Delineation of a large ultramafic massif embedded within a major SW Pacific suture using gravity methods

Gravity studies have delineated the largest ultramafic massif in New Zealand, embedded within a buried major SW Pacific crustal suture zone. This suture records terrane collision onto the Gondwana margin during the Mesozoic and separates a forearc terrane from an outboard accretionary prism terrane. It can be traced throughout the length of New Zealand as the Junction Magnetic Anomaly and contains the Permian Dun Mountain Ophiolite Belt, which in the South Island of New Zealand is characterized by a string of isolated ultramafic massifs in a sheared matrix of serpentinite and sediment. Our analysis reveals a steep gravity gradient at the suture boundary which is attributed to a newly recognised density contrast (0.1 Mg m^− 3) between terranes of the forearc and the accretionary prism. The massif itself is marked by the occurrence of a strong, elongate residual gravity anomaly (+ 120 g.u.) extending 50 km along the suture and coincident with the Junction Magnetic Anomaly. It is modelled, at its southern end, as a dense, 15 km wide source body, extending to at least 6 km in depth. In conjunction with detailed aeromagnetic data, this modeling indicates the presence of a spindle-shaped ultramafic massif, analogous to, but larger than similar bodies found within the Dun Mountain Ophiolite Belt elsewhere. This fabric of sheared serpentinites enclosing ultramafic massifs therefore extends at least the length of New Zealand and probably beyond. In part it may result from accretion of asperities in the subducting plate, but it is also due to disruption of larger ultramafic bodies during subsequent strike-slip motion, which caused the remarkable linearity of the Dun Mountain Belt. Given the common occurrence of the plate tectonic processes involved, it is likely that such structures can be found in other regions around the world using similar geophysical potential field methods.     

雪峰山铲子坪金矿床稳定同位素特征及成矿地质意义

铲子坪金矿位于雪峰山构造岩浆岩带的白马山复式花岗岩体外接触带附近。本文通过对铲子坪金矿床岩石地球化学以及稳定同位素的研究,探讨其矿床成矿物质来源及矿床成因。研究结果表明:矿石中金属硫化物的δ34S介于-7.58‰~+0.32‰,平均为-2.44‰,富轻硫,表明硫化物中的硫主要来自花岗岩浆,有部分地层硫酸盐中的硫混入;铅同位素组成相对稳定,变化范围很小。根据铅构造模式图解和△γ-△β图解,铅同位素主要来源于地幔,有部分地壳铅的加入;氢、氧同位素表明成矿流体具有变质热液和岩浆热液的双重性,成矿晚期热液有大气水成分加入;碳同位素表明成矿流体与砂质板岩关系密切,与地幔或深部流体有一定的关系,矿床成矿流体中的CO2很可能为壳幔混合;锶同位素研究表明,铲子坪金矿床的(87Sr/86Sr)i组成特征与华南陆壳重熔性花岗岩初始岩浆水的(87Sr/86Sr)i组成特征基本一致,表明其成矿作用可能与岩浆热液有关。铲子坪金矿成因类型为岩浆热液型。     

大兴安岭北部砂宝斯金矿床成矿流体特征及矿床成因

通过对不同阶段流体包裹体岩相学、显微测温学和包襄体激光拉曼光谱等的分析,研究其成矿流体性质和演化,并探讨矿床成因类型,结果表明:流体包裹体主要为气液两相包裹体,另有少量含CO2 三相和纯CO2 包裹体.包裹体气相成分主要为N2,CH4,CO2和H2O.主成矿期流体包裹体的均一温度介于156℃～365℃(平均267℃),流体盐度介于5.4%～6.3%(平均5.9%),流体密度为0.82 g/cm3～0.87 g/cm3(平均0.86 g/cm3);成矿晚期辉锑矿阶段流体包襄体的均一温度介于164℃～224℃(平均182℃),流体盐度介于7.2%～8.3%(平均7.7%),流体密度为0.93 g/cm3～0.96 g/cm3(平均0.95g/cm3);成矿后期石英大脉阶段漉体包裹体的均一温度介于129℃～253℃(平均184℃),流体盐度介于5.4%～11.2%(平均7.6%),流体密度为0.88 g/cm3～0.98 g/cm3(平均0.95 g/cm3).从主成矿期、成矿晚期到成矿后期,流体包裹体均一温度降低、盐度增加、密度增大,表明随着流体的演化,变质流体逐渐减少,而地层建造水增加.主成矿期流体压力介于62 MPa～73 MPa(平均65 MPa),对应的成矿深度为6.3 km～6.9 km(平均6.5 km).砂宝斯金矿床的地质-地球化学特征与世界造山型金矿类似,应属造山型,其形成于蒙古-中朝板块与西伯利亚板块之间的陆-陆碰撞造山环境.     

