阿尔金断裂带8Ma左右的快速走滑及其地质意义

阿尔金断裂带的走滑变形历史与青藏高原的抬升、变形密切相关。阿尔金断裂中段旁侧岩体中磷灰石的裂变径迹测试年龄结果集中在 8Ma±。区域资料显示 ,沿阿尔金主断裂带旁侧普遍存在 8Ma±的磷灰石裂变径迹年龄。为此推测 ,阿尔金断裂带在 8Ma±经历了一期快速的走滑变形事件。结合青藏高原抬升、变形研究资料 ,表明 8Ma±是青藏高原抬升、变形等重要构造事件的发生时间。     

阿尔金北缘红柳沟-拉配泉一带铜金矿床硫同位素特征及其意义

通过对阿尔金北缘地区铜金矿床的硫同位素研究, 结合矿床地质特征, 划分了区内矿床的成因类型, 认为主要有3类:似层状海相火山沉积型铜多金属矿床、韧性剪切带型(铜)金矿床、受裂隙控制的脉状岩浆热液型铜多金属矿床。结合区域构造演化特点, 探讨了矿床成因类型与区域构造演化阶段的关系, 认为区域成矿作用可分为3个阶段:第一阶段为早古生代早中期板块构造海底扩张作用时期, 形成以喀腊大湾为代表的海相火山沉积型铜多金属矿床; 第二阶段是早古生代晚期板块构造聚合碰撞作用时期, 形成以大平沟和红柳沟为代表的韧性剪切带型(动力变质热液型)(铜)金矿床; 第三阶段是早古生代末板块构造碰撞后的岩浆活动和偏脆性断裂构造活动时期, 形成以索尔库里北山和拉配泉为代表的受裂隙控制的岩浆热液型铜多金属矿床。从硫同位素特征、矿床成因类型及其与区域构造演化的关系上分析, 该区具有较好的铜金多金属矿床找矿远景。      

塔里木盆地古董山火山岩地球化学特征及可能的时代

前人原将塔里木盆地中部古董山地区划为二叠纪的地层中夹有4层火山岩,但对该处火山岩至今没有详细的地球化学和同位素年代学研究。笔者经过详细的野外考察和室内的实验测试,揭示了古董山火山岩的野外特征、地球化学特征和K-Ar定年及锆石SHRIMP U–Pb定年数据,并对古董山火山岩可能的时代和形成时的构造环境进行了讨论。认为在塔里木盆地古董山地区白垩纪发生过多次岩浆活动事件,锆石SHRIMP U–Pb定年记录的最新岩浆活动是在晚白垩世,而且可能还有更新的岩浆活动,古董山火山岩的时代可能要重新考虑,或许应为白垩纪。地球化学特征显示古董山火山岩显著富集TiO2,并且FeO+Fe2O3、P2O5含量较高,Al2O3、MgO、CaO含量较低,主量、微量元素特征均反映出古董山火山岩为典型的板内玄武岩,形成于板内拉张环境。     

青藏高原北部柴达木块体晚二叠世古地磁结果及其构造意义

通过对柴达木地块天峻县组合玛地区晚二叠世13个采点的系统古地磁测定,揭示了一组高温特征剩磁分量.实验结果表明,采样剖面获得的晚二叠世古地磁结果具有正、反极性,其特征剩磁方向为:Dg=333.7°,Ig=37.3°,Kg=35.4,N=9,α95 =8.8;Ds=333.9°,Is=41.7°,Ks=69.9,α95 =6.2°,相对应的古地磁极位置为:64.0°N,342.4°E,A95=5.9°,古纬度为24.0°N.这一高温分量通过了倒转检验,我们认为这一高温特征剩磁分量很可能代表了研究区晚二叠世时期的原生特征剩磁.通过对比塔里木地块晚石炭-晚二叠世古地磁结果,发现两块体在晚石炭世存在明显的古纬度差(16.6±9.3°),而在晚二叠世其古纬度差(3.5±5.4°)在古地磁误差范围内并没有明显差别,从构造意义上说,说明柴达木地块在晚二叠世已是塔里木地块的一部分,结合地质资料,认为柴达木地块在晚二叠世时古地理位置处于塔里木地块的南缘或西南缘,这表明柴达木/塔里木地块间的古阿尔金断裂的形成时代不可能早于晚石炭世时,很可能形成于晚二叠世以后.     

