自然保护区监测预警指标体系构建与应用研究

开展自然保护区监测预警对于维护区域生态安全意义重大。研究从人类活动和生态系统2个方面选取指标,建立综合监测预警指标体系,并在大巴山国家级自然保护区开展成果应用。结果表明：(1)大巴山自然保护区现状人类活动总体较少,主要以农业开发、交通开发、居民点与其他活动等类型为主,呈逐年减少趋势,但交通开发存在不同程度的新增,表现为“黄色预警”状态;(2)现状生态系统健康水平较高,呈逐年趋好态势,但空间分异明显,表现为“绿色预警”状态;(3)综合人类活动“黄色预警”和生态系统健康“绿色预警”状态,采取“最低原则”,判定综合预警级别为中警,警情信号为黄色。     

大巴山大型钡成矿带的有机成矿作用

在扬子地块北缘大巴山一带的下寒武统硅岩建造中，既存在一大批重晶石矿床，又发育大量毒重石矿床，构成世界上极为罕见的大型钡成矿带。通过对矿床中岩矿石的热解、有机碳分析、氯仿沥青“A”抽提及生物标志化合物等分析获得以下认识：① 原生有机质应主要为海洋浮游生物、藻类和细菌类微生物衍化而成的腐泥型干酪根，母质应主要为蓝绿藻，极个别的混有陆源有机化合物；② 有机质演化受热和生物降解双重影响，处于高成熟到过成熟阶段；③ 矿石中Ba与有机碳含量具有负相关趋势，有机质成熟度越高，越利于Ba的富集；④ 沉积成矿作用发生在还原-弱氧化交替，封闭与开放变换的水体环境。⑤ 钡的超常富集，不仅是一个消耗大量有机碳的过程，而且是有机质成熟度不断加深的过程。     

大巴山西段上奥陶统-下志留统五峰组-龙马溪组斑脱岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

扬子板块北缘大巴山地区上奥陶统-下志留统地层中斑脱岩较发育。笔者对大巴山西段陕西紫阳麻柳和四川万源皮窝乡上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组剖面的斑脱岩进行采样,开展了高精度锆石U-Pb测年,首次在该地区获得了445.1±3.5Ma和446.1±7.2Ma的锆石U-Pb年龄,限定了五峰组-龙马溪组地层沉积年龄,为扬子板块北缘大巴山地区奥陶系-志留系界线附近火山喷发事件、地层年代学研究提供了依据。本文所获得的年龄数据与秦岭-大别山造山带奥陶纪岩浆弧形成时间同步,略晚于华北克拉通西南缘奥陶系斑脱岩(449.0~465.8Ma),其火山活动可能与古秦岭洋壳向北的俯冲有关,火山凝灰质可能源自沿古秦岭洋盆北缘的火山弧喷发。中奥陶世晚期至早志留世早期,多幕次的高频火山喷发事件影响了当时海洋化学条件、碳循环波动、气候变冷和生物辐射脉动,造成了晚奥陶世末期的冰川启动和生物集群绝灭。     

川东与大巴山褶皱冲断带交汇区构造几何学和运动学特征

川东与大巴山褶皱冲断带交汇区位于四川盆地东北缘,由温泉井—马槽坝背斜带、云安场背斜带和方斗山背斜带组成,其形成过程受川东构造带和大巴山构造带的双重控制,开展川东与大巴山褶皱冲断带交汇区构造几何学和运动学特征研究,对认识华南板块和华北板块之间的拼贴碰撞及演化具有重要意义。本文基于野外调查、钻测井资料和二维地震资料,以断层相关褶皱理论为指导,通过对四条二维地震剖面的精细解析,揭示了交汇区构造几何学特征,并应用2Dmove软件恢复了研究区构造运动学过程。研究认为:①交汇区在南北方向上显示为大型的复向斜结构,垂向上被区内下三叠统嘉陵江组膏盐层、志留系泥页岩层和下寒武统泥页岩层三套滑脱层分为上、中、下三大构造层,上构造层主要发生滑脱褶皱变形,中、下构造层发育断层较多,主要发育双冲构造、冲起构造以及断层转折褶皱;②研究区中构造层构造变形最为强烈,构造缩短率达10%,上、下构造层构造缩短率较小,均为6%左右,且各构造层缩短率由西到东呈现出逐渐增大的趋势;③中生代以来,研究区的构造演化过程分为三个阶段:晚三叠世到晚侏罗世稳定沉积阶段、早白垩世到古近纪早期对冲变形阶段、古近纪晚期至今定型阶段。     

