内蒙古中部干热岩地热资源成因机制研究

内蒙古中部地区处于板块结合部位,经历了多期构造活动和岩浆活动,浅层水热型地热资源丰富,但对其深部干热岩地热资源仍缺少深入研究。基于区域地质与构造背景、大地电磁探测结果与地热异常显示,系统探讨内蒙古中部地区干热岩地热资源成因机制与地球动力学过程,建立干热岩成因模式。研究表明:内蒙古中部地区深层干热岩型地热资源的热源主要为深部局部熔融体和残余高温岩浆囊,热流通道包括板块缝合带、区域深大断裂带及其交汇部位、次级断裂及塑性流变韧性剪切带等壳内薄弱层;干热岩储层主要为新生代基性侵入岩,即辉绿岩和辉长岩体,被高温岩浆和侵入体加热的花岗岩类也可作为研究区潜在干热岩储层;干热岩区域性盖层为白垩系、新近系和第四系沉积地层。西伯利亚板块与华北克拉通板块之间的大陆碰撞、拼合,形成易于破坏的碰撞带,晚中生代-新生代以来的古太平洋板块对华北板块的西向俯冲作用,导致岩石圈底部熔融,岩石圈伸展、减薄,地幔软流圈热物质上涌,并伴随强烈的新生代断裂与断陷活动,共同导致晚中生代-新生代岩浆、火山活动强烈。内蒙古中部地区存在3种聚热模式:Ⅰ.新生代辉绿岩、辉长岩储层高温干热岩系统,为研究区优势干热岩储层;Ⅱ.新生代以前花岗岩储层中高温干热岩系统,为潜力干热岩储层;Ⅲ.浅部碎屑岩、花岗岩或变质岩储层水热系统,为浅层水热型优势储层。内蒙古中部地区浅部高温水热型地热系统与深部干热岩地热系统存在同源共生关系,浅层高温异常区的圈定对于深部干热岩的发现具有重要的指示意义。

内蒙古中部地区肾结石解剖学病因三维数字化测量

目的 分析肾脏内部结构与肾结石形成的相关性,为内蒙古中部地区肾结石形成的肾脏解剖学病因分析提供有力参考。方法 随机收集2018年1月~2021年5月到内蒙古医科大学附属医院泌尿外科就诊的肾结石病人,其病人长期居住于内蒙古中部地区(患病前>10年居住于呼和浩特、鄂尔多斯,包头,集宁四地)为患侧肾脏实验组[结石病人结石侧肾68例,年龄为(52.12±16.32)岁]及健侧肾脏对照组[肾结石病人正常侧肾43例和正常人群25例共68例,年龄为(49.52±18.14)岁],排除代谢异常、有肾脏器质性病变肾等病人,利用碘帕醇尿路造影显示后将CT资料导入Mimics16.01软件进行三维数字化重建,并测量肾盂前后径,肾盂漏斗部宽、长、夹角,肾盂肾盏高度、肾盂肾门宽6个指标,并将以上指标进行了组间对照和与肾结石形成进行Logistics回归分析。结果 患侧肾脏实验组与健侧肾脏对照组肾盂漏斗部长、宽、肾盂漏斗角,肾盂肾盏高度两组间差异均有统计学意义(P<0.05),肾盂前后径与肾盂肾门宽度间差异无统计学意义(P>0.05),实验组肾结石病人的肾盂肾门宽、肾盂前后径与肾结石的形成无明显相关性(P>0.05),与肾结石形成相关性分析得,肾盂漏斗部长、肾盂肾盏高与之成正相关,肾盂漏斗部宽和漏斗角与之成负相关。结论 三维数字化重建可以清晰显示肾盂、肾盏、结石病灶;肾盂前后径、肾盂肾门宽与肾结石的产生无显著相关性,而肾盂漏斗部宽、肾盂漏斗部长、肾盂漏斗角度、肾盂肾盏高与肾结石的产生具有一定相关性。

