青藏高原形成演化研究回顾、进展与展望

青藏高原形成演化涵盖了前身的东特提斯地质构造演化、新生代地质构造演化和高原隆升对气候环境演变的制约,它不仅包含有关全球构造的空间格局、运动状态的历史记录,而且也留下了青藏特提斯洋陆转换、盆山转换构造体制的时空结构、运动形式和发展变化的地质遗迹。所以青藏高原是研究全球构造的窗口,被自然科学工作者誉为解决地球动力学的一把钥匙。自20世纪60年代以来,特别是1979年以来我们先后开展了青藏高原地质构造演化、系列编图及综合集成等研究工作。本文以认识现今青藏高原地质历史各阶段重大地质构造事件的结构组成和演化为主线,回顾了40年来历次重大青藏高原基础地质研究过程,系统总结了青藏高原新生代隆升过程、碰撞构造效应,以及东特提斯地质调查研究中一系列重要新发现、新进展、新成果,并对相关研究成果和新发现进行了简要的归纳梳理。在此基础上,就青藏高原形成演化模式、科学理论与学术争论观念层次上的问题,以及关键的基础地质问题等方面进行了讨论与展望。     

断层面高精度形貌对比研究: 基岩区古地震研究的选址

随着断层面形貌测量、宇宙成因核素测年、物理和化学指标测定等一系列先进技术的发展, 已有大量的研究案例成功地从基岩断层面上提取了古地震信息, 基岩断层面在古地震研究方面的优势被不断发掘。然而, 沟谷等地表过程的侵蚀作用, 也会使得基岩断层面出露。这种非构造成因的断层面, 很容易与构造成因的断层面混淆, 却不记录古地震信息。已有的研究工作, 缺乏对这两种断层面出露方式的系统研究, 更缺少对适合于古地震研究的基岩断层面特征的归纳总结, 这将不利于在基岩区开展古地震研究工作。为了解决这一问题, 选取了山西地堑系的马家窑和南马庄两处基岩断层面, 采用小型无人机航测(s-UAV)结合陆基三维激光扫描(t-lidar)技术, 获取了基岩断层面高精度形貌及周围的三维地形数据, 将断层面形貌特征的定量分析结果与断层坎精细的地貌解译结合, 研究基岩断层面的不同暴露方式下的形貌特征。结果显示, 马家窑基岩断层面受沟谷侵蚀而逐渐暴露, 表面形貌呈现出连续平滑的特征, 不具有地震活动信息。南马庄基岩断层面的形貌显示出明显的阶跃式分带特征, 具有分段出露的特点。结合精细地貌解译的结果, 这种出露特征可能与周期性的地震活动有关, 并识别了两次同震倾滑位移量为3.1 m和3.3 m的古地震事件。最后, 本研究强调了在开展基岩断层面古地震研究时, 选择合适的研究地点的重要性, 对比了构造活动和地表侵蚀两种成因断层坎的特点, 提出了适合提取古地震信息的基岩断层面的特征和识别原则。

     

ILR变换后数据的因子分区标准化在东昆仑东段地球化学异常圈定中的应用

从区域地球化学勘查数据中提取找矿地球化学信息是目前化探工作的重要研究课题之一。地球化学背景与异常划分是提取找矿地球化学信息的关键,而地球化学数据是成分数据,具有闭合效应,使得数据在进行主成分分析和因子分析时需进行变换。笔者采用东昆仑东段水系沉积物中11种常量元素的含量数据,通过ILR数据变换后进行因子分析,根据因子分区结果,结合EDA法,对样品数据进行分区标准化,以标准化后的值来圈定异常。结果表明,与传统方法相比,利用ILR变换后的因子分区标准化方法所圈定的异常可以去除地质体中高背景值的影响,与矿床空间位置对应较好,且该方法受人为因素影响较小,实际应用效果显著。     

铁路路基粗粒土填料临界动应力试验研究

粗粒土填料被广泛应用于铁路基床填料中,直接承受轨道结构传递的列车动循环荷载的长期作用,研究其在列车动荷载作用下的动力行为特征及塑性变形特性可为路基状态评估、沉降控制提供思路。采用GDS动三轴试验系统对铁路基床表层的粗粒土填料动力响应开展研究,通过引入塑性应变率和安定理论,将不同频率、围压、循环动应力比等条件下路基填料的轴向塑性应变的发展规律划分为塑性安定、塑性蠕变和增量塑性破坏3种类型,并确定了塑性安定和塑性蠕变状态的临界动应力水平。研究表明:粗粒土填料的临界循环应力比随着围压的增大而增大,随着荷载频率的增加而减小。通过对试验结果的拟合分析,提出了以围压为变量的临界动应力经验公式,为合理评估列车荷载作用下路基任意深度的动力稳定提供了理论依据。     

