地学前缘

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“《中国区域地质志》编研成果” 主题专辑目次

2022, 29(2): 0-0.

摘要 ( 88 )

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碰撞带热结构与碰撞成矿系统

张洪瑞, 侯增谦

2022, 29(2): 1-13.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2021.10.36

摘要 ( 390 )

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PDF(5274KB) ( 629 )

造山带热结构对大陆碰撞带的形态大小、构造式样、岩浆活动和变质作用具有重要控制作用。然而,热结构对碰撞成矿作用的控制还不清楚。本文概述比利牛斯、阿尔卑斯、加里东、扎格罗斯、青藏高原和华力西等全球主要碰撞带的热结构与成矿系统发育特征,对比各个造山带内不同矿床类型成矿温度变化,探讨热结构对碰撞成矿的控制作用。研究表明,碰撞带主要发育盆地流体有关的密西西比河谷型铅锌矿床、变质流体有关的造山型金矿床和岩浆热液有关矿床(斑岩铜矿床、云英岩型钨锡矿床和岩浆热液有关的铌钽锂铍矿床等)。其中,前两者在大多数碰撞带内均有发育,代表了大陆碰撞成矿作用的基本类型。这些矿床的成矿温度在热碰撞带比较高而在冷碰撞带则偏低。岩浆热液有关矿床一般只出现在比较热的碰撞带内,这些热碰撞带的温度压力条件有很大区域在湿固相线以内,热扰动能够造就地壳发生部分熔融形成含矿岩浆。

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深地震反射剖面揭露青藏高原陆-陆碰撞与地壳生长的深部过程

高锐, 周卉, 卢占武, 郭晓玉, 李文辉, 王海燕, 李洪强, 熊小松, 黄兴富, 徐啸

2022, 29(2): 14-27.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2021.7.13

摘要 ( 554 )

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PDF(13493KB) ( 685 )

印度板块与亚洲板块的碰撞使喜马拉雅-青藏高原隆升,地壳增厚并生长扩展。探测青藏高原深部结构,揭露两个大陆如何碰撞以及碰撞如何使大陆变形的过程,是对全球关切的科学奥秘的探索。深地震反射剖面探测是打开这个科学奥秘的最有效途径之一。二十多年来,运用这项高技术探测到青藏高原巨厚地壳的精细结构,攻克了难以得到下地壳和Moho面信息的技术瓶颈,揭露了陆-陆碰撞过程。本文在探测研究成果的基础上,从青藏高原南北-东西对比,再到高原腹地,系统地综述了青藏高原之下印度板块与亚洲板块碰撞-俯冲的深部行为。印度地壳在高原南缘俯冲在喜马拉雅造山带之下,亚洲板块的阿拉善地块岩石圈在北缘向祁连山下俯冲,祁连山地壳向外扩展,塔里木地块与高原西缘的西昆仑发生面对面的碰撞,在高原东缘发现龙日坝断裂(而不是龙门山断裂)是扬子板块的西缘边界,高原腹地Moho面厚度薄而平坦,岩石圈伸展垮塌。多条深反射剖面揭露了在雅鲁藏布江缝合带下印度板块与亚洲板块碰撞的行为,不仅沿雅鲁藏布江缝合带走向印度地壳俯冲行为存在东西变化,而且印度地壳向北行进到拉萨地体内部的位置也不同。在缝合带中部,研究显示印度地壳上地壳与下地壳拆离,上地壳向北仰冲,下地壳向北俯冲,并在俯冲过程中发生物质的回返与构造叠置,这导致印度地壳减薄,喜马拉雅地壳加厚。俯冲印度地壳前缘与亚洲地壳碰撞后沉入地幔,处于亚洲板块前缘的冈底斯岩基与特提斯喜马拉雅近于直立碰撞,冈底斯下地壳呈部分熔融状态,近乎透明的弱反射和局部出现的亮点反射以及近于平的Moho面都反映出亚洲板块南缘处于伸展构造环境。

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东北亚晚古生代—中生代岩浆时空演化:多重板块构造体制范围及叠合的鉴别证据

王涛, 张建军, 李舢, 童英, 郭磊, 张晓伟, 黄河, 张磊, 薛怀民

2022, 29(2): 28-44.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.2.5

摘要 ( 399 )

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PDF(11591KB) ( 408 )

东北亚大地构造发展经历了古亚洲洋、蒙古—鄂霍茨克洋和古太平洋的俯冲-碰撞作用。如何鉴别和厘定这三种构造体制的时空影响范围和叠合过程一直是一个难题。本文通过巨型岩浆岩带的建库编图,揭示了该地区晚古生代—中生代岩浆岩的时空迁移规律;据此,探讨和厘定了这三大板块构造体制的时空分布范围和构造叠合过程。二叠纪到三叠纪早期间,古亚洲洋体制经历了俯冲到碰撞,主要作用于阿拉善—华北北缘—大兴安岭一带;期间,鄂霍茨克洋主要为陆缘环境,影响范围限于中北部蒙古—外贝加尔一带,并在侏罗纪逐渐向蒙古—鄂霍茨克主缝合带迁移,到白垩纪,其造山带伸展垮塌阶段,影响范围增大,远程效应波及阿拉善—华北北缘—大兴安岭一带,叠加于古亚洲洋体制产物之上。古太平洋构造体制主要发育于三叠纪—侏罗纪时期,其平板俯冲影响范围抵达大兴安岭—太行山,在白垩纪,俯冲板片后撤,影响范围迁移至东亚大陆最东缘。这些作用叠加于古亚洲洋体制产物之上;并与蒙古—鄂霍茨克洋体制同时叠合于大兴安岭一带。

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五台地区高凡群形成时代新证据:锆石SHRIMP U-Pb定年

万渝生, 董春艳, 李鹏川, 苗培森, 王惠初, 李建荣

2022, 29(2): 45-55.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.2.6

摘要 ( 222 )

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五台地区高凡群对于华北克拉通早前寒武纪变质地层层序建立具有重要意义。本文对高凡群磨河组开展了地球化学和锆石年代学研究。变质沉积岩稀土总量为(132.78~231.84)×10^-6(样品W1927的稀土总量为1016.55×10^-6),轻重稀土分离弱((La/Yb)_N=4.5~12.5),具明显负铕异常(δEu=0.37~0.62),稀土模式与太古宙后泥砂质碎屑沉积岩十分类似。一个白云石英片岩样品(D004)的变质原岩中存在大量2.7 Ga、2.54~2.5 Ga、2.3 Ga和2.18 Ga碎屑锆石,最年轻锆石可能来自同时代火山岩。一个含黄铁矿白云片岩样品(W1927)的最年轻锆石年龄为2194 Ma,被认为代表了岩石形成时代。结合前人研究,可把高凡群形成时代限定在<2176 Ma和2350 Ma之间,碎屑物质主要来自恒山、五台、阜平、云中山、吕梁地区新太古代—古元古代变质基底或更远的地区。

