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    2009年, 第16卷, 第2期
    刊出日期:2009-03-02
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    西藏南部二叠纪和早白垩世构造岩浆作用与特提斯演化:新观点
    朱弟成 莫宣学 赵志丹 牛耀龄 潘桂棠 王立全 廖忠礼
    2009, 16(2): 1-20. 
    摘要 ( 2582 )   PDF(4660KB) ( 1445 )  

    西藏高原前新生代时期的特提斯演化和新生代时期的高原隆升历史是西藏高原基础地质研究中两个长期被关注的重要科学问题,但迄今对西藏高原自身的物质组成和前新生代演化历史的认知程度仍然较低,直接限制了对新生代时期西藏高原隆升历史的更深入研究。新的地质和地球化学资料显示早—中二叠世时俯冲背景和伸展背景共存于现今的冈底斯带和喜马拉雅带,中二叠世末期(大约263 Ma)侵位的皮康过铝质S型花岗岩以及同期发生的松多榴辉岩的高压变质作用和区域性角度不整合指示现今的冈底斯弧背断隆带在那时经历了同碰撞造山事件。中生代岩浆岩锆石UPb年龄和Hf同位素成分表明,冈底斯弧背断隆带和中冈底斯带存在以古元古代甚至太古宙物质为特征的古老基底物质,而北冈底斯带和南冈底斯则分别以中—新元古代新生地壳和显生宙新生地壳为特征。已有高质量年龄数据和锆石Hf同位素指示冈底斯带中北部地区在大约110 Ma发生了带状岩浆大爆发并伴随着幔源物质显著增加。新的可靠的锆石UPb年龄指示喜马拉雅带东部措美(Comei)地区大面积出露的白垩纪火成岩侵位于132 Ma左右,代表了新近在藏南和澳大利亚南西部识别出的经历了强烈变形和深位侵蚀的ComeiBunbury大火成岩省的残余。以这些新资料为基础,讨论了西藏南部的晚古生代—中生代构造岩浆演化历史和特提斯演化过程。

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    中国东部燕山期大规模岩浆活动与岩石圈减薄:与大火成岩省的关系
    张旗 金惟俊 李承东 王元龙
    2009, 16(2): 21-51. 
    摘要 ( 2490 )   PDF(6291KB) ( 1303 )  

    论述了大规模岩浆活动与岩石圈减薄的关系,指出软流圈地幔与地壳直接接触时,即岩石圈最大减薄时(岩石圈地幔厚度为0),岩石圈厚度等于地壳厚度。中国东部岩石圈最大减薄的时间在燕山期,在这之前和之后,岩石圈是厚的。讨论了中国东部大规模岩浆活动与板块俯冲的关系,认为中国东部燕山期岩浆活动与太平洋板块没有关系:中国东部不属于环太平洋构造带,不是安第斯型活动陆缘,中生代玄武岩不具有岛弧玄武岩的特征,从中酸性岩浆岩得不出岛弧的结论,从三叠纪开始的古太平洋板块扩张方向的演变也不支持板块向西俯冲的认识。认为中国东部燕山期大规模岩浆活动可能与超级地幔柱的活动有关,是一种新的大火成岩省类型。文中将大火成岩省分为两类:一类为B型大火成岩省,部分熔融发生在岩石圈底部,以发育玄武岩为特征;另一类为G型大火成岩省,部分熔融发生在下地壳底部,以发育大规模花岗质岩浆为特征。根据中国东部大规模岩浆活动的时空分布分出5个大火成岩省:鄂霍茨克(大兴安岭北端)、张广才岭—小兴安岭、华北—大兴安岭、华南和东部沿海大火成岩省。认为岩石圈减薄可以产生多种效应,是地壳演化的最重要的动力学因素,但唯独与地壳浅部的伸展事件无关。还评论了流行的岩石圈减薄的见解,认为流行的见解将岩石圈减薄定位在新生代(岩石圈厚80~120 km)是似是而非的,不是科学的命题。

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    试论峨眉山玄武岩的地球动力学含义
    刘成英 朱日祥
    2009, 16(2): 52-69. 
    摘要 ( 1721 )   PDF(2095KB) ( 1426 )  