早更新世以来青藏高原隆升作用在塔里木盆地腹地的响应

自约55Ma印度-欧亚板块碰撞,青藏高原经历持续挤压,发生多次阶段性隆升作用.晚新生代以来强烈隆升作用不仅造就了青藏高原北部强烈的构造变形效应,还引起了大规模的干旱化.位于塔里木盆地腹地(N38° 40.911′,E80°18.484′)的玛扎塔格褶断带东西向延伸约300km,南缘发育出露连续、完全的早更新世地层,岩性主要以灰黄色泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩为主,含有薄层粗砂岩及砾岩.本文延展了原来研究剖面,共采集古地磁样品90块共9个采点.系统热退磁结果揭示出了正反极性,高分辨率的磁性地层学及野外磁化率研究确定研究剖面时代约为2.2～0.1Ma,对玛扎塔格整个剖面地层的年龄控制提供了限定.利用MS2磁化率仪对野外剖面现场测量,采集209米695点数据.通过与深海氧同位素比对分析,说明磁化率结果不仅较好揭示了全球气候变化,还精确记录了约1.8Ma、1.2Ma、0.9Ma、0.65Ma等多期构造活动,并且直接证明年龄约0.05Ma的地层发生了较强构造变形.青藏高原早更新世以来隆升过程具有脉冲特征,约0.9Ma的强烈隆升使主体达到冰冻圈,起到的屏障效应使塔里木盆地开始较快速干旱化,同时为黄土高原提供了更多风尘物质和增强了对粉尘的搬运能力,导致巨厚的粗粒上砂岩层L9形成.     

水田和旱地土壤氧化甲烷的温度响应

为了探讨温度对农耕区土壤氧化CH4的影响,文中分别采用2种旱地（吉林暗棕壤和河北潮土）和2种水田土壤（江西水稻土和安徽水稻土）样品进行了4个温度下（5、15、25和35℃）氧化高浓度CH4的模拟实验研究。结果表明,4种土壤氧化高浓度CH。的最佳温度为25～35℃,除江西水稻土外,其余土壤在5和15℃没有表现出氧化高浓度...     

西天山隆升-剥露过程初步研究

天山造山带是在古生代造山基础上,在新生代由于印亚碰撞的远程效应而陆内再造成山。本文主要用磷灰石裂变径迹测年分析来限定西天山的隆升-剥露过程。野外系统采集西天山山脉及其伊犁盆地钻孔中的样品,挑选磷灰石进行了裂变径迹测试分析工作,着重开展了磷灰石的温度-时间反演模拟研究。根据温度-时间模拟结果推断,西天山在中新生代期间共发生了3期次的快速冷却作用,分别为早侏罗纪(200～180Ma)、白垩纪中期(115～95Ma)和新生代期间(24Ma以来);根据样品位置分析表明,西天山的隆升-剥露作用并不均一,开始于侏罗纪早期的山脉抬升范围有限,仅局限于中天山;白垩纪中期(115～95Ma),整个西天山山脉和伊犁盆地一起发生整体的抬升和剥露;新生代24Ma以来,西天山的山体块体抬升与山间盆地的断陷同时发育。     

汶川地震主滑移带（PSZ）：映秀—北川断裂带内的斜切逆冲断裂

2008年5月12日在青藏高原东缘龙门山地区发生了毁灭性的汶川地震(Ms 8.0),并沿映秀—北川断裂和灌县—安县断裂分别产生约270 km和80 km长、并具不同运动性质的地表破裂带。大地震后的断裂带科学钻探是研究地震机制的有效方法,为更好地了解汶川地震过程中的断裂机制、岩石的物理、化学变化和特征,2008年11月4日(汶川地震后的178 d)快速实施了汶川地震断裂带科学钻探项目(WFSD),该项目在这两条断裂带的上盘布置深浅不一的五口群钻(500～3000 m深)。笔者以汶川科钻一号孔(WFSD-1)岩心为主要研究对象,通过对岩心的岩石学研究和构造分析,识别出映秀—北川断裂带中的不同断裂岩分布和组合,以及确定了汶川地震主滑移带位置,为进一步研究汶川地震断裂机制提供了基础。     

