阿尔金、柴北缘与北秦岭高压-超高压岩石年代学研究进展及其构造地质意义

目的分析总结中国西部南阿尔金、柴北缘与北秦岭3地高压-超高压岩石年代学研究取得的新进展，讨论这些年代学数据所蕴含的构造地质意义。方法选取高质量锆石原位微区LA—ICP—MS或SHRIMP分析结果，综合分析确定3地不同区段高压-超高压岩石的变质时代。结果分别获得南阿尔金、柴北缘与北秦岭高压-超高压岩石的变质时代为（475～509）Ma，（420—457）Ma与（485—514）Ma，柴北缘高压-超高压岩石的变质时代明显滞后于南阿尔金约20—80Ma。结论中国西部南阿尔金、柴北缘与北秦岭3地高压-超高压岩石可能不构成同一条巨型高压-超高压变质岩带，其形成可能与多陆块或弧陆之间的对接碰撞有关。

西藏冈底斯构造带申扎一带寒武系火山岩的发现及其地质意义

冈底斯构造带中段申扎一带存在下奥陶统阿雷尼格阶最底部的笔石化石带Tetragr aptusapproximatus,其下伏有一套浅变质的火山-碎屑岩地层,对其中的流纹岩采用锆石LA-ICP-MS测年,获得14个点的加权平均206Pb/238U年龄为(500.8±2.1)Ma,首次确定了冈底斯中西部地区寒武系的存在。根据地层组成初步分析,其形成时处于浅海相沉积环境,为活动构造背景,同时指出冈底斯构造带寒武系的存在并非是局部现象,很可能有一定的分布范围。

西昆仑昆盖山北坡铜矿化点的地质特征及其找矿意义

昆盖山一带出露大套的石炭系火山岩,在野外剖面研究中发现了几处铜矿化的线索。详细的野外露头观察表明,铜矿化与火山角砾岩-凝灰岩、细粒花岗岩-细晶岩脉关系密切,伴有强烈的碳酸盐化、绿泥石化和绿帘石化;在不到300m长的剖面中,铜矿化体累积出露宽度大于8m。显微组成、结构分析表明,主要的金属矿物有辉铜矿、斑铜矿、蓝铜矿、铜蓝、钛铁矿等,显示为氧化—半氧化矿,上述铜矿物主要沿裂隙充填并明显破坏钛铁矿条带。5个捡块样品化学分析结果中铜最低品位0.11%,最高品位2.30%,均接近或高于边界品位,2个样品高于工业品位,此外伴生的银均高于铜矿床伴生的有益组分评价的参考值。矿化围岩的沉积组合反映其形成于较深海盆地的环境,为裂谷盆地构造背景。综合西昆仑的区域地质和已有的铜矿研究成果,认为该区具有形成大型铜矿床的地质背景。

甘肃枣子沟金矿床成矿时代精确测定及其地质意义

甘肃枣子沟金矿床是西秦岭地区的一处特大型金矿床,围岩主要为三叠系古浪堤组粉砂质、泥质板岩,金矿体主要分布于闪长玢岩内部及其附近的断裂破碎带中,矿石主要以细脉浸染状为主;氢氧同位素示踪表明,成矿流体主要为岩浆热液性质的流体,硫、铅同位素研究结果表明,成矿物质具有深源特征。矿床为与闪长玢岩有关的斑岩型金矿床。通过对与成矿有关的2个闪长玢岩锆石SHRIMP U-Pb年龄测试,分别获得(215.5±2.1)Ma和(216.6±2.4)Ma的年龄结果,该年龄代表了枣子沟金矿床的成矿年龄,为形成于印支末期秦岭造山带后碰撞伸展环境。研究表明,西秦岭造山带具有寻找印支末期后碰撞伸展环境有关的斑岩型金矿床的巨大潜力。