南大巴山前陆褶皱带荆竹坝—石窝剖面磁组构特征及其对构造演化的制约

通过野外构造观测、岩石磁学与磁组构综合分析,本文研究了南大巴山前陆褶皱带荆竹坝—石窝剖面的叠加构造特征及其形成演化.从北东向南西,剖面构造变形总体呈减弱趋势,褶皱轴面总体倾向北东,大尺度褶皱枢纽均以小角度向北西倾伏.古应力分析显示最大主压应力为北东—南西向,反映以南大巴山的推覆为主.剖面J3之前的采样层位主要表现为变形组构,而J3-K1的采样层位则表现为初始弱变形组构.磁线理呈NW-SE向的优势方位,与剖面主构造线基本平行,主要反映来自南大巴山的推覆挤压.剖面发育特殊磁组构：①磁面理与地层面斜交,主要与褶皱作用中的平行层简单剪切相关;②磁线理均不同程度斜交于地层走向,指示构造叠加背景.沿剖面北东向南西区段Kmin的倾伏角随构造变形强度减弱而增大,据此相关性可将Kmin的倾伏角作为判别弱变形沉积岩变形强度的标志.本文认为,在晚侏罗世以南大巴山的推覆为主而米仓山短轴背斜与川东褶皱带挤压次之的联合作用使南大巴山前陆褶皱带具有构造叠加特征,之后的早白垩世仍主要表现为南大巴山的推覆,而其他两个方向的挤压较之前相对较弱.该结果也反映了秦岭J3-K1陆内造山作用及燕山期雪峰陆内构造变形的影响,为探索陆内构造与陆内造山的大陆动力学提供了佐证.     

南大巴山上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组泥岩元素地球化学特征

元素地球化学在沉积环境判别中发挥重要的作用,尤其是沉积物形成时的氧化-还原环境和底层水体状况。本文对南大巴山上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组泥岩开展了元素地球化学分析,结果表明：临湘组Al₂O₃含量高于五峰组,五峰组-龙马溪组向上逐渐增加,TiO₂和Al₂O₃具有相似的特征,二者与TOC呈负相关;氧化-还原敏感元素U、V和Mo较为富集,表明沉积时处于缺氧环境,不同剖面不同层位存在两次强烈富集异常,指示其为硫化环境;稀土元素均表现为轻稀土富集、重稀土亏损,略微右倾的稀土元素配分模式,具有明显Eu负异常,其中五峰组-龙马溪组Ce负异常,缺氧环境,栗子坪少数Eu正异常,可能存在热液活动;氧化-还原敏感元素比值、Mo/TOC及Mo_EF-U_EF的协变模式揭示了南大巴山奥陶纪-志留纪之交主体上处于弱滞留贫氧-中等滞留缺氧的开阔海环境,主要受控于海平面升降变化和沉积时古海底地形,局部受北侧秦岭洋盆内洋流影响。     

大巴山前陆带东段神农架地区构造变形研究

神农架地区位于大巴山前陆弧形构造带东段, 以阳日断裂为界, 可分为北带基底拆离带和南带神农架隆起, 北带以E -W走向的基底拆离和盖层滑脱为特征, 古生界盖层褶皱紧闭; 南带神农架隆起周缘的盖层变形特征各异, 北缘变形较弱, 东缘变形很强, 其西、南周缘发育特征的裙边状褶皱构造, 南缘裙边褶皱以枢纽大角度倾伏为典型特征。古构造应力场反演结果显示, 该区主要受控于近S -N向主压应力作用; 受到神农架、黄陵两个隆起相向对挤作用, 神农架隆起东缘主压应力方向为NW -SE向, 两个不同方向的应力场可能均与早燕山期大巴山强烈的陆内造山作用有关。综合分析和对比结果显示, 大巴山前陆构造带东段的构造演化历史经历了印支雏形期和早燕山定型期两个构造演化阶段, 神农架基底隆起对大巴山前陆弧型构造带的形成起到了限制作用, 神农架地区的构造变形研究对于探讨大巴山前陆弧形带的形成和演化具有重要的指导意义。      

