新疆西准噶尔谢米斯台山早泥盆世火山岩年代学、地球化学特征及地质意义

通过对西准噶尔北部博什库尔—成吉斯岩浆弧内谢米斯台山泥盆纪的火山岩进行地球化学及同位素年代学研究,结果显示:该火山岩岩石组合以钙碱性的玄武岩和玄武安山岩为主,岩石w(SiO_2)为50.44%～56.35%,w(TiO_2)为0.79%～1.53%;w(P_2O_5)为0.05%～0.27%,具有较高的w(Al_2O_3)(15.92%～18.07%)和w(MgO)(2.66%～5.55%),Mg~#范围在47～57之间;稀土总含量(ΣREE)为41.73×10~(-6)～116.72×10~(-6),平均77.34×10~(-6),轻稀土(LREE)与重稀土(HREE)分异明显,其中LREE/HREE比值为6.45～8.17,平均7.34,(La/Yb)_N=2.93～10.81,平均8.33,其呈现轻稀土富集,重稀土亏损,具弱的Eu正异常(δEu=1.26～1.58);富集Ba、Sr、U等元素,亏损高场强元素(如Nb、Ta、Ti),与典型的火山弧玄武岩地球化学特征相似,属于典型的岛弧岩浆岩,形成于与俯冲有关的岛弧环境。获得谢米斯台山火山岩中玄武安山岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(413.6±6.9)Ma,表明其形成于晚志留世—早泥盆世。结合前人的研究资料,认为博什库尔—成吉斯岩浆弧可能是早古生代末—早泥盆世古亚洲洋俯冲的地质记录。     

泰国北部清莱-南邦带弧火山岩特征研究

从岩相学特征、岩石组合、岩石化学、稀土元素、微量元素、大地构造环境等诸多方面分析清迈带洋脊/洋岛玄武岩的东侧分布的晚二叠世—早三叠世(P2—T1)火山岩认为其具有陆缘弧火山岩特征。火山岩组合为玄武安山岩-安山岩-流纹岩;火山岩系列以钙碱性系列为主,拉斑系列次之;火山岩的化学成分以高Al2O3为特征,稀土模式为轻稀土富集右倾斜型;微量元素大阳离子元素富集,普遍富U,Th亏损Ti,Cr和P;岩石化学投点均落在岛弧火山岩区,与中国澜沧江带陆缘弧火山岩投点相一致。该陆缘弧火山岩带与清迈带的洋脊/洋岛型火山岩构成了成对分布的洋脊火山岩-弧岩浆岩带,指示清迈带洋壳向东俯冲。     

大兴安岭北段扎兰屯地区斜长角闪岩年代学、地球化学和Hf同位素特征及其构造意义

扎兰屯地区位于贺根山-黑河构造带中段,发育叠加韧性变形的晚古生代岩浆岩,可较好地记录这一时期的构造演化历史,但其研究程度较低.在野外调查基础上,对扎兰屯头道沟花岗质糜棱岩中的斜长角闪岩构造透镜体进行年代学和地球化学研究,探讨其成岩、变质及构造意义.头道沟斜长角闪岩原岩为玄武安山岩,锆石LAICP-MS U-Pb年龄为373.0±2.6 Ma,相当于大民山组火山岩.该岩石属钠质岩石,富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素,锆石原位ε_Hf（t）为+5.39~+10.06,类似兴安岛弧的Hf同位素特征.上述特征暗示其原岩可能起源于蚀变洋壳流体交代亏损地幔演化而来的年轻下地壳,形成于板块消减带之上的前弧盆地.晚泥盆世在额尔古纳-兴安地块东南缘发育弧后、弧间和弧前盆地.斜长角闪岩变质年龄为~241.5±9.6 Ma,该变质可能与天山-兴蒙造山带演化晚期的伸展作用有关.      

