山西大同桑干河流域富锶土壤地球化学特征及资源潜力评价

对山西大同桑干河流域富锶土壤的研究表明, 其表层土壤锶元素含量为108.7×10-6~413.9×10-6, 平均值为261.7×10-6, 是中国土壤A层的1.57倍. 深层土壤锶元素含量为106.2×10-6~467.0×10-6, 平均值279.2×10-6, 是中国土壤C层的1.65倍. 区内表、深层土壤富锶是围岩在地下水的作用下, 锶在水中溶解, 随之迁移并在盆地富集的结果. 区内前寒武纪变质岩中锶的含量最高达1 259×10-6, 是锶的主要物质来源. 表、深层土壤中锶与Ba、B、Cr、La、Nb、Na、As、Sb、Si等关系密切. 盐碱土是主要的储锶土壤类型. 耕地中锶含量高于其他土地利用类型. 通过富锶土壤资源潜力评价, 圈出富锶土壤面积1 104 km2, 占调查区面积的69.87%, 其中适宜开发区面积442 km2. 区内具有较好的富锶优质土地资源开发潜力.     

基于InVEST模型的晋北土地利用变化与碳储量研究

区域土地利用变化和碳储量的空间分布特征研究可为区域生态系统碳库管理和减排增汇政策制定提供重要科学依据。采用GIS和遥感技术分析了晋北地区1990年、2000年、2013年和2019年的土地利用变化特征,在此基础上,运用InVEST模型计算出晋北地区1990—2019年间生态系统碳储量和碳密度。结果表明,各土地利用类型之间的转换主要发生在2000—2013年间,转出面积最多的为耕地,转入面积最多的为建设用地和林地。这与该时段退耕还林政策的实施和粗放型经济快速增长有关。研究区1990年、2000年、2013年和2019年生态系统碳储量分别为53.50×107 t、53.53×107 t、54.25×107 t和54.00×107 t,碳平均密度分别为147.89 t/hm2、147.97 t/hm2、149.95 t/hm2和149.27 t/hm2。在总体碳储量中,土壤碳储量占比最大,超过80%,而林地对研究区生态系统碳储量的贡献值最大（约55%）。晋北地区应继续坚持退耕还林、水土保持等措施,以期能够用高效固碳来代偿建设用地扩张导致的碳损失。     

大兴安岭北段新林战备村地区早白垩世火成岩年代学、地球化学及大地构造意义

大兴安岭北段新林战备村地区广泛发育晚中生代火山岩及花岗岩体。LA-ICP-MS锆石U-Pb测得战备村花岗岩体侵位年龄为121.0±0.8 Ma,其周围出露的白音高老组流纹岩喷发年龄为136.9±1.3 Ma,二者均形成于早白垩世。地球化学特征上,二者均属于过铝质高钾钙碱性-钾玄质系列,高SiO_2,富K_2O、Na_2O,低Mg、Ti,微量元素富集大离子亲石元素Rb、K、Ba及LREE,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti及HREE,轻重稀土明显分异((La/Yb)_N=11~23.2),具中等-弱的Eu负异常(δEu=0.35~0.82),二者具同源岩浆演化的特征。结合前人研究结果,新林战备村地区早白垩世火成岩形成于后造山或碰撞后的构造环境,代表了伸展的大地构造背景,这些火成岩产出可能与蒙古—鄂霍茨克洋中侏罗世至早白垩世闭合造山后的伸展作用有关。     

大兴安岭北部下侏罗统战备村组的建立及其地质意义

大兴安岭北部战备村地区出露一套火山岩,岩石组合主要为一套浅灰色、灰白色流纹质火山碎屑岩、流纹质火山熔岩、碎屑熔岩夹少量火山沉凝灰岩。在1∶5万区域地质填图的基础上,查明该套地层下部呈角度不整合覆盖于晚三叠世二长花岗岩之上,上部被中—上侏罗统塔木兰沟组平行不整合覆盖,锆石U-Pb同位素年龄为178~192Ma,时代为早侏罗世。根据《中国地层指南》关于新建"组"的要求,指定战备村剖面为层型,新建为战备村组。下侏罗统地层单位的建立,对大兴安岭早中生代火山构造岩浆活动的研究及中生代火山岩地层划分对比具有重要地质意义。     

