阿尔金山南缘长沙沟镁铁-超镁铁质层状杂岩体的发现与地质意义——岩石学和地球化学初步研究

阿尔金山南缘地区,侵入于新太古界—新元古界变质地层中的长沙沟镁铁-超镁铁质岩由四个呈断层接触的镁铁-超镁铁质岩块组成,形成年龄为462～470Ma。不同岩块内岩石的地球化学特征虽有差异,但均以LREE及强不相容元素的富集和高的Zr/Y比值(>4.1)为特征,形成于大陆裂谷环境。其中,清水泉北段可以划分出3～4个主体由辉橄岩-角闪辉长岩构成的岩浆旋回,具有层状岩体的特征,其母岩浆的Mg~#=53.7～55.9,为演化型母岩浆,暗示其经历了富镁矿物的分离结晶,且(Th/Nb)_N>1.0、Nb/La比值<1.0、以及发育的矿物逆序包裹现象等表明经历了明显的地壳混染和岩浆混合作用;而清水泉南和长沙沟中段镁铁-超镁铁质岩的(Th/Nb)_N<1.0、Nb/La比值>1.0,基本未遭受地壳混染,并且此Mg~#与FeO^T、TiO_2负相关、与SiO_2正相关,呈现良好的Fenner演化趋势特征;清水泉南纯橄岩.辉橄岩具有极高的Mg~#(90.6～84.5),而赋存有钛-磁铁矿工业矿体的长沙沟中段镁铁-超镁铁岩的Mg~#值较低(75.8～49.2),推测它们是同一母岩浆(Mg~#=78.2)经Fenner演化趋势后分别形成的早期富Mg矿物堆晶相和稍晚期的富Fe-Ti残余岩浆相。长沙沟中奥陶世裂谷型层状镁铁-超镁铁质杂岩体的发现,意味着这一时期阿尔金山南缘地区处于伸展背景下,具有形成岩浆型PGE-Cu-Ni硫化物矿床和V-Ti-Fe氧化物矿床的地质背景和重要的成矿物质载体。作为该地区一种新的找矿思路,该地区同一构造带内其它镁铁-超镁超镁铁质岩体的性质及可能的金属矿化作用等也是值得进一步研究探索的。

东天山板块构造分区、演化与成矿地质背景研究

围绕东天山找矿的基础地质构造问题,编制了新的1:50万东天山地区大地构造图和1:100万东天山地区成矿规律图划分出新的大地构造单元,确认了中天山结晶轴的存在。将东天山地区显生宙以来的大地构造演化划分为洋壳扩张、俯冲岛弧、弧后盆地和碰撞造山期及造山期后伸展5个阶段,各阶段分别形成了对应的矿床和矿床组合明确了主要矿床如土屋铜矿(泥盆纪—早石炭世增生弧背景)、黄山—香山铜镍矿(早二叠世同碰撞背景)

中国CO_2地质埋存条件分析及有关建议

化石燃料燃烧产生的温室气体导致全球气候变暖是人类共同面临的重大环境问题。本文提出减排大气CO2含量最为现实和有效的对策是采取CO2地质埋存技术。在总结国际CO2地质埋存研究成果的基础上,全面分析了中国适宜CO2埋存的地质条件和潜在的埋存区域。初步估算,中国CO2地下贮存总容量约为14548×108t。建议近期加强中国CO2埋存地质条件调查和相关重大科技问题的研究。

苏吾什杰幅地质调查新成果及主要进展

在阿尔金构造带中段,首次在测区发现了新元古代末—早古生代初期石榴二辉橄榄岩和榴辉岩,在此基础上将前长城系原阿尔金群解体,并从其中解体出新太古代—古元古代中酸性变质古侵入体等;厘定出新元古代—早古生代早期阿尔金杂岩;鉴别并填绘出与板块俯冲-碰撞造山-后造山期伸展密切相关的奥陶纪阿南蛇绿构造混杂岩带和奥陶纪—泥盆纪阿尔金构造岩浆岩带;确定阿尔金断裂形成于白垩纪末,经历了主要4期变形。发现3个夷平面,计算出晚更新世以来测区隆升速度为1.58～1.8cm/a,上升逾460m。

