古构造应力场反演的理论与实践——基于断层滑动矢量分析

古构造应力场恢复是重建区域地质演化历史的重要手段之一。断层作为地壳浅表发育的脆性变形构造,为恢复古构造应力场提供了重要地质条件。关于利用断层滑动矢量反演古构造应力场,前人进行了长期探索。目前其相关理论基础、研究方法与实际应用均取得重要进展。在断层滑动矢量反演古构造应力场的理论方面,改进的安德森模式描述了在发育先存薄弱带的情况下断层形成与演化的规律,克服了安德森模式只适用于均匀变形域的理论局限性;在研究方法方面,突破了在沉积盆地内部变形相对单一的限制,在造山带前陆或者叠加褶皱区等复杂变形区有效地开展了相关研究,并通过断层相关褶皱与同褶皱变形的滑动矢量分析,厘定出同造山作用的古构造应力场。这一方法在大巴山造山带强变形区得到了有效应用,为探讨其构造演化提供了基础。     

南天山西段巴雷公花岗岩体的地质年代学及锆石Hf同位素特征——岩石成因及对构造演化的约束

位于中国南天山增生造山带西段的巴雷公岩体的岩石类型为黑云母二长花岗岩。岩体中2件样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为291±3 Ma和283±3 Ma。该岩体具有较高的SiO2(65.88%~72.99%)、K2O(4.23%~6.86%)和全碱含量(K2O+Na2O=7.45%~9.96%),呈现明显的Ba、Nb-Ta、Sr、P和Ti的负异常,以及轻稀土元素相对于重稀土元素的轻-中度富集和明显的Eu负异常(δEu=0.27~0.60)。上述这些特征与A型花岗岩一致。其锆石的εHf(t)值为-4.3~+1.7,二阶段Hf模式年龄为1.20~1.58 Ga。锆石Hf同位素和全岩地球化学特征暗示岩体起源于高温、低压条件下的下地壳中元古代角闪岩相变质基性火成岩的部分熔融。巴雷公岩体的围岩属于代表了南天山洋残迹的蛇绿混杂岩的一部分。巴雷公岩体无变形,侵入至蛇绿混杂岩单元中,具有"钉合岩体"的特点,从而为进一步限定洋盆闭合于二叠纪之前提供了证据。南天山增生造山带二叠纪岩体的Hf同位素均显示古老物源,揭示该增生造山带深部均为古老物质,是塔里木古老基底物质大量卷入的反映。     

甘肃省龙首山成矿带中段钠长岩脉地质特征及其与铀矿化关系研究

钠长岩脉是甘肃省龙首山成矿带中段常见的晚期脉体,与钠交代型铀矿化的关系十分密切。文章在野外调研、钻孔查证、放射性物探测量的基础上,深入研究钠长岩脉的岩石学、地球化学、同位素年代学和稳定同位素特征研究,并探讨其与钠交代型铀矿化之间的关系。钠长岩脉侵位于加里东中期,其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为442.9±5.7Ma;具有中硅(61.48%~67.14%)、富铝(14.98%~17.59%)、高钠(9.76~%~10.59%)、贫钾(0.08%~0.30%)、低钛(0.11%~0.44%)、低磷(0.02%~0.16%)的特征;N-MORB标准化微量元素蛛网图显示钠长岩脉相对富集大离子亲石元素(LILE)Rb和Ba,不相容元素Th和U显著富集,高场强元素(HFSE)Nb和Ta相对亏损、Sr和Ti显著亏损;球粒陨石标准化稀土元素配分曲线图呈碱性花岗岩类的"海鸥"型。综合研究表明,钠长质岩浆是钠质含铀热液的孪生有效载体,钠长岩脉本身即是钠交代型铀矿有利的赋矿岩石,二者具有同源、等时、共体的特征,作为龙首山成矿带中段钠交代型铀矿的找矿标志,进而指导深部找矿和矿床外围盲矿体预测。     

新疆东昆仑于沟子地区与铁-稀有多金属成矿有关的碱性花岗岩地球化学、年代学及Hf同位素研究

东昆仑祁漫塔格地区是近年来发现的具有优越多金属成矿条件的地区,区内中-酸性侵入岩广泛发育且与成矿关系密切。于沟子铁-稀有多金属矿床位于祁漫塔格地区西部,矿床主要由产于钾长花岗岩外接触带矽卡岩内的铁-铜(钼)多金属矿化体及产于花岗岩体内部的铌、铷等稀有元素矿化体组成。锆石LA-MC-ICP-MS定年测得钾长花岗岩U-Pb年龄为210.0±0.6Ma,属晚三叠世末期岩浆活动的产物。岩体主要由条纹长石(60%~65%)、斜长石(10%~15%)、石英(20%~22%)、钠闪石(4%~5%)和少量黑云母(1%~2%)等组成,为典型的碱性花岗岩。地球化学特征上,该岩体具有高硅、高钾、准铝、钙碱性特点,富Nb、Zr、Rb、Th、U,贫Ba、Sr、P、Ti等元素,稀土元素总量较高,富集轻稀土,具强烈的负Eu异常(δEu=0.09~0.26),属于A型花岗岩。锆石εHf(t)值为-6.71~2.25,平均为-1.15,二阶段Hf模式年龄(t DM2)为1102~1674Ma,显示在成岩过程中有地幔物质的参与。综合研究认为,于沟子岩体形成于晚三叠世末后造山板内伸展阶段,该碱性花岗岩的确定,标志着东昆仑祁漫塔格地区在晚三叠世末(212~210Ma)已逐步演化为伸展构造背景下的后造山构造阶段。同时矿床的成矿时代、氧同位素及电子探针结果均显示花岗岩与铁-稀有多金属成矿有关,指示出该类型碱性花岗岩具有良好的铁-稀有多金属成矿潜力。     

