Helium and argon isotopes of the Tertiary basic igneous rocks from Shandong Peninsula and implications for the magma origin

Helium (He) and Argon (Ar) isotopic compositions of the Tertiary basic igneous rocks were determined by the high temperature melting extraction method. The selected samples for the studies included al-kaline basalts and diabases from the Jiyang basin,and the surrounding Shanwang and Qixia outcrops in the Shandong Peninsula,eastern China. The results show that the Paleogene basalts and diabases from the Jiyang basin yielded a wide range of P4 PHe abundance of (73.70-804.16)×10 P-8 Pcm P3 P STP·g P-1 P,with P3 PHe/ P4 PHe ratios of 0.374-2.959 Ra,which was lower than the MORB but evidently higher than the con-tinental crust value. The Neogene alkaline basalts from the Jiyang basin,Shanwang and Qixia outcrops have variable P4 PHe abundances ((42.34-286.72)×10-8 Pcm P3 P STP·g-1 P),and "continental crust-like" P3 PHe/ P4 PHe ratios (0.013-0.074 Ra). All of them contain atmospheric-like P40 PAr/ P36 PAr ratio (395.4-1312.7),reflecting the mantle sources with air components. Their low P3 PHe/ P4 PHe ratios are interpreted as the enrichment of the radiogenic P4 PHe mainly inherited from the mantle. He and Ar systematics show the mixing of MORB-type,air and a P4 PHe enriched member in the mantle source,suggesting that these igneous rocks originated from the depleted asthenospheric mantle mixed with an EMI component. Therefore,the present He and Ar isotopes do not support the viewpoints that the Cenozoic igneous rocks of Eastern North China were the products of mantle plume(s) activities.     

三峡引水工程秦巴段输水隧洞稳定性分析

三峡引水工程秦巴段隧洞总长占线路总长的80%。为了分析隧洞施工及运营中可能发生的工程地质问题,在地质调查、地应力测量和岩石力学参数测试的基础上,利用Ansys有限元软件对引水工程北部不同深度、不同截面形态的隧洞围岩的应力重分布情况进行了模拟计算,得到了圆形隧洞、城门形隧洞和马蹄形隧洞围岩的应力分布结果。利用Hoek-Brown强度准则,得到了隧洞围岩的强度/应力比值,进而对不同深度、不同截面形态的隧洞围岩的稳定性进行了分析。初步认为:隧洞埋深小于1000m时,应优先考虑圆形隧洞和马蹄形隧洞;埋深大于1000m时,应优先考虑城门形隧洞。这项研究成果为引水工程深埋隧洞的设计提供了参考依据。     

东昆仑南部晚新生代逆冲推覆构造系统

通过对东大滩—东温泉地区的路线地质观测与构造填图,在东昆仑南部发现晚新生代大型逆冲推覆构造系统。沿低角度逆冲断层,早二叠世大理岩和早三叠世砂板岩自北向南逆冲推覆于古新统—始新统风火山群紫红色砾岩和渐新世砖红色砂砾岩之上,形成大量不同规模的飞来峰;沿主逆冲断层发育厚层断层角砾岩与断层泥,局部形成碳酸盐质糜棱岩。东昆仑南部逆冲推覆构造的发育时代为渐新世晚期—中新世早期,主要形成、活动时期为26～13.5Ma;估算最小逆冲推覆距离为30～35km,最小逆冲推覆运动速率为2.4～2.8mm/a。东昆仑南部晚新生代逆冲推覆构造运动与现今山脉快速隆升存在着动力学成因联系。     

青海南部杂多地区超镁铁质-镁铁质岩石的特征及Ar—Ar定年

通过野外地质研究和室内岩相学、岩石地球化学研究,在位于青藏高原中部的青海杂多地区的双湖-澜沧江结合带中发现了一套超镁铁质岩、镁铁质岩。该超镁铁质岩、镁铁质岩沿北西—南东向区域构造线多呈岩脉状侵入在早石炭世杂多群中,局部呈构造透镜体分布在断裂带中或呈包体分布在白垩纪花岗岩中,出露规模不大,局部侵入体具有层状侵入杂岩体的特征。主要岩石类型为辉石橄榄岩、辉长岩、辉长辉绿岩,岩石地球化学具高Ti、Fe、Al、Ga和LREE中等富集的特征。橄榄岩中角闪石的~(40)Ar/~(39)Ar同位素测年得到275.3Ma±1.9Ma的坪年龄,表明这套超镁铁—镁铁质岩石可能为早、中二叠世弧后盆地拉张的产物。     

