Major Characteristics of the Lajishan Orogenic Belt of the South Qilian Mountains and Its Geotectonic Attribute

The Lajishan orogenic belt is one of the E-W-trending Caledonian orogenicbelts within the Qinling-Qilian orogenic system. It was formed upon the Jiningian basement byintensive taphrogenesis. Its major characteristics comprise the prominent faulting along the northand south boundaries, the highly complicated petrological and petro-geochemical features of thevolcanic rock series, and the development of a new type of ophiolite suite. In terms of tectonicanalysis and the sequential analysis of tectonic settings of magmatic rocks, it is suggested thatthe Lajishan orogenic belt has undergone a complete 'opening-closing' cycle, which can be furtherdivided into 3 second-order 'opening-closing' cycles. The composite characteristics of the'opening-closing' movement show that Laji Mountain is a typical fault orogenic belt. The faultorogenic belt is one of the most important types of intracontinental orogens. It is of criticaltheoretical and practical significance to summarize the characteristics and the diagnostic criteriaof this kind of orogenic belts, and study the mechanism of their formation and build models of theirevolution.

基于最小数据集的祁连山南坡不同土地利用方式土壤质量评价

为了评估高寒地区不同土地利用方式下的土壤质量状况,明确不同土地利用方式下的土壤质量的关键影响因子,在祁连山南坡采集了林地、灌丛、草地及耕地4种主要土地利用类型的土壤样品174份,通过主成分分析(Principal component analysis,PCA)建立最小数据集(Minimum data set,MDS),综合评估研究区不同土地利用方式下的土壤质量。结果表明:林地、灌丛、草地和耕地土壤质量指数值分别为0.535,0.519,0.466和0.544,表现为耕地>林地>灌丛>草地,对土壤质量分级为Ⅰ~Ⅵ级,对应指数分别为≤0.3,(0.3~0.4],(0.4~0.5],(0.5~0.6],(0.6,0.7]和>0.7,草地等级为Ⅲ级,处于“中等”水平;耕地、林地和灌丛土壤质量等级为Ⅳ级,处于“中等偏上”水平。土壤质量关键指标间存在互相影响,因此,建议研究区域土地要实施分类科学管理。此外,合理开发和应用绿色高效的新型生物技术是应对影响研究区土壤质量的微生物指标的有效措施。

祁连山南坡土地利用变化及碳储量研究

祁连山区域作为中国西北地区的生态过渡带,其陆地生态系统具有巨大的固碳能力。了解土地利用和碳储量变化并预测其时空演变格局,可为生态固碳提供参考,对优化区域国土空间规划措施和维护生态环境可持续发展具有重要意义。以祁连山南坡为例,基于2000、2010和2020年3期土地利用数据,运用GIS技术分析2000-2020年研究区土地利用变化,在此基础上,利用CA-Markov模型和InVEST模型,通过实地调查与当地政策相结合,选取高程、坡度、坡向、距道路距离、适宜开发性等作为影响性因子,预测2030年研究区土地利用变化下的碳储量格局。结果表明,1)研究区2000-2020年土地利用类型以草地为主,并逐年减少,其次为裸地和林地,建设用地面积最小。同时各用地类型均在发生相互转化,在空间上具有可逆性。在土地利用变化上,建设用地土地利用动态度最快,表明该地区研究时段内城建面积扩张迅速。2)利用CA-Markov模型对研究区2030年土地利用变化进行预测模拟,预测精度Kappa值88.9%,表明该预测模拟在复杂的祁连山区可行。预测显示,2030年祁连山南坡土地利用以草地、裸地和林地为主。耕地、林地、建设用地、湿地和裸地均呈增加趋势,草地呈现减少趋势。3)估算研究区2000、2010和2020年的碳储量分别为4.03×10^(8)、4.13×10^(8)、4.22×10^(8)t。2030年碳储量将达到4.49×10^(8)t,较2020年增长6.40%,碳储量呈稳步增加趋势,主要原因是林地及湿地的扩张,使碳储量的净固持量大于了净释放量,有利于碳的固存。该研究可为祁连山生态环境治理和土地利用管理决策提供科学依据。

