中国东部中新生代断陷盆地幕式裂陷过程的动力学响应和模拟模型

结合盆地充填和构造演化的整体分析并进行计算机定量模拟 ,揭示了中国东部中新生代断陷盆地的沉降 -充填、构造及热演化等对幕式裂陷过程的动力学响应 .渤海湾和江汉等盆地的整个裂陷期常表现出 3～ 4个裂陷作用幕 ,不同裂陷幕的断裂展布方向、岩浆作用、沉降中心以及沉积体系分布等都发生了明显变化 .如江汉盆地从白垩至新近纪同沉积断裂的展布就显示出从北西向北东向转化的趋势 .幕式裂陷构造沉降速率的变化控制着区域性 (二级 )沉积旋回和层序类型的发育和演化 ,强烈裂陷沉降幕常发育深湖盆型层序 ,而初始和晚期裂陷幕以发育浅湖和河流 -浅湖型层序为特征 .幕式裂陷过程不能用经典的单幕裂谷模型进行正确的描述 ;通过校正每一裂陷幕的初始条件和拉伸系数 ,建立了适用于幕式拉伸裂陷过程的多幕均匀瞬时拉伸模拟模型 .应用这一模型对莺歌海盆地的模拟分析揭示了多幕裂陷过程中岩石圈结构及深部热流等的演化趋势 。

西藏努日矽卡岩型铜钨钼矿辉钼矿Re-Os定年及其地质意义

西藏努日层状矽卡岩型铜钨钼矿床是冈底斯东段南缘斑岩-矽卡岩铜多金属成矿带上规模最大的矿床。笔者对采自该矿床的9件不同产状、不同形态含钼矿石中的辉钼矿进行了Re-Os同位素组成分析,获得其模式年龄为23.46~24.77 Ma,等时线年龄为（23.36±0.49）Ma（MSWD=0.60）,模式年龄与等时线年龄结果基本一致。由于辉钼矿与黄铜矿、白钨矿呈共生关系,并考虑到该矿区内黄铜矿的年龄〔（23.75±0.18）Ma〕（作者未发表数据）,表明努日矽卡岩型铜钨钼矿床的成矿时代为23~24 Ma。结合前人研究资料可见,冈底斯南缘克鲁-冲木达斑岩-矽卡岩铜多金属成矿带从32 Ma至23 Ma发生了强烈的成矿作用。该成矿带的成矿时代明显有别于后碰撞期地壳伸展环境下形成的冈底斯斑岩铜矿带,显示出其为一套独立的成矿事件。该成矿事件可能主要受冈底斯南缘的晚碰撞走滑环境的控制。努日矿床成矿时代的确定及晚碰撞成矿事件的厘定,为今后研究和勘查该成矿带内同类型矿床提供了重要依据。

内蒙古达茂旗花岗岩类LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

对内蒙古达茂旗北部构造单元的巴特敖包岛弧带2个花岗闪长岩岩体样品和南部构造单元一个花岗岩岩体的2件样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年。北部构造单元采自2个花岗闪长岩岩体的样品锆石206Pb/238U年龄分别为468Ma±2Ma和452Ma±3Ma,代表了这2个岩体的侵位时间,表明古亚洲洋向华北克拉通之下俯冲不晚于468Ma±2Ma;南部构造单元采自同一花岗岩岩体的2件样品获得的锆石206Pb/238U年龄分别为268Ma±2Ma和264Ma±2Ma,和该单元西部岩体已有的锆石年龄相符。这为华北克拉通北缘岩浆作用研究提供了新的年代学证据。

西藏南部羊应乡后碰撞火山岩^(40)Ar/^(39)Ar年龄及其地质意义

通过西藏羊应乡地热田 4个高钾火山岩样品进行的快中子4 0 Ar/39Ar阶段升温定年结果 ,并结合其岩石地球化学研究数据 ,确定该地热田后碰撞火山作用发生在 (10 .73± 0 .0 9)～ (11.4 0±0 .11)Ma之间 ,形成与加厚下地壳 ,构造环境与岩石圈地幔减薄有关 .通过对青藏高原南部冈底斯地区新近纪火山岩同位素年龄的展布的进一步分析 ,认为后碰撞高钾火山岩在该区广泛存在 ,并有由西向东逐渐年轻的趋势 .