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俯冲增生杂岩带变形特征、成因机制及与后期变形的区别

张进, 曲军峰, 赵衡, 张北航, 刘建峰, 郑荣国, 杨亚琦, 牛鹏飞, 惠洁, 赵硕, 张义平

2022, 29(2): 56-78.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.2.4

摘要 ( 451 )

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俯冲增生杂岩带是造山带重要的组成单元,它记录了从俯冲到碰撞以及碰撞后陆内的演化历史,具有重要的研究价值。由于增生楔形成过程复杂,而后期的碰撞以及陆内变形又会强烈改造俯冲期的变形,因此如何区分增生杂岩中俯冲期间和碰撞阶段的变形就非常重要,但明确的区分两者又是非常困难的工作。我国几乎所有地区发育的俯冲-增生杂岩都经历了后期强烈的改造,因而正确合理地筛分俯冲阶段和碰撞阶段的变形,在我国的造山带研究中日益突出。本文在详细介绍俯冲期间相关变形及其机制的基础上,从不同构造要素的分布、发育特征、形成环境、成因机制等方面综合对比了俯冲阶段和碰撞阶段以及之后构造变形的异同,提出了区别不同阶段变形的主要原则。相比碰撞阶段变形,俯冲阶段的变形主要集中在俯冲隧道中,以简单剪切或一般剪切为主(逆冲断层多见),底板垫托以及双冲构造是变形的重要特征,变形呈弥散性,断层和面理以及褶皱等具有优势的构造极性,但缺少区域尺度的大型褶皱;纯剪变形少见,主要发育在俯冲隧道上方的增生楔中。流体作用以及水岩反应强烈,直接控制变形行为,发育有从显微尺度到区域尺度的变形分解现象。而碰撞阶段主要是在陆上环境进行,主要变形集中在接触带以及大型断裂/剪切带附近。断层和面理的构造极性不明显,增生楔整体变形,出现区域尺度的大型褶皱;流体作用虽有,但不如俯冲阶段明显和强烈,以逆冲和走滑断层多见。然而很多指标和依据并不是某种环境下唯一的,因此在实际工作中需要综合各方面信息和要素进行判断,合理区分不同阶段的变形。

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洋板块地质研究进展

刘勇, 李廷栋, 肖庆辉, 张克信, 朱小辉, 丁孝忠

2022, 29(2): 79-93.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.2.7

摘要 ( 379 )

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PDF(14620KB) ( 418 )

中国存在多个时代、多种类型的造山带,发育了多种多样的俯冲增生杂岩带,经历了复杂多变的洋陆转换过程,如何揭示包括洋内演化和洋陆转换等的造山过程一直是一个难题。为此,中国区域地质志项目组提出了洋板块地质研究,试图通过对造山系俯冲增生杂岩带、蛇绿岩带等洋岩石圈地质建造、结构构造进行系统研究,再造洋岩石圈从洋中脊形成到海沟俯冲消亡、转换成陆的地质作用全过程。本文介绍了洋板块地质提出到现今主要的研究进展,包括四个方面。一是,初步建立了洋板块地质格架,洋板块地质的研究包括俯冲增生杂岩的物质组成、蛇绿岩类型及其形成的构造环境、洋板块沉积组合和洋板块地层、岛弧火成岩组合、洋陆转换的过程和机制、洋-陆转换过程与成矿作用等重要内容。二是,识别出北山牛圈子—马鬃山、嘉荫—依兰、陈蔡、东昆仑布青山—阿尼玛卿、鹰扬关、大洪山、甘孜—理塘、新余神山—新干神政桥等中国陆域62条主要的俯冲增生杂岩带/增生杂岩带。俯冲增生杂岩带是认识、理解造山系时空结构、组成和演化的关键。三是,在祁连地区识别出较为完整的洋内弧岩石组合。洋盆演化形成大陆过程中的洋内俯冲带是大陆的诞生地,洋内俯冲作用形成的洋内弧是洋盆演化形成大陆的初始弧。洋内弧火成岩组合序列的发现为研究洋陆转换过程提供了岩石学依据。祁连造山带是洋板块地质研究的经典地区之一。研究显示,当金山出露完整的洋内弧岩石组合,这些岩石记录了洋内弧从初始俯冲到发育成熟的全过程,为探讨祁连造山带原特提斯洋构造演化提供了新的依据。四是,制定了洋板块地质构造图编图方案,编图内容主要包括俯冲增生杂岩带、岩浆弧、高压-超高压带、俯冲期和碰撞期构造形变要素和构造演化等。编图单元分为三级:一级为俯冲增生杂岩带;二级为岩片;三级包括基质和岩块。编图过程中需要明确岩浆弧的性质和归属,明确图面上某一岩浆弧与哪个蛇绿混杂岩或大洋配套。图面上对于构造要素的表达重点是区分俯冲和碰撞阶段。通过构造变形的时态、相态、位态研究,识别俯冲期和碰撞期的构造变形形迹。这是洋板块地质初步的研究成果,以俯冲增生杂岩带的研究为基础,探讨特提斯洋等大洋的演化、中国东部古太平洋/太平洋转换与中新生代成矿关系等重大基础地质问题是洋板块地质研究下一步的工作方向。目前,洋板块地质的研究还处于试点阶段,洋板块地质与成矿的成因联系等重大地质问题尚需今后更深入地研究。

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大兴安岭地区古生代构造格架重建:来自俯冲增生杂岩研究进展

杨晓平, 钟辉, 杨雅军, 江斌, 钱程, 马永非, 张超

2022, 29(2): 94-114.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.2.10

摘要 ( 219 )

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PDF(11578KB) ( 331 )

大兴安岭地区古生代处于古亚洲洋闭合阶段,其间发育众多的弧盆系和蛇绿岩带,笔者等在大兴安岭地区1: 1 000 000地质编图和野外地质调研基础上,应用“洋板块地质”学术思想在大兴安岭地区元古宙、古生代地质体中划分出一系列“俯冲增生杂岩”、地块基底残块、岛弧、弧前盆地、弧后盆地等构造单元,结合陆(地)块和岩浆弧、弧前盆地、弧后盆地和“俯冲增生杂岩”的时空展布,划分出9条俯冲增生杂岩带,其中新识别出3条俯冲增生杂岩带。俯冲增生杂岩带主要分布于兴蒙造山带内部各地块之间和地块与大型岛弧带之间,相当于地块间及地块与岛弧带间的缝合带。依据俯冲增生杂岩带两侧对应的陆(地)块、岛弧带等构造级别,归并出5条结合带。俯冲增生杂岩带的展布方向以北东向为主,时代自北向南依次变新,从早奥陶世演化到中—晚二叠世,暗示古亚洲洋洋盆向大兴安岭地区陆(地)块俯冲作用最早发生在北部额尔古纳一带,逐渐向南后撤,不断形成新的洋壳和产生俯冲增生作用,相应的活动陆缘从北部额尔古纳地块向南逐渐增生,配套弧盆系时代也逐渐向南变新。早—中三叠世至西拉木伦一带发生陆-陆拼贴,完成华北板块与西伯利亚板块的对接。通过对大兴安岭地区古生代“俯冲增生杂岩”的研究,重建了大兴安岭地区古生代构造格架,提高了古亚洲洋东段洋-陆转换的研究程度。