祁连山南麓破碎林缘修复技术初探

在祁连山南麓破碎林缘区,优选三处不同立地条件的地块,建立破碎林缘修复示范区,栽植不同规格的青海云杉,调查其成活率、生长量、土壤温度和土壤含水量。结果表明:在破碎林缘栽植适宜的树种可以增加植被盖度;通过整地可以提高树种成活率,但不同整地方式对当年、次年的苗木成活率和苗高生长量影响不显著。采用汇集径流整地,其土壤平均含水量高于穴状整地和水平沟整地,无论采取何种整地方式,整地后的土壤温度均高于不整地时的土壤温度。使用乔灌草复合林层的营造和破碎林缘集水及锁边造林修复技术,可以提高祁连山森林生态系统的水源涵养能力,对改善当地生态环境起着重要的作用。本研究为祁连山南麓破碎林缘的修复提供了一定的理论参考。

南祁连化隆微地块铜镍成矿地质条件及找矿方向

利用综合对比研究与实际野外工作,获得的秦祁昆造山带重要成矿事件与构造响应的研究及地质找矿信息。通过金川矿床所在的龙首山群与南祁连化隆微地块中的化隆群结晶基底的地质对比,结合地球物理及其相关其他地质信息,发现化隆群具有与金川矿床所在的龙首山隆起相似的成矿地质条件。由此,提出南祁连化隆微地块具有较好的铜镍成矿条件及找矿潜力,所发育的铜镍矿点与金川矿床可能为同一大规模岩浆构造作用的产物。现有的野外工作及找矿实践亦表明了在巨厚红层覆盖下发育基性超基性岩体,并表现出铜镍矿化显示,同时提示在化隆微地块还有发现新的同类型岩体和铜镍矿床的潜在条件。

南祁连党河南山北坡两个不同特征的金矿床

为深入研究甘肃南祁连党河南山北坡金铜矿产的成矿规律和控矿因素 ,笔者采用地质地球化学方法首次对区内黑刺沟和贾公台两个金矿床进行了较为系统的研究 ,发现它们的成矿特征有很大差异 :黑刺沟金矿床以富As,Sb的微细浸染蚀变岩型金矿化为主 ,其次为辉锑矿石英脉型金矿化 ;而贾公台金矿床则以少硫化物石英脉型金矿化和蚀变岩型金矿化为特征 ,As,Sb含量不高。研究认为黑刺沟金矿床与矿区石英正长闪长岩类有成因联系 ,贾公台金矿床与矿区斜长花岗岩有成因联系 ,不同的岩浆活动造成了金矿化特征的差异。

南祁连党河南山花岗岩类特征及其构造环境

党河南山地区地处南祁连重要成矿带,区内花岗岩类岩体包括扎子沟岩体、鸡叫沟岩体及贾公台岩体,伴有不同程度的金、铜矿化。扎子沟岩体主要由花岗闪长岩组成,侵位于震旦纪火山岩系。鸡叫沟岩体主要由石英二长闪长岩组成,贾公台岩体主要由斜长花岗岩组成,两者侵位于奥陶纪碎屑岩系。3个岩体Rb-Sr等时线年龄分别为(510.85±14)M a、(395.06±51)M a及(355±91)M a,前者对应于早—中寒武世,后二者对应于志留纪—泥盆纪。3个岩体均属于钙碱性花岗岩系列,其中扎子沟岩体属于该系列的中钾花岗闪长岩系列,鸡叫沟岩体属于高钾二长岩系列,贾公台岩体属于低钾奥长花岗岩系列。综合岩相学、岩石化学及微量元素和稀土元素的地球化学特征,区内3个岩体均形成于I型活动陆缘环境,为中南祁连造山带加里东期构造岩浆活动的产物。

南祁连裕龙沟铜镍硫化物矿床Re-Os同位素物质来源示踪研究

南祁连日月山—化隆基性-超基性岩带发育多个与铜镍矿化有关的岩体,岩石类型主要有角闪辉石岩、辉长岩、苏长岩、辉石岩、辉橄岩等,其中裕龙沟基性杂岩体形成于(442.4±1.6)Ma。通过对裕龙沟铜镍矿床稀疏浸染状矿石中硫化物的Re-Os及S同位素物质来源示踪研究,其187Os/188Os初始比值为0.2239～0.2757,γOs为80～123,δ34S为0.8‰～2.4‰,表明其物质来源具有壳-幔混合特征,壳源Os的加入量为20%～28%,地壳物质的加入可能是裕龙沟岩体富集成矿的重要因素。

