鱼粪化石特征对晚三叠世湖泊生态系统的启示——以鄂尔多斯盆地南部长7段为例

粪化石是一类重要的遗迹化石,其内含物常保存被捕食生物的残余及一些微生物、软组织甚至古DNA信息,对解读地质历史时期的湖泊生态信息有重要意义。鄂尔多斯盆地南部铜川地区三叠系延长组长7段下部页岩的鱼粪石,其为略扁平的纺锤形化石,尖而薄,表面有明显的螺旋纹。观察粪化石的内含物情况,发现其主要由未完全消化的动植物残体组成,包括鱼鳞、骨骼碎片,以及以含磷白云岩为生长基的大量矿物聚集体。鱼粪化石形成于开放型淡水湖泊中的半深湖—深湖区,大部分保存完好,属于典型的原地埋葬。该鱼粪的生物源为一种大型的、鱼肠内具有较多螺旋瓣的肉食性鱼类。晚三叠世湖泊中出现了复杂的多层营养系统,主要由生产者、消费者构成,食物链较为复杂。该研究成果表明经历二叠纪末生物大灭绝的晚三叠世多层级营养湖泊生态系统已经基本恢复。另外,微生物的参与及泥质含量较高的厌氧环境使得粪化石保存完好,可为恢复和重建晚三叠世卡尼期湖泊生态系统提供重要依据。     

汉南地区晋宁晚期铜-金成矿事件的确认及意义

汉南地区位于扬子克拉通北缘西段。目前,在川、陕两省已在该区发现了数十个矿床(点)。其中,广泛分布的铜-金矿床(点)具有热液型矿化特征,成矿条件有利,具有寻找大-中型矿床的远景。为了查明这些铜-金矿产资源的形成时代,文章运用LA-ICP-MS锆石U-Pb法和单矿物~(40)Ar/~(39)Ar法对汉南地区有代表性的矿床(点)进行了成矿年代学研究。其结果显示,潘坝成矿期热液脉的锆石U-Pb年龄为(744±10)Ma,黑云母和钾长石~(40)Ar/~(39)Ar视年龄介于740 Ma~700 Ma之间。元山寺的成矿期白云母~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄为(744±4)Ma,等时线年龄为(748±7)Ma。由于本次测试选择了成矿期矿物,其结果可以代表成矿时代。因此,汉南很可能存在晋宁晚期的铜-金成矿事件。根据区域地质演化历史,笔者认为汉南铜-金矿化(744 Ma)是造山晚期加厚岩石圈下部(山根)拆沉的结果。     

广西西大明山弄屯铅锌矿床断裂构造解析

弄屯矿床是西大明山地区新发现的规模最大的铅锌矿床,是受断裂控制的典型热液脉型矿床。文章在充分搜集已有勘查资料的基础上,认为铅锌矿体主要受NE向和(近)EW向断裂控制,矿体主要产在断裂浅部产状较缓的部位,向深部断裂产状变陡,矿体厚度减薄直至尖灭;而且主矿体沿NE向断裂具有向SW侧伏的趋势。在此基础上,利用控矿断裂的擦痕、阶步以及伴生的节理、牵引褶皱等小构造,对控矿断裂的运动学和动力学特征进行了解析,分析认为控矿断裂在成矿期表现为逆断层活动特征,是受近SN向主压应力作用下形成的。利用SPSS、Surfer软件对矿体的产状、有用组分含量等数据进行统计分析并绘制了等值线图,研究得出成矿热液是先由F1断裂进入NE向断裂中,随后沿NE向断裂由西南向北东运移,并最终导致Zn、Pb先后沉淀富集形成厚大的矿体。根据已有的同位素数据和构造解析资料,可基本确定弄屯铅锌矿床形成于燕山晚期。     