北疆区域地质调查阶段性成果与新认识

在介绍北疆沿国境线1∶25万区调修测项目阶段性成果基础上,据1∶25万区域地质调查新获得的地质事实与进展,结合区域性路线地质考查资料,对新疆北部准噶尔盆地东部阿尔曼太(扎河坝)蛇绿构造混杂带和准西部玛依勒山蛇绿岩带成因和构造背景提出新认识,初步认为阿尔曼太(扎河坝)蛇绿构造混杂带是华力西—印支期由南向北高角度逆冲推覆断裂铲起了早古生代(额尔其斯-卡拉麦里断裂间)增生杂岩楔(蛇绿岩块)推覆构造带;玛依勒山蛇绿岩带是具准洋壳特征的超基性岩、玄武岩及火山碎屑岩、硅质岩组合地层体,弱变形面状的分布,不具板块构造界线属性,表明其可能为哈萨克板块东南部陆缘裂谷中产物。

青藏高原1∶25万区域地质调查主要成果和进展综述(北区)

概略综述了青藏高原北部1∶25万区域地质调查在基础地质、矿产地质、生态环境地质等多方面所获得的9项主要进展和新成果,阐述了这些成果不仅对揭示青藏高原的地质结构、组成、形成、演化等具有重要的理论意义,而且对国土资源综合评价、利用也很有实际意义。

矿山环境地质问题综合评价指标体系

本指标体系把矿山环境地质问题归为三大类23项指标,提出以指标指数作为划分环境地质问题危害程度等级的依据,给出2类指标评价指数的计算方法,以及各指标相应的权重。在此基础上,用模糊数学综合评判法评定矿山环境地质问题的历史、现状及其发展趋势的影响程度。在考虑矿山区位条件和恢复治理难度的基础上,最终给出矿山环境地质问题的综合评价等级,该等级也同时反映了矿山地质环境恢复治理的优先顺序。

秦岭岩群中两类斜长角闪岩的性质和时代及其地质意义

在北秦岭造山带核部秦岭岩群内发育两类不同产状的斜长角闪岩。一类与秦岭岩群中的大理岩紧密共生,呈规模较大的似层状或较小块体产于大理岩内,另一类则呈密集岩墙群型式侵入于秦岭岩群南段二云母石英片岩中。不同的产出状态表明两类斜长角闪岩的成因和时代存在显著差异,也具有不同的地质构造意义。地球化学上,两类不同产状的斜长角闪岩的原岩皆为玄武岩质的。侵入秦岭岩群二云母石英片岩中的斜长角闪岩墙群形成于板内拉张环境,SHRIMP锆石U-Pb测年揭示该类斜长角闪岩形成于晚奥陶世(449±11Ma),Sr-Nd同位素特征显示其岩浆源区为亏损地幔源区,^(40)Ar/^(39)Ar热年代学研究显示该类斜长角闪岩的角闪岩相变质作用发生于石炭纪末期(301.3±6.4Ma)。地球化学和Sr-Nd同位素特征显示与秦岭岩群大理岩共生的似层状或块状斜长角闪岩的形成环境与侵入云母石英片岩中的斜长角闪岩墙群的存在显著差异,其形成于洋岛(OIB)或海山环境。^(40)Ar/^(39)Ar热年代学研究显示该类斜长角闪岩于晚二叠世(258.1±5.7Ma)发生了角闪岩相变质作用。不同性质、形成和变质时代、相似的变质作用等特点表明,秦岭岩群中的两类角闪岩分属不同性质的构造块体,秦岭岩群高级变地质地体可能是一个构造拼合地体。斜长角闪岩岩墙为晚奥陶世(449±11Ma)侵入秦岭岩群云英片岩中的基性岩墙群,是北秦岭晚加里东期后造山期热收缩而致的地壳伸展或岩圈拆离减薄的产物。与秦岭岩群大理岩共生的斜长角闪岩则可能是洋隆体的基性喷出岩+碳酸盐岩帽组合,是中二叠世(312～260Ma)期间构造移置而来的外来块体。

