汾渭地堑系开启时限:基于中条山奇峰花岗斑岩岩脉的年代学约束

汾渭地堑系是华北克拉通中部新生代一条重要的张性断陷带,以往研究成果主要集中在其形成过程及动力学机制方面,但对其开启时限的研究由于缺乏定量的测年对象,一直悬而未解。此次研究在汾渭地堑系相邻的中条山奇峰一带发现了一系列不规则状的花岗斑岩岩脉。对该套花岗斑岩岩脉的测年结果表明,其年龄序列主要集中在1769.8±8.7 Ma和69.14±0.85 Ma两个阶段,前者与熊耳群火山岩的主体年龄一致,代表了继承性锆石的特点,后者代表了花岗斑岩岩脉的形成年龄。奇峰花岗斑岩岩脉样品的Ga/Al均大于2.6,表现富硅、碱、钾,贫钙,高镁的特点,稀土元素中轻稀土富集、重稀土亏损,具有A型花岗岩的特点,形成于拉张的构造背景下。结合区域地质背景认为,该套花岗斑岩岩脉指示了汾渭地堑系南段开启的时限,研究成果为汾渭地堑系的开启时限提供了新的证据。

中条山中段植物群落优势种群的种间关系研究

选取中条山中段植物群落的24个优势种,采用2×2列联表的χ2检验、Ochiai关联度指数、Pearson相关和Spearman秩相关分析进行种间关系研究.结果表明:1在所有种对中,呈极显著和显著相关的种对数所占比率较低,大部分种对呈负联结趋势;2χ2检验只有与Ochiai关联度指数结合,结论才比较合理;3Spearman秩相关分析灵敏度较高,优于Pearson相关分析;424个优势种可划分为5个生态种组,同一生态种组内,各种间具有较强的正联结,表明其资源利用方式和生态要求相似,而不同组间联结较为松散.槲栎、槲树、榛子、连翘等呈独立分布.

山西中条山铜矿峪铜矿流体包裹体、锆石U-Pb年龄、Hf同位素及其地质意义

铜矿峪铜矿大地构造位置处于华北克拉通中部带南缘的中条山区内。通过锆石U-Pb年代学、Hf同位素及流体包裹体测温学研究,探讨了成矿流体演化、成矿时代及矿床成因问题。研究表明,矿床发育气液两相包裹体和含子矿物三相包裹体2种类型。成矿早阶段流体为高温(540～620℃)、高盐度(w(NaCl)为47.6%～70.9%)的岩浆流体;中阶段流体因减压沸腾、温度降低、挥发分逸失、氧逸度降低等因素,变为中高温(440～520℃)、高盐度(w(NaCl)为30.5%～44.3%)流体,该阶段金属硫化物大量沉淀成矿;随后流体演化为晚阶段的低温(140～240℃)、中低盐度(w(NaCl)为16.5%～27.1%)的流体。成矿早、中阶段富液相和含子矿物包裹体密切共生,盐度相差较大但均一温度接近,暗示流体发生过沸腾作用。估算成矿压力为24～36 MPa,对应的成矿深度为2.4～3.6 km。总体来看,原始流体直接来自岩浆,具有高温、高盐度、高氧逸度等特点,成矿流体的不混溶或沸腾作用是导致矿质沉淀的主要机制。成矿的花岗闪长斑岩体锆石U-Pb年龄为2 128～2 163 Ma,17个点的加权平均年龄为(2 149±4.3)Ma,即形成于古元古代;其εHf(t)值为-1.95～1.06,加权平均值为-0.28±0.50,两阶段Hf模式年龄(TDM2)为2 666～2 854 Ma,平均值为2 747 Ma,岩浆源区应来自于新太古代古陆壳物质重熔,并有幔源物质的加入。结合前人资料研究认为,铜矿峪铜矿床可能形成于华北克拉通古元古代活动大陆边缘的岛弧环境,矿床类型为斑岩型铜矿。

