华北克拉通奥陶纪岩浆活动——来自河南安阳岭头地区白垩纪闪长岩中继承锆石U- Pb年龄的证据

通过高精度的LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,在太行山南段河南安阳县岭头一带白垩纪闪长质侵入岩中获得一批443.6±6.1 Ma(MSWD=6.3)的年龄数据,相当于晚奥陶世晚期,这是在华北克拉通内部发现的首例反映加里东期岩浆侵入活动的高精度锆石U-Pb定年数据,为揭示华北克拉通早古生代构造岩浆演化提供了依据。结合区域上同期构造岩浆事件的特点,认为443.6±6.1Ma的锆石可能为华北克拉通板内裂解拉张作用的产物,它是奥陶纪晚期(440 Ma前后)古劳亚大陆分裂,华北克拉通漂离加拿大地盾和北美内陆地台,同时形成北太平洋——这一影响全球的构造地质事件在华北克拉通内部的响应。鉴于稳定克拉通地区奥陶纪岩浆侵入活动与金刚石原生矿存在极高的关联度,本次发现也为在鹤壁地区寻找金刚石原生矿提供了重要参考。     

华北克拉通南缘小秦岭地区花岗质浅色脉体锆石U-Pb年龄、稀土元素特征及其地质意义

小秦岭地区发育有大量古元古代晚期的花岗质浅色脉体, 这为理解同时期华北克拉通南缘的深熔作用和构造演化提供了重要的窗口。本文对小秦岭地区三条花岗质浅色脉体中的锆石开展了CL图像、LA-ICP-MS U-Pb年代学及稀土元素的研究。浅色脉体中的锆石具有深熔成因锆石的斑杂状、平面状或弱振荡环带的内部结构及较为自形的外部形态特征, 测得的锆石207Pb/206Pb年龄分别为(1867±13) Ma (MSWD=0.22, n=21)、(1849±17) Ma (MSWD=0.79)和(1828±15) Ma (MSWD=0.33, n=20), 代表了该区深熔作用发生的时间。与上述三组年龄相对应, 其锆石稀土元素配分曲线由具较弱负Eu异常(Eu/Eu*=0.12~0.81)的重稀土相对富集型, 转变为中等负Eu异常(Eu/Eu*=0.29~0.61)的近平坦重稀土型、再到显著负Eu异常(Eu/Eu*=0.15~0.54)的重稀土富集型, 结合锆石Ti温度计获取其结晶温度为574~708 °C, 表明地壳深熔作用的发生可能与高角闪岩相-麻粒岩相的退变质作用有关。结合前人的变质年代学数据可知, 小秦岭地区1.87~1.82 Ga的深熔作用应与~1.95 Ga时东、西部陆块碰撞造山所致增厚地壳的长期抬升和冷却过程有关。     

青藏高原错那—沃卡裂谷中部电性结构及其动力学意义

藏南裂谷作为青藏高原最显著的伸展构造样式之一,是研究高原生长过程的重要窗口,但目前其深部成因机制仍存在较大争议。本文利用沿错那—沃卡裂谷中部的大地电磁数据,分析裂谷区域的大地电磁测深曲线特征和相位张量,并通过三维大地电磁反演获得邛多江地堑和沃卡地堑深部电性结构。三维大地电磁反演结果显示,沃卡地堑和邛多江地堑深部存在一条连续的显著高导异常,并呈现“俯冲”形态,且上覆高阻结构体,而在邛多江地堑两侧浅部则分布低阻异常。结合早期的研究结果,本文支持错那—沃卡裂谷深部的高导异常为地壳部分熔融,可能与南向地壳流相关,并研究认为在南北向持续挤压作用下,裂谷下方的弱地壳层,通过解耦上地壳和下部地壳,促进了藏南裂谷系的发育。     

