北京区域成矿规律综述

2013~2019年开展的"中国矿产地质志·北京卷"项目是全面总结北京地区现代地质矿产工作,特别是新中国成立以来北京地区矿产勘查与研究成果,旨在全面反映北京市矿产全貌及重要成矿规律。本文是对该项工作部分成果的概括总结。系统收集了北京市铁、金、煤、石灰岩等各类矿产资料,划分了矿种矿床类型,重点对铁、金、煤、石灰岩等矿种成矿地质特征进行了阐述。在全国Ⅰ-Ⅲ级成矿区带划分基础上,结合北京市地质构造演化和成矿特点,提出北京市区域成矿区带划分方案,划分了怀柔北金萤石成矿区、八达岭金铜钼铅锌成矿区、京西煤石灰岩成矿区、密云-怀柔铁金成矿区、密云-平谷金石灰岩成矿区5个Ⅴ级成矿区,总结了不同区带各矿种规律特征。从矿产时空演化、岩浆岩控矿、构造控矿角度进行了区域成矿规律总结,提升了北京地区矿产地质研究水平,填补了北京区域成矿规律多矿种综合性研究的空白。

北京市区域成矿规律初步研究

根据成矿理论和我国成矿规律研究的最新成果,对北京市区域成矿规律进行了初步研究,划分出2个Ⅳ级成矿区和5个Ⅴ级成矿带(或矿集区),并对其成矿特征进行了总结,编制了区域成矿规律图,这项研究对提高本地区地质工作研究程度、确定已知矿区深部及外围的找矿方向提供了依据。

北京密云沙厂BIF型铁矿地质地球化学特征与成矿时代

北京密云沙厂铁矿为产于太古宙密云岩群变质岩系中的鞍山式铁矿,具有条带状铁建造(BIF)特征。矿石主要呈条带状构造,致密块状结构;矿石类型以磁铁石英岩型铁矿石为主,w(Fe)=25%~30%。围岩主要有黑云母(角闪)斜长片麻岩、辉石变粒岩和斜长角闪岩,局部见英云闪长质片麻岩。对选自黑云斜长片麻岩中的锆石进行U-Pb定年,具有核边结构、Th/U>0.4的锆石其核部2组年龄为2 619Ma±25Ma和2 544Ma±16Ma。锆石的2 619Ma±25Ma年龄代表原岩为基性火山岩的黑云斜长片麻岩的形成年龄,同时也代表火山喷发和沙厂铁矿BIF沉积年龄;2 544 Ma±16 Ma锆石年龄可能代表后期TTG特征的花岗质片麻岩的侵位、叠加改造年龄。岩石的主、微量元素特征表明黑云斜长片麻岩富集Rb、Ba、Sr,亏损Th、U,表明沙厂BIF沉积时可能存在新太古代(约2 550 Ma)地壳增生事件。认为沙厂铁矿属Algoma型BIF,是新太古代末华北陆块初步克拉通化和大规模岩浆热事件的代表之一。

地面高精度磁法测量在高岭地区的应用

野外岩、矿石物性测定表明,矿区内铁矿石磁化强度高,而围岩磁性相对磁铁矿较弱,这为在矿区进行高精度磁测提供了可靠地地球物理依据。本次工作在研究区进行了地面高精度磁法测量,探测地下铁矿化因此的磁异常,并结合地质资料,对潜覆盖区和矿区深部矿体进行反演,取得了较好的成果。

北京市成矿系列和成矿谱系

通过对北京地区重要矿床的成矿地质背景、成矿环境、岩浆活动、控矿构造、围岩蚀变、成矿时代、矿床特征等分析研究,运用在一定的地质历史时代或构造旋回阶段,在一定的大地构造单元或成矿区带内,与某一特定的地质成矿作用有关,表现为具有成因联系的矿床组合这一成矿系列概念,基本确定了北京市的成矿系列,划分了9个成矿系列、18个成矿亚系列,并对其构造演化与成矿关系进行总结,厘定了成矿谱系。

