Evolution of the eastern segment of the northern margin of the North China Craton in the Triassic: Evidence from the geochronology and geochemistry of magmatic rocks in Kaiyuan area,North LiaoningSCIEI北大核心CSCD

To constrain the evolution of the eastern segment of the Paleo-Asian Ocean (PAO), petrography, geochemistry and zircon U-Pb dating analyses were conducted over the gabbro and rhyolite in the Kaiyuan area, North Liaoning, in the eastern segment of the northern margin of the North China Craton (NCC). Zircon dating results indicate that the gabbros and rhyolite were formed in the Trassic (246 +/- 2Ma, 241 +/- 2Ma, 226 +/- 3Ma and 241 +/- 2Ma). The three gabbros of Triassic have similar geochemical characteristics, originated from the mantle, and were contaminated by crust materials in the process of ascending and emplacement. The Early Triassic gabbro (246Ma) originated from the enriched mantle source metasomatized by fluid. It was formed by 1% partial melting of garnet spinel lherzolite in the extensional environment caused by breaking off slab. The Middle Triassic gabbro (241Ma) was derived from a transitional mantle metasomatized by fluid and melt, and was formed by 1% to 2% partial melting of garnet spinel peridotite. The Late Triassic gabbro (226Ma) was derived from a transitional mantle metasomatized by fluid and melt, and was formed by 3% similar to 4% partial melting of garnet spinel lherzolite in the post-orogenic extensional environment. The Middle Triassic rhyolite (241Ma) has the characteristic of post collisional I-type granite, that enriched in light rare earth elements and large ion lithophile elements, depleted in high field strength elements, and negative Nb, Ti, P and Sr anomaly. The low content of Sr and Yb suggested a 30 similar to 40km depth source. The Middle Trassic "bimodal" igneous rocks implied an extensional environment caused by the remainder oceanic crust breaked away at the bottom of the crust. Based on the lithologic association, regional strata information and the chronological data in this paper and published by predecessors, the Triassic magmatism in the eastern segment of the northern margin of the NCC can be divided into five stages: 252 similar to 246Ma, 246 similar to 242Ma, 242 similar to 240Ma, 240 similar to 230Ma and 230 similar to 215Ma. These five magmatic events were the results of the southward subduction and extinction of the PAO: (1) The transformation from active continental margin to syn-collisional setting resulted in the final closure of the PAO (252 similar to 246 Ma); (2) Continuous pushing resulted in orogenic uplift (246 similar to 242Ma); (3) Extension caused by the detachment of the remainder subduction oceanic crust at the bottom of the crust (242 similar to 240Ma); (4) Rapid uplift and crustal thickening (240 similar to 230Ma); (5) Extension of post-orogenic(230 similar to 215Ma).     

论冰川颤痕

颤痕是冰川作用地区由冰川携带岩屑做周期性或间歇性运动在冰床基岩和冰碛石表面形成的新月形或弧形破裂形态,特征尺度一般不大于1 m。其主要形成机制类似Riedel构造模式中的（R）剪切破裂和（T）拉张破裂,且遵循脆性破裂原理。根据国内外文献报道和野外考察,从术语学角度将冰川颤痕分为狭义和广义两种。广义冰川颤痕,包括曲锥形擦口（狭义颤痕）、半月形裂口、新月形凿口、新月形裂纹和新月形断口5种。测量统计结果显示,23组新月形断口的排列间距,KS和JB检验均符合正态和伽玛分布（置信度95%）,与岩石节理（破裂）的间距特征一致;25组新月形凿口和35组新月形裂纹的排列间距,KS检验符合正态分布和伽玛分布,JB检验不符合正态分布（置信度95%）。证明颤痕在空间分布上大体保持相等的破裂间距,基本符合饱和模式理论。颤痕的定向性、成组特征具有明确的环境意义,与擦痕、擦面的地貌组合是重要的冰川遗迹判别标志。缺少冰蚀地貌组合的孤立“颤痕”,不具有指示冰川作用的价值。近年报道的山东鲁山没有“颤痕”等冰川遗迹。     