额尔古纳地块玻乌勒山地区新元古代斜长角闪岩-片麻状花岗岩的成因及其地质意义

对大兴安岭北段额尔古纳地块东南缘玻乌勒山地区新元古代斜长角闪岩和片麻状花岗岩进行了LA-ICP-MS 锆石UPb定年和岩石地球化学分析,讨论额尔古纳地块的演化及其与Rodinia 超大陆聚合事件的关系。斜长角闪岩的锆石阴极发光图像显示核边结构,获得核部年龄904±4Ma 和边部年龄803~886Ma;片麻状花岗岩的锆石呈自形-半自形,发育岩浆成因的振荡环带,U-Pb 年龄为915±3Ma,表明其形成于新元古代。片麻状花岗岩SiO2=61.85%~67.63%,Mg#=36.9-47.9,Na2O+K2O=4.21%~9.29%,A/CNK=0.89~1.01,属于偏铝质系列。岩石富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损高场强元素Nb、Ta 和Ti,具弱的Eu 负异常、低的初始Sr 比值和正的εNd(t)值,暗示片麻状花岗岩为年轻的初生地壳物质熔融形成。斜长角闪岩贫硅、Mg#较高,Ni、Cr、Co 含量较高,Zr/Hf、Nb/Ta 和Th/U 值低,具有平坦的稀土元素配分模式,与正常型洋中脊玄武岩相似,具有亏损地幔性质,同时富集大离子亲石元素Rb、Ba、K、Sr 和Pb,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti 等,记录了消减带岩浆作用的信息,表明其为活动大陆边缘经过岛弧岩浆抽提的亏损地幔源区发生重新熔融形成。结合区域上新元古代岩浆事件的纪录,认为额尔古纳地块新元古代早期岩浆事件是Rodinia 超大陆聚合事件的响应,后期变质事件可能与Rodinia 超大陆裂解有关。     

大兴安岭北段新林地区战备村组火山岩地球化学特征及构造环境

大兴安岭北段新林地区下侏罗统战备村组火山岩岩石组合主要为流纹岩、流纹质火山碎屑岩。岩石地球化学研究显示,流纹岩具有高硅、富碱、贫钙镁的特征,属于高钾钙碱性系列。火山岩稀土元素总量较低（ΣREE=81.84×10-6~110.32×10-6）,轻、重稀土元素分馏明显,（La/Yb）N值为21.57~40.21,中等负Eu异常,δEu值为0.42~0.62。岩石富集大离子亲石元素Rb、K、Th、U,亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti,基性相容元素Cr、Co、Ni和Mg#值均较低,具有壳源岩浆的特点。流纹岩Sr、Yb值较低,具有喜马拉雅型花岗岩的特征。结合区域早侏罗世火山岩的构造特征,认为战备村组火山岩形成于蒙古-鄂霍茨克洋SE向俯冲的构造环境。     

大兴安岭北段塔河南部早白垩世侵入岩年代学和地球化学

以大兴安岭北段塔河南部基性、中性和酸性侵入岩(SiO2=5127%~7490%)为研究对象,通过锆石U Pb年代学、Hf同位素和岩石地球化学分析,探讨了其岩石成因和构造环境。测定的2件样品锆石U Pb定年结果分别是(1269±08) Ma和(1234±09) Ma,侵位于早白垩世。在哈克(Harker)图解中,多数样品主量元素和微量元素随SiO2含量增加具有很好的线性演化趋势(除K2O和Rb外)。微量元素总体显示富集Pb和大离子亲石元素K、Rb、Ba等,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、P等,并具有相似的Sr、Nd同位素特征((87Sr/86Sr)i=0705 517~0706 827,εNd(t)=-682~079)。综合研究认为,塔河南部早白垩世侵入岩的岩浆源区是与俯冲有关的熔流体交代的石榴子石二辉橄榄岩相和尖晶石二辉橄榄岩相的混合源区,且以石榴子石二辉橄榄岩相为主,在岩浆快速上升的过程中主要经历了分离结晶作用,最后形成一套宽谱系的岩浆演化序列。结合中国东北地区火山岩展布方向、古地磁资料、蒙古—鄂霍茨克洋闭合时间以及古太平洋板块俯冲方向等已有成果,认为大兴安岭北段塔河南部的侵入岩产出在与蒙古—鄂霍茨克洋闭合有关的后碰撞环境。     

大兴安岭嘎仙蛇绿混杂岩中超镁铁质岩地球化学、年代学特征及其地质意义

嘎仙蛇绿混杂岩位于新林-嘎仙-吉峰蛇绿混杂岩带中段。岩石主要由镁铁-超镁铁质岩石组成,呈构造岩块的形式与变质细碎屑岩基质混杂产出。对超镁铁质岩系统的岩石学、地球化学和年代学研究结果表明,超镁铁质岩石SiO2含量平均值为44.87%,Mg#平均值为87.06,锆石U-Pb同位素年龄为649.6±4.2 Ma,时代为新元古代。稀土元素配分曲线总体呈平坦型,具有富集型洋脊玄武岩（E-MORB）向洋岛玄武岩（OIB）过渡的趋势。样品亏损Nb、Ta、Ti元素,相对富集Th、U、Zr、Hf元素,具有岛弧岩浆岩的特征。在Nb/Yb-Th/Yb构造环境判别图解中,样品点落入E-MORB和OIB交汇部位。通过与区域构造带岩石组合和地球化学特征对比,认为嘎仙超镁铁岩岩浆源区可能为受俯冲流体交代的富集地幔,属俯冲型（SSZ）蛇绿岩,其就位机制与持续洋内俯冲有关。