中国大陆构造及动力学若干问题的认识

中国(东亚)大陆受特提斯、古亚洲和太平洋构造体系的制约,具有复杂的地体构架和特殊的岩石圈结构。本文从地学前沿——大陆动力学的视野出发,围绕中国大陆构造及动力学四个方面的研究,总结已有的进展并提出新的思考:①中国大陆板块下的构造和整个地幔运动的构架:地震层析资料揭示西太平洋板片向西俯冲到东亚大陆之下,其倾角逐渐减小,最后近水平地插进400～600km深度的地幔过渡带中,成为箕状几何形态的超深俯冲板片。印度岩石圈板片超深俯冲至青藏高原之下～800km的深度,在喜马拉雅西构造结部位发生双向不对称深俯冲,印度岩石圈板片向东俯冲至东构造结东侧之下300～500km的深度。②中国大陆变质基底的再活化:中国大陆的大部分陆块未受显生宙以来构造、变质和岩浆事件的改造与激活,在冈瓦纳大陆北缘的印度陆块和阿拉伯陆块北缘还发育有形成于泛非期(530～470Ma)的造山带,其影响范围至高喜马拉雅、拉萨地体和三江地区。新生代的变质活化普遍出现在喜马拉雅、南迦巴瓦、拉萨地体和三江-缅甸地区,最新的变质年龄仅2～1Ma(南迦巴瓦)。③中国主要高压-超高压变质带的大地构造背景及深俯冲-折返机制:中国及邻区含榴辉岩的高压-超高压(HP/UHP)变质带有洋壳(深)俯冲和陆壳(深)俯冲之分。青藏高原中,大部分洋壳俯冲形成的高压/超高压变质带与原-古特提斯洋盆中诸多微陆块之间的小洋盆的汇聚碰撞有关,陆壳深俯冲作用有两种机制,它们分别是大陆块之间剪式碰撞和撕裂式岩石圈舌形板片的深俯冲。④中国大陆造山带的深部物质可经3类机制挤出,即深部地壳物质"牙膏式"挤出、侧向挤出和"挤压转换式"挤出。     

泉州湾洛阳江河口桐花树和秋茄红树植物中重金属元素的分布与富集特征

通过测定泉州湾洛阳江河口红树林区表层沉积物中酸提重金属元素含量及桐花树、秋茄两种红树植物各部位中重金属元素含量,分析了重金属元素在两红树植物不同部位的分布特征及其富集和迁移能力,并初步探讨了两种红树植物体内各重金属元素的主要来源。红树林区各采样点表层沉积物中重金属元素酸提量顺序为:FeMnZnPbCuCrN iCo,Cu和Pb的平均酸提量超过第一类海洋沉积物质量标准限值。同种元素在两种红树植物不同部位中的含量顺序一致:Cu为根枝叶;N i为叶根枝;Fe、Mn、Cr、Zn、Pb、Co为根叶枝。两种红树植物对N i、Cr、Cu、Zn、Fe、Mn的富集能力高于Co和Pb。秋茄对Cu、N i、Mn、Fe、Co的富集能力比桐花树略强些,而对Zn、Cr、Pb的富集能力则相对弱些;但两种植物对各元素的富集能力都达不到超富集植物的要求。两种植物对N i元素的富集能力都大于其他元素,且都集中在叶部,其他元素则主要集中在根部。除N i外,其余元素在两植物体内的迁移系数均小于1。桐花树中的Cr和秋茄中的Cu、Zn、Mn主要来源于林地沉积物,其他元素在两植物各部位均有不同的来源。     

赣南会昌橄榄玄粗岩矿物组合特征及成因研究

赣南会昌地区中基性火山岩的斜长石斑晶具有钾长石环边,基质中存在大量钾长石微晶的矿物组合特征,为其归属于橄榄玄粗岩系列提供了矿物学证据。基质中钾长石微晶与斜长石微晶共存暗示了会昌橄榄玄粗岩的地幔源区混合成因,与根据Sr-Nd-O-Pb同位素地球化学特征研究得到的结果一致。电子探针分析表明会昌橄榄玄粗岩中的角闪石属于钙质角闪石亚类,为镁绿钙闪石。采用3种钙质角闪石Al地质压力计及CaO地质温度计估算会昌橄榄玄粗岩中角闪石的形成压力约为8.03×108Pa,温度为985℃。角闪石的晶体化学特征表明会昌镁绿钙闪石形成于上地幔,从而为会昌橄榄玄粗岩的幔源成因提供了重要依据。     

