琼北地区第四纪熔岩隧道群研究：形态学及其比较行星学意义

熔岩隧道是全球第四纪玄武质火山区常见的火山活动产物,主要发育在绳状和块状熔岩分布区,是地表玄武质岩浆输送系统的重要组成部分。我国分布大量的第四纪玄武质火山岩,前人针对其熔岩地貌、岩浆成因及演化过程开展了大量的研究,但对其中的熔岩隧道却关注较少。而熔岩隧道的研究对于理解熔岩流的运移过程及地表熔岩构造地貌的演化均具有重要意义,尤为有意义的是,近年来在月球和火星上的玄武质熔岩区发现了大量的疑似熔岩隧道的熔岩地貌,这些巨大的管状地下空间是人类未来在地外岩石星球上建立稳定庇护基地的优选对象,因此开展地球熔岩隧道的比较行星学研究可以为地外熔岩隧道的探索工作提供重要线索。为此,本文通过对琼北地区的熔岩隧道群开展详细的形态学和比较行星学研究,为进一步探索月球和火星熔岩隧道特征和规模大小提供形态学信息。     

浙东石浦组叠层石-虫管生物礁灰岩地层的年龄与沉积相

浙江东部象山、三门及新昌一带断续出露一套石浦组的叠层石-虫管生物礁灰岩,长期以来对其的时代、成因及形成环境存在很大争议。根据对其中火山岩夹层锆石U-Pb同位素年代学测试,生物礁灰岩之下的流纹斑岩的年龄值为117.80±2.20 Ma,生物礁灰岩夹层玄武岩年龄为116.05±0.99 Ma。因此,这套生物礁灰岩约形成于约116 Ma早白垩世Aptian期。其O/C同位素测定的计算结果是:Z=70.273~79.565,远小于120,是典型的陆相湖泊形成的碳酸盐岩。在岩石地层上,石浦组为双峰式火山岩—湖相碎屑岩—生物礁灰岩透镜体组合,在区域上可与馆头组双峰式火山岩—河流湖泊相碎屑岩—泥灰岩透镜体组合对比,但因靠近火山口,所以沉积相有所不同。造礁生物以蓝细菌(Cyanobacteria)和龙介科(Serpulidae)管栖蠕虫为主,还有部分可能为缨鳃科(Sabellidae)管栖蠕虫的蜂巢状虫管化石。蓝细菌形成的叠层石形态类型包括:大型层状叠层石Stratifera undata、小型团块状叠层石Nanxiongella formosa、微型柱状叠层石Pseudogymnosolen multiblast及大型穹隆状叠层石Cryptozoon proliform等;龙介科虫管有孤立生长的Sinoditrupasp.及成簇生长的Acerrotrupasp.等。当时所处的环境主要为火山活动频繁的破火山口湖,以及临近火山口的火山洼地湖泊,一度具有通海潮汐水道。在具有通海潮汐水道时期,其古地理环境为深入陆地的峡湾潮坪环境,沉积物以陆源碎屑为主,夹少量潮汐携带来的海相生物碎屑。     

江西金溪熊家山钼矿床加里东期与燕山期花岗岩对比及其对成矿作用的启示

加里东期和燕山期花岗岩是华南分布最广的二期花岗岩,以往的研究较少关注它们之间的成因联系及各自对成矿的贡献。江西金溪熊家山Mo矿床同时发育有加里东期和燕山期花岗岩,本文对该区二期花岗岩进行了锆石U-Pb年龄及元素与Sr-Nd-Hf同位素组成的系统测定,据此揭示了二者地质地球化学特征的差别,并探讨了它们之间的成因联系及其对成矿的可能制约关系。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年表明,区内加里东期和燕山期岩体的成岩年龄分别为~440Ma和~155Ma。化学组成上,二期花岗岩均具有亚碱、过铝、贫铁的特征,但加里东期花岗岩更富铝,而燕山期花岗岩总体更富碱。二期花岗岩均富Cs、Rb、Th、Pb和轻稀土,贫Ba、Sr、P、Ti、Nb、Ta,但燕山期花岗岩Nb、Ta、Th含量更高,并具有偏高的Rb/Sr和Rb/Ba比值、偏低的K/Rb比值和LREE/HREE比值,以及更显著的铕负异常,指示其演化程度更高。Sr-Nd-Hf同位素组成指示加里东期花岗岩主要起源于早中元古代基底地壳物质的部分熔融,幔源或初生地壳组分未显著参与成岩过程。燕山期花岗岩具有与加里东期花岗岩类似的Sr-Nd-Hf同位素组成,且在燕山期花岗岩中存在较多的加里东期岩浆继承锆石。综合分析表明,燕山期花岗岩并非完全起源于加里东期花岗岩的重熔,后者仅是作为燕山期花岗岩源岩的组成部分参与成岩。区内钼成矿主要受燕山期岩浆事件制约,燕山期花岗质岩浆的隐爆对成矿具有重要的控制作用。加里东期花岗岩对成矿的影响主要体现在两方面,其一是通过直接参与燕山期花岗质岩浆的形成为成矿提供部分物源,另一方面是该期岩浆活动促进了陆壳的成熟和成矿元素的富集从而间接制约成矿。     

