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    “大陆构造:从陆内到陆缘”主题专辑
    大陆构造:从陆内到陆缘主题专辑目次
    2019, 26(2): 0-0. 
    摘要 ( 108 )   PDF(409KB) ( 239 )  
     
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    特约主编致读者
    特约主编致读者
    刘俊来
    2019, 26(2): 0-0. 
    摘要 ( 121 )   PDF(319KB) ( 186 )  
            认识我们赖以生存的大陆,是理解地质历史时期洋陆格局、相互作用及演变的重要途径,也是固体矿产资源与能源资源开发利用和人类生存环境改善所必要的基础和保障。尤其21世纪以来,地质学家们已经意识到,在地球的动力学环境中大陆岩石圈各圈层的表现、构造活动性及演化与组成和结构相对简单的大洋岩石圈之间存在着很大的差异。开展大陆构造研究、完善大陆动力学理论体系已经成为构造地质学与大地构造学领域的重要方向,多学科大陆构造变形和大陆构造解析相关理论及其应用研究成为实现上述目标的重要途径。
            长期以来,大陆构造研究得到我国学者的广泛关注,并在许多重要领域取得了重要进展。在陆内变形与大陆再造演化、陆缘板块相互作用及构造岩浆成矿响应和陆内(陆缘)盆地演化等方面,开展了深入研究工作。本期《大陆构造:从陆内到陆缘》专辑共收录15篇相关文章,介绍了近年来我国学者在上述三个方向上的部分研究成果。
            张忠义基于对大巴山地区开展的大比例尺地质制图及构造解析,重点分析了从露头尺度到区域尺度叠加褶皱变形的时空变化和成因,确定了褶皱的构造属性与变形时限。宋志冬等对扬子地块西南缘瓮安穹隆不整合面进行研究,着重分析了瓮安穹隆出现的不整合构造并对其进行年代限定,并进一步探讨了瓮安穹隆的构造演化及大地构造意义。郑媛媛等以华北克拉通早白垩世遭受区域性伸展环境下发育的辽南变质核杂岩为例,重点讨论了在地壳拆离过程中金州拆离断层带内发育的不同类型褶皱构造特点及其演化,并阐述了褶皱类型对于地壳拆离作用的约束。李刚等分析了医巫闾山变质核杂岩的变形构造特点,侧重开展了晚中生代时期区域性构造岩浆活动性分析,提出花岗质岩浆就位机制与围岩构造环境具有密切成因关系。陈宇等以哀牢山—红河剪切带点苍山杂岩新生代剪切变形构造研究为基础,采用多种方法系统分析了剪切变形石英脉中流体包裹体的发育特点,并深入讨论了流体活动性对于岩石剪切变形的促进作用。马金保等应用无人机技术开展低空遥感地貌观测,精确定量表征了张流沟滩逆断层陡坎的精细特点,并提出了合理的模型解释其成因,研究结果证明无人机低空遥感地貌观测技术的应用可以作为浅表变形和传统古地震研究的辅助手段,并有其独特的方法优势。
            华北克拉通中部带保留了地球早期演化过程中古陆块相互作用的记录。中部带的性质是近年来华北克拉通演化研究争论的焦点之一。赵远方等根据中部带韧性剪切带重新划分了中部带中段的构造格架,提出中部带中段在古元古代末发生了3次重要的构造变形事件。冯志强等以大兴安岭北段为例,对中亚造山带东段保留的蛇绿岩开展深入研究,揭示出自新元古代以来区域多阶段洋陆演化的证据。江小均等基于对滇西北义敦—格咱岛弧带休瓦促钨钼矿床含矿花岗岩岩体的年代学及同位素地球化学研究,提出义敦—格咱晚白垩世花岗岩形成于新特提斯洋盆闭合期间发生的先存碰撞造山带加厚下地壳减压部分熔融作用。韦天伟等对于中拉萨地块西部赛利普地区捷嘎组火山岩开展了系统的年代学和地球化学研究,提出其可能是在班公湖—怒江新特提斯洋盆南向俯冲消减过程中,由于板片发生回转,导致软流圈上涌并诱发被交代岩石圈地幔的部分熔融而形成。
            曹代勇等以藏东昌都盆地为例,讨论了晚古生代—早中生代叠合盆地演化的多期构造控制与改造,并分析了盆地含煤性特点。王勇生等根据华北板块东南缘合肥盆地圆筒山组沉积岩的碎屑锆石与扬子板块锆石年龄分布特征的高度一致性,提出沉积物源来自扬子板块,并结合区域构造特点阐述了合肥盆地发育过程中的构造活动性与盆山演化。吴孔友等利用高精度三维地震数据,并结合钻井资料分析了义东地区的构造特征及构造演化,剖析了义东断层的形成机理。漆家福等对南海北部珠江口盆地中段地震资料解释的构造样式分析,厘定了多阶段伸展构造属性并阐述了其演化特点,并提出软流圈流动引起的岩石圈伸展变形及岩石圈热结构变化是控制盆地结构及断裂系统发育的主要因素。丁航航等解释了横穿南海西南次海盆的两条多道地震测线,对西南次海盆的基底形态特征进行了表征和分类,探讨了基底形态变化与扩张速率之间的成因关系。
            感谢所有作者、审稿专家和编辑部人员为本专辑出版付出的辛勤劳动。
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    陆内构造与变形机制
    大巴山西北缘浅层次叠加褶皱变形分析:以镇巴县简池地区为例
    张忠义
    2019, 26(2): 1-15. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2019.3.10

