刘东生院士——中国和国际第四纪科学与黄土科学的领军人物(上)

正中国科学院院士、中国科学院地质与地球物理研究所研究员刘东生先生,早年毕业于昆明西南联合大学地质地理气象系地质组(专业),先后在经济部中央地质调查所、中国科学院古脊椎动物研究室、地质研究所(现地质与地球物理研究所)从事研究工作。他在第四纪科学、黄土科学领域取得辉煌成就,成为中国这方面的领军人物,曾任中国     

扬子板块西北西南缘卡林型金矿蚀变特征

我国的卡林型金矿主要分布在杨子板块的西北和西南边缘及湘中地区,绝大多数卡林型金矿床都具有较强的蚀变矿化.对西北缘“陕甘川”和西南缘“滇黔桂”两个“金三角”区域内典型卡林型金矿矿化蚀变进行分析,总结矿化类型及其与成矿期次的关系,矿化蚀变与构造的关系,矿化蚀变的物化条件及成因要素,以及矿化蚀变地球化学特征,对该类型矿床的勘查有一定指导意义.     

探地雷达(GPR)在海南岛东北部海岸带调查中的应用 *

对海南岛东北部海岸带调查采用了探地雷达(GPR)研究海岸带沙体的结构、展布和沉积序列,取得了很好的效果。文章通过和有限的露头资料对比以及对反射波形态、结构的研究,确定了海滩脊、海岸沙丘的反射特征以及潜水面的位置。雷达图像显示五龙港古海滩脊由亚水平、不连续、高振幅和透镜状反射波组成;木兰头海岸沙丘已受到人类活动的扰动,短的、陡倾斜反射可能代表未受扰动的海岸风成沙的前积层。研究表明探地雷达是一种可靠、快速和经济的地球物理方法,在砂砾质海岸可产生高质量、高分辨率和连续的反射剖面,值得加以推广。     

扬子地块西南缘大面积低温成矿时代

中国西南地区(川、滇、黔、桂、湘)发育有世界上很典型的低温成矿域,其面积之大(约90万km2)、包含的矿种之多(Au、Hg、Sb、As、P、Pb-Zn、U、Ni-Mo-PGE、重晶石、冰州石和分散元素等)、矿床组成和组合之复杂,在全球十分鲜见。扬子地块西南缘是中国西南大面积低温成矿域的重要组成部分。近年来,作者采用Rb-Sr、Sm-Nd、Ar-Ar等多种同位素定年方法,对扬子地块西南缘产出的磷矿、金矿、锑矿等低温矿床的成矿时代进行了较系统的研究。文章总结了这些研究成果,并结合前人的资料,初步拟定出该区存在三期大规模低温成矿作用,它们分别相当于晚元古代—早古生代(晚震旦世—早寒武世)、晚加里东期(晚志留世—早泥盆地)和燕山期(晚侏罗世—中白垩世)。该区的磷矿、重晶石矿和黑色页岩中的镍钼铂矿主要形成于晚元古代—早古生代,同位素年龄主要为585～540Ma;赋存于前寒武纪浅变质碎屑岩中的金-锑-钨矿床主要形成于晚加里东期,同位素年龄主要为435～380Ma;产于寒武系以后地层中的锑矿床主要是在中燕山期成矿,同位素年龄主要为160～140Ma;而该区的卡林型金矿和汞矿主要在燕山中晚期大规模成矿,同位素年龄主要为170～80Ma。     

黔西南水银洞层控卡林型金矿床成矿机理初探

贵州省贞丰县水银洞金矿是一个近年来发现的、具较高品位、资源量已达特大型的层控卡林型金矿床.矿床受灰家堡背斜核部构造和有利岩性组合控制.金矿床具有低温成矿特征,主成矿期流体包裹体均一温度为220℃±.出现硅化、白云石化、黄铁矿化和粘土化等围岩蚀变,特征的Au-As-Hg-Tl元素组合.成矿物质主要来自深部.成矿流体具有低温、低盐度、较高压力和富挥发份的特点,均一温度在220℃±,盐度在6%±(NaCl,wt),压力为160±40 MPa,在VcH4+N2+CO2包裹体中CH4含量高达63%mole、N2为18%mole、CO2为19%mole.高压和富挥发分促使成矿流体从深部迁移至控矿背斜核部,并由于断层的作用导致挥发分的快速逃逸,压力骤降,促使流体快速卸载,形成金的快速沉淀,形成微细浸染状原生金矿石.     