山西中条山铜矿峪铜矿流体演化特征

铜矿峪铜矿大地构造位置位于华北克拉通中部造山带南部,主容矿围岩为花岗闪长斑岩、二长花岗岩及变质基性火山岩。对不同阶段石英流体包裹体进行了包裹体岩相学、显微测温学和激光拉曼显微探针研究。结果表明,成矿流体包裹体可分为气液两相包裹体、含多子晶包裹体、含石盐子晶包裹体、含CO2包裹体及纯CO2包裹体。其中早阶段以富含多子晶包裹体(均一温度为436.2℃～>550℃,盐度(w(NaCl))为49.34%～>62%)和含石盐子晶包裹体(均一温度为345.6℃～>550℃,盐度(w(NaCl))为29.72%～>62%)为主。主成矿阶段主要由含石盐子晶包裹体(均一温度为169.1℃～324.9℃,盐度(w(NaCl))为30.47%～39.75%)、气液两相包裹体(均一温度介于159.9℃～242.9℃,盐度(w(NaCl))为1.56%～22.31%)组成并发现少量含CO2包裹体(均一温度为259.7℃～320.5℃,盐度(w(NaCl))为8.93%～13.16%)和纯CO2包裹体(CO2均一温度为24.3℃～27.22℃)。晚成矿阶段仅发育气液两相包裹体(均一温度为126.9℃～212.3℃,盐度(w(NaCl))为1.56%～7.44%)。激光拉曼光谱分析包裹体气相成分主要为H2O、CO2、HF组成,晚期为CO2、N2。包裹体中普遍存在CO2。早阶段流体应为高温高盐高氧逸度NaCl-H2O-CO2体系。主成矿阶段含气液两相包裹体与富CO2相包裹体共存,表明流体发生了不混溶或沸腾现象。成矿晚阶段低温低盐度气液两相包裹体可能来源于大气降水。分析认为,铜矿峪铜矿成因类型属斑岩型。

中条山地区武系地球化学特征与沉积环境研究

华北地区沉积岩石特征表明：早寒武世辛集期主要为潮间-潮下带沉积,馒头期海平面相对稳定,毛庄期—张夏期大量的潮下鲕粒滩发育,中寒武世张夏期为寒武纪最大海侵期。随后海平面下降,晚寒武世主要表现潮坪相的白云岩沉积。通过地球化学分析表明：碳酸盐岩δ13 C多数为-1.23～0.34,总体上反映相对水体较浅的环境。早寒武世δ13C为负值,中寒武世逐渐正漂移,晚寒武世又逐渐负偏,表明该地区寒武纪海平面经历了由浅变深再变浅的变化过程,最大海侵面时期为中寒武世张夏期,与岩石特征所反映的结果一致;低负值的δ18 O说明该区域均为较为局限的海域。LREE/HREE值反映了轻稀土富集、重稀土亏损,与碳酸盐岩球粒陨石标准化后的稀土元素配分曲线一致;δEu和δCe异常、La/Yb值显示早寒武世和晚寒武世海平面均发生过几次明显波动,表明寒武纪碳酸盐岩沉积时期,沉积水体经历了几次氧化-还原环境变化。

山西中条山栎林在华北地区森林恢复和重建中的指示作用

实现华北地区森林恢复和重建是新中国成立以来华北地区各级林业工作者一直探寻的一个科学与实践问题。调查发现，山西中条山栎林可为华北地区森林恢复和重建提供一种模板，具有重要的指示作用。

中条山—塔儿山成矿带C─Fe─Au矿床成矿系列及成矿模式

中条山—塔儿山成矿带属滨西太平洋成矿域华北断块金、银、铜、铅、锌、锰、铝土矿、金刚石成矿区中的３级成矿带，其中包括２个成矿系列、７个成矿亚系列和１１个矿床式。２个成矿系列具有成矿世代的“双层性”、成矿物质来源的二元性。

中条山上玉坡地区黑云母片岩成岩时代及成因

中条山上玉坡背斜核部主要有北峪花岗岩、变富钾流纹岩及(角闪石/方柱石)黑云母片岩为主的变镁铁质杂岩出露.上玉坡的黑云母片岩类的归属及成因争论已久.空间上,上玉坡黑云母片岩类岩石及地球化学特征形成了一个以背斜核部为中心的环形的递变带,岩石的主要造岩矿物特征及K、Ca、Na、Rr、Sr、Ba受退变质韧性剪切带高盐度流体改造均发生系统变化,Ta及LREE也显示有明显变化.上玉坡变富钾流纹岩LA-MC-ICPMS测年获得207Pb/206Pb加权平均年龄为2164±8.9Ma,与绛县群竖井沟组富钾流纹岩(207Pb/206Pb加权平均年龄2161.3±1.5Ma)同时代产出.上玉坡产出的变富钾流纹岩-黑云母片岩与铜矿峪分布的绛县群双峰式火山建造岩性组合类似,推断上玉坡背斜核部产出的黑云母片岩产出于2.20～2.15Ga.使用在流体中保持相对稳定的高场强元素对图解,判断中条山黑云母片岩的原岩更可能为亚碱性镁铁质火成岩,并非前人认识的"超钾基性火山岩",综合中条山古元古代地质特征,该地区古元古代可能处于与俯冲活动有关的张性构造环境.