汶川8.0级与昆仑山口西8.1级地震前地震活动异常特征与启示

两次特大地震前在不同时段、 不同范围出现了多项相似的地震活动性异常, 它们对预测特大地震具有一定意义: ① 两次大震前10余年, 青藏块体同期出现了两个规模巨大的中强以上地震增强区, 两次大地震发生在增强区内的空区里; ② 两次巨大地震前数年, 形成规模巨大的中强地震活动带, 地震发生在两个条带间的平静区里; 同期形成中等以上地震活动环, 其内部的地震频度、 加卸载响应比及非均匀度等参数甚高, 且随时间而变化, 这可作为孕震进入中期的信号; ③ 两次大震前的震群、 震丛均很显著, 昆仑山口西地震前四个显著震丛环绕震中四周分布, 汶川地震前震群在震中周围形成包围圈, 它们应视为大震孕育进入后期的显示; ④ 大震前数月, 靠近发震断裂带发生少量中小地震或少见的震群。 汶川地震前10个月, 龙门山断裂带北部发生两次青川4级多地震和松潘4.3级地震, 南部康定附近发生3次4级以上地震。 紫坪铺水库区小震群于震前3个月活动十分强烈。 昆仑山口西地震前约1年青海兴海发生6.6级地震, 昆仑山口西发生5.1级地震, 该地震距离8.1级地震约30 km。这些特征给我们的重要启示是: ① 特大地震前出现的前兆时空特征与常见的中强地震差异很大, 现行的监测预报体制(分省分片负责)与特大地震前兆不相适应; ② 特大地震的预测预报不能单纯依靠地震前兆, 必须与地质构造及深部探测紧密结合起来; ③ 特大地震的预测预报应有新的预报战略、 观测系统与组织机构相适应。     

造山带构造研究中几个重要学术概念问题的讨论

简要分析和评述了造山带构造研究中的几个重要学术概念问题：造山带，造山带类型、造山作用和造山过程、造山带构造格局、造山作用模式。指出不宜将造山带定义直接与板块边缘构造位置和板块间相互作用联系在一起；造山作用和造山带不仅出现在板块之间相互作用的地带，而且可以出现在远离板边界的地方－－即所谓板内造山带。强调了板内造山带研究的重要性，提出了确定板内造山的主要依据，指出在造山带分类、造山带构造山带。强调了板内造山带研究的重要性，提出了确定内造山带的主要依据，指出在造山带分类、造山带构造格局和造山作用过程中应充分注意内造山带的客观存在，以及板内造山带成因动力机制研究中需要着重考虑的重要方面。     

Importance of hydrogeological conditions during formation of the karstic bauxite deposits,Central Guizhou Province,Southwest China: A case study at Lindai deposit

Karstic bauxite deposits are widespread in Central Guizhou Province, SW China, and high-grade ores are frequently sandwiched with overlying coal and underlying iron-rich layers and form a special “coal–bauxite–iron” structure. The Lindai deposit, which is one of the most representative karstic bauxite deposits in Central Guizhou Province, was selected as a case study. Based on textural features and iron abundances, bauxite ores in the Lindai deposit are divided into three types of ores, i.e., clastic, compact, and high-iron. The bauxite ores primarily comprise diaspore, boehmite, kaolinite, illite, and hematite with minor quartz, smectite, pyrite, zircon, rutile, anatase, and feldspar. The Al₂O₃ (53–76.8 wt.%) is the main chemical contents of the bauxite ore samples in the Lindai district, followed by SiO₂, Fe₂O₃, TiO₂, CaO, MgO, S, and P etc. Our geological data on the Lindai deposit indicated that the ore-bearing rock series and its underlying stratum have similar rare earth elements distribution pattern and similar Y/Ho, Zr/Hf, and Eu/Eu¹ values; additionally, all ore-bearing rock samples are rich in MgO (range from 0.16 wt.% to 0.68 wt.%), and the plots of the dolomites and laterites lie almost on or close to the weathering line fit by the Al-bearing rocks in Zr vs. Hf and Nb vs. Ta diagrams; suggesting that the underlying Middle Cambrian Shilengshui Formation dolomite is the parent rock of bauxite resources in the Lindai district.Simulated weathering experiments on the modern laterite from the Shilengshui Formation dolomite in the Lindai bauxite deposit show that hydrogeological conditions are important for karstic bauxite formation: Si is most likely to migrate, its migration rate is several magnitudes higher than those of Al and Fe under natural conditions; the reducing inorganic acid condition is the most conducive to Al enrichment and Si removal; Fe does not migrate easily in groundwater, Al enrichment and Fe removal can occur only in acidic and reducing conditions with the presence of organic matter.The geological and experimental studies show that “coal–bauxite–iron” structure in Lindai deposit is formed under certain hydrogeological conditions, i.e., since lateritic bauxite or Al-rich laterite deposited upon the semi-closed karst depressions, Si can be continuously removed out under neutral/acidic groundwater conditions; the coal/carbonaceous rock overlying the bauxitic materials were easily oxidized to produce acidic (H₂S, H₂SO₄, etc.) and reductant groundwater with organic materials that percolated downward, resulting in enrichment of Al in underlying bauxite; it also reduced Fe³⁺ to its easily migrating form Fe²⁺, moving downward to near the basal carbonate culminated in precipitating of ferruginous (FeS₂, FeCO₃, etc.) strata of the “coal–bauxite–iron” structure. Thus, the bauxitic materials experienced Al enrichment and Si and Fe removal under above certain hydrogeological conditions forming the high-quality bauxite.     

