甘肃北山红石山地区扫子山组构造变形特征及其动力学背景

甘肃北山地区扫子山组形成于早石炭世,是红石山蛇绿构造混杂岩的重要组成部分,记录并保存了红石山古洋盆形成及演化的地质信息,是讨论红石山地区晚古生代古地理环境及洋盆构造属性的重要窗口。详细的野外地质调查发现,该套地层构造变形强烈,原始层理难以辨识,为研究该套地层的沉积环境增添了难度。基于此,在查明扫子山组物质组成的基础上,通过详细的构造解析,厘定其构造序列,并通过剥离后期构造改造,恢复原始沉积层理。结果表明,扫子山组经历了3期构造变形,第1期为北北西—南南东向逆冲兼左行走滑,可能为洋壳向北俯冲的产物;第2期为北北东—南南西向挤压兼右行走滑脆-韧性变形,可能为碰撞阶段的产物;第3期构造变形以北东—南西向左行走滑为主,为次一级的晚期构造变形。变形样式及变质程度表明,扫子山组以中浅层次构造变形为主,地层未发生明显的倒转和缺失,该套地层物质成分及空间分布具有明显的规律性,显示裂谷型盆地向南趋于成熟的火山-沉积特征。结合红石山-蓬勃山断裂以北发育石炭纪—二叠纪弧岩浆岩,揭示了红石山古洋盆向北俯冲的动力学过程,为进一步研究中亚造山带南缘构造演化过程提供地质依据。

甘肃北山南部早古生代古亚洲洋俯冲作用:来自明舒井埃达克质侵入体锆石U-Pb年龄及地球化学的证据

甘肃北山南部具有重要的构造位置与复杂的构造演化历史,制约着北山造山带大地构造归属研究。北山明舒井埃达克质侵入体位于南部辉铜山以西地区,岩性主要为二长花岗岩、正长花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩等。对明舒井侵入体中的二长花岗岩、正长花岗岩和花岗闪长岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,定年结果分别为423.4±3.4 Ma、425.4±2.3 Ma和437.8±3.5 Ma。岩石SiO2含量多数大于56%(55.53%~64.42%),Al2O3大于15%(15.1%~17.79%),MgO多数小于3%,全部小于6%(2.07%~3.5%),Y和Yb含量均较低,同时轻稀土元素富集,Eu异常不明显,Sr含量较高,具有与埃达克岩相似的特征。综合区域地质背景,认为北山南部志留纪埃达克质侵入岩形成于活动大陆边缘火山弧环境,可能是志留纪古亚洲洋向北消减俯冲背景下岩浆作用的产物,同时发生了大规模的地壳增生。明舒井埃达克质侵入岩体的识别为北山造山带早古生代构造演化提供了重要依据。

甘肃北山新场深部地下水中铀的赋存形态及其影响因素的地球化学模拟研究

核能的快速发展产生了大量的高水平放射性废物(简称高放废物),对生态环境和人类健康构成了巨大的威胁,其安全处置已成为国际放射性废物管理的重难点问题。深部地质处置被普遍认为是高放废物最安全可靠、技术上非常可行的处置方法。目前,我国已启动了甘肃北山新场高放废物地质处置地下实验室的建设,放射性元素铀在深部地下水中的形态分布及其影响因素从微观层面能为北山深地质处置性能评价提供基础数据,但尚不明晰,亟需开展相关地球化学模拟研究。基于PHREEQC中的llnl.dat数据库,添加NEA-TDB和ThermoChimie数据库中U(Ⅵ)的热力学数据,使用地球化学模拟软件PHREEQC.v3和PhreePlot.v11对铀在我国甘肃北山新场高放废物地质处置地下实验室场址BS28孔深部地下水中的赋存形态及分布进行了模拟计算,旨在厘清铀在北山深部地下水中的赋存形态,探讨pH、pE以及Ca^(2+)与HCO_(3)^(-)浓度比对铀在北山深部地下水中形态分布的影响。模拟结果表明,在该深部地下水环境下,铀主要以六价的形式存在,Ca_(2)UO_(2)(CO_(3))_(3)(aq)和CaUO_(2)(CO_(3))_(3)^(2-)是主要的赋存形态,其占比分别为84.14%和15.16%。受氧化还原氛围的影响,铀的价态在pE<1时逐渐由U(Ⅵ)转变为U(Ⅳ),且在pE=-1~1时,UO_(2)(s)和可溶性碳酸铀酰络合物可同时存在。Ca^(2+)与HCO_(3)^(-)的浓度比低倾向于形成CaUO_(2)(CO_(3))_(3)^(2-),浓度比高易于形成Ca_(2)UO_(2)(CO_(3))_(3)(aq)。Ca^(2+)-UO_(2)^(2+)-CO_(3)^(2)三元体系很大程度上会影响铀在北山深部地下水的溶解度和迁移能力。本研究结果将有助于查明铀在北山花岗岩裂隙中的迁移和吸附机理。

