扬子地块西、北缘中元古代地层的划分与对比

广泛分布于扬子地块西缘和北缘的中元古代地层经历了强烈的变形和绿片岩相的变质改造。根据形成时代,该区的中元古代可以识别出两个阶段,中元古代早期(1.8~1.4Ga)和中元古代晚期(1.4~1.0Ga)。中元古代早期的地层包括大红山群、东川群、河口群和通安组(1~4段),中元古代晚期的地层主要由分布在扬子地块西南缘的昆阳群、会理群和分布于扬子地块北缘的神农架群和打鼓石群组成。新的锆石原位定年结果表明,通安组的凝灰岩形成于1744±14Ma左右,河口群角斑岩形成于1659±23Ma左右,侵入会理群天宝山组的辉长辉绿岩形成于1026±7Ma左右。根据岩石组合、形成环境以及年代学资料,中元古代早期的大红山群、东川群、河口群和通安组(1~4段)形成时代相近,地层组成基本相同,它们都含有与岩浆热液有关的铁氧化物铜金(IOCG)矿床或层状铜矿床(SSC),都在1.75~1.45Ga期间形成于大陆裂解环境。扬子地块北缘的火地垭群也可能属于中元古代早期地层。中元古代晚期地层在扬子地块西缘北缘均有分布,其中的昆阳群和会理群大体形成于1.2~1.0Ga,神农架群和打鼓石群形成于1.4~1.0Ga,它们的顶界可能延伸到新元古代早期。在中元古代晚期的地层中含有大量叠层石,表明它们形成于温暖潮湿的浅海环境。除上述的中元古代晚期地层之外,云南元谋地区的苴林群、川西的登相营群、通安组五段等也属于中元古代晚期的地层。     

东昆仑夏日哈木铜镍矿床Ⅱ号岩体年代学、地球化学及其意义

夏日哈木超大型镍矿床位于东昆仑造山带昆中岛弧带内,其Ⅱ号岩体主要由辉长岩和少量辉石岩组成,局部可见孔雀石、镍华、褐铁矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿等矿化。岩石主量元素化学特征具低硅(w(Si O2)=48.12%~50.18%)、低钛(w(Ti O2)=0.47%~0.73%)、高镁(w(Mg O)=13.15%~19.59%)的特征,属亚碱性系列岩石,m/f值为3.14~3.88,属铁质超基性岩类。岩石稀土、微量元素标准化配分模式具一致性,表现为轻稀土元素弱富集的右倾型,并具有富集大离子亲石元素,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti的特征。辉长岩的锆石SHRIMP U-Pb年代学研究表明,岩体形成年龄为(424.1±4.6)Ma,属志留纪。笔者对夏日哈木Ⅰ号、Ⅱ号岩体的主要地质特征作了对比,认为二者同源,结合区域构造及Ⅰ号岩体形成的构造背景,认为Ⅱ号岩体形成于岛弧环境。     

班公湖——怒江结合带西段沙木罗组底砾岩的新发现及地质意义

沿班公湖—怒江结合带中西段出露的上侏罗统—下白垩统沙木罗组,创名于革吉县盐湖区南部的沙木罗,定义为一套较稳定环境下形成的晚侏罗统—早白垩世滨浅海相沉积。之后众多学者在结合带不同地区分解出"木嘎岗日群"和"沙木罗组",但二者地层序列划分一直沿革岩性组合差异或粒序变化特征,未获得角度不整合接触的确凿证据。作者于改则地区沙木罗组底部首次发现底砾岩及下伏木嘎岗日群顶部粘土质风化壳,并据此确定该区沙木罗组与下伏木嘎岗日群为角度不整合接触关系。该底砾岩的发现对研究新特提斯洋构造演化、古地理环境、沙木罗组地层地质时代下限及沉积相具有重要地质意义。     

西昆仑奇台达坂一带晚三叠世中酸性侵入岩锆石LA-ICP-MS年龄、地球化学特征及其构造意义

奇台达坂位于新疆西昆仑新藏公路540km处,在其周围分布有小规模的中酸性侵入岩,岩体严格受郭扎错—金沙江缝合带控制呈北西向展布,岩性主要为英云闪长岩、石英闪长岩和花岗闪长岩。锆石环带结构明显,Th/U值介于0.15~0.73之间,为典型的岩浆锆石。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年结果表明,其形成年龄分别为214.7±2.0 Ma、211.3±3.3 Ma和210.6±2.8 Ma,时代为晚三叠世。主微量元素英云闪长岩→石英闪长岩→花岗闪长岩,岩石中SiO_2(58.96%~67.52%)含量逐渐增高,Al_2O_3(14.79%~16.37%)、CaO(3.41%~5.25%)和Mg O(1.47%~3.42%)逐渐降低;里特曼指数1.03~1.79,K_2O+Na_2O全碱含量为4.36%~6.4%,属钙碱性系列。稀土元素中等(∑REE=101.27×10-6~271.04×10-6),轻重稀土分异明显(LaN/YbN平均为10.69),Eu异常明显(δEu平均值0.60)。大离子亲石元素(LILE)Rb、K、Th富集、相对亏损Ba,高场强元素(HFSE)Nb、Zr、Hf、Sr、P、Ti亏损。对研究区侵入岩进行投图分析,认为它是形成于大陆边缘弧环境的未分异I型花岗岩,物质来源主要为岩浆弧地壳的角闪岩相变玄武岩,并卷入少量的地幔物质。根据岩体的成因类型并结合区域构造环境演化认为,在晚三叠世末,古特提斯洋南缘局限洋盆(巴颜喀拉中生代边缘裂陷海洋盆)发生自NE向SW的持续俯冲消减,洋—陆转换开始,该套中酸性侵入岩侵入就位。     

