南海东部次海盆海山链多金属结核(壳)地球化学特征及成因

为了进一步解释南海不同区域内多金属结核（壳）的地球化学特征与成因,对东部次海盆黄岩?珍贝海山链上新获取的多金属结核（壳）样品进行了X光衍射、X荧光光谱测试、SEM-EDS分析和X Series2 ICP-MS测试,详细分析了样品的矿物组成、地球化学成分特征. 结果表明,矿物组成为水羟锰矿、石英、斜长石等;主要造岩元素中Si、Al含量较高,与陆缘碎屑物影响较大有关;富含Mn、Fe、Co、Ti、Ni、Pb、Sr等多种金属元素,相比南海其他区域,具有中等的Fe、Mn含量特征,地化元素特征与南海西北陆坡发现的铁锰结核（壳）相似;稀土元素具有总量高（平均2 070.01×10-6）的特点,高于南海北部其他样品,与西太平洋结壳稀土含量接近（接近工业品位）,指示了重要的稀土资源前景. 结核Be同位素结果指示该区铁锰结核生长时代为1.17~8.51 Ma,形成于晚中新世大量火山喷发之后,因此水成作用是南海东部次海盆海山链结核（壳）的主要控制作用,而陆源物质的输入、火山作用和高压富氢离子海水的浸取作用都为结核（壳）的形成提供了有利的沉积环境.      

南海西北陆缘深水沉积体系内部构成特征

深水沉积是近年来我国海域油气勘探重点之一,利用高精度二维和三维地震剖面的精细解剖,揭示了南海西北陆缘区深水沉积体系类型及其内部构成特征.这些深水地区除堆积正常深海-半深海泥岩外,还发育大量深水重力流沉积,包括块体流沉积、深水峡谷、沉积物波等大型沉积体.研究表明,南海西北陆缘区发育4类陆坡, 即进积型、滑塌型、水道化型、宽缓渐变型陆坡.不同陆坡类型具有不同地貌形态,发育不同的沉积体类型.大型块体流沉积主要发育于滑塌型和水道化型陆坡,沉积物波主要发育于宽缓渐变型陆坡下部及深海中央峡谷长昌段的周缘地区.由于南海西北陆缘自晚中新世以来形成向东开口的喇叭形变深的地貌形态,导致在盆地中央形成了独特的与陆坡走向一致的深海峡谷体系——中央峡谷.该峡谷的沉积充填不仅包括来自于西部峡谷头部的浊积水道沉积,还包括来自于北部陆坡的块体流沉积,特别是来自于滑塌型陆坡的块体流沉积.中央峡谷体系构成了西北陆缘区多源汇聚的深水沉积物输送系统,同时也是南海西北陆缘深水区重要的油气储层发育层系.      

大洋多金属结核成因的地球化学标志

本文通过对取自太平洋不同地区的近百个多金属结核样品研究表明,不同成矿介质中形成的结核,地球化学特征明显不同,水成型结核矿物成分上富含σ—MnO_2,化学成分上富含Fe、Co、Pb,而贫Mn、Cu、Ni、Zn,TiO_2>1%,ΣREE>1000ppm,σCe>1.5;早期成岩型结核矿物成分上相对富含钡镁锰矿,化学成分上富含Mn、Cu、Ni、Zn,而贫Fe、Co、Pb,TiO_2<1%,ΣREE<1000ppm,σCe≤1.在此基础上通过对Bonatti图解的实际应用和理论分析,证明Mn-Fe-(Cu+Co+Ni)x10图解不具判别意义,并提出Mn/Fe-TiO_2,Mn-Fe-TiO_2×10,Mn-Fe-ΣREE×100和Mn-Fe-σCe×10成因判别图解.     