    摘要 ( 276 )   PDF(12063KB) ( 599 )  
    在大巴山西北侧镇巴县简池地区开展1∶10 000的地质填图和构造解析工作,重点研究露头和区域尺度上叠加褶皱变形的时空变化、成因,确定褶皱的构造属性及变形时限。研究表明未拆离的中上三叠统—中侏罗统沉积岩系中发育两组褶皱:(1)北东近东西向褶皱(F1),成组、分区断续相连,线性展布发育,代表了区域米仓山主背斜较陡倾南翼上的次级大型褶皱的枢纽带;(2)北西北北西向褶皱(F2),区域呈弧形展布,发育隔挡式褶皱组合型式,构成大巴山前陆坳陷带东部边缘的复式向斜。北西北北西向褶皱向西横跨在北东近东西向褶皱之上,形成露头尺度上的2类4种基本样式,发育大角度叠加交切的两组褶皱弯滑擦痕。北东近东西向褶皱减弱消失在同造山的上三叠统—中侏罗统(Ts1Ts4岩性段)中,上被中侏罗世晚期Ts5与Ts6岩性段包络覆盖,属中生代南秦岭碰撞造山相关的前陆生长褶皱,时限约为213~178 Ma,与米仓山构造形成晚期阶段的指向南的非共轴剪切变形有关。北西北北西向褶皱将研究区的中生代及之前岩系普遍卷入了变形,属晚中生代大巴山陆内造山带的前陆构造褶皱,时限约为160~120 Ma,区域褶皱变形长期保持稳定的总体近似纯剪的应变状态。尽管两期挤压收缩褶皱事件的时间间隔不长,但两组褶皱的样式、形成时间、构造属性与形成机制都存在巨大差异,表明区域构造环境和地壳变形机制的重大变动和转换。
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    扬子地块西南缘瓮安穹隆不整合面特征、年代限定及大地构造意义
    宋志冬,颜丹平,邱亮,张翼西
    2019, 26(2): 16-41. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2019.3.1

    摘要 ( 162 )   PDF(11441KB) ( 533 )  
    瓮安穹隆位于近南北向的鄂渝湘黔穹隆群构造带与东西向黔中隆起的过渡区域,本质上为一构造叠加穹隆。瓮安穹隆及周缘发育并完好地保留了加里东期、印支期和燕山期不整合面。这些对应于关键构造事件的不整合面的发育特征和年代限定是进行区域和大地构造重建的重要手段。研究结果表明:(1)古生代以来瓮安穹隆及邻区构造格局出现3次重大变动,先后经历了加里东期、印支期、燕山期等3个关键演化阶段,是前震旦陆壳基底上的叠加穹隆。早古生代以来,瓮安穹隆及邻区主要发育中志留统顶面(S2/AnS2)、中三叠统顶面(T2/AnT2)、中侏罗统顶面(J2/AnJ2)不整合,分别与加里东期、印支期和燕山期构造运动有关。(2)根据碎屑锆石年龄分布统计结果,瓮安地区及邻区加里东运动的发生时间为426~415 Ma,印支运动的发生时间为246~233 Ma,燕山运动发生的时间为168~150 Ma。对瓮安穹隆出现的不整合进行构造及年代学分析,从而进一步探讨穹隆的构造演化,将有助于对穹隆构造的深入研究。
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    哀牢山—红河剪切带中流体记录及地质意义
    陈宇,曹淑云,邓友国,程雪梅,吕美霞,董彦龙
    2019, 26(2): 42-57. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2019.3.7

    摘要 ( 171 )   PDF(7361KB) ( 327 )  
    剪切带作为大陆岩石圈中的局部高应变带,是岩石变质变形作用和流体活动的重要场所。沿着哀牢山—红河走滑剪切带内发育的点苍山深变质杂岩,保存了新生代以来极其丰富的构造热演化信息。在点苍山杂岩体内出露有一系列具有不同构造特征的石英脉,我们选取了遭受剪切变形的石英脉作为主要研究对象,在野外构造观测和室内显微构造特征分析的基础上,利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、激光拉曼显微光谱(LRM)以及流体包裹体技术(FI)对其开展了进一步的精细研究。研究结果表明:(1)变形石英脉在显微镜下具有不同类型的塑性变形特征,其中以强烈细粒化和动态重结晶为主要特征的石英颗粒中包裹体类型主要为CO2-H2O包裹体和纯CO2流体包裹体,包裹体多沿颗粒边界分布;在以条带状和细粒化为主要特征且具有典型核幔构造的石英颗粒中,重结晶颗粒基本不含流体包裹体,石英条带中含有大量水溶液包裹体;在定向拉长的粗颗粒石英中其变形行为主要表现为波状消光和局部应变导致的塑性流动构造,在该类型石英颗粒中只含有水溶液包裹体且无明显分布特征。(2)根据各类流体包裹体测温数据估算出包裹体捕获温压为500~550 ℃、260~290 MPa,深度约为10 km,其流体来源主要为变质流体,剥露过程中的快速降压使得流体发生相分离及变形作用并导致的水丢失,这是CO2-H2O包裹体与水溶液包裹体出现的主要原因。(3)石英脉中的石英颗粒除含有一定量的包裹体水之外还含有少量的结构水,水在颗粒内部的分布为非均匀状态,通常边部水含量高于核部,同时水的分布特征和含量可随包裹体的变化而改变。(4)重结晶石英颗粒中的包裹体常在颗粒边界富集,认为其边界局部流体压力和流体的渗透或释放能弱化晶体平面,促进晶格位错滑移和溶解蠕变。
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    中下部地壳拆离断层带演化中的褶皱作用:以辽南变质核杂岩为例
    郑媛媛,张若愚,甘浩男,李弘珂,蒋浩,张雎易,刘俊来
    2019, 26(2): 58-71. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2019.3.2

