中亚造山带东段构造演化研究进展:前言SCIEI北大核心CSCD

作为显生宙最大的增生型造山带,中亚造山带夹持在西伯利亚克拉通和中朝克拉通、塔里木古陆之间,其形成与古亚洲洋演化紧密相关。其在漫长的地质演化历史中,经历了小洋盆俯冲作用导致的陆壳增生,多块体拼贴和后续变形作用造成的陆壳改造,以及随之伴生的多期次岩浆-变质作用。中亚造山带具多样的结构构造、物质组成,蕴藏大量的金属与非金属矿产资源,保存了亚洲大陆古生代增生聚合和洋陆格局转变的重要信息,是中外地质学者探讨大陆动力学演化过程的重要研究对象。     

东天山图拉尔根铜镍硫化物矿床PGE和Re-Os同位素特征及其对成矿的约束

中亚造山带南缘东天山地区是我国战略资源Ni的重要产区,图拉尔根矿床是该地区众多铜镍矿床中以岩体高矿化比例为特色的矿床。图拉尔根杂岩体由晚石炭世基性岩体(辉长岩、角闪辉长岩)和早二叠世超基性岩体(二辉橄榄岩、角闪橄榄岩)组成,矿体呈透镜状、“悬浮”状产出于超镁铁岩体的中部和中上部,矿化类型为块状/半块状、海绵陨铁状、稠密/稀疏浸染状、星点状、斑杂状以及少量珠滴状矿化。不同类型矿石∑PGE变化较大(10.8×10^-9～208×10^-9),除块状矿石样品外,其他类型矿石(S<15%)S与PGE、IPGE与PGE元素之间均显示良好正相关,表明PGE含量变化主要受控于R因子(100～5000)变化;块状矿石的上述元素间呈现离散现象,亦反映单硫化物固溶体分异的影响。母岩浆中Pt和Pd的显著亏损以及矿石中Cu和Pd的强烈解耦,表明图拉尔根母岩浆经历了深部硫化物的熔离。Pd/Ir比值揭示的高镁玄武质岩浆性质和含水地幔源区可能的低程度部分熔融,表明源区硫化物残留也可能造成PGE的亏损。图拉尔根矿床的¹⁸⁷Os/¹⁸⁸     

A Preliminary study on deep geodynamic process of Xar Moron tectonic belt in eastern Central Asia Orogenic BeltSCIEI北大核心CSCD

板块汇聚边缘的陆壳厚度变化与构造和岩浆过程的动态相互作用有着错综复杂的联系,也是对深部地球动力学背景的直接响应。西拉木伦构造带是中亚造山带东部重要的汇聚板块边界,查明其浅部构造变形及深部动力学过程对于理解中亚造山带构造演化具有重要意义。本文通过野外地质工作查明晚二叠世-早三叠世西拉木伦构造带的上地壳发育一系列北东向、轴面向南东倾的宽缓褶皱以及向南东逆冲的断层,变形样式属于薄皮构造,显示出由北西向南东挤压的单向构造应力背景,平衡剖面恢复显示此时期构造变形造成地表~30%的缩短以及~4km的浅部地壳增厚。利用林西地区火成岩全岩La/Yb比值和锆石Eu/Eu*参数构建的年龄-地壳厚度曲线揭示,二叠纪早-中期地壳厚度从49km连续减薄到33km,反映此时期整体处于伸展环境。二叠纪晚期至三叠纪初期,地壳厚度增加了~15km,峰值厚度达~48km,这个迅速的地壳增厚过程可能是岩浆作用导致的地壳垂向增生和构造作用产生的造山带物质堆叠综合作用的结果。本文根据构造带同汇聚期岩浆岩面积和地壳厚度估算造山作用形成了~11%的新生陆壳。同时,两个时期的深部壳幔相互作用方式也有不同,二叠纪早期西拉木伦构造带火成岩锆石的εHf(t)值相对较高(6.1~19.9;均值10.1),δ^(18 )O值较分散(5.1‰~8.3‰),指示岩浆在形成过程中有幔源物质的加入,示踪了林西地区深部与软流圈上涌有关的伸展过程;而晚二叠世至三叠纪初期花岗岩锆石εHf(t)值相对下降(-1.1~17.2;均值9.3),δ^(18 )O值仍高于幔源值(>5.9‰),揭示同源地幔岩浆的持续重融改造过程。综合沉积环境、地壳厚度变化、岩浆岩同位素变化、地壳增生量及地表单向构造应力背景等特征,本文提出西拉木伦构造带可能经历了地幔俯冲;而早-中二叠世的软流圈上涌和晚二叠世-早三叠世的下地壳及岩石圈地幔密度增大,可能是发生地幔俯冲的深部地球动力学原因。     