甘肃北山算井子花岗岩地球化学特征、成因及对高放废物地质处置的启示

北山是中亚造山带的重要组成部分,广泛发育着花岗岩。前人对北山花岗岩开展了大量地球化学研究,但很少与高放废物地质处置相结合。本研究分析了哈尔特尔德勒、哈尔根头口布、算井子花岗岩的岩石类型,并以算井子花岗岩为例,分析其岩石成因,探讨其对高放废物地质处置的启示,得到如下结论:1)哈尔特尔德勒花岗岩是A型、南岭型花岗岩,哈尔根头口布花岗岩属于A型、浙闽型花岗岩,算井子花岗岩为未分异的Ⅰ型、埃达克型花岗岩;2)处置库围岩的Fe^(3+)/Fe^(2+)比值可能对高放废物地质处置具有重要意义;3)算井子花岗岩属于埃达克质成因,但成矿潜力微弱,甚至不能成矿,因此该地区作为高放废物地质处置库选址,符合经济性原则;4)算井子花岗岩含有较高体积分数的黑云母,对放射性核素的阻滞具有重要作用,有利于作为高放废物地质处置库围岩。

甘肃北山南金山南新发现缓倾厚大隐伏金矿

1研究目的(Objective)研究区位于磁海-公婆泉Fe-Cu-Au-Pb-ZnMn-W-Sn-Rb-V-U-P成矿带,破城山—玉石山金银(铜铅锌)叶腊石成矿亚带,成矿地质条件优越,属甘肃省肃北县管辖。近年来,甘肃省地质矿产勘查开发局第四地质矿产勘查院在研究区一带开展了大量的找矿研究工作,相继发现了南金山南东金矿点、南金山外围浅覆盖区金矿点,2022—2023年通过野外勘查,项目组依托甘肃省地质勘查基金项目在南金山南发现了隐伏金矿床,矿体具厚度大、埋深大、延伸稳定、垂向上分段产出的特点。该矿床的发现,为矿山企业提供了资源保障,对南金山深边部找矿指明了方向。

甘肃北山地区芦草沟富闪深成岩的成因

富闪深成岩是一类罕见的岩石类型,角闪石含量很高,矿物组合十分罕见,对岩浆作用和地球动力学过程具有敏感的指示意义。本文对甘肃北山地区首次发现的芦草沟二叠纪富闪深成岩开展野外调查、LA-ICP-MS锆石U-Pb测年、全岩主量和微量元素地球化学分析,结果表明,岩石的SiO_(2)含量为45.43%~51.84%,Na_(2)O含量为2.76%~3.98%,K_(2)O含量为0.18%~0.59%,Al_(2)O_(3)含量为16.59%~20.58%,MgO含量为4.18%~6.34%,显示贫钾富钠的特征;岩石的微量元素组成显示富集大离子亲石元素Rb、Ba、U等,亏损高场强元素Nb、Ta、Zr和Hf,Eu异常不明显(δEu=0.81~1.46)。锆石U-Pb年龄为286.7±2.5 Ma,即形成于早二叠世。结合区域地质背景,认为芦草沟富闪深成岩是俯冲碰撞环境壳幔相互作用的产物,而中亚造山带大范围发育中晚二叠世花岗岩是碰撞后构造岩浆事件的产物,暗示北山地区的古亚洲洋在中二叠世才完全消亡,进入陆内演化阶段。

