南秦岭东部新元古代埃达克质岩的发现及其地质意义

秦岭造山带是一条复合型大陆碰撞造山带,存在若干新元古代构造岩浆事件的遗迹,它们对深化认识南北秦岭汇聚-碰撞过程和Rodinia超大陆聚合具有重要意义。本文对南秦岭东部豆腐尖岩体英云闪长岩开展LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和全岩主微量元素地球化学研究。代表性样品的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为860.7±6.0Ma,表明其形成时代为新元古代。岩石地球化学特征表现为高SiO₂(62.41%～68.89%)、高Al₂O₃(15.33%～17.33%),富Na₂O(4.23%～5.80%)和高Na₂O/K₂O比值(1.11～2.41),富Sr(>400×10^-6),低MgO(0.55%～2.08%),低Y(7.40×10^-6～18.20×10^-6)、Yb(0.63×10^-6～1.62×10^-6),...     

云南省巧家县谓姑地区新元古代石英斑岩体形成时代及其地质意义

川-滇-黔地区是地质学者一直以来重点关注的地区之一,也是我国重要的有色金属基地之一,是滇东北成矿带的重要组成部分。本次在云南巧家县谓姑地区坪子地新发现一处石英斑岩体,该岩体岩性单一,并伴有铜矿化。本文在野外地质调查基础上,对该石英斑岩体进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年、Lu-Hf同位素分析和岩石地球化学研究,以限定石英斑岩体侵位时代,反演岩体岩浆源区特征,总结石英斑岩体成因,并探讨其构造背景。结果显示,谓姑地区石英斑岩属高硅(SiO_2=70.41%～77.65%)、过铝质(A/CNK=1.29～5.37)岩石。岩石具较高的稀土总量(∑REE为1017.12×10~(-6)～1325.20×10~(-6)),(La/Yb)_N为22.87～42.78,(Lm/Sm)_N为4.84～5.61,轻稀土富集明显,铕负异常明显(δEu=0.21～0.25),相对富集K、Rb、Th、U、Zr、Nb、Sm等大离子亲石元素和高场强元素,形成于伸展拉张构造背景。石英斑岩体的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为795.4±5.8 Ma,表明其形成于新元古代青白口纪;锆石的ε_(Hf)(t)=-7.43～-5.76,平均-6.61,二阶段模式年龄值在2.063～2.146Ga,显示源区来源于古元古代古老地壳部分熔融。结合区域地质资料,认为该岩体是Rondnia超大陆裂解阶段的产物。     

思茅和呵叻盆地钾盐矿研究新进展和新认识

思茅盆地与呵叻盆地属于同一大地构造带。二者的含钾盐建造在区域分布、沉积特征、成盐层位、析盐矿物组合特征及物质来源等方面具有良好的可比性,是中国海相找钾实现突破的重要潜在区之一。尽管目前对两地钾盐矿的成矿认识取得了许多进展,但对于二者的关系和成矿模式及规律等还存在着较大争议。为了下一步更好地建立思茅盆地钾盐矿的成矿规律和实现深部找钾的突破,本文从构造背景、地层年代、古气候环境和物质来源等方面对最近一些重要进展和认识做了梳理,现已确定:(1)思茅陆块与印度支那陆块在中生代可能为统一的整体,思茅与呵叻盆地基本位于副热带高压带内,在晚三叠世、中—晚侏罗世和晚白垩世具有较好的成盐成钾构造和古气候条件;(2)思茅和呵叻盆地在含钾盐及其下伏地层沉积期间可能具有相似的潜在物源区,包括扬子、松潘—甘孜、可可西里、义敦、北羌塘和南羌塘陆块等;(3)思茅与呵叻盆地钾盐矿的成钾物质主要来自陆源水体,同时也有海水和深部热液补给;(4)思茅和呵叻盆地含钾盐地层的年代部分重叠,但不完全吻合;(5)勐野井钾盐矿与呵叻钾盐矿可能系非同期矿床。综合构造和气候等证据,推测思茅盆地在约85.0 Ma这一呵叻钾盐矿成矿的时段就可能具有了重要的成钾潜力。     