内蒙古中部干旱半干旱区水汽和液态水特征研究

基于多通道微波辐射计数据与呼和浩特站逐小时降水数据分析2017、2018年4—9月内蒙古中部干旱和半干旱区35个降水日积分水汽含量、积分液态水含量月变化特征,进一步分析层状云稳定性降水和积状云对流性降水中液态水含量、水汽含量的垂直分布特征和积分液态水含量、积分水汽含量的相位特征。结果表明,降水日积分水汽含量和积分液态水含量具有明显的季节变化特征,两者均在夏季和初秋较大。降水发生前积分水汽含量与积分液态水含量有明显跃增,这种变化在对流性降水中更明显,且超过80%的样本显示积分水汽含量与积分液态水含量存在反相位变化。对流性降水水汽含量主要分布在0~6 km高度,且随高度递减,而液态水含量随高度先增加后减小;稳定性降水水汽含量和液态水含量的垂直分布与对流性降水一致,但两者均小于对流性降水。基于积分水汽含量与积分液态水含量的降水发生判断条件对指导当地人工增雨作业、缓解旱情有实际应用价值。

内蒙古中部花岗质岩类年代学格架及该区构造岩浆演化探讨

内蒙古中部广泛出露花岗质岩类,这些花岗质岩类的时空分布及岩石组合类型的变化,反映了华北板块北缘与蒙古陆块碰撞拼合的进程。本文从花岗质岩类的角度对古亚洲洋在内蒙古中部地区的演化进行了探讨。古亚洲洋在该区的演化经历了十分复杂的过程,包括奥陶纪双向俯冲、志留纪拼贴/增生、泥盆纪拉张、二叠纪南部带俯冲和北部带拉张、并以晚古生代末至早中生代初发生的陆-陆碰撞为标志宣告该区洋盆演化的结束。

内蒙古中部四子王旗大庙岩体时代及成因

华北北缘的内蒙古中部地区出露大量晚古生代-早中生代花岗岩类,在空间上构成一条巨大的东西向花岗岩带。四子王旗大庙岩体作为一个典型的代表,以花岗闪长岩为主,其内部普遍发育暗色微粒包体(MMEs),是认识花岗岩岩石成因和演化的关键。本文对包体及寄主岩进行了同位素测年、岩相学、矿物化学、全岩主量元素和微量元素分析。寄主岩石中的锆石LA-ICPMS U-Pb年龄平均为265±7Ma(2σ),包体中单颗粒黑云母Rb-Sr年龄为253±5Ma(MSWD=0.85),属晚二叠世-早三叠世岩浆活动的产物。包体具塑性外形及岩浆结构,存在多种不平衡矿物组合;MME中的斜长石An组分及黑云母斑晶中MgO成分呈多期震荡,同时总体上均显示出幔部高于核、边部的特征,暗示斑晶可能为围岩捕虏晶,这种相似的成分变化指示包体与寄主岩相互作用引起的结晶环境改变,标志着岩浆成分的变化,是岩浆混合的标志之一;主量和微量数据进一步证明岩体的岩浆混合成因。Rb/Sr-K/Rb变化关系反映包体非结晶分异或黑云母堆晶的产物,而Ce/Pb-Ce、Ba-δEU和P_2O_5-δEu图及其他微量元素比值图等均表明花岗闪长岩体发生了岩浆混合作用,这也得到岩浆物理化学条件的支持。岩浆底侵和岩浆混合作用是该区岩体形成的主要机制和方式。岩石地球化学特征表明该岩体不同于加厚地壳和俯冲洋壳熔融的TTG和埃达克质岩石,而黑云母矿物化学和岩石地球化学显示其构造背景很可能为同碰撞环境。