内蒙古阿巴嘎旗白音图嘎地区晚石炭世花岗岩地球化学特征、锆石U-Pb定年及其地质意义

内蒙古白音图嘎地区位于西伯利亚板块东南缘晚古生代陆缘增生带,地处二连—贺根山板块对接带西北侧,该区发育大量晚古生代花岗岩,主要岩石类型为斑状二长花岗岩和碱长花岗岩。本文对该区花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和岩石地球化学测试。结果表明:斑状二长花岗岩和碱长花岗岩锆石U-Pb年龄分别为302.8±1.3Ma(MSWD=1.4)和301.1±0.6 Ma(MSWD=0.84),属于晚石炭世;岩石地球化学数据显示,岩体属钾玄岩系,具有高硅(SiO_2=70.83%~75.01%),富碱(Na_2O+K_2O=11.58%~13.20%),贫钙(CaO=0.50%~1.22%)和镁(MgO=0.11%~0.33%)特征。铝饱和指数A/CNK=0.81~1.01,为准铝—弱过铝质花岗岩。岩体整体富集Rb、Th、U等大离子亲石元素(LILEs),亏损Ba、Sr以及高场强元素(HFSEs)Nb、Ta、P、Ti;LERR富集,HERR相对亏损,具有明显的负Eu异常(δEu=0.11~0.43)。初始岩浆温度(759.33℃~801.81℃)和岩石地球化学分析表明,白音图嘎花岗岩具有A型花岗岩特征。同时,低的Nb/Ta(7.38~19.50)、Zr/Hf(29.61~35.26)和Sm/Nd(0.22~0.32)比值指示其源岩为壳源。综合研究表明,白音图嘎花岗岩为陆壳变杂砂岩部分熔融的产物,形成于晚石炭世早期西伯利亚板块和华北板块后碰撞作用的板内伸展环境,为兴蒙造山带晚古生代构造岩浆演化及古亚洲洋闭合的时限提供了新的约束和佐证实例。     

西昆仑奇台达坂一带晚三叠世中酸性侵入岩锆石LA-ICP-MS年龄、地球化学特征及其构造意义

奇台达坂位于新疆西昆仑新藏公路540km处,在其周围分布有小规模的中酸性侵入岩,岩体严格受郭扎错—金沙江缝合带控制呈北西向展布,岩性主要为英云闪长岩、石英闪长岩和花岗闪长岩。锆石环带结构明显,Th/U值介于0.15~0.73之间,为典型的岩浆锆石。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年结果表明,其形成年龄分别为214.7±2.0 Ma、211.3±3.3 Ma和210.6±2.8 Ma,时代为晚三叠世。主微量元素英云闪长岩→石英闪长岩→花岗闪长岩,岩石中SiO_2(58.96%~67.52%)含量逐渐增高,Al_2O_3(14.79%~16.37%)、CaO(3.41%~5.25%)和Mg O(1.47%~3.42%)逐渐降低;里特曼指数1.03~1.79,K_2O+Na_2O全碱含量为4.36%~6.4%,属钙碱性系列。稀土元素中等(∑REE=101.27×10-6~271.04×10-6),轻重稀土分异明显(LaN/YbN平均为10.69),Eu异常明显(δEu平均值0.60)。大离子亲石元素(LILE)Rb、K、Th富集、相对亏损Ba,高场强元素(HFSE)Nb、Zr、Hf、Sr、P、Ti亏损。对研究区侵入岩进行投图分析,认为它是形成于大陆边缘弧环境的未分异I型花岗岩,物质来源主要为岩浆弧地壳的角闪岩相变玄武岩,并卷入少量的地幔物质。根据岩体的成因类型并结合区域构造环境演化认为,在晚三叠世末,古特提斯洋南缘局限洋盆(巴颜喀拉中生代边缘裂陷海洋盆)发生自NE向SW的持续俯冲消减,洋—陆转换开始,该套中酸性侵入岩侵入就位。     

遗迹化石Rhizocorallium中莓状黄铁矿对古环境古生态的指示--以豫西南上泥盆统为例

豫西南淅川上泥盆统王冠组地层中发育大量与层面平行且具有蹼纹的U形遗迹化石Rhizocorallium。利用环境扫描电镜对Rhizocorallium进行微观观察,发现在其边缘管和蹼纹内部发育大量不同形态的莓状黄铁矿及莓状铁氧化物（单晶为五角十二面体,八面体,立方体和近球形）,与之对应的围岩中仅见少量黄铁矿单晶颗粒。表面具有覆盖膜的莓状黄铁矿大多存在于潜穴内部,其中边缘管中莓状黄铁矿的单晶直径（0.672~1.603 μm,平均直径1.063 μm）较之蹼纹中部的（0.376~0.877 μm,平均直径0.5 μm）的大。上述特征显示出潜穴中莓状黄铁矿的存在可能与硫酸盐类还原菌有关。Rhizocorallium边缘管和蹼纹中高丰度莓状黄铁矿的发现表明:遗迹化石Rhizocorallium可能是造迹者精心构筑的觅食-花园。由于食物供应和氧化还原条件的不同,Rhizocorallium造迹者在其潜穴内部培植不同的微生物,形成一个互利共生的群落。     