南秦岭大巴山和米仓山-汉南穹隆中生代隆升幅度

确定大陆造山带在地质时期的隆升幅度对认识大陆造山过程、动力学机制,以及气候环境变化等问题具有重要的科学意义.秦岭造山带是中国大陆主要造山带之一,对其隆升过程的认识是理解中国,乃至东亚大陆构造格局及深部动力学的关键.研究表明,南秦岭造山带大巴山和米仓山-汉南穹隆在中生代发生隆起,但是,隆起的幅度缺乏定量约束.文章基于四川盆地北缘中生代山前盆地沉积数据,通过模拟岩石圈挠曲变形,获得南秦岭造山带大巴山和米仓山-汉南穹隆中生代山体隆升量及相应的山前盆地岩石圈有效弹性厚度(T_e).结果显示,大巴山和米仓山-汉南穹隆在中侏罗世和早白垩世分别隆升了~1220和~880m.山体的现今高程是在此基础上于新生代继承性构造隆升的结果.不同构造单元隆升时限和幅度的差异表明南秦岭造山带中生代和新生代的隆升进程和驱动机制是不同的:中生代隆升受控于自东向西的华北-华南陆块汇聚,新生代隆升则由西南-东北向的印度板块对欧亚大陆的挤压驱动.四川盆地北缘从中侏罗世到早白垩世岩石圈强度发生了弱化,T_e由73km减小为57km,其机制可能源于山体作用下的挠曲应力加载.     

大巴山南部房县东河辉绿玢岩LA ICP MS 锆石U Pb测年及其构造意义

大巴山构造带位于秦岭造山带和扬子板块的过渡部位,形成于印支-燕山期,定型于喜山期。前人对北大巴山地区基性岩年代学已有研究,但对大巴山南部地区基性岩却很少高精度年龄报道。本文对大巴山南部房县东河地区的辉绿玢岩脉进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测定,结果表明,东河辉绿玢岩形成于439.3Ma,相当于早志留世。与北大巴山镇坪地区辉绿岩,紫阳-岚皋地区基性岩及火山岩形成时代基本一致。结合前人的研究结果表明,大巴山南部地区在早志留世处于张裂状态,东河地区的基性岩为岩石圈处于拉张状态下大陆裂谷作用产物。此处439.3Ma的年龄值,也说明此时扬子板块北缘普遍处于拉张的构造环境,代表了在早志留世大巴山南部裂谷盆地的伸展裂陷幅度达到最大。本次研究所获得的年龄数据,确定了围岩竹山组形成不晚于早志留世,限定地层时代为寒武纪-奥陶纪。     

Zircon Geochronology and Trace Element Geochemistry from the Xiaozhen Copper Deposit, North Daba Mountain: Constraints on Albitites Petrogenesis

Albitite often accompanies with various metal and gem mineral deposits and a large number of occurrences have been reported globally, including the South Qinling orogen, China. The Xiaozhen copper deposit is a typical deposit in the North Daba Mountain area of the South Qinling orogen whose distribution is controlled by albitite veins and fractures. As there are few studies on the petrogenesis of albitite in Xiaozhen copper deposit, this paper focuses on the petrogenesis of albitite and its mineralization age. Detailed fieldwork and mineral microscopic observations initially suggest that albitite from the Xiaozhen copper deposit is igneous in origin. Further zircon trace element geochemistry studies indicate that these zircons have high Th/U ratios(0.5), low La content, high(Sm/La)N and Ce/Ce*values, and a strong negative Eu anomaly, which are commonly seen in magmatic zircons. The chondrite–normalized rare earth element(REE) patterns are consistent with magmatic zircons from throughout the world, and they fall within or near the field of magmatic zircons on discriminant diagrams. The calculated average apparent Ti–in–zircon temperature for young zircons is 780°C, consistent with magmatic zircon crystallization temperatures. Therefore, zircon geochemistry indicates that the albitite origin is magmatic. SIMS U–Pb dating on nine magmatic zircons yielded a concordia age of 154.8±2.2 Ma, which represents the formation of albitite and the metallogenic age. More importantly, it is consistent with the ages of Yanshanian magmatism and metallogenesis in the South Qinling orogen, so formation of the Xiaozhen copper deposit may be a closely related geological event.