大兴安岭锡多金属成矿带花岗岩地球化学特征

大兴安岭中南段华力西褶皱带是我国北方重要的锡多金属成矿带。已发现了许多大中型锡矿床、锡多金属矿床、铅锌矿床、铜矿床等。这些矿床形成与花岗岩有密切成因联系。本文较详细地阐述了花岗岩产出的地质背景,各期次花岗岩的地球化学特征,提出与成矿有关的花岗岩体地质地球化学判别标志。     

胶东西北部罗家花岗岩地球化学特征及成因分析

胶西北地区罗家花岗岩为郭家岭花岗岩的主体部分,与区内金矿化关系密切。研究认为,此花岗岩属于亚碱性系列的钠质花岗岩,分异程度较高,总体具有同熔的I型花岗岩特征。     

南海边缘海多金属结核与大洋多金属结核对比

本文通过系统对比分析前人研究成果,研究了南海边缘海多金属结核的成矿特征,结果表明：南海边缘海结核的矿物组成与大洋结核相似,均主要由锰相矿物和铁相矿物组成,其中锰相矿物主要为水羟锰矿和钡镁锰矿,铁相矿物主要以无定型铁氧化/氢氧化物形式存在,另外南海边缘海结核中含有大量硅酸盐矿物,表明在南海结核成矿过程中受到大量的陆源碎屑矿物混杂;相对于大洋主要经济成矿区的多金属结核,南海边缘海多金属结核中主要的经济元素如Mn、Cu、Co、Ni和Zn质量分数较低,而亲陆源性元素如Fe、Ti、P、Nb、Pb、Rb、Sc、Ta、Sr、Th和REY（REE和Y）等质量分数较高;南海边缘海多金属结核的元素地球化学特征和REE配分模式显示其为水成成因,并呈现更低的Mn/Fe值;同时南海边缘海结核也具有较快的平均生长速率及较高的δCe正异常,表明其生长在更为氧化的海水环境。虽然较快的沉积物沉积速率和动荡的海水环境影响了南海边缘海结核的成矿,但大量陆源物质进入海洋也为南海边缘海结核提供了丰富的成矿物质来源,便于南海边缘海结核的快速生长成矿。南海边缘海结核富集有Fe、Ti、Pb、Rb、Th和REY等金属元素,同样可以作为极具潜力的海洋矿产资源。南海边缘海多金属结核具有其独特的地球化学特征,与大洋多金属结核存在着明显差异。     

黔北普宜地区硫铁多金属矿同位素地球化学特征及成因

正贵州西北部是我国硫铁矿的重要产出地,资源储量排名全国前三位。但研究区的硫铁多金属矿成矿物质来源、成矿环境及伴生有益组分综合利用等科学问题的研究仍不够深入具体,这不仅制约了成矿机制研究和矿床模型的构建,同时因单一硫铁的经济价值及环境污染问题,也会影响到进一步的矿床勘查找矿工作。在野外调查和室内研究基础上,     

白竹峪铀多金属磷块岩矿床地球化学特征

湘西北下寒武统铀多金属磷块岩由于富含多种矿产元素,受到国内外地质学者的越来越多的关注,但成因认识仍然众说纷纭。文章在对湘西北黑色岩系非常规铀资源开展地质和放射性调查的基础上,选取下寒武统牛蹄塘组铀多金属磷块岩露头较好的白竹峪矿床开展地质调查、岩石地球化学测量、系统的采样和分析测试,结果表明铀多金属磷块岩主量元素与上地壳所含的对应元素相比,只有CaO和P₂O₅富集,富集系数分别为9和204。此外,铀多金属磷块岩微量元素U(平均含量为1 350×10^-6)、Ni(平均含量为6 822×10^-6)和Mo(平均含量为2 104×10^-6)均达到相应矿床的工业品位,且Re、Tl和V达到铀矿床综合利用指标。上震旦统灯影组白云岩、下寒武统牛蹄塘组铀多金属磷块岩和黑色碳质泥质页岩及板岩的δU、V/Cr、Ni/Co和δCe值均指示这3种地层形成于缺氧沉积环境,铀多金属磷块岩北美页岩配分曲线显示热水沉积特征,δEu大于1,结合主量元素和微量元素R型聚类分析结果推测铀多金属磷块岩在正常海相沉积的基础...     