滇西镇康放羊山Cu-Pb-Zn多金属矿床流体包裹体和C-O同位素研究

滇西镇康放羊山Cu-Pb-Zn多金属矿床是保山地块发现的首个富铜的铅锌多金属矿床。为探讨其成矿流体来源和矿床成因,对该矿床开展了流体包裹体和C-O同位素研究。结果表明,阶段Ⅱ主要发育富液相包裹体,均一温度和盐度（NaCl_eq,质量分数）集中在240～300℃和8.0%～18.0%;阶段Ⅲ以含CO₂和子矿物包裹体为特征,均一温度和盐度的两个峰值为360～400℃、16.0%～24.0%和240～320℃、4.0%～14.0%;阶段Ⅳ以富液相和纯液相包裹体为主,均一温度和盐度降低至220～340℃和8.0%～14.0%。C-O同位素分析结果（δ¹³C_V-PDB值为-5.88‰~-2.37‰,δ¹⁸O_V-SMOW值为8.18‰~12.79‰）显示成矿流体主要来源于岩浆热液,在迁移过程中受到围岩溶解作用的影响。综合研究认为,放羊山矿床阶段Ⅱ和阶段Ⅲ的成矿流体主要来源于大陆碰撞形成的中高温、中高盐度、富CO₂岩浆热液,在阶段Ⅲ晚期和阶段Ⅳ受到中低温、低盐度大气降水的影响;矿床为受构造控制明显的中高温热液矿床,预测在矿区深部有望找到矽卡岩型矿体。     

滇西沘江流域水体中重金属元素的地球化学特征

通过测定流经兰坪金顸铅锌矿区的沘江水体中Pb、Zn、Cd、As的含量和底泥中重金属元素的化学形态的含量,分析了重金属元素的分布和化学形态的变化。结果表明,沘江水遭到了Cd污染,底泥已经成为重金属元素的蓄积库,以国家土壤环境质量标准（Ⅲ级）衡量,Pb、Zn、Cd和舡分别超标3．4倍、15．8倍、106倍和2．6倍。沘江水中重金属元素含量的峰值在矿山附近的下游,而底泥中重金属元素的峰值在矿山下游30-50km的地方,矿业活动、水流变缓、pH等水体环境条件的变化都能影响水和底泥中重金属元素的含量。底泥中的Pb以碳酸盐结合态为主,Zn和Cd以铁锰氧化物结合态为主,而As以残渣态为主。Pb、Cd、Zn三种元素的环境有效态含量比较高,对沘江流域生态环境具有潜在的巨大的危害。     

福建省何宝山金矿床成矿地质条件分析与找矿预测

何宝山金矿床具有构造破碎带蚀变岩型金矿床的重要特征.剪切断裂构造带对金矿化具有严格的控制作用.文章主要介绍在矿区开展的地质、物探、化探综合找矿预测工作,通过对该矿床进行成矿地质条件分析、物探电法测量以及化探新方法测量,对何宝山金矿床深部及外围的成矿潜力进行了综合评价,为矿区下一步的找矿工作指明了方向.     

煤成甲烷碳同位素分馏的动力学模拟

主要目的是通过动力学模拟实验与GC-IRMS技术建立煤成甲烷碳同位素分馏的动力学模拟.热解产物中甲烷碳同位素的测定结果表明,同时假定生气过程中同位素分馏系数(α)固定不变和所有产甲烷母质具有相同的初始碳同位素组成(δ13Co)对于解释煤化过程中的碳同位素分馏是不可行的.在本研究中,为了解决陆源有机质的非均质性,应用了两个方法:一是假定对于煤中所有产甲烷前身物具有一个相同的初始碳同位素组成(δ13Co),通过调整各个平行反应的△Ea,i(Ea,i13C-Ea,i12C)来拟合实测甲烷同位素组成的变化;另一个是假定在整个生气过程中同位素分馏系数(α)不变,即△Ea,i为常数,通过改变fi13C来实现与实测甲烷同位素的拟合.动力学计算结果表明,在2℃/Ma的地质升温速率下两种方法具有相似的结果.     

滇西鹤庆地区六合透辉石正长斑岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及其意义

鹤庆县六合透辉石正长斑岩中的锆石有2种成因类型:一是岩浆锆石,二是具有老核新壳的岩浆复合锆石。用锆石SHRIMP U-Pb定年法,测定了岩浆锆石和岩浆复合锆石的新壳2部分,其年龄为37.8Ma±1.1Ma,属于喜马拉雅早期,相当于早渐新世。结合前人的资料,对斑岩的属性、源区及岩浆复合锆石的老核等问题进行了探讨。