佳木斯地块南缘牡丹江地区高压变质作用:黑龙江杂岩的岩石学和地质年代学

牡丹江地区出露的黑龙江杂岩是由变质基性岩、泥质片岩、大理岩和变硅质岩系列组成的类似于蛇绿岩层序的构造混杂岩,代表了佳木斯地块西南缘碰撞增生的产物.钠长石和绿帘石变斑晶中共生的矿物组合(钠云母+蓝闪石+多硅白云母+绿帘石)的地质温压计估算结果表明,黑龙江杂岩的峰期变质的温压条件为T=320～4800℃,p=800--1600MPa,为典型的绿帘-蓝片岩相高压变质作用.黑龙江杂岩带中泥质片岩所含的多硅白云母单矿物给出的~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄为164.9Ma±0.5Ma.根据白云母中K~Ar同位素体系的封闭温度(350～430℃)接近于得到的黑龙江杂岩的峰期变质温度,可以认为~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄指示了这期高压变质事件的年龄,也证实了黑龙江杂岩带中普遍存在一期中侏罗世末期的变质-热事件.     

黑龙江老柞山金矿床地质、地球化学特征及其成矿构造背景

在对老柞山矿床地质特征系统研究的基础上,对与成矿有关的岩石开展了进一步的主、微量元素地球化学测试分析。结果显示与成矿有关的花岗岩具富Sr、低Ti的高钾钙碱性火山弧花岗岩的特征,闪长玢岩具偏铝质钙碱性岩系列特征。岩石样品均呈现出富集轻稀土元素和大离子亲石元素（LILEs）、相对亏损重稀土元素和Nb、 Ta、 Ti等高场强元素（ HFES）的特征,显示了与岛弧或活动大陆边缘岩浆岩相似的属性。流体包裹体特征显示,成矿流体主要来自岩浆水,矿床具中低温（125.6℃～324.5℃）、中浅成（1.0～7.1 km）成矿的特点。与成矿有关岩浆岩显示幔源岩浆特征,可能是地幔交代作用部分熔融所形成的。结合区域上同时期的火成岩时空展布认为,老柞山金矿床成矿可能分别与晚古生代古亚洲洋板块北向俯冲作用和中生代太平洋板块俯冲作用密切相关。     

全吉地块金泉山—化石沟一带古生代 花岗质岩体地球化学及其构造意义

柴达木盆地北缘之全吉地块花岗质岩体大量发育,具多期次多阶段特征。通过对全吉地块金泉山—化石沟一带古生代花岗质岩体岩石学、岩石化学特征及单颗粒锆石U-Pb同位素定年,发现该区花岗岩有4次侵入,侵入时代分别为早奥陶世(471~476Ma)、中奥陶世(459±5Ma)、早志留世(423±4Ma)和中泥盆世(366±2Ma)。岩石地球化学研究显示,该4期花岗岩均具典型的钙碱性特征,轻稀土富集、重稀土轻度亏损、Eu轻微负异常—正异常,大离子亲石元素K2O、Rb、Ba、Th等相对强烈富集,高场强元素Nb、Ta、Hf、Zr及Yb明显亏损,除第4期岩体即具I型,又具S花岗岩特征外,其它各期次均属I型花岗岩,总体显示岩体具壳源特征,为板块碰撞前消减地区花岗岩,研究推测,金泉山—化石沟一带古生代花岗质岩体第1、2组年龄为全吉地块与柴达木陆块碰撞的时代,第3组年龄反映了深俯冲地下的板块由于拆沉而折返的时代,第4组年龄为碰撞隆起后造山带伸展、滑塌的时代。     

松嫩平原东部浅层地下水水化学特征及水质评价

针对松嫩平原东部浅层地下水环境特征及存在的问题,利用该区地下水水质检测数据进行了水化学特征分析,利用1983年、1993年、2003年及2012年四个时段的地下水水质资料进行了对比分析,水质出现了明显的变化,在此基础上采用支持向量机法进行了水质现状评价。结果表明:第四系潜水及承压水中Fe、Mn含量较高,总硬度最大值1321.12mg/L,溶解性总固体最大值2214.45mg/L,水化学类型均为矿化度不大于1.5g/L的HCO3-Ca型水。NO3-、NH4+、Cl-、SO42-的含量呈现逐年增加的趋势,同时也出现了原来没有的酚、Cr6+等有毒物质。潜水Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类水样点占总样本的12.03%,Ⅳ、Ⅴ类水占总样本的87.97%。承压水Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类水占总样本的10.83%,Ⅳ、Ⅴ类水占总样本的89.17%。该方法评价结果与综合指数法结果一致率达95%,因此,评价结果可为该区水资源管理提供科学指导。     

松嫩平原耕层土壤固碳潜力估算

提高土壤碳收集能力对减缓全球温室效应具有重要意义。利用松嫩平原南部第二次土壤普查及多目标区域地球化学调查获取的两期表层土壤有机碳数据,根据近20年来各土壤类型不同土地利用方式土壤有机碳量变化趋势,估算了松嫩平原南部各土壤类型、各用地方式下土壤碳源、汇潜力。由估算得出,如果目前的土地利用方式、气候条件、耕作方式、种植技术不变,松嫩平原耕地土壤0~20 cm土层的固碳潜力为-1.229Tg碳,各土壤类型的林地土壤固碳潜力绝大多数为正值,说明林业用地为碳汇区,固碳潜力合计为3.169Tg碳,而天然牧草地绝大多数的固碳潜力为负值,固碳潜力合计为-2.235Tg碳,为碳源区,本次研究估算得出,松嫩平原总体的固碳潜力为-0.917Tg碳。     

