华北克拉通南部熊耳盆地晚前寒武纪年代地层格架和演化

熊耳盆地发育华北克拉通最齐全的晚前寒武纪地层,是认识华北克拉通晚前寒武纪沉积和构造演化历史的理想地区.依据收集和自测的38个碎屑岩和23个岩浆岩样品的锆石年代学数据,结合岩相区域对比、沉积古地理格局继承关系等,细化年代地层格架和分析盆地构造属性,重塑熊耳盆地晚前寒武纪构造演化历史及沉积古地理格局.重新厘定的晚前寒武纪年代地层格架将熊耳盆地演化划分为六个阶段:早长城世裂陷、晚长城世断陷、蓟县纪坳陷、待建纪早期坳陷、青白口纪坳陷及晚震旦世冰期坳陷,以及早长城世末期、待建纪中晚期和南华纪—早震旦世三期重要的沉积间断.熊耳盆地存在晚长城世和青白口纪两期碰撞型—伸展型的盆地属性转换,支持北秦岭地体与华北克拉通多期拼贴—裂解的演化模式.中元古代早长城世—待建纪早期的火山-沉积岩系及1.64～1.47 Ga非造山岩浆事件是Columbia超大陆裂解的地质响应,青白口纪早期碰撞型沉积岩系和晚期伸展型火山-沉积岩系分别是Rodinia超大陆汇聚和裂解的地质响应.     

燕山地区新元古界青白口系沉积层序与地层格架研究

燕山地区是中国新元古界青白口系出露最好、层序较为完整的地区。从沉积特征研究入手,确定了各种沉积相、微相及沉积序列,在区内青白口系划分出4种沉积体系及5种沉积相、12种沉积亚相、16种微相。对副层序的主要类型及其特征进行了分析,结合层序界面和最大海泛面的研究,将区内青白口系划分出3个层序。在层序划分和对比基础上建立了燕山地区青白口纪的地层沉积格架并对其古地理演化进行了探讨。认为燕山青白口纪的沉积为华北陆块上真正的盖层沉积。     

辽东本溪地区新元古界青白口系岩石地层格架及模型

辽东本溪地区新元古界青白口系非常发育,出露齐全。文章运用沉积学、地层学、层序地层学等理论,依据辽东本溪地区新元古界青白口系岩相岩石组合特征及空间展布规律的地质调查和研究成果,参考前人层序地层划分意见,将该区青白口系划分为2个三级层序;对层序内部的体系域进行研究,建立了本溪地区岩石地层格架和地层模型,认为该区青白口系在不同阶段的盆地演化过程继承了前期的古地理格局。     

从华南上元古界青白口系含金性论康滇地区找金问题

晚元古代青白口纪（晋宁期）华南地区发育着神农架－龙门山－康滇裂谷和东南裂谷系,成为我国重要金矿床形成的时间和空间,２０世纪８０年代以来,已找到一批大,中,小型金矿床,康滇地区也取得较大进展,这些金矿床主要属于层控矿床。文章介绍了一些重要的或典型的金矿床的主要地质特征和成矿条件,可供借鉴,最后提出了良滇地区找矿方向和找矿方法。     

华北克拉通古/中元古代界线和相关地质问题讨论

从18到16亿年,全球构造格局、古地理环境及生物演化发生重要变革。就全球地质演化历史而言,结晶基底的形成标志着古元古代的结束,而稳定盖层的发育标志着中元古代的开始。在国际地层年表上,古元古代末期(18~16亿年)被称之为"固结纪",古/中元古代的界线被划定在16亿年。在华北克拉通,一般认为"吕梁运动"是结晶基底最终形成的标志性构造-热事件,此后发育以长城系为代表的地台型沉积盖层。长期以来,我国地质界一直以长城系的沉积代表中元古代的开始,并将古/中元古代的界限置于18亿年,与国际地层年表相差2亿年,以至于在中外文献中对中国18~16亿年间的地质记录的表述方式混乱。究其原因,主要有:1华北克拉通基底的形成或最终克拉通化是以"吕梁运动"的结束为标志,结晶基底最晚期的变质年龄不晚于18亿年;2长城系的底界年龄(18亿年)一直缺乏可靠的数据,目前对华北克拉通范围内稳定盖层发育的起始时间及代表性沉积记录,尚无统一的认识;3对华北克拉通由基底形成到盖层的演化及构造体制转折的动力学过程等见解不一,也缺少精细的年代学制约。本文综述了华北克拉通尤其是南部地区18~16亿年岩浆-沉积记录的研究进展,就古/中元古代界线及相关地层对比和划分方案进行了讨论,并指出了亟需解决的重要科学问题。作者认为:1华北克拉通18~16亿年的火山-沉积记录在其南部地区最广泛、最完整。其中,熊耳群火山岩系(18~17.5亿年),包括底部发育的河湖相砂岩-泥岩沉积——大古石组,早于蓟县剖面的长城群,是华北陆块结晶基底形成后最早的盖层沉积。2华北克拉通古/中元古代的分界年龄目前有2种选择:一是18亿年,即熊耳群火山岩系底部大古石组的起始沉积年龄;二是16亿年,将蓟县剖面长城系的高于庄组划归蓟县系,长城系的大红峪组及以下地层归为古元古代,18~16亿年的火山-沉积岩系均归为古元古代末期的固结纪。3华北克拉通18~16亿年的地质记录包括早期的熊耳群和晚期的长城群火山-沉积岩系,以及多期次的基性岩墙、斜长岩杂岩体、A-型花岗岩(包括环斑花岗岩)等的发育。目前对它们的成因和产出的地球动力学背景存有诸多争议,精确构建该时期岩浆-沉积作用的时序,并与全球典型克拉通进行对比,进而解析华北克拉通由结晶基底形成到稳定盖层发育阶段的构造体制转折和动力学过程,为重新厘定古/中元古代界线和相关地层划分方案提供依据。这些是我国前寒武纪地质研究的重要课题。     