    峨眉山大陆溢流玄武岩是中国唯一被国际学术界认可的、地幔柱成因的大火成岩省。峨眉山玄武岩的主相喷发时间约为260 Ma,与二叠纪晚瓜德鲁普期生物灭绝事件的时间相当。地球动力学模拟结果显示,地幔柱活动不仅与超静磁带的产生和结束有密切联系,而且地幔柱活动可能引发生物大灭绝。文中讨论了前人对峨眉山玄武岩的来源、成因以及喷发与持续时间等重要研究进展,并基于新的古地磁研究结果,探讨了峨眉山玄武岩与Kiaman负极性超静磁带 (KRS)和二叠纪晚瓜德鲁普期生物灭绝事件的联系以及相应的地球动力学含义。

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    青藏高原双湖地区二叠系玄武岩地球化学及其大地构造意义
    赖绍聪 秦江锋
    2009, 16(2): 70-78. 
    摘要 ( 2080 )   PDF(1488KB) ( 926 )  

    对青藏高原羌塘地块中部双湖地区发育的二叠系碱性系列和拉斑系列玄武岩进行了详细的地球化学研究。碱性系列玄武岩富集LILE和LREE,其La/Nb比值和OIB相近,Ti/V比值明显高于典型MORB,在微量元素构造环境判别图解上位于OIB区域。拉斑系列玄武岩具有相对平坦的稀土元素配分模式,和典型MORB相比,其Ti/V比值也明显偏高,在微量元素构造环境判别图解上位于MORB和OIB重合的区域,表明岩石起源于一个低度富集的地幔源区。结合区域地质背景,认为双湖二叠系拉斑系列碱性系列玄武岩组合可能形成于陆间裂谷到小洋盆环境,这套玄武岩的产出可能代表古特提斯洋沿龙木错—双湖构造带在不同地区的发育程度不同,双湖地区在二叠纪应为一个陆间裂谷到小洋盆环境。

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    甘肃西秦岭两类新生代钾质火山岩:岩石地球化学与成因
    喻学惠 莫宣学 赵志丹 黄行凯 李勇 陈延芳 韦玉芳
    2009, 16(2): 79-89. 
    摘要 ( 2462 )   PDF(2010KB) ( 926 )  

    甘肃西秦岭地区存在钾霞橄黄长岩和钾质粗面玄武岩(钾玄岩)两类钾质火山岩,出露在甘肃西秦岭礼县、宕昌县等,地理坐标大致相当于104°20′~104°50′E, 33°30′~34°10′N。钾霞橄黄长岩是一种不含斜长石,但普遍含有高钛金云母、黄长石、白榴石、霞石的岩石,全岩化学成分具低SiO2和Al2O3,富TiO2、CaO、MgO和高K/Na、高Mg#值的特征;钾质粗面玄武岩(钾玄岩)含有大量斜长石但是缺乏高钛金云母、黄长石、白榴石和霞石,全岩化学中SiO2、Al2O3明显高于前者,而TiO2、CaO、MgO、K/Na和Mg#值要比钾霞橄黄长岩低。钾霞橄黄长岩的全岩K/Ar和金云母单矿物的39Ar/40Ar同位素定年落在71~23 Ma,而钾玄岩的全岩39Ar/40Ar同位素定年落在9 Ma左右,因此它们同为中新世产物。两类钾质火山岩具有相似的富集不相容元素和轻稀土的特征。两类钾质火山岩的初始87Sr/86Sr分别在0704 03~0707 49和0704 12~0705 22;143Nd/144Nd 分别在0512 74~0512 94和0512 65~0512 76;εNd 分别在112~595和03~23。206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分别落到18374 6~18998 6、15529~15669 3和38497 1~39414 4。在火山岩源区示踪的143Nd/144Nd87Sr/86Sr, 207Pb/204Pb206Pb/204Pb,208Pb/204Pb206Pb/204Pb, 143Nd/144Nd206Pb/204Pb, 87Sr/86Sr206Pb/204Pb 和Ba/NbLa/Nb图解中,一致显示两类钾质火山岩具有与OIB相似的地球化学特征,源区可能与地幔柱有关,并具有EM1、DMM和HIMU端员混合特征。结合前人对该区深部地球物理和断裂构造的研究,论证了火山岩的起源与成因,指出作为对印度—欧亚大陆强烈碰撞的吸收与调节,高原下软流圈地幔流沿400 km界面向北东方向的侧向流动以及西秦岭周边克拉通块体的阻挡,是形成西秦岭断裂系左行走滑特征和巨大拉分盆地的主要原因,也是导致西秦岭新生代两类钾质火山岩和碳酸岩起源与成因的动力学机制,较好地解释了西秦岭新生代岩浆作用起源深度大,具有地幔柱源的地球化学特征,岩石组合与地球化学有别于高原内部及其周边地区新生代钾质火山岩的原因。