甘肃北山七角井铁钒矿地质特征及找矿方向

七角井铁钒矿是甘肃北山地区近年来勘查发现较为典型的层控型矿床,铁矿体赋存于青白口系大豁落山组磁铁石英岩及含磁铁矿透闪石岩中,钒矿体主要赋存于寒武系西双鹰山组碳质板岩中。矿区内圈定铁矿体17条,长82~220 m,厚1.48~11.80 m,w(TFe)_(平均)=21.02%~34.23%;圈定钒矿体26条,长200~5930 m,厚1.09~11.26 m,w(V_(2)O_(5))_(平均)=0.94%~11.26%。综合研究表明,七角井铁钒矿主要控矿因素为岩性控矿、构造控矿和岩相古地理控矿,主要找矿标志为岩性标志、构造标志、地球物理标志和地貌标志。

甘肃北山某地区成矿远景区圈定及靶区优选

甘肃北山某地区位于甘肃省北山造山带南带,塔里木板块东缘,是连接哈萨克斯坦-塔里木-中朝-西伯利亚板块的纽带,是一个多旋回的复合造山带。本文通过对区域地质背景、典型矿床的综合研究与分析,认为该区具有寻找韧性剪切带型金矿、岩浆期后热液(脉)型钨矿、岩浆岩熔离型铜镍矿的有利条件。综合圈定重点成矿远景区4个;优选找矿靶区9个,其中A类2个,B类3个,C类4个。本次研究为本区下一步开展矿产资源勘查评价和找矿靶区优选提供了科学依据,指明了地质找矿方向。

甘肃北山古堡泉西铁矿床地质特征及成因分析

古堡泉西铁矿位于甘肃北山成矿带南缘,是该区新发现的中型铁矿床。该矿深部勘查取得了许多新的进展,但矿床成因研究较少。本文结合区内成矿地质背景,探讨了矿床地质特征及成因类型,初步建立了铁矿成矿模型。综合研究认为,古堡泉西铁矿床为岩浆热液型铁矿床,成矿方式以充填作用为主,交代作用次之;矿体赋存岩性为辉长岩,呈不规则的脉状及透镜状,矿石矿物主要为磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿。

浅钻地球化学测量在甘肃北山南金山金矿外围浅覆盖区的应用

南金山金矿是北山成矿带典型的浅成低温热液型矿床,该矿床沿NE向延伸至外围浅覆盖区,外围成矿潜力较大。为进一步实现外围浅覆盖区的找矿突破,选择开展机动浅钻地球化学测量试点工作。依据覆盖层性质及厚度,利用车载空气正循环+三翼合金刮刀钻进/气动潜孔锤钻进工艺对浅覆盖区开展机动浅钻化探取样126件,采样密度16.8个点/km^(2),进一步探讨了浅覆盖区浅钻化探方法技术,包括钻进工艺选择、采样网度、采样物质、样品采集等内容;对零星基岩区开展土壤测量,采集样品278件,采样密度48.77个点/km^(2);分析测试了Au、Ag、As、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、Bi、Cr、Co、Ni等15种元素。通过上述工作,圈定化探综合异常7处,后经异常查证在基岩区新圈定金矿体6条、银矿体1条,浅覆盖区新发现隐伏金矿体2条、银矿体1条,取得了较好的找矿效果。本次研究表明浅钻地球化学测量在北山干旱荒漠戈壁景观浅覆盖区找矿是有效可行的。

甘肃北山地区岩石磁组构特征及其构造意义

甘肃北山地区岩石磁组构特征是磁各向异性度P值大,反映该区总体韧性剪切变形强烈磁椭球扁率E＞0占优势,磁面理发育,部分样品磁线理发育,反映变形以压扁变形为主;但局部剪切拉伸变形明显,最小磁化率轴投影显示变形主压应力为近南北向为主.矿化蚀变的糜棱岩中P值与金品位呈反相关,说明矿化蚀变的热液作用削弱了岩石中已经形成的磁化率各向异性,反映出矿化蚀变晚于构造变形的时序关系.这与该区处于塔-哈两板块碰撞带的大地构造位置以及碰撞带的变形性质、变形样式、变形动力学和运动学,以及成矿作用的特点是相吻合的.

