阿拉善地块东部早古生代(约420 Ma)变质事件的发现及其地质意义:来自独居石与锆石U-Pb定年的新证据

前寒武纪变沉积岩系是阿拉善地块重要组成部分,准确测定其原岩成岩时代和变质时代,对于进一步认识阿拉善地块起源、形成、演化与亲缘性具有十分重要的科学意义.本文对阿拉善地块东部阿拉坦敖包地区德尔和通特组含蓝晶石石榴云母石英片岩开展了系统的野外地质调查、岩相学观察和同位素年代学研究.碎屑锆石U-Pb定年和野外地质调查表明,阿拉坦敖包地区德尔和通特组和祖宗毛道组碎屑锆石年龄介于3 306~1 146 Ma,并以出现中元古代锆石年龄（1 800~1 100 Ma）高频区为特征,最小一组碎屑锆石年龄约为1 123 Ma,结合区域上它们被约900 Ma花岗质片麻岩侵入的野外关系,阿拉坦敖包地区德尔和通特组与祖宗毛道组变沉积岩系的沉积时代被限定在1 123~900 Ma之间,为一套中元古代晚期?新元古代早期陆缘沉积建造,具有亲华北板块的特点.此外,变质独居石和变质锆石U-Pb定年和微量元素分析表明,阿拉坦敖包地区德尔和通特组含蓝晶石泥质片岩中发育大量变质独居石,它们具有典型变质独居石的稀土元素配分模式（轻稀土元素强烈富集而重稀土元素强烈亏损）,其加权平均年龄为419±3 Ma（MSWD=7.1,n=40）,类似地,一个锆石变质边也记录了406±7 Ma的206Pb/238U年龄.这些变质年龄被解释为阿拉善地块东部阿拉坦敖包地区德尔和通特组含蓝晶石石榴云母石英片岩遭受早古生代末角闪岩相变质?变形作用的时代,可能是阿拉善地块与周缘微陆块早古生代末碰撞造山作用的响应.      

华北新构造：印欧碰撞远场效应与太平洋俯冲地幔上涌之间的相互作用

作为大陆内部典型的伸展断陷区和强震活动区,华北地区处于东部太平洋板块俯冲构造和西部印欧大陆碰撞构造的双重大地构造背景之下,其新构造运动相当复杂:西部沿鄂尔多斯地块周缘两个地堑盆地系引张伸展断陷作用、中部太行山块体的局部断陷和整体隆升、东部华北平原区和渤海湾海域区的区域沉降,南缘沿秦岭构造带的左旋走滑拉张活动,东缘沿郯庐断裂带的右旋挤压走滑活动。这些不同类型的断裂构造在晚新生代的阶段性活动,产生了复杂的构造地貌组合特征。综合研究发现,华北晚新生代经历了3期伸展断陷-挤压隆升演化阶段:新近纪晚期(10～2.5 Ma)、早中更新世和晚更新世以来。地壳引张应力方向或NW-SE、或NE-SW向;地块隆升导致湖盆的消亡,挤压应力方向为NE-SW至W-E向。研究认为,华北地区新构造受两个岩石圈构造过程的相互影响:印欧碰撞产生的远程效应和东部岩石圈地幔的上涌。一方面,青藏高原东北缘地块的持续推挤及其构造应力向东的传递导致鄂尔多斯地块反时针旋转和秦岭山地的向东挤出逃逸,这个挤出构造动力学统治了华北地区晚新生代的引张伸展、斜张走滑和挤压变形。尤其是,新近纪晚期强烈的NW-SE向地壳伸展变形与青藏东缘挤出造山作用同步(10～9 Ma至4.2 Ma);上新世末期(约2.5 Ma)、晚更新世早期(约200～70 ka)和晚更新世晚期—全新世(约20 ka以来)3次构造挤压事件与青藏高原东缘构造事件基本对应。另一方面,岩石圈地幔上涌主导了华北东部平原区的区域地壳沉降,同时伴随着早、中更新世的5期幔源火山活动。这两个岩石圈构造作用力此消彼长,深刻统治着华北地区新构造与现今活动构造以及地震构造。     