华北克拉通东南缘皖北地区发现~1.82 Ga斜长角闪岩

正1研究目的(Objective)华北克拉通是世界上最古老的克拉通之一,位于其东南缘的皖北地区早前寒武纪地质体主要由太古宙—古元古代的变质岩系(霍邱岩群、五河岩群)和古元古代变质侵入体组成;但因被青白口纪以来的沉积盖层所掩盖,地表露头少见,仅在蚌埠—凤阳—五河等地零星出露。近年来,较多研究认为皖北地区应为古元古代胶—辽—吉活动带的南延部分,具有与胶—辽—吉活动带相同的构造背景。本文报道了皖北地区新发现的古元古代斜长角闪岩,为华北克拉通东南缘的构造演化研究提供了依据。     

云南晋宁地区柳坝塘组凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其对晋宁运动的制约

云南晋宁地区柳坝塘组凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄(890±9Ma、834±34Ma)和Hf同位素分析结果,有利于云南晋宁地区青白口系的年代定位,为中国南、北方青白口纪地层对比提供了可靠的同位素年龄数据。通过同位素年代学研究探讨昆阳群与八街群的关系,对比华南块体青白口系区域地层和构造演化序列,特别是对晋宁运动底界年龄进行限定。对柳坝塘组凝灰岩样品LBT26-3和LBT26-4进行Hf同位素分析。结果显示,柳坝塘组凝灰岩主要来自于中元古代的岩浆物质,几乎不含地壳组分。样品LBT26-3的εHf(t)值较高,二阶段Hf模式年龄较小,说明其组分为更年轻的岩浆物质,显示在柳坝塘组形成时期可能发生了持续的陆壳增生事件,此区域可能更多为洋壳组成。上述年龄为云南青白口纪地层的对比增添了可靠的年代学依据。     

鄂尔多斯盆地基底结构及早期沉积盖层演化

鄂尔多斯盆地基底主要形成于太古宙—古元古代,岩石组成极为复杂,大多经历了较强的区域变质作用,变质程度一般达到了(高)角闪岩相—麻粒岩相,属变质程度较深的区域变质岩系,主要是各种片岩、片麻岩及变粒岩、石英岩、大理石及花岗片麻岩等;基底结构具有较为明显的分区特征,可划分为北部、西北部及中南部三个大区,走向总体以北东向为主;从演化过程来看,鄂尔多斯盆地基底是华北克拉通形成过程中的太古宙微陆块之一,古元古代末可能是其与华北拼合为一体的关键时期。早期沉积盖层主要经历了长城纪陆内裂陷、蓟县纪边部沉降、青白口纪—南华纪整体隆升和震旦纪边缘拗陷4个演化阶段,沉积环境总体以海相为主,晚期局部具陆相特征,不同时期的沉积物特征有较大差异,可能主要受构造、气候环境的共同制约;早期沉积盖层整体上受基底结构和构造控制明显,越早期影响越大;盆地西南边缘一直是最活跃的构造沉降区,基底构造所处位置特殊可能是其最主要的原因。     