大兴安岭南部幸福之路组的时代及二叠—三叠系界线研究——来自凝灰岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄的证据

多数研究者认为西拉木伦河—长春—延吉断裂带为华北与西伯利亚两大板块的最后缝合带,但最后拼合时间仍存在分歧,原因之一是对晚二叠世—早三叠世地层研究不足,尤其是对上二叠统与下三叠统接触关系研究更为欠缺。幸福之路组分布于大兴安岭南部,为一套以红层为主要特征的杂色碎屑岩组合,含有叶肢介、介形虫、双壳、植物及孢粉化石。笔者对采自巴林右旗幸福之路苏木幸福之路组上段的岩屑晶屑凝灰岩样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年分析,结果为(254.3±2.6)Ma。结合已有的火山岩测年及化石资料认为,幸福之路组上段下部时代为晚二叠世,上部为早三叠世早期,大兴安岭地区上二叠统与下三叠统为连续沉积,晚二叠世晚期两大板块发生碰撞拼合,古亚洲洋消失,发生南北生物群的混生,早三叠世西伯利亚板块和华北板块碰撞结束。     

青海省东昆仑大水沟金矿英云闪长岩锆石U-Pb测年、岩石地球化学及其找矿意义

大水沟金矿位于东昆仑中段,目前矿区西部共圈定金矿(化)体9条,结合化探异常和区域地质背景对比,认为该区具有良好的找矿前景。本文利用LA-MC-ICPMS锆石U-Pb定年技术,首次获得与金矿成矿有密切关系的英云闪长岩加权平均年龄为(239.5±0.9)Ma,厘定为中三叠世;岩石地球化学研究表明,英云闪长岩为钙碱性系列岩石,轻稀土富集,轻重稀土分馏明显,具弱的负铕异常,岩体明显富集大离子亲石元素(Rb、K)、活泼不相容元素Th、轻稀土元素和Pb,相对亏损高场强元素(Nb、Ta、P、Ti),Rb/Sr、Nb/Ta等特征反映出岩石具有壳幔混合岩浆的特点。结合东昆仑地区已有的年代学资料、岩石地球化学和区域地质构造演化分析,本文认为英云闪长岩形成构造环境为俯冲阶段;俯冲作用促进了幔源流体的运移,在构造有利部位沉淀形成金矿。     

祁连山北麓祁青地区河流阶地沉积特征及成因

对祁连山北麓祁青地区河流阶地进行野外测量和调查,获得了北大河、朱陇关河、小柳沟河阶地的拔河高度、结构、发育及沉积特征等资料。探讨了祁青地区河流阶地类型,为进一步研究北祁连河流阶地的发育成因及对古气候的沉积响应提供了科学依据。分析得出该地区河流阶地发育有基座阶地T4,堆积阶地T3、T2、T1,其年龄分别为70.00、30.00、10.78、5.77 ka BP。结合古构造运动、古气候环境以及对阶地沉积特征的观察,认为基座阶地T4主要受白杨河运动形成,而堆积阶地T3、T2、T1主要受气候变化的影响。     

中天山地块暗色岩墙LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和岩石地球化学特征

中天山地块发育有大量的暗色岩墙,主要走向为北北西。对中天山暗色岩墙进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得的年龄为304.8±1.5Ma,表明其形成于晚石炭世。这些暗色岩墙具有较高的Si O2,较低的Mg、Cr、Ni含量。它们富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Th),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti),显示俯冲相关特征。上述特征暗示,中天山暗色岩墙可能是由俯冲板片流体交代的地幔楔部分熔融形成的。这一发现表明,准噶尔洋的闭合应该发生在晚石炭世之后。     

气候变化背景下天山区域地表反照率特征分析

气候变化背景下地表反照率的变化能够深刻影响整个陆-气系统的能量收支平衡,引起区域以至全球的生态环境发生变化。基于2001-2013年16 d合成的MODIS/MCD43A3等数据,结合均值分析、斜率分析以及相关分析等研究方法,对气候变化背景下天山区域地表反照率时空变化特征进行分析。在空间分布上,近13 a来天山区域年均地表反照率达到0.217,伊犁河谷地区及天山北麓地表反照率较高,山区地表反照率较低,空间上呈交叉分布的特点;在时间分布上,研究区年均地表反照率缓慢增加,季节性差异明显,地表反照率秋季最高、春季最低,冬、春两季地表反照率波动强于其他季节;近13 a来地表反照率与气候因子之间存在较为明显的响应关系。年均地表反照率随着4、12月份气温的增加不断减小,随着7、8月份降水的减少而明显增加,与同期气温、滞后1月降水之间存在显著相关。     

基于光学立体和InSAR的Grove山地区DEM建立和分析

本文分别利用光学立体和In SAR技术生成了东南极Grove山地区15 m分辨率的ASTER DEM和20 m分辨率的In SAR DEM。在利用ASTER立体像对生成DEM的过程中引入ICESat测高数据作为高程控制以减少错误匹配,提高DEM垂直精度;而在利用ERS tandem数据生成DEM后,选取ICESat测高数据对In SAR DEM进行倾斜面纠正,以消除基线不精确估计等带来的影响。通过与未作控制的ICESat测高数据进行比较,评价了两种DEM的精度并对误差进行了分析。同时,比较了两种DEM的差异,并分析了造成这些差异的原因,探讨了两种技术生成南极冰盖DEM的优势和不足。最后结合两DEM的优势,融合生成了Grove山地区高精度的DEM。