蒙山峨峪口砾石堆积堤的年代学研究

准确界定蒙山峨峪口砾石堆积堤的形成时代,对于探明其成因、澄清山东中低山丘陵第四纪冰川有无之争,是一个需要解决的科学问题。峨峪口堆积垄岗砾石组构、沉积构造、地貌组合等标志,均指向其为山洪泥石流堆积物,且为暴发频率极低、发展周期较长的水石流或稀性泥石流堆积。其下伏第四纪沉积物OSL埋藏年龄和AMS14C年龄可作为砾石堆积堤形成时代的最老约束参考年龄,当地村民迁居此地的历史可作为最小约束参考年代。OSL测年结果为2. 1~2. 3 ka BP,AMS14C测年结果为951~1522 cal AD,证明砾石堆积堤为数百年前形成的历史泥石流痕迹。     

辽宁五龙地区中生代火成岩成因及其找矿意义

辽宁五龙金矿是辽东地区大型岩浆热液型矿床之一,成矿作用主要与中生代火成岩有关,为了进一步理清五龙地区中生代火成岩成因,本文对五龙金矿区大量花岗斑岩脉、闪长岩脉、三股流岩体和其中的各类脉岩进行了单颗粒锆石LA-ICPMS U-Pb测年和岩石主、微量元素地球化学研究。结果表明,五龙地区岩浆岩形成时代主要有晚侏罗世和早白垩世,矿区内近南北向展布的花岗斑岩脉形成于晚侏罗世（154.3±0.9~155.6±1.1 Ma）,指示矿区在晚侏罗世受到区域最大主应力方向为近南北向;三股流岩体成岩最新年龄（116.8±0.8~117.3±0.7 Ma）基本位于前人报道的年龄范围（111~129 Ma）;地球化学数据表明各类岩浆岩属于高钾钙碱性—钾玄岩系列,具有相同源区特征,形成于活动大陆边缘俯冲伸展环境下的弧岩浆,并且具有壳幔混合及进一步演化特征;结合不同深度标高成矿元素丰度特征,指示闪长岩与成矿作用密切相关,并且越往深部成矿潜力越大,对该地区找矿预测具有重要指导意义。     

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱副矿物U-Th-Pb定年新进展

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）副矿物U-Th-Pb定年技术为精确厘定地质演化历史、探讨成岩成矿等重要地质作用过程提供重要的时间参数,是地质年代学快速发展的重要技术支撑.总结了LA-ICP-MS副矿物U-Th-Pb定年技术在元素分馏校正、非基体匹配分析、标准样品研发、普通铅校正、高空间分辨率及高效率分析等方面取得的重要进展.展望未来,需更进一步深入探讨和研究元素分馏及基体效应机理,研发更多种类的高质量副矿物标样,建立更多更准确、更精密、更高空间分辨率及更高效的LA-ICP-MS副矿物U-Th-Pb定年新方法和新技术,以实现从更微观和更精细的角度探讨地质问题,并持续为高效解决地球与行星科学研究领域重大科学问题提供关键支撑.     

年代古地理学: 理论与实践*

古地理学研究和探讨的是地质历史时期的地表环境,是构造—环境(气候)—物质相互作用的产物。传统的古地理学及相应的构造古地理、生物古地理学等对大地构造演化及古大陆重建、油气勘探等起到了重要的作用。随着地球演化的深入研究,在多层圈的相互作用,特别是古气候、古环境等研究基础上,需要有机地把地表环境和构造环境相结合,并且综合考虑深层及浅层地质过程对古地理格局的形成和演化的制约。在传统的古地理学基础上,提出一个新的学科——年代古地理学,用以研究和探讨地质历史时期的地表过程。该学科是精细的同位素年代格架下的不同动力学—运动学—物质迁移—环境变迁形成古地理的研究,或者物质—力学—环境(气候)相互作用下的古地理格局的研究。旨在研究和探讨地表过程,亦即形成地表环境的过程,强调同一时间的多元性、不同空间的差异性和不同尺度的穿时性。文中以近年来研究的台湾、扬子及华北克拉通等地区的精细时间尺度下的古地理环境为例,进一步剖析年代古地理学对于重新理解和认识古构造格局演化的重要性。     