中祁连东段兴隆山群基性火山岩锆石U-Pb定年及岩石成因研究

兴隆山群主体为一套浅变质、变形较强的碎屑岩与基性火山岩建造组合,可分为下、中、上三个组。岩石学、主量元素和微量元素地球化学研究揭示:下组基性熔岩为玄武岩或玄武安山岩,SiO_2含量高(50.97%～54.70%),TiO_2含量小于1%(0.74%～0.75%),MgO含量较低(3.76%～4.20%);稀土总量高,轻稀土富集,重稀土亏损;微量元素原始地幔标准化分配型式显示出岛弧火山岩或受地壳混染的大陆玄武岩特有的Nb-Ta和Ti负异常。中、上组基性火山熔岩为细碧玢岩或细碧岩,SiO_2含量较低(45.71%～49.58%),TiO_2含量多大于1%,MgO含量较高(5.75%～9.88%);轻稀土亏损,重稀土富集;微量元素原始地幔标准化分配型式为平坦型。兴隆山群基性火山岩均为亚碱性拉斑系列火山岩,源岩浆在演化过程中经历了plag+cpx[±ol]的分离结晶作用。下组基性熔岩形成于大陆板内拉伸环境,岩浆上升过程中经历了较强的地壳混染作用;中、上组基性熔岩形成于拉张较为强烈的构造环境,具N-MORB型地球化学特征,代表洋壳的出现。上组基性熔岩LA-ICPMS锆石U-Pb测年结果显示最新的岩浆锆石年龄为713±53Ma,结合区域地质特征,推断兴隆山群形成年龄极有可能为新元古代。具明显岩浆结晶特征的锆石年龄构成1.0～1.2Ga的最大峰值,可能是与Rodinia超大陆形成有关的岩浆事件在该地区的响应。兴隆山群提供了Rodinia超大陆形成后一段不完整的由大陆伸展至洋壳发育阶段的地质历史记录。

昌都地块宁多岩群形成时代研究：北羌塘基底存在的证据

位于青藏高原腹地的羌塘地区是否存在前寒武纪基底备受关注,宁多岩群作为北羌塘昌都地块的变质岩系之一,其形成时代的有效限定便显得至关重要。通过高精度的LA-ICP-MS锆石微区原位U-Pb同位素测年,获得青海玉树县小苏莽一带宁多岩群黑云斜长片麻岩(副变质岩)的最新蚀源区年龄为(1 044±30)Ma,代表宁多岩群形成时代的下限;侵入宁多岩群的片麻状黑云母花岗岩(古侵入体)的形成年龄为(991±4)Ma,可代表宁多岩群形成时代的上限。将小苏莽一带宁多岩群的形成时代限定为(1 044±30)^(991±4)Ma,相当于中元古代末—新元古代初。宁多岩群黑云斜长片麻岩还出现了530Ma的次峰值年龄,可能代表泛非运动在羌塘地区的年龄信息。

西秦岭天水尹道寺中生代酸性火山岩锆石U-Pb定年和元素地球化学研究

对天水尹道寺酸性火山岩进行了LA-ICPMS锆石U-Pb定年、全岩主量和微量元素分析。结果表明,本区酸性火岩熔岩均为流纹岩,SiO_2、Na_2O+K_2O含量高,TiO_2含量低,主体为亚碱性系列,轻稀土高度富集,Eu负异常明显。微量元素原始地幔标准化分配模式及洋中脊玄武岩标准化分配模式分别与大陆板内火山岩或大陆板内花岗岩的分配模式一致,Ba、Sr、P、Ti显著亏损。锆石U-Pb同位素定年揭示了流纹岩的岩浆结晶年龄为印支末期(211Ma)。流纹岩具有富集放射性Pb同位素的特点,其源区可能为北秦岭基底岩石。依据稀土元素和微量元素分配模式对比研究,认为流纹岩浆为地壳下部部分熔融的产物,源区物质可能为下元古界秦岭岩群中的黑云角闪斜长片麻岩,源区的残留物主体可能为斜长石,含有角闪石,岩浆演化过程中存在少量的碱性长石和黑云母的分离结晶。印支末期秦岭地区处于由陆内碰撞造山阶段开始向深部地幔调整和岩石圈减薄阶段转变,特殊的构造背景使得陆内挤压、剪切走滑和推覆构造较为发育,西秦岭尹道寺地区特定的构造背景与断裂构造的结合,形成了该地区独特的流纹岩浆喷发。

