昆仑造山带二叠纪岩相古地理特征及盆山转换探讨

昆仑造山带基本构造-地层格架主要奠基于古生代,是早古生代和晚古生代多次洋陆转换、碰撞造山的结果。早中二叠世是晚古生代昆仑多岛洋盆(昆南洋)伸展裂陷最为强烈期,海相沉积广布,昆北为活动边缘裂谷,大部分区域为滨浅海相沉积,局部为火山盆地相沉积;昆中洋岛大部分为海水淹没,发育滨浅海相沉积;康西瓦—木孜塔格—阿尼玛卿一线及其以北昆南区为深海-半深海相沉积。早中二叠世总体表现为南深北浅的多岛小洋盆构造-古地理格局。中二叠世晚期昆仑地区发生了一次显著的汇聚作用(华力西运动),洋盆和活动大陆边缘裂谷闭合,隆升遭受剥蚀,完成了一次盆山转换。晚二叠世早期,大部分地区仍为剥蚀区,局部地区形成陆相红色碎屑岩建造,其后东昆仑东部海水从东南进入,西昆仑东部海水从西北进入,在较局限的区域内沉积了滨浅海相碎屑岩和碳酸盐岩沉积,进入了另一个盆山发展时期。笔者通过多年的野外观察、分析测试和综合研究,结合覆盖全区的1∶25万区域地质调查资料及其他前人研究成果,选择昆仑造山带晚古生代盆山转换关键时期——二叠纪,对其地层、岩相特征及构造古地理环境进行研究,并探讨了其构造演化,以期对提高昆仑造山带的研究水平和指导找矿工作有所禆益。     

吉尔吉斯马克马尔金矿床地质特征及其意义

马克马尔大型金矿床位于吉尔吉斯中天山造山带,属中-酸性侵入体接触交代型金矿床。新疆是中-酸性侵入岩分布广泛地区,目前已发现多处金矿床或矿点分布于中-酸性侵入体内或外接触带。新疆具备这类金矿床的成矿条件和找矿远景,并已找到多纳拉萨依等多个该类型金矿,但目前该类型金矿产地不多,规模不大,笔者通过对马克马尔接触交代型金矿床地质特征的总结,以期对新疆地区该类型金矿床的查找有所帮助。     

考虑不均匀冻胀土体-衬砌隧道在寒区的振动响应

在频域内研究简谐均布荷载作用在寒区不均匀冻胀土体-衬砌隧道中的动力响应问题。将衬砌与冻土间视为紧密接触,冻土及非冻土间由于组构、性质间的差异可发生相对移动,在考虑覆盖于隧道周围冻结土体发生不均匀冻胀的前提下得到简谐荷载作用在衬砌内径所引发的系统振动解析解。根据非冻土、冻土以及衬砌间的连续条件和边界条件得到待定系数,并得到寒区隧道系统中不同介质的位移以及应力的解析解。对具体参数模型进行算例分析,发现：隧道系统的介质（衬砌,冻土及非冻土）参数变化会对冻土环向应力幅值、不同冻结状态土体径向位移幅值及其基频产生影响;不均匀冻胀会改变外荷载作用下隧道周围冻土中的动力响应;寒区隧道系统径向位移幅值随距离隧道圆心的增加呈现衰减的趋势,非冻土径向位移幅值较冻土减小明显。     

Cambrian-Early Ordovician intrusive bodies in Dunhuang Block: Records of Paleo-Asian Ocean subduction and implications for regional Early Paleozoic tectonic evolutionSCIEI北大核心CSCD