祁连山冻土区含天然气水合物层段岩心热模拟实验研究

以热模拟实验为手段,对祁连山冻土区DK-2和DK-3孔含天然气水合物层段岩心(泥岩、油页岩和煤)热模拟烃类气体的组分、碳同位素组成与天然气水合物进行对比,以探寻这些气源岩与天然气水合物气源之间的可能联系。实验结果显示：低温(300 ℃以下)条件下,产生的气体以非烃CO₂为主,烃类气体含量少,且泥岩产生烃类气体量<油页岩产生烃类气体量<煤产生烃类气体量,表现出不同岩石吸附气体的差异性特征;随着热模拟温度增加,产生的烃类气体量明显增加,至500 ℃时达到最高,相反CO₂产气量变化不大;随热模拟温度增加,泥岩、油页岩、煤所产生烃类气体的碳同位素值呈现先变轻后变重的演化趋势和δ¹³C₁ ＜δ¹³C₂＜δ¹³C₃的正碳同位素序列特征;泥岩在350~400 ℃条件下或油页岩在380~400 ℃条件下所产生的烃类气体在组成和同位素特征上与天然气水合物中烃类气体较为相似,推测天然气水合物气源与深部泥岩或油页岩具有地球化学成生联系,相反煤产生的烃类气体虽然在组成上与天然气水合物中烃类气体较为相近,但两者同位素值相差较远,推测煤与天然气水合物气源关系不大。     

准噶尔盆地与吐哈盆地侏罗纪沉积边界的探讨

关于准噶尔盆地与吐哈盆地侏罗纪的沉积边界问题,争论历时已久。总的来说,构造上分歧不大,而沉积上则各抒己见。为全面而系统地解决这些问题,更好地指导准噶尔盆地与吐哈盆地的侏罗系勘探及两个盆地的地质类比,本文通过博格达山南北缘侏罗沉积相、古流向及物源等方面的实地测量和分析,同时结合区域构造背景,对准噶尔盆地与吐哈盆地侏罗纪沉积边界作了进一步探讨,认为准噶尔盆地与吐哈盆地至少在侏罗纪沉积之前已被博格达山分隔开,从而开始了各自的沉积构造演化史。     

2022—2023年四川泸定MS6.8、MS5.0和MS5.6地震序列的发震构造及成因

四川泸定2022年9月5日发生MS6.8强震, 随后10月22日和2023年1月26日又分别发生MS5.0和MS5.6强余震, 主震和两次强余震的震中相距仅几公里却有着截然不同的震源机制解, 因此, 探究三者的发震构造、联系及成因至关重要. 本研究利用国家地震台网记录到的这三次地震序列的连续波形数据及震相资料进行双差重定位, 并进一步采取CAP波形反演方法和P波初动极性反演方法获得研究区ML2.5+的79个余震震源机制解. 结果显示, 主破裂沿鲜水河断裂磨西段, 破裂彻底, 余震活动性不高. 沿主断裂分布的余震具有明显的分段特征, 断层近直立且西北浅东南深. 主震及磨西段大部分余震均为走滑机制, 是典型的印度—欧亚板块挤压旋转造成鲜水河走滑断裂带应力失稳触发的强震活动. 发生在贡嘎山地区的余震是MS6.8主震触发的震群活动, 震级水平不高, 分布弥散, 并没有触发与主断裂共轭的燕子沟、海螺沟和磨子沟次级断裂, 而是触发了与主断裂近平行的次级隐伏断裂——贡嘎山断裂. MS5.0和MS5.6两次强余震均发生在该次级隐伏断裂上, 断层倾角40°~50°且震源深度较浅. 贡嘎山地区拉张型地震活动明显不同于走滑型为主的鲜水河断裂带, 可能是印度—欧亚板块挤压旋转作用下贡嘎山快速隆升而地表快速剥离导致局部因重力卸载而垮塌造成的, MS6.8主震有明显的触发作用. 三次泸定强震的发生, 释放了磨西段及西侧贡嘎山地区部分应力, 但并未改变"Y"字形交汇区强震发生的可能性.     