丽江干河坝冰-岩碎屑流地貌、沉积特征与成因机制分析

2004年3月12日,云南省丽江市玉龙雪山南坡发生了较大规模的冰-岩碎屑流型高速远程滑坡。位于斜坡顶部（高程为4 337~5 350 m）的岩体和冰川块体沿着高陡岩壁向下滑动,在峡谷地形控制下于干河坝内形成体积约11.2×10⁶ m³的滑坡堆积体。本文通过遥感影像分析和现场调查,对干河坝冰-岩碎屑流的地貌与堆积特征进行了详细研究,初步阐释了干河坝冰-岩碎屑流发生的成因机制和运动过程。研究结果表明,节理裂隙发育、源区冻融作用加剧和历史地震效应是此次地震的诱发因素。地形的坡度变化特征、滑体表面“乘船石”结构及内部岩屑的定向排列表明滑坡的运动过程可分为碰撞破碎阶段和扩散堆积阶段。滑坡堆积区广泛分布的“冰川乳坑”和冰水沉积物暗示堆积体底部松散沉积物减阻或是干河坝冰-岩碎屑流具有远程效应的有利因素。深入理解干河坝冰-岩碎屑流的地貌特征及运动学过程,对揭示高速远程滑坡的超强运动机理具有重要的理论意义,同时对我国西部高寒山区大型滑坡灾害的预测预警亦具有现实意义。     

大兴安岭北段富克山岩浆弧的组成:对蒙古—鄂霍茨克洋南向俯冲的制约

富克山岩浆弧呈北东向分布于大兴安岭北段富克山—古莲河一带,其物质组成、形成时代及其空间展布规律对于研究蒙古—鄂霍茨克洋晚三叠世地质构造演化具有重要意义。本文对其内的辉长岩、闪长岩、花岗闪长岩进行了岩石学、地球化学及锆石U-Pb定年分析研究,探讨大兴安岭北段晚三叠世时期的构造背景。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得辉长岩、花岗闪长岩的结晶年龄分别为(205.7±2.2) Ma、(203.2±2.5) Ma,反映了晚三叠世的构造岩浆事件。岩石学和地球化学研究表明,辉长岩、闪长岩具有富钠、高铝、高钙、高镁、高Mg^#值、低钛等特征,属于拉斑系列与钙碱性过渡系列岩石,无明显的Eu负异常,相对富集LILE和LREE,亏损HFSE。花岗闪长岩具有高硅、富钠、高铝、低镁等特征,属于钙碱性系列岩石,高Sr,低Y、Yb,无明显的Eu负异常,显示了O型埃达克质岩石的地球化学特征。富克山岩浆弧的空间展布,具有由北向南的分布规律,指示了蒙古—鄂霍茨克洋具有往南的俯冲极性。     

基于聚落考古信息的中国北方农牧交错带东段历史耕地覆盖格网化重建*

中国北方农牧交错带是半农半牧、时农时牧的地带,此类区域因其独特自然环境和社会经济发展过程,准确地重建耕地覆盖难度较大。采用能够指示农业活动时空位置的考古遗址信息重建历史耕地覆盖,是提高此类区域耕地覆盖重建结果可靠性的有效途径之一。本研究选择位于中国北方农牧交错带带宽最大的东段作为研究区,使用聚落考古信息与历史文献重建了辽、金、元、明4个时期5'×5'的耕地覆盖变化。结论如下: (1)从辽代至明代,研究区耕地面积总量减少了98.0%,元明时期的耕地显著少于辽金时期,表明该区发生了从半农半牧到牧业的根本转变。(2)辽代耕地分布范围最大,金代耕地分布范围有所缩小,辽金时期均呈现“插花式”的分布格局,元代耕地分布范围急剧缩减,至明代仅有零星耕地分布。(3)研究区耕地覆盖变化受气候变化和人文因素的双重影响。辽金时期,气候相对温暖湿润,统治者重视农业发展; 元明时期,气候寒冷干燥,民族习惯以牧为主。基于聚落考古信息重建的历史时期耕地覆盖,不仅再现了该区域“插花式”的耕地分布格局,还刻画了该区由农转牧的土地利用变化过程。     

