“《中国区域地质志》编研成果” 主题专辑目次

2008年中国地质调查局下达了重编《中国区域地质志》的科研项目,其主要任务是应用板块构造新思维和大陆动力学的新理念,对过去百年特别是近30年来取得的地质新资料进行综合研究和成果集成,使之系统化、规律化和理论化,提供一套有宏观影响的区域地质科学成果,奠定中国地质调查第二个百年的重要基石,以便更好地服务于国家经济社会可持续发展的需求。 这套志书包括省级、区级、全国3个层次,共约60余部志书、300多幅系列地质图件和全国1∶50万比例尺地质数据库。这是一套规模宏大、最具系统性和权威性国家基础地质数据资料,堪称中国地质的百科全书,将在地质事业和国家经济社会发展以及地质科研、地质教育、科学普及和国际地质学术交流等方面发挥重要作用,将为发展和创新地质科学理论开辟道路。这将是我国地质调查研究历史上一件具有里程碑意义的重要地质事件。 通过志书编纂,已经取得诸多阶段性研究成果：从陆地与海洋、地表与深部的结合上大幅度地提高了中国地质研究程度;提出发展洋板块地质研究的学术思想,在若干造山带中发现了典型的蛇绿混杂岩、洋板块地层系统和洋内弧火成岩组合;厘定了中国蛇绿岩类型,建立了不同类型蛇绿岩鉴别标志;提出了造山带洋板块地层序列重建模型,进行了造山带洋板块构造地层区划;揭示了中国3个克拉通地块形成演化过程和动力学机制,在华北克拉通,首次划分出3个古老陆块,厘定出4期重大岩浆事件和2期变质事件;提出我国中—新元古界新的划分方案,重新厘定了江南造山带、川滇等中国南方元古宙地层层序;初步厘定了全国岩浆岩时空分布规律,提出花岗岩成因新认识,总结了中国东部中生代火山岩分布规律,揭示了其“面”与“带”相结合的分布特点;重新划分了中国地质构造单元,把对接带与克拉通、造山系一并作为一级构造单元,以多个实例证实板块构造启动于新太古代,证实原划归元古宙变质基底的黑龙江群为一套典型的洋板块地层系统,针对二叠纪—早三叠世俯冲增生杂岩带提出江南造山带为复合造山带的新认识;划分了中国大陆岩石圈构造单元,总结了各构造单元岩石圈地质、地球物理特征,建立了岩石圈三维结构模型;在京津冀地区第四纪建立了7个冰期、6个间冰期和1个冰后期以及10次海侵、13次海退的冰期及海陆演化进程;在北京、上海和一些省级地质志中,开展了城市地质研究,总结了与城市建设有关的地质要素,首次编纂了海域地质志,总结论述了我国海区及邻域海底地形、地貌及地质的基本特点,编制了系列地质及地球物理图件。 为了使编志过程产生的成果及时提供给社会使用,我们组织编纂了这期专辑,我们还特邀侯增谦院士、高锐院士、王涛研究员、万渝生研究员、张进研究员与其团队专家撰写论文。本专辑共收集26篇论文。论文内容主要分为4部分：(1)俯冲碰撞与岩浆活动、变质作用与成矿系统;(2)洋板块地质与造山带地质;(3)海洋地质和新生代地质;(4)月球地质与基础地质数据更新。 “俯冲碰撞与岩浆活动、变质作用与成矿系统”专栏5篇。张洪瑞、侯增谦认为造山带热结构对大陆碰撞带形态大小、构造样式、岩浆活动和变质作用具有重要控制作用,分析对比了比利牛斯、阿尔卑斯、加里东、青藏高原、华力西等全球主要造山带热结构和热扰动对碰撞成矿的控制作用,提出密西西比河型铅锌矿和造山型金矿是大陆碰撞带内最常见的矿床类型。高锐等通过5 000余公里深地震反射的高精度探测,获得青藏高原巨厚地壳精细结构,揭示了青藏高原与周缘陆块俯冲碰撞的深部行为与样式和高原南北对冲模式、塔里木地块与西昆仑造山带面对面碰撞,以及雅鲁藏布江缝合带中部印度板块上下地壳拆离、上地壳向北仰冲、下地壳向北俯冲形成的剪刀式俯冲碰撞模式;同时发现高原腹地莫霍面平坦、地壳较薄,而扬子板块西缘边界为龙日坝断裂而非过去认为的龙门山断裂。王涛等通过巨型岩浆岩带建库编图,揭示了东北地区晚古生代—中生代岩浆岩时空迁移规律,探讨和厘定了古亚洲洋、鄂霍次克洋和古太平洋构造体制时空分布范围和构造叠合过程,为深入研究板块体制叠合时空范围、叠合机制及其成矿过程提供了范例。万渝生等通过对五台山地区高凡群磨河组地球化学和锆石年代学研究,把高凡群形成时代限定于2 350 Ma和2 176 Ma之间,即古元古代早期。碎屑沉积岩中大量约2 700 Ma、2 540~2 500 Ma、2 300 Ma碎屑锆石表明,其碎屑物质主要来源于恒山—五台—阜平新太古代—古元古代早期变质基底。张进等研究了如何区分增生杂岩中俯冲期间和碰撞阶段的变形及其重要性,在详细介绍俯冲期间变形及其机制基础上,综合对比了俯冲阶段和碰撞阶段以及之后构造变形之异同,提出区别不同阶段变形的主要原则。 “洋板块地质与造山带地质”专栏论文13篇。刘勇等从“初步建立了洋板块地质模型”“识别出中国陆域62条俯冲增生杂岩带”“在南祁连和柴北缘等地发现了洋内弧”“制定洋板块地质构造图编图方案”等方面简要概述了洋板块地质从提出到现今的主要研究进展,同时指出,从大洋的复合演化过程研讨其对大陆演化的制约是洋板块地质的主要研究目标。