内蒙古中部达茂旗地区三叠纪花岗岩和钾玄岩的地球化学、年代学和Hf同位素特征

内蒙古索伦山缝合带南侧达尔罕茂明安联合旗北部分布有车根达来花岗闪长岩-闪长岩和西别河火山岩。车根达来花岗闪长岩为高钾或中钾钙碱性系列岩石,化学成分相当于埃达克岩。闪长岩为中钾钙碱性系列岩石,呈大小不等的包体产于花岗闪长岩中,化学成分相当于正常岛弧深成岩。但是,花岗闪长岩[εHf(t)=-4.56～-1.56]和闪长岩[εHf(t)=-5.01～-1.88]锆石Hf同位素组成指示其源区为古老的(镁铁质)陆壳或富集地幔。锆石SHRIMPU-Pb定年给出车根达来花岗闪长岩的年龄为245Ma±1Ma,闪长岩包体的形成年龄为239Ma±2Ma。西别河火山岩为钾玄岩,喷发年龄为224Ma±2Ma。火山岩以大量的、年龄分散的捕虏晶(260～1556Ma)为特征,指示了大陆背景。这些三叠纪侵入岩和火山岩形成于古亚洲洋闭合(中晚二叠世)之后,没有明显的构造变形,应为中亚造山带的造山后演化的岩浆岩记录。

内蒙古中部构造混杂带晚古生代-早中生代变质基性岩的地球化学特征及其大地构造意义

内蒙古中部构造混杂带中的变质基性岩可分为南、北两带：南带位于乌兰沟-图林凯地区,被划分至温都尔庙群下部的桑达来因组,主要为一套变质玄武岩和辉长岩、辉绿岩,局部含有超基性岩和碳酸岩透镜体,其中变质基性火山岩以绿片岩相变质为主,局部保留枕状构造或发育蓝片岩,已有的锆石U-Pb年代学数据表明南带变质基性火山岩形成于晚古生代到早中生代;北带位于芒和特-二道井-红格尔一线,主要呈岩块状保存在由绢云绿泥石英片岩、硅质岩、含铁石英岩和少量的大理岩组成的基质中,岩石类型包括蓝片岩、冻蓝闪石片岩、阳起片岩、绿帘角闪片岩等。地球化学研究显示南、北两带的变质基性岩相对低Al（Al2O3=10.66%~14.97%）、低Ti（TiO2=1.27%~1.96%）、高Na（Na2O=1.02%~4.20%）、贫K（K2O=0.02%~0.71%）,具有拉斑玄武岩到碱性玄武岩系列的过渡特征,高的Na2O/K2O比值（6.89~454）暗示这些基性岩在变质作用前发生了细碧角斑岩化。不活动元素Zr与其他高场强元素（HSFE;Th、Nb、Hf、Ti）和稀土元素（REE）显示良好的线性关系,表明在变质过程中,高场强元素和稀土元素基本保持稳定,可以反映原岩的性质。根据稀土、微量元素配分型式和相关比值可以将内蒙中部构造混杂带中的变质基性岩分为两类：一类稀土含量相对较低（∑REE=46.00×10-6~78.08×10-6）、轻重稀土分异不明显（（La/Yb）N=0.50~1.04）,无明显Eu负异常,Hf/Ta=6.82~15.18,具有正常的大洋中脊玄武岩（NMORB）特征;另一类稀土含量相对较高（∑REE=58.66×10-6~151.3×10-6）、轻重稀土分异明显（（La/Yb）N=2.28~4.68）,无明显Eu负异常,Hf/Ta=2.06~4.70,与富集型洋中脊玄武岩（E-MORB）相似。部分变质基性岩样品轻微富集大离子亲石元素Rb和Ba,可能暗示原岩在就位过程中遭受了微弱的陆壳混染。以上地球化学特征表明这些变质基性岩的原岩可能形成于一个扩张规模有限的陆内洋盆环境。已有的古生物地理学研究表明古亚洲洋闭合后,到晚古生代早期,内蒙古中部地区成为佳-蒙地块的一部分。石炭纪期间整个内蒙古中部发育稳定的浅海相沉积,局部为造山后隆起环境,发育加里东I型花岗岩和花岗闪长岩。从晚石炭世-早二叠世起,内蒙中部开始处于伸展环境：二连浩特到东乌珠穆沁旗一带发育大量的碱性岩;华北克拉通北缘发育很多高钾钙碱性-碱性的花岗岩;内蒙中部地区广泛发育二叠纪大石寨组双峰式火山岩。到中二叠世开始裂解形成若干近东西向分布的海盆,发育哲斯组、林西组浅海相、泻湖相沉积。持续的伸展形成了有限洋盆,发育以温都尔庙群为代表的含铁硅质岩以及晚古生代-早中生代基性岩。由于早中三叠世华北板块与扬子板块全面碰撞和陆内造山过程的影响,有限洋盆最终在早中生代之后发生被动闭合,形成南、北构造混杂带,并导致该基性岩乃至整个内蒙中部的晚古生代沉积发生广泛绿片岩相变质作用,而局部蓝片岩的形成可能与有限洋盆的俯冲作用有关。