甘肃枣子沟金矿床成矿时代精确测定及其地质意义

位于华北板块与扬子板块交界部位的西秦岭,经历了复杂的地质构造运动[1],是中国重要的金矿成矿带之一,迄今已发现金矿床（点）250余个,其黄金储量达1100余吨[2],具有良好的金成矿潜力和找矿远景。近年来,随着枣子沟、阳山、寨上、八卦庙、煎茶岭、拉尔玛等金矿床找矿的突破,西秦岭地区已成为我国目前金矿找矿的热点区域。枣子沟金矿位于甘肃省合作市境内,大地构造位置处于西秦岭褶皱带北部断褶带与中部裂陷槽之间的过渡部位。

阿尔金南缘鱼目泉岩浆混合花岗岩LA-ICP-MS测年与构造意义

阿尔金南缘鱼目泉花岗质岩体中含有大量暗色闪长质包体,岩相学及地球化学特征研究表明该岩体是由同期的幔源基性岩浆和酸性岩浆在近于液相(或"晶粥状")状态下发生不均匀混合作用的产物。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年结果显示其形成年龄(496.9±1.9Ma)与南阿尔金山大陆深俯冲超高压变质岩的峰期变质年龄(504～487Ma)相一致,且在地球化学特征上具有高Al2O3(平均15.88%),较高的K2O/Na2O值(平均1.26),高Sr(平均446×10-6),高(La/Yb)N值(平均24.04)和Sr/Y值(平均40),极低的Y(平均14.0×10-6)及Yb含量(平均1.5×10-6),类似于加厚地壳背景下形成的高Sr、低Y及Yb型花岗岩,反映出约500Ma时的南阿尔金造山带总体上处于地壳相互叠覆增厚的陆-陆碰撞造山作用阶段。分析认为,约500Ma时,南阿尔金山地区伴随着增厚地壳发生熔融作用产生大规模酸性岩浆活动的同时,还存在幔源基性岩浆的底侵,其原因可能与同时期大陆深俯冲作用所诱发的深部热地幔上升有关。

扬子地台北缘白勉峡组和三湾组火山岩形成构造环境及岩石成因的地球化学约束

依据中基性火山岩主量和微量元素地球化学特征的差异,白勉峡组可分两部分,一部分火山岩TiO2大于1%,变质程度较高,主要分布在下段;另一部分火山岩TiO2小于1%,变质程度较浅,主要分布在上段。下段火山岩属拉斑玄武岩系列,上段主体属钙碱系列,稀土总量高(∑REE=83.4～180.8μg/g),轻重稀土分异较低(LREE/HREE=2.17～5.85),有弱的Eu负异常(δEu=0.79～1.01),微量元素原始地幔蛛网图显示有弱的Nb、Ta亏损,具有板内火山岩的地球化学特点,形成于板内裂谷环境。上段火山岩稀土总量低(∑REE=40.3～82.4μg/g),轻重稀土分异较高(LREE/HREE=2.3～7.6),无Eu负异常(δEu=0.90～1.11),微量元素原始地幔蛛网图发育明显的Nb-Ta槽和Zr-Hf槽,Ti、Sr发育较强的低谷,具有典型岛弧玄武岩的地球化学特点,形成于岛弧或大陆边缘弧环境。三湾组玄武岩和安山岩稀土元素分配型式呈LREE亏损的左倾型或呈近平坦型,类似于N-MORB,明显不同于白勉峡组,岩石组合和地球化学特点类似于弧后盆地火山岩。火山岩及相关侵入岩LA-ICPMS锆石U-Pb定年及元素及Sr-Nd同位素地球化学研究揭示,白勉峡组下段火山岩形成时代可能为1144Ma,其源区为与洋岛玄武岩类似的软流圈地幔源区,部分熔融发生在石榴子石二辉橄榄岩稳定区,岩浆在演化过程中经历了一定分离结晶作用(分离结晶矿物为斜长石+单斜辉石)和地壳混染作用。白勉峡组上段火山岩形成时代可能为437Ma,有可能跨到晚古生代,其源区为受俯冲作用改造的富集地幔区,部分熔融亦发生于石榴子石二辉橄榄岩稳定区。三湾组中基性火山岩源于N-MORB近似的亏损地幔源区。白勉峡组下段代表中元古代末板内拉张事件的地质记录,白勉峡组上段和三湾组目前的火山岩样品可能代表了古生代同一洋陆转化的地质记录。