东昆仑-南祁连富砷金矿与矿区岩浆岩的关系

东昆仑五龙沟、柴北缘滩间山和南祁连黑刺沟等富砷金矿床一般均与矿区岩浆岩有关系。研究结果表明:空间上,矿化或发育于岩株的接触带上,或发育于闪长玢岩脉密集分布区,少数金矿化甚至发育于闪长玢岩隐爆角砾岩筒、岩脉中;时间上,金成矿与矿区岩浆岩的成岩时代接近,但前者稍晚;成分上,矿石中含量高的Au、As、Sb等成矿元素在矿区岩浆岩中含量同样较高。此外,金矿石和矿区岩浆岩的硫同位素、铅同位素、稀土元素、微量元素、氢氧同位素等均表明二者具有密切的成因联系。

甘肃省党河南山乌兰达坂沟-扎子沟地区水系沉积物地球化学特征及找矿远景预测

党河南山位于南祁连地块北缘,以党河断裂为界,北邻中祁连,属南祁连Au、Pb、Zn、Cu、Ni、W、Cr成矿带。金矿为该成矿带的主要矿种,素有72道金沟之称,目前已发现贾公台、黑刺沟等大中型金矿床2处,小型金矿床及金矿点10余处。乌兰达坂沟-扎子沟地区位于党河南山中段,小比例尺化探显示金异常强烈,且区内可见大量的砂金采矿点及民采坑硐,显示了该地区良好的找矿地质条件。本文是在对区内开展调查研究基础上,利用1∶5万水系沉积物测量,对区内地球化学特征、元素分布特征、元素相关性及异常元素组合特征等进行相关分析研究,并结合异常区内地层、构造、岩浆岩及矿化蚀变特征等成矿地质条件,圈定成矿远景区。通过本次工作在该地区圈出11处金的成矿远景区,并对其进行了分类排序。一类成矿远景区有扎子沟南、钓鱼沟脑、钓鱼沟、红庙沟、背架子-乌兰达坂沟成矿远景区,对一类成矿远景区内地质成矿条件进行了概略论述,并对其下一步工作提出了建议。成矿远景区的圈定为该地区下一步继续找矿工作提供了重要的参考。

综合物化探技术在中-南祁连山察汗诺北部航磁异常检查中的应用

文章以青海中-南祁连山察汗诺北部的青C-2012-280和青C-2012-281号航磁异常检查为例,在综合前人地质、物化探和矿产资料的基础上,采用地质剖面测量、高精度磁法剖面测量、岩石磁参数测量和岩石地化剖面测量方法进行航磁异常地面检查。分析磁异常形成的地质原因,对航磁异常做出定性判断,对异常的成矿潜力进行评价,对下一步的工作提出了建议。综合物化探方法在青海省中-南祁连山的航磁异常检查和找矿工作中取得了良好的效果。

南祁连化石沟铜矿区上石炭统克鲁克组大理岩C、O同位素特征

化石沟铜矿区位于南祁连西南缘之阿尔金与南祁连构造带的交会部位,是研究祁连—柴北缘构造—岩浆系统演化的关键地区。研究区内出露地层主要为古元古界达肯大坂群、泥盆—石炭系阿木尼克组和石炭系克鲁克组,晚古生代中酸性侵入岩发育。石炭纪克鲁克组中的大理岩,受侵入岩破坏,大部分呈残留体存在,与晚古生代石英闪长岩等共同构成沿化石沟的环形构造,前人认为其属于岩浆成因的碳酸岩。本次研究分析了克鲁克组大理岩的C、O同位素组成,δ^13CPDB和δ^18OSMOW值分别为-9.3‰-0‰和14.44‰-31.76‰,明显区别于碳酸岩,类似于沉积的碳酸盐岩的特征。结合区域大地构造背景,认为石炭纪克鲁克组大理岩应该形成于祁连—柴北缘造山作用停止之后,古特提斯洋发育的海相环境,而部分较低的δ^13CPDB和δ^18OSMOW值可能与侵入的石英闪长岩岩浆热液有关。

南祁连化石沟花岗岩年代学、地球化学特征及其构造意义

化石沟二长花岗岩呈长条状侵入于泥盆系-石炭系阿木尼克组。岩石LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为252.0±2.1 Ma,形成于晚二叠世。岩石高SiO_2(69.8%~72.2%)、Al_2O_3(14.2%~15.4%),低的TiO_2、MgO含量(分别为0.28%~0.36%、0.60%~0.77%),A/CNK=1.08~1.14,富碱(Na_2O+K_2O=6.57%~8.00%);相对富集Th、K、Pb,亏损Nb、Ta、P、Ti,低Sr(201×10^(-6)~248×10^(-6),高Y(19.4×10^(-6)~24.0×10^(-6)),富集LREE,(La/Yb)N=10.8~18.4,中等负Eu异常(δEu=0.55~0.68);全岩(^(87)Sr/^(86)Sr)i为0.7060~0.7061,εNd(t)为1.63~1.84,εHf(t)=8.79。二长花岗岩的全岩Nd和Hf模式年龄分别为780~794 Ma和694 Ma。综合研究表明二长花岗岩是新元古代中期形成的玄武质下地壳在晚古生代晚期玄武质岩浆底侵加热作用下发生部分熔融的产物,形成于造山挤压向后造山伸展转变的构造环境。