中国内蒙古中部的古板块构造

基于近年的研究,笔者认为内蒙古南部华北地台北缘有二条东西走向的元古代裂谷带,并分别沉积了泻湖相或浅海相的渣尔泰群和白云鄂博群。白云鄂博群中部炭质白云岩中铅的同位素年龄为1500Ma。沿二裂谷带在阴山和燕山零星出露一系列碱性火山岩和侵入体。裂谷带以北的古生代造山带中,识别出6条蛇绿岩带,以及至少5个增生地体。介于西伯利亚和华北二地台间的古生代洋盆,因多次向两侧陆缘带俯冲,终于在二叠纪晚期导致华夏古陆与安加拉古陆的碰撞。其间的缝合线位于林西至索伦敖包一带。内蒙古及其邻区大地构造演化的研究表明,西伯利亚地台南缘与中新生代的亚洲东部陆缘甚为相似,而华北地台北缘则与北美的科迪勒拉山系大体相似。从华北与西伯利亚的分裂到二者的重新拼合构成一个巨大而完整的威尔逊旋回。

内蒙古中部地区晚志留世西别河组的区域构造学意义

晚志留世西别河组是发育于内蒙古中部地区的一套滨浅海相磨拉石沉积。西别河组广泛角度不整合在蛇绿混杂岩、岛弧火山岩、加里东期花岗岩和弧后盆地复理石沉积之上,揭示了其下伏杂岩之间的区域构造关联性,是内蒙古中部地区曾经发生过加里东期陆壳增生作用过程的证据。西别河组具有与欧洲老红色砂岩类似的区域构造学意义。

气候变化对内蒙古中部草原气候生产潜力的影响

根据内蒙古中部草原各样点47a的气候数据,基于Miami和Thornthwaite Memorial气候模型,分析研究区域不同草原类型草地生产潜力和影响气候生产潜力的气候驱动力。结果显示,内蒙古中部草原的气候生产潜力由东向西表现出与地理分布和降水量分布趋势一致的差异性,农牧交错带草地>典型草原>荒漠草原>草原化荒漠,其气候生产潜力在3000～7000kg.hm-2.a-1。研究区域的气候资源利用率在23.8%～62.3%,不同草原存在一定的差异性。分别采用草原样方取样实际产量数据、气候数据和气候生产力模型数据计算分析表明:与温度相比,降水量是影响研究区域牧草产量和气候生产潜力的主要气候驱动力,温度与降水对草原气候生产潜力都具有正效应,不同草原类型温度与降水变化对气候生产潜力的影响有差异性。温度每升高或降低1℃,草地气候生产潜力升高或降低6.75～29.07kg.hm-2.a-1,降水量每升高或降低1mm,草地气候生产潜力升高或降低0.83～1.86kg.hm-2.a-1。未来气候"干暖化"的趋势下,研究区域温度升高增加的气候生产潜力作用小于由蒸散量增加引起的减产作用,因而导致草地气候生产潜力下降,受水分限制作用越明显的草原,其气候生产潜力下降的趋势越显著。