柴北缘锡铁山地区镁铁质岩石的时代及地球化学特征

柴北缘锡铁山地区西南部出露一套镁铁质岩石，主要由玄武岩、辉绿岩及辉长岩组成，三者为同源岩浆演化的产物。地球化学分析表明，研究区玄武岩的TFe2O3（9．77％-11．49％）、TiO2（1．47％-2．17％）、P20；（0．25％-0．40％）、K2O（0．28％-0．76％）含量较高，具有LREE富集的稀土元素配分型式，富集K、Rb、Ba、Th、Nb、Ta等不相容元素，呈现隆起型（驼峰式）分布型式，显示了典型的洋岛火山岩地球化学特征，为板内岩浆作用的产物。辉长岩中的锆石LA—ICP—MSU—Pb定年结果表明，本套镁铁质岩石的结晶年龄为520．8Ma±7．0Ma。结合区域年代学和地球化学资料，推测柴北缘地区在早古生代已发育成为一个成熟的多岛洋盆。

青海中部昆南增生杂岩带变形分期及构造过程

昆南增生杂岩带是加里东期—印支期南部特提斯大洋岩石圈板块由南向北长期俯冲的产物,是东昆仑造山带的重要组成部分。在昆南雪水河—驼路沟一带对昆南增生杂岩带进行了近NNW向构造剖面测制,通过详细的野外接触关系、露头地质体组成、变形-变质特征观察以及室内显微构造分析,将雪水河—驼路沟一带昆南构造混杂岩带划分为9个构造岩片。对比各构造岩片内变形特征,初步建立了昆南增生杂岩带的相对构造变形序列,识别出4期变形作用。结合区域构造演化资料,对昆南增生杂岩带的4期变形的构造背景及过程进行了讨论,试图建立其构造演化模式,认为在青藏高原快速隆升阶段,东昆南增生杂岩带中原生构造面理被改造重置。

塔里木盆地西南缘铁克里克地区博查特塔格组的组成和时代:来自碎屑锆石U-Pb年龄的指示

博查特塔格组分布于塔里木地块西南缘的铁克里克地区,前人认为其主要由一套海相碳酸盐岩组成,底部为含砾粗砂岩,并将其时代划为蓟县纪。笔者对来自博查特塔格组中的条带状大理岩和含砾粗砂岩中的碎屑锆石样品进行了LA-ICP-MSU-Th-Pb同位素分析。分析结果显示,含砾粗砂岩中的碎屑锆石频谱图具有1953、2038、2163-2182、2225-2243、2281-2343Ma等多个年龄峰值,2281-2343Ma年龄值为主要峰值,其中最小谐和年龄1953Ma代表了该粗砂岩最早的沉积时代;条带状大理岩中的碎屑锆石年龄峰值主体介于772-856Ma之间,最小谐和年龄值为772Ma,代表了该大理岩最早的沉积时代。分析结果说明,原划为蓟县系的博查特塔格组由不同时代的物质组成,该地层单元需要解体。博查特塔格组的岩石组合应为中上部的碳酸盐岩夹细碎屑岩建造,该地层最早的沉积时代为772Ma,形成时代为南华纪。

