关于地质学科“十五”优先资助领域的思考

地质学科从1998年起就开始着手"十五"优先资助领域的遴选工作.1999年,成立了地质学科"十五"优先领域专家咨询组.在广泛征集地学界的建议和意见的基础上,1999年2月,地质学科与地球化学学科联合举行了专家咨询组会议,提出了"十五"期间优先资助的领域和研究方向.之后,广泛征求了专家的意见,并专文发表在<科学通报>1999年第23期上.与此同时,地质学科也一直接受由专家个人或群体提交的"十五"重大、重点项目立项建议书.截止到2000年7月,已陆续收到立项建议书160份.     

天山北缘侏罗系地层热历史演化及其地质意义：磷灰石裂变径迹和镜质体反射率证据

对天山北缘石场-玛纳斯、安集海河和四棵树河地区18个样品进行了磷灰石裂变径迹年龄测定,同时测定了中生界地层10件裂变径迹样品相应煤层的镜质体反射率。结果表明地层由老到新镜质体反射率逐渐增加,磷灰石裂变径迹中值年龄逐渐降低。石场-玛纳斯地区,下部三叠系煤层镜质体反射率 R_o 值较低,为O.56%,磷灰石裂变径迹中值年龄较大,为125.3±9.1Ma;八道湾组煤层 R_o 为0.53%～0.64%,磷灰石裂变径迹中值年龄介于81.3±4.7～87.8±5.9Ma;上部西山窑组煤层 R_o 最高,达到0.81%,磷灰石裂变径迹中年龄较低,为44.0±5.4～11.8±1.8Ma;相同层位,东部石场-玛纳斯一带 R_o比西部四棵树地区高,磷灰石裂变径迹年龄刚好相反。磷灰石裂变径迹模拟结果表明中生界三叠系、下侏罗统地层的埋藏深度相对较浅,上覆沉积持续的时间到晚侏罗世到早白垩世基本上已经结束,然后保持在基本不变的深度,直至中新世,不整合在三叠系之下的花岗岩的模拟结果也支持这样的认识。晚侏罗世—早白垩世的冷却降温事件可能是地温梯度变化和隆升作用的共同结果;中侏罗统地层埋藏增温过程持续时间较长,在玛纳斯地区直至渐新世末期。所有样品中磷灰石裂变径迹模拟都记录了10Ma 左右的快速冷却过程,近4～5km 的地壳表层物质被剥蚀,平均剥蚀速率400～500m/Ma。这一剥蚀过程应该与天山地区的快速隆升,以及向北的冲断推覆作用相对应。天山地区山前带的变形应不早于10Ma,这一认识与野外地质证据一致。     

天山北缘前陆冲断带形成时间的地层学证据

乌鲁木齐附近天山北缘喀拉扎背斜及其周缘的地层学分析表明，上中新统一上新统昌吉河群(N1-2ch)(相当于独山子组N1-2d)是喀拉扎山地区发育的生长地层，是喀拉扎背斜形成时的同构造沉积层序．这个结论表明、包括喀拉扎背斜在内的天山北缘第一排前陆冲断构造带形成于晚中新一上新世时期．     

天山东段隆升过程的裂变径迹年龄证据及构造意义

东天山基底隆升过程主要发生在新生代之前，白垩纪后该地区没有发生过快速隆升。东天山隆起带构造面貌基本继承了中生代的特征，这与天山西段主要是新生代陆内造山形成的构造地貌明显不同。其原因可能与古生代南天山洋盆自东向西的剪刀状闭合和塔里木板块的斜向碰撞有关。     

利用射气测深曲线测定岩石的氢气扩散系数和射气能力

在实验室条件下研究岩石的射气扩散及它的射气作用是一个复杂而长期的过程。因此,最近注意了直接在天然条件下利用射气浓度按深部分布的实际曲线来研究这些作用的可能性。射气测深曲线(或简称ЭЗ曲线)的实验——理论研究表明,曲线形状主要取决于氡气的扩散速度,氡源在所研究的岩石中的分布特点及其岩层的厚度和分界面(边界条件)的气体交换条件。上述的每一个因素都决定着ЭЗ曲线的特征,从而,可根据曲线的形状求出确定的参数值。     

北京十三陵——西山髫髻山组火山岩年龄及其地质意义

北京西北部地区分布着大量的火山岩,对北京西山大台和十三陵地区的髫髻山组火山岩分别进行了SHRIMP锆石U-Pb和LA-ICP-MS定年,并对十三陵地区的髫髻山组火山岩进行了地球化学研究。结果表明,十三陵地区的髫髻山组火山岩地球化学特征和北京西山髫髻山组火山岩具有相似性。火山岩地球化学特征表现为高Al_2O_3、Ca O、Na_2O,低Ti O_2和Mg O,在TAS图中落入粗安岩和英安岩区域,REE分馏明显,LREE富集,HREE亏损,Eu异常不明显,富集大离子亲石元素K、Sr、Ba,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti,高的Sr/Y比值,同时Yb和Y的含量较低。在大台地区,分别获得了髫髻山组火山岩底部角砾岩和中部安山岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄为152.1±1.9Ma、149±2Ma,侵入到髫髻山组下覆九龙山组地层中一闪长岩岩床年龄为149±3.2Ma;在十三陵地区,分别获得了髫髻山组底部凝灰岩、中部火山角砾岩和上部安山岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为157.2±1.2Ma、155.2±1.7Ma、153.1±2.2Ma。结合前人研究,十三陵地区髫髻山组火山时代为157~153Ma,大台地区髫髻山组火山活动时间为152~137Ma,十三陵地区的火山活动时间要稍早于北京西山大台地区。大台地区和十三陵地区地球化学、地质年代学及区域地质特征表明,北京西山和十三陵地区喷发时间的差异是由于燕山运动所形成不整合面的穿时性导致的,位于髫髻山组之下的不整合是一个主不整合面。     