    摘要 ( 197 )   PDF(7958KB) ( 279 )  
    作为变质核杂岩构造的重要组成部分,拆离断层带内广泛发育的褶皱构造与其寄主岩石一样记录了中下地壳拆离作用过程。选取辽南变质核杂岩金州拆离断层带内褶皱构造作为研究对象,基于叶理与褶皱构造关系分析,划分了褶皱期次与阶段性;通过形态组构分析、结晶学组构分析及石英古温度计等技术方法的应用,初步分析了拆离断层内褶皱的形成机制,为辽南地区拆离作用过程提供约束。根据褶皱形成与拆离作用的时间关系,将拆离带内褶皱分为拆离前褶皱、拆离同期褶皱和拆离后褶皱;拆离作用同期的褶皱按时间早晚分为早期(a1)阶段、中期(a2)阶段、晚期(a3)阶段。不同阶段褶皱的野外形态、叶理与褶皱关系等方面的差异,以及形态组构与结晶学组构的特征,为判断和恢复褶皱的形成机制提供了佐证,揭示出拆离断层带褶皱是在纵弯压扁和顺层流变的共同作用下递进剪切变形的产物。在拆离作用过程中, a1阶段和a2阶段褶皱以纵弯、压扁褶皱作用为主,a3阶段褶皱以弯滑作用为主。褶皱作用记录了拆离断层一定温度范围内(主要集中在380~500 ℃)的变形特征,拆离作用从早期到晚期的演化整体处于相对稳定的应变状态下。对金州拆离断层带而言,在区域NW-SE向伸展过程中,还伴随着NE-SW向微弱的收缩。
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    医巫闾山中—晚侏罗世构造变形与同构造花岗岩的耦合关系
    李刚, 蒋职权, 邵学峰, 高万里, 刘正宏
    2019, 26(2): 72-91. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2019.1.17

    摘要 ( 127 )   PDF(7701KB) ( 218 )  
    晚中生代期间医巫闾山地区经历了早期的高温韧性变形和晚期的低温脆韧性变形,并最终形成了变质核杂岩。该变质核杂岩中发育多个中—晚侏罗世花岗岩体,通过分析花岗岩体的岩浆组构及围岩中变形组构的特点,确定该期次的岩浆活动与高温韧性变形同时发生,且这些岩体就位于中部地壳的高温韧性剪切带内。岩浆就位的过程包括三个阶段:部分熔融与垂向运移阶段(D1)、水平运移阶段(D2)和固态变形阶段(D3)。尖砬子岩体的主量、微量元素分析结果显示岩浆为埃达克质岩浆,并具有过铝质和由钙碱性向高钾钙碱性过渡的特点。岩石的Th/U比值和碱性组分含量较高,Mg、Cr、Fe2OT3含量较低,岩浆锆石εHf(t)值=-29.5~-23.3、TDM2=2.51~2.18 Ga。这些特点指示岩浆来源于古老的华北陆块下地壳的部分熔融,表明岩浆具有从地壳深部向地壳浅部运移的过程。中—晚侏罗世岩体的产出形态、岩浆组构及磁组构的优选方位,表明岩浆在就位于中部地壳的过程中受到围岩剪切作用的控制,发生强定向的水平流动,形成了NE-SW向延伸最长、垂向最短的扁纺锤状岩浆房。对比中—晚侏罗世和早白垩世两期同构造岩浆就位机制,发现岩浆就位机制与围岩构造环境关系密切。同为下地壳部分熔融并向浅部运移的两期岩浆活动,岩浆就位机制差异很大:中—晚侏罗世岩浆就位于中部地壳的强剪切部位,就位过程中岩浆以侧向流动为主、气球膨胀作用为辅;早白垩世岩浆就位于浅部地壳的弱剪切部位,岩浆以气球膨胀作用和底辟作用为主。岩浆就位过程中不但受到围岩剪切作用的控制,岩浆房的扩张也会挤压围岩,使围岩叶理的产状发生变化,进而影响对构造性质的判断。
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    基于低空遥感地貌观测的逆断层陡坎研究:以张流沟滩断层陡坎为例
    马金保,张波,王洋,艾晟
    2019, 26(2): 92-103. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2019.2.6

    摘要 ( 204 )   PDF(5133KB) ( 206 )  
    活动断层相关地貌特征的定量研究是揭示古地震和断裂属性的重要依据,其中陡坎地貌是断裂活动的重要地貌响应,是有效识别活动断裂的重要地貌标志。近年来,无人机低空遥感观测技术的不断进步,使得高分辨率地貌数据的快速获取成为现实。本研究利用无人机低空遥感地貌观测技术,对张流沟滩处的断层陡坎附近进行高分辨率数字地形数据的采集。断层陡坎位于张流沟滩河流Ⅱ级阶地上,影像采集范围为800 m×400 m的矩形区域。经过一系列的影像处理,最终获取了目标区地面分辨率为0.1 m的DEM(数字高程模型)数据。基于该DEM数据可以提取到正交于断层陡坎的高程、坡度剖面。利用高程剖面所展示的地形地貌信息,可以提取到陡坎高度为(2.81±0.05) m;利用坡度剖面所展示的坡度曲线特征,可以推断该陡坎至少经历过两次断错活动事件,并且陡坎存在向上“凸起样式”。通过探槽解译,确定该陡坎下伏断裂至少发生过两次活动事件,其中较早的地震事件接近(3.68±0.14) ka B.P.,最晚期的地震活动应为1927年古浪8级地震,两次断裂活动累计垂直位移为(2.80±0.2) m。将以上两种研究方法相比较可以发现,探槽结构分析与低空遥感获取的定量化地貌信息分析结果基本一致,均能够有效揭示古地震期次及累计的同震位移量。最终本研究将探槽揭示的地层单元的沉积、构造信息与陡坎坡度数据特征相结合,提出了基于断层传播褶皱模型的“陡坎凸起”地貌响应样式来解释陡坎存在的向上“凸起样式”。实践证明,利用无人机低空遥感地貌观测技术能够定量、半定量化揭示下伏断裂的活动信息,结合传统断裂研究手段,可以更全面解释活动断层的沉积、构造特征及地形、地貌现象。总的来说,无人机低空遥感地貌观测技术的应用可作为传统古地震研究的辅助手段,并有其独特的方法优势。
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    陆缘构造–岩浆与成矿作用
    华北克拉通中部带中段古元古代构造格架与主要变形事件研究
    赵远方, 胡健民, 公王斌, 陈虹
    2019, 26(2): 104-119. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2019.2.8