北京密云放马峪基性岩墙群LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其意义

太古宙基性岩墙群在北京密云地区广泛分布,其年代学研究一直备受关注,多年来取得了一些数据,但对太古宙变质片麻岩控制作用未做论述。利用LA-MC-ICP-MS U-Pb同位素测定技术,测得放马峪石榴辉石岩中锆石的年龄为2497±15Ma,此年龄被解释为区内变质片麻岩成岩年龄应早于基性岩墙群成岩年龄,其为研究区内太古宙片麻岩成岩年龄提供了重要的参考数据。

北京地区太古宙变质地层研究新进展

北京北部山区密云—怀柔地区广泛分布太古宙变质岩。该区经历多期地质构造作用,矿产丰富,一直以来受到国内外地质学者的广泛关注。通过对北京密云—怀柔地区太古宙变质岩石和年代学深入系统的研究,变质建造、变质作用条件、变形变质和同位素年代学等方面研究,提出本区变质表壳岩新的划分方案,在区内变质地层研究方面取得了新的进展。

北京城市化过程基础地质工作现状及发展趋势

分析总结北京地区以往基础地质工作,做好京津冀协同发展和通州城市副中心等重大工程建设对新时期基础地质需求分析,是北京市部署"十三五"基础地质调查工作的基本依据,有利于强化其对经济社会可持续发展的支撑作用。在全面总结北京市以往基础地质调查的现状与成果的基础上,分析了"十三五"时期面临的诸多形势需求,指出北京市对地质科技创新、多学科综合调查、高精度基础地质调查、城市安全和土壤生态等对加大基础地质调查力度与广度的现实需求,提出应提升区域1∶5万基础地质调查工作、强化重要功能区基础地质服务能力、全面完成高精度地球化学调查及大力推进地质科技支撑等建议。

北京西山下马岭组砖瓦用页岩资源特征分析

针对北京西山碣石-河西地区下马岭组页岩进行调查,分析了页岩控矿地质条件、矿石矿物组分、矿石类型特征及矿石化学成分,进行了塑性指数、烧结性能、放射性和抗压抗剪性能等一系列技术性能试验,并进行了矿床成因和控矿因素分析。结论表明,该处页岩资源作为烧结墙体材料的原料,具有储量大、化学性能稳定、塑性指标适宜、成型性能良好、烧结范围较宽、制品强度较高、放射性低及抗压抗剪强等特点,是生产烧结墙体和空心砖不可多得的原料。

北京北直河银铅锌多金属矿床地质地球化学特征及成矿模式

北直河银铅锌多金属矿床位于北京西部山区,矿体主要赋存于蓟县系铁岭组、雾迷山组,受断裂和层间裂隙控制。通过综合研究区域地质、控矿构造、矿床成因、矿床时空演化以及水系沉积物地球化学特征等,发现成矿元素Ag,Pb,Zn地球化学异常与矿体展布基本一致,异常带连续稳定、规模大,是有利的银、铅、锌多金属成矿远景区,且具有较大的找矿潜力。在总结该矿床的矿床特征、地球化学特征的基础上,探讨了矿床的成矿模式。

夏垫断裂带深部构造特征与第四纪活动性讨论

利用重力、浅层地震和高密度电阻率法物探工作成果，由深及浅垂向上“接力拼接”的方式，结合钻探等手段，把夏垫断裂带分解为基岩断裂带和第四纪断裂带2个部分进行研究，结果表明：1）夏垫断裂带的基岩断裂带由主干断裂和次级断裂构成。其北段（马坊-西集-带）较窄，南2条主干断裂构成。其南段（西集-凤河营-带）较宽，由3条主干断裂构成。2）第四纪断裂带是基岩断裂带向上延伸的部分，是断裂带最新活动的直观表现，并受控于基岩断裂带。夏垫第四纪断裂带同样由主干和次级断裂构成，北段（马坊-西集-带）由2条主干断裂和分布于北端尾部次级断裂构成，与基岩断裂带-对应关系较好。2条主干断裂产状差异较大，最新活动时间均为全新世。而南段（西集-凤河营-带）断裂分布不连续，很难分清主次断裂，同基岩断裂带的对应关系较差，推测为基岩断裂中夏垫断裂的活动。这些主、次级断裂产状均较为陡立，最新活动时间为晚更新世晚期一全新世早期。3）夏垫断裂带内上、下两盘全新世沉积底界垂向累积位错量为1．7～4．8m，晚、中、早更新世以来则分别为6～26m、26～167m和44～330m，其中最大累积位错量位于夏垫地区，向南、北逐渐减小。4）以张家湾断裂为界把夏垫断裂带划分为南、北2段。北段第四纪活动性强，中强震及微小地震时有发生，而南段第四纪活动性弱，仅发生微小地震。

