地壳可以划分为青藏、蒙古、华北、华南和塔里木等五个大陆块体, 其频散曲线和地壳层状结构是彼此不同的.一般可以用沉积层、花岗岩层和玄武岩层来代表, 后四个区在上地幔和玄武岩层中的波速值比较接近.青藏和华北地区在地壳中的平均波速值较低, 地壳结构的纵横向变化显著, 康腊面不是稳定而明显的速度间断面, 某些部位上存在着低速层, 这两个地区的地震活动之所以十分强烈, 与上述地壳深部构造有直接关系.其余三个地区的地壳显示了类似稳定地台的某些特征.中国沿海地区的地壳可以大致以长江口为界分成南北两部分, 分属于华北和华南地壳.中国地壳厚度在东部为32——40公里, 青藏高原60——70公里.沉积层在塔里木盆地最厚, 达11公里, 其他地区一般为3——8公里.      

Paleogeography of the North and South China blocks during the Cambrian

Paleomagnetic results demonstrate that during the Cambrian the South China block was close to the equator. We suggest that it was adjacent to North Australia. This reconstruction juxtaposes Cambrian marine basins in South China and Australia, explaining the affinity between Cambrian trilobites from the two areas, as well as the existence of phosphorite deposits in the Early and Middle Cambrian in Australia and in South China. The stratigraphic similarity between the late Precambrian Sinian System in South China and the Adelaide System in Australia, and the continuing fossil affinities from Cambrian through Ordovician of both areas suggest that the proposed geographic configuration lasted from the late Precambrian (800 Ma) to Early Ordovician (470 Ma). Paleomagnetic results from the Cambrian of North China indicate that it was in the southern hemisphere at that time. Based on the paleontological evidence, we suggest that the North China block was close to Tibet, Iran and northern India during the Paleozoic.     

中沙海域的广角与多道地震探测

由于浅滩和暗礁广布,中沙海域(环礁区)长期以来处在南海地震探测的空白区域.为了揭示该区域的地壳结构及地层-构造特征,进而全面刻画南海陆缘新生代伸展过程,我们首次在中沙及其邻近海域完成了1条广角地震测线OBS2017-2和4条多道地震测线的数据采集.对得到的海底地震仪(OBS)数据进行了格式转换、位置校正等初步处理,识别了来自地壳深部的震相并对中沙环礁地壳结构进行了正演模拟;对穿过中沙环礁的多道地震剖面进行了地层-构造解释,共划分出6套地层.OBS2017-2测线处理结果显示,其数据质量良好,深部震相清晰,且位于环礁内的台站震相延伸较长,可达100km以上.中沙环礁地壳性质为轻微减薄的坚硬大陆块体,厚度约为25km左右.多道地震剖面显示,环礁之上沉积层厚度较薄,除环礁西南部存在一条基底断裂——"排洪-美溪断裂"外,基本不存在其他构造-岩浆活动.而在环礁坡脚周缘,有广泛的岩浆侵入和喷出体的存在.中沙环礁上较薄的上地壳厚度和沉积特征指示了该区域可能在古新世时期经历的强烈暴露剥蚀作用.中沙海域最新开展的广角和多道地震探测填补了南海地质地球物理研究的空白,为解读该区的构造-沉积演化提供了数据基础.     

Sr and O isotopic characteristics of porphyries in the Qinling molybdenum deposit belt and their implication to genetic mechanism and type

A great deal of Mesozoic hypobatholithic granites and hypabyssal porphyries develop in the Qinling Mountains. The former has long been regarded as transformation type (or S-type), and the latter associated with Mo-mineralization regarded as syntexis type (or I-type) granitoids. Statistics show that Sr₁ and σ¹⁸O of hypabyssal porphyries respectively range from 0.705 to 0.714, and from 7.2‰ to 12.1‰, agreeing with those of hypobatholithes (Sr₁=0.705–0.710, σ¹⁸O=6.1‰–10.4‰), which indicates that they share similar material sources and petrogenic mechanism. Based on analysis of lithological, mineralogical and geochemical characteristics of these granitoids and on study of their petrogenic tectonic background and regional geophysical data, we argue that both the shallow-seated porphyries and deep-seated batholithes were the products of Mesozoic collision between South China and North China paleocontinents. Subsequently, all these grantitoids should be attributed to collision type.     

大华北地块区地震大形势研究

分析了大华北区历史地震活动分期与现代地震活动特点,讨论了大华北区及其相关区带不同地震活动幕地震空间活动特征。认为大华北地块区目前处在第四活动期的调整活动阶段,未来几年可能进入新的地震活跃幕,地震活动以5-6级地震为主,主要活动地区为燕渤带和鲁东—南黄海地块区。     

莺歌海—琼东南盆地构造-地层格架及南海动力变形分区

通过对盆地地震剖面构造-地层的详细解释,在莺歌海盆地和琼东南盆地(简称莺-琼盆地)古近纪同裂陷充填序列中识别出一条区域性的构造变革界面——T70,该界面在地震剖面上表现为显著的下削上超的地震反射结构特征,发育的时代为32～30 Ma,与南海海底扩张起始和红河断裂带左旋走滑的时间一致;T70界面将莺-琼盆地的同裂陷期地层...     

Composition variations of the Sinian-Cambrian sedimentary rocks in Hunan and Guangxi provinces and their tectonic significance

This paper reports the geochemical and zircon U-Pb dating data of the Sinian to Cambrian low-grade metamorphic rocks in the Miaoer Mountain area, Guangxi Province and the Jinjiling area, Hunan Province. Petrographic and geochemical features indicate that protoliths of these metamorphic rocks are clastic sedimentary rocks with medium weathering, which were formed in the passive continental margin. Geochemistry and zircon U-Pb ages indicate that the Sinian and Cambrian sedimentary rocks in the Jinjiling area have similar detritus components, which are characterized by abundant Grenvillian detrital zircons, suggesting a close affinity with the Cathaysia Block. The Cambrian sedimentary rocks in the Miaoer Mountain area have similar geochemistry and zircon geochronology to those in the Jinjiling area, showing an affinity with the Cathaysia Block. However, the Sinian sedimentary rocks in the Miaoer Mountain area show different geochemical features from the Cambrian sedimentary rocks and those in the Jinjiling area, and are characterized by abundant 840-700 Ma detrital zircons and less ～2.0 Ga ones, showing a close affinity with the Yangtze Block. These variations suggest that the Jinjiling area continuously accepted the fragments from the Cathaysia from the Sinian to the Cambrian, whereas the provenance of the Miaoer Mountain sedimentary basin changed from the Yangtze Block to the Cathaysia Block during this interval. This change implies a tectonic movement, which caused the further sinking of the basin in the Miaoer Mountain area and northwestward transferring of the basin center before the Middle Cambrian, so that the Miaoer Mountain basin received the detritus from the Cathaysia Block in the Middle Cambrian. This fact also proves that the Yangtze and Cathaysia blocks have converged at least in Middle Cambrian, and the southwestern boundary between them is located between the Miaoer Mountain and Jinjiling areas.