黑龙江苏家铁多金属矿床地质、地球化学特征及成因

苏家铁多金属矿床位于黑龙江省张广才岭成矿带内,受一撮毛碱长花岗岩体及相关花岗斑岩岩体控制。矿体产出于花岗斑岩和大理岩的接触带及层间破裂带内,主要为矽卡岩型铁锌矿体。组成矿体的主要矿石矿物为磁铁矿和闪锌矿; 围岩蚀变类型主要有矽卡岩化、矽化、角岩化、碳酸盐化和绿泥石化,其中矽卡岩化与矿化关系密切,是区内的主要找矿标志。矿床地球化学特征研究表明成矿物质来自壳源岩浆演化和上部热液交代碳酸岩地层,并在矽卡岩带内形成矿化体和矿体。结合成矿地质背景,确定苏家铁多金属矿床为矽卡岩型矿床。     

李坝金矿床地球化学特征及成因探讨

在系统阐述李坝金矿床地质特征基础上,对其成矿的地球化学背景进行了较详细的剖析。从赋矿地层、容矿围岩、矿石及主要硫化物、矿化蚀变带中微量元素含量、组合特征及其与金成矿的关系等方面阐明李坝金矿床的地球化学特征,查明了矿床原生晕的空间分布规律。最后从成矿溶液、热源及成矿物质金的来源三个方面对矿床成因进行了探讨     

Lithospheric Thermal Isostasy of North Continental Margin of the South China Sea

Accompanied with rifting and detaching of the north continental margin of the South China Sea,the ernst and the lithosphere become thinner away from the continental margin resulting from the tectonic activities,such as tensile deformation,thermal uplift,and cooling subsidence,etc..Integrated with thermal,gravimetric,and isostatic analysis techniques,based on the seismic interpretation of the deep penetration seismic soundings across the northern margin of the South China Sea,we reconstructed the lithospheric thermal structure and derived the variation of the crust boundary in the east and west parts of the seismic profde by using gravity anomaly data.We mainly studied the thermal isostasy problems using the bathymetry of the profiles and calculated the crust thinning effect due to the thermal variety in the rifting process.The results Indicate that the thermal isostasy may reach 2.5 kin,and the compositional variations in the ilthospheric density and thickness may produce a variation of 4.0 kin.Therefore,the compositional isostatic correction is very important to recover the relationship between surface heat flow and topography.Moreover,because of the high heat flow characteristic of the continental margin,building the model of lithospheric geotherm in this region is of great importan for studying the Cenozoic tectonic thermal evolution of the north passive continental margin of the South China Sea.     

南海南北共轭边缘伸展模型探讨

通过对南海南北边缘地震剖面的对比,结合周边构造分析,提出南海大陆边缘的裂离经历了两期伸展作用,即早期的简单剪切和晚期的纯剪切伸展作用。简单剪切发生在晚白垩世-早始新世,其动力与太平洋板块俯冲带的后撤、太平洋板块与欧亚板块之间汇聚速率的降低、以及先存北倾缝合带等密切相关。纯剪切发生在中始新世－渐新世－早中新世,剪切作用的转变与古南海的南向俯冲板块拖曳有关。     

南海的右行陆缘裂解成因

南海成果是西太平洋边缘海动力学研究的重要部分,也关系到特提期,环太平洋两大超级会聚带的相互作用,是国内外地学界长期研究的热点问题。西太平洋边缘海内带,尤其是日本海和南海在形成时代,海盆形态和海底地貌,海底扩张的多轴,多阶段,由东向西扩展特征,岩石圈地幔的地球化学异常等方面具有共同特征,可能在成因上也相似,南海的海盆的楔形的楔形形状,海底扩张及陆架盆地的断陷的由北向南发展和自东向西推进的特征,地壳伸展减薄和海底扩张程度的由东向西减弱都可用尖端向西的“剪刀模型”来描述,即南海的张开是近南北向右行剪切力作用下东亚陆缘发生裂解的结果。南海张开的同时在海盆内及其西缘印支半岛上发育大量近南北向右行走滑断裂,表明当时存在区域性的近南北向右行剪切应力,而在其东缘现在看不到大型近南北向右行走滑断裂,可能是在中中新世以后受从赤道附近近滑移北上并沿马尼拉海沟仰冲的菲律宾群岛所破坏的结果。晚中生代以来,在西太平洋构造域,特提斯构造域西段（印度）及东段（澳大利亚）先后发生了朝欧亚大陆的,不同方向和速度的会聚。在这三大作用的复合和竞争的动力学背景下,东亚陆缘发生了有地幔参加传动的“超级剪切”,其应力场经历了左行压扭体制和右行张扭体制交替的阶段性变化,正是在特提斯构造域西段的会聚起主导作用的阶段,东亚陆缘在右行张扭应力场作用下发生裂解,形成了南海和其他内带边缘海。     