南阿尔金迪木那里克花岗岩地球化学、锆石U-Pb年代学与Hf同位素特征及其构造地质意义

迪木那里克花岗岩侵入到南阿尔金迪木那里克浅海相沉积地层中,岩性为钾长花岗岩。地球化学数据显示该花岗岩具有高SiO2、高钾、高铝的特征,富集Rb、Th、K、La、Zr,亏损Ba、Ta、Nb、Sr、P、Ti,属于弱过铝质高钾钙碱性系列,具有S型花岗岩的特征;其源岩为杂砂岩,熔融温度和压力约为>800℃与～10kbar。锆石εHf(t)介于-3.52～0.95,LA-ICP-MS锆石U-Pb定年确定其形成时代为452.8±3.1Ma。迪木那里克花岗岩的形成时代明显晚于南阿尔金高压-超高压变质岩的峰期变质时代(486～504Ma),而与超高压岩石的退变质时代(455Ma)基本一致,又与形成时代为467Ma的长沙沟-清水泉一带裂谷型层状镁铁质-超镁铁质杂岩体伴生,其成因可能是阿尔金深俯冲陆壳板片发生断离后,深部地幔物质上涌导致地壳杂砂岩熔融的产物,具有同折返岩浆作用的特点。结合以往研究,南阿尔金俯冲碰撞杂岩带中早古生代花岗岩的演化期次可初步划分为:1)约500Ma,与高压-超高压变质岩的峰期变质时代一致,形成于陆-陆碰撞造山作用过程中的陆壳相互叠置加厚阶段;2)为466～451Ma,与超高压岩石的退变质时代大致相当,形成于深俯冲陆壳断离后的伸展构造背景;3)为426～385Ma,形成于碰撞造山作用结束后的伸展减薄阶段。

东昆仑阿牙克库木湖北巴什尔希花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及其地质意义

巴什尔希岩体分布在东昆仑西段白干湖断裂和阿尔金断裂之间,岩性主要为二长花岗岩和钾长花岗岩,其中二长花岗岩与白干湖钨、锡多金属矿床关系密切。对锆石内部结构、阴极发光图像特征和Th/U比值的研究表明,二长花岗岩中的锆石为岩浆锆石。锆石LA-ICP-MSU-Pb同位素分析结果显示,二长花岗岩形成年龄为(458.0±9.0)Ma。结合前人对巴什尔希钾长花岗岩的锆石U-Pb定年(432.3±0.8)Ma,初步认为该岩体为晚奥陶世—早志留世侵入体。元素地球化学特征显示,巴什尔希花岗岩为弱准铝质或弱过铝质A型花岗岩,是东昆仑地区加里东期局部弧后盆地拉张过程中,地幔底侵导致地壳物质熔融的产物。

北秦岭西段宽坪岩群斜长角闪岩锆石LA-ICP-MS测年及其地质意义

甘肃天水东岔镇一带出露的宽坪岩群位于北祁连—北秦岭—华北板块交界地带,呈残留体状分布于花岗岩之中,主体为一套低角闪岩相变质的片麻岩、片岩夹斜长角闪岩。利用西北大学大陆动力学重点实验室LA-ICP-MS(激光剥蚀等离子体质谱)方法,对其中的斜长角闪岩进行单颗粒锆石微区U-Pb同位素测定,获得1753±14Ma的上交点年龄,为古元古代晚期;并反映出415±2Ma～383±2Ma的变质年龄信息。结合前人研究成果,认为区域上宽坪岩群主体形成年龄为中元古代,而研究区的宽坪岩群形成于古元古代,受到加里东晚期和华力西早期构造—热事件的改造。推测研究区的宽坪岩群可能属于华北古老基底南缘的组成部分。