甘肃北山大山头一带铜镍矿化基性一超基性岩地质研究

甘肃北山大山头一带属于铜镍矿藏形成的主要区域,需要结合岩体特性展开分析,获取矿体的基性地质信息。基于此,本文将从地质构造、矿化特征、成矿潜力等方面对铜镍矿化基性—超基性岩地质进行分析,确保岩体内部的元素组成状况,对矿体的基性及超基性特征进行探索,研究铜镍矿体形成的重要条件,提高岩体成矿分析的精准程度,实现对矿化地质情况的有效确定。

兰州市北山地区林业育苗管理技术改进示范

通过实地调查发现,甘肃省兰州市北山地区育苗过程中存在育苗床土壤结构不合理、灌溉技术粗放和病虫害防治体系缺失等问题,严重制约了当地育苗产业的发展。为显著提高土壤质量、实现水分的精确供给、有效控制病虫发生、改善育苗效果,提出了采取土壤条件系统性优化、推广微灌技术应用和构建病虫害智能防控体系等育苗技术优化策略,并开展了一系列野外示范进行验证。

新疆东部-甘肃北山地区二叠纪玄武岩对比研究及其构造意义

通过对新疆东部三塘湖盆地、甘肃北山柳园地区以及邻区二叠纪玄武岩的地球化学特征对比研究,认识到新疆东部-甘肃北山地区及邻区二叠纪形成的系列断陷带内,同期产生的玄武岩具有不同的地球化学特征和岩浆来源,其形成的统一动力学机制主要是可能由于造山带增厚的岩石圈大范围拆沉而导致的大范围亏损地幔部分熔融岩浆和源自上、下地幔边界的小型地幔柱岩浆的作用。这种地幔柱不是核幔边界深部地幔柱的成因,而可能是早期俯冲洋壳的分离掉落后,中亚造山带范围内可能在上、下地幔之间存在更广泛的部分熔融岩浆的原因。由造山带增厚岩石圈大范围拆沉作用而导致的大范围亏损地幔部分熔融岩浆和源自上、下地幔边界的小型地幔柱岩浆的作用,可能是中亚造山带二叠纪深部壳幔作用最壮观的表现方式,同时也以大范围玄武岩喷发、裂谷、大规模后造山幔源花岗岩和超镁铁岩的侵位以及大规模成矿作用而成为独特的“中亚型造山带”而有别于其它造山带。

甘肃北山地区基本构造格局和成矿系列特征

甘肃北山地区并不存在具分割洋-陆板块构造意义的缝合带或蛇绿岩带,主体由东天山和塔里木两大古陆系统构成。两大古陆系统的碰撞拼合带或界线大体位于方山口—黑山—碱泉子一线,以北归属东天山古陆系统,以南归属于塔里木古陆系统。按其内的地层时代、沉积建造、岩浆作用、地壳结构等特征,可将东天山古陆系统从北往南划分为北山岛弧带、北山(白山)晚古生代弧后盆地裂陷(谷)带和北山中央古陆断隆带3个Ⅱ级结构单元,空间上三者构成一个从岛弧—弧后盆地—前陆基底带的洋-陆过渡性的地壳结构。南侧的塔里木古陆系统则经历了初始陆核向成熟陆壳发展演化的地史过程,按不同地段的地壳结构和构造作用特征将其划分为(从北往南)塔里木古陆陆缘早古生代裂陷带、红柳园-大奇山-天仓古生代多旋回裂谷带和塔里木前陆基底带3个Ⅱ级构造单元。在此基础上,根据相关的成矿响应特征综述了不同构造单元的成矿系列。

甘肃北山地区榴辉岩的变质年龄:来自锆石的U-Pb同位素定年证据

北山造山带地处塔里木-中朝板块与哈萨克斯坦板块的交汇部分,主造山时期被认为是早古生代。榴辉岩产在北山造山带的南带,带中榴辉岩与大量基性超基性洋壳岩石和俯冲碰撞有关的花岗岩等伴生,反映该带有可能代表板块的边界。北山榴辉岩的锆石SHRIMP U-Pb同位素定年表明,榴辉岩相的变质年龄为(819±21)Ma,原岩年龄为(1007±20)Ma,表明北山地区存在新元古代一次重要的板块裂解和俯冲碰撞事件。与北山相邻的祁连山南部柴北缘地区近年也报道存在新元古代板块裂解和蛇绿岩洋壳形成事件,表明中国西部存在区域上的新元古代洋盆裂解事件,或称之为罗德尼亚大陆裂解事件。需强调的是,北山榴辉岩相变质事件发生在新元古代,柴北缘榴辉岩的原岩虽为新元古代洋壳岩石,但榴辉岩相变质作用则发生在早古生代,反映北山新元古代俯冲碰撞事件之后的又一次俯冲碰撞事件。