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    内蒙古天和永新生代玄武岩成因及其地质意义
    杨宗锋 罗照华 张华锋 章永梅 黄凡 孙晨光 戴紧根
    2009, 16(2): 90-106. 
    摘要 ( 4394 )   PDF(5248KB) ( 3538 )  

    天和永玄武岩为碧玄岩,至少可以划分出3种矿物共生组合类型。天和永玄武岩总体具有贫硅(w(SiO2)=4397%~4568%)、富碱(w(K2O+Na2O)=591%~765%)、富钾(w(K2O)=204%~289%)、高钛(w(TiO2)=218%~237%)、高Mg值(Mg#=68~76)的特征;稀土元素含量高(∑REE=(24662~32982)×10-6),稀土配分曲线呈右倾平滑直线,强烈富集轻稀土,轻重稀土强烈分馏((La/Yb)N>30),无明显的Eu(δEu=090~102)和Ce异常(δCe=096~100);强烈富集不相容元素,其中高场强元素(HFSE)Nb、Ta和Th出现峰值,具有近似OIB配分型式的特征;玄武岩富含相容元素Co((391~489)×10-6)、Ni((130~257)×10-6)、Cr((138~320)×10-6)。上述所有特征以及岩石结晶程度低、富含橄榄岩包体和少量捕虏晶、元素变异关系等均表明,天和永玄武岩是原生玄武岩质岩浆固结的产物。微量元素比值Ba/Rb(12~35)和碱金属的变化暗示源区可能遭受过流体的交代作用,源岩可能是富集的二辉橄榄岩。岩石成因模拟表明,形成天和永玄武岩的原生岩浆是在变压、部分熔融的条件下富集地幔源区岩石非实比熔融的产物,变压熔融柱穿切了Sp/Gt二辉橄榄岩相边界。岩浆形成于源区岩石的低度(约<5%)部分熔融,其中石榴石二辉橄榄岩部分熔融约为1%,尖晶石二辉橄榄岩部分熔融2%~5%。综合分析显示,源区部分熔融的触发机制是边际驱动的地幔对流,因而其形成深度大于东部的集宁玄武岩和汉诺坝玄武岩。

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    新元古代宝兴杂岩的岩石成因及其对扬子西缘构造环境的制约
    刘树文 杨恺 李秋根 王宗起 闫全人
    2009, 16(2): 107-118. 
    摘要 ( 2616 )   PDF(2663KB) ( 1212 )  

    位于扬子克拉通西缘的新元古代宝兴杂岩主要由中低级变质的辉长质片麻岩、闪长质片麻岩、英云闪长质到花岗闪长质片麻岩和块状二长花岗岩组成。岩石地球化学和SmNd同位素特征表明, 辉长质片麻岩和闪长质片麻岩为同源岩浆演化序列,原始岩浆起源于亏损地幔尖晶石橄榄岩的部分熔融,在上升和侵位过程中受到了地壳岩石强烈混染。英云闪长质和花岗闪长质岩浆形成于下地壳玄武质岩石部分熔融,而二长花岗质岩浆形成于杂砂岩的部分熔融。综合分析宝兴杂岩的岩石组合、微量元素和同位素特征,该杂岩体最有可能形成于新元古代活动大陆边缘火山弧构造背景,并可能经历了碰撞过程。

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    南秦岭印支期花岗岩带的“地幔印记”
    田伟 董申保 陈咪咪 朱文萍
    2009, 16(2): 119-128. 
    摘要 ( 1880 )   PDF(1636KB) ( 1061 )  

    南秦岭印支期花岗岩带的岩石组合包括闪长岩、二长闪长岩、英云闪长岩、花岗闪长岩和花岗岩等,岩体内广泛存在镁铁质微粒包体和脉体。大量(超过50%)样品具有高Mg#(<076),高Cr(>100×10-6,最高为1 600×10-6)、Sr(>500×10-6)、Ba(>1 000×10-6)的“地幔印记(mantle signature)”。含石榴石基性岩部分重熔模型可以解释部分样品的高LREE、低HREE和高Sr低Y特征,但无法合理解释“地幔印记”的存在。简单的地幔上涌、减压熔融模型虽然可以产生幔源岩浆并解释基性酸性岩浆混合现象,但与具“地幔印记”样品的Sr、Nd同位素富集(ISr=0705 4~0708 5;εNd(t)=-152~-917)和区域地质特征相矛盾。具“地幔印记”样品与高Mg埃达克岩和太古宙sanukitoid岩系的相似性表明它们可以由含水富集地幔的直接熔融形成。