中国辽宁复县金刚石中新发现的碳化钛矿物

在我国辽宁复县金刚石中首次发现了碳化钛(TiC)矿物包裹体。该矿物包裹体呈板状,颗粒大小为50μm×35μm×8μm。碳化钛矿物的颗粒表面平整,成分纯净,能谱和电子探针分析确定其仅由Ti和C两种元素组成。利用CCD单晶衍射仪对碳化钛矿物进行了单晶德拜衍射,获得了该矿物包裹体的衍射数据,证实为碳化钛矿物包裹体。结构分析表明,产出于金刚石中的包裹体矿物碳化钛同时存在立方结构和菱面体结构两套衍射,根据X射线结构分析结果与前人对于TiC高压实验资料的对比,认为该金刚石包裹体矿物碳化钛原始形成的压力超过18 GPa。

沉积盆地的构造地层分析——以中国构造活动盆地研究为例

结合盆地形成演化过程中各种构造作用与盆地沉积充填和改造过程的成因分析,是揭示内陆构造活动盆地沉积体系域时空配置和生储盖发育分布的重要基础。各级构造不整合面的发育分布决定着盆地规模等时地层格架的基本样式。盆地构造演化的阶段性、旋回性及多期的构造变革对盆内多旋回的沉积—剥蚀过程的叠加和原型盆地的叠合等可产生深刻的影响。阐明不同构造幕同沉积构造活动和古构造格架与沉积物分散过程和构造古地貌变化的成因关系,是建立盆地沉积充填模式的关键。构造坡折带对特定的沉积相带或体系域的发育具有明显的制约作用,往往构成盆内重要的油气成藏区带。中国西部大型叠合盆地内古隆起的形成演化和隆、坳格局的变迁可导致复杂的层序结构和不整合分布样式,对地层或构造地层圈闭的形成分布具有重要的控制作用。

青藏高原安多高压麻粒岩同位素年代学研究

本文报道了聂荣微陆块中新发现的高压麻粒岩锆石U-Pb定年结果及其围岩花岗片麻岩中黑云母Ar-Ar同位素年代学结果。高压麻粒岩中的锆石可分为两类,第一类具有核-边显微结构,核部残留锆石具典型岩浆结晶锆石特征,锆石U-Pb年龄541±8Ma～834±11Ma;第二类锆石具典型的变质锆石成因的结构特征,锆石U-Pb谐和年龄为179.0±1.7Ma。花岗片麻岩中黑云母Ar-Ar坪年龄为166.7±1.1Ma。年代学资料显示麻粒岩与其围岩均具有泛非期的年龄信息,麻粒岩的原岩经历了晚元古代-早古生代造山作用,并于早-中侏罗世发生了峰期高压变质作用改造,该变质事件可能代表着聂荣微陆块与羌南板块的碰撞拼合。伴随着早-中侏罗世的岩浆作用,麻粒岩及其围岩迅速抬升,抬升的时间跨度在13Myr左右,于166.7Ma左右抬升至地壳浅层部位或近地表。

内蒙古二连浩特东北部花岗岩的年代学、地球化学特征及构造意义

在靠近中蒙边界的内蒙古二连浩特市东北部,出露一系列花岗岩岩体。本文对其中的赛音乌苏、雅果敖包、干次呼都格和哈拉图庙等4个岩体进行了锆石U-Pb定年、全岩主微量元素和Sr-Nd同位素分析。哈拉图庙正长花岗岩体侵入于中泥盆统,具有A型花岗岩的特征,其A/CNK值在0.98~1.04之间,显示铝质到弱过铝质特征,LAICP-MS锆石^(206)Pb/^(238)U年龄的加权平均值为317.5±2.8 Ma,相当于晚石炭世。赛音乌苏、雅果敖包和干次呼都格岩体均侵入于石炭系中,它们的年龄集中在270.1±2.7 Ma到273.8±1.6 Ma之间,相当于早二叠世。其中赛音乌苏岩体岩性变化较大,包括黑云二长花岗岩、花岗闪长岩和正长花岗岩,干次呼都格岩体为黑云二长花岗岩,它们具有I-A型过渡的花岗岩地球化学特征。这些花岗岩的εNd(t)值介于+3.2^+5.8之间,I_(Sr)值在0.703 58~0.709 92之间。Sr-Nd同位素特征表明这些花岗质岩石属于新生地壳物质,指示了地壳的生长。结合区域地质资料,研究区在晚石炭世到早二叠世之间很可能处于伸展的构造背景。