中亚成矿域锂矿床成矿规律及成矿模式SCIEI北大核心CSCD

中亚成矿域发育一系列锂矿床,这些矿床主要分布在西伯利亚克拉通南部的造山带中,矿床的形成具有多期性,包括前寒武纪(1.85~1.83Ga)、晚寒武世-早奥陶世(494~483Ma)、早二叠世(294~272Ma)、晚三叠世-早白垩世(220~180Ma)和早白垩世(139~121Ma)等5个成矿期,矿床类型主要为伟晶岩型和花岗岩型。基于成矿构造背景和锂成矿特征的研究,以重要构造线为界,将成矿域划分为2个成矿省和7个成矿带:(1)阿尔泰-东萨彦成矿省,位于成矿域的西部,包括阿尔泰、桑吉伦高地和东萨彦等3个成矿带,主要发育伟晶岩型锂矿床,成矿作用集中在上述前4个成矿期,矿床形成与西伯利亚克拉通和古亚洲洋2个构造体系有关。(2)蒙古-鄂霍茨克成矿省,位于成矿域的东部,包括东外贝加尔成矿带以及Gobi Ugtaal-Baruun Urt和大兴安岭等2个锂远景成矿带,主要发育早白垩世花岗岩型锂矿床,矿床形成主要与蒙古-鄂霍次克构造体系有关。此外,在中国东天山发育少量晚三叠世伟晶岩型锂矿床,构成东天山锂远景成矿带,矿床形成与哈萨克斯坦-准噶尔板块和塔里木板块碰撞有关。中亚成矿域稀有金属花岗岩和大多数稀有金属伟晶岩为花岗质岩浆高分异结晶的产物,其结晶分异的驱动机制主要是热驱动。富含稀有金属的花岗岩和伟晶岩岩浆的形成温度偏低(~650℃),压力变化较大(500~170MPa);锂富集机理为岩浆结晶分异作用和流体不混溶作用。本次研究分别提出了阿尔泰伟晶岩型锂矿床的成矿模式“地壳熔融→深部花岗岩岩基→浅部稀有金属花岗岩岩枝-伟晶岩岩脉”和东外贝加尔花岗岩型锂矿床的成矿模式“地壳熔融→深部花岗岩岩基→浅部花岗岩-稀有金属花岗岩岩株”。     

内蒙古西乌旗大石寨组火山岩年代学和地球化学特征及地质意义

中亚造山带南缘二叠纪火山岩的成因及形成环境一直存在争议。本文以内蒙古西乌旗罕乌拉地区发育的大石寨组火山岩为研究对象,对其开展了野外地质、岩石学、锆石U-Pb同位素年代学、地球化学研究。大石寨组火山岩为一套中酸性火山熔岩-碎屑岩组合,岩性以流纹岩为主。锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年结果显示,2件流纹岩样品的~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值分别为276±0.81Ma(MSWD=1.3)和280±0.76Ma(MSWD=0.69),说明大石寨组流纹岩喷发于早二叠世,反映了早二叠世的构造岩浆作用事件。岩石地球化学研究表明,大石寨组火山岩为一套中酸性火山岩,以高硅、富碱为特征,Ti、Mg、Fe、Ca等元素含量较低;微量元素总体含量较高,具有一致的配分曲线,Rb、Th、U、K、LREE等大离子亲石元素相对于Nb、Ta、HREE等高场强元素明显富集;稀土元素总量偏高,具一致的右倾"海鸥式"配分型式。在微量元素原始地幔标准化蛛网图上显示明显的Ba、Sr、P、Eu和Ti的负异常。10000Ga/Al平均值3.6。地球化学特征显示该套火山岩具有岛弧火山岩的属性,类似A型花岗岩的地球化学特征,为高温低压下长英质地壳部分熔融的产物。结合地球化学特征及区域地质资料,大石寨组火山岩最可能形成于弧后扩张环境,是早二叠世古亚洲洋闭合前洋壳俯冲消减作用的产物。     

中亚造山带北山下—中二叠统物源分析及古地理意义

甘蒙北山地区位于中亚造山带中段南端,该区广泛出露的海相二叠系是中亚造山带最年轻的海相沉积之一,是解析古亚洲洋晚期演化的理想载体。然而,北山地区的物源学数据分布不均衡、缺少统计对比,直接限制了学界对古亚洲洋古地理结构的探讨。本文在贯穿北山地区中部至南部的8条剖面中获得了681个碎屑锆石U-Pb年龄和192个Hf同位素数据;在等时地层对比的基础上,统计计算了北山地区已发表的下—中二叠统碎屑锆石数据,重建了区域古地理面貌。早—中二叠世,红石山洋向南俯冲至旱山地块之下,形成了黑鹰山弧和弧后裂谷盆地。该盆地北侧的物源分别来自于旱山地块的前寒武纪基底(926～775 Ma)和奥陶纪—志留纪岩体(485～421 Ma),而南侧的物源主要来自于马鬃山隆起。马鬃山隆起是早古生代红柳河—洗肠井洋闭合的产物,主要由奥陶纪—泥盆纪岩体(470～367 Ma)组成,包括早古生代马鬃山岛弧和双鹰山地块的大部分地区。北山南部发育柳园裂谷盆地,盆地南北两侧的碎屑物质分别主要来自于石炭纪—二叠纪火山岩(322～270 Ma)和马鬃山隆起的早古生代岩体,这两种碎屑物质在盆地中心交汇。本文古地理重建结果表明：红石山洋可代表...     