    摘要 ( 179 )   PDF(8997KB) ( 344 )  
    古元古代是华北克拉通构造演化的关键时期,中部带的性质是近年来华北克拉通构造演化研究争论的焦点之一。文中根据古元古代韧性剪切带重新划分了中部带北段构造格架,即由近EW向朱家坊韧性剪切带、NEE向王家会韧性剪切带和NE向龙泉关韧性剪切带分割恒山、繁峙、五台和阜平地块。这些地块基底具有不同的前寒武纪变质杂岩组成、构造变形特征和构造演化历史,一般都具多期变质变形叠加的特征。研究表明华北克拉通中部构造带北段在古元古代末发生3次重要的构造变形事件:繁峙地块由SW向NE方向的构造挤入,挤入过程中导致五台地块变形并向南东方向逆冲(D1);以阜平地块为核部的大规模伸展抬升,阜平变质杂岩抬升至近地表,阜平地块与五台地块之间形成一系列低角度伸展型韧性剪切带(D2);最后一次构造事件是NE向拉伸导致的大量NW向基性岩墙群侵位(D3)。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    东北大兴安岭北段蛇绿岩的时空分布及与区域构造演化关系的研究
    冯志强,刘永江,金巍,蒋立伟,李伟民,温泉波,李小玉, 张铁安,杜兵盈,马永非,张丽
    2019, 26(2): 120-136. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2019.3.11

    摘要 ( 216 )   PDF(6651KB) ( 507 )  
    大兴安岭北段作为中亚造山带东段重要组成单元,该区域的构造背景一直悬而未决,它涉及兴安与松辽地块基底属性、额尔古纳地块亲缘性以及三者之间的拼贴位置、时限和方式等众多科学问题。蛇绿岩作为研究造山带的重要工具之一,不仅是古板块或微地块的重要边界,而且是认识地幔组成和壳幔演化的重要窗口。然而大兴安岭北段蛇绿岩却鲜有报道。根据近年来野外工作及结合前人研究成果,文章探讨了蛇绿岩形成时代及构造环境。研究表明:(1)大兴安岭北段蛇绿岩整体呈北东向展布,但时代跨越较大,主要包括新元古代、早奥陶世—志留纪、石炭纪—二叠纪;(2)大兴安岭北段蛇绿岩均有E-MORB地球化学特征,其中新元古代的蛇绿岩明显亏损高场强元素Nb、Ta,而晚古生代的蛇绿岩则相对富集高场强元素;(3)大兴安岭北段新元古代蛇绿岩可能形成于洋内岛弧环境,记录着前寒武纪陆弧碰撞信息,而早奥陶世—志留纪蛇绿岩可能与早古生代弧盆体系演化相关。尽管上述认识为大兴安岭北段古生代的地球动力学背景研究提供了新的依据,但大兴安岭北段蛇绿岩仍存在较多问题亟须解决。
    相关文章 | 计量指标
    滇西北休瓦促晚白垩世岩浆成矿作用动力学机制探讨
    江小均, 陈政宇 李文昌, 余海军, 李超, 张向飞, 王忠强, 严清高
    2019, 26(2): 137-156. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2019.2.7

    摘要 ( 177 )   PDF(10736KB) ( 290 )  
    休瓦促W-Mo矿床位于滇西北义敦—格咱岛弧中部,为一中大型斑岩岩浆热液矿床。由于自然环境恶劣,对该区晚白垩世构造岩浆活动的研究工作起步较晚,且主要集中于富碱岩浆成岩成矿年代学、岩石成因、动力学背景、流体特征和成矿物质来源研究等方面,但对岩浆成矿作用构造应力场和动力学机制的研究还比较薄弱。文中对休瓦促W-Mo矿床东、西矿区重点坑道和剖面开展构造岩相蚀变特征解析研究,并结合锆石U-Pb、Lu-Hf和O同位素特征,认为休瓦促花岗岩体为一个两期复式岩体,以近S-N向F4断层为界可分为东、西矿区。东矿区以晚三叠世(212~201 Ma)似斑状黑云母花岗岩为主;西矿区以晚白垩世(85.6~84.4 Ma)似斑状石英二长花岗岩和二长花岗斑岩为主。西矿区W-Mo矿床寄主石英二长花岗岩锆石原位U-Pb、Lu-Hf和O同位素显示其形成时代为(80.18±0.80) Ma (LA-ICP-MC U-Pb),εHf(t)和δ18O值分别为-4.49~-8.07和5.98‰~7.45‰,Hf同位素TDM2模式年龄分别为1 432~1 239 Ma,结合前人地球化学特征资料,推知晚白垩世石英二长花岗岩物质来源于加厚下地壳部分融熔作用。对矿区135个晚白垩世石英二长花岗岩岩脉和白钨矿辉钼矿石英脉产状数据进行区域构造解析研究,可判断义敦—格咱地区晚白垩世区域构造应力场特征为NE-SW向伸展。综上所述,义敦—格咱地区晚白垩世花岗岩可能形成于NW-SE向延伸的新特提斯洋盆俯冲作用致使先存古特提斯—中特提斯碰撞造山加厚下地壳减压部分熔融的动力学背景。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    西藏拉萨地块西部赛利普地区捷嘎组火山岩的年代学、地球化学及地质意义
    韦天伟,康志强,杨锋,冉孟兰,李强,韦乃韶,刘迪, 曹延,陈欢,李岱鲜
    2019, 26(2): 157-168. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2019.3.9

    摘要 ( 165 )   PDF(4204KB) ( 284 )  
    拉萨地体广泛分布有中生代的火山岩,了解它们的成因机制和构造背景对认识青藏高原新生代以前的演化历史意义重大。该文首次对出露于中拉萨地块西部赛利普地区捷嘎组火山岩进行了系统的锆石年代学、主量和微量元素地球化学研究。结果显示,捷嘎组火山岩主体为玄武岩、玄武安山岩及安山岩,属中钾钙碱性系列,精确的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得了(108.5±1.0) Ma的年龄值。捷嘎组火山岩整体上富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,具有典型的岛弧火山岩特征。稀土元素配分模式主要表现为轻稀土元素富集右倾型,少数具有较平坦的配分模式,Eu显示弱的负异常,表明岩浆的分异程度较低。经讨论,认为捷嘎组火山岩很可能是在新特提斯班公湖—怒江洋盆南向俯冲消减的构造背景下,由于俯冲板片发生回转导致软流圈上涌从而诱发被交代的岩石圈地幔部分熔融而形成。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    陆内与陆缘盆地演化
    晚三叠世昌都盆地构造背景及对成煤作用的控制
    曹代勇,宋时雨,马志凯,彭扬文,乔军伟
    2019, 26(2): 169-178. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2018.12.18

