全吉地块金泉山—化石沟一带古生代 花岗质岩体地球化学及其构造意义

柴达木盆地北缘之全吉地块花岗质岩体大量发育,具多期次多阶段特征。通过对全吉地块金泉山—化石沟一带古生代花岗质岩体岩石学、岩石化学特征及单颗粒锆石U-Pb同位素定年,发现该区花岗岩有4次侵入,侵入时代分别为早奥陶世(471~476Ma)、中奥陶世(459±5Ma)、早志留世(423±4Ma)和中泥盆世(366±2Ma)。岩石地球化学研究显示,该4期花岗岩均具典型的钙碱性特征,轻稀土富集、重稀土轻度亏损、Eu轻微负异常—正异常,大离子亲石元素K2O、Rb、Ba、Th等相对强烈富集,高场强元素Nb、Ta、Hf、Zr及Yb明显亏损,除第4期岩体即具I型,又具S花岗岩特征外,其它各期次均属I型花岗岩,总体显示岩体具壳源特征,为板块碰撞前消减地区花岗岩,研究推测,金泉山—化石沟一带古生代花岗质岩体第1、2组年龄为全吉地块与柴达木陆块碰撞的时代,第3组年龄反映了深俯冲地下的板块由于拆沉而折返的时代,第4组年龄为碰撞隆起后造山带伸展、滑塌的时代。     

花岗岩类土质边坡工程特性及加固方法研究

华南、华东南地区具有厚度可达上百米的花岗岩风化残积层。高等级公路、铁路的规模建设在该地区形成了大量的花岗岩类土质高边坡。深入认识该类边坡的工程特性并提出有效的针对性边坡加固方法,对该地区公路、铁路的安全建设和正常运营具有重要意义。为了更有效指导该类边坡的稳定性分析及边坡设计,本文深入调查分析了广东和广西境内4条高等级公路沿线的44处花岗岩类土质边坡特征及其稳定性,认为控制该类边坡稳定性的因素主要有:土体的均匀性、岩脉(墙)及花岗岩球状硬核的分布情况、坡体中保留的结构面是否对坡体稳定性起控制作用。继而依据这些因素把花岗岩类土质边坡划分为岩脉(墙)隔挡型边坡、网状结构型边坡、外倾结构型边坡、浮石型边坡4种类型。深入分析了每种类型边坡的坡体结构特征、稳定特性,针对性地提出了边坡稳定性分析中应重点考虑的因素。认为花岗岩类土质边坡的土质及坡体结构特征,造成了该类边坡开挖临时自稳性较好,但具有较强的开挖卸荷效应和较弱的抗冲刷能力。最后针对每种类型的花岗岩类土质边坡,提出了相应的设计方案建议。基于花岗岩类土质边坡良好的临时自稳性,认为可进行陡开挖强支护设计,同时强调逐级开挖逐级支护、加强坡面防冲刷、边坡护脚及压顶、边坡截排水等设计建议。     

Episodic Mesozoic thickening and reworking of the North China Archean lower crust correlated to the fast-spreading Pacific plate

A central target in Earth sciences is to understand the processes controlling the stabilization and destruction of Archean continents. The North China craton (NCC) has in part lost its dense crustal root after the Mesozoic, and thus it is a key region to test models of crust–mantle differentiation and subsequent evolution of the continental crust. However, the timing and mechanisms responsible for its crustal thickening and reworking have been long debated. Here we report the Early Cretaceous Yinan (eastern NCC) adakitic granites, for which major/trace elemental models demonstrate that they are complementary to the analogy of the documented eclogitic relicts within the NCC. Based on their Late Archean inherited zircons, depleted mantle Nd model ages of ∼2.8 Ga, large negative ε_Nd(t) values (−36.7 to −25.3) and strongly radiogenic initial ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios (0.7178–0.7264), we suggest that the Yinan adakitic granites were potentially formed by the dehydration melting of a thickened Archean mica-bearing mafic lower crust during the Early Cretaceous (ca. 124 Ma), corresponding to a major period (117–132 Ma) of the NCC Mesozoic intrusive magmatism. Combined previous results, it is shown that the thickening and reworking of the North China Archean lower crust occurred largely as two short-lived episodes at 155–180 Ma and 117–132 Ma, rather than a gradual, secular event. These correlated temporally with the superfast-spreading Pacific plate during the Mesozoic. The synchroneity of these events suggests rapid plate motion of the Pacific plate driving the episodic NCC crustal thickening and reworking, resulting in dense eclogitic residues that became gravitationally unstable. The onset of lithospheric delamination occurred when upwelling asthenosphere heated the base of lower crust to form coeval felsic magmas with or without involvement of juvenile mantle material. Collectively, the circum-Pacific massive crustal production could be attributed to the unusually rapid motion of Pacific at 155–180 Ma and 117–132 Ma.     