特提斯洋等中国五大洋的演化、中国东部古太平洋和太平洋转换与中新生代成矿关系等基础地质问题,是洋板块地质研究下一步的工作方向。杨晓平等深入研究解析了大兴安岭地质构造,新识别和重新厘定出9条俯冲增生杂岩带,并归并出1条对接带和4条结合带,发现俯冲增生杂岩带时代由北向南逐渐变新,即由北部的早奥陶世演化到南部的中—晚二叠世,暗示古亚洲洋洋盆不断从北向南后撤,最终于早—中三叠世在西拉木伦一带陆陆拼贴,完成西伯利亚陆块与华北陆块的对接。杨雅军等通过对大兴安岭中生代火山岩地层及其形成构造背景研究,提出中晚侏罗世NE向展布的火山岩主要受控于蒙古—鄂霍次克洋的南向俯冲;早白垩世NNE向展布的火山岩受控于伊泽奈岐板块向东亚大陆的俯冲,晚侏罗世与早白垩世之交的磨拉石建造则是两个构造域转换阶段的沉积记录。刘宝山等对多宝山矿区英云闪长岩（(226.3±2.3） Ma）和争光矿区闪长岩（(229.3±3.1） Ma）的研究表明,二者均属于钙碱性系列I型花岗岩,形成于蒙古—鄂霍次克洋南向俯冲,并证明本区晚三叠世岩浆活动具有较大的银、铜、钼成矿潜力。李文龙等对大兴安岭北端富克山岩浆弧中辉长岩、闪长岩、花岗闪长岩的研究表明,岩浆弧由北向南分布规律显示蒙古—鄂霍次克洋南向俯冲极性。任飞等对嘉玉桥—同卡混杂岩邦达岩组辉绿岩的研究表明其形成于早石炭世(330.9±1.6） Ma,为探讨班公湖—怒江特提斯洋时空演化提供了重要证据。张良等根据多个精确年龄数据,把滇中南元江县撮科蛇绿混杂岩时代厘定为中元古代晚期,属于MORB型蛇绿岩,这对于重新认识大红山群老厂河组属性、研究扬子克拉通西南缘中—新元古代构造岩浆事件等有重要意义。李文辉等对鄂尔多斯盆地南缘—四川盆地北缘地震剖面采集的15个大炮数据进行层析成像研究,精确刻画了汾谓地堑(低速)、秦岭造山带(高速)、大巴山逆冲推覆带上地壳速度结构,探讨了它们沉积特征及构造控制条件。卢占武等在喜马拉雅造山带西部纵穿雅鲁藏布江缝合带实施的深地震反射剖面揭示：伴随印度板块俯冲引起的地壳尺度的多重构造叠置作用,使印度板块地壳减薄而喜马拉雅地区地壳加厚。寇彩化等对桂北四堡地区辉长岩(830 Ma)进行研究,显示其与弧岩浆岩相似,从而推定江南造山带西段860~830 Ma时期处于活动大陆边缘。崔显岳等在长乐—南澳构造带中泉港临头片麻状英云闪长岩中发现我国第五处岩浆绿帘石。以东南沿海现今陆壳厚度30 km推算,早白垩世陆壳厚度应为55~60 km,为中国东部滨太平洋带晚中生代地壳减薄提供了证据。朱小辉等把祁连山花岗质岩浆作用分为7期,分别论述了它们的类型及其产生构造环境,反映了祁连山从古元古代到三叠纪洋陆转换过程。徐盛林等通过Sr-Nd-Pb同位素填图研究,发现西准噶尔地区深部不存在古老结晶基底,晚古生代经历中晚石炭世(岛弧为代表的侧向生长)、晚石炭世—早二叠世(后碰撞垂向增生为主)和早二叠世—早三叠世3期造山阶段(壳幔混源垂向生长)。 “海洋地质和新生代地质”专栏论文5篇。侯方辉等通过东海地球物理研究,探讨了陆地构造向海区的延伸,认为整个朝鲜半岛基底、盖层均类似华北地块,虎皮礁凸起为一增生杂岩带,为浙江陈蔡俯冲增生杂岩带向海域的延伸。王明健等的论文认为：晚三叠世—白垩纪南海北部—东海南部为一统一大型盆地,其发展经历了由特提斯洋到古太平洋转换过程,形成不同类型盆地;潮汕坳陷和基隆坳陷都发育良好的中生代海湾相泥岩,油气潜力大。张宗言等通过孢粉共存因子分折法,从广东雷州半岛ZKA01钻孔地层孢粉分析中建立了古气候参数,于晚渐新世—早更新世识别出4个气候变化阶段,并与全球气候冷暖变化事件相匹配。田飞等通过内蒙古乌日图淖泽尔碱湖沉积过程及机理研究,加深了对浑善达克沙地碱湖干涸过程中沉积及生态演化过程的认识,为东亚夏季风北界地区古环境重建提供了依据。凌媛等总结了海洋、湖泊生态系统中生物标志物的来源和特征,列述了相关指标在国内外重建生态系统组成、结构及生产力方面应用的诸多实例。 “月球地质与基础地质数据更新”专栏论文3篇。金铭等编制了国际上目前最大比例尺(1∶250万)月球数字地质图,建立了有自主知识产权的月球地质数据库建库规范;首次对月球地质要素进行系统梳理和科学分类及编码,有利于促进月球科研成果集成共享和“数字月球”建设,也为开展行星地质编图奠定了基础。许可娟等利用我国探月工程所获数据和已有资料,应用ArcGIS平台,编制了1∶250万佩塔维厄斯幅(LQ-21)数字月球地质图,典型地质图的编研有助于了解整个月球地质演化史。冯艳芳等在分析国内外基础地质数据更新状况和问题基础上,提出我国依托地质云平台3.0构建基础地质数据更新体系的建议。 作为本专辑特约主编,我们衷心感谢专辑论文作者、审稿专家、《地学前缘》主编王成善院士、常务副主编王小龙编审和编辑部全体同仁们的辛勤劳作。我们希望本专辑对读者有所助益,对推动我国地质事业发展做出微薄贡献,敬请读者批评指正。     

