山西地质趣谈(一)(连载)

前言"地球是人类的母亲和文明的摇篮",这一比喻形象地反映了地质与人类日常生活息息相关,我们的衣食住行无不直接或间接地来源于矿产资源,是地球和地质作用,使我们的物质生活丰富多彩。     

南北构造带北部石炭纪东西沉积边界分合演变及其地质意义

南北构造带是中国大陆地质构造及深部过程和地表系统的重要分界线,也是地震活动的多发地带,对其在前中生代是否存在、不同时期各区带的构造属性和联系研究薄弱。文中以南北构造带北部为研究对象,重点讨论其中南段,探讨研究区石炭纪地质构造特征及其与具分区意义的南北构造带形成演化的联系。研究表明,在石炭纪,今南北构造带北部所在地区处于伸展裂陷环境,断裂活动强烈,总体控制着河西走廊—北祁连沉积域的东界和隆拗格局及沉积厚度等变化。南北构造带北部及其西沉积区的断裂活动和沉积演化,经历了前黑山期初始裂陷、臭牛沟期进一步(向北)扩张、土坡期沉积-沉降鼎盛及太原期衰减4个阶段。其中于晚石炭世土坡晚期(本溪期)和太原期,东(华北)、西沉积域的沉积范围均向南北构造带北部扩展,先后经历了北部连通到全部相通的演变过程。石炭纪各期诸断裂与中、新生代断裂在位置和方向上具有明显的相关性,反映二者成生和演化联系密切。南北构造带北部及邻区,在石炭纪主要时期分隔华北和河西走廊—北祁连两大沉积域,东、西沉积域的沉积边界在该区带的分合演变和建造特征及断裂的主控因素,显示该区带在石炭纪已属具明显分区作用的重要地质构造单元,为此后南北构造带北部的进一步发展演化和重要的构造地位奠定了基础。     

西昆仑玛尔坎苏石炭纪大型锰矿带构造背景与成矿条件

西昆仑北段玛尔坎苏地区探明的大型碳酸锰成矿带,是我国近年最重要的找矿成果之一。该锰矿带构造上属北昆仑晚古生代弧后伸展盆地,其构造动力学背景为古特提斯洋向北俯冲于塔里木地块之下形成的弧盆体系。锰矿体主要发育于晚石炭世喀拉阿特河组含炭泥质灰岩夹薄层灰岩中。矿石中主要金属矿物为菱锰矿（75%~95%）,次为软锰矿、硫锰矿及少量黄铁矿等。含锰岩系岩性和岩相学研究表明,玛尔坎苏锰矿带属典型的海相沉积锰矿床,其矿床成因可能与晚古生代半局限盆地沉积和海底热液活动有关。海底热液活动可能为成矿提供了丰富的物质来源。含锰岩系元素和同位素地球化学特征表明,玛尔坎苏锰矿沉淀时的水体环境为常氧条件,而矿层下盘（部分）岩系的岩性及地球化学特征反映其沉积时的水体环境为低氧—贫氧条件。玛尔坎苏锰矿带锰矿石具有负的δ¹³C值（-23.3‰~-10.0‰）,推测有机质导致的还原作用是该锰矿由原生氧化锰在成岩期转化为菱锰矿和形成富锰矿的重要机制。     

拉孜县幅地质调查新成果及主要进展

在雅鲁藏布江缝合带(中段)南部发现中、晚三叠世放射虫动物群,提供了该地区深水动物群新资料和混杂岩地层的年代依据.从原修康群(T3X)解体出中贝混杂岩(T2-3ZM)和破姆弄混杂岩(J3K1PM),前者形成于中-晚三叠世,后者形成于晚侏罗世-早白垩世,并由此揭示缝合带具有多旋回碰撞演化特征.冈底斯地块昂杰组(C2P1a)玄武岩的发现,表明藏南晚古生代超级冈瓦纳古大陆开始裂解.     

滇西兰坪—带早石炭世石登组和晚二叠世羊八寨组的确定

兰坪－思茅盆地中段的石登－小格拉一带，发育一套石炭－二叠纪含火山岩地层，与周边地质体多呈断裂接触，并且化石较少，因而以往地层划分和时代归属意见不一。在1：5万区调中新采获早石炭世牙形石和晚二叠世植物、腕足类化石，发现石炭纪和二叠纪地层之间为不整合接触，因此将其划分为早石炭世石登组和晚二叠世羊八寨组。     

华南石炭纪中期白云岩地层分布及其形成模式

石炭纪是地质演化历史上重要的时期,发生了全球规模的海西造山运动,晚古生代大冰期（LPIA）达到峰值,全球海平面频繁波动,导致古气候和古环境的剧烈变化。在华南,石炭纪中期,浅水碳酸盐岩台地相区广泛发育一套白云岩沉积。本文系统总结华南3个主要碳酸盐台地内白云岩的厚度及时代,识别出白云岩时空分布的差异性。结合石炭纪中期全球气候环境特征,认为冰期兴盛引发了全球海平面下降,导致华南各沉积盆地形成利于白云岩化的环境,白云岩得以发育。而白云岩时空分布的差异性可能与各沉积盆地独特的构造演化以及不同成岩模式有关。中下扬子碳酸盐岩台地白云岩的形成模式主要为萨勃哈模式和成岩早期浅埋藏的渗透回流模式,形成相对较薄的白云岩沉积;中南部和西南部碳酸盐岩台地白云岩的形成模式为渗透回流模式,成岩规模较大,沉积较厚。     

庞庄煤矿含煤地层的熵分析

采用数学地质方法对庞庄煤矿下二叠统下石盒子组和山西组的沉积旋回和沉积环境进行马尔科夫—熵分析,结果表明该含煤地层是一套连续沉积且旋回明显。经转移概率矩阵分析,含煤地层岩性的优选转移趋势为粗一细一粗的对称旋回,从太原组到下石盒子组旋回类型变得越来越复杂,沉积环境由浅海相逐渐过渡到陆相成煤环境。     

两淮晚石炭世至晚二叠世初期岩相古地理

据沉积特征、含矿率等单因素图件，分析了两淮地区太原组至上石盒子组１、２段沉积时期的岩相古地理。太原期为硅质碎屑与碳酸盐岩复合沉积的陆表海景观。山西组至上石盒子组１、２段不同时期该区南、中、北三带出现了前缘进积、湾决口进积、枝网状分流和弯曲状分流三角洲平原等不同古地理景观。