内蒙古东七一山碱长花岗岩的地球化学特征和成因

东七一山碱长花岗岩是内蒙古北山地区规模最大的稀有金属矿化花岗岩,本文在前期岩石学及成矿特征研究基础上,首次对其岩石地球化学、同位素地球化学及年代学进行了分析探讨。岩石富硅、富碱,贫Ti、Fe、Mg、Mn等基性组分,属高钾钙碱性系列岩石。稀土元素配分模式显示Eu强亏损特征,δEu<0.1,Ba、Sr、P、Ti相对地幔显著亏损,而Rb、Nb+Ta、W、Mo、Li等元素明显富集。两类碱长花岗岩的Rb-Sr等时线年龄为128.2±1.1 Ma,相关系数为0.999 9,ISr=0.709 79,说明岩体的物质来源具有明显的壳源特征。147Sm/144Nd值相对亏损地幔值偏高,而143Nd/144Nd值偏低,Pb同位素以富含放射性成因铅为特征。结合岩石学和产出环境研究成果,认为该碱长花岗岩是在燕山晚期,由区域钾长花岗岩浆在壳层挤压-拉伸环境中进一步分异演化形成的,先形成的是碱长花岗斑岩,构成了似斑状碱长花岗岩的外部相,而似斑状碱长花岗岩是在相对封闭且挥发组分和稀有元素进一步富集、结晶分异较缓慢的过程中形成的,由残余流体产生的自交代作用也相对更发育,导致形成与锂云母化、次生钠长石化和硅化关系更密切的铌-钽、钨、锡、铷等稀有金属矿化。以上认识对在北山地区寻找与中生代花岗岩浆活动有关的金属矿产,特别是铌-钽、钨、锡、铷、钼矿产,具有重要的指导意义。     

新疆东准噶尔拉伊克勒克斑岩铜(钼)矿床成岩成矿年龄、地球化学特征及其意义

拉伊克勒克矿床是在第四系覆盖区新发现的隐伏斑岩铜(钼)矿床。采用LA-ICP-MS技术,对赋矿岩体英云闪长岩中的锆石和矿石中的辉钼矿分别进行锆石U-Pb同位素、Re-Os同位素和锆石Hf同位素测定及相应的研究。测得锆石U-Pb年龄为421.8±2.5Ma,辉钼矿Re-Os模式年龄为409.1±2.6Ma,表明拉伊克勒克斑岩铜(钼)矿床形成于晚志留世—早泥盆世,与琼河坝地区主要斑岩矿床大规模成矿时间一致。英云闪长岩属过铝质-钙碱性系列花岗岩类,岩体具有较高的铝钙含量,K_2O/Na_2O值普遍偏低,介于0.16~0.29之间;稀土元素配分曲线呈现右倾特征,稀土元素总量较低,轻稀土元素相对富集,负Eu异常不明显。在微量元素原始地幔标准化蛛网图上,高场强元素Th、Nb、Ta、P、Ti等相对亏损,大离子亲石元素Rb、Ba、U、K、Sr等相对富集。同时岩体具有高的正ε_(Hf)(t)值(10.98~15.01)和年轻的模式年龄(451~708Ma),暗示英云闪长岩体是大陆边缘弧环境下大洋板片熔融的产物,对进一步明确琼河坝地区斑岩型矿床的成矿环境和找矿方向具有重要意义。     

深部探测揭示壳幔结构及其资源能源效应——“中国大陆典型地区深部地质调查”专辑特邀主编寄语

地球深部结构变化、物质以及能量交换等地球动力学过程, 是地球系统最主要的动力来源, 诱发地表地貌变化、剥蚀、沉积作用和环境变迁, 以及地震、滑坡等自然灾害, 控制化石能源和地热等自然资源的分布, 是理解成山、成盆、成岩、成矿、成藏和致灾等过程成因机制的核心。为探索中国大陆深部结构和资源能源效应, 在党中央“向地球深部进军”的号召下, 中国地质调查局于2016年开始设立了深部地质调查工程。工程以抢占大陆基础地质研究国际制高点, 引领深部地质研究前沿为宗旨, 选择我国资源、能源重要基地, 重大地质边界和关键构造单元, 开展了地球物理为主的深部探测和综合研究。获取了华南陆块等重要地质单元岩石圈精细结构, 研究了班公湖—怒江缝合带重大地质边界性质及空间展布, 在松辽盆地、西北盆山结合带等地发现和提取了一批与深部成矿、成藏和清洁能源有关信息。为进一步推动地质调查向深部进军, 促进从二维地表地质调查到三维空间地质调查的转变, 《地球学报》组织了“中国大陆典型地区深部地质调查”专辑。本专辑集中报道了深部地质调查近三年取得的部分阶段性进展和成果, 主要聚焦深部地质调查在揭示地球深部结构, 及其对浅部构造和资源能源的控制, 服务地球深部探测和新一轮找矿突破战略。     