华北地台北缘中晚元古代地壳运动与地壳构造

华北地台北缘中晚元古代地壳运动分为燕辽旋回（１８～８．５亿ａ）、满家滩旋回（８．５～６亿ａ）。燕辽旋回为本区中、晚元古代坳拉谷发生发展消亡阶段，即地台第一盖层沉积地槽中晚元古代洋壳形成阶段。此阶段的白云鄂博亚旋回（１８～１４亿ａ）伸展裂陷作用为坳拉谷发生发展期，形成长城系；什那干亚旋回伸展拗陷作用为坳担谷发展萎缩期，形成蓟县系；汛河亚旋回收缩拗折作用为坳拉谷萎缩消亡期，沉积青白口系。地台北缘为被动大陆边缘。满家滩旋回地槽区向地台俯冲作用使地台第一次抬升隆起遭受剥蚀，仅在局部坳陷沉积震旦系、地台北部边缘为活动大陆边缘。     

古/中元古代界线:1.8Ga

年代地层表是我们描述地球历史演化的时间框架,也隐含着我们对地球演化过程的基本认识,承载着一系列核心科学问题。现有的国际前寒武纪地质年表存在不少问题,还没有被普遍接受的新方案。在现行国际地层年表(IUGS 1989—2004)中,20～18亿年被称为造山纪,18～16亿年被称为固结纪,16～14亿年被称为盖层纪,也即:造山运动结束到盖层发育之间的过渡时期为固结纪,而将盖层的广泛发育作为中元古代的开始。在我国,由于"吕梁运动"是华北克拉通结晶基底最终形成的标志性构造-热事件,此后发育以长城系-蓟县系-青白口系为代表的地台型沉积盖层,因此我国地质界一直以长城系的底界代表中元古代的开始,并根据"吕梁运动"结束时间,将古/中元古代的时间界线置于18亿年。2012年国际地层委员会提出了一份全新的全球前寒武纪地质年代表划分建议方案,其中2060～1780Ma阶段被称为古元古代哥伦比亚纪,主要以Columbia超大陆的聚合为特征;而之后17. 8～8. 5亿年的近10亿年间,则被定义为罗迪尼亚纪,代表了从Columbia超大陆裂解到Rodinia超大陆聚合的漫长阶段。即这一新建议方案的古/中元古代界线为17. 8亿年,与我国学者长期以来所坚持的古/中元古代分界是基本一致的。在华北克拉通,"吕梁运动"的结束时间在～18亿年,此后整体处于多期裂解的陆内伸展环境,长城系-蓟县系基本上属于连续的陆表海沉积。近年来的研究表明,燕山地区长城系的底界年龄约为17亿年,长城系与蓟县系的分界则为16亿年。如果一味按照现行国际地层划分方案,其古/中元古代的界线(16亿年)将对应于长城系-蓟县系的分界,华北克拉通这套盖层型沉积将被人为分割为两部分,这显然是很不合理的。值得注意的是,在华北克拉通中部吕梁地区发育的小两岭组火山岩和在其南部地区发育的、也是世界范围内同时期最大规模的火山活动——熊耳群火山-沉积岩系,是华北克拉通结晶基底之上最早发育的盖层沉积,其起始形成时间约为18亿年。这与新建议的古/中元古代分界非常接近。从全球地质演化来看,从18到16亿年,造山作用结束,Columbia超大陆开始裂解,岩浆作用方式和岩浆岩组合类型及其地球化学特征发生明显改变,如斜长岩、环斑花岗岩在世界主要克拉通均有发育。与此同时,稳定沉积盖层开始广泛发育,条带状铁建造(BIF)消失,代之以鲕状或粒状矿物集合体组成的浅海富铁沉积,另外海相硫化物沉积、有核原生生物等也首次出现。所有这些都标志着,在此前后,地球岩石圈、水圈和大气圈均发生了重大转折,生物圈也进入新的演化阶段,标志着地球进入"中年期"演化阶段。虽然地球演化发生重要转折的根本原因和细节还有待进一步深入探讨,但这一转变的起点或最重要的时间点,无疑就在18亿年前后,因此,本文认为,应将其作为全球古/中元古代的时间界线。     

黄土与地球系统--李希霍芬对黄土研究的贡献及对地球系统科学研究的现实意义

李希霍芬是19世纪德国著名的地质学家,对欧洲和中国黄土的研究工作,以及后来的黄土研究有着深刻影响,其学术思想在地球系统科学研究的时代依然有重要的现实意义。文章简要回顾了李希霍芬对黄土研究的贡献,并探讨这些贡献与黄土研究在地球系统科学研究中的现实意义。从李希霍芬时代到今天,黄土作为全球宝贵的地球系统演化的历史记录,在揭示地球岩石圈、水圈、大气圈、冰冻圈、生物圈及宇宙事件对地球系统的影响发挥了重要作用,并在未来地球系统科学研究时代有旺盛的生命力。     