西秦岭略阳地区鱼洞子杂岩变形花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb测年及地质意义

鱼洞子杂岩是秦岭地区最古老的复杂的地质体。前人对鱼洞子杂岩不同的地质体采用多种方法进行了年龄测定,但结果差异较大,且总体测试精度不高。依据锆石CL影像的特征,结合锆石成因分析和锆石微区的U-Pb同位素,进行了LA-ICP-MS测定,在鱼洞子杂岩糜棱岩化细粒黑云母花岗岩和强片理化黑云母花岗岩中分别获得2661Ma±17Ma和2703Ma±26Ma的岩浆结晶年龄,同时在糜棱岩化细粒黑云母花岗岩中获得2647Ma±65Ma的变质锆石年龄。其中2703Ma±26Ma是秦岭造山带目前发现的最古老的侵入岩的形成年龄,为研究秦岭造山带早前寒武纪构造岩浆事件和地球早期的形成演化提供了新的资料。

北祁连山寒山金矿床成矿作用同位素地质年代学

位于北祁连山西段安西县的寒山金矿是一个较特殊的、以剪切带容矿的中浅成低温热液蚀变岩型金矿床,它赋存于下奥陶统安山英安质火山碎屑岩中,金矿体受韧脆性剪切带内的强变形带控制。根据矿脉矿物组合及相互穿插关系,原生热液成矿期成矿作用可分为5个矿化阶段。其中,金毒砂石英阶段和金黝铜矿多金属硫化物阶段为主要金成矿阶段。年代学研究表明,金毒砂黄铁矿石英阶段含金石英脉RbSr等时线年龄为372±8Ma,热液蚀变岩RbSr等时线年龄为339±10Ma,矿区辉长闪长岩及南侧青山花岗闪长岩锆石UPb年龄分别为370±25Ma和347.1±6.4Ma,表明区内岩浆侵入活动与成矿作用均发生在晚泥盆世—早石炭世,相当于北祁连山碰撞造山向陆内伸展转变时期,从而揭示了成矿作用是后碰撞造山阶段构造岩浆流体“三位一体”共同作用之产物。

南祁连化隆岩群LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

侵入于化隆岩群中的基性-超基性岩中因产有拉水峡、裕龙沟小型铜镍矿床和一大批铜镍矿点,而备受关注。其化隆岩群形成时代的确定直接影响着祁连山地区铜镍矿找矿方向和找矿工作布署。近年来,随着同位素年代测试技术的不断发展,高精度数据出现,对化隆岩群形成时代的认识逐步明朗化。通过高精度的LA-ICP-MS锆石微区原位U-Pb同位素测年,获得青海省化隆县拉水峡铜镍矿区含矿基性-超基性岩体围岩化隆岩群黑云斜长片麻岩的形成时代为(910±7)Ma,代表着化隆岩群形成时代的下限,结合前人研究成果,进一步确定化隆岩群的形成时代为新元古代。并认为该区有与金川铜镍矿相似的成矿地质背景,含矿基性-超基性岩均为Rodinia超大陆裂解的产物,具有良好的找矿前景。

阿尔泰地区玛因鄂博蛇绿岩的地质特征及其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

新疆富蕴县西部出露一套变质基性火山岩,主要岩性为斜长角闪岩,呈透镜状分布,是古生代增生混杂岩带的组成部分。地球化学特征表明,其具有典型的大洋拉斑玄武岩(N-MORB型玄武岩)的地球化学特点。运用LA-ICP-MS方法,对斜长角闪岩中的锆石进行了U-Th-Pb同位素分析。测年结果显示,斜长角闪岩的形成时代为437Ma±12Ma,为早志留世。对玛因鄂博蛇绿岩的研究为进一步探讨斋桑-额尔齐斯蛇绿构造岩带、建立该区古生代构造格架、讨论其地质演化史提供了新的资料依据。