    摘要 ( 192 )   PDF(4135KB) ( 393 )  
    位于西藏东部的昌都盆地是经历石炭纪、二叠纪以及三叠纪多期成煤盆地叠合改造形成的构造盆地,其中以晚三叠世巴贡组含煤地层分布最为广泛。三叠纪时期,盆地两侧的金沙江洋盆与澜沧江洋盆相继闭合,区域构造背景复杂,是决定成煤古地理条件的首要因素。不同的构造背景形成特定的岩浆岩石类型和构造岩浆岩组合。昌都地体两侧晚三叠世火山岩的地球化学特征分析表明,昌都盆地东缘双峰式火山主要受伸展应力控制,形成裂陷,造成地形起伏大,区域沉降幅度大,沉积速率快,不利于发育稳定的成煤环境。盆地西缘与澜沧江洋壳俯冲相关的侵入岩发育,反映在挤压应力背景下形成坳陷,相对简单的基底构造为发生持续稳定的聚煤作用提供了良好的古地理环境。在后期构造作用的控制下,连续的煤层多被错断,呈角度不一、大小悬殊的单斜断块或褶皱产出,在巴贡、夺盖拉等地保存有具工业价值的煤矿点。
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    合肥盆地圆筒山组物源分析及其地质意义:来自碎屑锆石的证据
    王勇生,田自强,胡召齐,白桥
    2019, 26(2): 179-193. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2019.3.3

    摘要 ( 143 )   PDF(3280KB) ( 237 )  
    合肥盆地位于华北板块东南缘,形成于华南、华北板块碰撞过程中。合肥盆地形成时表现为大别造山带向北逆冲形成的前陆挠曲盆地,早白垩世在区域伸展背景下转变为断陷盆地。中侏罗统圆筒山组是合肥盆地前陆挠曲阶段的沉积地层之一,主要表现为湖泊相沉积,与下伏的防虎山组典型的河流相沉积明显不同。为了获得圆筒山组更详细的物源信息,对肥西地区出露的圆筒山组紫红色粉砂岩开展了碎屑锆石LA-ICP MS U-Pb定年。定年结果显示,两个粉砂岩样品均获得了约2.0 Ga和约770 Ma两个主要峰值以及约2.4 Ga次要峰值。该特征与扬子板块锆石年龄分布特征几乎完全一致,指示圆筒山组物源应来自扬子板块。考虑到盆地地层的物源不应来自其周边隆起区分水岭的另一侧,因而推测圆筒山组物源应来自张八岭隆起中侏罗世时地表出露岩石。在燕山运动A幕影响下,下扬子地区发生逆冲褶皱活动,张八岭隆起发生明显隆升,上部岩石被剥蚀殆尽,仅保留现今出露的新元古代张八岭群及肥东杂岩,被剥蚀的岩石搬运沉积于合肥盆地内,形成圆筒山组。
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    渤海湾盆地义和庄凸起义东地区构造特征及形成与演化
    吴孔友, 李偲瑶, 谭明友, 刘化清
    2019, 26(2): 194-202. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2018.12.19

    摘要 ( 140 )   PDF(4902KB) ( 271 )  
    利用高精度三维地震数据结合钻井资料,分析了义东地区构造特征,恢复了构造演化过程,剖析了义东断槽的形成机理。研究表明,NW和NE向断层将义东地区切割成“两山一槽二台阶”的构造格局,义东断槽夹持于NW向义古56断层与义古991断层之间。SN剖面上,断槽内古生界残留厚度较为稳定,中生界由北向南减薄,而古近纪孔店组则由东向西减薄;EW剖面上,义古991断层前缘形成多条叠瓦状逆断层,后缘伴生一系列阶梯状正断层,表现为“前压后张”,具有重力滑动构造的特征。平衡剖面分析表明,义东地区经历了稳定、挤压、反转、裂陷及拗陷等5个演化阶段。裂陷阶段,义古56、义古991、义东等断层将义东断槽基底切割成孤立的块体,并在断块掀斜作用下,发生由东向西的重力滑动,义东断槽形成并定型。因此,义东断槽的形成受控于重力滑动,其中喜马拉雅早期的裂陷运动是重力滑动的基础,宽缓的义古991断层断面是重力滑动的必要条件,义东断层下盘抬升造成的地层掀斜是重力滑动构造的触发机制。
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    南海北部珠江口盆地中段伸展构造模型及其动力学
    漆家福, 吴景富, 马兵山, 全志臻, 能源
    2019, 26(2): 203-221. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2019.1.16

    摘要 ( 161 )   PDF(15248KB) ( 280 )  
    位于南海北部大陆边缘上的珠江口盆地发育NNE向、NE向、NW向、近EW向等多组基底断裂,盆地结构复杂,并表现出明显的时空差异性。本文基于珠江口盆地中段地震资料解释的构造样式的变化推断地壳中存在一条向南缓倾斜、呈坡坪式形态的拆离断层,古近系构造属于这条拆离断层上盘的伸展构造系统。北部的西江凹陷属于拆离断层伸展构造系统的头部,凹陷边界正断层铲式断层面形态向深层延伸并收敛在拆离断层面上,凹陷表现为半地堑“断陷”样式;中部的番禺低隆起对应于拆离断层的低角度断坪部位,拆离断层上盘断块的伸展位移导致两侧的恩平组超覆在低隆起上;南部的白云凹陷位于拆离断层的深部断坡部位,充填的文昌组和恩平组表现为“断坳”或“坳断”样式;南部隆起位于拆离断层深部断坪部位,其上盘发育的分支断层控制着荔湾凹陷古近系、新近系的发育并使之表现为复杂的断陷断坳构造样式。该模型强调拆离断层上盘与下盘、不同地壳结构层均发生不同程度的伸展变形,且伸展变形方式、应变量等存在时空差异,而拆离断层正是不同构造单元、不同地壳构造层之间的调节性构造面。总体上,拆离断层上盘以脆性伸展构造变形为主,分支断层控制不同构造单元古近纪的构造演化,下盘则是以韧性伸展变形为主,并拖曳上盘发生不均一的伸展应变;西江凹陷的伸展应变量大于拆离断层下盘的伸展应变量,白云凹陷的伸展应变量则小于拆离断层下盘的伸展应变量。以西江凹陷北部边缘的NE向铲式正断层为头部的拆离断层控制了文昌组沉积,但在恩平组沉积期被近EW向高角度正断层切割破坏而被遗弃,拆离断层系统的头部由西江凹陷北部边缘迁移至番禺低隆起。盆地结构及断裂系统的时空差异性受盆地基底先存构造、地壳与岩石圈结构及伸展量等多方面因素的影响,但主要是对软流圈流动及岩石圈热结构变化的响应。用软流圈由北西向南东流动拖曳上覆岩石圈发生伸展变形的动力学模型能合理地解释珠江口盆地中段古近系构造的形成和演化。
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    南海西南次海盆基底形态特征及控制因素
    丁航航, 丁巍伟, 方银霞
    2019, 26(2): 222-232. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2019.1.15