一直以来,敦煌地块缺少1.6-0.46Ga的地质记录,从而严重制约了对该地块在新元古代和早古生代期间地质构造演化的全面认识。通过1:5万区域地质调查,本次工作在敦煌地块东北缘新发现了寒武纪-早奥陶世小宛山岩体、截山子岩体和小宛南岩体等多个中酸性侵入体,测得其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为517±3Ma、480±3Ma和473±3Ma,由此厘定出敦煌地块目前古生代最古老的侵入岩体及早奥陶世侵入岩体。通过这些岩体的岩石岩相学、岩石地球化学特征、岩石成因及大地构造环境分析,表明它们属于与洋壳俯冲消减作用有关的活动陆缘环境下形成的富钠质I型花岗岩。其中,小宛山花岗闪长质岩体是在低压低温条件下由玄武质地幔楔部分熔融而成,同时受到俯冲流体的强烈交代;截山子岩体和小宛南岩体则是在高压低温富水条件下,由新生镁铁质洋壳发生部分熔融并受到地幔楔强烈混染而形成,虽然它们均属于(类)O型埃达克岩,但其部分熔融的压力及其残留矿物组合不同。上述研究揭示敦煌地块北缘早古生代517Ma就存在俯冲作用,且至少持续了44Myr。结合区域地质资料和以往研究成果,敦煌地块北缘早古生代洋陆转换过程可分为三个阶段:(1)晚震旦世-早寒武世(574-518Ma),敦煌地块北缘被动陆缘演化阶段;(2)寒武纪第二世-早奥陶世(517-471Ma),敦煌地块北缘活动陆缘演化阶段,期间,古亚洲洋南支洋分别向敦煌地块和石板山地块/马鬃山地块发生双向俯冲消减;(3)中奥陶世-早泥盆世(464-412Ma),敦煌地块与石板山地块/马鬃山地块碰撞造山阶段,期间古亚洲洋南支洋闭合。     

基于裂隙形状函数的自然环境高温下花岗岩裂隙尖部非线性温度场

高温环境下,南方地区隧道洞口段岩体温度波动剧烈,长期累积作用引起隧道热病害。针对岩体裂隙尖部热传导性质非线性,应用格林函数法和镜像法建立裂隙岩体三角形热源函数表达式,计算裂隙尖部温度场,并分析裂隙形状参数和裂隙间相互作用的影响。计算表明,太阳辐射时段内裂隙岩体内部较不含裂隙岩体内部温度高;相同长度的三角形裂隙,顶角越大岩体温度变化幅度越大;对于平行裂隙与共面裂隙,间距越小裂隙尖部温度场叠加效应越强,间距越大温度值越趋于单裂隙温度值。裂隙岩体比不含裂隙岩体温度传递快,温度等值线围绕裂隙呈现,裂隙周围温度明显升高。研究结果为高温环境下隧道洞口裂隙岩体热应力分析提供理论依据。     

衬砌隧道中移动轴向激励作用下两相多孔介质动力响应

为了研究衬砌隧道中地铁振动在饱和地层中的传播情况,采用移动轴向激励模拟技术,建立了隧道-衬砌-两相介质的动力分析模型;利用波函数展开法、傅里叶变换法等,推导了频域内衬砌隧道移动轴向激励作用下两相多孔介质动力响应的解析解,并给出了两相多孔介质临界速度的经验公式;通过离散快速傅里叶逆变换得到了时-空域内两相介质的动力响应。结果表明：无衬砌隧道中移动的轴向常激励作用下,两相介质临界速度只与介质的剪切模量和密度有关,且数值接近其剪切波速的1.1倍;对于衬砌隧道,介质的临界速度随着衬砌剪切模量的增大而增大,随着衬砌密度的增大而减小,衬砌对振动向介质中的传播有一定的削弱作用,衬砌剪切模量与介质剪切模量相差越大,削弱越明显;动力响应频率越接近激振频率,其幅值越大,所对应的临界速度越小。     

西北主要成矿带地质矿产调查工程进展

为支撑找矿突破战略行动,服务国家矿产资源后备基地建设,在中国地质调查局计划-工程-项目新的总体布局下,西安地质调查中心联合中国地质科学院矿产资源研究所、有色金属矿产地质调查中心、国土资源实物地质资料中心、郑州矿产资源综合利用研究所和30多家地勘单位等,开展了西北主要成矿带地质矿产调查。 在已有成果的基础上,通过近2年的工作,新发现矿(化)点200余处,圈定找矿靶区70余处,一批找矿成果持续获得地方基金支持,部分矿权已成功招牌挂,有效地带动了社会资金的投入,深化了铜镍、金、石墨、硬岩型铀矿等成矿规律的认识,促进了找矿突破,支撑了大型矿产资源基地建设,创新了造山带填图、戈壁荒漠区地质填图以及工程-项目成果的集成与编图技术,实现了与地方资金投入的统一; 同时支撑了科技条件平台建设与人才培养,基本实现了大项目机制。 该文围绕“西北主要成矿带地质矿产调查工程”的目标任务,阐述了工程的技术路线和取得的主要成果,并对未来的工作进行了展望。     