高光谱遥感异常提取在甘肃北山金滩子-明金沟地区成矿预测中的应用

利用机载高光谱遥感数据(CASI/SASI),对甘肃北山成矿带金滩子-明金沟一带的蚀变矿物异常信息进行提取和分析,总结了区内蚀变矿物异常信息的分布规律及成因;结合典型岩石、矿物ASD地面光谱测量,对不同地质体中蚀变矿物的光谱曲线特征进行分析、总结;选取研究区北部明金沟金矿床的矿化蚀变地质剖面开展光谱测量,结合成矿地质条件分析,建立基于区内金矿床的高光谱遥感找矿模型。以找矿模型为指导,综合成矿地质背景及地球化学异常特征,筛选出成矿有利区段,进而通过野外查证检验高光谱异常信息在成矿预测中的应用效果。野外查证表明圈定出的找矿预测区金矿化发育,成矿潜力较好,说明高光谱遥感能为找矿提供较为准确且可靠的信息。

甘肃北山地区古亚洲南缘古生代岛弧带位置的讨论

综合研究得出结论:"甘肃北山红石山断裂带以北的雀儿山—英安山地区为一种与俯冲洋壳板块相关的岛弧带,它记录了古亚洲大洋向南缘东天山古陆系统下俯冲消减的整个地史过程"。主要依据:①该地区缺少古老基底陆壳;②发育于区内的中奥陶世—泥盆纪不同时代地层中的火山岩和石炭—三叠纪的中酸性侵入岩,主要以钙碱性或TTG或埃达克成分系列为主要标志,揭示深部有消减洋壳板片或岩源的存在;③从中奥陶世和志留纪火山岩的玄武岩、安山岩和英安岩组合,到泥盆纪以安山岩、英安岩为主的流纹岩、玄武岩组合,至三叠纪马鞍山、小草湖中酸性侵入岩序列的部分高钾钙碱性岩石类型组合,反映古亚洲大洋在南侧消减带之上从一种不成熟岛弧到成熟岛弧和大陆边缘弧发育演化的过程;文章提出代表古亚洲大洋南缘消减带的实际位置应在雀儿山—英安山一线以北的蒙古境内,而北山岛弧带实属南侧东天山古陆陆缘增生地体的一部分。

甘肃北山拾金坡-南金滩地区水系沉积物地球化学特征及找矿远景

依据甘肃北山拾金坡—南金滩地区1∶5万水系沉积物测量成果,研究了区内元素分布、单元素异常及异常元素组合特征,共圈出11处综合地球化学异常,结合异常所处的地质特征,划分为4类11处成矿远景区。第一类综合异常处于中酸性侵入岩区,与断裂构造密切相关,以Au为主成矿元素,是寻找蚀变岩型和石英脉型金矿的有利地区;第二类综合异常处于蓟县系平头山组地层区,是寻找喷流沉积型铅锌矿、铁矿及矽卡岩型多金属矿的有利地区;第三类综合异常处于敦煌群地层出露区,是寻找变质热液型金矿的有利地区;第四类综合异常与基性—超基性杂岩体有关,是寻找铜镍矿的有利地区。

甘肃北山地区牛圈子蛇绿岩的形成时代及地质意义

为了厘定甘肃北山地区洗肠井-牛圈子-红柳河蛇绿岩带的形成时代,对该地区牛圈子蛇绿岩中的辉长岩进行了LA-ICP-MS(激光剥蚀等离子体质谱)单颗粒锆石U-Pb定年,其形成时代为446.5Ma±4Ma,属晚奥陶世。结合前人研究,认为牛圈子蛇绿岩与红柳河蛇绿岩共同代表了区域早古生代大洋演化的产物,对于研究北山早古生代的构造演化有着重要的意义。