Late Mesozoic compressional to extensional tectonics in the Yiwulüshan massif,NE China and their bearing on the Yinshan–Yanshan orogenic belt: Part II: Anisotropy of magnetic susceptibility and gravity modeling

Granitoids play an important role in deciphering both crustal growth and tectonic evolution of Earth. In the eastern end of the Yinshan–Yanshan belt of North China Craton, the Yiwulüshan massif is a typical region that presents the tectonic evolution features of this belt. Our field work on the host rocks has demonstrated two phases of opposite tectonics: compressional and extensional, however, the deformation is almost invisible in the intrusive rocks. To improve the understanding of the tectonic evolution of the Yiwulüshan massif and the Late Mesozoic tectonics of East Asia, a multidisciplinary study has been carried out. In this study, anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) and gravity modeling have been applied on these Jurassic plutons (Lüshan, Jishilazi and Guanyindong), which intrude into the Yiwulüshan massif. According to laboratory measurements and microscopic observations on thin sections, the AMS of the Yiwulüshan massif is characterized by secondary fabrics, indicating that the intensive post solidus deformation has reset the (primary) magmatic magnetic fabrics. A relatively gentle NW dipping magnetic foliation has been identified with two distinct groups of magnetic lineations of N34°E and N335°E orientations, namely L_M1 and L_M2, relatively. Gravity modeling reveals a southward thinning of the massif with a possible feeding zone rooted in the northern part of the massif. Integrating all results from structural observation, geochronological investigation, AMS measurement and gravity modeling, two tectonic phases have been identified in the Yiwulüshan massif, posterior to the Jurassic (180–160 Ma) magmatism in the Yinshan–Yanshan area. The early one concerns a Late Jurassic–Early Cretaceous (~ 141 Ma) compressional event with a top-to-the-south to southwest sense of shear. The second one shows an Early Cretaceous (~ 126 Ma) NW–SE ductile extensional shearing. At that time, sedimentary basins widened and Jurassic plutons started to be deformed under post solidus conditions. In fact, the NW–SE trend of the maximum stretching direction is a general feature of East Asian continent during Late Mesozoic.     

扬子克拉通东南缘新元古代陆缘弧型TTG的厘定及其构造意义

在扬子克拉通东南缘的江山-绍兴结合带沿线多处出露新元古代深成杂岩,以往被认为是沿扬子克拉通和华夏地块碰撞缝合带侵入的板内型深成岩类。本文选择其中的浙江金华罗店中酸性深成杂岩进行了系统的岩石学、年代学和地球化学研究,提出它们属TTG岩石组合,包括英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩组合(T1T2G1)和二长花岗岩-花岗岩组合(G2QM)两类,普遍以明显富集Rb、Ba、K、Pb等大离子亲石元素而强烈亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素为特征,δCe为弱负异常或无异常,属典型的弧岩浆岩类。T1T2G1组合富钠贫钾,εNd(t)值=+2.6~+9.4,Mg#值为41.5~63.1,推断由玄武质俯冲板片脱水部分熔融而成,并受到地幔楔橄榄岩熔体的混染。G2QM组合与T1T2G1组合地球化学特征类似,但又明显富K2O(2.75%~5.08%)、LILE和LREE,低Mg#值(27.2~52.31)和εNd(t)值(+1.7~+2.0),应是T1T2G1源区继续部分熔融的产物,可能未受到明显的地幔楔橄榄岩混染。测得花岗闪长岩(G1)锆石SHRIMP U-Pb年龄为841±10Ma,奥长花岗岩(T2)锆石LA-ICPMS U-Pb年龄为793±13Ma,前人报道之花岗岩(G2)年龄为832±44Ma,结合上述地球化学特征,说明T1T2G1和G2QM组合是由新元古代古华南洋向扬子东南缘持续俯冲形成的。综合区域地质资料及前人研究结果,提出金华罗店与诸暨璜山、绍兴平水等地的深成杂岩共同构成了扬子克拉通东南缘一条长达200km的青白口纪(930~793Ma)陆缘弧型深成杂岩带,反映迟至793Ma前仍存在强烈的洋壳俯冲,扬子克拉通尚未与华夏地块发生碰撞拼合,且T1T2G1-G2QM组合的出现指示洋壳俯冲正处于早-中期阶段。     

