全新世以来东北地区沼泽湿地发育过程及其对气候变化的响应

沼泽湿地是陆地生态系统的重要组成部分,在维护区域环境稳定中起着重要作用.随着社会经济的发展,人类活动导致湿地大面积退化和消失,严重影响了区域生态安全;恢复退化湿地已成为各国政府和学者关注的焦点.而了解历史时期沼泽湿地发育过程及影响因素则是建立合理湿地恢复目标的重要前提.东北地区是我国最大的沼泽湿地集中分布区,其中70%的湿地面临不同程度的退化威胁;但由于数据的缺乏,东北地区沼泽湿地发育过程及其与气候变化的关系仍不清楚.基于此,本研究系统分析了全新世以来东北地区沼泽湿地形成发育的动态变化过程,并探讨了东北地区不同区域沼泽湿地的发育规律及其对气候变化的响应机理.研究发现东北地区沼泽湿地约从12 ka（1 ka=1000 cal.）开始发育,在距今8.6 ka以后开始广泛形成,约有35%的沼泽湿地形成于全新世暖湿期（8.0-4.0 ka）;而沼泽湿地发育的高峰期则集中在全新世晚期.这种发育趋势与全球北方主要区域沼泽湿地大规模发育趋势显著不同.古气候重建表明,全新世早期东北地区气候温暖湿润,处在有利于沼泽发育的时期,促进了沼泽湿地的形成;而在全新世晚期,东北地区呈现冷湿的气候组合特征,冷湿的气候条件不利于有机质的分解,进而促进了沼泽湿地的大规模形成和发育.此外,研究结果也表明全新世以来东北地区不同区域沼泽湿地发育的时间和规模呈现显著的空间差异,而温度和降水则是影响不同区域沼泽湿地发育的最重要因素.本研究将为我国东北地区沼泽湿地的保护和恢复提供一定的理论和数据支持.     

青藏高原东北缘西秦岭新生代抬升-天水盆地碎屑颗粒磷灰石裂变径迹记录

天水盆地位于青藏高原东北缘六盘山与西秦岭二重要构造带交汇处,该盆地充填较完整晚新生代沉积序列记录着该区构造变形历史,因此对该盆地沉积记录的研究对探讨青藏高原东北缘晚新生代构造活动事件具有重要的意义。通过对天水盆地晚新生代砂岩和含砾砂岩地层中碎屑颗粒磷灰石裂变径迹热年代学研究,推断23.7Ma左右天水盆地北部沉积物源区西秦岭发生了一次与青藏高原隆升有关的构造—热事件,该事件可能导致天水盆地的形成,并开始接受新近系冲积相沉积。约14.1Ma左右天水盆地物源区再次发生构造活动,使西秦岭剥露速率加快和盆地进一步拗陷广泛接受河湖相沉积。通过对剥蚀速率的估算,得出天水盆地沉积记录的23.7Ma和14.1Ma西秦岭北部快速抬升事件的平均剥蚀速率分别达0.34mm/a和1.05mm/a。      

宁夏中卫盆地的沉积特征及其所反映的新构造运动

地表及钻孔资料分析表明:约在上新世,香山山地沿香山-天景山断裂带向东北强烈逆冲上升,山前挤压下陷形成南深北浅、剖面上呈楔形的中卫盆地。伴随挤压作用的进行,盆地南缘部分早期沉积沿一系列南倾叠瓦式断层从南向北逆冲抬升,后期沉积则伴随其南部逆冲而不断北迁,穿越盆地的古黄河也不断北移,使盆地沉积具穿时性。约在中更新世末期,中卫盆地因其北东侧烟筒山断裂强烈活动而抬升,黄河下切,盆地消亡。上述过程可能反映青藏高原东北缘强烈挤压变形的北进。     

东北地区二叠纪沉积特征及原型盆地分析

东北地区二叠系分布广泛,沉积相类型主要为半深海相、滨浅海相、滨浅湖相和半深湖相等。早二叠世-中二叠世东北地区主要处于大陆边缘浅海沉积环境,面积大,沉积中心位于南部温都尔庙-西拉木伦河东西向条带区。晚二叠世东北地区为大型坳陷型盆地,东北地区各缝合线均已闭合,随着地壳抬升,海水退出,大部分地区为陆相沉积,局部有残留海相沉积,总体上具有从早二叠世到晚二叠世由海相向陆相逐渐转变的规律。西拉木伦河缝合带对晚古生代沉积起控制作用,在二叠纪整个缝合带由西向东逐渐拼合,直至晚二叠世,两板块拼合完成,闭合时间具有西早东晚的特点。     