Rare Earth Elements Composition and Constraint on the Genesis of the Polymetallic Crusts and Nodules in the South China Sea

The rare earth elements(REE) composition of the polymetallic crusts and nodules obtained from the South China Sea(SCS) were analyzed through inductively coupled plasma mass spectrometry.Results revealed great differences in the REE abundances(∑REE) of the SCS polymetallic crusts and nodules; the crusts show the highest ∑REE, whereas the nodules exhibit the lowest ∑REE. The similarity in their NASC-normalized patterns, the enriched light REE(LREE), the markedly positive Ce anomaly(δCe), and the non-or weakly positive Eu anomaly(δEu), suggest that the polymetallic crusts and nodules are of hydrogenetic origin. Moreover, the REE contents and their relevant parameters are quite different among the various layers of the crusts and nodules, which probably results from the different marginal sea environments and mineral assemblages of the samples. The growth profiles of the SCS polymetallic crusts and nodules reveal the tendency ∑REE and δCe to slightly increase from the outer to the inner layers, suggesting that the growth environments of these samples changed smoothly from an oxidizing to a relatively reducing environment; in addition, the crust ST1 may have experienced a regressive event(sea-level change) during its growth, although the REE composition of the seawater remained relatively stable. On the basis of the regional ∑REE distribution in the SCS crusts and nodules,the samples collected near the northern margin were influenced by terrigenous material more strongly compared with the other samples, and the REE contents are relatively low. Therefore, the special geotectonic environment is a significant factor influencing the abundance of elements, including REE and other trace elements. Compared with the oceanic seamount crusts and deep-sea nodules from other oceans,the SCS polymetallic crusts and nodules exhibit special REE compositions and shale-normalized patterns, implying that the samples are of marginal sea-type Fe-Mn sedimentary deposits, which are strongly affected by the epicontinental environment, and that they grew in a more oxidative seawater environment. This analysis indicates that the oxidized seawater environment and the special nano property of their Fe-Mn minerals enrich the REE adsorption.     

南海北部神狐陆坡区灾害地质因素特征

南海北部神狐陆坡区富含海洋油气资源和天然气水合物, 其海底地质环境对于各项资源开采活动和工程建设尤为重要, 但目前专项研究较少.在大量二维地震资料解译的基础上, 结合浅地层剖面和多波束测深资料, 对该区海底地质环境进行整体研究, 识别出20种灾害地质因素.按照动力来源, 将该海域地质灾害归纳为构造应力、重力、水动力、气动力和土动力5大类灾害地质类型, 每种类型包含多种灾害地质因素.依据各灾害因素总体平面分布特征, 划分出埋藏三角洲密集区、海底滑坡密集区、火山密集区、软弱层密集区、浅断裂密集区和浅埋基岩面密集区6个灾害大区.还对主要灾害因素的地震反射特征和灾害性进行了研究, 为该区未来工程建设的顺利开展提供科学的参考.      