    摘要 ( 210 )   PDF(4732KB) ( 280 )  
    本文解释了横穿南海西南次海盆的两条多道地震测线,对南海西南次海盆的基底形态特征进行了描述和分类,并讨论了基底形态与扩张速率之间的对应关系。研究结果表明,西南次海盆基底可以分为两种类型:类型1为岩浆作用主导的平坦基底,局部有岩浆侵入;类型2为构造作用主导的掀斜断块。扩张速率的计算表明:N3测线所代表的西南次海盆北东段的半扩张速率在13~36 mm/a之间周期性变化,而在NH973-1所代表的中段半扩张速率基本稳定在19 mm/a左右,未有明显变化。海盆基底的类型变化与扩张速率的对应关系明显,在扩张速率较快的区域以类型1为主,而在扩张速率慢的区域以类型2为主。西南次海盆北东段扩张速率呈现周期性变化,相应海盆基底也表现为相间排列;而西南次海盆中段的基底比较单一,以类型2为主。南海西南次海盆北东段扩张时间更久,并可能存在周期性活动的岩浆房;而海盆中段海底扩张发生较晚,岩浆作用较弱,从而造成西南次海盆从北东到南西不同的基底形态特征。
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    非主题来稿选登
    中祁连地块北缘退变榴辉岩的发现及其地质意义
    宋志杰, 张宏远, 侯迪, 柳长峰, 刘文灿, 吴晨
    2019, 26(2): 233-248. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2018.7.3

    摘要 ( 244 )   PDF(5524KB) ( 239 )  
    1∶5万区域地质调查首次在中祁连地块北缘发现的退变榴辉岩,呈构造岩块分布于大羊陇一带的变质基底中。岩相学和矿物学研究显示,石榴石的矿物包体和化学成分具有进变质环带的特征,属于C类榴辉岩。石榴石核部成分以及残留于核部的黑云母、斜长石等矿物包体代表了进变质阶段(M1)矿物组合,计算得到其温压条件为568~580 ℃和0.80~0.82 GPa。大致估算得峰期榴辉岩相阶段(M2)温压条件为(669±5) ℃和(2.1±0.2) GPa。石榴石“白眼圈”结构指示了等温减压退变质作用,利用局部的平衡矿物获得高角闪岩相退变质阶段(M3)的温压条件为681~705 ℃和0.68~0.71 GPa。进一步的退变质作用发生在低角闪岩相条件下,以基质中出现粗粒的角闪石和斜长石为特征,估算得到这一阶段(M4)温压分别为500~545 ℃和0.38~0.43 GPa。上述变质过程形成一个顺时针的p-T演化轨迹,暗示板片经历过快速俯冲和折返。榴辉岩的锆石CL图像显示锆石大部分发光度低,为无分带、弱分带或海绵状分带,边部发育宽约5 μm的强阴极发光带,主体表现为变质增生锆石的特征。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得峰期榴辉岩相变质的上限年龄为(485±22) Ma。根据岩石地球化学特征和构造环境判别,大羊陇榴辉岩的原岩为MORB,推测属于北祁连洋壳的组成部分。结合中祁连地块北缘广泛发育弧岩浆岩,确定了晚寒武世—中奥陶世北祁连洋壳存在向南的俯冲作用,其俯冲极性为南北双向俯冲。
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    羌塘盆地中央隆起带的抬升演化:构造热年代学约束
    赵珍, 陆露, 吴珍汉
    2019, 26(2): 249-263. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2018.9.7

    摘要 ( 207 )   PDF(5792KB) ( 303 )  
    本文综合磷灰石裂变径迹年龄(113~43 Ma)、锆石裂变径迹年龄(169~103 Ma)、锆石U-Pb年龄(215~206 Ma)、黑云母K-Ar年龄(186~178 Ma),通过磷灰石热史模拟,TASC图谱分析和矿物封闭温度年龄等手段,获得了中央隆起晚三叠世至今较为完整的冷却抬升历史。中央隆起主要经历了早侏罗世、晚侏罗世—早白垩世、晚白垩世—中新世早期和中新世晚期至今四期冷却事件,与南北羌塘板块后碰撞伸展、拉萨羌塘板块碰撞、新特提斯洋板片俯冲、印度欧亚板块碰撞以及中新世南北向走滑伸展存在动力学联系,造成11.4 km、2.85 km、4.3~5 km和0.85 km的抬升量。中央隆起在侏罗纪相对两侧盆地抬升,随着两侧盆地经历了侏罗纪的沉积增厚,与两侧盆地高差减小,在早白垩世早期可能位于海平面附近,随后快速抬升至2~2.5 km,统一接受晚白垩世红层沉积,并经历长期持续的逆冲推覆构造活动,进一步抬升至5 km,随后受到中新世古大湖夷平和南北向伸展作用影响,中央隆起相对盆地发生差异抬升。
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    内蒙古东南部西拉木伦缝合带两侧二叠纪以来的叠加褶皱变形:对同碰撞和碰撞后变形的启示
    张欲清, 张长厚, 侯丽玉, 张逸鹏, 黄滢竹, 陈汉林, 常利忠
    2019, 26(2): 264-280. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2018.9.6