中国前陆冲断带油气勘探、理论与技术主要进展和展望

我国中西部地区发育有16个前陆冲断带,油气资源总体较为丰富。前陆冲断带在天然气加快发展中地位与作用重要,是近期勘探突破发现、增储上产的重要领域和补充。2011年以来前陆冲断带勘探获得塔里木盆地库车深层天然气及柴达木盆地西南缘石油两项重大突破、准噶尔盆地西北缘石油及四川盆地西北缘天然气两项重大进展、准噶尔盆地南缘及塔里木盆地西南缘和鄂尔多斯西缘油气3个重要苗头,进一步夯实了西气东输资源基础,推动了前陆盆地大油气区勘探进程。前陆冲断带地质研究在盆地原型恢复和晚期构造改造、深层结构刻画与构造解剖、储层演化与油气充注机制、断-盖控藏模式与油气有效聚集3-R评价方法、区域成藏特征与油气分布规律5个方面形成创新认识,发展了中西部前陆冲断带油气聚集理论。前陆冲断带勘探配套技术研发在复杂构造建模技术、复杂构造深度域地震成像技术、复杂油气藏综合评价技术、前陆深层钻完井和储层压裂改造技术4方面取得进展,推动了前陆核心技术形成和油气勘探发现。前陆冲断带近期勘探显示出较大增储潜力与挑战共存的局面。展望了前陆基础地质、油气勘探、勘探技术研究3方面特点与发展趋势,分析了近期勘探的3点启示与增储潜力,针对未来前陆冲断带在勘探生产、地质研究、配套技术上面临的挑战,提出了相应的4方面勘探研究对策与建议。     

层流—紊流共存流场中岩溶裂隙网络演化过程的数值模拟方法

研究岩溶水系统的演化过程对许多资源与环境问题有着重要意义。岩溶地区水资源、油气资源的预测与开发、水土流失成因及防治等课题都与此密切相关。岩溶管道是地下水对裂隙的逐渐溶蚀扩展形成的,岩溶演化初期,所有裂隙宽度不大,流场整体成层流状态。随着溶蚀的进行,一部分裂隙优先扩大使其中的水流进入紊流状态,而另一部分裂隙中水流仍呈层流状态。文章提出一种数值方法,能够模拟层流-紊流共存流场的岩溶演化过程。利用蒙特卡洛(Monte-Carlo)方法模拟初始裂隙网络,通过非连续介质方法模拟裂隙网络中的渗流。裂隙扩展的速度通过岩石表面溶蚀速度经验公式计算,使用迭代方法求解层流-紊流共存条件下的水头非线性方程。构建了能够利用解析法求解的模型,把数值解和解析解的结果进行对比,验证了本研究的数值法及软件的可行性。      

井巷揭煤地面预抽辅助消突技术

井巷如何安全、高效揭穿突出煤层是防突工作不断探索的课题,地面预抽煤层瓦斯辅助消突不失为一种有效的解决途径。基于井巷揭煤突出机理和防突核心任务分析,研究了地面预抽辅助消突技术特点和适应性。工程应用表明,采用洞穴完井和水力压裂强化预抽,可有效降低井巷揭煤区煤层瓦斯含量和瓦斯压力,使揭煤区应力释放或泄压,破坏煤与瓦斯突出的物质基础和动力来源,从而变突出区域（煤层）为非突出区域（煤层）。地面预抽煤层瓦斯能够有效降低井巷揭煤防突工作难度,提高揭煤效率,适合复杂地质条件下石门、井筒揭煤防突工作。      

《第四纪研究》2020年1~6期主题建议及征稿启事

《第四纪研究》是中国科学院地质与地球物理研究所和中国第四纪科学研究会共同主办的第四纪研究综合性刊物。它的主要任务是报道国内外第四纪和全球变化研究领域的最新成果和发展趋势,促进学术交流,提高第四纪科学的基础和应用研究水平。     

区域性活动断裂带对高速公路路线方案的影响与控制——以康定新都桥至炉霍高速公路为例

康定至炉霍公路走廊沿鲜水河活动断裂带展布,断层活动造成区域地形地质条件非常复杂:地震频发、山地灾害多发,路线方案的合理布设事关项目成败。本文通过系统地搜集、整理和分析前人成果,研究论述了区域宏观构造格架、鲜水河断裂带及活动性、山地灾害等内外动力地质作用特征及相关的重大工程地质问题,在此基础上分析了断裂活动对路线方案的影响与控制作用,提出了路线方案的宏观思路见解和地震、地质灾害的专题研究建议。为路线方案设计及行业工程技术人员提供参考。     