南澜沧江带北段上二叠统陆缘弧火山岩的厘定

从岩石组合、岩相学特征、岩石化学、稀土元素、微量元素、大地构造环境等诸多方面分析云县-临沧花岗岩东侧的小定西、崴里等地分布的上二叠统P2火山岩具有陆缘弧火山岩特征。火山岩组合以玄武岩-安山岩-英安岩为主,极少量的粗安岩-粗面岩;火山岩系列以钙碱性系列为主,拉斑系列及碱性系列较少;火山岩的化学成分以A l2O3低T iO2为特征,K2O含量显示极强的极性;稀土模式为轻稀土富集右倾斜型;微量元素大阳离子元素富集,亏损T i,C r和部分亏损P,N b;岩石化学投图绝大部分落在岛弧火山岩区,与南澜沧江带南段及北澜沧江带陆缘弧火岩投点相一致。厘定了南澜沧江带北段上二叠统P2陆缘弧火山岩的存在。该陆缘弧火岩带与昌宁-孟连带的洋脊/洋岛型火山岩、蛇绿岩构成了成对分布的洋脊火山岩、蛇绿岩-弧岩浆岩带,指示澜沧江洋壳向东俯冲。该成果对探讨澜沧江带古特提斯的演化具有极重要的作用。     

兴蒙造山带前中生代构造单元划分初探

本文根据古亚洲洋早古生代闭合、晚古生代伸展的观点初步建立了兴蒙造山带早、晚古生代的构造单元。以前寒武纪微陆块为基本划分单位,以它们之间的缝合带或断裂带为界,将兴蒙造山带中泥盆世之前的构造格局划分为"五块四带",从北向南依次为额尔古纳地块、兴安地块、艾力格庙-锡林浩特地块、松辽-浑善达克地块及佳木斯地块;它们之间的4条边界为:新林-喜桂图缝合带、艾力格庙-锡林浩特-黑河缝合带、温都尔庙-吉中-延吉缝合带和牡丹江缝合带。中-晚泥盆世之后兴蒙造山带出现多处陆相及海陆交互相沉积,石炭纪广泛分布陆相及滨浅海相碎屑岩和碳酸盐建造和蛇绿岩、辉长岩、花岗岩及双峰式火山岩,可划分陆相盆地、陆表海盆地、蛇绿岩带、侵入岩带等构造单元。早-中二叠世沉积类型多变,出现陆相、海相和海陆交互相沉积岩系,遍含植物和滨浅海相动物化石,具大量双峰式火山岩,可划分出被动裂谷带、主动裂谷带、陆缘型蛇绿岩带和碱性岩带等构造单元。结尾讨论中指出兴蒙造山带内的放射虫化石不能代表二叠纪存在古亚洲洋,而新的古地磁资料支持至少从晚石炭世以来古亚洲洋已经闭合。     

西藏尼木地区变质火山岩的地球化学特征、锆石U-Pb年龄及其地质意义

西藏尼木地区分布一套增生杂岩,其对冈底斯火山岩浆弧的演化具有重要意义。本文对该套增生杂岩中的变质火山岩的地质特征、矿物学、全岩地球化学和锆石U-Pb年代学等方面进行了综合研究。变质火山岩以斜长角闪岩、角闪斜长片麻岩为主,其中,角闪石主要为镁质角闪石,共生的斜长石主要为拉长石;变质火山岩经历了高温-中压变质作用;岩石富Al_2O_3和贫TiO_2,弱富集轻稀土元素(LREE),富集Rb、Sr、Ba等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE),其地球化学特征与火山弧玄武岩的地球化学特征相似,其形成的构造环境为洋内岛弧或活动大陆边缘弧;岩浆锆石U-Pb年龄值为151.4±1.6Ma和150.7±1.4Ma,表明岩石的形成时代为晚侏罗世。综合研究认为,增生杂岩中的变质火山岩是新特提斯洋在晚侏罗世北向俯冲的产物,在陆-陆碰撞之前卷入增生系统,该套变质火山岩不是以往所认为的变质结晶基底。     

内蒙古呼盟南部地区古生代海相火山岩地球化学特征及其地质意义

全区泥盆系、石炭系发育厚层海相火山建造。下大民山组（Ｄ３ｘ）火山岩为基性一中基性，属拉斑玄武岩和碱性玄武岩的过渡物，成因是地幔岩部分熔融，形成于大陆边缘孤后盆地裂谷作用的早期环境；在下大民山组顶部的岩屑凝灰岩中首次发现铁矿浆浆屑，也反映全区于中泥盆世－晚泥盆世早期为大陆边缘裂谷环境。上大民山组（Ｄ３ｓ）为基性一酸性火山岩，属岛孤钙碱性系列，为结晶分异成因，形成环境类似于安第斯山之火山弧。早石炭世火     