库鲁克塔格—星星峡是古生代末天山最高地区

在分析造山带研究进展的基础上 ,提出了构造高程 (或层次 )的比较分析在古造山带构造地貌识别中的重要性。根据构造高程的分析并结合塔里木盆地物探资料 ,提出库鲁克塔格—星星峡地区是古生代末境内古天山山系最高的区域。东天山基底岩系是古天山根带相的产物 ,东西天山的差异是塔里木板块与天山斜向碰撞的结果     

青藏高原北缘阿尔金走滑边界的侧向扩展:甘肃北山晚新生代走滑构造与地壳稳定性分析

对北山地区遥感影像和野外地质特征的分析表明,自阿尔金断裂带向NW方向依次出露三危山-双塔断裂、大泉断裂和红柳河断裂.这些断裂近于平行,且同为左行走滑断裂,具有相似的展布特征,空间走向均为NE40～500°,断裂系末端均发育"树枝状"分支断层,在断层夹块之间形成"多米诺"构造,构成了北山地区主要的构造样式.断层谷地沉积物分析和断层泥ESR年代学测试结果表明,三危山-双塔断裂形成于上新世(N2κ),大泉断裂形成于早更新世(1.2～1.5Ma),而北山地区分支断层和次级断层的活动在400 ka之后.对北山地区断裂构造几何学和年代学的研究表明.阿尔金断裂系晚新生代以来向NW方向的侧向扩展,是阿尔金走滑边界重要的生长方式.北山地区特殊的走滑构造组合样式,使该地区的构造变形难于在某条断层上聚集能量,而分散在若干条次级断层上的位移量又微乎其微,该地区成为"最稳定的活动区".     

塔里木克拉通早前寒武纪基底层序与组合：颗粒锆石U-Pb年龄新证据

采用颗粒锆石U-Pb定年方法,测得塔里木东北缘库鲁克塔格地区不整合于原兴地塔格群(现双横山组)之下的红卫庄花岗片麻岩结晶年龄为1943±6(2σ)Ma,表明库鲁克塔格地区早前寒武纪结晶基底之上的第一套稳定盖层应为中元古界,与华北长城系相当。在早前寒武纪表壳岩系斜长角闪岩中得到锆石生成年龄为2492±19(2σ)Ma,托格灰色片麻岩锆石结晶年龄为2337±6(2σ)Ma,并同时获得其中可能有2660±2(2σ)Ma、2782±4(2σ)Ma捕获晶年龄。上述年龄新资料表明,以库鲁克塔格地区为代表的塔里木克拉通早前寒武纪基底中可能发育有新太古代岩石,但其主要以残留包体形式分布于托格灰色片麻岩中,以托格灰色片麻岩为主体的早前寒武纪块体可能形成于(新太古代)-古元古代。     

兴蒙造山带中段北部晚古生代两期岩浆活动及其构造意义

兴蒙造山带位于中亚造山带东段,长期以来是地质学家研究的焦点区域。内蒙古巴彦乌拉地区位于兴蒙造山带中段北部苏尼特左旗以北,广泛出露晚古生代宝力格组火山—沉积地层和酸性侵入岩体。本文对阿尔善宝拉格附近的宝力格组中性火山岩和侵入其中的花岗斑岩岩墙,及巴彦乌拉苏木南部花岗闪长岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年,定年结果显示,宝力格组火山岩年龄为310.5±0.78 Ma,与巴彦乌拉苏木北部地区火山岩年龄(307.1±6.3Ma,308.9±1.8Ma)一致,证明本区宝力格组地层形成于晚石炭世;花岗闪长岩和花岗斑岩岩墙年龄分别为312.5±0.75 Ma和286.6±0.75 Ma,形成时代分别为晚石炭世和早二叠世;通过区域对比分析认为,兴蒙造山带北部晚古生代存在晚石炭世和早二叠世两期重要的岩浆活动,统计获得峰值年龄分别为318Ma和281Ma。岩石地球化学特征显示,本区晚石炭世宝力格组火山岩具有由低钾拉斑向钙碱性、碱性系列过渡的特征,并以钙碱性和碱性系列为主;早二叠世花岗斑岩为A型花岗岩,具有与邻区锡林浩特及巴彦乌拉—东乌珠穆沁旗带内A型花岗岩类似的地球化学特征;在花岗岩构造判别图中,花岗斑岩落入后造山区域,晚石炭世到早二叠世期间岩浆的形成环境向后造山环境逐渐演化,同时在SiO2和Na2O对K2O相关图解中,K2O含量具有增高变化的趋势,暗示构造环境有向更加稳定的板内环境演变的特征。因此,结合前人地质资料,兴蒙造山带北部晚古生代大量火山岩浆活动可能与二连—贺根山蛇绿混杂带形成有关,晚石炭世时期研究区处于后造山阶段,随着早二叠世大量A型花岗岩、碱性岩浆和双峰式火山岩的形成,该区进入造山后期更广泛的伸展环境。