辽中凹陷古近系东营组高精度层序地层及沉积体系分析

以地震资料、测井、录井资料为主,结合孢粉化石等地质资料,将辽中凹陷东营组地层划分为3个三级层序,并划分了沉积体系域,根据易于识别和追踪的水退浊积扇底界面划分四级层序,将东营组划分为7个四级层序。通过岩心观察及对测井、地震特征的对比,在层序内部识别出浊积扇、近岸水下扇、扇三角洲、辫状河三角洲、曲流河三角洲、滨浅湖-滩坝等多种沉积体系,分析认为地层层序、物源供给、断裂坡折、湖平面变化、构造活动等因素控制了沉积体系的发育。

新疆巴楚地区金伯利质角砾橄榄岩物质组成及含矿性研究

本文讨论出露于新疆巴楚瓦吉里塔格地区的一种角砾状超镁铁岩,其结构、成分复杂,由超镁铁岩包体、斑晶(或捕晶)及基质三部分构成。超镁铁岩包体常见单辉辉石岩、纯橄岩,其次有少量橄榄辉石岩。研究表明均属基性岩浆结晶岩,本次研究未见幔源橄榄岩包体;斑晶主要为橄榄石,次为金云母,基质由微晶(10～40μm)单斜辉石、钙铁榴石、钙钛矿、磁铁矿(或含钛磁铁矿)、蛇纹石、碳酸盐及金属硫化物等组成;捕晶包括单斜辉石、褐色角闪石、磷灰石、含钛磁铁矿等。多种地球化学判别图均指示其属金伯利岩类,但低MgO和低Mg#比值、高TFe2O3和CaO等区别于世界典型金伯利岩。与典型金伯利岩有相似之处,该类岩石均具有向右陡倾的REE配分型式,但(La/Yb)n比值略偏低;微量元素蛛网图也与典型金伯利岩基本一致,仅显示更加富集不相容元素,具有更显著K,Ti负异常,且部分样品出现Rb,Zr,P负异常,指示其源区地幔交代程度偏低。鉴于岩石的产状、结构构造、矿物组合和地球化学性质近似于金伯利岩,但缺少高铬铬铁矿、镁铝榴石、镁钛铁矿等金伯利岩指示矿物,故不属典型的金伯利岩,可称之为金伯利质角砾橄榄岩。就少量研究样品所示信息,该类岩石不具有寻找金刚石的潜在远景,但鉴于巴楚及邻区尚有许多角砾状超镁铁岩岩墙和岩脉出露,该区金刚石成矿条件有待更进一步的研究。

粤北302铀矿床围岩蚀变的地球化学特征和成因研究

以粤北302铀矿床ZK23-2钻孔为研究对象,通过显微镜下薄片鉴定、岩石地球化学和流体包裹体分析等对该矿床的围岩蚀变进行研究。结果表明,302矿床蚀变种类繁多,蚀变类型主要有:碱性长石化、硅化、绢云母化、红化、绿泥石化、绿(褐)帘石化、碳酸盐化、高岭石化等。矿床表现出明显的垂直分带和水平分带特征。从上至下,将ZK23-2划分为4个蚀变带:红化、绢云母化带→硅化、红化、强绢云母化带(铀富集带)→绿泥石化、绢云母化带→弱蚀变或正常花岗岩带。岩石的主量元素、微量元素和稀土元素均规律变化,微量元素分布模式和稀土元素配分模式均与赋矿围岩长江岩体的趋势一致,说明蚀变作用对它们的影响小,致使蚀变岩石基本保持原岩的地球化学特征。各蚀变带包裹体的均一温度均低于220℃,属于中低温热液,惰性气体N2在各蚀变带包裹体中普遍存在,强蚀变带的包裹体气相成分中均含CO2,表明在铀矿的形成过程中,铀的溶解、迁移以及富集成矿作用与CO2气体密切相关并发生在N2环境中。此外,成矿期脉石矿物包裹体的均一温度和压力为正相关的平滑曲线,表明围岩蚀变的分带特征主要是由成矿热液流体的混合作用引起的。