大兴安岭北段富林矽卡岩铜矿床成因:印支期含矿岩浆源区特征、蚀变矿物学及勘查意义

新近发现的印支期富林矽卡岩铜矿床位于大兴安岭北段新林区新林镇东约90km。矿区发育与成矿直接相关的花岗岩和侵入花岗岩中的花岗斑岩,矿体主要赋存于花岗岩与古元古代兴安桥组大理岩和早奥陶世黄斑脊山组钙质粉砂岩接触带内。富林矿床矿化与矽卡岩密切相关,整个矿化过程可分为两期:矽卡岩期和石英-硫化物期,5个阶段:早期矽卡岩阶段、退化蚀变阶段、氧化物阶段、早期硫化物阶段和晚期硫化物阶段,其中铜矿化主要发生在早期硫化物阶段。硫化物主要包括黄铜矿和黄铁矿,并含少量闪锌矿、方铅矿、斑铜矿等。蚀变类型包括石榴子石-透辉石矽卡岩化、阳起石-透闪石矽卡岩化、绿帘石矽卡岩化、绿泥石化、绢云母-粘土化、钾长石化和局部角岩化。电子探针分析(EMPA)结果表明:矿区内的石榴子石属钙铝-钙铁榴石系列,主要为钙铁榴石,辉石为透辉石-钙铁辉石系列,以透辉石为主,闪石主要为透闪石、阳起石以及少量镁绿钙闪石和铁浅闪石,帘石为黝帘石-绿帘石系列。黑云母以镁铁黑云母和铁叶云母为主,绿泥石主要为密绿泥石和铁叶绿泥石,长石以正长石和钠长石为主。石榴子石成分剖面显示从核部到边部,石榴子石呈现出钙铝榴石和钙铁榴石交替变化的环带特征,且Fe~(3+)含量的逐渐升高暗示后期成矿流体氧逸度升高,结合黑云母Mg-Fe~(3+)-Fe~(2+)图解,说明富林矽卡岩型铜矿床形成于较强的氧化环境。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果显示花岗岩形成于~253Ma,花岗斑岩形成于~244Ma,为大兴安岭地区一期新的成矿事件。锆石原位Hf同位素测试结果表明,花岗岩εHf(t)介于-1.60~2.23,花岗斑岩εHf(t)介于-3.53~1.90,二者均具有古老的两阶段模式年龄,结合前人对区域构造背景的研究,认为富林花岗质岩石可能来自于松辽地块和兴安地块后碰撞背景下俯冲板片断离软溜圈上涌导致古老下地壳的部分熔融并卷入少量地幔物质而形成的岩浆。花岗斑岩及与斑岩有关的脉状矿化和蚀变的出现暗示富林地区可能存在印支期的斑岩型矿床,此外结合石榴子石、辉石成分特征以及辉石Mn/Fe比值与世界矽卡岩矿床对比,指出富林矿区外围找矿应综合考虑铜、钼、铁、金、铅、锌等矿化组合。     

滇西腾冲更新世粗面安山岩Ar-Ar年代学、地球化学特征及其构造意义

腾冲芒棒地区广泛发育新近纪以来的火山岩,本文首次对该区粗面安山岩进行的高精度40Ar/39Ar同位素定年,其坪年龄分别为2.1±0.1Ma和2.0±0.1Ma,代表其喷溢时代为早更新世。岩石地球化学特征研究显示,粗面安山岩属高钾钙碱性系列,富集大离子亲石元素、亏损高场强元素,具有弧火山岩与大陆板内火山岩的双重属性,推测其形成于后造山环境。综合研究表明,腾冲地块更新世火山岩的形成与印度-欧亚板块俯冲-碰撞造山隆升后的伸展垮塌、富集地幔部分熔融作用密切相关,而印支陆块向东南逃逸以及腾冲弧形走滑断裂带(龙川江断裂带、大盈江断裂带)的活化促使了该期火山岩的喷发与侵位。     