内蒙古中部中元古代韧性剪切变形及其形成的构造背景

内蒙古中部新太古界色尔腾山岩群、新太古代和古元古代片麻状英云闪长岩(基底岩系)与白云鄂博群长城系都拉哈拉组、尖山组和渣尔泰山群长城系书记沟组、增隆昌组(盖层)之间的韧性剪切变形特征相同。糜棱面理走向近东西,总体倾向北,倾角变化较大。不同区域的糜棱面理上发育程度不同的矿物拉伸线理,其指示的运动学方向为上盘岩系向北(北西或北东)的斜落。接触带基底岩系由糜棱片岩、糜棱岩等组成;接触带盖层下部岩系由糜棱岩化石英岩、糜棱岩化灰岩、板岩等组成,盖层上部岩系书记沟组、都拉哈拉组石英岩发育掩卧褶皱,尖山组、增隆昌组板岩和灰岩发育石香肠构造和褶叠层构造。变质相由基底岩系的低角闪岩相—高绿片岩相逐渐过渡为上覆盖层的低绿片岩相。沉积特征、变质变形特征、运动学特征等均显示白云鄂博群、渣尔泰山群长城系为同一被动陆缘沉积,韧性剪切变形是同一期构造作用的产物。形成机制为长城系相对于基底岩系的大规模向北(北西或北东)伸展拆离,形成于低温、低压环境,起始时间为长城纪末期(1400Ma)。内蒙古中部中元古代韧性剪切、隆升、裂谷作用是同一伸展构造作用不同阶段的产物。

内蒙古中部中—晚志留世西别河组的划分和时代

华北板块北缘早古生代造山带的稳定盖层——西别河组是顶底清晰,下界不整合覆于早—中奥陶世岛弧建造之上,其上被下泥盆统查干哈布组、上石炭统阿木山组不整合覆盖的一套稳定的滨浅海相沉积建造。本次工作根据岩石地层特征划分了砂砾岩段、灰岩段、砂板岩段和巴特敖包礁4个填图单元;在生物地层工作的基础上分别划分了2个珊瑚、腕足化石组合带,确立了该组为中—晚志留世地层,即Wenlockian-Pridolian期的沉积。

内蒙古中部重、磁场特征与地壳密度结构

中亚造山带中的古生代—中生代花岗岩普遍具有正εNd值,在世界上是十分独特的。美国西部加利福尼亚中生代—新生代花岗岩同样具有正εNd值,并且其地壳的速度分布特征与内蒙古中部十分相似。本文通过与美国加利福尼亚的地球物理研究成果进行对比,来研究内蒙古中部的地壳密度结构,特别是下地壳的组成,试图探讨产生正εNd值花岗岩的深部地质原因。研究结果表明,在大兴安岭-内蒙古造山带下地壳中可能存在与美国加里福尼亚类似的洋壳物质。此外,还对重、磁异常进行了处理,以确定蛇绿岩带的延展情况。由于在西拉木伦河附近存在切割至莫霍面的深断裂,结合地表出现的蛇绿岩带,故提出温都尔庙—西拉木伦河一线可能是内蒙古中部最重要的地质构造界线。

内蒙古中部地区土地利用变化区域差异分析

采用地理信息系统(GIS)空间叠加的分析方法以及数理统计方法,选择土地利用变化类型面积比和土地利用变化类型重要值2个指标,分析了内蒙古中部地区不同自然生态区土地利用变化空间分布特征.其结果表明:土地利用类型之间的相互转化在很大程度上受自然条件的限制,土地利用转化类型的面积比沿着干旱半干旱半湿润的梯度逐渐变化;土地利用变化的方向总体上是耕地和草地之间的相互转化,同时大量的草地转化为其他用地也是一个值得关注的问题.

内蒙古中部太古界乌拉山岩群变质作用特征

内蒙古中部太古界乌拉山岩群变质作用PTt轨迹表现为顺时针形式,峰期变质的温度为830～948℃,压力为0.942GPa。是麻粒岩相变质作用发生于地壳大幅度增厚的环境,强烈的构造变动和区域性高热流共同作用的结果。从第二阶段峰期变质到第三阶段近等温减压过程为区域性地壳减薄的开始,直至第四期角闪岩相的退变质阶段显示出地壳大幅度减薄和抬升剥蚀的特点。