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    原位微区同位素分析在花岗岩成因研究中的应用
    孙金凤 杨进辉 吴福元
    2009, 16(2): 129-139. 
    摘要 ( 2465 )   PDF(1866KB) ( 4355 )  

    花岗岩及其伴生的镁铁质岩石是构成大陆地壳的重要组成部分,是大陆形成演化的标志物。花岗岩的成因研究,包括花岗岩的岩浆源区及成岩过程,蕴含着大陆地壳生长、岩石圈演化等重要信息。随着二次离子质谱仪(SIMS)和激光多接收电感耦合等离子体质谱仪(LAMCICPMS)的问世,原位微区(insitu)元素和同位素分析方法开发以及应用使花岗岩成因研究,尤其是花岗岩的岩浆源区和成岩过程等方面得到长足的进展。在仔细阅读相关文献的基础上,结合笔者近年来相关研究工作,综述花岗岩成因研究中原位微区同位素源区示踪和成岩过程的最新进展,以期推动我国花岗岩及原位微区同位素分析方法等相关研究。

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    青藏高原拉萨地块早中生代高压变质作用及大地构造意义
    曾令森 刘静 高利娥 陈方远 谢克家
    2009, 16(2): 140-151. 
    摘要 ( 1792 )   PDF(3046KB) ( 1004 )  

            在西藏拉萨地块的东部,从松多到加兴,在晚古生代石英岩和碳酸岩地层中分布着一条近东西走向的榴辉岩带。尽管受到不同程度的海水蚀变和后期流体/岩浆渗滤的影响,多数松多榴辉岩保存了类似于NMORB的微量元素地球化学特征,这也与榴辉岩的SrNd同位素系统特征一致。这些榴辉岩经历了压力约为26 GPa、温度约为650 ℃的高压变质作用。石榴石绿辉石全岩SmNd等时线给出(239±35) Ma的等时线年龄,表明在早中生代,拉萨地块内部至少发生过一期洋壳俯冲事件。以松多榴辉岩为代表的洋壳俯冲事件同时表明带状基墨里大陆的形成有可能是一系列微陆块碰撞拼贴而成。

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    西藏冈底斯东部然乌地区早白垩世岩浆混合作用:锆石SHRIMP U-Pb年龄和Hf同位素证据
    刘敏 朱弟成 赵志丹 王立全 莫宣学 周长勇
    2009, 16(2): 152-160. 
    摘要 ( 2469 )   PDF(1463KB) ( 979 )  

    目前对西藏冈底斯带早白垩世大规模岩浆作用的岩石成因以及冈底斯带不同构造单元的东延仍存在不同看法。为探讨这些问题,文中对冈底斯带东部地区然乌岩体中的闪长岩脉进行了锆石SHRIMP UPb定年和锆石Hf同位素分析。结果表明:然乌岩体中闪长岩脉的锆石SHRIMP UPb年龄为(1142±09) Ma,与二长花岗岩为同期侵位。然乌闪长岩脉具有不均一的锆石Hf同位素组成,其εHf(t)值介于-42 ~+49,对应的Hf同位素地壳模式年龄为085~144 Ga。闪长岩脉的全岩εNd(t)值为-47,Nd同位素两阶段模式年龄(TDM2)为129 Ga,与锆石Hf同位素模式年龄一致。然乌地区同期发生的闪长质岩浆和花岗质岩浆侵位以及不均一的锆石Hf同位素组成,很可能表明然乌地区大约在115 Ma发生了重要的岩浆混合作用。结合锆石Hf同位素地壳模式年龄的区域性对比,我们认为,与北冈底斯带相比,然乌地区同中冈底斯带之间具有更好的可对比性。

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    青海共和—花石峡三叠纪碎屑沉积岩的地球化学特征与锆石U-Pb年龄及地质意义
    陈岳龙 周建 皮桥辉 王忠 李大鹏
    2009, 16(2): 161-174. 
    摘要 ( 1755 )   PDF(2501KB) ( 882 )  