西天山科克苏河大哈拉军山组火山岩形成年代和岩石地球化学特征

大哈拉军山组在西天山地区广泛分布,其建组剖面沿科克苏河上游出露,剖面总体反映出由陆相向海相转变的递进伸展、直至大规模火山喷发的沉积-火山喷发序列。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测定结果表明:大哈拉军山组玄武安山岩形成于358.9Ma±2.3Ma,属早石炭世初期岩浆活动的产物。岩石地球化学特征显示此套以钙碱性为主的火山岩具有弱的负Eu异常和轻稀土元素富集的球粒陨石标准化分配样式,微量元素原始地幔标准化图解明确显示有大离子亲石元素富集和高场强元素的亏损,呈现出Nb-Ta-Ti的负异常,与受地壳混染的大陆裂谷火山岩地球化学特征较为相似。Zr-Zr/Y环境判别图也表明其可能形成于板内伸展环境。结合科克苏河地区大哈拉军山组火山-沉积地层的层序特征,认为研究区大哈拉军山组火山岩应形成于板内裂谷环境,同天山古生代洋盆最终闭合后区内岩石圈剧烈拉伸作用密切相关。

西藏冈底斯北缘尼玛地区帮勒村一带寒武纪火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地球化学特征

青藏高原南部中国境内是否存在寒武纪地层一直是地质界关注的焦点。研究表明,冈底斯北缘西藏尼玛县控错南帮勒村一带,原划的前震旦纪念青唐古拉岩群为一套浅变质的拉斑系列双峰式火山岩。通过高精度LA-ICP-MS(激光剥蚀等离子体质谱)锆石微区原位U-Pb同位素测年,获得其中变流纹岩206Pb/238U年龄加权平均值为(536.4±3.6)Ma,确定该套火山岩形成于早寒武世。地球化学分析表明,变玄武岩富集LREE、LILE、部分HFSE,Nb、Ta、Zr、Hf等亏损,Zr/Nb比值(2.53~3.61)低;变流纹岩明显富集LREE、LILE、Th、HFSE,具有Eu负异常和Sr、Nb、Ta、Ti负异常。同时,变玄武岩的εNd(t)为负值(-2.80^-4.56),源区为富集地幔端元EMⅡ,反映其源区为岩石圈和软流圈相互作用的产物,并遭受了地壳物质的混染。综合分析认为该套火山岩形成于陆缘裂谷环境,为冈底斯北缘存在寒武纪裂解作用提供了佐证。

北山南部富锰岩石的发现及成因

北山南部地区进行矿产地质调查,以查明矿产类型和分布情况。在长城系石英片岩中发现富锰岩石,其野外产出厚度0.5m,沿走向延伸4.6m,呈扁豆体形状,其上部为含锰灰岩与含锰磁铁石英岩,围岩为石英片岩。岩石颜色为黑色,致密块状,半金属光泽,染手。对采集的富锰岩石样品,化学定量分析,Mn为29.68%、30.59%、27.72%,Mn/Fe分别为9.2、9.8、8.7,P/Mn分别为0.00071、0.00078、0.00076。含锰灰岩Mn为4.62%~4.92%,含锰磁铁石英岩Mn为0.52%~1.54%。样品X射线衍射分析、物相分析与电子探针分析结果表明,矿物组成有菱锰矿(Rhodochrosite,MnCO3)、软锰矿(Pyrolusite,MnO2)、水锰矿[Manganite,MnO2·Mn(OH)2]、锰铝榴石[Spessartine,Mn3Al2(SiO4)3]、锰钙辉石[Johannsenite,CaMn(SiO3)2]、蔷薇辉石[Rhodonite,(Mn,Fe,Ca)5Si5O15]、锰橄榄石(Tephroite,Mn2SiO4)等。笔者发现的富锰岩石与国外锰矿床的矿石相比较,其特征和主要矿物组合,类似于古元代巴西变质锰矿床、泥盆纪南乌拉尔变质锰矿床和白垩纪日本变质锰矿床。从野外富锰岩石产出的地质特征,结合室内样品测试分析结果,并对这些特殊矿物和锰含量的研究认为,①富锰岩石可能是在敦煌古老地块边部滨浅海环境沉积形成,锰的来源可能与陆源和热液流体有关;②在后期区域变质作用和接触变质作用中,砂岩变质成为石英片岩,灰岩中的菱锰矿、软锰矿和水锰矿部分变质成为含锰硅酸盐;③之后可能又发生了表生风化作用形成现今的富锰岩石;④富锰岩石的发现表明,该地区具有形成锰矿床的成矿地质环境。