藏南亚东地区片麻状含石榴子石黑云花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及其地质意义

亚东岩组是高喜马拉雅地区重要的前寒武纪变质地层之一。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年技术对侵入亚东岩组的片麻状含石榴子石黑云花岗闪长岩进行了测年,获得岩浆结晶年龄为(499.2±3.9)Ma(中寒武世),提供了泛非构造-岩浆事件的记录。岩石地球化学分析表明,黑云花岗闪长岩SiO2含量为68.04%～68.92%,在(K2O+Na2O)-SiO2图解上样品点落入亚碱性系列的花岗闪长岩区,A/CNK指数均大于1.1,在Shand指数图解上落入过铝质系列区。稀土元素配分模式属轻稀土元素富集的右倾曲线,出现弱Eu负异常(δEu=0.62～0.79);微量元素表现出Ba、Nb、Ta、Sr亏损和Rb、Th、U相对富集的特征。通过Rb-(Y+Nb)和Rb-Hf-Ta图解判别,认为亚东地区片麻状含石榴子石黑云花岗闪长岩形成于后碰撞构造阶段。

毛乌素沙地东南部边缘不同地质成因类型土地沙漠化粒度特征及其地质意义

首次对毛乌素沙地东南部边缘沙漠—黄土地带的土地沙漠化进行系统的地质学分类,提出了沙地内部就地起沙型沙漠化、河流谷地就地起沙型沙漠化、风化残积就地起沙型沙漠化和风沙侵入型沙漠化等四种土地沙漠化类型。通过深入分析不同地质成因类型土地沙漠化的粒度特征,探讨了不同地质作用对土地沙漠化的贡献及其对土地沙漠化防治方面的重要意义。研究表明,研究区的土地沙漠化以就地起沙型为主,河流的水力搬运是沙漠化物质搬运的主要途径,风力作用则是对河流湖泊沉积物的进一步分选和再沉积。最后,提出了不同类型的土地沙漠化防治对策建议。

碧口群火山旋回及其地质构造意义

通过详细的野外剖面观察和室内岩石地球化学研究,将碧口群火山岩划分为3个火山旋回,每个旋回下部为基性火山岩(细碧岩及细碧质凝灰岩),上部为酸性火山岩(石英角斑岩或石英角斑质凝灰岩)。基性火山岩富集LREE及LIL。第一旋回基性火山岩属碱性系列,第二、三旋回基性火山岩属拉斑玄武岩系列。基性火山岩浆形成于与洋岛玄武岩类似的地幔柱源,其中第三旋回基性火山岩浆晚期受岩石圈地幔混染;酸性火山岩为地壳重熔作用的产物。碧口群火山岩属大陆裂谷双峰式火山岩系,是中—新元古代扬子地块北缘大陆拉张作用的产物。这种拉张作用是秦岭造山带从震旦纪开始的大规模扩张作用的先兆。

青藏高原东部玉树隆宝蛇绿混杂岩中早二叠世放射虫的发现及其地质意义

报道了采自青藏高原东部玉树隆宝蛇绿混杂岩硅质岩岩块中的放射虫化石。该放射虫组合包括Latentifistula cruxNazarov et Ormiston,Pseudoalbaillella scalprata scalprataHoldsworth et Jones,Pseudoalbaillella scalprata rhombothoracataIshiga,Pseudoalbaillellasakmarensis(Kozur)等。该放射虫组合属于Pseudoalbaillella scalprata rhombothoracata带,该带可以进行全球对比,地质时代为早二叠世。放射虫动物群与可可西里、滇西等地的古特提斯放射虫组合一致,它指示了玉树早二叠世存在深水沉积盆地。

西南天山布隆金矿床成矿作用同位素地质年代学

位于新疆西南天山阿合奇县的布隆金矿是一个国内较少见的低温热液石英重晶石脉型金矿床,它赋存于上泥盆统细碎屑岩中,金矿体受层间缓倾斜破碎带控制。根据矿脉矿物组合及相互穿插关系,原生成矿期成矿作用可分为:①黄铁矿-石英阶段;②石英-黄铁矿-菱铁矿-重晶石阶段;③方解石-石英-重晶石阶段和④重晶石阶段。年代学研究表明,主成矿阶段(②阶段)含金石英脉RB-SR等时线年龄为258±15MA,表明成矿作用发生在晚二叠世末,与中亚南天山大规模的金成矿作用发生时期相一致。