地电场对青藏高原东北部季节冻土的响应特性

地电场的变化与台址环境的水文、气象及地质背景等相关,在青藏高原东北部季节冻土区,11个地电场台站处于较高的海拔,据台址下覆场地属性分为A类（黄土型）和B类（高原草场型）台站。通过对青藏高原季节冻土区域的地电场和大地电流场的计算和分析,联系区域构造活动和地质环境得出以下认识：青藏高原东北部季节冻土区地电场变化对水热环境响应明显,冬、夏两季测值可能发生跃变;长周期的地电场变化曲线可能与台址附近气温变化相关;台站大地电流矢量在冻土部分冻融交替过程中发生方向和幅度值的改变。A类和B类台址显示出不同的季节变化规律,地电场曲线上升和下降的时间节点各异,这种现象可应用于监测该区域冻土冻融情况和冻土的时空演变。     

东昆仑夏日哈木镍铜硫化物矿床成矿岩浆条件:流体挥发份化学组成与碳同位素组成制约

夏日哈木镍铜硫化物矿床是我国东昆仑造山带新发现的全球岛弧环境最大的岩浆镍铜硫化物矿床。早泥盆世镁铁-超镁铁质成矿岩体中不同类型岩石的辉石中流体挥发份化学组成和碳同位素组成表明,流体挥发份总量较低,平均含量为888mm~3.STP/g(STP:标准温度和大气压)。流体挥发份组成以H_2O为主(48mol%),其次为H_2(26%)、CO_2(15%)和CO(5%)。H_2S含量从二辉橄榄岩(10mm~3/g)、橄榄辉石岩(18mm~3/g)到二辉辉石岩(28mm~3/g)逐渐增加,表明岩浆就位结晶演化过程中含硫组分的加入。CO_2的δ~(13)C值(-23.5‰~-5.0‰)位于地壳和地幔值范围之间。CH_4同系物碳同位素组成随碳数具有总体正序、局部反序的分布特征,显示大洋沉积有机质热裂解成因特征。夏日哈木成矿镁铁-超镁铁质岩体流体组分中较低的H2_O含量和较高的H_2含量表明,岩浆演化处于还原性挥发份条件,地幔岩浆源区存在俯冲洋壳沉积有机质,岩浆房围岩的混染和富S流体的加入可能是夏日哈木岩浆镍铜硫化物矿床硫饱和的主要机制。     

赞皇地区～2.5Ga A型花岗岩的成因及构造背景:以黄岔岩体为例

位于华北克拉通中部的赞皇杂岩中保留有丰富的新太古代-古元古代岩石记录,是探究华北克拉通早期演化的重要地区之一。其中新太古代晚期TTG片麻岩和花岗岩的成因研究是探讨赞皇杂岩构造演化过程的关键。本文选择出露于河北省邢台市西部山区的黄岔花岗岩体进行研究。该岩体呈不规则的岩株产出,与周围地层主要呈构造接触关系,局部侵入于官都群石英岩中。岩体主要由片麻状、似斑状二长花岗岩组成,边缘相偶见细粒片麻岩包体,斑晶为长石和少量石英。LA-ICP-MS岩浆锆石的~(207)Pb/~(206)Pb加权平均年龄为2488±6Ma,代表岩体的形成时代。由于黄岔岩体侵入于官都群,根据该花岗岩的时代可以限定官都群地层时代为太古代,而非古元古代。但官都群与赞皇群的关系还需要进一步研究。黄岔岩体具有高硅(Si O2=72.64%~74.16%)、富钾(K_2O=3.53%~6.15%)、富碱(ALK=7.59%~9.07%)及铁(Fe_2O_3T=1.84%~3.03%),贫钙(CaO=0.67%~1.67%)、低钛(TiO_2=0.18%~0.28%)、低镁(MgO=0.31%~0.46%)的特征。岩石的稀土总量较高(ΣREE=364.2×10~(-6)~661.1×10~(-6)),轻重稀土元素分异较强烈((La/Yb)_N=18.7~29.8),并具有明显的负Eu异常(Eu/Eu*=0.23~0.33)。微量元素中,富Zr、Zn、Nb、Ga、Y,而贫Sr、V、Cr、Co、Ni等元素,Rb/Sr比值较高,介于0.73~2.72之间,平均1.96。岩石Ga/Al值(2.75×10-4~3.11×10-4)高,全岩Zr饱和温度为826~877℃,具有A型花岗岩特征。黄岔岩体锆石εHf(t)为0.96~6.2,单阶段和两阶段Hf模式年龄分别为2552~2746Ma和2576~2826Ma。黄岔岩体具有造山后A型花岗岩的特征,为2.7~2.5Ga的新太古代TTG片麻岩在造山后地壳拉张减薄初期的构造背景下部分熔融所形成。~2.5Ga的碱性花岗岩在华北不同地区分布,并形成于伸展的构造背景。该期碱性花岗岩的出现,标志华北克拉通在太古宙末期已经初步形成稳定的克拉通。     