南海北部陆缘磁静区及与全球大洋磁静区对比的研究评述

磁静区与磁异常条带不同,具有宽缓的低幅值磁异常特征,但可能同样包含了从陆壳张裂到海底扩张早期的构造活动和演化信息.为了加深认识南海北部陆缘磁静区,归纳了全球深海和边缘两大类型磁静区的物理、化学及构造三大成因,主要包括大西洋和西太平洋侏罗纪磁静区,以及北太平洋、印度洋和南大洋白垩纪磁静区,强调磁静区与不同程度地幔柱活动、斜交扩张初始产生的小型错断磁源体及隐含弱磁条带关系的重要性.总结了南海北部陆缘磁静区的研究现状,并从区域综合地球物理和地幔热活动作用两方面探讨了南海北部陆缘磁静区的可能成因机制,最后阐述了需要关注的研究重点及其研究意义.     

Patterns and Dynamics of Rifting on Passive Continental Margin from Shelf to Slope of the Northern South China Sea:Evidence from 3D Analogue Modeling

Affected by thermal perturbation due to mantle uprising,the rheological structure of the lithosphere could be modified,which could lead to different rifting patterns from shelf to slope in a passive continental margin.From the observed deformation style on the northern South China Sea and analogue modeling experiments,we find that the rift zone located on the shelf is characterized by half grabens or simple grabens controlled mainly by long faults with large vertical offset,supposed to be formed with normal lithasphere extension.On the slope,where the lithosphere is very hot due to mantle upwelling and heating,composite grabens composed of symmetric grabens developed.The boundary and inner faults are all short with small vertical offset.Between the zones with very hot and normal lithosphere,composite half grnbens composed of half grabens or asymmetric grabens formed,whose boundary faults are long with large vertical offset,while the inner faults are relatively short.Along with the thickness decrease of the brittle upper crust due to high temperature,the deformation becomes more sensitive to the shape of a pre-existing weakness zone and shows orientation variation along strike.When there was a bend in the pre-existing weakness zone,and the basal plate was pulled by a clockwise rotating stress,the strongest deformation always occurs along the middle segment and at the transition area from the middle to the eastern segments,which contributes to a hotter lithosphere in the middle segment,where the Baiyun (白云) sag formed.     

华南和南海北部陆缘岩石圈速度结构特征与沉积盆地成因

新近地震层析资料表明, 华南和南海北部陆缘岩石圈及下伏的软流层中存在规模宏大的低速异常带, 它们在研究区新生代演化历史中曾发挥重要的控制作用.其中, 岩石圈底面及内部的巨型NW向异常低速带表明中生代末至新生代早期的神狐运动不仅在华南与南海北部陆缘产生NE向张裂构造体系并催生出内陆-陆架-陆坡沉积盆地, 还导致南海海盆的早期扩张.软流层NNW向的异常低速带则反映岩石圈SSE向的蠕动直接导致南海中央海盆的海底扩张及陆缘地区的持续裂解.研究区深部速度结构特征是历史动力过程所残留的痕迹, 华南陆缘和南海北部新生代沉积盆地的形成和发展, 与岩石圈及软流层的结构和运动方式密切相关.      

南海北部陆缘的构造属性问题

以1号断裂为界,南海北部陆缘可分为东,西两段：东段包括北部湾盆地,琼东南盆地,珠江口盆地和台西盆地等,西段包拓莺歌海盆地。两者构造形变特征存在一定的差异性：东段盆地边界断层主要为NE－EW向,为分支断层通过不同类型转换坡连接而成的多支正断层系,因断层位移沿走向有规律变化,在其上盘发育相关褶皱,如横向褶皱;西段盆地边界断层也是由多条分支断层连接的多支断层系,但方向为NW向,以走滑作用为主,上盘没有发育断层相关褶皱。结合新生代岩浆作用,沉降和充填作用及地壳结构等特征分析,南海北部陆缘东段在构造活动上可以分成三个相对活跃时期,即50－40,30－28和10－5Ma左右。每一期拥有各自的特点,并具有不同的动力学来源,前两期与南海的扩张关系密切,3则与南海扩张无成因联系。南海北部陆缘虽然有一定的岩浆活动,但不是张烈的同期产物,因而它在形成机制上属于非火山型被动大陆边缘,其活动性因素是受周边板块相互作用的叠加所致。西段从成因机制上来讲并不属于南海北部陆缘,可能与印－藏碰撞关系更为密切。