赣南西华山成矿花岗岩锆石U-Pb年代学和Hf同位素特征及其地质意义北大核心CSCD

赣南西华山钨矿是与侏罗纪花岗岩有关的大型石英脉型矿床,也是我国南岭成矿带赣南地区典型的钨矿床。本文选取西华山钨矿成矿花岗岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年、微量元素和Hf同位素分析,旨在揭示花岗岩的形成时间并推断岩石成因及其对成矿的指示。锆石U-Pb测年结果表明,西华山中粒黑云母花岗岩锆石206 Pb/238 U加权平均年龄为154.8±6.0 Ma。锆石形态、激光拉曼和地球化学特征表明,该花岗岩受到岩浆热液的影响。锆石的176 Yb/177 Hf和176 Lu/177 Hf比值较高,表明源岩浆有强烈的流体出溶作用。西华山黑云母花岗岩的εHf(t)变化范围较小,呈明显负值(-12.8~-10.8),且集中在华夏地块古老基底范畴内,指示其形成于古老地壳物质的部分熔融。     

川南柏香田地区早志留世石牛栏组风暴沉积的发现及意义

通过野外实测剖面和镜下薄片观察,于通过野外实测剖面和镜下薄片观察,在川南柏香田剖面早志留世石牛栏组下部发现一套风暴沉积,具有侵蚀底面、砾屑层、粒序层理、丘-洼状交错层理、沙纹层理以及风暴与平静天气形成的沉积物互层等风暴沉积特征。理想风暴沉积序列由6个沉积单元组成,根据剖面不同沉积单元间的排列组合,将其划分为4种风暴沉积序列,各序列间存在一定继承性,由下向上表现为远源型风暴向近源型风暴的转变、风暴强度逐渐增强的过程。结合更靠扬子东南缘的深水剖面重力流沉积的缺乏,可以推断早志留世石牛栏期研究区的沉积模式为碳酸盐缓坡。结合风暴的形成机制以及石牛栏组风暴沉积的发育特征可知（尤其是正粒序层理和典型丘状交错层理）：研究区早志留世处于中低纬度的古地理位置,可为上扬子区古气候及古扬子海盆演化提供依据;上扬子区早志留世同期异相地层存有争议,风暴沉积特征为石牛栏组、小河坝组、罗惹坪组等地层提供等时性对比标尺;川南早志留世石牛栏组沉积环境意见不一,风暴沉积为其碳酸盐岩缓坡环境提供证据资料。通过总结前人对风暴岩物性认识,结合上扬子区同期地层油气地质条件,可提供油气勘探新途径。川南柏香田剖面早志留世石牛栏组下部发现一套风暴沉积,发育侵蚀底面、砾屑层、粒序层理、丘-洼状交错层理、沙纹层理以及风暴与平静天气形成的沉积物互层等风暴沉积特征。理想风暴沉积序列由6个沉积单元组成,根据剖面不同沉积单元间的排列组合,将其划分为4种风暴沉积序列,各序列间存在一定继承性,由下向上表现为远源型风暴向近源型风暴的转变、风暴强度逐渐增强的过程。结合更靠扬子东南缘的深水剖面中重力流沉积的缺乏,可以推断早志留世石牛栏期研究区的沉积模式为碳酸盐缓坡。结合风暴的形成机制以及石牛栏组风暴沉积的发育特征可知（尤其是正粒序层理和典型丘状交错层理）：研究区早志留世存于中低纬度的古地理位置,可为上扬子区古气候及古扬子海盆演化提供依据;上扬子区早志留世同期异相地层存有争议,风暴沉积特征为石牛栏组、小河坝组、罗惹坪组等地层提供等时性对比标尺;川南早志留世石牛栏组沉积环境意见不一,风暴沉积为其碳酸盐岩缓坡环境提供证据资料;总结前人对风暴岩物性认识,结合上扬子区同期地层油气地质条件,提供油气勘探新途径。     

河北中南部平原土壤重金属元素存在形态及生物有效性分析

本文以河北省中南部平原农田表层土壤为研究对象,对表层土壤中7种重金属元素的形态含量进行了统计和分析,对重金属元素的生物有效性进行了评价,并运用相关分析法,对影响重金属元素生物有效性的因素进行了研究。结果表明,研究区表层土壤7种重金属元素的有效态含量以Cd最高,达36.83%,潜在生态危害性较大;其次为Pb,达13.37%,其中碳酸盐结合态达到12.38%,由于土壤呈中性或偏碱性,Pb元素的迁移能力较弱,其潜在危害性较小;Cu、Hg、Cr、As、Zn重金属元素含量均以稳定态的含量存在,之和均在90%以上,表明其潜在危害性较小;研究区土壤重金属元素的活性系数和迁移系数大小顺序为:CdPbHgCuZnAsCr和CdHgAsCuPbZnCr,其中Cd的活性系数和迁移系数平均值分别达到0.330和0.160,展现出较强的生物活性、不稳定性和迁移能力,其他重金属元素在土壤中活性系数(Pb除外)和迁移系数均较小,生物活性较弱,在土壤中稳定存在,由土壤中向植物中的迁移能力弱;研究区不同的重金属的生物有效性与其影响因素的关系不尽相同,其主要因素是土壤重金属元素全量,其次为p H、TOC、CEC、粘粒含量等,二者关系复杂。     