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大兴安岭中生代火山岩地层时空分布与蒙古—鄂霍茨克洋、古太平洋板块俯冲作用响应

杨雅军, 杨晓平, 江斌, 汪岩, 庞雪娇

2022, 29(2): 115-131.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.2.11

摘要 ( 231 )

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PDF(8708KB) ( 231 )

为了提高大兴安岭中生代火山岩地层的区域可对比性、深入研究大兴安岭中生代火山岩与古太平洋和蒙古—鄂霍茨克洋的构造关系,本文在大兴安岭地区1: 1 000 000地质图编图的基础上,依据岩石组合、古生物、接触关系、区域对比以及最新的年代学(锆石U-Pb、⁴⁰Ar/³⁹Ar测年)资料,对大兴安岭中生代火山岩地层重新进行了厘定。进一步界定了塔木兰沟组(172~161 Ma)、满克头鄂博组(162~148 Ma)、玛尼吐组(158~145 Ma)、白音高老组(145~129 Ma)、梅勒图组(143~128 Ma)、龙江组(128~120 Ma)、光华组(128~118 Ma)、甘河组(120~113 Ma)和孤山镇组(118~110 Ma)的形成时代。结合古太平洋、蒙古—鄂霍茨克洋板块对东亚大陆边缘的俯冲作用,解析了中生代火山岩形成的构造背景,认为中—晚侏罗世NE向展布的火山岩主要形成于蒙古—鄂霍茨克洋板块向南东俯冲的伸展背景,早白垩世NNE向展布的火山岩主要形成于伊泽奈岐板块向东亚大陆俯冲的伸展背景。晚侏罗世与早白垩世火山岩地层之间发育的开库康组、木瑞组等类磨拉石建造,是两个构造体系转换阶段的主要沉积记录。

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黑龙江多宝山地区晚三叠世岩浆活动对蒙古—鄂霍茨克洋南向俯冲的响应

刘宝山, 程招勋, 寇林林, 邓昌州, 杨晓平, 张春鹏, 李成禄, 韩仁萍

2022, 29(2): 132-145.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2021.7.15

摘要 ( 155 )

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近年来相继在嫩江多宝山地区发现了一系列晚三叠世岩浆岩。但该期岩浆活动的构造背景、成因机制及成矿作用迄今尚未得到很好的解读,这些问题对深入理解该地区构造演化、寻找多金属矿产具有重要意义。本文以多宝山矿区英云闪长岩、争光矿区闪长岩为研究对象进行系统的岩石学、地球化学及同位素年代学研究。锆石的LA-ICP-MS定年结果表明,多宝山英云闪长岩形成时代为(226.3±2.3) Ma,争光闪长岩形成时代为(229.3±3.1) Ma,两者在误差范围内一致,可能是同一岩浆房演化的产物。地球化学特征显示,多宝山英云闪长岩以高SiO₂(64.25%~66.44%)、Al₂O₃(16.54%~17.21%)、K₂O+Na₂O(8.16%~8.49%),低CaO(2.27%~2.95%)、MgO(0.99%~1.16%)、TiO₂(0.31%~0.36%)、P₅O₂(0.16%~0.17%)为特征;争光闪长岩以SiO₂(57.12%~58.5%)、Al₂O₃(14.59%~15.26%)、(Na₂O+K₂O)(5.34%~6.16%)、 TiO₂(0.83%~0.97%)、P₂O₅(0.15%~0.27%)及TFeO/MgO(1.12~1.25)相近为特征;多宝山英云闪长岩亏损Rb、Nb、Sm,富集Ba、U、Zr和Sr,Eu正异常明显(δEu=1.21~1.57),争光闪长岩Rb、Nb、Sm亏损,Ba、Th、Sr、Hf富集,Eu弱正异常(δEu=0.93~1.22)。二者富集轻稀土元素(LREE),亏损重稀土元素(HREE),稀土及微量曲线形态近似,显示同一源区的特征,原始岩浆起源于受俯冲流体交代的地幔楔的部分熔融,形成于与蒙古—鄂霍茨克洋板块俯冲有关的活动大陆边缘环境。多宝山矿集区晚三叠世钙碱性岩浆岩的确定指示蒙古—鄂霍茨克洋俯冲作用可影响到兴安地块东缘。综合区域晚三叠世矿床成矿时代及成矿背景,证实多宝山地区晚三叠世岩浆活动具有较强的银铜钼成矿能力,成矿潜力巨大。

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大兴安岭北段富克山岩浆弧的组成:对蒙古—鄂霍茨克洋南向俯冲的制约

李文龙, 杨晓平, 钱程, 李成禄, 吕明奇, 程招勋, 王立佳

2022, 29(2): 146-163.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2021.7.14

摘要 ( 155 )

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富克山岩浆弧呈北东向分布于大兴安岭北段富克山—古莲河一带,其物质组成、形成时代及其空间展布规律对于研究蒙古—鄂霍茨克洋晚三叠世地质构造演化具有重要意义。本文对其内的辉长岩、闪长岩、花岗闪长岩进行了岩石学、地球化学及锆石U-Pb定年分析研究,探讨大兴安岭北段晚三叠世时期的构造背景。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得辉长岩、花岗闪长岩的结晶年龄分别为(205.7±2.2) Ma、(203.2±2.5) Ma,反映了晚三叠世的构造岩浆事件。岩石学和地球化学研究表明,辉长岩、闪长岩具有富钠、高铝、高钙、高镁、高Mg^#值、低钛等特征,属于拉斑系列与钙碱性过渡系列岩石,无明显的Eu负异常,相对富集LILE和LREE,亏损HFSE。花岗闪长岩具有高硅、富钠、高铝、低镁等特征,属于钙碱性系列岩石,高Sr,低Y、Yb,无明显的Eu负异常,显示了O型埃达克质岩石的地球化学特征。富克山岩浆弧的空间展布,具有由北向南的分布规律,指示了蒙古—鄂霍茨克洋具有往南的俯冲极性。

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班公湖—怒江俯冲增生杂岩带东段晚古生代辉绿岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其构造意义

任飞, 尹福光, 彭智敏, 潘桂棠, 魏栋

2022, 29(2): 164-179.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2021.7.27

