中国西部壳幔结构与动力学过程及其对资源环境的制约:"羚羊计划"研究进展

为系统、深入地研究中国西部盆(盆地)、山(山脉)、原(高原)的壳幔结构与深部动力学过程,2003年我们提出并领导实施了“羚羊计划”(ANTILOPE-Array Network of Tibetan International Lithospheric Observation and Probe Experiments),在青藏高原先后完成了羚羊-I(ANTILOPE-I)到羚羊-IV(ANTILOPE-IV)4条二维宽频带台阵剖面,而在青藏高原东西构造结则实施了羚羊-V和羚羊-VI两个三维宽频带台阵探测。另外,我们将前期在准噶尔盆地、天山造山带、塔里木盆地、阿尔金造山带和柴达木盆地开展的九条综合地球物理观测剖面也纳入羚羊计划的总体框架中来。 通过“羚羊计划”的实施,我们在中国西部(包括西北部的环青藏高原盆山体系以及西南部的青藏高原)取得了大量的、高质量的、综合的第一手观测数据,获得了中国西部盆、山、原精细的壳幔结构,系统地揭示了中国西部盆山原的深部地球动力学过程。主要结论总结如下:确定了准噶尔盆地基底的结构与属性,优化了盆地的基底构造格架;建立了天山造山带“层间插入削减”新的陆内造山模式,揭示了印欧碰撞在天山岩石圈缩短44%的去向以及由洋-陆俯冲到陆-陆碰撞俯冲的转换机制;揭示了塔里木盆地、阿尔金造山带和柴达木盆地的盆山接触关系;获得了塔里木盆地顺时针旋转的深部几何学、运动学和动力学证据;确定了青藏高原之下印度板块与欧亚板块的碰撞边界;发现目前的青藏高原由南部的印度板块、北部的欧亚板块和夹持于二者之间的巨型破碎区——西藏“板块”构成,首次确定了各自的岩石圈底边界;修正了高原变形的两个端员模型;建立了深部构造对地表地形的制约关系;系统地揭示了印度板块沿喜马拉雅造山带俯冲的水平距离与俯冲角度的变化规律与控制因素。 “羚羊计划”以其巨大的观测网络与综合地球物理探测技术,采用地球物理学、地质学、地球化学等不同学科相结合的分析方法,揭示了印度板块俯冲、西藏巨型破碎区发育、塔里木板块顺时针旋转、西部水汽通道提前关闭、中国西北部干旱、沙漠化提前这一深部结构、动力学过程及其对地表地形、油气资源和环境变化的制约关系,推动了青藏高原地球系统科学理论的发展。     

碧口群的层序及时代

碧口群是一套发生在台地与裂谷之间的裂谷边缘型沉，各类岩石之间具有规律性的相变特征，按岩石类型及组合特征可划分为７个组级岩石地层单位。根据该群不整合在志留纪茂县群或水晶组之上，被中泥分统一石炭略阳组连续沉积覆盖，以及自身所产化石，将其时代确定为早一中泥盆世。     

长坑矿床矿化过程中元素的质量迁移及金银关系

在长坑矿床的金矿化和银矿化过程中，质量迁移计算显示ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＦｅＯ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ａｓ，Ｂａ均为带入组分，而ＣａＯ，ＭｇＯ，Ｎａ２Ｏ，Ｓｃ，Ｖ，Ｃｏ，Ｂｉ，Ｓｒ，ＲＥＥ则为带出物质：Ｆｅ２Ｏ３，ＭｎＯ，Ｃｕ，Ｐｂ的得失性质因矿化类型而异，轻，重稀土在金矿化中发生分离，但在银矿石形成过程中却表现出比较一致的行为。     

基于概率神经网络的智能找矿方法——以四川雅江县木绒锂矿为例

概率神经网络是一种分类准确率高、泛用性强、可以包容一定数量错误样本的人工神经网络,极其适合勘查地球化学找矿中的预测找矿靶区。本文以四川雅江县木绒锂矿为例,运用概率神经网络搭建智能找矿模型,以已知区的Li元素及与其相关性强的Rb-Cs-Al-Fe元素作为训练指标,对模型进行训练,经过多次训练后将Spread值确定为0.08,使模型在训练集和测试集的准确率均大于80%,实现非线性的指标与成矿潜力的对应,得到本矿区的PNN模型,然后对预测区的样本数据进行预测,成功圈定了1处靶区。为检验靶区准确性,以Li、Rb、Cs元素数据累计频率的80%作为异常下限,圈出的异常区域与靶区位置基本重叠。对预测区进行了实地查证工作,发现两条红柱石带,其中一条与靶区位置吻合,表明该神经网络模型准确性高,可用于矿产勘查的预测研究。     