南祁连化隆地区鲁满山花岗岩的岩石成因:地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素约束

位于南祁连化隆地区的鲁满山花岗岩体,岩石类型主体为黑云二长花岗岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年测得其成岩年龄为(452.9±1.8)Ma,属于加里东期岩浆活动的产物。化学组成上,岩体具有高硅、富碱的特征,属于弱过铝质高钾钙碱性系列。微量和稀土元素组成上,岩体富集大离子亲石元素Rb、U、Th、K和Pb,亏损Ba、Sr、Ta、Nb、P、Ti,具明显轻稀土富集,重稀土亏损特征,显示较强烈的负Eu异常(δEu=0.06~0.55,平均0.31),综合地质地球化学资料指示该岩体应属于高分异的Ⅰ型花岗岩。锆石Hf同位素分析结果显示,岩体的εHf(t)为-7.4~0.1,二阶段模式年龄介于1425~1930 Ma,指示成岩过程中应有亏损地幔组分参与,其壳源源区很可能包括化隆岩群。结合区域构造演化,认为鲁满山花岗岩体形成于柴北缘洋壳与中南祁连陆壳俯冲碰撞的地球动力学背景下,由幔源岩浆与其诱发的地壳物质熔融产生的长英质岩浆在地壳深部混合后再经历分异演化形成。     

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。     

华北地块南缘花山、五丈山岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及成因

花山复式岩体位于华北地块南缘,采用LA-ICP-MS技术测得复式岩体中的中细粒似斑状黑云二长花岗岩的锆石U-Pb年龄为128±1Ma,此年龄被解释为成岩年龄。该岩体及邻近的五丈山岩体中花岗岩具有高硅、富碱特征,为准铝-弱过铝质高钾钙碱性系列;在稀土和微量元素上,富集LREE、Rb、Ba、K、Sr等大离子亲石元素,亏损HREE、Zr、Hf、Ta、Nb、P、Ti等高场强元素,总体上Eu异常不明显,显示出I-A过渡型花岗岩的特征。锆石Lu-Hf同位素组成表明,花山花岗岩的ε_Hf(t)主要变化于-25.8~-19.6之间,t_DM2为2.81~2.43Ga,显示源区物质以古老的壳源物质为主,有年轻组分的参与。与岩体外围多金属成矿年龄的对比分析发现,外围金、钼矿床与花山复式岩体的年龄一致,比五丈山岩体晚20~25Ma,表明金、钼矿的形成与花山岩体在时空上联系密切,该岩体可能为成矿提供了热源。     

“大洋板块地层”的重建与意义——以藏南仲巴地区为例

混杂岩是古增生楔存在的标志之一,一般由枕状玄武岩、灰岩、放射虫硅质岩、硅质页岩、砂岩等混乱无序组成。目前"大洋板块地层"(OPS)运用放射虫地层学方法对混乱的增生楔断片进行重建取得了良好效果,并清晰地展示了大洋板块俯冲和洋底物质连续增生的历史。在西藏仲巴地区填图过程中,结合放射虫年代学分析鉴定结果,以OPS重建的思路和理论作为指导,重建了仲巴地区混杂岩的大洋板块地层,并恢复了该区域特提斯洋在洋中脊大洋板块增生至消亡的岩石序列,自下而上分别为侏罗纪海山玄武岩、海山覆盖物侏罗系—白垩系碳酸盐岩、海山周围沉积的侏罗系—白垩系放射虫硅质岩和硅质页岩,以及海沟附近的白垩系陆源碎屑岩等,为特提斯洋大洋板块俯冲的方向、持续时间和古大地构造环境提供了信息。