摘要 ( 244 )

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嘉玉桥—同卡混杂岩带位于班公湖—怒江俯冲增生杂岩带东段嘉玉桥至邦达地区,1: 250 000区域地质调查将其主体厘定为晚古生代混杂岩,但缺乏准确的同位素年代学与地球化学约束。本文选择该带邦达岩组中的辉绿岩作为研究对象,开展详细的岩相学、地球化学及年代学工作,揭示班公湖—怒江俯冲增生杂岩带的形成时间及构造环境。结果表明,辉绿岩明显具有N-MORB型的地球化学性质,同时富集大离子亲石元素(Rb,Ba),亏损高场强元素(Nb,Zr),其岩浆源区为尖晶石二辉橄榄岩经过约30%的部分熔融,一致指示岩浆源区可能源于受俯冲流体交代影响的亏损地幔源区。辉绿岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为(330.9±1.6) Ma,代表了辉绿岩的结晶年龄,指示邦达辉绿岩形成于早石炭世,进一步揭示班公湖—怒江俯冲增生杂岩带存在古特提斯洋演化残留地质信息。邦达早石炭世N-MORB型辉绿岩的厘定,为进一步认识班公湖—怒江俯冲增生杂岩带早石炭世的构造环境,探讨班公湖—怒江特提斯洋的时空演化提供了重要依据。

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滇中南中元古代撮科蛇绿混杂岩地质特征及构造背景

张良, 张恒, 龚成强, 丁孝忠, 张传恒, 刘勇, 高林志, 刘燕学

2022, 29(2): 180-197.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2021.7.16

摘要 ( 198 )

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撮科蛇绿混杂岩出露于元江县撮科大寨及周边地区,受到后期构造作用影响发生一定的变质和变形。蛇岩性较为复杂,岩块与基质之间为断层接触。基质以硅质岩、熔结凝灰岩和花岗质砾岩为主,岩块的类型主要有辉石岩、辉长岩、辉绿岩、闪长岩、玄武岩、斜长花岗岩等。其中,撮科蛇绿混杂岩中熔结凝灰岩的SHRIMP锆石U-Pb龄为(1 170±7) Ma(MSWD=0.54,n=12),花岗质砾岩基质具有单一的年龄,为(1 151±5) Ma(MSWD=1.3,n=17);辉长岩岩块的SHRIMP锆石U-Pb年龄为(1 168±8) Ma(MSWD=0.72,n=17),斜长花岗岩岩块的SHRIMP锆石U-Pb年龄为(1 163±9) Ma(MSWD=1.83,n=15),花岗斑岩岩块的SHRIMP锆石U-Pb年龄为(1 186±6) Ma(MSWD=0.92,n=17)。这些年龄指示该蛇绿混杂岩形成于中元古代晚期。撮科蛇绿混杂岩中辉长岩REE标准化曲线整体表现较为平坦的右倾趋势,具有与E-MORB相似的稀土元素特征。在MORB标准化图解中Nb、Ta没有出现明显的负异常,极低的Zr/Nb(8.65)、La/Nb(1.05)、Ba/Nb(10.72)、Th/Nb(0.10)、Th/La(0.09)、Ba/La(10.56)、Zr/Hf(43.4)平均值,且微量元素判别投点主要落入板内玄武岩范围,指示撮科蛇绿混杂岩应属于MORB型蛇绿岩,可能形成于板块伸展的构造环境。熔结凝灰岩锆石的ε_Hf(t)值为-8.7 ~-4.7,平均值为-6.6,所有ε_Hf(t)均为负,Hf同位素模式年龄(t_DMC)为2 534~2 296 Ma,平均为2 408 Ma,指示熔结凝灰岩来自古元古代结晶基底的重熔。撮科蛇绿混杂岩的厘定,对重新认识原大红山群老厂河组的属性,研究扬子陆块西南缘中—新元古代岩浆和构造事件,划分扬子陆块基底大地构造单元具有重要意义。

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秦岭造山带及邻区上地壳精细速度结构研究

李文辉, 王海燕, 高锐, 卢占武, 李洪强, 侯贺晟, 熊小松, 叶卓

2022, 29(2): 198-209.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2021.7.9

摘要 ( 246 )

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秦岭造山带是华北板块和扬子板块南北两个大陆边缘长期演化的产物,各部分性质和时代不同,是一个复杂的构造混杂体。由于其所处位置的重要性,演化时间上的长期性、多旋回性,空间上的多样性、变异性,一直是地质和地球物理学研究的热点。为了沟通该区复杂的浅表地质现象与深部结构成像,获取更精细的上地壳结构成为厘定秦岭造山带不同块体之间接触关系,揭示其地球动力学演化过程的关键。本文对一条长450 km、南北向跨越鄂尔多斯地块南缘、渭河地堑、秦岭造山带、大巴山逆冲推覆带和四川盆地北缘的宽角反射与折射地震剖面采集的15个大炮数据进行了层析成像研究。本研究对690个初至走时拾取数据使用有限差分算法,采用变网格尺度及平滑参数的迭代策略,经20次迭代反演,走时均方根误差降至0.105 s,收敛良好。成像结果精细刻画了渭河地堑的低速沉积特征,系一个南深北浅的断陷盆地,最深处可达7 km,其发育主要受秦岭北缘断裂、乾县—富平断裂及渭河断裂控制。秦岭北缘断裂与安康—竹山断裂之间的秦岭造山带上地壳呈高速特征,横向变化剧烈,仅残余若干较浅的山间盆地。与南部四川盆地稳定沉积相比,大巴山逆冲推覆带下方沉积层速度结构不统一,反映了逆冲推覆作用的改造,但整体仍保留了3~6 km的沉积厚度。本文分析认为剖面中部的秦岭地区是古生代—早中生代南北板块汇聚的核心地带,之后造山带两翼的南、北陆缘分别于燕山期和新生代转入逆冲推覆和伸展两种迥异的构造环境,而现今研究区的上地壳构造格局是三次事件叠加的结果。

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喜马拉雅西部雅鲁藏布江缝合带地壳尺度的构造叠置

卢占武, 高锐, Simon KLEMPERER, 王海燕, 董树文, 李文辉, 李洪强

2022, 29(2): 210-217.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2021.7.10

摘要 ( 294 )

HTML ( 20 )

PDF(4925KB) ( 244 )