    通过对青海共和—花石峡出露的三叠纪碎屑沉积岩系统的岩石学、地球化学与锆石UPb年龄的系统研究,揭示这些碎屑沉积岩主要为岩屑砂岩、长石砂岩,源区岩石是在岛弧构造环境与随后的碰撞过程中被抬升到地表后接受剥蚀的镁铁质及其变质深熔产物、古老基底物质及其深熔产物及花岗岩类。Nd亏损地幔模式年龄平均为175 Ga,与祁连、柴达木、东昆仑基底平均的Nd亏损地幔模式年龄是一致的,均类似于扬子克拉通,说明它们具有共同的块体构造属性,均从冈瓦纳大陆裂解后拼合到欧亚大陆。碎屑锆石UPb年龄存在于400~500 Ma、250~300 Ma两个主要峰与次要的750~1 000 Ma新元古代峰,反映了祁连、柴达木、东昆仑古生代与早中生代及新元古代重要的构造岩浆作用期,还测得一些>1 000 Ma到2 700 Ma的反映祁连、柴达木、东昆仑基底形成年龄。锆石Hf同位素揭示源区地壳增生主要发生于17~25 Ga、28~36 Ga、10~17 Ga三个年龄范围,大部分锆石可能是古老基底与新元古代增生地壳变质深熔混合产物,而晚古生代—早中生代的锆石含有更多的古生代增生地壳组分。西秦岭与共和盆地的三叠系在物源上并没有沟通,三叠纪时西秦岭相对于祁连、柴达木、东昆仑应处于相对较低的地形条件,但仍阻挡两个沉积盆地的贯通。

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    中天山东段中元古代晚期—古生代构造热事件:SHRIMP锆石年代学证据
    李秋根 刘树文 宋彪 王彦斌 陈友章
    2009, 16(2): 175-184. 
    摘要 ( 2111 )   PDF(1549KB) ( 1001 )  

    星星峡杂岩是中天山构造带东段出露的最老岩石,主要岩性为斜长角闪岩和各种副变质岩,并被中—新元古代花岗片麻岩和古生代片麻岩所侵位。文中利用SHRIMP定年方法,对星星峡杂岩的一个片岩和侵入其中的一个花岗片麻岩样品进行了锆石UPb测年。其中片岩样品中的碎屑锆石给出1 800、1 530和1 200 Ma 3组大约年龄,表明其源区不仅包括古元古代和中元古代早期还含有中元古代晚期的地壳物质。在这些碎屑锆石中,最年轻的年龄为(1 189±65) Ma,与该区中元古代大约1 200 Ma岛弧岩浆活动相近,可代表其沉积时的最大年龄。同时获得约910和470 Ma的两组较年轻年龄;前者解释为变质年龄,后者为岩浆扰动年龄,与花岗质片麻岩样品的侵位时代相一致。中天山构造带东段的中元古代晚期岩浆(大约1 200 Ma)和变质作用(大约910 Ma)的发生时间与华南、南极洲东部、澳大利亚南部和北美西南部所报道的格林维尔期增生造山事件在时间上接近,表明中天山构造带东段与Rodinia超大陆的汇聚过程密切相关。

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    多重分形滤波方法和地球化学信息提取技术研究与进展
    成秋明 张生元 左仁广 陈志军 谢淑云 夏庆霖 徐德义 姚凌青
    2009, 16(2): 185-198. 
    摘要 ( 4683 )   PDF(2125KB) ( 6314 )  

    圈定地球化学异常是勘查地球化学和环境地球化学研究中的一项基础性工作。笔者通过详细分析近30年来与地球科学密切相关的分形和多重分形等现代非线性理论和新方法的迅速发展和应用,特别是以解决地球化学复杂背景与叠加异常分解难题为例,介绍了广义自相似理论与分形滤波技术的发展和应用,相信在资源、环境、灾害的其他应用领域也将发挥重要影响。文中阐明了多重分形是更具普适性的地球化学元素分布模式,“密度面积”分形模型是刻画地球化学异常的基础模型,并为多个空间开展分形滤波和分解地球化学复杂背景与叠加异常的理论基础。该方法的显著优势在于将地球化学场的各向异性、尺度不变性、广义自相似性等特征集于一体,具有压制变化性背景干扰,突出局部异常的能力,其中CA和SA业已广泛应用于矿产勘查靶区圈定和环境污染模式识别,形成了分解地球化学复杂背景和叠加异常的常用技术,在国内外多个成矿区带取得了显著的找矿效果。