青藏高原东北缘特提斯构造域界线的探讨

东特提斯构造域北界的确定不仅可以约束构造域的范围及演化,而且对于约束中国各陆块的原始构造归属也有着非常重要的意义.本文将从地球化学角度对这一科学问题进行探讨.祁连造山带早古生代蛇绿岩单元内枕状玄武岩的元素、Sr-Nd-Pb同位素组成系统研究表明：其地幔源区的Nd和Pb同位素组成均表现出印度洋MORB型同位素组成特征;枕状玄武岩（△^207Pb/^204Pb）t变化范围为9.1～24.3（平均值为14.7）,（△^208/^204Pb）t变化范围为9.1～101.1（平均值55.3）;与古特提斯和新特提斯蛇绿岩具有一致的同位素组成.因此,祁连造山带古洋幔应属于原特提斯构造域.纵观中国境内的特提斯构造域蛇绿岩的分布特征可知：该构造域表现出自北而南变年轻的时空演化规律,从而说明中央造山带的动力学过程也应纳入冈瓦纳大陆裂解和亚洲增生的总动力学系统之中.     

再探青藏高原十大关键地学科学问题——《地质学报》百年华诞纪念

本文重新审视了青藏高原的关键科学问题,为解决板块构造理论的"登陆"难题提供新的线索,为理解板块汇聚边界的大陆岩石圈演化及其能源资源、地质灾害和全球环境效应提供新的思路.本文探讨了青藏高原如下十大关键地学问题:①印度大陆北漂模型;②印度-亚洲初始碰撞时限;③青藏高原的古特提斯造山作用;④古近纪喜马拉雅造山带的地壳缩短;⑤...     

西昆仑“玛尔坎苏式”富锰矿主控因素及成矿模式

锰矿是我国战略性紧缺矿种，寻找锰矿尤其是富锰矿是我国地质工作者的迫切任务。在西昆仑造山带的西北段玛尔坎苏地区石炭纪沉积岩系中探明的大型碳酸锰成矿带，是我国近年最重要的富锰矿找矿新发现。然而，目前对该富锰矿带的成矿主要控制因素、形成机制及展布规律等地质问题的认识尚不深入，严重制约了该矿带深部及外围进一步找矿预测工作。本文从成矿地质背景入手，以典型锰矿床地质和地球化学特征的剖析为切入点，通过对比研究国内外典型锰矿的成矿特征，总结出西昆仑玛尔坎苏富锰矿带的控制因素主要包括伸展型边缘盆地、丰富多源的锰质来源、海洋氧化—还原界面的变化、有机质深度参与成岩成矿过程等；初步建立了“玛尔坎苏式”富锰矿的成矿模式，并提出了需要进一步研究的科学问题，这对丰富锰矿成矿理论及进一步找矿预测具有重要意义。     

金红石U-Pb同位素定年技术研究

本文系统阐述了金红石U-Pb同位素定年的同位素稀释热电离质谱法(ID-TIMS)和激光烧蚀多接收器电感耦合等离子体质谱法(LA-MC-ICP-MS)两种方法,讨论了这两种方法的优点和局限性.利用LA-MC-ICP-MS验证了山西代县洪塘金红石矿区金红石的U-Pb同位素年龄的均一性;利用ID-TIMS对洪塘矿区金红石进行了U-Pb同位素精确定年,获得207pb/206 Ph表面年龄加权平均值:1806±2 Ma(MSWD=2.3,n=6),不一致线的上交点年龄:1808±7 Ma(MSWD=0.20,n=6);并对金红石ID-TIMS U-Pb同位素测年和LA-MC ICP MS U-Pb同位素测年结果进行了对比研究.利用高精度的ID-TIMS U-Pb同位素测年和LA-MC-ICP-MS U-Ph同位素测年方法均有望获得准确可靠的金红石形成年龄.     