气候变化对内蒙古中部草原优势牧草生长季的影响

研究温性典型草原优势牧草生长季与气候因子变化的关系,对于监测草地环境变化及保护利用,评估区域气候变化对优势牧草生长的影响,指导畜牧业生产等具有重要的科学意义和实践价值。基于内蒙古中部草原3个牧业气象试验站1983—2009年克氏针茅和羊草的物候期、气象资料,对返青、黄枯日期、生长季与气温、降水量之间的关系进行了统计分析。结果表明:(1)27a间,该区的年、春季、夏季和秋季平均气温均呈显著升高趋势,春季升温幅度最大,气候倾向率为0.71—0.84℃/10a;各时段降水量变化除春季呈微量增加趋势外,总体呈减少态势。可见,内蒙古中部温性典型草原区暖干化趋势明显。(2)27a间,锡林浩特克氏针茅和羊草返青日期表现为推后趋势,并与4月降水量呈显著正相关;镶黄旗和察右后旗克氏针茅和羊草返青日期呈提前趋势,并与3—5月气温、降水量呈显著负相关,气温每升高1℃、降水量每增加10mm,优势牧草返青日期约提前3.0—5.1d和1.3—2.1d。(3)该区克氏针茅和羊草黄枯日期均呈提前趋势,与8—9月气温均呈显著负相关,降水量为正相关,气温每升高1℃,克氏针茅黄枯日期提前1.7—10.7 d,羊草黄枯日期提前3.5—11.3d,降水量的影响相对较弱。(4)该区克氏针茅生长季延长趋势明显,羊草生长季缩短趋势明显。克氏针茅生长季与4—10月均温正相关系数最大,羊草生长季与水热系数的正相关系数最大。

内蒙古中部中新世小哺乳动物群及其时代顺序

报道了内蒙古中部地区几个中新世小哺乳动物化石地点──嘎顺音阿得格、阿木乌苏、查干诺尔、沙拉等的新发现。探索了这些动物群体之间以及它们与经典的中中新世通古尔动物群和最晚中新世二登图动物群之间的关系。初步研究表明，嘎顺音阿得格动物群的时代更可能为早中新世，过去认为有属于晚渐新世的可能性不大。动物群的组成分析说明，中新世时内蒙古中部的生态环境具有浓厚的现代古北区的色彩。

内蒙古中部印支期强过铝质花岗岩的相平衡约束及动力学背景

岩石相平衡分析表明,内蒙古中部沿华北地台北缘分布的印支期(T3)后碰撞强过铝质花岗岩的源岩为含泥质成分较高的岩石,是在小于1.5GPa(约50km)条件下,由源岩中白云母及黑云母脱水部分熔融形成的,形成温度低于黑云母消失的上限温度,熔融残留物有斜长石、石榴子石和辉石。本区强过铝质花岗岩的CaO/Na2O比值(0.09～0.58)说明,其源岩中既有泥质岩,又有砂岩,与岩石相平衡分析的结果相一致;Al2O3/TiO2比值(53.78～413.94)表明,本区的强过铝质花岗岩为高温类型和高压类型之间的一种过渡类型。

内蒙古中部地区岩矿石磁化率特征

为了解内蒙古中部的锡林浩特、巴林左旗等地区岩矿石磁性特征，更好地对该地区的航磁异常进行综合解释，使用航遥中心研制的ZH-1磁化率仪，于2009～2011年间先后四次在该地区进行了野外岩矿石磁化率实测。并在统计、分析实测磁化率数据的基础上，研究了该地区岩矿石磁化率分布情况，分别叙述了区内沉积岩、侵入岩、火山岩、变质岩、矿石及围岩等各种类型岩矿石的磁化率特征，对岩矿石磁化率与航磁、矿产间的联系进行探讨，为磁法勘查解释、地质找矿提供了重要依据。

基于GIS的内蒙古中部牧区雪灾风险评估模型研究

针对内蒙古中部牧区,基于灾害学理论,使用GIS的空间分析技术,从致灾因子、孕灾环境和承灾体多方面开展综合分析。通过雪草高度比、积雪持续时间和气温通过模糊综合评判方法以及因子的绝对数值危险的大小得到雪灾的危险性;通过基础地理数据中的草地载畜量、牲畜密度、GDP以及畜牧业产值等方面的因素,加权综合分析得到脆弱性;根据灾害学理论的危险性和脆弱性的作用关系通过组合对照的形式组合得到最终的雪灾风险等级。针对研究区2000年2月上旬进行评估,结果表明,在呼伦贝尔地区和锡林郭勒盟部分地区有较高的风险,这与灾情统计资料的描述基本一致。