氯离子质量平衡法应用问题刍议

氯离子质量平衡法(CMB)利用惰性示踪剂Cl-可以揭示区域地下水平均补给速率,补给事件和环境、气候变化事件等信息,可为相关研究提供可靠的信息。虽然该方法简单、有效,已经得到大量应用,但是也具有明显的局限性。综述了基于CMB法的相关研究,回溯了该方法的提出和演化,讨论了其主要假设条件和应用的局限性,阐明为了准确地应用该方法需要加强的方面。首先要重视氯离子干沉降的观测和研究。其次要加强氯离子沉降空间变化的观测和研究。在方法上要注意综合采用多种示踪剂、土壤理化性质和平行钻孔等手段来研究。最后要加强对氯离子平衡过程,及其相关的自然过程和人类活动的研究。对促进氯离子质量平衡法在地下水研究方面的应用和发展,具有一定的参考价值。     

气候模式同站点插值外推气象数据的比较

在气象站稀疏的中亚荒漠地区采用基于大气物理机制的区域气候模式,可获得高分辨率格点气象资料进行气候变化研究.针对中亚地区1958-2001年的气候变化,采用RegCM区域气候模式对ERA40和NCEP/NCAR两套气象再分析数据进行动力降尺度至40 km,并将结果同三套基于气象站点插值外推的格点数据(CRU、WM和APHRO)进行比较.所有数据一致表明,1960年代以来新疆地区的气温显著增加,南疆地区降水增加、天山山区降水减少.除APHRO外,数据都表明北疆地区降水呈增加趋势.RegCM模拟的气温和降水数据与站点外推数据空间分布格局基本一致;但RegCM数据年平均气温低于站点外推数据,RegCM数据在新疆山区的年降水量是站点外推数据年降水量的1.3倍.由于研究区内73％的气象站点分布在中山带以下的干热气候区,站点外推数据可能低估山区降水并高估该区域气温.与站点插值外推的格点数据相比,区域气候模式具有能细致描述区域内中小尺度的地形/下垫面特征、更精确反映气象要素空间变异格局的能力.但因为缺乏足够的地面观测以及高精度遥感反演气象数据,当前尚无法全面评估区域气候模式在中亚地区尤其是山区的模拟精度.     

张掖国家湿地公园建设与发展问卷调查分析

利用440份有效调查问卷,研究了当地居民和外来游客对湿地保护意识和湿地知识了解的程度,同时也征集张掖国家湿地公园的建设与发展建议。结果表明:多数人对湿地保护持支持态度,湿地公园已成为当地居民健身休闲的好去处,成为外来游客观光的热点。湿地公园的作用是利大于弊,主要体现在改善了环境、提高城市知名度和带动周边经济发展。公众支持多发展生态工业,建议保持原生态、发展旅游、增加监管和扩大宣传。但对湿地的认知,多数人还知道较少,湿地知识的科普宣传还有待加强。将调查对象按空间位置划分为张掖市甘州区、张掖市其它县、外地游客3个区域,并进行了比较分析,发现受访者所在的地理位置与统计结果有较大的关系,这也是本调查有特色的地方。     

中美半干旱区长期地表通量序列的构建及检验

基于中美半干旱区8个野外试验站点2003—2008年的观测数据,选择最小二乘法线性拟合、多项式拟合、以及双重回归拟合等方法,对NCEP再分析数据集的地表通量数据进行了系统的检验和订正。结果表明,对于日平均值,拟合订正效果相对较差,仅部分站点的土壤含水量以及地表感热和潜热通量可以使用曲线拟合的方法得以改进。对月平均值,3种方案都有不同程度的订正改进效果,订正的序列还原了数据的季节变化趋势。在此基础上,综合线性回归和曲线拟合两种方法的优势,最大程度地还原资料的线性趋势,并减小因截断误差造成的信息损失,构建了中美半干旱区长期的地表通量数据序列。所构建的半干旱区长期地表通量序列也为深入认识中美半干旱区陆气相互作用的基本特征以及模式结果验证,提供了宝贵的基础数据。