昆明市城区旱季尘土磁化率特征及环境意义

分析了昆明市区旱季道路尘土样品磁化率特征。结果表明,样品的Xlf的变化范围为96×10-8~9×10-8m3/kg,平均值为46.5×10-8m3/kg,Xfd值变幅为0.3﹪~13.8﹪,平均为2.0﹪;磁化率数值由市中心区向郊区呈下降趋势,且城市不同功能区的磁化率值也存在明显差异,表明影响昆明市街道尘土磁化率因素的多元性,工业活动可能不是昆明市城区道路尘土磁性矿物颗粒最主要来源,而主要是来自市区日常生产与生活活动,特别是昆明市众多机动车辆产生的磁性颗粒物;道路尘土中磁性矿物含量较高,以人为源为主,重金属污染较重。     

陕西中部一次下击暴流的多普勒雷达回波特征

利用西安多普勒雷达产品资料对2006年6月25日发生在陕西中部的一次下击暴流天气进行初步分析,结果表明：强单体合并加强形成弓状回波并产生了33m·s^-1的大风天气;弓状回波反射率因子核心（60dBz）高度下降明显;垂直液态水含量高达70kg·m^-2;弓状回波中层辐合较强,多普勒风场中层辐合区特征比较明显。     

一次飑线过程中龙卷及飑锋生成的中尺度分析

对1983年9月4日发生在陕西中部一次灾害性强风暴过程的天气形势、雷达回波、卫星云图、地面中尺度风场资料及灾情进行了综合分析研究,结果表明:此次灾害性强风暴是一次龙卷过程;龙卷出现在冷锋飑线带状回波尾部,呈典型的弓状回波（环状回波）;在卫星云图上表现为南北云系交绥处发展旺盛的中尺度涡旋云团,呈新月状;龙卷发生在地面“人”字形辐合线交点后部强西北风中;龙卷是由地面两条冷锋的共同作用造成的;飑锋回波出现在龙卷雷暴后部,表现为两条平行的线状回波,与经典理论有不同之处。     