北京大兴凸起南部PGZ05钻孔剖面第四纪磁性地层学

对北京大兴凸起南部PGZ05孔(孔深255 m)全孔岩心进行了磁性地层、岩石地层、AMS14C测年研究,在系统性的古地磁样品采集(440块岩样)、处理和测试基础上,分析认为255 m的岩心记录了布容正向极性时(Brunhes)、贾拉米洛(Jaramillo)极性亚时、奥尔都维(Olduvai)极性亚时和高斯正极性时(Gauss)。在此磁性年代框架上,结合AMS14C测年及岩性特征,对PGZ05钻孔剖面进行第四纪地层划分,确定下更新统、中更新统、上更新统和全新统的分布深度及年代,将更新统的底界(Q/N)定位于181. 35 m处,亦为一重要岩性(棕红色半固结黏土)界限,中更新统、上更新统、全新统的底界分别定位于75. 60 m、57. 20 m、17. 35 m处。研究成果为大兴凸起南部第四纪地层划分与对比、古地理环境演变及区域地层研究提供了可靠的地层年代学框架,具有重要地质意义。

北京顺义断裂带北段第四纪活动的天文旋回地层学研究

采用多种物探、钻探技术对北京市顺义断裂带进行了试验探测研究,并通过天文旋回地层学、古地磁磁化率及年代测定等方法研究了断裂带第四纪以来间歇性活动特征,得出～2.5、～2.3、～2.0、1.6～1.8、1.2～1.3、～0.5和～0.3 Ma等7个相对活动强烈期和～0.9 Ma次活动强烈期,其余时段为相对平静期。整个第四纪较长时间内,早更新世早、中期（早于～1.1 Ma）活动强烈,活动方式以粘滑活动为主。而早更新世晚期以来（～1.1 Ma以来）,活动速率明显减缓,活动方式转变为以蠕滑活动方式为主。

内蒙古乌拉特后旗潮海地区元素地球化学分布特征及金成矿远景预测

内蒙古乌拉特后旗潮海地区具有较好的成矿前景,在潮海地区通过开展区域1∶5万地球化学测量及重点工作区1∶1万地球化学测量与成矿元素的空间分布特征研究,认为该区寻找Au及多金属矿的潜力较大。通过元素异常特征及传统地质大比例尺填图的综合方法,发现该区Au矿化可能与二长花岗岩区内部的石英脉及寒武系变质岩系密切相关,区内深大断裂亦为其控矿因素。依据元素区域地球化学异常特征,并结合区域大比例尺地质测量、地球物理特征划分出了乌兰敖包和萨音呼都格两个Au成矿远景区。

内蒙古东乌珠穆沁旗查干敖包花岗岩体时代、成因及地质意义

内蒙古东乌珠穆沁旗北部的查干敖包岩体可分解为灰黄色细粒花岗岩单元和灰黄色中细粒似斑状含二云母花岗岩单元。前者锆石U-Pb加权平均年龄为(306.4±2)Ma,为晚石炭世岩浆活动产物,后者锆石U-Pb加权平均年龄为(278.3±2)Ma,为早二叠世岩浆活动产物。两期花岗岩具有相似的地球化学特征,主量元素均具有富Si,贫Ti、Mg、Ca,且有较高的碱/铝(NK/A)比值等特征;均表现出明显的负Eu异常;微量元素富集Rb、Th、U、K,弱富集P、Zr及Hf,强烈亏损Ba、Sr及Ti。通过分析讨论,认为晚石炭世晚期细粒花岗岩单元和早二叠世中细粒似斑状花岗岩单元的成因类型均为I-S过渡型钙碱性花岗岩。岩石化学、岩体产状、分布特点和源岩特征都表明,查干敖包岩体晚石炭世晚期和早二叠世花岗岩构造背景环境一致,均为晚古生代中亚造山大地构造背景下碰撞后转换期构造—岩浆事件产物。