青藏高原-天山地区岩石层构造运动的地幔动力学机制

利用全球重力大地水准面异常、板块绝对运动及全球地震层析成像数据,计算了青藏高原-天山地区岩石层下部地幔大尺度对流格局以及此种尺度对流驱动下岩石层内应力场分布;同时,利用区域均衡重力异常数据反演青藏高原中、北部到天山地区上地幔小尺度对流模型．结果表明,大尺度的地幔物质运移过程可能驱动着中国大陆岩石层整体从西部以南北方向为主的运动转向东部地区以北东和南东方向的运动;而该区域上地幔小尺度上升流动支持了现代青藏高原和天山地区的抬升运动．提出和讨论了青藏高原隆升的“断离隆升-挤压隆升-对流隆升”三阶段模式,并探讨了大陆岩石层构造运动的地幔深部动力学背景．     

垂直气候带岩溶动力系统特征研究——以重庆金佛山国家级自然保护区为例

利用CTDP300多参数自动记录仪对重庆金佛山国家级自然保护区碧潭泉和水房泉的降雨量、水位、水温、pH值、电导率进行了监测。结果表明,不同海拔高度的表层岩溶泉水化学对环境变化十分敏感,且具不同的表现形式,气温和土壤CO2浓度是引起水化学动态变化的两个重要因子。位于海拔较低的碧潭泉气温,土壤CO2浓度相对较高,岩溶作用也相对强,位于海拔较高的水房泉则相对较弱。受气温控制,前者的水温、pH表现出明显的白天高,夜间低的昼夜变化规律。降雨过程中,至少有两种效应在影响水化学性质:雨水的稀释效应和CO2效应,前者对碧潭泉水化学变化影响较大,降雨可引起泉水电导率、水温及pH的显著下降,降雨强度越大,下降速度与幅度越大,而从泉水电导率下降、pH值略有上升看,两者均对水房泉的水化学变化产生了影响。     

祁连山水合物分布区不同高寒生态类型冬季表层土壤中古菌群落及变化特征

祁连山冻土区是我国青藏高原重要永久冻土区之一,也是我国陆域天然气水合物分布的重要地区。前期调查表明祁连山木里天然气水合物钻井区一带具 有丰富多样的高寒冻土生态类型。为了解该地区高寒草甸和高寒沼泽草甸表层土壤中古菌群落的多样性及分布特征,对2014年初冬在该区采集的表层土壤样品利用16S rRNA分子生物学技术和 地球化学等方法进行了分析和研究。结果显示,高寒草甸区土壤呈中性,而高寒沼泽草甸区土壤呈弱酸性。钻井区土壤中的TOC和顶空气甲烷含量均显著高于背景区,而在背景区内的两种生态 类型土壤中的TOC和顶空气甲烷含量差别较小。钻井区(除1个点)微生物细胞丰度高于背景区2~5倍。冬季表层土壤中的古菌多样性较低,含泉古菌的3个类群和广古菌的3个类群。不同植被类型 古菌群落的优势种群显著不同,在高寒草甸区为泉古菌门的Group Ⅰ.1b,而高寒沼泽草甸区为广古菌门的甲烷八叠球菌目(Methanosarcinales)。根据研究结果推测,土壤水分可能是导致高 寒草甸区和高寒沼泽草甸区细胞丰度和古菌群落差异的一个主要原因,高寒沼泽草甸区内产甲烷菌占优势可能与土壤高TOC含量有关。高寒沼泽草甸土壤中存在较丰富的产甲烷古菌,它们在厌 氧条件下的甲烷氧化作用也是土壤中甲烷来源之一。     

长白山地区水热蚀变分布与主要断裂带的空间关系

基于Landsat8 OLI数据,针对长白山地区综合使用比值法和主成分分析法提取水热蚀变信息,提取精度经野外验证为83.3%。利用等距分区加权叠加分析的统计方法对该地区水热蚀变分布和主要断裂带的空间关系进行了定量分析。研究结果表明水热蚀变的强度与该区域距断裂带的距离呈现负相关。新形成的断裂带附近以及断裂带的交汇处水热蚀变强度较大。