造山带沉积学系列之一——弧造山带的弧前沉积

板块构造理论得到地学界广泛接受以来,沉积学在造山带研究中得到了普遍的重视。笔者在归纳总结板块构造沉积学3个主要发展阶段及其相应的研究成果的基础上,重点讲述了弧造山带的弧前海沟盆地、楔顶盆地和弧前盆地的定义,并结合具体实例介绍了3类盆地沉积环境、沉积组合与物源背景。总之,希望这些讨论能使对造山带沉积学感兴趣的读者得到梗概的认识。

山西大宁县典型滑坡体地貌特征与降雨和强震关系

山西大宁县位于山西省吕梁山南端,境内沟壑纵横,具有独特的黄土高原地形地貌特征。在该地区进行地质灾害调查,以查明灾害分布、形成原因和隐患情况。应用地貌学的有关原理,结合遥感影像解译,在义亭河的支流河谷两岸0.3 km2(575 m×526 m)范围内发现并确认了2个大型和2个中型滑坡体。滑坡体均为基岩与上方的黄土沉积层整体滑下,滑坡体沿河流流动的方向发生一定程度的扭转,滑面近于直立,滑动方向与河流流向一致,没有形成堰塞湖。对滑坡体与周围地貌特征,以及河道被改动的方向特征研究认为:①4个滑坡体是在不同的地质时期形成;②其中1个滑坡体明显受到一条断裂的影响;③其它3个滑坡体,可能是在河流侵蚀搬运作用加强,导致的“重力塌陷”,及河流流向作用牵引的动力学作用下,经过较漫长的时间形成;④在距离该地区约60 km的洪洞地震、临汾地震,以及距离该地区230余公里的华县地震,这三次8级地震过程中,地震应力可能加剧了滑坡体的发生或滑动;⑤未来该滑坡体,仍然可能在非常规的外界条件下,如强降雨或地震应力等的影响下,出现加速滑动的可能。

金沙江中段含锰铁矿化点的发现及其找矿前景

西金乌兰-金沙江缝合带东侧原雄松群为一套变基性火山-碎屑岩系,是否属于前寒武系一直存在争议。野外调研期间发现铁矿化线索,初步认为铁矿化与原雄松群变基性火山作用关系密切,并受到印支期二长花岗岩的改造叠加,具有较大成矿潜力。矿石多呈块状、蜂窝状、角砾状,少数呈气泡状、瘤状、绳状。矿石矿物主要为含锰磁铁矿,少量赤铁矿、褐铁矿、孔雀石及氧化残留黄铁矿。捡块样分析,TFe多在50%以上,属于含锰富铁矿。通过LA-ICP-MS锆石微区原位U-Pb同位素测年,赋矿变玄武岩的岩浆喷发时代为(228.3±2.1)Ma,表明该地段雄松群的时代为中三叠世,成矿时代也为中三叠世。含矿变基性火山岩为具E-MORB地球化学特征的拉斑玄武岩系列,指示成矿构造环境可能为小洋盆。铁矿化点与地面高磁异常基本吻合。在金沙江中段甚至更大的范围内,与中三叠世变基性火山岩系(原划雄松群)配套的高磁异常区,是寻找火山岩型含锰磁铁矿的重要方向,可能伴生铜-多金属矿化。

液化天然气项目的清洁生产分析

清洁生产是中国实施可持续发展的主要举措,清洁生产分析评价也是环境影响评价中的重要组成部分。本文以陕北一液化天然气建设项目为例,主要从生产工艺与装备、资源与能源利用、产品、污染物产生、废物回收综合利用等五方面进行定性或定量分析,鉴于国内目前尚未制定液化天然气的清洁生产指标,本文仅通过分析得出项目是否符合清洁生产要求的明确结论,并提出项目改进清洁生产的实施方案建议,为环境影响评价中清洁生产的编写提供一些思路。