北秦岭二郎坪群重晶石岩热水沉积地球化学证据及其成矿意义

北秦岭二郎坪群中存在与地层整合产出的层状重晶石岩和铜多金属矿床。重晶石岩贫Al2O3、TiO2组分含量;富集热液组分As、Sb、Ba、Ag和Hg;微量元素U/Th>1;低ΣREE(平均值27.78×10-6)、富集轻稀土(LREE)、亏损重稀土(HREE)、具明显Eu正异常、Ce负异常及与大西洋TAG热液区热液沉积物相似的球粒陨石标准化的稀土元素配分模式特征。这些特征揭示研究区重晶石岩是热水沉积成因型。热水沉积重晶石岩与铜多金属矿床的紧密联系说明,研究区铜金属矿床是海底热液喷流沉积成岩成矿作用的产物。     

吐鲁番坳陷中—下侏罗统沉积体系再认识

吐哈盆地是新疆3大含油气盆地之一,是我国目前已知的,唯一由侏罗系煤成烃形成大规模油气聚积的盆地。为了正确认识吐鲁番坳陷中—下侏罗统的沉积体系,以便更好地指导岩性地层油气藏的勘探,本文通过详细的露头剖面观察和钻井岩心、测井分析,对吐鲁番坳陷中—下侏罗统的沉积相进行了重新认识,结果发现,其沉积相类型除了已被普遍认识的辫状河—辫状河三角洲—滨浅湖沉积体系、冲积扇—扇三角洲—浅湖沉积体系以外,还存在典型的曲流河—曲流河三角洲—滨浅湖沉积体系。在沉积相纵向演化和横向对比研究的基础上,指出吐鲁番坳陷中—下侏罗统从八道湾组以辫状河—辫状河三角洲沉积体系为主,向上至西山窑组和三间房组演化为以曲流河—曲流河三角洲沉积体系为主,至顶部七克台组则发育以滨浅湖沉积体系为主,纵向上构成一个明显的基准面上升的退积序列;南北坡沉积体系的构成具有较大差异,南坡以发育辫状河三角洲、曲流河三角洲为特征,北坡则以发育辫状河三角洲、扇三角洲为特征。在此基础上,建立了吐鲁番坳陷中—下侏罗统的沉积模式。     

克拉玛依侏罗纪橄榄玄武岩中菱铁矿的成因

克拉玛依市西盆山交界处发育体罗纪杏仁玄武岩-橄榄玄武岩-含菱铁矿橄榄玄武岩组合,主要由橄榄石、单斜辉石、斜长石(中长石—拉长石为主)、钛铁矿、玄武玻璃及少量磷灰石组成,含菱铁矿橄榄玄武岩中存在原生菱铁矿(≈10%)和少量碱性长石。橄榄石及单斜辉石的Mg~#为≈70,单斜辉石属于富Ti普通辉石。含菱铁矿橄榄玄武岩中的菱铁矿常常包裹浑圆状斜长石,且与斜长石呈锯齿状接触。本文提供的岩相学观察表明,菱铁矿与玄武玻璃、斜长石、单斜辉石和钛铁矿呈明显的共生关系。在有些情况下观察到玄武玻璃与菱铁矿充填在斜长石格架的现象。含菱铁矿橄榄玄武岩玻璃中FeO含量最高至29.2%,CaO含量<1.5%,即熔体具有富Fe贫Ca的特点。早结晶的碳酸盐矿物是以菱铁矿为主的菱铁矿-白云石固溶体(另含少量菱锰矿)。斜长石大量结晶促使熔体不断亏损CaO,并导致较晚结晶的碳酸盐矿物向菱铁矿端元演化。菱铁矿发育有明显的成分梯变带(FeO和CaO含量表现出突变)。玄武玻璃的Mg~#普遍较低且变化范围大,橄榄玄武岩中玻璃的Mg~#值最高为64,含菱铁矿橄榄玄武岩中玻璃的Mg~#值最低至≈23。依据地质温压计,克拉玛依侏罗纪玄武岩浆的形成温度为1300℃～1340℃,压力为3.0～4.0GPa。基于本文的研究,我们认为克拉玛依侏罗纪含菱铁矿橄榄玄武岩岩浆由含CO_2,橄榄岩在软流圈中经极低程度部分熔融形成,该岩浆在快速上升过程中通过结晶分异作用形成了菱铁矿。     