陆陆碰撞过程是板块构造缺失的链条。印度板块与亚洲板块的碰撞造就了喜马拉雅造山带和青藏高原的主体。然而,人们对印度板块在大陆碰撞过程中的行为尚不了解。如大陆碰撞及其碰撞后的大陆俯冲是如何进行的、印度板块是俯冲在青藏高原之下还是回转至板块上部(喜马拉雅造山带内)以及两者比例如何,这些仍是亟待解决的问题。印度板块低角度沿喜马拉雅主逆冲断裂(MHT)俯冲在低喜马拉雅和高喜马拉雅之下已经被反射地震图像很好地揭示。然而,关于MHT如何向北延伸,前人的研究仅获得了分辨率较低的接收函数图像。因而,MHT和雅鲁藏布江缝合带之间印度板块的俯冲行为仍是一个谜。喜马拉雅造山楔增生机制,也就是印度地壳前缘的变形机制,反映出物质被临界锥形逆冲断层作用转移到板块上部,或是以韧性管道流的样式向南溢出。在本次研究中,我们给出在喜马拉雅造山带西部地区横过雅鲁藏布江缝合带的沿东经81.5°展布的高分辨率深地震反射剖面,精细揭示了地壳尺度结构构造。剖面显示,MHT以大约20°的倾斜角度延伸至大约60 km深度,接近埋深为70~75 km的Moho面。越过雅鲁藏布江缝合带运移到北面的印度地壳厚度已经不足15 km。深地震反射剖面还显示中地壳逆冲构造反射发育。我们认为,伴随着印度板块俯冲,地壳尺度的多重构造叠置作用使物质自MHT下部的板块向其上部板块转移,这一过程使印度地壳厚度减薄了,同时加厚了喜马拉雅地壳。

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江南造山带西段桂北四堡地区830 Ma辉长岩锆石SIMS U-Pb年代学和岩石地球化学特征及其岩石成因研究

寇彩化, 刘燕学, 李江, 李廷栋, 丁孝忠, 刘勇, 靳胜凯

2022, 29(2): 218-233.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2021.7.11

摘要 ( 184 )

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PDF(11857KB) ( 138 )

本次研究对象为江南造山带西段桂北四堡地区新元古代辉长岩,主要由斜长石和单斜辉石组成,含有少量的橄榄石和钛铁氧化物,表明在岩浆演化过程中发生了斜长石和单斜辉石以及少量橄榄石的分离结晶作用。辉长岩锆石SIMS U-Pb谐和年龄为(830±7)Ma,指示其侵位年龄约为830 Ma。全岩具有低SiO₂含量(48.46%~53.99%)、高MgO含量(9.27%~25.22%)、Mg^#值较高(62~79)的特征。辉长岩为钙碱性系列岩石,其稀土元素球粒陨石标准化和微量元素原始地幔标准化与典型的弧岩浆相似,具有相对富集轻稀土元素((La/Yb)_N=2.2~3.7,(La/Sm)_N=2.5~2.9)和大离子亲石元素,明显的高场强元素(Nb、Ta和Ti)亏损的特征,还具有较高的Th/Nb比值(0.7~0.8)和低Nb/La比值(0.4~0.6)。辉长岩具有负的ε_Nd(t)值(-6.3~-3.0)和正的ε_Hf(t)值(8.0~12.1),指示其源区为亏损地幔,但有富集组分加入。结合区域地质特征,推测辉长岩形成于活动大陆边缘俯冲构造背景,起源于受沉积物流体交代了的楔地幔。

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长乐—南澳构造带泉港临头片麻状英云闪长岩中岩浆绿帘石的发现及其地质意义

崔显岳, 陈柏林, 司晓博, 邓晋福, 冯艳芳, 肖庆辉

2022, 29(2): 234-240.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2021.10.40

摘要 ( 208 )

HTML ( 12 )

PDF(7644KB) ( 106 )

岩浆绿帘石能够作为压力计反映岩体侵位深度,进而可估算地壳抬升剥蚀速率及地壳演化历史,因而引起了人们的研究关注。在长乐—南澳构造带泉港临头地段发现了片麻状英云闪长岩中的岩浆绿帘石。该地段是我国当前报道岩浆绿帘石的第5处产出地,但在东南沿海地区尚属首次发现。含岩浆绿帘石的片麻状英云闪长岩形成于早白垩世(K₁),以钙性(C,Peacock碱钙指数)、中钾钙碱性系列(MKCA)、准铝质和弱过铝质、钙碱性系列(CA,Miyashiro SiO₂-FeO^*/MgO)为主,具镁安山岩系列(MA)性质,呈奥长花岗岩演化趋势(Tdj);轻稀土(LREE)较富集,铕负异常不明显;微量元素呈现较大的钽(Ta)、磷(P)和钛(Ti)负异常,显示出造山带火山弧花岗岩的特征。片麻状英云闪长岩中绿帘石岩相学特征显示,黑云母和自形的绿帘石分布于斜长石的隙间,为典型的填间结构;绿帘石与黑云母相互接触、相互包裹,是一起从富水的晚期岩浆中结晶出来的原生矿物,不是交代斜长石的岩浆期后的次生矿物。绿帘石电子探针分析结果显示Ps值为24~29,TiO₂含量均小于0.1%。综合绿帘石岩相学与化学特征知悉,泉港临头片麻状英云闪长岩中的绿帘石为岩浆绿帘石。岩浆绿帘石形成压力约870 MPa,深度为25~32 km,而现今东南沿海陆壳厚度约30 km,据此推测,早白垩世(K₁)时东南沿海陆壳厚度为55~62 km;早白垩世(K₁)之后,地壳可能经历了多次抬升。

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祁连山地区花岗质岩浆作用及构造演化

朱小辉, 陈丹玲, 冯益民, 任云飞, 张欣

2022, 29(2): 241-260.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2021.10.39

摘要 ( 322 )

HTML ( 27 )

PDF(8590KB) ( 426 )

祁连山在构造上是一条经历了多期构造旋回叠加的早古生代复合型造山带,花岗质岩浆作用研究对揭示其构造演化具有重要意义。锆石U-Pb年代学统计结果表明,祁连地区花岗质岩浆活动可以分为7个大的阶段,包括古元古代早期(2 470~2 348 Ma)、古元古代晚期(1 778~1 763 Ma)、中元古代晚期-新元古代早期(1 192~888 Ma)、新元古代中期(853~736 Ma)、中寒武世-志留纪(516~419 Ma),泥盆纪-早石炭世(418~350 Ma)以及中二叠世-晚三叠世(271~211 Ma)。其中古元古代早期发育强过铝质高钾钙碱性S型和准铝质低钾拉斑-高钾钙碱性I型花岗岩,记录了早期的陆壳增生及改造事件。古元古代晚期为准铝质-弱过铝质高钾钙碱性-钾玄质A型花岗岩,是Columbia超大陆裂解事件的产物。中元古代晚期-新元古代早期以过铝质-强过铝质钙碱性-钾玄质S型花岗岩为主,新元古代中期以准铝质-强过铝质钙碱性-高钾钙碱性A型花岗岩为主,分别对应Rodinia超大陆的汇聚和裂解事件。中寒武世-志留纪花岗岩是洋陆转换过程中的产物,约440 Ma加厚基性下地壳部分熔融形成的低Mg埃达克岩的广泛出现指示祁连地区全面进入碰撞造山阶段。泥盆纪-早石炭世花岗岩代表后碰撞伸展阶段岩浆岩组合,发育准铝质-强过铝质低钾拉斑-钾玄质等一系列花岗岩。中二叠世-晚三叠世花岗岩以准铝质-弱过铝质钙碱性-高钾钙碱性I型花岗岩为主,有少量弱过铝质高钾钙碱性A型花岗岩,是宗务隆洋俯冲消减以及碰撞后伸展过程的产物。