湖南芙蓉锡矿的地质地球化学特征及找矿意义

珍珠山群是发育在扬子板块与华夏板块拼接带东段之婺源－乐平地区的一套中元古代蓟县纪变质深海浊积岩－火山岩组合，自下而上可进一步划分为佛子坑组，鄣山组，周溪组，中洲组，火山活动呈现由弱－强－弱的演化规律，岩石化学特征反映其大地构造环境属火山岛弧或活动边缘盆地，其层位与弧后盆地双桥山群修水组，溪口群，弧间盆地诸家群，铜厂岩群，张村岩群，火山岛弧双溪坞群相当，但岩性组合差异甚大，属同时异相产物，它们共同构成扬子陆缘的双列岛弧造山带模式，是中元古代末华夏板块与扬子板俯冲－碰撞造山的结果，珍珠山群的建立，为华南中元古代板块碰撞提供了新的证据。     

滇东北Pb-Zn-(Ag)多金属矿床找矿突破关键基础地质问题

梳理过去几十年对滇东北地区铅锌（银）多金属矿的科学研究成果和找矿勘查经验发现,一些影响找矿突破的关键基础地质问题始终难以达成共识或长久未被解决。文章以“三位一体”找矿预测方法为指导,围绕成矿地质体、成矿构造及成矿作用特征标志等直接影响推测矿体（床）全部地质特征的内容进行系统论述,综合分析认为：滇东北地区主要产出以茂租铅锌矿为代表的层控型矿床和以乐红铅锌矿为代表的构造控矿型矿床,成矿地质体为高原陆核地体系统内的坳陷盆地,成矿构造主要为SN向深断裂带、NW向深断裂带及NE向深断裂所引起的次生构造,矿床成因与沉积及后期热液改造有直接关系,成矿时代主要集中在晚三叠世,成矿物质主要来源于震旦系碳酸盐岩地层,成矿机制为古特提斯向扬子板块西南缘俯冲驱动陆内盆地的热、气、液反复循环,不断改造-萃取-富集成矿。     

川东北地区七里峡剖面须家河组泥岩地球化学特征及其地质意义

泥岩中对沉积环境敏感的元素或元素比值可以定性或半定量地反映古沉积环境。研究通过川东北地区七里峡剖面须家河组12件泥岩样品的扫描电镜观察,主微量元素、X射线衍射的测试分析,开展了该区古气候、古环境及物源特征研究。研究结果表明,七里峡剖面须家河组细粒泥岩样品中的粘土矿物以伊-蒙混层矿物为主(含量62%～88%),其次是绿泥石(3%～19%)、伊利石(3%～11%)、高岭石(1%～9%),Fe O/Mn O值为28. 08～104. 23,反映七里峡地区晚三叠世总体温暖潮湿的气候条件,其中须三、五段沉积期气候较为温湿,须一、二、四段沉积期气候略干热;较低的Li、Sr、Ni、Ga丰度及Sr/Ba值(0. 08～0. 24)揭示了须家河组泥岩沉积时水体盐度较低; V/(V+Ni)值(0.69～0.85)和Ceanom(0. 26～0. 30)等指示须家河组沉积时期为缺氧的还原环境,且须一段到须五段水体的还原性逐渐减弱;研究区样品的稀土元素配分曲线与南秦岭、龙门山和米仓山-大巴山地区类似,指示了区内早期物源主要来自南秦岭地区闪长岩、花岗岩和玄武岩的混合,部分来自龙门山地区的花岗岩,晚期物质来源以米仓山-大巴山花岗岩为主。     

