西秦岭两当地区太阳寺岩组碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄：形成时代与源区特征

选取西秦岭两当地区太阳寺岩组的变质碎屑岩为研究对象,依据CL图像,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年方法,探讨两当地区太阳寺岩组的形成时代与物源。两当地区太阳寺岩组的锆石U-Pb年龄及与邻近地层的变质变形关系和时代对比表明,太阳寺岩组的沉积时代为426~420Ma,为晚志留世—末志留世。太阳寺岩组的碎屑锆石年龄谱可分为4组：500~420Ma、955~550Ma、1866~1227Ma和3039~2132Ma。早古生代年龄组呈现最强的烈峰值特征,峰值为438Ma,该组锆石物源以西秦岭北缘构造带为主;新元古代年龄组的碎屑锆石物源为西秦岭北缘构造带和北祁连造山带;中元古代和古元古代—新太古代年龄组的碎屑锆石物源主要来自于北祁连造山带和西秦岭北缘构造带基底岩系。综合分析认为,西秦岭北缘构造带为天水两当地区太阳寺岩组碎屑沉积物的主要源区。     

泰国清莱地区三叠纪南邦群碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

对于中国滇西和东南亚地区古特提斯缝合带对比一直存在诸多争议。在泰国清莱地区三叠纪南邦群中采集4件碎屑岩样品,进行岩石学、地球化学和锆石U-Pb测年研究。岩石学和地球化学研究表明,该套碎屑岩的源岩主要为基性—中基性岩石,卷入少量长英质岩石,物源区大地构造背景为岛弧带。所测得最古老锆石U-Pb同位素年龄为3269Ma±29Ma,绝大多数年龄集中形成3个峰值：280~250Ma、500~440Ma和1200~1100Ma,指示清莱地区三叠纪南邦群碎屑物源区主要为清莱岛弧火山岩带西部条带和前泥盆纪变质岩系。碎屑锆石年龄图谱的对比结果表明,原特提斯构造阶段之前,南邦地体与西澳大利亚发育类似构造—热事件;在原特提斯构造阶段之后,其构造—热事件特征与扬子构造域相类似,指示古特提斯洋的主洋盆应该在南邦地体以西,支持清迈构造带代表古特提斯主洋盆的观点。     

内蒙古苏尼特左旗北奥陶系砂岩物源分析及其地质意义

对内蒙古苏尼特左旗北奥陶系砂岩的岩石学和锆石年龄进行研究。镜下特征显示该套砂岩为岩屑砂岩,含有较多的火山岩屑;砂岩颗粒骨架成分图解显示其来自再旋回造山带。应用LA-ICP-MS测年技术对该套砂岩进行碎屑锆石分析,其年龄峰期从小到大可分为:1440~574Ma,主峰值年龄为506Ma,次峰值年龄为442Ma;2650~799Ma,峰值年龄为767Ma;3874~936Ma,峰值年龄为887Ma;另外大于1000Ma的4颗单颗粒锆石年龄分别为1145Ma、1756Ma、2618Ma和2626Ma。通过邻区相关地块/地体年龄及岩浆事件的对比可知,该套砂岩的沉积时间约为440Ma,沉积物源主要来自于额尔古纳地块和兴安地块,并且沉积过程受到火山事件的影响。     

桂西二叠系喀斯特型铝土矿成矿物质来源的新认识:来自合山组碎屑岩地球化学证据

作为世界铝土矿的第二大矿床类型的喀斯特型铝土矿,由于成矿过程的复杂性,其成矿物质来源研究一直是国际学术界的难题。我国桂西喀斯特型铝土矿成矿母岩的来源,虽然经过了几十年的研究,但也一直未得到合理解释。本文对桂西那豆矿区合山组3个铝土矿和4个碎屑岩样品进行了系统的矿物学、主微量、碎屑锆石U-Pb定年及其微区原位Hf同位素分析,结果表明铝土矿和合山组碎屑岩可能来自同一个源区。碎屑岩和铝土矿中锆石U-Pb年龄谱均出现单一的高峰,峰值分别为253 Ma(71%)和262 Ma(78%),该年龄与合山组和茅口组之间的界限年龄(260.4±0.4 Ma)很相近,暗示合山组铝土矿和碎屑岩的物源可能为二叠纪火山岩。矿物学和主微量元素特征显示源区岩石表现出酸性岩浆岩的特征,铝土矿锆石对应εHf(t)为-0.7~-26.7,排除了来自峨眉山大火成岩省的可能性。结合该区岩相古地理特征、Hf同位素特征和碎屑锆石的Th/Nb-Hf/Th和Th/U-Nb/Hf构造判别图解,推测桂西铝土矿的物源可能主要来自古特提斯二叠纪岩浆弧。这一研究不仅为该区争论不休的铝土矿物源问题提供了新证据,而且为研究世界上其他地区喀斯特型铝土矿提供了新的研究思路。     