利用GPS数据研究南北地震带北段近期地壳水平形变特征

采用中国地震局"陆态网络"GPS基准站和流动站观测数据,利用MIT的开源软件GAMIT/GLOBK解算南北地震带北段(33°~42°N,97°~110°E),特别是六盘山地区、祁连地块、银川地堑1999年以来在欧亚框架下、以鄂尔多斯块体作为参考的GPS速度场。计算南北地震带北段5条断裂两侧50~350km范围内各站垂直/平行于断裂走向的速度投影,以及14个基准站18条基线2010年以来的长度时间序列,试图进一步估计关心区域的应力积累情况,探索断层闭锁段。结合地震活动性,认为南北地震带北段未来50年有发生M8地震的可能性;该段1900年以来的第4个M6、M7地震活跃期可能已经拉开序幕,未来2年有发生M7以上地震的可能性;祁连断裂带、海原断裂、西秦岭北缘地震带具备发生M6和M7地震的优先条件,尤其是海原断裂。

祁连山地区夏季南坡与北坡空中云水资源差异性分析

利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)提供的高时空分辨率ERA5再分析资料,对祁连山地区夏季空中云水资源的时空分布及南北坡差异特征进行研究,并估算水汽凝结效率及水凝物降水效率。研究表明:大气环流以及地形引起的低层水汽场辐合和上升气流对祁连山地区空中云水资源分布起到关键作用。(1)在平均状态下,祁连山地区夏季水汽含量南坡略小于北坡,云水路径南坡大于北坡,南坡500 hPa以下是云液水含量富集区。近年来,水汽含量及云液水含量呈上升趋势,且南坡增速大于北坡;云冰水含量呈下降趋势,且北坡下降速度大于南坡。(2)夏季白天北坡存在定常性上升气流,且该上升气流可持续到对流层中层,南坡低层为水汽通量辐合区。(3)在不同降水环流下,偏西或西北气流形势时,北坡云水分布较南坡更为充沛,且多以含水性低云为主;西南气流形势时,云水厚度更深,南北坡云水差异不大。(4)祁连山区尤其是南坡,空中云水资源相对丰富,且较大部分水凝物未能成为降水,增雨潜力更高,但其云水分布并不固定,也与降水环流形势有关。因此,祁连山上空云水资源分布的不均匀性及多变性需要在开发过程中更有针对性的选择作业区域及作业手段。

祁连山南麓露天采坑生态环境修复技术研究

祁连山是我国西北重要的生态屏障,以往露天煤矿的破坏性开采导致生态环境问题突出。为系统修复祁连山南麓露天煤矿开采引发的生态环境问题,选取木里煤田聚乎更矿区为研究区。通过无人机遥感解译、现场调查、工程地质测绘等技术手段,从水文地质、工程地质、环境地质角度提出研究区生态环境问题主要为地貌生态景观及地表草甸冻土破坏、采坑及渣山边坡失稳和采坑积水等;提出矿山生态修复治理应综合考虑工程地质、环境地质、水文地质理论知识结合生态学知识,即整治矿区内边坡失稳的同时考虑地表及地下水的联通与保护,对矿山植被修复采取以自然恢复为主,人为干预为辅的原则。考虑到不同露天矿井的差异性,提出应针对不同矿坑采用“四工程一保障”开展生态修复工作。“四工程”即“采坑整治、边坡与渣山治理、水系修复、植被复绿”四项工程措施;“一保障”指矿区生态环境监测信息系统。