浙东晚中生代壳幔相互作用的新例证——新昌儒岙辉绿岩-花岗岩复合岩体的年代学与地球化学

在浙东新昌地区,新发现了一个由辉绿岩和花岗岩组成的复合岩体。辉绿岩主要由斜长石(An=45～55,50%～60%)、普通辉石(20%～30%)、普通角闪石(10%～15%)等组成,全岩 Ar-Ar 同位素年龄为109.1±2.8Ma;花岗岩主要由石英(25%～30%),钾长石(50%～60%),斜长石(An=20±,10%～15%)及少量的黑云母(<5%)组成,锆石 SHRIMP U-Pb 年龄值为129～109Ma,其最小年龄值109Ma 与辉绿岩的相同,证明辉绿岩和花岗岩近同时冷凝固结。在岩石地球化学上,它们同属钙碱性岩石系列,具有轻稀土元素和大离子亲石元素富集、高场强元素亏损等特点,稀土元素、微量元素配分型式基本相同,(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.7074～0.7079,ε_(Nd)(t)=-3.5～-4.4,指示它们的微量元素和同位素发生过充分的交换。这与浙东晚中生代玄武岩-流纹岩复合岩流的相似,也与福建沿海同时代复合火成岩的基本一致。它们是起源于受消减作用影响的岩石圈地幔部分熔融而产生的玄武岩浆底侵,并与深融的壳源花岗岩浆相互作用的结果,是壳幔作用的产物。新昌复合岩体的发现与研究,为研究浙东地区和浙闽沿海的壳幔作用和构造-岩浆作用提供了一个新的实例。     

青藏高原北部新生代湖相碳酸盐岩碳氧同位素特征及古环境意义

对青藏高原北部地区新生代陆相地层中湖相碳酸盐岩进行了系统采样分析，以碳氧同位素作为古环境和古气候变化的替代指标,试图从古湖泊演化的角度，阐明高原新生代早期环境演变历史和过程。研究结果表明，该区所有分析样品中生物碎屑灰岩类样品的δ¹⁸O和δ¹³C显示最低值，反映它们沉积在一个水体滞留时间短的开放性淡水湖泊系统中。泥晶灰岩类样品的δ¹⁸O和δ¹³C之间具有正相关关系，表明它们发育在蒸发作用明显的封闭性咸水湖泊体系中，而叠层石灰岩类明显富集13C可能与微生物活动有关。从始新世到渐新世至中新世，湖相碳酸盐岩δ¹⁸O值具有逐渐增大的趋势，δ¹³C则由古近纪的负值变为新近纪的正值，反映该区古湖泊系统经历了一个由开放到封闭的过程，预示古近纪到新近纪之交高原古气候格局发生了重大变革。     

青藏高原羌塘中部果干加年山上三叠统望湖岭组的建立及意义

在果干加年山的主脊及其以北识别出一套稳定的沉积岩系,角度不整合于蛇绿混杂岩之上,以细砂岩、硅质粉砂岩为主,其中夹有大小不等的古生代外来岩块,底砾岩成分因地而异并具有快速堆积的特点,底部夹有流纹岩。厚度大于1633m。流纹岩夹层获得的锆石SHRIMPU-Pb谐和年龄为214Ma±4Ma,时代为晚三叠世诺利期。在剖面测制和区域对比的基础上建立了上三叠统望湖岭组,代表龙木错-双湖缝合带闭合以后接受的最早的沉积盖层。望湖岭组之下的蛇绿混杂岩获得阳起石Ar-Ar年龄219.7Ma±6.5Ma。同位素定年确定构造转化事件发生在214～220Ma之间,为龙木错-双湖缝合带的闭合时间提供了确切的时间约束,望湖岭组是这一事件的沉积记录,是龙木错-双湖缝合带蛇绿混杂岩之上首次发现的沉积盖层。