歧口凹陷古近纪同沉积断裂对层序和沉积体系的控制

通过对歧口凹陷古近纪的构造格架和主要同沉积断裂的构成和特征分析,指出区内的主要同沉积断裂及其形成的断裂坡折带对古近纪层序和沉积体系的分布起重要控制作用。F1断裂带和东北部盆缘断裂带北段共同控制着北部深洼的沉积充填;东北部盆缘断裂带南段的活动性决定着北次洼的发育;南次洼的发育主要与低凸起周缘断裂带的活动有关。东北部盆缘陡坡断裂坡折带控制了近岸水下扇和扇三角洲体系的发育;西南断阶带的F2断裂坡折控制了辫状三角洲和滨浅湖沉积体系的发育,F1断裂坡折控制低位扇和深湖、半深湖沉积发育以及向凹陷中心方向共生的前三角洲滑塌浊积体系;低凸起南缘断坡带在古近纪早期控制南次洼的扇三角洲或小型水下扇的发育。西南断阶带和F1断裂与东北盆缘断裂交汇处是寻找砂岩油气藏的有利区域。

松科1井嫩江组湖相含铁白云石的准确定名和矿物学特征

通过XRD衍射和电子探针分析,从矿物学命名的角度出发,提出松科1井嫩江组湖相白云岩的主要矿物是白云石和铁白云石之间的过渡类型——含铁白云石,而不是长期认为的铁白云石。矿物学特征表明:精测后的晶胞参数a、c、V值均大于标准白云石,更接近标准铁白云石,说明含铁白云石和铁白云石具有相同晶体结构,但在同一结构位置上,Fe2+和Mg2+的数量比存有差异,且结构中Fe2+对Mg2+的部分替代是导致晶胞轴长和体积增大的原因,从晶体结构的角度再次证实样品为含铁白云石。另外,通过计算,含铁白云石的有序度均值为0.40,CaCO3摩尔含量均值为55.48g/mol,表明较富钙的、低有序度的含铁白云石形成于结晶速度较快、不稳定的成岩环境中。

电子探针在新疆拜城碱性花岗岩烧绿石研究中的应用

本文利用电子探针对新疆拜城碱性花岗岩中的烧绿石进行了研究。通过背散射图像分析可知拜城碱性花岗岩中烧绿石多为不规则粒状,颗粒直径在30～150μm,与氟碳铈镧矿、萤石、磁铁矿等伴生;利用元素面扫描得出碱性花岗岩烧绿石中Nb、Ta、U、La、Ce、F等稀有、稀土元素的分布情况;并对碱性花岗岩中烧绿石进行了定量分析,表明本区产出的烧绿石Na、Ca等元素主要被U、REE、Th等元素替代,烧绿石中SiO2和U3O8含量呈正相关;在黑云钠闪石英二长岩中产出的烧绿石CaO,TiO2,ZrO2,U3O8的含量相对多,而在霓石钠闪石英二长闪长岩中产出烧绿石Ce2O3的含量相对多。

成矿作用过程中赤铁矿-磁铁矿之间非氧化还原转变

自然界中铁氧化物的主要存在形式为赤铁矿和磁铁矿,两者之间的相互转变一直是人们关注和研究的热点。磁铁矿和赤铁矿之间的相互转变一直被认为是一个氧化还原反应的结果,反应的发生与一定的氧化剂或还原剂密切相关。然而,近年来一个铁氧化物之间的非氧化还原反应机制被提出,这种非氧化还原反应机制对于认识和了解复杂的成矿作用具有重要的意义。本文阐述了自然界中铁氧化物之间的相互交代结构,对BIF研究和实验学两方面的证据进行了综述,认为这种非氧化还原反应可能存在于很多不同类型的成矿作用过程之中。这种赤铁矿和磁铁矿之间的非氧化还原反应机制具有重要的理论和实际意义:一方面,仅靠地质作用过程中出现磁铁矿或赤铁矿现象不一定就能判别其形成流体的氧化还原状态;另一方面,它可以为勘探含后生赤铁矿的铁矿床提供新的找矿思路,进一步指导深埋在古风化面以下铁矿体的寻找。