赣杭构造带中段岩石圈电性结构研究

赣杭构造带（简称赣杭带）位于扬子板块和华夏板块的结合部,是中国重要的铀多金属矿成矿带,发育一系列中酸性火山—侵入杂岩;前人对岩浆喷发和侵入的地球动力学背景仍然存在诸多争议。文章对赣杭带中段（盛源盆地）及邻区收集的大地电磁测深（MT）数据,利用MT相位张量分解技术、二维非线性共轭梯度法（NLCG）等技术手段进行处理和反演获得到了研究区可靠的岩石圈电性结构。结合已有资料分析表明：赣杭带中段浅部火山—侵入杂岩带存在东南方向下倾的高导带和深部软流圈高导区且相连,揭示了该地区中酸性岩浆活动受区域江绍深断裂控制,在晚中生代岩石圈伸展作用下沿着区域深断裂上升侵入和喷发形成火山—侵入杂岩;该岩浆活动处在伸展构造环境与同期Izanagi板块俯冲后撤有关。     

庐枞矿集区上地壳结构与变形：综合地球物理探测结果

为揭示庐枞矿集区三维结构,深化对成矿作用的认识,为深部找矿提供更多信息,作者在庐枞矿集区实施了相互交叉的五条综合地球物理探测剖面。综合分析反射地震、MT及区域重磁数据,提出了矿集区上地壳结构、组成和构造变形的新认识。庐枞矿集区东西结构由"两坳一隆"组成,即西侧的潜山—孔城坳陷和东侧的庐枞火山岩盆地,二者之间以一隆起相隔;南北结构呈"南坳北隆"阶梯式台升,两个"台阶"断裂分别为汤家院—砖桥断裂、庐江—黄姑闸—铜陵拆离断层。庐枞火山岩盆地呈不对称"箕状",四周由向盆地倾斜的边界断裂围限。北、东边界断裂(BF2、LHTD)为深断裂,控制火山岩盆地的发展与演化。构造上,矿集区由"三横六纵"断裂系统构成,从北到南的"三横"依次为:庐江—黄姑闸—铜陵拆离断层、汤家院—砖桥断裂和仪津—陶家巷断裂(BF3);从西到东的"六纵"依次为:郯庐、滁河(CHF)、罗河—缺口、枞阳—黄屯、陶家湾—施家湾断裂和沿江断裂带。矿集区的形成与演化主体上受燕山陆内造山运动的影响,经历了中—晚侏罗世古太平洋板块NW向挤压和白垩纪的伸展。本文还取得了一系列新发现。确定了"沿江断裂"为逆冲断裂系,庐江—黄姑闸—铜陵断裂为向南倾斜的低缓拆离断层;新发现汤家院—砖桥断裂,该断裂将庐枞火山岩盆地和潜山—孔城坳陷分为南北两部分。庐枞火山岩东北部,发现保存相对完好的早、中侏罗世沉积盆地,盆地呈NWW—SEE走向,深达5.0km,认为它可能是印支期陆—陆碰撞后伸展阶段形成的盆地。     