中国北方晚中生代陆相盆地红-黑岩系耦合产出对砂岩型铀矿成矿环境的制约

为研究中国北方陆相盆地红层-黑色岩系对砂岩型铀成矿的制约,文章研究了国内外红-黑岩系与砂岩型铀矿赋存岩层的时空关系,筛选了10万余m岩心钻探资料,选择准噶尔、鄂尔多斯和松辽盆地这3个典型产铀盆地,通过编制盆地钻孔柱状图、典型地区连井剖面图及关键岩层的地球化学测试等方法,对红-黑岩系和砂岩型铀矿的赋存岩层进行了垂向、横向上综合分析与对比。研究发现:北方陆相盆地自西向东铀矿赋存地层的时代由中侏罗世过渡到晚白垩世;晚中生代至少存在6次大规模的富氧红层沉积事件:Ⅰ中侏罗世—晚侏罗世早期(BathonianOxfordian),Ⅱ早白垩世早中期(Berriasian-Barremian),Ⅲ早白垩世中期(Barremian),Ⅳ晚白垩世早期(Cenomanian),Ⅴ晚白垩世中期(Coniacian)和Ⅵ晚白垩世晚期(Campanian)。其中第Ⅰ、Ⅴ和Ⅵ期红层之下沉积了时代相近的黑色层,与之构成"红-黑岩系"的沉积结构,是北方砂岩型铀成矿的3个重要层位。典型盆地内地球化学表明,红层与黑色层的B、Sr和Cu元素含量及Fe~(2+)/Fe~(3+)、B/Ga、Sr/Cu和FeO/MnO比值具有明显的差异,结合黑色岩层中草莓状黄铁矿、碳屑、油斑和红层中碳酸盐岩的发育,认为红层为相对较强氧化环境,黑色层为相对较还原环境。连井剖面资料显示红层、黑色层与砂岩型铀矿空间关系密切,铀矿多产于红层与黑色层之间过渡带上,呈板状矿体赋存于灰色、绿灰色砂岩和细砂岩中。一般红层与黑色层垂向距离超过500 m不利于成矿。晚中生代陆相盆地内耦合产出的黑色岩系和红色岩系是古沉积环境由还原向氧化转变形成的垂向分带,前者为铀矿物质沉淀提供了"障",后者为表生流体溶解铀矿提供了"场"。文章初步提出了红-黑岩系垂向环境变化制约着北方陆相盆地砂岩型铀大规模成矿作用的新认识。这些认识不仅对砂岩型铀矿成矿环境、成矿规律及成矿模式研究具有重要意义,更对目前正在开展的砂岩型铀矿勘查工作具有实践指导意义。     

鄂尔多斯盆地东胜铀矿田铀源示踪及其地质意义

笔者以鄂尔多斯盆地东胜铀矿田的典型矿床——纳岭沟铀矿床为主要研究对象,通过铀矿体及围岩岩石地球化学、电子探针及稳定同位素测试等方法,综合分析了东胜砂岩型铀矿田的铀源及其地质意义。结果表明:主要含矿目标层中侏罗统直罗组在同生沉积过程中,铀预富集达212.45×10~(-6),围岩达41.34×10~(-6);预富集铀主要来自于盆地北缘蚀源区;铀矿体及围岩REE配分曲线总体具一致性,右倾,个别δEu正异常,富集重稀土,两者铀源具一致性;含铀砂岩δ~(13)C_(V-PDB)=-9.7‰,δ~(18)O_(SMOW)=18.9‰,黄铁矿δ~(34)S_(v-CDT)=-27.46‰,经历了强烈的有机地质作用;铀石围绕炭屑、星散状黄铁矿产出,被胶状黄铁矿肢解,铀富集于成岩作用后期。由此认为,直罗组同生沉积过程中预富集的铀为主要成矿铀源,东胜铀矿田属直罗组预富铀重新分配的产物。     

山东平邑石膏矿矿难大口径救援钻孔施工技术

2015年“12.25”平邑矿难钻孔救援是我国首例通过钻孔救生的成功案例。由于地层不断坍塌变形,导致了复杂地层条件的产生,给救援钻孔的施工带来极大困难。针对这一特殊情况,采用空气反循环钻井工艺技术,处理钻孔事故时采用气举反循环工艺技术。总结了大口径钻孔施工经验,对今后施工大口径救援钻孔提出有待改进的问题和建议。