新元古界生物多样性及上元古系的命名

针对目前全球上远古系命名上存在的分歧,从整个元古界系级单位划分命名的基本原则出发,结合未元古纪全球生物多样性的特点,提出了交示上远古用多细胞后生生物（包括各种微体和宏体的多细胞、植物）首次大量的,以多样化和物色化形式广布全球这一重要事件给予正式命名,称其为“后生生物系（纪）”,简称为“后生系”（Ｍｅｔａｂｉｏｔｉａｎ）这一新的命名方案不仅符合国际地层季员会１９８９年通过的前寒武系划分方案中关于元古界系级单位划分命名的基本精神,而且充分体现了未元古纪全球生物发展演化的重要特色,同时有利于消除目前世界许多国家争用各自的地名来命名上元古系所造成的分坡。     

基于GIS技术的矿产资源信息系统

地质资料基本上可以分为空间数据和属性数据两大类.它们是地学数据不可分割的两方面,客观上要求统一进行管理.采用地理信息系统技术,可以彻底解决两种类型数据统一管理问题.结合正在开展的辽宁省矿产资源勘查、开发与利用规划工作,论述了建立基于GIS技术的辽宁矿产资源信息系统实现数据可视化和空间模型分析的思路和实现方法.它为今后矿产资源管理工作实现全面科学化管理提供了现代化手段,也为制定行业发展规划以及进行生产决策提供了支持,进而促进地质找矿和矿产开发的工作部署朝思维可视化及思路多样化的方向发展.     

对地球系统科学的几点认识

地球系统科学将是２１世纪地球科学的主旋律,它被定义为：“将地球作为一个整体来伯全部知识;对地球的气圈、水圈、生物圈和岩石中的各种作用及各层圈间相互作用时间进行的研究”。此种学术思想可追溯到１００多年前,见於文字也有近二十年。它对当代地学的发展起了重要的推动作用,有四个特点：地球现象的远距离相互联系、影响;内动力和外动力研究一体化;地质作用和生物作用研究一体化;一类活动作为地球系统的一部分。当前地球系统科学的发展也提出了一些新问题,主要的是：在学术思路上对与岩石圈有关的地质作用有所忽视;观察研究系统不全面;还未深人到资源形成和小环境的研究中。近年来的观测试验表明,发生在岩石圈的各种地质作用正积极参与垒球各圈层间的物质能量交换。对它们的忽视,可能正是目前一些生物地球化学循环模型无法平衡的原因。     

陕西洛南─古城一带的震旦系

据对陕西洛南─古城一带所出露的一套钙质砾岩的沉积特征及其与国内相应层位的对比研究．提出这套砾岩应属于震旦系．     

阿尔金断裂系特征及其找矿前景

阿尔金断裂系由多条次级断裂组合而成,其中各种构造形态发育,在平面上呈雁列、分支复合状。最主要的两条大断裂分别是北缘和南缘断裂,北缘为逆冲断裂,南缘为走滑断裂。阿尔金主断裂控制了南北两个不同构造区的石棉、金、铅锌、铜、稀土、宝石等多种矿产资源,具有良好的找矿前景。     

辽宁南华系的划分及其特征

南华系以冰川活动的广泛出现为其特征,始称“南华大冰期”,但辽宁南华系中迄今尚未发现冰成岩沉积.相反,辽宁南华系却发育大量的宏观藻类化石,反映出当时温暖潮湿的古气候条件.世界各地前寒武纪晚期冰川活动,均出现于低古纬度位置.根据古地磁资料,辽宁南华系分布于中、高古纬度位置.因此,辽宁南华系不会发育冰成岩.辽宁发育“温暖型南华系”,这将对全国的南华系划分对比提供新的研究思路.     

建议在我国统一使用全球通用的正式年代地层单位——埃迪卡拉系（纪）

震旦系（纪）的涵义屡屡变更,争论不断,出现过许多问题。系名Sinian（震旦系）和系的“层型剖面”都是在选取“末元古系”的正式名称和“金钉子”的国际竞争中没有得到多数国际学者支持的候选名称和候选剖面。我国最新正式修订的“震旦系（纪）”与全球年代地层（地质年代）单位埃迪卡拉系（纪）的概念完全相当。系一级的全球单位一旦正式...     

滑坡系统非线性识辨

基于现代控制论中的平滑、滤波、预测和参数估计理论,研究了滑坡系统非线性识辨的理论及实现方法。分析了该理论的应用前景。     

京津地区长城系下伏变质岩系变质年龄及长城系底界年龄的厘定

长城系属中元古宇底部,其底界年龄一直存在争议。国内发表的数据在2000-1640Ma之间。通过分析以往数据,并据近年新资料,认为长城系底界年龄划在(1700±20)Ma是比较合理的。