浙西北木瓜燕山期花岗斑岩的定年、地球化学特征及其地质意义

浙晥赣相邻区形成于晋宁期的木瓜岩体中发现有花岗斑岩和两期辉绿岩脉的出现。对其中花岗斑岩中锆石采用LA-ICP-MS技术测年,结果显示其侵位时间为142.2±1.2Ma,即形成于早白垩世。花岗斑岩具有高的SiO₂,K₂O+Na₂O含量和K₂O/Na₂O比值,属过铝质的花岗岩。花岗斑岩和早期辉绿岩比晚期辉绿岩富集K、Rb等大离子亲石元素和Ta、Zr、Hf等高场强元素,但亏损Sr和Ti。花岗斑岩和两期辉绿岩的稀土元素配分模式均为LREE富集的右倾型,花岗斑岩中负Eu异常明显,早期辉绿岩次之,晚期辉绿岩无Eu异常,反映它们的斜长石结晶程度不同。在微量元素蛛网图中花岗斑岩和早期辉绿岩有较明显的Nb亏损,而晚期辉绿岩Nb亏损不明显。花岗斑岩的Y/Nb比值>1.2以及Nb,Ti和Sr亏损可能指示其来自壳源或具有来自与俯冲有关的物质。Sr-Nd-Pb同位素组成分析结果表明花岗斑岩的(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i 值为0.71134~0.71748,ε_Nd(t)值为-3.3~-6.4,Pb同位素比值(²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb)_i为18.49~18.56,(²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb)_i为15.62~15.65,(²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb)_i为38.57~38.68;早期辉绿岩的(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i 值为0.71408~0.73010,ε_Nd(t)值为-0.05~+0.85。地球化学和同位素特征表明花岗斑岩为壳源成因,与早期辉绿岩脉和晚期辉绿岩脉均形成于陆内拉张环境中。而两期辉绿岩均来自地幔源区,且岩浆作用过程以部分熔融为主。通过对木瓜花岗斑岩与两期辉绿岩的研究并对比浙皖赣邻区的相关地质特征,笔者认为木瓜花岗斑岩和早期辉绿岩侵位于早白垩世早期华南岩石圈伸展背景下,随着拉张的持续,有广泛的晚期辉绿岩墙的侵位;结合浙皖赣地区123~129Ma时期出现的A型花岗岩也形成于陆内造山后伸展环境,指示了从145Ma以前的活动大陆边缘向145Ma以后陆内岩石圈减薄和伸展环境转变的一系列构造体制转换过程。结合前人的研究成果,认为浙西北及邻区从晚侏罗世至晚白垩世岩浆-构造演化过程如下:约170Ma开始,在古太平洋板块俯冲作用的构造体制下伴随有陆内深大断裂的再活化作用,华南开始进入碰撞造山阶段。从约145Ma开始至约123Ma,华南板块可能逐渐进入碰撞造山后的陆内拉张环境,在扬子地块南缘如浙西北及其邻区早白垩世形成少量花岗斑岩和两期辉绿岩脉及随后形成较多的A型花岗岩。在约117~121Ma,进入太平洋板块俯冲碰撞阶段,117Ma以后进入碰撞后的伸展阶段,在东南沿海地区形成了大量的中酸性火山岩和A型花岗岩及辉绿岩墙群。     

矿产资源与生态环境资源同步开发探讨

矿业是国民经济发展的基础产业，在我国经济社会发展中起到了不可替代的重大作用。面对21世纪我国矿产资源的严峻形势，矿业的基础地位仍必须加强，为我国今后的经济安全和社会发展提供有力的保障。另一方面，我国的矿产资源开发同时还产生了环境的负面效应。如采矿、选矿、冶炼中产生大量的废渣(废石和尾矿)、废水和废气，对周围甚至更大范围的土壤、水体和大气造成了严重污染，包括重金属、侵蚀性物质、有毒化学物质及放射性污染。又如开矿需要剥离岩土和地表植被，使生态环境遭到破坏。此外，矿产资源的开发还引发各种地质灾害。如地面坍塌、地面沉降、山体崩塌、滑坡、泥石泥、水土流失等。大量资料表明，有的地区因矿产资源开发而破坏、污染环境和造成地质灾害所带来的经济损失已抵消甚至超过了矿产经济效益，并造成了严重的人员伤亡。因此必须解决好矿产资源开发中的环境保护问题。矿产开发与环境保护之间存在一定的矛盾，迄今未得到很好解决。根据目前国内外矿产资源开发的问题和经验，笔者提出矿产资源与生态环境资源同步开发的一体化思路。即将矿产资源开发与生态环境保护统一起来。①建立绿色矿业开发模式，保证区域生态环境容量、社会价值与矿产开发规模、速度和经济价值的协调性；②实行生态环境有偿利用和有偿开发制度；③加强矿山生态环境技术的研究与推广工作，依靠先进有效的科学技术与较低廉的费用使矿山环境保护得以卖施；④将矿产资源与生态环境资源同步开发纳入法治的轨道，完善并严格执行有关矿山环境保护的法规，建立一部门主管、多部门督查的有力监管体系。     