下扬子独立地块与中生代改造型残留盆地

下扬子地块在古纬度、火山岩和花岗岩时空发育、区域成矿专属性、沉积建造和构造变形等方面具独特性,与扬子地块有显著差异,是一个晚古生代——中生代早期的独立地块。受燕山期苏鲁板间造山作用影响,下扬子地块直至燕山中期才“楔入”在印支期已拼合的扬子与华北地块,从而演化成独特的下扬子改造型残留叠合盆地。这种改造型叠合盆地的基本特点是:晚印支-早燕山同造山期前陆盆地沉积层和上叠的中燕山期陆相沉积层遭受大量剥蚀,并与古生-中生界海相沉积层一起被卷入强烈的多期次的燕山造山运动,晚白垩世——古近纪又强烈反转成为断陷盆地,形成鲜明的上部地壳的双层结构。这是造成下扬子地区海相古生-中生界油气地质勘探高复杂性、高难度性和高风险性的根本原因,也造就了下扬子区海相烃源岩的二次生烃和晚期成藏的优势。     

库车坳陷中-新生界碎屑组分对物源类型及其构造属性的指示

沉积物源分析是认识盆山演化的重要途径.天山南麓库车坳陷不同剖面的砾岩碎屑、砂岩骨架颗粒、碎屑重矿物组分显示,它们的成熟度及演变时限总体可以类比,表明其成因演化主要受控于物源区--(古)天山的构造活动与造山作用.对碎屑沉积记录的综合分析进一步指示,天山物源总体以"再旋回造山带"类型为特征,其演变细节包括五期:①早三叠世古天山继承石炭纪以来的构造挤压和隆升,物源岩石类型主要为沉积岩、中高级变质岩,以"碰撞造山和褶皱冲断带"及"混合造山带"类型为特征;②中三叠世-中侏罗世构造活动较弱,代表高成熟度的"锆石-金红石-电气石"重矿物组合发育,主要物源岩石类型包括变质岩和酸性火山岩,与"弧造山带"以及"混合造山带"类型关系密切;③晚侏罗世-白垩纪,天山开始新一轮的构造挤压隆升,物源岩石类型复杂;④第三纪(特别是中新世)构造挤压和隆升活动加强,稳定性极差的碎屑"角闪石-辉石"组合增多,物源组分东西分异明显,西部沉积岩相对较多,物源构造属性趋向"碰撞造山和褶皱冲断带";东部结晶岩相对较多,物源构造属性复杂或以"混合造山带"类型为特征;⑤上新世南天山强烈隆升和向南推进,与前一阶段相比沉积岩物源增多,但物源构造属性基本同上.第④⑤两个阶段砾岩层和不稳定碎屑组合的发育除受控于天山强烈隆升外,可能还与气候环境的频繁变化密切相关.     

金沙江弧—盆系时空结构及地史演化

金沙江结合带是一条古特提斯弧后洋盆消亡的俯冲消减杂岩带。弧后洋盆形成于早石碳世－早二叠世。晚泥盆世晚期已具有雏型,早二叠世是洋盆扩张的鼎盛时期,早二叠世 晚期向西俯冲,在金沙江结合带中形成３条消减杂岩带。金沙江弧－盆系于志留纪末在早古生代变质“软基底”的基础上开始生成、发展和演化,经历了泥盆纪弧后裂谷盆地阶段（Ｄ）、早石炭世－早二叠世的弧后洋盆阶段（Ｃ１－Ｐ１）、早二叠世晚期－晚二叠世的洋壳俯冲消     

西藏甲马喷流矽卡岩型铜多金属矿床地质特征

甲马大型铜多金属矿床是西藏第一个被确认的流型矿床。矿床位于冈底斯－念青唐古拉板片之冈底斯陆缘火山－－岩浆弧构造带中南缘的甲马－－日多弧内局限盆地中段中部，矿床内已发现五类矿体，即层矽卡岩带（多底沟组碳酸盐岩与林布宗组细碎屑岩过渡带）似层状－层状矿体（Ａ）；多底沟组顶部似层状、脉状矿体（Ｂ）：林布宗组底部似层状、透镜状矿体（Ｃ）；斑岩脉（体）内外接触带矿体（Ｄ）；及蚀变破碎带矿体（Ｅ）。Ａ、Ｃ及Ｂ中     

平朔露天矿太原组11^#和9^#煤层的沉积环境分析

平塑露天矿的露采煤层,即１１＾＃和９＾＃煤层是上石炭统太原组Ⅱ－Ⅲ层段扇三角洲－泻湖及扇三角洲－潮坪环境的产物。厚４ｍ的１１＾＃煤层形成于扇三角洲－潮坪环境中,厚１５ｍ的９＾＃煤层形成了扇三角洲平原,扇三角洲前缘（北西部）以及覆水较深的泻湖（中南部）环境中。