中国东北地区蛇绿岩

我国东北地区位于中亚造山带的东段,经历了复杂的增生造山过程,其所属微陆块的基底属性及拼贴位置、洋-陆转换一直是地学界研究的热点。根据近年来的研究进展,我们将东北地区微陆块划分为额尔古纳地块、兴安增生地体、松嫩-锡林浩特地块和佳木斯地块。同时综述了东北地区蛇绿岩/蛇绿混杂岩带的时空分布、年代学及地球化学的新资料,讨论了其构造背景及俯冲-增生过程。东北地区增生造山不仅涉及古亚洲洋和古太平洋,还可能与泛大洋有关,包括早奥陶世-晚三叠世古亚洲洋主洋盆及古亚洲洋分支——新元古代-晚寒武世新林-喜桂图洋、早寒武世-晚石炭世嫩江洋、新元古代-晚志留世黑龙江洋和晚二叠世-中侏罗世牡丹江洋的演化。早石炭世末-晚石炭世初,东北地区古亚洲洋分支洋盆全部闭合,所有微陆块完成聚合形成统一的东北陆块群。晚二叠世-早三叠世时期,古亚洲洋主洋盆沿索伦-西拉木伦-长春-延吉缝合带自西向东从早到晚以剪刀式最终闭合,完成东北陆块群与华北板块的拼接。晚三叠世-早侏罗世时期古太平洋板块俯冲启动,东北地区进入古太平洋俯冲增生构造体系。     

确定南澜沧江缝合带的火山岩地球化学证据

本文着重根据火山岩的主量元素、稀土元素和微量元素特征厘定了我国西南“三江”地区昌宁－孟连带Ｃ１—Ｐ２火山岩和南澜沧江带Ｐ—Ｔ３火山岩的构造－岩浆类型。昌宁－孟连火山岩带为洋脊／准洋脊型－洋岛型玄武岩、蛇绿混杂岩带,代表澜沧江洋或古特提斯的残迹;南澜沧江火山岩带是一个陆缘火山弧带,是澜沧江洋盆向东俯冲消减、碰撞以及陆内俯冲过程的产物。两带火山岩是成对分布的古特提斯缝合带的产物。     

内蒙古温都尔庙和巴彦敖包-交其尔蛇绿岩的元素与同位素地球化学：对古亚洲洋东部地幔域特征的限制

内蒙古中部发育的三条蛇绿岩带是华北板块和西伯利亚板块之间的缝合带。本文系统研究了其中的温都尔庙和巴彦敖包-交其尔两个蛇绿岩带中变质玄武岩的元素和 Sr、Nd、Pb 同位素地球化学。苏右旗温都尔庙碱性玄武岩为轻稀土富集型;岩石具有板内和大陆裂谷区玄武岩的特征,可能代表了600Ma 左右,温都尔庙地区开始发育的新洋盆。采自苏左旗的巴彦敖包-交其尔玄武岩分为两类,一类呈现轻稀土富集型,呈洋岛玄武岩特征;另一类具有明显的 Nb、Ta 负异常,显示大洋岛弧玄武岩特征,洋岛玄武岩的存在表明古亚洲洋曾经发育洋盆,大洋岛弧玄武岩的存在表明古亚洲洋内部有大洋岩石圈之间的俯冲。将本文的古亚洲洋洋岛玄武岩与中国西南地区的特提斯洋岛玄武岩进行系统的元素和同位素地球化学特征对比表明,古亚洲洋的洋岛玄武岩显示高 U/Pb(HU)和北大西洋和太平洋省的特征,而特提斯洋岛玄武岩属于印度洋省。这些说明古亚洲洋地幔域与特提斯地幔域是两个独立的构造域,它们代表了长期演化的两个不同的地幔地球化学域。     