国内外水平旋喷注浆加固技术的应用发展

概述了国内外水平旋喷注浆技术的发展概况、设备的发展趋势。此项技术及相关配套设备的开发成功，为我国岩土工程加固又添一新手段。水平喷注浆加固技术在隧道预支护的成功应用，为进一步推广此项技术提供了范例。     

淡水磷酸盐氧同位素前处理方法的优化

磷是地表水体中的关键性营养盐,在水生生态系统的物质循环与能量流动方面发挥着重要作用,研究水体中磷的来源、转化与归趋对于了解水环境的演变过程与科学保护具有重要意义.近年来,磷酸盐氧同位素(δ18 O P)技术已逐渐应用于淡水环境中磷的来源示踪与生物地球化学循环研究,其样品前处理主要沿用海水方法体系.相比而言,淡水样品中PO 3-4浓度通常较低,有机质和干扰离子含量却较高,复杂的样品前处理过程极大地制约了δ18 O P分析在淡水环境体系的广泛应用.为此,本研究针对现有海水样品δ18 O P前处理方法在地表淡水环境的适用性加以检验,并进行了三点优化改进:①将MAGIC沉淀步骤使用的MgCl 2替换为Mg(NO 3)2,避免了Cl-的干扰,减少AgCl杂质的生成;②调节生成Ag3PO4溶液pH值为8.0,保证Ag3PO4沉淀快速完全;③对Ag3PO4沉淀过程采用避光处理,降低了AgNO 3及Ag3PO4可能的光解影响,提高了Ag3PO4的纯度,使δ18 O P的测试结果更为准确.本改进方法为后续利用δ18 O P技术深入探究淡水环境中磷的生物地球化学循环与生态环境效应提供了有益的方法借鉴.     

陕西一次槽前强对流风暴的诊断分析

对1995年8月5日发生在陕西中部一次槽前强对流风暴过程进行了诊断分析,结果表明:此次影响500 hPa槽前强对流风暴发生的重要条件之一不是中层干空气(干暖盖),而是低层有干空气侵入雷暴区。在中层水汽条件比较好的情况下,低层水汽通量由大变小是暴雨天气向强对流风暴天气转化的主要因素。     

梅雨锋次天气尺度涡旋旋转风和辐散风动能收支

本文选取１９９１年７月５日２０：００－６日２０：００梅雨锋上移动性次天气尺度涡旋引起的长江中下游特大暴雨为实例。采用准拉格朗日球坐标系的旋转风和辐散风动能方程，计算得到次天气尺度涡旋发展和成熟两个阶段对流层各层旋转风动能和辐散风动能的收支特征为：在对流层高层（１００－４００ｈＰａ）两个阶段的旋转风动能源汇相同，辐散风动能源汇有异，即水平动能通量项和“摩擦”项符号相反；在中层（４００－７００ｈＰａ）     

带横隔板局部开孔沉箱在斜向波作用下的受力研究

基于线性势流假定,对斜向波作用下带横隔板局部开孔沉箱防波堤的水平波浪力进行了理论研究。给出了开孔沉箱法向水平力和横隔板受力的理论计算方法,在极限情况下波浪力的计算结果与文献中的已有结果一致。利用数值算例分析了开孔沉箱总水平力的主要影响因素。开孔沉箱法向总水平力的减小主要集中于结构上半部分波浪影响范围以内。增加单个开孔沉箱的长度有利于减小结构所受总水平波浪力。当波浪入射角或沉箱前开孔墙孔隙影响系数幅值较大时,开孔沉箱横隔板上总水平力的最大值要超过相应的沉箱法向总水平力,此时要注意横隔板的强度问题。     

莱州屺姆岛-刁龙咀近岸海域沉积物格局与粒径趋势

屺姆岛-刁龙咀岸段为独具特色的沙坝-潟湖海岸,其近岸海域的动力沉积环境和泥沙输移直接影响了这一特色海岸形态的发育,在该区人类工程活动日益加剧的背景下,加深对这一近岸浅水环境的认知显得尤为重要。2010年12月在屺姆岛-刁龙咀沿岸海域(0~-12m)进行了表层沉积物取样,综合采用激光粒度仪和筛选法进行粒度分析,依据更具沉积动力学表征意义的Fork分类法进行沉积物分类命名和粒度参数计算。结果显示,表层沉积物空间分布主要受控于由岸向海的分带性、物源供给(主要为界河)和岸线走势,近岸沉积物以推移质组分为特征,离岸在71~63μm处粉砂粒组呈现的峰值揭示了波流联合作用的强动力环境。粒径趋势分析显示,该海域沉积物运移方向以SW向沿岸输沙为主,地形控制下在石虎咀南侧次级海湾存在一个逆时针的绕流。