黑龙江平顶山金矿赋矿花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其地质意义

平顶山金矿床位于佳木斯地块与松嫩地块的衔接处北端,地处中亚造山带的东段。前人对该矿床的岩(矿)石物理化学特征及地质特征已进行了研究,但对与成矿密切相关的花岗岩缺乏系统的岩石学、地球化学和高精度年代学等方面的研究。本次研究通过锆石的LA-ICP-MS U-Pb定年、Hf同位素示踪以及全岩的主、微量元素测试,探讨了平顶山金矿区赋矿花岗岩的源区特征、形成机制和构造背景。矿区花岗岩包括早期的浅色中粒二长花岗岩和稍晚期的细粒黑云母二长花岗岩,两期花岗岩的锆石U-Pb年龄分别为271.7±2.3 Ma和249.8±3.3Ma,对应的εHf(t)为-4.17～-0.58和-4.98～-0.49,两阶段平均模式年龄tDM2分别为1432 Ma、1457Ma,原始岩浆可能来源于中元古代增生的壳源物质的重熔。两期花岗岩均以高碱(Na2O+K2O)、富Al2O3、富集LREE和LILE(Rb、Ba、Th、U和K)、低MgO、贫HREE和HFSE(Nb、Ta、P和Ti)为特征,属高钾钙碱性系列的准铝质/过铝质I型花岗岩,代表了火山弧-同碰撞环境。结合中亚造山带东段构造演化历史,我们认为平顶山金矿的花岗岩可能是古亚洲洋向北俯冲、闭合、华北克拉通与佳-蒙陆块碰撞产物。     

利用土壤地球化学数据和BP神经网络预测松嫩平原油气资源

基于东北地区多目标区域地球化学调查获得的海量土壤地球化学数据,利用BP神经网络模型,在土壤地球化学性质与油气田空间位置之间建立模型,构造最优的油气资源预测模型. 以土壤54项地球化学指标以及XY坐标值共同作为模型输入层,以样本是否在油气田内(1代表油气田内,0代表油气田外)作为模型输出层,基于随机抽取的油气田内和油气田外各500个土壤样本数据进行模型训练. 结果显示,多次训练后识别准确率保持在90%左右,说明该模型分类效果较好,可用于油气资源预测. 利用该模型获得了松嫩平原11 291个土壤样本的含油气概率,并绘制了油气资源预测图. 研究表明,神经网络对于解决复杂的非线性地质问题可以发挥重要作用.     

清末耕地空间分布格局重建方法比较

揭示历史时期土地利用/覆盖变化是认识人类活动对气候和环境影响的基础。本文在耕地面积、人口数量、土地利用及森林分布等多源数据基础上,分别以近代耕地空间分布格局和历史时期耕地潜在分布区为边界条件,通过构建耕地垦殖倾向指数模型分配耕地面积,在1 km×1 km象元尺度上重建了清末(1908年)松嫩平原耕地空间格局,并对重建结果进行分析比较。结果表明:1两种方法重建的耕地空间分布范围格局基本一致,耕地空间定位吻合率约为68%。清末(1908年)耕地集中分布在松嫩平原东部和南部地区;2以历史时期耕地潜在分布为边界条件的重建结果,较以近代耕地空间分布格局为限制范围的重建结果更准确,更符合历史事实。     

Low δ18O eclogites from the Kokchetav massif, northern Kazakhstan

Oxygen isotopic compositions of silicates in eclogites and whiteschists from the Kokchetav massif were analyzed by whole‐grain CO₂‐laser fluorination methods. Systematic analyses yield extremely low δ¹⁸O for eclogites, as low as ?3.9‰ for garnet; these values are comparable with those reported for the Dabie‐Sulu UHP eclogites. Oxygen isotopic compositions are heterogeneous in samples of eclogite, even on an outcrop scale. Schists have rather uniform oxygen isotope values compared to eclogites, and low δ¹⁸O is not observed. Isotope thermometry indicates that both eclogites and schists achieved high‐temperature isotopic equilibration at 500–800 °C. This implies that retrograde metamorphic recrystallization barely modified the peak‐metamorphic oxygen isotopic signatures. A possible geological environment to account for the low‐δ¹⁸O basaltic protolith is a continental rift, most likely subjected to the conditions of a cold climate. After the basalt interacted with low δ¹⁸O meteoric water, it was tectonically inserted into the surrounding sedimentary units prior to, or during subduction and UHP metamorphism.     

The Saint-Georges-sur-Loire olistostrome,a key zone to understand the Gondwana-Armorica boundary in the Variscan belt (Southern Brittany,France)

In the southern part of the French Armorican massif, the Ligerian domain is located along the boundary between Gondwana and Armorica. Lithological, geochemical and structural data on the Saint-Georges-sur-Loire Unit, which is the northern part of the Ligerian domain, allow us to distinguish two sub-units. A southern sub-unit, formed by various blocks (chert, limestone, sandstone, rhyolite, mafic rocks) of Silurian to Middle Devonian age included as olistoliths in a Middle-Late Devonian terrigeneous matrix, overthrusts a sandstone-pelite northern sub-unit. Both units experienced two deformation events. The first one is a top-to-the-NW thrusting and the second one is a left-lateral wrenching. The Saint-Georges-sur-Loire Unit is an accretionary prism formed during the Late Devonian closure of the Layon rift, coeval with the main phase of the Variscan orogeny. The Layon rift, which according to the mafic olistoliths was partly floored by oceanic crust, appears as a buffer structural zone that accounts for the lack in Central Brittany of any tectonic or sedimentary echo of the closure of the Medio-European Ocean. The tectonic evolution of the Saint-Georges-sur-Loire Unit supports a polyorogenic model for this part of the Variscan Belt.