青藏高原拉萨地块发现古元古代地体

拉萨地块东部呈断块状分布的松多岩群包括岔萨岗岩组、马布库岩组和雷龙库岩组, 对其形成时代存在较大分歧.通过高精度的LA-ICP-MS(激光剥蚀等离子体质谱仪)锆石微区原位U-Pb同位素测年, 西藏工布江达县一带岔萨岗岩组变基性火山岩中获得2 450.3±9.9 Ma的不一致线上交点年龄, 为原岩形成时代, 属于古元古代早期, 是目前拉萨地块获得的最老基底同位素年龄值.依据野外调研和新获得的同位素年代学数据, 结合新近完成的区域地质调查资料, 建议将原"松多岩群"解体, 新建工布江达岩群(Pt₁Gb), 松多岩群仅保留马布库岩组(AnOm)和雷龙库岩组(AnOl).拉萨地块古元古代地体的发现, 对重新厘定该区前寒武纪基底格架、区域对比、构造归属划分以及寻找与前寒武纪相关的矿产具有重要意义.      

羌北地块中-晚侏罗世雁石坪群古地磁新结果

本文报道青藏高原羌北地区中-晚侏罗世雁石坪群古地磁新结果.对采自青海省格尔木市唐古拉山乡雁石坪剖面(33.6°N, 92.1°E)11个灰岩采点(118块)和10个碎屑岩采点(99块)定向样品系统古地磁学研究表明,大部分样品的退磁曲线具有双分量特征.低温分量方向在地理坐标系下较为集中,应该为地层褶皱之后的黏滞剩磁.高温特征剩磁分量方向可分为两类:(1)索瓦组(J₃s)和布曲组(J₂b)灰岩,以磁铁矿为主要载磁矿物,高温特征剩磁分量(D_s=355.7°,I_s=42.1°,k=58.2,α₉₅=6°)可通过99%置信度的褶皱检验.(2)雪山组(J₂x)和雀莫错组(J₂q)碎屑岩,以赤铁矿、磁铁矿为主要载磁矿物,高温特征剩磁分量(D_s=3.3°,I_s=28.9°,k=30.7,α₉₅=8.9°)可通过95%置信度的倒转检验和99%置信度的褶皱检验.两组分量都应该是岩石形成时的原生剩磁信息.碎屑岩组的磁倾角比灰岩组偏低13°左右,其剩磁方向很可能存在着与压实作用相关的剩磁倾角变浅的状况.本文取灰岩组平均磁化方向作为雁石坪群的原生剩磁分量,获得羌北地区雁石坪群古磁极位置:80.0°N,295.2°E(dp/dm=7.4/4.5).古地磁结果表明,羌北-昌都地区晚石炭-晚二叠世期间位于南纬中低纬度地区,早三叠世以后开始大规模北向漂移,至中-晚侏罗世已到达24.3°N.其快速北向运动主要发生在早三叠至早侏罗世期间(3500 km左右),与现今位置相比中晚侏罗世之后的北向迁移总量为900 km左右.     

柴达木盆地及其邻区早—中二叠世构造岩相古地理格局

通过大量野外观察、分析测试和综合研究,结合覆盖全区不同比例尺的区域地质调查资料,对柴达木盆地及其邻区早—中二叠世构造岩相古地理格局进行了研究,并探讨了其形成机制.结果表明:柴达木盆地及其邻区中、北部早—中二叠世为陆内盆山裂谷系统,主体处于伸展构造背景,总体表现为堑垒相间的构造古地理格局;南部为巴颜喀拉洋盆,早—中二叠世是巴颜喀拉洋盆扩张最为剧烈且规模最大的时期,巴颜喀拉洋盆中洋岛、海山遍布;早—中二叠世晚期强烈的华力西构造运动使古板块间的相对运动加剧,巴颜喀拉洋盆大洋岩石圈板块向北强烈俯冲,形成东昆仑陆缘岩浆弧及其南部增生带,东昆仑陆缘岩浆弧岩浆活动十分强烈,宗务隆山—西秦岭陆源裂谷盆地进一步发育,形成十分复杂的构造岩相古地理格局.早—中二叠世是研究区地球动力学机制从强烈扩张到强烈汇聚的转折时期,加强其构造岩相古地理研究对建立该区地层序列、探讨其地质演化历史以及指导找矿等均具有重要意义.