RS和GIS技术集成及其应用

本文简要地介绍了ＲＳ（遥感图像处理系统）和ＧＩＳ（地理信息系统）技术及其集成的基本概念和方法。讨论了ＲＳ和ＧＩＳ技术及其集成的内在涵义、相互关系,认为ＲＳ是ＧＩＳ重要的外部信息源,是其数据更新的重要手段,尤其对于全球性的 地理动力学分析,更必须有ＲＳ所提供的覆盖全球的动态数据与ＧＩＳ的结合。反之,ＧＩＳ则可以提供ＲＳ所需要的一些辅助数据,以提高ＲＳ图像的信息量和分辨率,同时,ＧＩＳ可以将实地调查所     

红藻石和蓝藻石概念及分类归属的综述和修订

在分析和总结前人对红藻石和蓝藻石研究成果基础上,结合岩石薄片显微镜下观察实例,发现在以往碳酸盐岩颗粒分类中没有红藻石和蓝藻石的合适位置。鉴于红藻石重要的成因意义和造礁作用,有必要明确红藻石的概念和归属。珊瑚藻本身极易钙化,经生物矿化作用最终保存下来的珊瑚藻屑一直放在生物碎屑中,而红藻石是由非固着的珊瑚藻构成的钙质独立结核,因此也可以被划分到生物碎屑中。蓝藻石作为蓝细菌钙化作用的产物,同时鉴于蓝藻石的广泛存在,把钙化蓝细菌形成的核形石命名为蓝藻石,这一重要概念从提出到现在一直被使用。然而蓝绿藻概念已变更为蓝细菌,蓝藻石的形成与藻类无关,显然将其称作蓝菌石更加确切。因此,应将红藻石和蓝藻石分别归为生物碎屑和核形石当中,并用新的术语蓝菌石替代蓝藻石。其意义在于使红藻石和蓝藻石的概念及归属更为规范,并为碳酸盐岩颗粒的深入研究提供有益线索。     

自动化智能化地质岩芯钻探技术装备研发与应用

为解决5000 m地质岩芯钻探基础准则与依据缺失问题，提高钻探装备的自动化、智能化水平，启动了5000 m智能地质钻探技术装备研发工作，通过钻机装备、钻探器具研制，钻探工艺技术研究并经试验示范验证，取得多项创新成果，形成了5000 m地质岩芯钻探技术体系。通过特深孔钻孔口径与管柱规格优化研究、钻杆规格设计、装备性能参数选配，形成了5000 m地质岩芯钻探技术规范体系；基于5000 m特深孔地质岩芯钻机、孔口自动化作业装置等关键设备研制，实现了绳索取芯钻进的孔口作业全流程自动化，形成了轻量化钻机孔口管柱柔顺控制技术；基于复杂地层孔内工况判别、钻进参数优化与轨迹优化控制等技术问题研究，形成了多源信息融合的地面与孔底一体化钻进过程智能控制技术；基于高性能薄壁绳索取芯钻杆和系列小口径高效钻具研制，形成了大深度绳索取芯系列钻杆钻具技术；研发了耐高温环保型冲洗液、生物破胶废浆处理技术、“广谱型”双浆堵漏技术，形成了绿色环保型冲洗液体系与护壁堵漏技术。     

自动化智能化地质岩芯钻探技术装备研发与应用

为解决5000 m地质岩芯钻探基础准则与依据缺失问题，提高钻探装备的自动化、智能化水平，启动了5000 m智能地质钻探技术装备研发工作，通过钻机装备、钻探器具研制，钻探工艺技术研究并经试验示范验证，取得多项创新成果，形成了5000 m地质岩芯钻探技术体系。通过特深孔钻孔口径与管柱规格优化研究、钻杆规格设计、装备性能参数选配，形成了5000 m地质岩芯钻探技术规范体系；基于5000 m特深孔地质岩芯钻机、孔口自动化作业装置等关键设备研制，实现了绳索取芯钻进的孔口作业全流程自动化，形成了轻量化钻机孔口管柱柔顺控制技术；基于复杂地层孔内工况判别、钻进参数优化与轨迹优化控制等技术问题研究，形成了多源信息融合的地面与孔底一体化钻进过程智能控制技术；基于高性能薄壁绳索取芯钻杆和系列小口径高效钻具研制，形成了大深度绳索取芯系列钻杆钻具技术；研发了耐高温环保型冲洗液、生物破胶废浆处理技术、“广谱型”双浆堵漏技术，形成了绿色环保型冲洗液体系与护壁堵漏技术。     