    摘要 ( 170 )   PDF(10945KB) ( 284 )  
    内蒙古东南部西拉木伦断裂两侧二叠纪地层中发育有一系列叠加褶皱,它们与侏罗纪地层内部褶皱及断裂变形记录了该区晚古生代以来的多期构造事件。研究这些变形对探索华北北部及邻区所经历的从古亚洲构造域到古太平洋构造域转换的动力学过程具有重要意义。二叠纪、侏罗纪地层变形的详细地质填图及叠加褶皱构造样式与区域演化序列的研究,揭示出:二叠纪地层褶皱形迹具S型展布特征,总体走向NEE,轴面倾向NW;中生代地层褶皱走向NE,轴面倾向SE,伴生逆冲断层多向SE倾斜并且上盘向NW逆冲。研究厘定区内经历三期构造变形:(D1)二叠纪末—中三叠世NNW-SSE向区域性挤压,二叠纪地层形成NEE向褶皱;(D2)晚三叠世区域性剪切作用将先期形成的NEE向褶皱改造成平面弧形褶皱,表现为Simón(2004)划分的Type2a与Type1d型叠加褶皱样式;(D3)晚侏罗世NW-SE向挤压导致中侏罗世地层中倒向NW的褶皱构造,并使得二叠纪地层褶皱更加紧闭。研究认为这三期变形可能分别代表:(1)古亚洲洋闭合和伴生的碰撞造山作用;(2)介于西拉木伦右行走滑断裂与蒙古东南部东戈壁左行走滑断裂之间块体的NEE向挤出构造;(3)古太平洋板块向欧亚大陆之下的俯冲作用。
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    华南上奥陶统宝塔组天文年代格架及其地质意义
    马雪莹, 邓胜徽, 卢远征, 吴怀春, 罗忠, 樊茹, 李鑫, 房强
    2019, 26(2): 281-291. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2019.3.8

    摘要 ( 204 )   PDF(7857KB) ( 241 )  
    对华南四川盆地及周缘地区的四川省南江县桥亭剖面、重庆市南川区三泉剖面和贵州省习水县良村剖面上奥陶统宝塔组高分辨率磁化率(MS)数据进行了旋回地层学分析,识别出405 ka长偏心率、100 ka短偏心率、30 ka斜率和20 ka岁差沉积旋回,其中偏心率和岁差旋回信号最强。利用405 ka长偏心率旋回进行天文调谐后得出三条剖面宝塔组的沉积时限分别为4.17 Ma、5.64 Ma和5.05 Ma,平均沉积速率分别为7.67 m·Ma-1、4.68 m·Ma-1 和6.37 m·Ma-1,呈现出从北往南沉积时限变长,沉积速率变小的趋势,指示了北部接受沉积时间要比南部更晚,海侵从南向北推进。良村剖面宝塔组中所产牙形石Hamarodus brevirameus带和Protopanderodus insculptus带的延续时限分别为3.62 Ma和1.43 Ma;桥亭剖面三叶虫Niuchangella angustilimbata间隔带、Dislobosaspis xixiangensis延限带和未建带的延续时限分别是2.83 Ma、0.41 Ma和0.81 Ma。
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    中国西北地区北部蚀源区铀含量特征及其地质、成矿意义
    王文青, 刘池洋, 王建强, 马奂奂, 管彧照
    2019, 26(2): 292-303. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2018.9.1

    摘要 ( 259 )   PDF(5475KB) ( 310 )  
    中国西北地区北部主要盆地蚀源区包括银额盆地周缘、北山盆地群周缘、三塘湖盆地周缘、准噶尔盆地周缘,主体位于中亚构造域中西部南缘(部)或与之毗邻区。通过对研究区1 416件中性、酸性及碱性岩浆岩样品的年龄和铀含量数据进行分区统计处理,计算其在地史上的铀迁移量和古铀含量,结果显示,研究区岩浆活动主要发生在早石炭世—早三叠世(349~248 Ma),其次在中奥陶世—早泥盆世(470~396 Ma)。这分别与古亚洲洋开始俯冲消减(O2S1)和最终关闭、中亚—蒙古碰撞褶皱带形成(C—T1)的大地构造演化阶段及重大事件相对应。各区富铀岩石主要形成于早石炭世—早三叠世(334~250 Ma),其与晚古生代岩浆活动具有时间上的一致性。在地域上, 两者有从西向东时代变新的趋势。这亦与古亚洲洋关闭、中亚构造域形成西早东晚的演化特征相一致。各蚀源区岩石的铀含量不尽相同,综合对比和评价表明:北山柳园区、准噶尔盆地东北缘阿勒泰—蕴都地区和东南部清河地区岩石铀含量与宗乃山区铀含量相当或更富;准噶尔盆地东北缘卡拉麦里区岩石铀含量偏富;银额盆地南缘雅布赖山、巴彦诺日公及庆格勒地区及其北部的沙拉扎山区,北山盐滩及马鬃山区,三塘湖盆地周缘,以及准噶尔盆地东北缘的阿勒泰西北区和西缘的北部区铀含量中等;其他地区铀含量相对较贫。研究区现今富铀蚀源区的大部地区,在晚三叠世开始隆升,此后进一步发展,为邻近中新生代盆地提供了丰富的沉积物和铀物质,成为相邻中新生代陆相盆地砂岩型、煤岩型及泥岩型铀矿床的主要成矿物质来源;盆内深部烃源岩层富含铀元素,可降低烃源岩的生烃门限温度并增加烃源岩生烃总量,具有重要的地质、成矿意义。
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    磁铁石英岩铁运输沉淀的pH值条件约束:以朝鲜半岛龙渊铁矿床为例
    金润成, 李国武, 尹京武, 金炳成, 金哲秀
    2019, 26(2): 304-311. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2018.12.4