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    从滇黔桂“金三角”区域地层地球化学演化特征探讨卡林型金矿的物质来源
    周余国 刘继顺 王作华 欧阳玉飞 高启芝 刘德利 黄元有
    2009, 16(2): 199-208. 
    摘要 ( 2448 )   PDF(2102KB) ( 843 )  

    选用滇黔桂地区东经103°~110°,北纬22°~26°,面积约20万km2,34幅1∶20万水系沉积物统计结果资料,全面系统地探讨本区及其邻近区域地层地球化学特征及其与成矿的关系。结果表明:(1)与华南地区相比,本区存在Sb、As、Au、Hg等低温元素矿集区的地球化学块体,金具有深源性,而砷、锑、汞则是区域性的高背景,本区金与砷、锑、汞的相伴,既有必然性,又有偶然性;(2)与基性岩浆活动有关的亲基性场元素、氧化物、矿化剂高背景的形成,是本区右江裂谷带、富宁—关岭南北向断裂带、文山—富宁逆冲推覆构造带,特别是峨眉地幔柱所产生的基性岩浆喷溢及火山碎屑浊流沉积的客观地球化学反映;(3)黔西南地区二叠纪峨眉山玄武岩喷发导致二叠系和三叠系金及大量亲基性场元素的突变,右江裂谷活动至少始于寒武纪,随着时间的推移,由桂西往黔西南逐渐裂开;(4)滇黔桂“金三角”地区卡林型金矿的物源与裂谷、特提斯和区域性深大断裂和峨眉地幔柱长期活动相伴的基性火成岩及火山碎屑浊流沉积有关。

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    基于风险分析的商业性找矿预测新方法与应用
    方维萱 郭玉乾
    2009, 16(2): 209-226. 
    摘要 ( 2021 )   PDF(2581KB) ( 673 )  


    摘要:基于风险分析的商业性找矿预测新方法主要限于针对矿山深部和外围找矿预测与风险投资中的商业性矿产勘探。从风险分析和经济地质学角度对以往研究成果进行系统总结,认为成矿成晕模式与地质地球化学找矿预测系统、构造地球化学方法、矿体探采对比、广度搜索选优评价(矿点与异常成矿概率法)、深度解剖评价与定量预测等技术方法在金属矿山(床)找矿预测中应用前景广阔,矿物地球化学、岩相学亚相微相填编图等新预测方法完善后可广泛推广应用。基于风险分析的商业性找矿预测方法技术不断发展,有助于满足境外矿产勘查迅猛发展和矿业权交易量增加的商业性矿产勘查新局势需求,推动矿产勘查和开发项目现代管理水平的提升。

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    布什维尔德铂族元素矿床:铂族矿物赋存状态及其成因
    谭娟娟 朱永峰
    2009, 16(2): 227-238. 
    摘要 ( 1679 )   PDF(2003KB) ( 893 )  

    总结南非布什维尔德杂岩体中Merensky Reef(简称MR矿层)和Platreef(简称PR接触带)两类铂族元素矿床的矿床地质、矿化特征以及铂族元素的赋存状态。MR矿床是典型的层状铂族元素(PGE)矿床,在杂岩体东部和西部发育,PGE总含量稳定,赋存在堆晶间隙硫化物中,常以PGE硫化物的形式产出。PR接触带型矿化集中在杂岩体北段,整体上不连续,各个矿床的具体特征由于底盘岩性的多变而不同,PGE主要赋存在碲化物和砷化物等半金属化合物中,可以脱离硫化物产在硅酸盐矿物中。相关的实验研究显示,PGE在岩浆结晶过程中发生分异,Pd/Ir比值体现了硫化物的分异程度;Pd比Pt更容易被氧化以及在热液中迁移,Pt/Pd比值体现了混染和热液的作用,这些因素造成了 PR接触带与MR矿层中PGE赋存状态的差异。岩浆可能在侵入之前已经达到了硫饱和,岩浆房的压力变化和岩浆通道对于PGE的富集有重要意义,热液流体可以对已经形成的PGE矿化进行改造。