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西准噶尔晚古生代地壳组成与生长:来自Sr-Nd-Pb同位素填图的证据

徐盛林, 丁伟翠, 陈宣华, 李廷栋, 韩乐乐, 刘勇, 马飞宙, 王叶

2022, 29(2): 261-280.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.2.8

摘要 ( 173 )

HTML ( 8 )

PDF(18808KB) ( 457 )

西准噶尔地区晚古生代岩浆活动剧烈,地壳的垂向和侧向增生显著,地壳生长和演化存在多阶段性。本文重点通过Sr-Nd-Pb同位素填图研究,发现西准噶尔地区ε_Nd(t)值为2.29~8.75,(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i值为0.697 397~0.708 336,(²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb)_i值为17.4975~19.0352,整体表现为高正ε_Nd(t)、低(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i和年轻的地壳模式年龄特征,源区以古生代新生地壳为主,地幔贡献值整体大于50%,深部地壳几乎不存在古老的结晶基底,可以与区域构造地质、地球物理资料作较好匹配。区域晚古生代主要经历3个时期的造山阶段,分别对应造山带演化的第一阶段(中晚石炭世,岛弧为代表的侧向生长为主)、第二阶段早期(晚石炭世—早二叠世,后碰撞阶段的垂向生长为主)和第二阶段晚期(早二叠世—早三叠世,壳幔混源背景下的垂向生长),区域造山作用结束于早三叠世。

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中国东部海域地质特征及一些重要大地构造界线在海区延伸的地质地球物理证据

侯方辉, 朱晓青, 张训华, 吴志强, 郭兴伟, 祁江豪, 温珍河, 王保军, 孟祥君

2022, 29(2): 281-293.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2021.10.37

摘要 ( 296 )

HTML ( 13 )

PDF(15425KB) ( 213 )

本文通过对中国东部海域地质地球物理资料进行综合分析,特别是近十年来海洋区域地质调查最新采集的地球物理资料,梳理了研究区基础地质特征,探讨了陆区大地构造单元在海区的延伸。研究表明:渤海和北黄海为典型的华北型基底并发育华北型沉积盖层;南黄海为典型的扬子型基底并发育扬子型沉积盖层;东海陆架为华夏型基底,东部很可能发育晚古生代沉积盖层,其上叠置了晚三叠世以来沉积盖层。下扬子地块西侧通过左旋走滑的郯庐断裂带,东侧通过右旋走滑的朝鲜西缘断裂带揳入华北地块中,朝鲜西缘断裂带兼具走滑和俯冲带性质。整个朝鲜半岛无论从变质基底和沉积盖层来看都类似于华北地块。扬子地块在北侧和东侧都发育“鳄鱼嘴”式构造,扬子地块的下地壳向北、向东俯冲于华北地块之下,而上地壳则仰冲于华北地块之上。江绍结合带表现为宽50~70 km的NE向高磁异常条带,进入杭州湾后走向转为近EW向,经舟山群岛、大衢山岛及附近岛屿,过东海陆架虎皮礁凸起向东进入日本九州岛。虎皮礁凸起的岩石很可能类似于大衢山岛,为一套俯冲增生杂岩。

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南海北部—东海南部中生代盆地演化与油气资源潜力

王明健, 潘军, 高红芳, 黄龙, 李霞

2022, 29(2): 294-302.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2021.7.8

摘要 ( 247 )

HTML ( 6 )

PDF(8452KB) ( 156 )

目前的勘探成果表明,南海北部到东海南部的广阔海域普遍发育中生代地层,但是除了在台西南盆地发现工业油气藏之外,其他地区的中生界尚未有大的勘探突破。本次研究将中生代南海北部—东海南部作为一个整体,开展大地构造背景分析,厘清各构造时期盆地的性质及其形成演化机制,探讨油气资源潜力。结果表明:南海北部—东海南部从晚三叠世到白垩纪整体为一个大型盆地,盆地的演化受其周围板块相互运动所控制;晚三叠世(T₃)主要受特提斯构造域控制,发育被动陆缘边缘海沉积盆地;从早侏罗世(J₁)到早白垩世均受古太平洋板块(伊泽奈崎板块)向欧亚板块俯冲机制的控制,其中早—中侏罗世(J_1-2)发育弧前坳陷盆地,晚侏罗—早白垩世(J₃—K₁)盆地性质为弧后断陷盆地;晚白垩世(K₂)受太平洋板块、欧亚板块和印度板块的联合控制,性质依然为弧后断陷盆地,与前期相比,裂陷强度加大;海水由东南方向侵入,地层垂向上由海相向陆相逐渐过渡,由东南向西北和东北方向,水体逐渐变浅,亦由海相向陆相逐渐演变;中生界在南海北部潮汕坳陷等地区发育深海相和海湾相泥岩,在东海南部基隆坳陷也发育良好的海湾相泥岩,生烃潜力大,具有形成大型油气藏的物质基础和地质条件,勘探潜力巨大。本次研究结果可以为南海北部—东海南部中生界的油气资源勘探提供依据。

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广东雷州半岛晚渐新世—早更新世孢粉共存因子分析及古气候变化重建

张宗言, 刘祥, 李响, 柯学, 张楗钰, 徐亚东

2022, 29(2): 303-316.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.2.9

摘要 ( 232 )

HTML ( 7 )

PDF(10567KB) ( 119 )

广东省雷州半岛新生代钻孔ZKA01揭露的地层序列自下向上为渐新统涠洲组、中新统下洋组、角尾组、灯楼角组、上新统望楼港组、下更新统湛江组和中更新统北海组,涠洲组—望楼港组为滨浅海沉积,湛江组和北海组为陆相河湖相沉积。本文在ZKA01钻孔地层中自下向上88个层位中获取的29311粒孢粉化石的81个属中,选取了常见的种子植物花粉种属42个,通过共存因子分析法,定量重建了研究区晚渐新世—早更新世的古气候参数,划分出晚渐新世—早中新世(25~17 Ma)、中中新世(17~13.5 Ma)、晚中新世—上新世初期(13.5~4 Ma)和上新世—早更新世(4~1.5 Ma)4个气候演化阶段。孢粉共存因子定量法重建的研究区晚渐新世—早更新世4个阶段的古气候变化过程能较好地与全球气候变化的趋势相匹配,晚渐新世—早中新世温度降低的时间拐点大致可与Mi1a气候变冷事件相吻合。中中新世可以与中中新世气候适宜期(MMCO)相对应,表现为炎热潮湿的气候特征。中中新世晚期的气温是下降的,在一定程度上响应了Mi3中中新世气候变冷事件。