长江中下游宁芜火山岩盆地深部结构特征——来自反射地震的认识

宁芜火山岩盆地是长江中下游成矿带的重要组成部分,盆地内广泛产出玢岩型铁矿床。为探讨宁芜火山岩盆地深部结构,作者完成了三条穿越宁芜火山岩盆地的深反射地震剖面。三条剖面的长度不一,NW01剖面长度42km,NW02长56.3km,NW03长27.1km。三条剖面的排列长度都为720道,采样间隔2ms,记录长度16s。因为本文的主要研究对象是宁芜火山岩盆地上地壳的结构特征,因此只用了总记录长度的前4s数据。通过本次研究揭示了宁芜矿集区的上地壳精细结构、岩浆和断裂系统的空间展布形态。不仅验证了以往对盆地的部分认识,而且给出了新的认识。(1)发现了直接控制盆地火山-岩浆活动的南东和北西边界断裂并非人们经常认为的两大基底深断裂:方山-南陵断裂和长江断裂带,而是北西向F1和南东向F2断裂;(2)宁芜火山岩盆地以马鞍山-薛津断裂为界向北北东方向滑脱,造成了盆地南西高北东低的隆凹构造格局;(3)阐明了就位于盆地下方的为火山-岩浆活动提供补给和热源的岩浆房的空间展布特征;(4)清晰地厘定了盆地内的断裂系统,其中最主要的断裂是隐伏于宁芜火山岩盆地深部的控制深部岩浆活动的盆中基底断裂(BCF),控制着深部岩浆岩的空间展布格局并对宁芜火山岩盆地的地层和断裂系统有强烈地改造作用。本文的发现为宁芜火山岩盆地深部结构认识、成矿预测及成矿动力学分析提供了可借鉴的证据。     

欧亚大陆东缘存在一个巨型深断裂系统——基于卫星重力的新发现

通过对卫星重力数据的精细处理,发现欧亚大陆东缘存在一个规则分布的重力异常组合,这个异常组合与中国大陆上的已知断裂严格对应。SinoProbe探测计划实施的反射地震探测出这些断裂下方存在Moho破裂,幔源物质上涌,剩余重力异常,莫霍面破裂,高密度的幔源物质上涌和深断裂之间存在密切联系。依照这个联系规律,对已有断裂的延伸补充,显示出欧亚大陆东缘存在一个巨型深断裂系统,主断裂带南起中国广州向北延伸直至鄂霍次克海,绵延逾3000 km。沿主断裂带东侧近似等间距的平行分布着9条北东向断裂,北东向断裂向东入海至大陆边缘。采用数值方法模拟了断裂系统的形成过程,在菲律宾板块和太平洋板块近NW方向构造力的作用下,欧亚大陆东缘产生NNE向走滑断层,其东侧生成彼此平行,间距大体相等的派生断层。断层形成过程中,Moho破裂,大量地幔物质上涌,形成中国东部中生代以来的巨量火山岩浆活动,控制了内生金属矿床的分布。这个断裂系统近代还在活动,导致了郯城8.5级大地震和长白山的火山喷发。     

GIS支持下的土壤重金属污染预测预警研究

面对日益严重的土壤重金属污染问题,必须采用快速高效的方法对污染趋势做出预测预警。本研究建立了土壤重金属污染预警模型和土壤重金属污染超标年限预测模型,并在GIS技术支持下,开发了基于ArcView GIS的预警预测程序模块,实现了对土壤重金属污染的预警预测。最后以北京市及其近郊区为实例,对该区重金属污染进行了预警并对Pb元素超标年限进行了预测,取得了较好的预警预测结果。     

赣东北枣林碧玄岩地球化学特征及成因

在中国东部赣东北朱溪矿集区枣林地段发现两条新生代碧玄岩岩脉。地球化学研究表明该碧玄岩具有低SiO2(41.08%~42.94%),高Mg#(0.61~0.65),高TiO2(2.19%~2.43%),高Na2O+K2O(4.95%~6.30%)的特点。∑REE为299.16×10-6~375.00×10-6,LREE/HREE比值为5.45~6.71,表明轻稀土富集,δEu为0.88~0.94,具微弱Eu负异常。微量元素特征表现出较高Ni、Cr、Sc含量,蛛网图显示明显富集Nb、Ta、Th、Zr等元素,亏损Ba、Ti、K、P等。主量元素相关图解和不相容元素比值显示岩石在演化过程中未遭受地壳混染。综合分析岩石微量元素数据及相关图解,文章认为由于太平洋板块俯冲,导致软流圈地幔携带碳酸盐熔体上涌与岩石圈地幔相互作用,使得0.2%~0.5%石榴石相二辉橄榄岩与0.5%~1%尖晶石相二辉橄榄岩发生部分熔融,生成碧玄岩原始岩浆。