祁连山南坡农田土壤碳氮含量垂直分布特征及其影响因素

[目的]分析农田生态系统土壤碳氮与土壤理化性质的关系,为高寒地区合理利用土地资源提供理论借鉴。[方法]在祁连山中段南坡选取具有代表性的农田样地共19个,结合野外采样及室内试验,运用回归、通径分析等方法对研究区农田土壤全碳含量(TC),全氮含量(TN)与有机碳含量(SOC),含水量(SWC),土壤容重(ρb),粒度(黏粒、粉砂、砂粒),pH值等土壤理化性质的关系进行研究。[结果]①研究区土壤全碳含量、全氮含量随土层的加深而减少,有表聚现象,平均含量分别为35.47,2.41 g/kg。②随着土层的加深,土壤有机碳、含水量、黏粒和粉粒含量减少;土壤容重、pH值和砂粒含量增大。③土壤理化性质因子之间相互联系,共同影响土壤碳氮含量。土壤全碳含量、全氮含量之间直接作用显著,土壤容重对土壤全碳含量产生直接作用效应,土壤含水量通过土壤全氮含量对土壤全碳含量产生间接正效应;土壤粉粒、黏粒含量对土壤全氮含量产生直接作用效应,土壤pH值通过土壤粉粒,黏粒含量对土壤全氮含量产生间接负效应。[结论]祁连山南坡农田土壤比较肥沃,其土壤全氮含量及有机质含量处于较高水平,可为研究区植被生长提供较为充足的土壤养分。在当前耕作水平下,土壤全氮含量及含水量的增加有利于土壤全碳含量的积累。土壤全碳含量、黏粒及含水量的增加有利于土壤全氮含量的积累。

青海南祁连巴龙贡噶尔组变火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

广泛分布于南祁连的巴龙贡噶尔组一直缺少精确的化石和同位素测年依据,其地质时代备受关注。1∶5万区域地质调查在青海省天峻县织合玛乡南部的该套地层中新发现了英安质火山熔岩。采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法,获得1件英安岩样品的锆石U-Pb年龄为457.6±2.4Ma,表明该套火山岩形成于晚奥陶世。这是首次获得的有关巴龙贡噶尔组的高精度测年数据,为该组的解体及其时代归属提供了可靠的同位素年代学依据。这一新发现和成果对于研究南祁连的早古生代地层层序及构造演化具有重要意义。

南祁连天峻巴龙贡嘎尔组变质火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及构造意义

南祁连山天峻县一带巴龙贡嘎尔组发育大量变质火山岩,其形成时代及构造意义缺乏详细研究,时代归属存在争议。本文以变质火山岩为研究对象,开展岩石学、地球化学和年代学研究。本文在变质火山岩中获得LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为736±6Ma和740±14Ma,时代为新元古代。岩石为变玄武岩、变质石英粗面质凝灰岩和变质流纹质凝灰岩,其SiO_2含量为48.10%～53.01%和64.14%～71.83%,属于碱性和亚碱性系列,构成双峰式火山岩组合。玄武岩稀土总量为56.3×10^(-6)～98.9×10^(-6),轻、重稀土分馏中等,δEu为0.89～1.16具微弱异常,微量元素Rb、Ba、K、Sr、La、Ce、Zr、Th等富集,Nb、P、Ti、Y等微弱—中等亏损。变质石英粗面质凝灰岩和变质流纹质凝灰岩的A/CNK为0.8～1.14,具有偏铝质—过铝质特征,稀土总量为155.5×10^(-6)～265.6×10^(-6),轻、重稀土分馏中等—强烈,δEu为0.63～0.94,具有弱—微弱异常,微量元素Rb、K、Ba、La、Ce、Zr、Th等富集, Sr、Nb、P、Ti、Yb等中等—强烈亏损。区域资料、前人成果及本文研究表明巴龙贡嘎尔组形成于新元古代的陆内裂谷环境,是Rodinia超大陆裂解事件的响应。

南祁连清水沟一带奥陶纪盐池湾组岩石地层特征

在南祁连清水沟一带,盐池湾组呈北西西—南东东向展布,为一套深灰绿色细碎屑浊积岩系夹深海泥岩。主要岩性有变泥质粉砂岩、长石石英杂砂岩、细砂质长石石英粉砂岩、长石杂砂岩、绢云石英千枚岩等。岩石中粒序层理、交错层理不太发育,指示该组岩层层序是倒转的,即北老南新。该组发育不完整鲍玛层序,有3种类型,即ABCD型、韵律型和均一型。综合研究盐池湾组的宏观岩性特征、基本层序、沉积构造、浊流沉积岩石学特征、粒度曲线特征、微量元素、稀土元素指数等蕴藏在沉积岩中的各种地质信息,指示该组形成于次深海至深海相浊流沉积中端相和远端相区。浊积岩与深海泥岩以不同比例重复组合,构成复理石沉积建造。