河北坝上高原小滦河流域古土壤碳库地质成因和稳定性评价

土壤碳库是陆地生态系统中最大的碳库,以往研究主要针对现代土壤碳库,而古土壤的碳库特征研究相对薄弱。本文以河北坝上高原小滦河流域古土壤为研究对象,通过光释光（OSL）年代学、元素地球化学、团聚体分析方法,研究了风成沙地稀疏草地单元和河湖残积灌草混合单元内古土壤碳库特征。结果表明：古土壤形成时代为5. 7~3. 3 ka的全新世温暖期,气候温暖湿润,雨水充足,发育以松和蒿属为主要建群种的针叶林－草原植被。碳库以有机碳（SOC）为主,平均有机碳密度为3. 85 kg/m2,有机碳库储量为153. 1×107 kg。河湖相沉积物微团聚体的含量较高,对古土壤层碳库的物理保护作用较强,碳库稳定性较高;风积相沉积物微团聚体含量相对较低,加速有机碳的分解,碳库稳定性较差。提出不同沉积单元的土地利用保护方式,减少土壤有机碳的分解流失,支撑当地碳达峰、碳中和工作推进。     

变质地质学中的扩散：原理、前沿应用和问题

变质地质学的研究离不开变质反应动力学。元素扩散具有完备的数理基础和丰富的实验数据, 相对成熟地应用于变质地质学, 是目前变质反应动力学的研究热点。本文从变质岩石学的视角, 对扩散的基本数理原理、矿物元素扩散系数及其影响因素、扩散在变质地质学中的应用及其存在的问题做了系统的介绍和总结。本文强调, 元素扩散是变质岩中普遍存在的动力学过程, 一方面会改造矿物原始的生长环带, 给传统温压计和相平衡模拟确定温压条件造成困恼, 另一方面也给变质作用的研究带来动力学视角, 为限定变质-构造热事件的时间尺度和速率提供精准的标尺, 比如扩散速率计或者扩散年代学。扩散这种动力学方法在变质地质学中的应用和进一步发展仍需未来工作。

     

胶东地区控矿剪切带脆性变形时代的Ar-Ar年代学及其对成矿的制约

胶东地区是典型的剪切带型金矿集中区,精确厘定该地区控矿剪切带的活动时代,可为探讨剪切带与金矿成因关系提供关键的时限约束,并且对矿床成矿模式的建立具有至关重要的意义。大量矿床地质证据显示胶东地区控矿剪切带中脆性变形活动对金矿体的形成具有直接影响,但其脆性变形时代尚不十分清楚。据此,本文在详细研究金矿体赋存特征的基础上,系统选取胶东焦家、玲珑、邓格庄、乳山这四个金矿区控矿剪切带断层泥中白云母进行⁴⁰Ar-³⁹Ar年代学研究。定年结果显示,胶东地区焦家剪切带、招平剪切带以及牟乳剪切带的脆性变形时代分别为110.3±1.5Ma、122.8±1.7Ma、119.6±1.2Ma~115.8±1.4Ma。其中焦家剪切带的脆性变形时代明显晚于招平和牟乳剪切带,可能代表了焦家蚀变岩型矿化形成后易遭受后期的构造叠加。综合胶东各金矿区控矿剪切带变形时代、岩体侵位时代、成矿时代及剪切带活动特征和矿体产出特征,本文认为在多期岩体侵位以及控矿剪切带递进变形过程中,剪切带韧性变形区中由高压流体作用产生的同期脆性破裂可形成脉型矿化,如乳山金矿;而在脆-韧性和脆性变形区中发生的大规模脆性变形可导致脉型和蚀变岩型矿化的形成,如玲珑、邓格庄和焦家金矿。但随着剪切带的递进变形和隆升剥蚀,后期多期次的脆性构造变形叠加,可导致多种矿化类型出现在同一构造部位,如焦家金矿中石英脉型和蚀变岩型矿化。