浙东象山石浦生物礁灰岩时代厘定及其层位归属

浙东象山石浦附近出露1套火山-沉积岩系,前人称为石浦组,分为上、下两段:下段为泥岩、砂岩与叠层石-虫管生物礁灰岩互层;上段以双峰式火山岩组合为特征。长期以来,关于石浦组层位归属和生物礁石灰岩的时代存在争议。文章对在象山石浦组上段流纹岩和下段沉积岩中新发现的玄武岩夹层进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,测得它们的年龄分别为(117.8±2.2) Ma和(116.1±1.0) Ma,表明象山地区石浦组形成于早白垩世晚期,经区域地层对比研究,确定石浦组与馆头组层位相当,属于同期异相地层。     

陆相火山岩区填图方法的实践——以浙江嵊州新生代玄武岩为例

从20世纪90年代以来,中国陆相火山岩区调查工作普遍采用"火山构造-火山岩相-火山岩性"三位一体的思路与工作方法。以浙江嵊州地区1∶5万区域地质调查工作为例,探讨了该方法在大面积新生代玄武岩区中的应用。系统的野外调查及研究显示,在新生代玄武岩区,遥感技术及新的影像图是火山岩区填图的关键,图像解译-野外验证的反复实践,是提高填图效果和质量的有效方法。在野外,特殊的地貌、爆发相的集块角砾岩及火山颈相的玄武玢岩往往指示了火山机构的中心;火山岩相、喷发间断是划分火山旋回的关键。火山机构、火山岩相、火山岩性的时间-空间变化是恢复古火山喷发历史的关键手段。     

华南中生代火山活动时空演化及其问题探讨

为进一步探讨华南中生代火山活动特征,在回顾以往火山活动研究工作的基础上,本文提出了中生代火山活动旋回划分的修订方案,讨论了近年新发现的NE向侏罗纪火山岩带问题,进而分析了侏罗纪—白垩纪四个火山活动旋回的构造意义,认为反映了华南重要的四个构造演化阶段。     

雁荡山世界地质公园火山岩年代学研究

雁荡山是中国第一个以中生代火山为主题的世界地质公园.长期以来,关于雁荡山火山岩时代及其层位归属存在争议.为了配合世界地质公园的申报、建设并提高其科学研究程度,笔者等对雁荡山火山岩开展了系统的同位素年代学研究.自下而上3个火山地层单元的锆石SHRIMPU-Pb年龄测定表明,雁荡山火山岩的形成时代为97.2~105.6Ma,属于早白垩世晚期;经区域地层对比,确定其层位应归属永康群小平田组,这为整个浙东、乃至与闽东之间的晚中生代火山-沉积地层系统划分与对比,提供了重要地质依据.     

长江中下游成矿带九瑞矿集区含矿（Cu-Au）岩体的锆石U-Pb定年及其地质意义

江西九瑞（九江-瑞昌）地区是长江中下游铜-铁-金（硫）成矿带的一个重要的矿集区,位于成矿带的西段。本文选取了区内研究程度相对薄弱的丁家山、洋鸡山、宝山、铜岭和大浪等5个与Cu-Au成矿作用密切相关的花岗质岩体,首次进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄测定,并讨论了其地质意义。测年结果显示,上述岩体分别形成于145.4±1.2 Ma、144.8±1.3 Ma、143.6±1.2 Ma、141.2±1.3 Ma和146.4±1.2 Ma,为晚侏罗世-早白垩世岩浆活动的产物,同时也可以近似代表各矿床的成矿时代。结合区域地质资料,认为九瑞矿集区内这一成岩-成矿地质事件可能与古太平洋板块俯冲挤压造山作用后期整体向弧后伸展环境过渡的地球动力学机制有关。是否为区域性加厚下地壳、拆沉下地壳部分熔融或洋脊俯冲作用的产物,还有待进一步研究。