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浑善达克沙地碱湖表层沉积物的粒度、沉积有机质变化特征与指示意义

田飞, 王永, 袁路朋, 汤文坤

2022, 29(2): 317-326.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2021.10.38

摘要 ( 162 )

HTML ( 9 )

PDF(9804KB) ( 96 )

本文选择浑善达克沙地南缘濒临干涸的碱湖为研究对象,综合分析湖泊及流域表层沉积物的粒度、总有机碳(TOC)及其同位素(δ¹³C_TOC)指标的空间分布特征及环境指示意义。结果表明,湖泊水域区及滩地区的黏土与粉砂组分含量高,TOC含量多低于1%,而东缘的盐生草甸砂组增加,同时TOC含量升高至10.75%;δ¹³C_TOC值表现为从西向东,即水域区(-24.88‰)、滩地区(-25.17‰)、盐生草甸(-27.93‰)呈逐渐偏负的趋势。水域区表层沉积物粒度端员组分分析表明,粗粒端员(近源风成组分及洪积组分)含量的增加指示湖泊退缩及流域植被退化;水域区低TOC指示水生植物基本消失,陆源C₃植物成为湖泊沉积物有机质的主要来源,控制了δ¹³C_TOC的波动。当湖泊彻底干涸,裸露滩地的粒度初始以细粒组分(黏土、粉砂)为主,而后强烈的风蚀作用将富盐细粒带走,沉积物的粒度变粗,盐度降低,盐生植被入侵。此后沉积物的TOC含量显著增加,而δ¹³C_TOC值逐渐偏负可能与上覆盐生植被演替过程中C₃植物生物量增加有关。因此,乌日图音淖尔现代沉积过程及机理的研究,加深了对浑善达克沙地碱湖干涸过程中沉积及生态演化过程的认识,也为古环境的重建提供了重要依据。

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生物标志物在海洋和湖泊古生态系统和生产力重建中的应用

凌媛, 王永, 王淑贤, 孙青, 李海兵

2022, 29(2): 327-342.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2021.10.35

摘要 ( 520 )

HTML ( 28 )

PDF(1702KB) ( 250 )

海洋和湖泊具有重要的气候环境和生态调节功能。研究地质历史时期海洋和湖泊生态系统的生物群落的组成、结构和演变,将为解决当前面临的环境问题,评估可持续发展提供科学依据。生物标志物具有生物专属性,提供了使我们能够从分子水平上研究地质历史中各种生物演变的工具。本文初步总结了海洋和湖泊生态系统中的生物标志物(烷烃、酸类、醇类、酮类、酯类、甾类、藿类、萜类和甘油四醚类等)的特征和来源。陆生高等植物来源的生物标志物,以长链的烷烃、脂肪酸、脂肪醇和木质素、萜类等较为常见;水生微藻来源的生物标志物有长链烯酮、烷基二醇和高度支链类异戊二烯类化合物(HBIs)等;微生物来源的生物标志物有细菌藿烷多元醇(BHPs)、异形胞糖脂和支链烷烃类等。今后结合生物标志物单体同位素分析和基因、蛋白质组学等现代分子生物学研究,加强不同生物标志物对应的生物种属的生态学研究,古今生态研究相结合,可以为某些生物标志物的分子来源研究提供新的可行途径。本文还综述了生物标志物指标在重建海洋和湖泊生态系统的组成、结构、生产力和营养状况方面的应用。未来的研究将偏向于从定性向定量化重建转变,在海洋研究中应用较成熟的指标将越来越多的被用于湖泊环境中。此外,多指标结合使用将提高重建古生态系统的可靠度。

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月球地质图空间数据库设计

金铭, 丁孝忠, 韩坤英, 刘建忠, 凌宗成, 许可娟, 庞健峰, 邵天瑞

2022, 29(2): 343-353.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2021.7.12

摘要 ( 251 )

HTML ( 11 )

PDF(7303KB) ( 117 )

我国即将完成1: 2 500 000全月球数字地质图编制,为便于成果数据存储管理和集成共享,需要建立完备合理的空间数据库。本文基于本次编图工作实践,对月球地质图空间数据库要素内容进行了全面整理和归类。月球地质图空间数据库要素包括物质要素、构造要素、其他特殊符号、注记共4个大类,在大类基础上细分为13个中类及40个小类,并据此设计了具有可扩展性的要素分类代码。空间要素采用分层的方式进行组织管理,图层名前4位为所属图幅号,第5位为比例尺代码,其后为图层英文名称的缩写。每个要素图层与一张属性表关联,对属性表所有字段的字段名称、别名、类型、能否为空、长度、小数位及单位进行了定义和规范。本文选取月表撞击坑坑物质、月海岩石、撞击断裂及高程点要素详细阐述了其属性表结构。属性表主键为“要素标识号”,用于唯一标识某一个图元,其由图幅号、比例尺代码、要素分类代码、图元顺序码四层14位层次码构成。数据库设计遵循可扩展原则,特定区域或其他比例尺的月球地质图空间数据库建设也可参照执行,本文以月球冯·卡门撞击坑及邻区地质图为例进行了空间数据库设计。科学合理的数据库设计是数据库建设的前提,将为编图成果存储管理、集成共享与国际合作提供重要支撑。

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月球佩塔维厄斯幅(LQ-21)数字地质填图与区域地质演化特征

许可娟, 丁孝忠, 韩坤英, 刘敬稳, 凌宗成, 庞健峰, 王颖

2022, 29(2): 354-369.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2021.3.11

摘要 ( 175 )

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PDF(20303KB) ( 248 )

佩塔维厄斯幅月球地质图(LQ-21)位于近月面与远月面交接位置,又处于月海和月陆的过渡区,周边邻近酒海、丰富海、史密斯海等大型撞击盆地,是月球数字地质填图工作中的一个典型区域。研究该地区的地质发育概况有助于了解月球的发展演化历史。本文利用中国探月工程所获得的“嫦娥一号”(CE-1)CCD影像数据、干涉成像光谱仪(IIM)数据、激光高度计(LAM)数据和“嫦娥二号”(CE-2)CCD影像数据以及其他已有的月球地质资料,应用ArcGIS平台,开展月表物质成分、构造要素、地质时代信息的研究和数字填图工作,编制了1: 2 500 000佩塔维厄斯幅(LQ-21)数字月球地质图,总结了该地区区域地质演化历史并建立地质图空间数据库。