基于SBAS- InSAR技术的西藏雄巴古滑坡变形特征

大型古滑坡及其强变形和复活灾害日益频发,已造成重大灾害事件和严重损失.古滑坡的发育、变形影响因素多、机理复杂和识别难度大,本文采用SBAS-InSAR技术,结合遥感解译,获取了金沙江西岸雄巴村古滑坡2017年10月至2020年6月间的地表变形特征.研究表明,雄巴古滑坡方量巨大,可达2.6×108～6×108 m3,根据InSAR形变监测结果,滑坡前缘发育H1和H2等2个大型强变形区,变形级别分为4级:极强变形区(-132.1 mm/a≤VLOS＜-58.5 mm/a)、强变形区(-58.5 mm/a≤VLOS＜-20.3 mm/a)、中等变形区(-20.3 mm/a≤VLOS＜l.8 mm/a)和弱变形区(1.8 mm/a≤VLOS＜55.4 mm/a);其中H1变形区,最大累计变形量达203.8 mm,H2变形区变形量达302.1 mm.受金沙江河流侵蚀,特别是上游75 km的2018年10月和11月白格2次滑坡-堵江-溃坝-泥石流/洪水灾害链对雄巴古滑坡坡脚的侵蚀,加剧了雄巴古滑坡的变形,其中H1变形区的蠕滑速率是白格滑坡灾害链发生前的14～16倍,灾害链引起H2区发生变形,雄巴古滑坡整体呈现牵引式复活状态.基于SBAS-InSAR的形变监测结果得到了野外的验证,目前H1变形区前缘出现局部垮塌,滑体中横向和竖向裂缝发育,局部呈现拉张状态.雄巴古滑坡目前呈现持续变形中,部分地段为加速变形,雄巴古滑坡发生大规模复活将导致堰塞金沙江-溃坝-泥石流灾害链,应加强雄巴古滑坡的空—天—地一体化监测预警,为该区正在规划建设的重大工程和流域性地质安全风险提供技术支撑和科学依据.     

煤中有机质二次生烃迟滞性及其反应动力学机制

采用自然成熟度系列与其预热残渣系列样品相结合方式, 通过热解模拟方法, 对煤中有机质二次生烃迟滞性显现特征和化学反应动力学机制进行了探讨.结果表明: 二次生烃起始成熟度增高, 二次生烃峰位成熟度呈规律性后移, 二次生烃作用“死线”位于R_o=4.0 %左右; 二次生烃峰位成熟度与起始成熟度之差随起始成熟度的增高呈抛物线式演化, 二次生烃的绝对迟滞性和相对迟滞性均呈阶段性演化, 由此可对二次生烃迟滞深度进行预测; 二次生烃半峰宽随起始成熟度呈阶段性演化, 暗示二次生烃起始成熟度位于生油高峰附近的烃源岩, 其生烃量可能相对较大.同时, 原始样品平均活化能的演化经历了4个阶段, 它们与热解生烃量及二次生烃迟滞性的阶段性演化特征高度吻合, 揭示出二次生烃作用严格受控于反应动力学的地球化学机制.      

准噶尔盆地石南地区清水河组一段层序地层特征

清水河组一段是石南31井区岩性油藏、石南44井区微幅构造油藏及整个腹部地区的重要产层，探究其层序地层特征对于指导研究区及整个腹部地区清水河组一段的隐蔽油气藏勘探有重要意义。通过对岩心、测井、地震等资料综合分析，指出清水河组一段相当于下白垩统第一个三级层序的低位及湖侵体系域。其层序地层特征显著，表现为:低位体系域以沟谷残余可容纳空间充填沉积为特点，分布较为局限，沟谷主要沉积辫状河道砂砾岩；湖侵体系域以退积型三角洲和三角洲前缘滑塌浊积扇沉积为主。建立了石南31井区的成藏模式，并指出三南凹陷中西部是岩性—地层油气藏勘探的有利区带。沟谷砂砾岩及三角洲前缘滑塌浊积扇可形成岩性圈闭，退积型三角洲可形成地层超覆圈闭；湖侵体系域顶部的泥岩可做为区域盖层；斜坡古地貌、深大断裂—中浅层断裂系统与不整合匹配为有效的输导体系。     

北部湾盆地福山凹陷古近系双层结构形成机制

以北部湾盆地区域构造分析为基础, 在福山凹陷构造活动性研究的基础上探讨了福山凹陷形成的动力学机制, 分析了凹陷东部地区古近系地层中双层结构的形成机制问题.研究认为: 福山凹陷在平面上受红河断裂的左行走滑和海南隆起顺时针旋转的双重作用, 流三段沉积期凹陷在旋转-拉分作用下发生强烈的水平伸展, 为东部地区下构造层中的反向断层提供动力源, 海南隆起的快速隆升作用形成了上构造层中的重力滑动生长断层, 渐新统早期在流二段泥岩中发育的火成岩侵入体在凹陷的东部地区形成一道天然屏障, 最终形成双层结构.结果表明, 双层结构形成过程可划分为裂陷雏形期、下构造层伸展断裂期、中部塑性层发育期、上构造层形成期以及双层结构定形期5个主要阶段.