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    鄂尔多斯盆地东胜地区地浸砂岩型铀矿成矿模型
    杨晓勇 凌明星 赖小东
    2009, 16(2): 239-249. 
    摘要 ( 2614 )   PDF(1859KB) ( 946 )  

    地浸砂岩型铀矿床是一种具有重要经济价值的铀矿类型,受到世界各国地质勘探部门的高度关注。近年来, 鄂尔多斯盆地在石油和天然气勘查取得重大进展的同时, 于盆地东胜地区也发现大规模地浸砂岩型铀矿床, 标志着中国该类型铀矿勘查取得重要突破。该文应用地球化学综合分析研究,获得成矿流体的温度、盐度条件和同位素地球化学参数。含铀砂岩中碳酸盐胶结物CO同位素测试结果表明,胶结物中的碳属于地幔碳、生物有机体和沉积的碳酸盐混合成因。通过流体包裹体HO同位素分析,表明成矿流体可能是原生的岩浆水上涌和大气降水混合形成的建造水,其中一部分有机质加入到成矿作用中来,这对于铀的还原具有重要的意义。结合盆地的演化特点,建立了这种砂岩型铀矿的成矿地球化学模型。笔者认为,其铀矿的形成机制可以分为两个过程,一是氧化过程,二是还原过程,成矿过程伴随各种微量元素和气液相分子的氧化、还原和迁移过程。该成矿模型的建立对认识盆地铀矿质的沉淀和富集规律以及在类似盆地寻找此类铀矿床,具有理论和现实意义。

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    滇西北衙金多金属矿床流体包裹体研究
    肖晓牛 喻学惠 莫宣学 杨贵来 李勇 黄行凯
    2009, 16(2): 250-261. 
    摘要 ( 2201 )   PDF(1866KB) ( 910 )  

    北衙金多金属矿是与滇西新生代富碱斑岩有关的典型代表之一。通过对矿区石英脉、富碱斑岩中的石英斑晶以及方解石脉中流体包裹体的类型、特征、温度、盐度、成矿压力以及流体包裹体中气液相成分分析和包裹体的激光拉曼探针分析,探讨了流体性质、来源。研究表明,该区存在高温高盐度流体、中高温高盐度流体、中低温低盐度流体3种流体。 流体总体属于NaClH2O体系,均一温度范围在132~550 ℃(个别大于550 ℃),盐度范围在19%~611%(NaCleq)。高盐度流体不是由热水溶液的不混溶作用或沸腾作用形成的,而是由中酸性岩浆在深部岩浆房中通过结晶分异作用形成,和/或在浅成条件下于岩浆结晶的最后阶段从浅部岩浆中直接出溶形成的。红泥塘、南大坪两矿段石英斑晶中金属子矿物特别是黄铜矿的发现,暗示早期来自岩浆的热液流体金属含量较高,形成于大气降水与岩浆热液混合之前。上述特征表明北衙地区富碱斑岩具有巨大成矿潜力。

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    构造煤化学结构演化与瓦斯特性耦合机理
    姜波 秦勇 琚宜文 汪吉林 李明
    2009, 16(2): 262-271. 
    摘要 ( 1995 )   PDF(1242KB) ( 882 )  

    煤是对应力和应变非常敏感的一种特殊岩石,在不同的应力应变环境和构造应力作用下,煤的物理结构、化学结构及其光性特征等都将发生显著变化,从而形成具有不同结构特征的、不同类型的构造煤。构造煤在变形的过程中,镜质组反射率将发生规律性变化,并被较为广泛地应用于煤田构造的定量研究,高温高压变形实验也证实了这一现象。为了深入探讨煤镜质组光性组构变化的微观机理,将X射线衍射、顺磁共振和核磁共振等技术应用于不同类型构造煤以及高温高压实验变形煤的化学结构研究。研究表明,构造煤化学结构演化与镜质组反射率的演化具有密切的内在联系,镜质组反射率的光性异常是构造煤化学结构演化在物理光学性质上的具体体现。不同类型的构造煤由于物理和化学结构上的不同,导致瓦斯含量和透气性等瓦斯特性上的重大差异,糜棱煤特殊的物理和化学结构决定了其高含气量和低透气性的特征,是矿井瓦斯突出的危险地带,因此,可以通过构造煤分布规律的研究,进行矿井瓦斯富集与突出危险性的评价与预测,为矿井瓦斯灾害的研究提供新的思路和方法。