桂北龙胜上朗变镁铁质岩锆石UPb年龄及其地质意义

本文采用LAICPMS锆石UPb测年对桂北龙胜地区上朗变镁铁质岩进行年代学研究。2件年代学样品给出近乎一致的年龄信息,集中在(114.8±1.6)、(152.0±5.0)、(213.9±3.5)、(274.6±9.4)、(442.5±6.7)、(553.5±9.2)、(774.2±5.9)和(822.0±10.0) Ma等8个年龄峰值。锆石成因类型研究表明,(774.2±5.9) Ma锆石为样品中最年轻的岩浆锆石,代表上朗变镁铁质岩的侵位时代。UPb年龄大于(822.0±10.0) Ma的锆石为捕获锆石,代表岩浆侵位过程中捕获物质的时代。(114.8±1.6)、(152.0±5.0)、(213.9±3.5)、(274.6±9.4)、(442.5±6.7)和(553.5±9.2) Ma为热液锆石年龄,代表变镁铁质岩成岩后遭受后期构造热事件影响的时限。其中,(442.5±6.7) Ma代表寿城—三门断裂韧性变形的时代,与区域NNE向韧性断裂的变形时代一致。而小于(442.5±6.7) Ma的热液锆石年龄,表明岩石韧性变形后遭受多期构造热事件的影响。泛非期(553.5±9.2) Ma热液锆石的存在,表明华南大陆曾受泛非构造热事件的影响,应具有冈瓦纳大陆的亲缘性。     

川北侏罗系大安寨段湖相混积层系沉积特征与发育模式*

四川盆地侏罗纪大安寨段沉积时期水体富营养化,形成了介壳灰岩—泥页岩的湖相混积层系,为混积岩沉积机制研究提供了“天然实验室”。综合利用岩心、测井、录井等资料,以川北仪陇—营山地区为研究区,对大安寨段的岩性分类与沉积相展布特征进行研究,并讨论了该湖相混积层系的沉积过程与控制因素。结果表明: 大安寨段湖相混积层系以介壳组分与细粒硅质碎屑(包含黏土矿物)的混杂与交替为主,整体上可划分为一个完整的湖侵—湖退沉积旋回,大一亚段与大三亚段沉积时期介壳滩分布面积较大,大二亚段则广泛发育半深湖—深湖亚相,此外浅水介壳灰岩可在重力流驱动下于深水环境中发生搬运与再沉积作用; 混积过程主要为相混合与间断混合模式,混积作用受控于湖平面升降变化、物质来源、地质营力等因素,湖平面的升降变化控制着不同沉积微相的分布,地震、风暴浪等触发机制引起的重力流沉积促使不同微相与物质来源的沉积物(陆源碎屑搬运、生物—化学碳酸盐沉积、远源细粒物质悬浮等)相互混合,增加了混积岩内部的杂乱程度并扩大了混积岩的平面分布范围。本次研究建立了仪陇—营山地区大安寨段湖相混积层系沉积过程模式,可为陆相页岩油气勘探和相似地质背景下混积作用的成因研究提供借鉴和参考。     

柴北缘东段及周缘侏罗系发育特征及其对构造活动的响应

为研究柴北缘东部及周缘侏罗系发育特征及其对构造活动的响应,笔者等基于柴北缘东段红山、霍布逊及德令哈凹陷侏罗系野外地质调查,通过地层接触关系追踪、二维地震资料解释以及岩性岩相突变特征分析,同时与中国西北地区其他典型的盆地侏罗系发育特征进行对比分析,研究表明,在中国西北多个板块的相互作用的构造背景之下,柴北缘东段燕山期构造运动Ⅰ幕发生在早—中侏罗世,以古地理与古构造环境较为均一、发育粗碎屑凹陷、每个凹陷内具有幕式沉积充填特征,与中国西北其他盆地对比,此幕构造运动波及面大,但强度较弱,推测与中国西北周边各板块碰撞造山之后的伸展作用相关;燕山期构造运动Ⅱ幕发生在晚侏罗世—早白垩世,此幕构造运动导致古地理与古构造环境向新的环境转变,以中—上侏罗统之间的角度不整合、白垩系及晚侏罗统的残缺不全为特征,推测与拉萨地块与欧亚板块碰撞以及蒙古—鄂霍茨克洋的关闭及Kolyma—Omolon地块的碰撞有关。     

蒙山峨峪口砾石堆积堤的年代学研究

准确界定蒙山峨峪口砾石堆积堤的形成时代,对于探明其成因、澄清山东中低山丘陵第四纪冰川有无之争,是一个需要解决的科学问题。峨峪口堆积垄岗砾石组构、沉积构造、地貌组合等标志,均指向其为山洪泥石流堆积物,且为暴发频率极低、发展周期较长的水石流或稀性泥石流堆积。其下伏第四纪沉积物OSL埋藏年龄和AMS¹⁴C年龄可作为砾石堆积堤形成时代的最老约束参考年龄,当地村民迁居此地的历史可作为最小约束参考年代。OSL测年结果为2.1～2.3 ka BP,AMS¹⁴C测年结果为951～1522 cal AD,证明砾石堆积堤为数百年前形成的历史泥石流遗迹。