关于秦岭造山带

纪念老一代地球科学家李四光先生,思考地球科学与大地构造学的创新发展。文章以秦岭造山带为例思考大陆复合造山及其动力学,认知概括秦岭造山带基本属性与特质,探索认识中小多板块多期洋陆俯冲造山-陆-陆板块俯冲碰撞造山的板块复合造山,并又强烈叠加复合陆内造山,造成复杂组成与结构,形成立交桥式四维流变学分层的多层非耦合动态演化的大陆复合造山带模型,及其新的演化趋势动态和构成国家人类需求的成矿成藏物质财富与宜居的地表系统环境等,期望前瞻探索认知地球发展的未来。文章还就秦岭造山带几个有争议的问题,进行简要讨论,共求新的探索研究发展。期盼学习李四光先生学术理论精华,尤其在深化发展板块构造,探索认知大陆构造与动力学方面,创新发展地质力学,以宇宙太阳系视野探索地球动力学,推动大地构造新发展。      

大兴安岭北段巴升河岩体锆石U-Pb年代学及其地质意义

大兴安岭北段扎兰屯地区巴升河岩体由碱长花岗岩组成.采用LA-ICP-MS方法对碱长花岗岩开展锆石U-Pb测年,结果为297.8±3.6 Ma,岩体形成于早二叠世.该岩体4个样品的全岩地球化学等特征显示：巴升河岩体中碱长花岗岩具有富Si、高K、富碱的特征,属于弱过铝质钾玄岩系列,同时,样品∑REE偏高,Eu负异常明显,富集大离子亲石元素,具有A型花岗岩特征,综合前人研究成果及同位素年代学特征,认为兴安地块与松嫩地块拼合的时间早于298 Ma.     

斯特列利措夫矿田一个大型-超大型铀矿床群在苏联时期是怎样被发现和被勘探的

斯特列利措夫（简称Str）矿田是一个主要由大型-超大型钼铀矿床构成的矿床群,它位于南滨额尔古纳地区,铀的总储量在25万t以上,平均品位0.20%。该矿田在苏联解体以来的很长时间内几乎是俄罗斯唯一的天然铀来源。该区找铀的工作历程漫长而曲折,并颇具传奇色彩。早在1948年苏联地质部第一局松林大队在南滨额尔古纳地区开始了找铀工作。但因区内几乎所有矿床均属盲矿,而且多埋深较大,1962年之前找铀无果,1962年春已决定放弃在该区进行的找铀工作。1962年夏天高级地质师Л П伊舒科娃参观了哈萨克斯坦产在酸性火山岩中2个规模不大的铀矿床（波统-布鲁姆和克泽尔-萨伊）,注意到斯特列利措夫萤石脉围岩霏细岩的蚀变与哈萨克斯坦2个规模不大的铀矿床相似。归来之后,她上书领导力主恢复本区找矿工作并获得了再去做最后一试的机会。1963年5月,伊舒科娃所设计的钻孔一箭中的,发现了首个Str超大型铀矿床,整个局面立刻出现大转折,加速矿田开发成了所有工作的总方针。矿床的普查勘探工作和对矿床的地质研究工作平行加速进行,两者互相促进。不到10年,矿田的大部分矿床被一一发现;到1966年底,Str等矿床的初勘成果已经成为1970年代初组建全苏最大铀矿山的充分依据。到1980年底,矿田已有17个钼铀矿床完成勘探。1992年底19个矿床勘探完成。新一轮找矿采用的方略：首先合理综合运用地质、放射性及传统地球物理和地球化学方法,并合理综合使用深度普查自动装置射孔和钻探手段,进行不同比例尺的立体地质-构造填图;然后在其成果的基础上用钻孔去发现矿体。勘探工作所面对的基本事实：矿床构成的多重复杂性为Str矿田内所有矿床的共同特征;每个矿床的特点各异,其勘探过程不尽相同。初勘使用地表钻探进行,基本网度200 m×100 m~400 m×100 m。详勘使用坑探工程与钻探相结合的手段,采用水平与垂直断面联合的勘探系统,基本网度50 m×20 m~50 m×25 m。所有矿床的勘探成果完全被开采工程证实,并有10%的储量增长。Str铀矿床形成于晚中生代,为区域构造-岩浆活化作用晚阶段的陆相火山作用地区的岩浆热液矿床,受断裂构造控制是其基本特征之一。铀矿床在矿田内空间定位的重要规律：Str及其他绝大多数铀矿床均受控于南北向、北西向或东西向断裂与北东向额尔古纳隐伏深断裂带交汇。"斯特列利措夫效应"曾迅速地在我国铀矿地质勘查工作中传播,期待在我国,尤其在呼伦贝尔,乃至大兴安岭-燕山山脉中生代构造-岩浆带地区继续发酵,取得更多和更大的成果。