    摘要 ( 116 )   PDF(1393KB) ( 173 )  
    前寒武纪时期铁矿形成过程中铁物质如何迁移的研究,已取得了众多科研成果,但仍有些问题未得到很好的解决。尤其是对陆壳来源性铁矿床(非Algoma类型)的成因,仍然具有诸多争议,焦点主要集中在铁迁移问题。笔者以朝鲜半岛龙渊铁矿床为例研究了铁介质形成和运输的问题。首先通过铁矿石的地球化学研究和前人研究结果的考察,发现此铁矿床不属于Algoma类型,而是在强酸性介质条件下陆壳物质风化、移动和沉积而形成的。那么为什么会出现如此强大的酸性环境条件呢?为了揭示这一点,对在当时环境下把水的性质能够变成酸性的物质进行了热力学计算。研究结果表明,当硫化物如黄铁矿风化时,形成了能够使铁源物质风化和迁移的介质。这些结果也符合这样一个事实,即目前从富含硫化物地层淋沥的水的pH值小于3.5,并且铁含量远高于非硫化物类型的地层。本次研究结果表明,陆壳来源的铁矿床形成过程中,不能忽视硫化物的风化作用。
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    地震诱发滑坡的快速评估方法研究:以2017年MS7.0级九寨沟地震为例
    陈晓利, 单新建, 张凌, 刘春国, 韩娜娜, 兰剑
    2019, 26(2): 312-320. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2018.9.11

    摘要 ( 208 )   PDF(4176KB) ( 222 )  
    山岳地区强烈地震诱发的滑坡、崩塌等地震次生灾害在造成严重人员伤亡的同时,对社会经济的发展也构成了严重威胁。而震后滑坡分布的快速评估,尤其是滑坡重灾区的确定,则可为救援工作的科学部署和有效开展提供决策支持并减轻地震灾害的损失。2017年8月8日发生于四川省阿坝州九寨沟风景区的MS 7.0级地震诱发了大量的滑坡、崩塌灾害,造成了一定的人员伤亡和财产损失,凸显出进行震后滑坡快速评估的重要性。本文通过对九寨沟地震灾区震前、震后“北京二号”遥感影像的对比分析,解译此次地震诱发的滑坡分布概况。尽管震后影像在局部区域有云团覆盖,影响了震区滑坡解译的详尽程度,但是对于主要发生的滑坡地震高烈度地区(≥Ⅻ度),本文所用影像基本满足解译要求。本文共解译出194个面积大于700 m2的滑坡,这些滑坡主要沿地震烈度长轴方向分布,灾害体平面面积达5.6 km2,影响范围超过600 km2。通过对九寨沟地震灾区的地形、岩性及地震动加速度进行分析,本文采用Newmark刚体滑块模型对该区震后滑坡危险区域进行了预测。预测结果按照危险程度不同划分为5个级别,即高度危险、较高危险、中度危险、较低危险和低度危险。滑坡分布与评估结果呈现出较好的一致性:解译的滑坡主要分布在评估为滑坡高度危险的区域,表明本文所采用方法的有效性。本文对该方法的局限性也进行了讨论,并提出改进建议。
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    美国干热岩“地热能前沿瞭望台研究计划”与中美典型EGS场地勘查现状对比
    张森琦, 文冬光, 许天福, 付雷, 贾小丰, 孙晟, 翁炜, 张杨, 杨涛, J. Moore, 蒋恕, R. Allis, J. McLennan
    2019, 26(2): 321-334. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2019.2.9

    摘要 ( 384 )   PDF(9103KB) ( 610 )  
    美国能源部正在实施干热岩“地热能前沿瞭望台研究计划”(FORGE计划)。它是以经典干热岩定义的干热岩勘查开发为约束,通过增强型地热系统(EGS)示范工程建设实践,形成新一代EGS试验平台。美国本着“可复制的结果=巨大的潜力”的理念,实现干热岩勘查开发技术新突破,以满足美国1亿家庭绿色电力供应为实际应用目标。中美典型EGS场地勘查现状对比结果表明:犹他州米尔福德与青海省共和县恰卜恰两个典型EGS场地具可比性,大致处于“并跑”的水平;在天然裂隙系统、原位地应力场、压裂参数获取与压裂方案制定等方面,米尔福德EGS场地有所超前。据此建议有关部门加快青海省共和县恰卜恰EGS场地进入勘查开发阶段,以提高我国干热岩勘查开发技术水平,早日实现EGS工程化。
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    珠江三角洲含N亚硝胺地下水与地区性癌症
    赵仑山, 岑况, 刘秀丽, 吴雪芳, 朱雪涛, 魏军晓, 陈媛, 伦知颖
    2019, 26(2): 335-349. 
    DOI: 10.13745/j.esf.sf.2019.1.19

    摘要 ( 228 )   PDF(5434KB) ( 212 )  
    肆虐我国南方局部区数百年以鼻咽癌和肝癌为主的恶性肿瘤病,为典型的地区性癌症。本文以珠江三角洲为例,应用流行病学与生态地球化学相结合的调查方法,检出了病区环境水和饮水中存在致癌物质N亚硝胺,研究了癌病区生态系统由地质构造背景、气候、水文和生态条件制约,自然形成水体N亚硝胺的机理。实验改进、优化了环境饮水微量亚硝胺测定方法,新建立的固相萃取气相色谱串联质谱(GC/El-MS/MS)测定纳克级N亚硝胺方法一次可测9种N亚硝胺化合物,检出限达到0.34~2.19 ng/L。在珠江三角洲癌病区环境饮水中首次发现9种亚硝胺化合物,含量为307~0.34 ng/L,总检出率为40%。四会等较低工业污染区古井水、手压井水和自来水的亚硝胺有相近似的含量统计特点:亚硝基二甲胺和亚硝基二正丁胺的均值和峰值为不高的超标值,均值分别为21.77和15.54 ng/L。这批水样大多采自0~20 m深度井水,属本区代表性特殊地质构造和气候生态环境中形成的地下水,也是研究区生产和生活开发最多的水源层;所含超标亚硝胺可能是本区数百年高发癌症的主因。近年工业发展带来的亚硝胺污染源的叠加,增高了该区环境饮水亚硝胺超标率及癌症发病率。文中分析了珠江三角洲土壤和地下水富氮营养化现象和区域氮的来源。
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