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国内外基础地质数据更新现状与思考

冯艳芳, 刘江涛, 刘勇, 崔显岳, 司晓博

2022, 29(2): 370-377.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2021.10.41

摘要 ( 410 )

HTML ( 18 )

PDF(5306KB) ( 255 )

在大数据、云计算、移动互联网等信息技术的推动下,地质科研范式正由过去的经验范式、理论范式向数据密集型范式转变。基础地质数据是国家基础性、战略性、公益性地质调查工作成果,反映了地质调查的精度和质量,是地质调查工作创新、服务和可持续发展的基点与源泉,决定了地质调查事业发展的战略制高点和竞争力。在以密集数据为基础的科学研究第四范式即将来临之际,基础地质数据的数量、质量和更新时效已成为衡量一个国家地质调查工作水准的基础标准之一。大部分国家按照严格的技术标准实现了基础地质数据库的实时更新和基础地质数据与图件的一体化表达,并面向社会需求研发出类别丰富的地质数据衍生产品。我国虽然建成了地质云平台,实现了一批数据库的汇聚和共享,但基础地质数据更新机制尚不健全,影响了宏观尺度的地质认知水平;基础地质数据更新标准与技术刚刚提上日程,制约了地质调查工作的支撑服务能力;基础地质数据研发服务能力不足,限制了数据更新的外在需求。基于此,本文提出了依托地质云平台构建基础地质数据更新体系的建议:一是建立“地质云节点一盘棋”的数据更新工作机制;二是构建全国统一的基础地质数据更新标准体系;三是构建“大数据、智能化和在线化”三位一体的数据更新技术体系;四是打造多方稳定协同的数据更新队伍体系。

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远震数据显示贝加尔裂谷带北穆伊斯克(Severomuysk)段地壳和上地幔的精细结构

Valentina V. MORDVINOVA, Maria A. KHRITOVA, Elena A. KOBELEVA, Mikhail M. KOBELEV, Evgeniy Kh. TURUTANOV, Victor S. KANAYKIN

2022, 29(2): 378-392.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.2.1

摘要 ( 290 )

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PDF(8420KB) ( 99 )

通过贝加尔裂谷系统北穆伊斯克(Severomuysk)段的密集地震台站线性网络获得的远距离强震记录,并利用P波接收函数技术,揭示了地壳和上地幔顶部的复杂分层块状结构。横波速度的分布表明构成北穆伊斯克地壳的地块具有不同性质。这些地块的西部聚散和地壳下部的分层证实了该地区隆起的堆积-碰撞起源。位于西伯利亚克拉通变薄的倾斜边缘上的北穆伊斯克段解释了该地区地壳碰撞效应的强度。2015年地震的震中深度与Muyakan 凹陷地壳上部的明显速度差异存在令人信服的相关性。

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青藏高原错那—沃卡裂谷中部电性结构及其动力学意义

薛帅, 卢占武, 李文辉, 王光文, 王海燕, 梁宏达

2022, 29(2): 393-401.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.2.3

摘要 ( 245 )

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藏南裂谷作为青藏高原最显著的伸展构造样式之一,是研究高原生长过程的重要窗口,但目前其深部成因机制仍存在较大争议。本文利用沿错那—沃卡裂谷中部的大地电磁数据,分析裂谷区域的大地电磁测深曲线特征和相位张量,并通过三维大地电磁反演获得邛多江地堑和沃卡地堑深部电性结构。三维大地电磁反演结果显示,沃卡地堑和邛多江地堑深部存在一条连续的显著高导异常,并呈现“俯冲”形态,且上覆高阻结构体,而在邛多江地堑两侧浅部则分布低阻异常。结合早期的研究结果,本文支持错那—沃卡裂谷深部的高导异常为地壳部分熔融,可能与南向地壳流相关,并研究认为在南北向持续挤压作用下,裂谷下方的弱地壳层,通过解耦上地壳和下部地壳,促进了藏南裂谷系的发育。

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北山构造带南部上地壳二维初至波层析成像

吴国炜, 熊小松, 高锐, 陈宣华, 李英康, 王冠, 王小成, 任海东

2022, 29(2): 402-415.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.2.2

摘要 ( 207 )

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花海盆地—北山构造带南部位于青藏高原东北缘以北地区,是特提斯洋和古亚洲洋两大构造域的交接部位,自新元古代晚期以来经历了多期次、多阶段的板块裂解-俯冲-碰撞-拼合的演化历史,尤其是中生代以来的逆冲推覆和走滑作用,以及受新生代以来印度板块和欧亚板块碰撞的远程效应影响,导致青藏高原东北缘的向北扩展,形成了现今复杂的地质地貌结构。其地壳结构记录了多期构造作用的叠加,上地壳结构更是促进我们理解青藏高原东北缘向外的扩展机制及其对周缘块体的改造作用的天然记录本。本文利用2018年中国地质科学院在北山构造带南部完成的180 km深反射地震剖面的初至波(Pg震相)数据,通过层析成像反演方法,获得了花海盆地—北山构造带4 km深度范围内的上地壳P波速度结构。其主要特征为:花海盆地、总口子盆地和扎格高脑盆地均表现为较低的速度和较小的垂向速度梯度;研究区内的晚古生代花岗岩体具有明显的高速异常和较大的垂向速度梯度特征;左行走滑的阿尔金断裂带在花海盆地内表现为向北倾的高角度走滑性质,深度至少切穿花海盆地基底;北山南缘断裂带的推测隐伏区呈现速度等值线下凹的低速异常特征。同时,反演揭示的多处低速异常区指示了北山构造带南部的多处断层发育情况。

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白垩纪羌塘地体西南缘的陆-陆碰撞:来自班怒带西段的花岗岩约束

付顺, 赵应权, 王进军, 余瑜, 朱迎堂, 傅星喆

2022, 29(2): 416-430.
DOI: 10.13745/j.esf.sf.2021.10.50

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羌塘地体西南缘布木错—雄巴日—羌多—赛登地区分布着大量呈岩株或岩枝状的中酸性-基性侵入岩,其岩石地球化学特点是低SiO₂(67.99%~73.32%)、高Al₂O₃(12.82%~15.02%),属于过铝质花岗岩,里特曼指数(2.09~2.63)σ<3.3,属钙碱性花岗岩类;稀土元素显示为轻稀土较强富集和重稀土强亏损的特征,岩浆结晶分异程度较高。岩石地球化学特征和稀有元素特征图解指示花岗岩构造环境有一定的差异性,以I型为主,其形成及侵位应与古特提斯洋的闭合、新特提斯洋的扩张有关,属同碰撞型造山花岗岩。通过对该区多个花岗岩体锆石LA-ICPMS 测定,测得其形成年代为116~107 Ma,与早白垩世晚期羌塘地体南缘的陆-陆碰撞作用时间相吻合。

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