应用电子探针技术研究北京密云放马峪铬铁矿床成因--来自含铬尖晶石矿物化学的证据

似层状铬铁矿床长期以来被认为是岩浆分异成因,但近年来有学者提出其中个别产在蛇绿岩中。本文选择北京放马峪似层状铬铁矿床中纯橄岩、辉橄岩和辉石岩中不同类型的含铬尖晶石进行了电子探针分析。研究表明,岩浆早期的纯橄岩和辉橄岩中的铬尖晶石富铬(Cr2O3平均43.32%),而岩浆晚期辉石的结晶消耗了大量Cr3+,由于氧逸度的升高,在辉石岩的单斜辉石中出溶贫铬的铬磁铁矿(Cr2O3平均10.32%)和富铝尖晶石(Cr2O3平均15.77%)。与世界上不同类型铬尖晶石的矿物化学特征进行对比,可以认为放马峪铬铁矿床是产在阿拉斯加型岩体中的早期岩浆矿床,而与蛇绿岩无关。本文对放马峪铬铁矿床成因和成矿专属性的限定,为这类镁铁-超镁铁岩体的铬、铜镍、铂族元素的找矿勘查提供了依据。

永定河中下游MIS7以来地层沉积演化及新石器时代以来气候变化

利用廊坊东A27钻孔岩心资料,样品微体生物、孢粉特征综合分析,结合AMS14C测年,对永定河中下游地区MIS7以来的地层进行分析,建立了MIS7以来的沉积地层格架,并对其进行了年代厘定,讨论了该地区大约MIS7阶段以来氧同位素分期气候下的地层及环境效应。结果表明,永定河中下游地区晚第四纪可划分为U1~U8共8个沉积单元,分别对应于MIS1~MIS7以及MIS8晚期的沉积地层,与海洋氧同位素分期有很好的对应关系。U1单元为MIS1形成的湖沼—河谷—泛滥平原沉积,U2单元为MIS2形成硬质黏土(第1硬土层)—下切河谷—湖沼沉积,U3单元为MIS3形成的湖沼—河谷—泛滥平原沉积,U4单元为MIS4形成的河间地块沉积(第2硬土层,暴露失水沉积),U5单元为MIS5形成的湖沼夹分支河道沉积,U6单元为MIS6形成的下切河谷夹短暂湖沼沉积,U7单元为MIS7形成的以湖沼为主沉积,U8单元为MIS8晚期形成的泛滥平原沉积,重塑了MIS7以来沉积环境模式,建立了本区晚第四纪精细年代地层框架。笔者认为永定河中下游在新石器时期以河湖共存为主,在其晚期为湖沼发育达到顶峰,出现泥炭层,直至商周时期后在气候变化影响下湖沼消退转变为泛滥平原面貌,为区域古地理环境及生态修复提供重要参考依据。

北京四道沟地区变质型铁矿地质特征及找矿远景分析

本文通过对北京四道沟铁矿区1∶10000地质填图和1∶10000地面高精度磁法测量,系统总结了区内地球物理特征,为圈定变质型铁矿提供了可靠依据。综合分析地质和地球物理资料,在区内圈定了3个异常区,其中Csd-3号异常找矿前景较大,并提出了勘查部署建议。

关于北京市平原区测氡定位隐伏活动断裂的探讨

本文结合氡气化学特性,对北京市隐伏活动断裂进行了测试,并选取了典型氡浓度异常剖面进行了解译分析,初步探讨了氡气与隐伏活动断裂的关系。

北京市遥感矿产地质构造解译与异常提取初步分析

本文以遥感构造理论为主导,阐明全市地质构造的基本特征。通过对ETM、TM资料定向滤波、主成分分析、线性增强和假彩色合成处理后,采用目视综合解译,获得一系列遥感图件,从线、环、色、带、块及遥感异常等方面反映了遥感地质成果。