鄂尔多斯盆地西南缘砂岩型铀矿赋矿地层及矿化特征

通过对鄂尔多斯盆地西南缘泾源-华亭一带的地质调查和资料综合分析,笔者重点研究了该区砂岩型铀矿的成矿地质背景、含矿层及铀矿化的基本特征,认为下白垩统六盘山群是区内的主要赋矿层位,可分为上、下两个含矿层;铀矿化与有机质、黄铁矿、黄铜矿等含量关系密切,铀以沥青铀矿或残余铀黑、硅钙铀矿、钙(铜)铀云母等矿物形式为主,部分呈分散吸附状,与Cu、 Pb、 Mn、V、 Ni、 Co等呈正相关关系。这些特征显示,研究区具有较好的砂岩型铀矿找矿前景,值得进一步开展工作。     

“西南河流源区径流变化和适应性利用”重大研究计划进展综述

西南河流源区是中国的水资源战略储备区,但其未来水资源演变趋势不明,为厘清气候变化下的径流变化规律以开展适应性利用,国家自然科学基金委于2015年启动了“西南河流源区径流变化和适应性利用”重大研究计划,本文对重大研究计划的总体情况和主要进展进行综述。重大研究计划实施以来取得了一系列研究成果:构建了西南河流源区天空地一体化监测体系,有效提升了西南河流源区的监测能力;创新了高原寒区径流水源组成的多元综合解析方法,揭示了高原寒区典型径流水源的形成机理及气候驱动下流域下垫面与水文系统的协同变化机理;创建了综合冰雪冻土寒区水文过程和示踪过程的分布式同位素水文模型,揭示了雅鲁藏布江径流变化的历史规律和未来趋势;提出了河流全物质通量概念,开展了大量取样检测,揭示了高原河流生源物质循环及生物响应规律,量化了澜沧江梯级水库运行的环境累积效应;发展了多目标互馈系统理论,从水量、水能、水质3个方面创新了梯级水库适应性利用技术,为西南水电消纳、澜沧江-湄公河水资源合作等国家重大需求提供了支撑。     

西南天山木扎尔特群长英质岩地球化学特征及U-Pb年龄的地学意义

西南天山南缘的木扎尔特群长英质岩原岩为英云闪长岩、花岗闪长岩、奥长花岗岩、石英二长岩.岩石地球化学特征表明:物源来自于下地壳,形成环境为大陆边缘.应用锆石LA-ICP-MSU-Pb定年法,在二云母二长片麻岩中获得3个年龄值.(1909±100)Ma代表片麻岩形成年龄,这是屹今为止,该地质体内发现的最古老同位素年龄;(617±30)Ma代表木扎尔特群形成后遭受第一期构造、变质和岩浆活动热事件的主体年龄,这一热事件持续约317Ma,在新疆称为塔里木运动;(281±31)Ma代表第二期构造、变质和岩浆活动热事件,与早二叠世末地壳深部调整,导致地幔热流上升,形成弥散型大陆热伸展构造有关.研究结果不仅确定了木扎尔特群可作为塔里木中央地块古元古代基底的代表,也为进一步研究塔里木盆地北缘地质演化问题提供了基础资料.     

中印度洋脊Edmond热液区黄铁矿的标型特征及其对海底成矿作用环境的指示

对中印度洋脊Edmond热液区的丘顶和丘坡进行电视抓斗取样,获得了大量的金属硫化物等热液作用产物样品。在进行细致的矿相学分析基础上,对硫化物中黄铁矿的标型特征及其演化进行了详细研究。结果表明,Edmond热液区的黄铁矿可分3种类型,其形态标型和成分标型分别具有以下特征:Ⅰ型:呈自形立方体状,S/Fe原子数比接近于2.00,微量元素具有高Cu,低Zn、As、Pb、Ni和Ag的特点,Cu/Zn值高,平均可达4.26;Ⅱ型:呈半自形立方体状,S/Fe原子数比平均2.03,具有高Zn、Co、低Cu的特点,Cu/Zn值(平均0.04)低;Ⅲ型:主要呈胶状、莓球状,S/Fe原子数比平均2.04,具有Ag、Pb、Zn、As元素富集的特点,Cu/Zn值介于前两者之间(平均1.09)。根据硫化物中矿物共生组合关系,认为这3类黄铁矿分别对应高温、中高温和低温成矿作用,黄铁矿的形态和成分能很好地指示热液区的成矿环境和成矿条件的演变。     

对雅鲁藏布江结合带形成演化的再探讨

通过1∶5万区域地质调查和收集相关资料的综合研究,本文对雅鲁藏布江结合带的形成演化作了进一步的探讨。雅鲁藏布江特提斯洋具有弧后扩张洋盆的性质,在早三叠世至中三叠世中期洋盆初步形成,中三叠世晚期至晚三叠世洋盆全面形成,从早侏罗世至晚白垩世洋盆逐步萎缩,到古新世至始新世关闭。南带的蛇绿岩主要为洋中脊扩张型(MORB型),形成于中三叠世晚期至晚三叠世。北带的蛇绿岩主要为与洋内俯冲相关的俯冲带上盘型(SSZ型),形成于早中侏罗世。带内侏罗纪至白垩纪其他岩浆岩主要为前弧玄武岩类(FAB型)。显示雅鲁藏布江特提斯洋从早侏罗世开始发生了洋内俯冲,并同步向北向冈底斯带之下主动俯冲消减和向南向喜马拉雅地块之下被动俯冲消减,持续发展到晚白垩世,在古新世至始新世俯冲碰撞消亡转化为结合带。