广西栗木泡水岭印支期岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

广西栗木泡水岭花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄显示,泡水岭花岗岩体可能存在3期岩浆活动:210Ma、222Ma和239Ma,佐证了栗木岩体是印支期岩浆活动的产物。结合最新的研究,栗木花岗岩体形成于印支期,岩浆活动集中在210Ma±4Ma~222Ma±5Ma之间,并且在239.8Ma±4.3Ma可能存在印支早期的岩浆活动。     

Zircon U-Pb ages and geochemistry of the monzonitic granite in Rongguo area in Middle Gangdise Belt

In order to determine the geochronology, petrogenesis and tectonic background of the monzonitic granite in Rongguo area, the authors conducted the research on petrology, LA-ICP-MS zircon U-Pb geochronology and geochemistry. The results show that the zircons from the monzonitic granite are of magmatic genesis, and the zircon ²⁰⁶Pb/²³⁸U dating is (69±1) Ma, belonging to the Late Cretaceous. Al₂O₃, Na₂O, K₂O contents and K₂O/Na₂O ratio are 13.83%~14.41%, 3.68%~3.94%, 4.28%~4.35% and 1.08~1.18 respectively. The average aluminum saturation index (A/CNK) is 1.02, belonging to the weak peraluminous series. The rocks are enriched in LILE (Rb,U,K), strongly depleted in HFSE (Nb, Ta, Ti, etc.). Combined with the study of regional tectonics, the authors insisted that magma activity had not stopped from 80 to 69 Ma. The rock mass is the magmatic product of the subduction of the Neo-Tethys Ocean, forming in the orogenic environment during the whole orogenic movement period.     

南非主要金矿集区研究现状及存在问题

南非是世界上金矿石资源量最为丰富的国家,其金矿床主要产于东北部地区,主要有三种类型:1赋存于兰德盆地砾岩型建造中的"兰德"砾岩型金矿床,2产在绿岩带中的绿岩带型金矿床,和3主要与白云岩有关的白云岩型金矿床,以前两种类型为主。"兰德"砾岩型金矿床通常品位高,开采规模最大,目前采矿的深度最大,是南非最重要的矿床类型,其矿床成因长期以来存有争议,主要有两种观点,分别是砂矿模式和热液模式,就目前资料来看笔者等认为其代表了两个不同的矿化阶段;绿岩带型金矿床则以巴伯顿地区为代表,矿床具有规模大、易开采等特征,因此在南非金矿床开采中占有重要位置,其矿床主要赋存于石英脉或剪切带中,矿床成因主要有三种,分别是火山成矿模式、转换滑脱构造模式和构造交叉模式。     

新元古代地幔柱事件在Rodinia超大陆西缘的响应:来自马达加斯加的初步证据

对于Rodinia超大陆西缘在裂解过程中是否发育巨长安第斯型陆弧存在较大争议.马达加斯加即位于古地理再造Rodinia的西缘位置,其太古宙结晶基底中出露有大量新元古代侵入体,是澄清这一争议的理想研究区.由于基性岩浆岩组分识别不足等原因,前人曾认为这些侵入岩形成于俯冲带陆弧环境.但笔者在中北部Alaotra湖地区野外考察期间发现了大量辉长质岩石,对其中典型岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年表明其结晶于798~778Ma之间(最大误差估计).因此,这些辉长岩体事实上与岛内其他新元古代侵入体构成了双峰式侵入岩套,暗示了可能的陆内伸展环境.在此基础上,笔者重新审视了前人已发表的地球化学数据,发现该双峰式侵入岩套的基性组分显示富钾特征和拉斑演化趋势,局部甚至发育了强烈地钒钛磁铁矿化;酸性组分则显示富铁、偏铝-过铝质和碱钙-钙碱性特征,并具有相对较高的K₂O/Na₂O和Ga/Al比值以及高场强元素含量,属于A型花岗岩(铁质花岗岩).这些特征进一步表明该双峰式侵入岩套形成于陆内伸展环境而非陆弧环境.结合本文的初步研究结果和区域地质演化历史,笔者认为马达加斯加这一双峰式侵入岩套很可能是新元古代地幔柱事件在Rodinia超大陆西缘的响应.     