矿物——成矿与找矿

单颗粒矿物微量元素激光原位定量分析测试数据的大量积累和研究,使矿物成为矿床地球化学研究和矿床勘查的重要示踪剂。本文重点选择磁铁矿、磷灰石、石榴子石、榍石、锆石、绿泥石和绿帘石等的原位分析研究所获得的认识,介绍单颗粒矿物成分组合及变化在矿床类型划分、成矿年龄测定、氧逸度、成矿过程与物质来源、找矿与勘探等方面的应用。不同矿床类型中普遍存在的矿物,如磁铁矿、磷灰石等的微量元素含量及组合差异,提供了矿床类型识别的标志。单颗粒矿物,特别是矿石矿物和密切共生矿物如锡石、铌钽铁矿、赤铁矿、石榴子石、方解石等的原位定年,使成矿年龄的直接准确测定成为现实。矿物中变价元素,如Fe、V、Mn、Ce、Eu含量和/或比值的变化,指示了成矿过程氧逸度及其变化特点。从矿物核部向震荡环带与边部的微量元素含量或同位素组成的变化,示踪了成矿过程中流体来源或性质的变化。斑岩和矽卡岩矿床中与成矿作用关系密切的蚀变矿物,如绿泥石、绿帘石的形成温度、特征微量元素比值,如Ti/Sr、Ti/Co、V/Ni、Mg/Sr等,与距矿床中心距离呈线性函数关系,可定量预测距矿床中心的距离,使以绿泥石、绿帘石为代表的找矿指示矿物研究迅速发展。     

桩-岩摩擦黏着特性的试验与分析

研究桩与岩石的侧摩阻力组成及影响因素,有助于准确地把握桩与岩石的侧摩阻力取值原则。在对桩与岩层的摩擦黏着机制分析的基础上,指出界面力与岩层抗剪力的区别,并提出岩层的极限侧摩阻力由界面强度及岩石强度两者较弱一方决定的观点。进行了中风化岩中4组混凝土短桩的抗压及抗拔极限摩阻力对比试验,获得了相应的极限侧摩阻力值以及抗拔与抗压极限侧摩阻力值的比值。抗拔时由于上部岩层对桩侧岩层的约束作用较弱,会使侧摩阻力相对抗压时有较大降低。通过有限元计算及其与试验值的比较分析,研究短桩与岩层的界面强度条件,发现岩层和混凝土灌注桩间的侧摩阻力中界面黏着力占很大比例。     

现代新技术新方法与工程地质

本文阐述了瓣技术，新方法应用于工程地质研究取得的进展，内容涉及原位测试技术，数值模拟技术，物理模拟技术和物探测技术，这些方面的研究推动了工程地质学的发展。     

Cumulate and Cumulative Granites and Associated Rocks

Abstract. Processes that move crystals relative to melt, that is crystal fractionation, are of major importance in producing variations that are observed within cogenetic suites of granites. In low‐temperature granite suites, crystal fractionation initially involves the progressive separation of crystals residual from partial melting from that partial melt. Once separation of those crystals, or restite, has been completed, further fractionation may occur through the separation of crystals that had precipitated from the melt, the process known as fractional crystallization. High‐temperature granite magmas are largely or completely molten and elements such as Ca, Mg and Fe, and their associated minor elements, are in that case dissolved in the melt. Such magmas, particularly those that are more potassic and hence contain a higher fraction of low temperature melt, may evolve compositionally through fractional crystallization. Cumulate rocks result, comprising a framework of cumulus minerals with interstitial melt. In this process some of the melt is also displaced to form more felsic rocks. Such cumulate rocks may have distinctive chemical compositions, but that is often not the case. Distinctive features include SiC>2 contents near or below 50 % in rocks that are transitional in the field to more felsic granites, very high Cr and Ni, very low K, P, Ba, Rb and Zr, and anomalous abundances of the anorthite components Ca and Al. These rocks may also have positive Eu anomalies. Cumulate rocks do not necessarily have distinctive textures, at least as such features are understood at this time. Fractional crystallization can also involve the movement of precipitated crystals relative to melt. We refer to rocks as cumulative when formed from the fractions in which the abundance of crystals has increased. The production of cumulative granites typically occurs at more felsic melt compositions than is the case for cumulate granites, and this process may have its greatest significance in the fractional crystallization of the felsic haplogranites. Relative to felsic granites of broadly similar compositions lying on a liquid line of descent, cumulative granites contain more Ca, reflecting the addition from elsewhere of plagioclase crystals with solidus compositions. The abundances of Sr and Ba may be high to very high, and sometimes there are positive Eu anomalies. Cumulative I‐type granites may have low abundances of Y and the heavy REE, while the S‐type granites can be very distinctive with anomalously high abundances of Th and the heavy REE resulting from the concentrating of monazite. Generally, but not always, those who propose fractional crystallization as a mechanism for producing compositional variation within a suite of granites do not state whether the rocks in that particular case are thought to lie on a liquid line of descent or are cumulates/cumulative, although it is generally presumed that they were melts. Our experiences in eastern Australia have shown that the mechanism of fractional crystallization was quantitatively not as important during granite evolution as many workers would expect. However, there are some excellent examples of that process, most notably the Boggy Plain Supersuite. Overall in eastern Australia, varying degrees of separation of restite is a much more common mode of crystal fractionation, and that may also be seen to be the case for some other granite provinces if they are examined with that possibility in mind.     