电子探针在黑龙江省三矿沟铁铜矿床含金、银矿物研究中的应用

通过对三矿沟铁铜矿床野外产出的地质特征及矿脉间的穿插关系、矿物共生组合特征的观察,结合光学显微镜观察和电子探针分析,研究了三矿沟铁铜矿床的含金、银矿物。将矿床的成矿期次划分为矽卡岩期、石英-硫化物期和表生氧化期3个成矿期5个成矿阶段。从物理化学性质上的变化,探讨了含金、银矿物的特征。碲银矿的发现在前人研究资料中未见有报道。碲银矿是铅锌硫化物阶段中的低温热液产物,分布于石英脉中,银部分被铁和铜替代,从颗粒的核部到边缘,铁铜含量呈上升趋势,银的含量呈下降趋势。银金矿主要产于低温热液环境,呈不规则粒状赋存于黄铜矿、黄铁矿颗粒间的石英脉中。银金矿在化学组成中金银含量有明显的变化趋势,银金矿颗粒由核部向边缘,银的含量呈上升趋势,金的含量呈下降趋势。

几种大型测试仪器在新疆吐鲁番珊瑚化石颜色成因研究中的应用

采用热重分析仪、偏光显微镜、电子探针、显微红外光谱仪及激光拉曼光谱仪对新疆吐鲁番珊瑚化石的颜色成因进行了探讨。热重分析TG和DTG曲线没有出现除方解石以外的其他热分解过程,表明珊瑚化石中不含有机物,有机物不是使其致色的主要原因。偏光显微照片和电子探针背散射(BSE)图像清楚地反映出由珊瑚的方解石骨架围成的空隙被大量方解石和少量白云石所充填。电子探针结果显示不同颜色珊瑚化石的珊瑚骨架化学成分相近,空隙充填物的化学成分存在差异。显微红外光谱显示Mn2+,Fe2+,Fe3+过渡元素离子对Ca2+的类质同像替代使方解石晶体结构发生了一定的变形。激光拉曼光谱结果表明过渡离子的类质同像替代是使珊瑚化石呈色的根本原因。依据晶体场理论,Mn2+,Fe2+,Fe3+的轨道电子跃迁使新疆吐鲁番珊瑚化石呈色。

帕米尔弧东段逆冲推覆构造特征

帕米尔弧形构造带是青藏高原碰撞挤压表现最明显的地区之一。通过构造剖面和地震剖面解释,认为帕米尔弧东段逆冲推覆构造具有分带性特点,自南西向北东方向可以划分为逆冲推覆构造的根带、中带、锋带与锋前带,相应地发育叠瓦状逆冲断层、冲断褶皱、断层相关褶皱、单斜构造等不同的构造组合。对逆冲推覆锋带中苏盖特和阿克陶生长背斜、生长地层及形成时序分别进行了研究,确定了帕米尔弧形逆冲推覆构造以前展式(背驮式)向前陆方向扩展,逆冲推覆始于上新世,并一直持续到早更新世。弧形构造东西两段逆冲推覆运动方式和地层缩短量有很大差异:西段为与挤压方向垂直的逆冲,而东段为斜冲兼顺时针走滑;西段地层缩短量大于东段。

构造热年代学——发展与思考

构造热年代学是一门集同位素年代学、构造地质学、岩石矿物学、计算机模拟技术等为一体的综合性学科。它是在同位素年代学研究的基础上 ,结合矿物的封闭温度理论、构造事件、岩浆热事件等的研究而发展起来的。U Pb、40 Ar/ 3 9Ar、裂变径迹及 (U Th) /He等测年手段是该学科的重要支柱手段。这一学科的发展已经、并且将对传统构造地质学、年代学的应用与解释起到巨大的推动作用。而在此基础上的微区微量年代测定与应用将是对地质学特别是构造事件乃至构造运动的演化序列精细测定的一次革命。