大兴安岭中段晚三叠世哈达陶勒盖组火山岩成因及构造背景

为了解大兴安岭中段晚三叠世时期的构造背景,对该时期哈达陶勒盖组火山岩进行了岩石学、锆石U-Pb年代学及地球化学等方面的研究.哈达陶勒盖组火山岩可划分为中性系列安粗岩、安山岩,中酸性系列石英粗安岩及酸性系列流纹岩,形成年龄分别为:210.9±3.5 Ma、216.6±3.1 Ma、216.9±2.1 Ma和230.2±2.2 Ma.中性系列岩浆来源于原始地幔的部分熔融,并遭受俯冲板片释放流体的强烈富集作用.岩浆演化过程中结晶分异作用不明显,但遭受较强的地壳混染.中酸性系列和酸性系列岩浆来源于相对较浅的地壳物质深熔,前者岩浆演化过程中结晶分异作用较弱,而后者则较强.大兴安岭中段晚三叠世时期的构造演化背景受蒙古-鄂霍茨克洋板块向南俯冲作用的影响明显,在研究区表现为弧后伸展的构造背景.俯冲板片的断离拆沉引起了软流圈物质上涌,并导致伸展构造背景的形成,也为哈达陶勒盖组火山岩原始岩浆的形成提供了热量来源.      

中国北方晚中生代陆相盆地红-黑岩系耦合产出对砂岩型铀矿成矿环境的制约

为研究中国北方陆相盆地红层-黑色岩系对砂岩型铀成矿的制约,文章研究了国内外红-黑岩系与砂岩型铀矿赋存岩层的时空关系,筛选了10万余m岩心钻探资料,选择准噶尔、鄂尔多斯和松辽盆地这3个典型产铀盆地,通过编制盆地钻孔柱状图、典型地区连井剖面图及关键岩层的地球化学测试等方法,对红-黑岩系和砂岩型铀矿的赋存岩层进行了垂向、横向上综合分析与对比。研究发现:北方陆相盆地自西向东铀矿赋存地层的时代由中侏罗世过渡到晚白垩世;晚中生代至少存在6次大规模的富氧红层沉积事件:Ⅰ中侏罗世—晚侏罗世早期(BathonianOxfordian),Ⅱ早白垩世早中期(Berriasian-Barremian),Ⅲ早白垩世中期(Barremian),Ⅳ晚白垩世早期(Cenomanian),Ⅴ晚白垩世中期(Coniacian)和Ⅵ晚白垩世晚期(Campanian)。其中第Ⅰ、Ⅴ和Ⅵ期红层之下沉积了时代相近的黑色层,与之构成"红-黑岩系"的沉积结构,是北方砂岩型铀成矿的3个重要层位。典型盆地内地球化学表明,红层与黑色层的B、Sr和Cu元素含量及Fe~(2+)/Fe~(3+)、B/Ga、Sr/Cu和FeO/MnO比值具有明显的差异,结合黑色岩层中草莓状黄铁矿、碳屑、油斑和红层中碳酸盐岩的发育,认为红层为相对较强氧化环境,黑色层为相对较还原环境。连井剖面资料显示红层、黑色层与砂岩型铀矿空间关系密切,铀矿多产于红层与黑色层之间过渡带上,呈板状矿体赋存于灰色、绿灰色砂岩和细砂岩中。一般红层与黑色层垂向距离超过500 m不利于成矿。晚中生代陆相盆地内耦合产出的黑色岩系和红色岩系是古沉积环境由还原向氧化转变形成的垂向分带,前者为铀矿物质沉淀提供了"障",后者为表生流体溶解铀矿提供了"场"。文章初步提出了红-黑岩系垂向环境变化制约着北方陆相盆地砂岩型铀大规模成矿作用的新认识。这些认识不仅对砂岩型铀矿成矿环境、成矿规律及成矿模式研究具有重要意义,更对目前正在开展的砂岩型铀矿勘查工作具有实践指导意义。