中国东部中生代高Sr低Yb和低Sr高Yb型花岗岩：对比及其地质意义

中国东部在晚中生代时（晚侏罗世-旱白垩世）有广泛的中酸性岩浆活动，按照花岗岩的地球化学特征，大致可以划分为东北、华北和华南3个岩区。本文研究表明，按照Sr和Yb的含量，大致可以将花岗岩分为5类．即：高Sr低Yb型（Sr〉400μg／g，Yb〈2μg／g）、低Sr低Yb（Sr〈400μg／g，Yb〈2μ/g）、低Sr高Yb（Sr〈400μg／g，Yb〉2μg／g）、高Sr高Yb型（Sr〉400μg／g，Yb〉2μg／g）以及非常低Sr高Yb型（Sr〈100μg／g，Yb=2—18μg／g）花岗岩。东北和华南以发育低Sr高Yb花岗岩为主，有少量高Sr低Yb和非常低Sr高Yb类型的花岗岩分布；而华北则以高Sr低Yb型花岗岩（埃达克岩）最发育，低Sr高Yb、低Sr低Yb型和非常低Sr高Yb型花岗岩有少量分布。本文着重探讨了华北和华南花岗岩的特征，认为华北和华南花岗岩地球化学的区别可能主要与花岗岩源区成分和深度有关，且主要受源区深度的控制。如果花岗岩熔融的源区残留相由榴辉岩组成（石榴石＋辉石＋金红石＋／一角闪石），则花岗岩明显亏损HREE、Nb、Ta和Ti，而富集Sr和Al，无明显的负铕异常，属于高Sr低Yb（埃达克岩）类型；如果源区深度浅，由斜长角闪岩或麻粒岩组成（斜长石＋辉石＋角闪石），则花岗岩相对贫Sr富Yb。作者认为，华北和华南花岗岩地球化学特征上的上述差异，表明在晚中生代时（晚侏罗世．早白垩世）。华北和华南的地壳厚度不同：华北较厚，华南较薄；华北经历了下地壳拆沉而华南无；华北和华南的下地壳成分不同，华北较基性的下地壳拆沉后，留下的地壳平均成分与华南比偏中性。     

Etch and intracutaneous landforms and their implications

Many landforms, major and minor, and including plains of various types, inselbergs, boulders, flared slopes, Rillen and rock basins, are initiated beneath the land surface, at the weathering front. They have evolved in various lithological settings. Most are formed by differential moisture attack, either controlled, or strongly influenced, by bedrock structure. Such forms of subsurface derivation may be differentiated into etch or subcutaneous features that were initiated at the base of the regolith, and intracutaneous forms that had their origin within the weathering zone. Although the agent or agents responsible for eroding the regolith and exposing the bedrock forms have varied in space and time, the similarity of etch and intracutaneous forms is such that their basic morphology persists regardless of the climatic regime in which they now occur. As the regolith is widely developed on the land surface, the forms initiated beneath and within it cannot be taken as climatic indicators. Indeed, like structural forms, these convergent forms represent a varied but significant azonal element in the physiographic landscape.