华北东部地幔热柱的特征与演化

燕山运动以来,华北东部地区发生了翻天覆地之构造转变,构造体制从印支期末华北地块与扬子地块的拼贴-增生,转变为地幔热柱演化-区域伸展断陷。华北地幔热柱强烈上隆过程中,在岩石圈底部受阻并呈蘑菇状向外拆离流变,在使上部岩石圈发生热减薄-断陷的同时,向外拆离流变的地幔岩在盆地外围受到韧性剪切带的切割,导致深熔岩浆活动并带动围岩上隆,形成一系列次级隆起(幔枝构造)。地形地貌上亦从东部隆起的高原转变为一盆多山耦合格局——地幔热柱上部的热减薄断(拗)陷与外围的一系列幔枝构造的空间有机组合,即华北东部裂陷盆地西与太行造山带、北与燕山造山带、东与朝鲜半岛、南与大别造山带(即中心裂陷盆地与外围各幔枝构造)均为盆-山耦合关系。     

松嫩平原氟中毒区地下水氟分布规律和成因研究

自中新生代以来,在松嫩平原巨大的断陷盆地内沉积了巨厚的古近-新近系和第四系沉积物,形成了由潜水和承压水组成的大型蓄水构造。该区潜水和第四系承压水氟含量较高,在194个样品中,氟的均值为3.45mg/L,范围值为0.25～14mg/L。饮用高氟地下水导致氟中毒大规范流行。研究表明高氟地下水主要分布在山前补给区-蒸发排泄区的过渡带和盆地中部地下水强烈蒸发带,地下水化学类型为HCO3-Na·Mg和HCO3-Cl·Na型,总溶解性固体含量为689.84～2005.6mg/L。高氟水的形成与气候、水文、地质构造、岩石与土壤、水文地质和水化学条件等自然因素有关,同时受不合理开采地下水等人为因素的影响。开展氟病区地下水环境特征和高氟水成因研究对于有效实施安全供水有重要意义。     

云南金宝山铂钯矿Sr-Nd-Os同位素组成:岩浆成因及演化分析

金宝山铂钯矿是峨眉山大火成岩省具有典型意义的岩浆Ni-Cu-PGE矿床,成矿岩体岩矿石Rb-Sr,Sm-Nd,Re-Os同位素特征表明:成矿岩浆为地幔柱成因并受到岩石圈地幔和地壳混染作用的影响。εNd(260 Ma)=-1.78~+0.81,介于地幔柱与岩石圈地幔之间但明显靠近地幔柱的同位素组成。γOs(260 Ma)=20~60,高于任何端元类型的地幔储集库,体现地壳混染作用的效果。模式分析认为,成矿岩浆形成演化过程中大约有10%的岩石圈地幔熔体混合并受到5%左右的下地壳混染。     

陕北地区石炭—二叠系天然气富集条件的认识

陕北地区天然气勘探成果表明,石炭—二叠系各层段均发现了气层或含气显示,具备了天然气富集成藏的基本地质条件。认为其天然气富集的主要条件是烃源岩的展布范围和生烃能力、有利沉积相砂体、现今低隆起构造部位所形成的岩性圈闭或岩性—构造圈闭、生排烃时间和流体运聚指向区域,这些有利油气地质条件的配置构成了天然气富集区并控制了气藏的分布。     

交口县岩溶水富集规律研究

岩溶地下水的运移及富集规律主要由当地的水文地质条件决定,在综合分析山西省交口县的水文地质条件基础上,总结出影响岩溶水运移和富集规律的主要因素,进而根据实际的勘察资料分析出交口县控制岩溶水的岩溶形态特征。以此为基础,对交口县岩溶水运移和富集规律作概括性的总结,同时根据当地的抽水井涌水量资料,将交口县岩溶水按不同程度划分为三个带,从而为交口县地下水的开发利用提供现实的依据。     

红层地下水富集规律

通过分析在山地丘陵区控制红层地下水富集的岩性、地质构造及地形地貌等主要地质因素,论证了红层地下水富集的水文地质特征,认为富水块段的形成通常并不是仅仅由某一因素单独决定的,而是岩性、地质构造及地形地貌等地质因素共同作用的结果,而这些因素的组合具有明显的规律性。进而根据水文地质及环境地质调查研究成果及丰富的实践经验,归纳总结了反映红层地下水富集的水文地质因素组合的基本规律。     

基于多重分形的表层土壤中重金属元素来源分析——以海南省琼海市为例

分形与多重分形已逐渐渗透到环境地球化学调查与评价领域,通过分形与多重分形方法、结合变异系数和富集系数,初步探讨了海南省琼海市表层土壤中重金属元素的来源。结果显示,研究区表层土壤中Pb元素的高含量区明显与琼海市南部地区几大农场的分布密切相关,显示Pb可能受人为因素影响强烈,As的富集可能来源于农业活动,Ni的富集主要来源于成土母岩的风化,其他元素受到后期人类活动影响较小或基本未受影响。