河北丰宁招兵沟铁磷矿床地质及综合利用前景

河北丰宁招兵沟铁磷矿床为赋存于太古宇绿岩带内低品位特大型矿床。含磷岩系具近似绿岩带下部火山岩群的特点。铁磷矿体呈层状,大的透镜状产出,还伴生Ti、V 等有益元素。矿石选矿回收性能良好。通过对该区当前内生低品位铁磷矿开采情况的调查,认为我国北方低品位铁磷矿综合利用前景乐观。     

辽东半岛盖州市梁屯地区古元古代大理岩的碎屑锆石U--Pb定年及地质意义

通过地层对比、锆石LA--ICP--MS U--Pb定年及岩石地球化学研究限定胶—辽—吉活动带北东段辽东半岛盖州市梁屯地区一套碳酸盐岩建造的原岩形成时代、物质来源和地层归属等。其炭质方解大理岩锆石阴极发光(CL)图像显示碎屑锆石核部大都具有振荡环带,且其Th/U比值较高(Th/U=0. 15～2. 04),表明其为岩浆来源成因。锆石U--Pb年代学定年结果显示存在两个主要的年龄峰值,主要年龄峰值为新太古代晚期(2 560～2 500 Ma),次要峰值为古元古代中晚期(2 040～2 000 Ma),其沉积时限应晚于2. 0 Ga,与古元古代辽河岩群沉积时代一致。此外,该年龄与区域上的太古代基底和大量出露的辽吉花岗岩的年龄相一致,表明炭质方解大理岩物质来源于太古代基底和辽吉花岗岩。并通过岩相学、岩石地球化学、年代学和区域对比等研究,确认梁屯地区分布的这套富含炭质的大理岩建造(原岩为沉积石灰岩)可与辽河群高家峪岩组对比,而非前人认为的大石桥岩组。     

粤东莲花山地区锡矿矿产类型

锡矿是粤东优势矿种之一。在收集分析粤东莲花山地区61个锡矿床（点）成矿特征的基础上,对该地区锡矿床（点）矿产类型进行划分归类,建立了粤东莲花山地区锡矿工业类型,主要有为锡石-硫化物型、锡石-硅酸盐型、锡石-石英脉型、斑岩型4类;对4种不同类型锡矿床所具有的矿物组合进行归纳,并开展各类型代表性矿床综合研究,初步构建了4个类型代表性矿区的成矿模式图,为粤东地区锡矿研究提供了基础资料。     

中国东北地区的构造格局与演化:从500Ma到180Ma

中国东北变质基底为由含矽线石榴片麻岩、角闪斜长片麻岩、石墨大理岩和各种长英质片麻岩组成的孔兹岩系。采自额尔古纳、兴安、佳木斯和兴凯地块的矽线石榴片麻岩样品的锆石U-Pb测年均指示高级变质发生在500Ma左右。来自松辽地块古生代沉积物碎屑锆石的证据也表明约500Ma构造岩浆事件的存在。跨越整个中国东北不同地块的泛非期高级变质岩形成了超过1 300km北西向展布的晚泛非期"中国东北孔兹岩带",以顺时针p/T轨迹的孔兹岩带与同期岩浆杂岩共同构成了一巨型的约500Ma前后的造山带,笔者这里命名为"中国东北早古生代造山带"。这证明了中国东北各地块在500Ma之前已经拼合,并与西伯利亚克拉通具有构造亲缘性,曾是晚泛非期(500 Ma)西伯利亚南缘Sayang-Baikal造山带的组成部分。450Ma之后,已经拼合的中国东北地块群从西伯利亚裂解,向南朝现今的中国东北漂移;230Ma前后,东北地块群沿索伦—西拉沐伦—长春缝合带与华北板块碰撞;210～180 Ma,由于太平洋板块的俯冲导致佳木斯地块与西部松辽地块最终拼贴,沿佳木斯—兴凯地块西缘和南缘形成一弧形高压带(包括佳木斯—兴凯地块西缘黑龙江蓝片岩带和佳木斯—兴凯地块南缘长春—延吉带),这里简称"吉林—黑龙江高压变质带",之后东北地区进入了环太平洋构造域演化阶段并持续至今。     