山西平顺西安里铁矿区中生代闪长岩年代学及地球化学特征

山西平顺地区位于大型宽缓的太行山复式背斜的西翼,大地构造位置属吕梁-太行断块的太行块隆的东南部,是华北地区重要的矽卡岩铁矿矿集区,中生代闪长质岩石是本区矽卡岩型铁矿重要的成矿母岩。本研究对其进行锆石SHRIMP年龄测定和地球化学分析,结果显示辉长岩和闪长岩的锆石年龄分别为123 Ma和126 Ma,两者侵位时代基本一致。地球化学分析显示区内岩浆岩主要为准铝质高钾钙碱性系列岩石,所有样品(二峰山闪长岩、西安里辉长岩和闪长岩)均有非常相似的稀土配分模式,富集轻稀土元素(∑LREEs平均值分别为94.64 μg/g、110.73 μg/g、118.63 μg/g),轻重稀土分馏不是很强烈,(La/Yb)_N平均值分别为9.47、9.17、9.70;Eu异常不明显(δEu平均值分别为1.00、0.96、1.04),富集Ba、Th、U等大离子亲石元素,具有高Sr特征,所有岩性强烈亏损Nb、Ta等高场强元素。研究认为岩体主要来自幔源岩浆与壳源酸性岩浆的混合作用,样品高的Nb/Ta(17~22,平均19)以及Zr/Hf值(35~40,平均37)是继承了岩浆源区高Nb/Ta和Zr/Hf比值特征,表明地幔源区受到俯冲板片熔融体/流体的交代。其地球动力学背景为华北克拉通中生代破坏和岩石圈减薄事件,但是应该注意华北克拉通破坏和岩石圈减薄机制的多样性。     

阿尔金北缘脆-韧性剪切带内变形闪长岩的年代学、地球化学特征及其对北阿尔金早古生代构造演化的指示

阿尔金北缘脆-韧性剪切带是北阿尔金地区一条重要的构造边界,对其形成时代及剪切特征进行深入的研究有利于加深对北阿尔金地区早古生代构造格局与构造演化的认识。本文在喀腊大湾地区发现了一套卷入该脆-韧性剪切带内的变形闪长岩,对其开展了详细的野外地质调查、显微构造观察、地球化学及其年代学研究。野外观察该变形闪长岩发育片麻状面理及拉伸线理,线理的倾向为114°~137°,倾角为25°~43°;面理产状为走向98°~120°,倾向SW,倾角60°~75°,与脆-韧性剪切带延伸方向一致。显微构造观察显示变形闪长岩发育有云母鱼和S-C组构,并可见角闪石残斑被错断,显示出右行剪切的指向。地球化学特征研究表明变形闪长岩的Si O2为57.59%~62.39%,全碱(Na2O+K2O)为4.79%~5.29%,具有较高的Mg O(3.10%~4.04%)、Mg#值(49.9~51.2),铝饱和指数(A/CNK)为0.81~0.89,属准铝质钙碱性岩石,具有I型花岗岩特征。样品富集大离子亲石元素(如Rb、Ba、K)、轻稀土(LREE)和活泼不相容元素(Th、U),而相对亏损重稀土(HREE)和高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf、Ti),具有弱的Eu负异常(δEu=0.75~0.84),与岛弧岩浆岩类似。岩石成因研究表明岩体应形成于与洋壳俯冲有关的活动大陆边缘岛弧环境,其岩浆应来源于俯冲板片流体交代地幔楔诱发的部分熔融,并在岩浆上升过程中混染了上地壳物质或/和在俯冲过程混入了俯冲沉积物。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素分析,获得206Pb/238U加权平均年龄为478.1±2.1Ma(MSWD=0.27),代表了变形闪长岩的结晶年龄,这不仅表明北阿尔金洋在早奥陶世已处于俯冲消减阶段,而且限定了阿尔金北缘脆-韧性剪切带形成时代的下限。结合区域地质资料和本项目组以往对变形闪长岩体东北侧出露的未变形似斑状二长花岗岩和黑云母二长花岗岩(即阿北岩体,锆石SHRIMP U-Pb年龄为413±5Ma~427.3±5.7Ma)的研究,推测阿尔金北缘脆-韧性剪切带的形成时代应介于早奥陶世至晚志留世早期之间,这一年龄范围与北阿尔金洋闭合的时代具有良好的一致性。因此,笔者认为阿尔金北缘脆-韧性剪切带可能是塔里木板块和阿中地块斜向碰撞汇聚事件的构造响应。