高放废物地质处置北山预选区旧井和新场花岗岩填隙方解石同位素地球化学

为了探讨高放废物地质处置甘肃北山预选区旧井和新场预选地段的古地下流体来源、成因、化学演化历史以及水-岩相互作用,文章系统研究了该地段花岗岩填隙方解石的产出特征及其碳、氧、锶同位素的组成特征。测试结果表明,旧井和新场方解石的δ13 C组成均较稳定且为负值(分别为-11.6‰~-5.7‰和-9.9‰~-5.1‰);δ18 O分别为-0.7‰~19.7‰和10.9‰~21.9‰,旧井方解石具有更宽的δ18 O取值范围。87 Sr/86 Sr也略有差异,旧井为0.708584~0.718749,新场为0.708838~0.732967,二者随深度增加而呈明显的降低趋势。研究表明,北山预选区地下流体来源及成因较复杂,浅部地下水受大气降水的影响较大,深部流体则主要源于地下咸水,为低温流体蚀变成因。花岗岩裂隙中的水-岩反应强度总体较弱,地下水环境相对稳定。相比较而言,新场岩体深部的地球化学环境更稳定,更有利于高放废物的长期处置。     

华南印支期不同产铀能力花岗岩元素地球化学特征对比及其指示意义

笔者选取了华南印支期大部分花岗岩体,通过比较不同类型花岗岩的元素地球化学特征来确定产铀花岗岩的指示性特征.对比结果显示,花岗岩的源区和成因类型不同,是导致其产铀能力不同的主要因素.华南印支期产铀花岗岩的主要特征是：成岩年龄为219～250Ma,成岩温度和氧逸度低,属于S型花岗岩,其经历同碰撞的构造背景,主要分布在华夏地块内.产铀花岗岩以二云母花岗岩和黑云母花岗岩为主,蚀变作用强,副矿物组合复杂.花岗岩中结晶分异作用强,SiO2、K2O和P2O5含量高,而Al2O3、TiO2、FeO、MgO和CaO含量低,Th/U值低.这些指示性标志是指导铀矿勘查的重要线索.     

黑龙江平顶山金矿赋矿花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其地质意义

平顶山金矿床位于佳木斯地块与松嫩地块的衔接处北端,地处中亚造山带的东段。前人对该矿床的岩(矿)石物理化学特征及地质特征已进行了研究,但对与成矿密切相关的花岗岩缺乏系统的岩石学、地球化学和高精度年代学等方面的研究。本次研究通过锆石的LA-ICP-MS U-Pb定年、Hf同位素示踪以及全岩的主、微量元素测试,探讨了平顶山金矿区赋矿花岗岩的源区特征、形成机制和构造背景。矿区花岗岩包括早期的浅色中粒二长花岗岩和稍晚期的细粒黑云母二长花岗岩,两期花岗岩的锆石U-Pb年龄分别为271.7±2.3 Ma和249.8±3.3Ma,对应的εHf(t)为-4.17～-0.58和-4.98～-0.49,两阶段平均模式年龄tDM2分别为1432 Ma、1457Ma,原始岩浆可能来源于中元古代增生的壳源物质的重熔。两期花岗岩均以高碱(Na2O+K2O)、富Al2O3、富集LREE和LILE(Rb、Ba、Th、U和K)、低MgO、贫HREE和HFSE(Nb、Ta、P和Ti)为特征,属高钾钙碱性系列的准铝质/过铝质I型花岗岩,代表了火山弧-同碰撞环境。结合中亚造山带东段构造演化历史,我们认为平顶山金矿的花岗岩可能是古亚洲洋向北俯冲、闭合、华北克拉通与佳-蒙陆块碰撞产物。