苏鲁超高压变质带超镁铁岩深部碳酸盐交代作用的证据

中国大陆科学钻探工程第三先导孔(PP3钻孔),位于秦岭-大别-苏鲁超高压造山带的东部,赣榆岗上超镁铁岩体中。钻孔中超镁铁岩的岩性包括纯橄岩和石榴超镁铁岩等,该超镁铁岩的SiO_2含量均值在43.68%,变化范围为41.9%~47.11%;MgO均值在44.71%,变化范围为47.12%~48.62%;Cr_2O_3均值在0.39%,变化范围为0.30%~0.47%;CaO均值0.12%(变化范围为0.006%~0.34%);Na2O均值在0.05%(变化范围为0.005%~0.32%)。超镁铁质岩的Mg#(Mg/(Mg+Fe)×100)稳定在91.9~93.0之间,Cr#(Cr/(Cr+Fe)×100)均值在38,较高;变化在30~45之间,变化小。其中闪石化金云母超镁铁岩具有最低的值(Cr#=19)。Ni含量在2100×10~(-6)~2500×10~(-6),CaO含量均值为0.13%,Al_2O_3含量均值为0.41%。岩体成分均一,表现为高镁,低钙和低铝的特征。超镁铁岩的不相容元素和稀土元素总量很低,稀土元素总量均值在0.60×10~(-6)。(La/Yb)N比值在6.9~51.2,均值在16.1,重稀土元素严重亏损,是中国东部最亏损的地幔岩之一。超镁铁岩中橄榄石成分(Fo在88.7~93.1之间,Fa在6.8~11.1之间),从早期到晚期,岩石Fo值从93→91~92.4→88.7~89.1。铬尖晶石Cr#值从51到89变化,TiO_2和MnO_2值分别低于0.26%和0.46%,晚期铬尖晶石Cr#值增大,Ti含量减小。单斜辉石由透辉石(Wo_(45.9)8En_(47.89)Fs_(2.73)Ac_(3.39))和顽透辉石(Wo_(27.61)En_(68.78)Fs_(2.27)Ac_(1.34))两种,透辉石(Cpx_Ⅰ)在顽透辉石(Cpx_Ⅱ)中呈被交代的残余粒状。角闪石和金云母呈明显的条带状和脉状,局部发育。岩石具有弱的Na和K交代作用,较高的Sr和Ba等元素,亏损高场强元素(HSFE),以及特征的稀土元素和微量元素配分曲线;岩石中主要组成矿物橄榄石从早期到晚期,矿物Mg#指数下降(Mg#从93→88);单斜辉石中可看到透辉石被顽透辉石交代现象;次生角闪石和金云母的形成等特征都显示超镁铁岩经历了碳酸盐交代作用。在超镁铁岩矿物橄榄石中发现细小白云石和菱镁矿等碳酸盐矿物更有力证明了苏鲁超高压变质带超镁铁岩经历了深部碳酸盐交代作用。PP3钻孔超镁铁岩属于强烈亏损地幔岩区域,单斜辉石和角闪石等含水矿物在超镁铁岩中含量低,交代作用的范围和规模有限,且交代作用在动力学上是快速的和不平衡的过程。     

拉鸡山裂谷带特征及演化

拉鸡山构造带东西长逾 6 50km ,展布于由元古宇组成的结晶地块内部 ,是一条早古生代火山岩极为发育的构造带。通过作者在拉鸡山多年的野外调查工作和研究 ,认为该地区无论在区域地质学、岩石学、构造变形学还是大地构造演化方面 ,其早古生代构造演化史皆具典型的裂谷带特征。晚古生代以来 ,区内经历了陆内多阶段造山过程。新生代早更新世 ,拉鸡山巨型断裂带发生左旋走滑运动 ,导致断裂带弧形转折部位强烈崛起 ,形成雄伟高山。     

藏南昂仁县桑桑地区林子宗群火山岩的形成时代 和地球化学特征

桑桑地区林子宗群火山岩Sr、Nd同位素地球化学特征和SHRIMP锆石U-Pb地质年代学数据表明:①林子宗火山岩以高钾流纹岩为主,属于高钾钙碱性系列岩石,形成于49.8Ma± 0.92 Ma,属于帕那组火山岩地层;②林子宗火山岩稀土元素配分模式较为一致,相对于HREE,强烈富集LREE;③林子宗火山岩具有相对低的初始Sr同位素值(87Sr/86Sr(i)=0.70488~0.70569)和较高的初始Nd值(εNd(i)=-1.38~-1.58);④总体上富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,与岛弧型火山岩的地球化学特征类似。桑桑地区林子宗火山岩在形成过程中明显受到角闪石和斜长石分离结晶作用的影响。可能是俯冲的新特提斯洋板片断离或变陡,进而导致经历过俯冲交代作用的富集岩石圈地幔甚至局部下地壳发生部分熔融,形成的初始岩浆发生混合作用,并在近封闭条件下发生高度分离结晶作用的产物。结合已有的结果,认为冈底斯带南带普遍经历了50Ma左右的岩浆作用。