黄海中北部和渤海东部表层沉积物轻矿物特征及其指示意义

对采自黄海中北部和渤海东部的233个表层沉积物样品的轻矿物含量、分布特征和矿物组合等进行了分析,对其指示意义进行了讨论。结果表明,轻矿物组成主要是现代黄河物质与海区周边近源物质相互叠加的结果,黄、渤海潮流系统对轻矿物的分布具有重要影响。现代黄河物质主要分布于渤海南部、环山东半岛泥质区、北黄海西部泥质区和南黄海中部泥质区,以高含量的云母为典型特征。辽东半岛东南侧近海一带的高成熟度细砂质沉积则可能为全新世海侵所形成的残留沉积。钾长石是近源花岗岩等酸性岩浆岩的敏感指标。云母分异指数可用来指示云母类矿物的搬运路径,表征云母类矿物之间的水动力分异程度。以云母为示踪剂,本文揭示了两条黄河悬浮物质的运移路径:大多数云母主要沿山东半岛北侧,绕经成山角,向南黄海输送;另有少部分在北黄海西部冷涡环流的驱动下,从山东半岛北侧近海向北黄海西部泥质区搬运,然后再沿黄海暖流的路径向渤海东部输送。     

长江河水~(87)Sr/~(86)Sr值的季节性变化及其指示意义:以长江大通站为例

在长江下游大通水文站进行了为期1年的每2周1次的水样采样,分析测试其Sr含量及其同位素组成。结果表明,长江溶解Sr浓度在1.74~2.92μmol/L之间变化,87Sr/86Sr值的范围为0.710125~0.710965,河水Sr含量及同位素组成出现明显的季节性差异,表现为从洪水季节开始87Sr/86Sr值逐步升高,至12月达到最高值后缓慢下降并在下一个洪水季节到来时升高。研究认为,下游河水87Sr/86Sr值的季节性变化主要受流域降雨的时空变化所导致的物源相对贡献比例变化控制。受季风气候影响,当洪水期短期强降雨集中在上游地区时,强烈的风化使得上游贡献增多,致使下游河水Sr同位素组成迅速降低。采样期间(2011年1~5月)中下游的持久干旱致使中下游硅酸盐岩风化对河水Sr贡献减少从而造成河水同位素组成持续降低。同时,基于全年样品数据计算得出长江溶解Sr同位素组成的入海特征值为0.710628,Sr通量为1.9×109mol/a。研究结果表明河水Sr同位素组对流域极端气候的响应较好,可为今后使用历史时期物质Sr同位素研究解释极端气候变化奠定基础。     

西昌市柳家河沟泥石流成因分析及防治

柳家河沟泥石流是近几年发生的较为典型的泥石流。通过遥感解译和野外调查,发现其发生主要受该区域地形地貌、降雨条件和物源条件影响。分析其运动特征,认为该柳家河沟依然存在发生较大型泥石流的可能。提出以拦加固为主,以防护为辅的防治方案。     

宜昌砾石层重矿物组合特征及物源示踪分析

广泛分布于宜昌至枝江—松滋一带的宜昌砾石层,对江汉平原乃至长江中游的地层划分、地貌演化、古环境变迁以及长江的形成与演化等研究具有重要意义。本研究在课题组前期研究的基础上,以本区内最具代表性的6个剖面为研究对象,对0.125~0.063mm粒级粉细砂质沉积物的重矿物特征进行了分析,结果显示宜昌代表性剖面砾石层细颗粒粉砂质沉积物的重矿物组合基本一致:锆石—绿帘石—白钛石—赤褐铁矿—钛铁矿—磁铁矿。源-汇分析表明,重矿物组成所指示的源区原岩类型除了三峡地区的还有长江三峡以西的金沙江、岷江、嘉陵江及乌江流域;经与长江及江汉平原西缘各河流的重矿物组合比较发现,宜昌砾石层的稳定重矿物组合特征与现代长江河漫滩和低矮阶地沉积物的重矿物组合一致。综合分析认为宜昌砾石层是于早更新世长江贯通三峡时形成的冲积扇,结合前人对宜昌砾石层形成时代的研究,推断三峡贯通的时间应该在1.0Ma BP左右。     