湖南栗山铅锌铜多金属矿床闪锌矿微量元素特征及成矿指示意义

位于江南造山带中段的湘东北地区是我国华南重要的金铅锌铜钴多金属矿产地之一,栗山铅锌铜多金属矿床是该区近年来找矿勘查新发现的一大型矿床。该矿床位于晚侏罗世—早白垩世幕阜山岩体南缘,矿体主要赋存于岩体及其与地层接触带的构造破碎带内,空间上与岩体关系密切,然而目前关于该矿床的研究十分薄弱。本文采用电子探针和激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪开展了闪锌矿的原位微区微量元素分析。微量元素组成分析结果表明,闪锌矿以富集Co、Ga而贫Fe、Cd、Ge为特征,其中Fe、Mn、Cd、Co、Ga等元素以类质同象形式产出,而Cu、Pb、Ag和Sn等元素则还以包裹体形式赋存于闪锌矿中。根据不同微量元素间的相关关系,认为闪锌矿中可能存在Zn²⁺↔Fe²⁺、4 Zn²⁺↔2 Fe²⁺+Ge⁴⁺+□(其中□表示空位)、3 Zn²⁺↔2 Cu⁺+Ge⁴⁺、2 Zn²⁺↔Ag⁺+Sb³⁺等简单和复杂替代关系。闪锌矿的Zn/Fe、Ga/Ge、Ge/In、Ga/In比值和Fe温度计等指示闪锌矿形成于中低温(240~250 ℃)、低硫逸度(lgf(S₂)=-13.3~-9.6)环境。栗山矿区闪锌矿的微量元素组成特征有别于金顶砂岩型、SEDEX型、VMS型、MVT型和夕卡岩型铅锌矿,结合低的Cd/Fe(0.03~0.14,平均0.06)、Cd/Mn(1.54~6.30,平均2.91)比值和Ge含量,暗示该矿床成矿作用与岩浆活动有关。综合矿区地质特征和区域构造-岩浆演化,认为该矿床是在太平洋板块俯冲后撤引起的伸展构造背景下形成的与燕山期幕阜山岩体有关的中低温岩浆热液充填交代型矿床。该类型矿床闪锌矿具有鲜明的微量元素组成特征,可为判别具相似地质特征的矿床成因提供借鉴。     

Crystallization of melts, pegmatite intrusion and the Inverian retrogression of the Scourian complex, north-west Scotland

Abstract Partial melting of tonalitic gneisses in the 2.7 Ga Badcallian granulite facies metamorphic episode in the Scourian complex of north-west Scotland produced a suite of granitic to trondhjemitic liquids. On cooling and excavation of the complex, these melts underwent fractional crystallization and the residual liquids eventually became water saturated. Comparison with experimental data suggests that water saturation would have occurred in these melts at around 620–700°C. From the retrograde P–T -time path followed by the complex it is estimated that H₂O-dominated fluids were exsolved from these melts at c. 2.5 Ga. It is proposed that these fluids were the cause of the 2.5 Ga Inverian retrogression of the Scourian complex and that water-saturated melts formed during the crystallization of the leucogneisses were intruded as a suite of pegmatites. The timing of pegmatite intrusion is consistent with this proposition as are the temperature estimates, timing, distribution and nature of the Inverian phase of metamorphism. It is likely that the crystallization of melts is an important process in bringing about hydrous retrogressive metamorphic episodes in a number of other basement terrains, such as West Greenland and Australia.     

中国东北地区太平洋板块精细俯冲特征

中国东北地区的火山较为活跃。一些学者认为这些火山的起源与西太平洋板块的俯冲和软流圈物质的上涌存在密切联系。尽管天然地震层析成像结果明显地显示出火山区下方存在着太平洋板块,但板块的厚度、存在范围等俯冲特征仍然不是特别清晰。为此,采用远震层析成像和走时拟合相结合的方法深入研究了中国东北地区的壳幔速度结构,特别是太平洋俯冲板块的精细结构。研究结果表明:(1)板块的平均厚度和速度异常分别为85 km和1%,而且与日本海地区结果进行对比可推测板块并未增厚;(2)板块以低角度俯冲进入地幔过渡带,到达过渡带底部后弯曲成水平状,向西延伸至东经127°而停止;(3)水平延伸的板块恰好位于火山区的下方。这些俯冲特征有助于人们更好地理解陆内火山的起源及地球深部动力学过程。