豫西济源盆地侏罗系泥质岩地球化学特征及其 环境和物源示踪

本文通过对济源盆地侏罗系泥质岩样品的微量元素及稀土元素测试,探讨了其形成的环境和物源。稀土元素球粒陨石标准化后表现为轻稀土元素富集的右倾式,δEu均值0.64,中度负异常,δCe均值0.90,轻微亏损,LREE/HREE、(La/Yb)N均值分别为9.1和9.5,轻重稀土分异明显。利用地球化学方法分析了该盆地侏罗纪沉积环境及物源特征,结果表明:济源盆地侏罗纪总体处于弱氧化—还原环境,且还原性自下而上依次减弱,水体逐渐变浅;早侏罗世鞍腰组和中侏罗世早期杨树庄组沉积时期,济源盆地处于鄂尔多斯大型盆地开放体系中,气候逐渐干旱并未影响水体盐度,总体为淡水沉积;中侏罗世晚期马凹组沉积时期,太行山复背斜隆升使济源盆地完全封闭,气候干旱造成水体盐度增大,总体为半咸水沉积;济源盆地侏罗系沉积物源自下而上有长英质物质逐步减少、基性火成物质逐步增加的趋势,说明济源盆地在侏罗纪受到太行山复背斜隆升和剥蚀的控制,其早期大量物源来自复背斜上被剥蚀的复旋回长英质盖层,到晚期,随着复背斜的隆升和剥蚀的加强,其核部古元古—太古界基性物质成为盆地重要的沉积物源之一。与此同时,秦岭造山带也向济源盆地侏罗系贡献了部分物源。因此,济源盆地的侏罗系揭示了太行山复背斜逐步隆升-剥蚀的过程,成为我们理解华北克拉通破坏的一个重要窗口。     

内蒙古隆起晚古生代构造隆升的沉积记录

内蒙古隆起位于华北克拉通与兴蒙造山带的过渡部位,受古亚洲洋俯冲、闭合过程的影响,在晚古生代发生了重要的构造隆升。华北盆地北缘紧靠内蒙古隆起,其晚古生代沉积记录了内蒙古隆起的构造活动历史。本文对盆地冀北—辽西地区的晚石炭—中三叠世地层进行详细的沉积体系分析和物源研究,结果表明:1盆地由远滨—滨岸、扇三角洲、三角洲、河流四种沉积体系充填而成,总体上经历了由海陆交互到陆相的进积充填过程。在晚石炭—早二叠世,盆地边缘发育扇三角洲和河流体系,盆地内部由远滨—滨岸、三角洲与河流体系组成。在中二叠—中三叠世期间盆地整体发育河流体系。盆地的沉积中心位于唐山、宝坻一带;2古水流数据、碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素表明盆地物源来自内蒙古隆起,源岩由中上元古界碎屑岩和碳酸盐岩、寒武—奥陶系碳酸盐岩、晚古生代岩浆岩以及少量前寒武结晶基底组成。大量沉积岩碎屑颗粒表明内蒙古隆起在晚古生代被沉积盖层所覆盖,在二叠纪末期花岗岩以及片麻岩砾石的出现代表了内蒙古隆起隆升和侵蚀作用的加强;3根据沉积体系和物源变化将盆地划分为三个充填序列,这些序列记录了内蒙古隆起的隆升和侵蚀过程。晚石炭—早二叠世充填序列以沉积岩砾石、泥盆纪碎屑锆石和凝灰岩夹层为特征,物源来自沉积盖层和晚古生代火山岩。该序列记录了内蒙古隆起陆缘弧的初始隆升和同期火山活动。中晚二叠世充填序列以河流环境下的火山碎屑岩和火山岩为主要特征,记录了华北北缘与南蒙地块的碰撞过程,碰撞导致内蒙古隆起的隆升,同时伴随火山喷发。早中三叠世充填序列以辫状河粗碎屑和花岗质砾石为特征,记录了古亚洲洋闭合后的伸展环境。