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    松科1井南孔白垩系姚家组沉积序列精细描述:岩石地层、沉积相与旋回地层
    程日辉 王国栋 王璞珺 高有峰 任延广 王成善 张世红 汪清源
    2009, 16(2): 272-287. 
    摘要 ( 1760 )   PDF(3372KB) ( 707 )  


    中国白垩纪大陆科学钻探松科1井南孔连续取姚家组岩心长15767 m,岩心收获率为9996%。上白垩统姚家组对应着三冬阶和坎潘阶下部。松科1井南孔姚家组岩心的精细描述,揭示其岩性岩相旋回的沉积序列及其过程。姚家组中可识别基本岩石类型11种,相类型为浅湖、半深湖和三角洲前缘3种亚相,白云岩沉积、泥质灰岩沉积、浅湖和深湖浊流沉积、河口坝、远砂坝、席状砂、分流间湾、水下滑塌沉积、浅湖和深湖静水泥沉积11种沉积微相。姚家组可识别的米级旋回(六级旋回)有8种类型,可划分出151个米级旋回。这些米级旋回叠加成45个五级旋回、9个四级旋回和3个三级旋回。完整组段厘米级刻画为高精度沉积过程研究提供了可能。姚家组红层厚度占姚家组总厚度的43%,作为该时期已被揭示的全球为数不多的陆相红层之一,厘米级刻画的姚家组大套陆相红层为全球白垩纪富氧事件研究提供了可能的立典剖面。

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    松科1井南孔白垩系青山口组二、三段沉积序列精细描述:岩石地层、沉积相与旋回地层
    王璞珺 高有峰 程日辉 王国栋 吴河勇 万晓樵 杨甘生 汪忠兴
    2009, 16(2): 288-313. 
    摘要 ( 2005 )   PDF(4976KB) ( 660 )  

           中国白垩纪大陆科学钻探松科1井南孔连续取青山口组二、三段岩心长41561 m,岩心收获率为100%。青二、三段沉积时期应与康尼亚克阶对应。通过对松科1井南孔青二、三段岩心的精细描述,揭示其岩性岩相旋回的沉积序列及其过程。青二、三段识别出12种岩石类型。相类型为深湖亚相的白云岩沉积、泥灰岩沉积、灰岩沉积、油页岩沉积、半深湖浊流沉积、火山灰沉积、震积岩、半深湖静水泥沉积和浅湖亚相的浅湖静水泥质沉积、浅湖浊流沉积,共2种亚相10种微相。青二、三段中可识别的米级旋回(六级旋回)有6种类型,可划分出422个米级旋回,这些米级旋回叠加成130个五级旋回、21个四级旋回和1个三级旋回。对青二、三段暗色泥岩、震积岩、白云岩、火山灰等特殊事件层的精细刻画对于松辽盆地烃源岩和湖相事件沉积研究具有重要意义。

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    松科1井南孔白垩系青山口组一段沉积序列精细描述:岩石地层、沉积相与旋回地层
    高有峰 王璞珺 程日辉 王国栋 万晓樵 吴河勇 王树学
    2009, 16(2): 314-323. 
    摘要 ( 1831 )   PDF(2691KB) ( 670 )  

    中国白垩纪大陆科学钻探松科1井南孔连续取青山口组一段岩心8141 m,收获率为100%。青一段沉积时期应与土仑阶对应。通过对松科1井南孔青一段岩心的精细描述,揭示其岩性岩相旋回的沉积序列及其过程。青一段识别出6种岩石类型(泥岩、白云岩、泥灰岩、重结晶灰岩、介形虫灰岩和火山灰)。相类型为深湖亚相以及白云岩沉积、泥灰岩沉积、灰岩沉积、深湖浊流沉积、火山灰沉积和深湖静水泥沉积共6种沉积微相。青一段中可识别的米级旋回(六级旋回)有4种类型,可划分出81个米级旋回。这些米级旋回叠加成25个五级旋回、6个四级旋回,识别出1个三级旋回界面。对青山口组一段暗色泥岩、白云岩、火山灰等特殊事件层的精细刻画对于松辽盆地的缺氧事件、烃源岩、湖海沟通事件研究具有重要意义。

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    松科1井南孔白垩系泉头组沉积序列精细描述:岩石地层、沉积相与旋回地层
    王国栋 程日辉 王璞珺 高有峰 王成善 任延广 黄清华
    2009, 16(2): 324-338. 
    摘要 ( 1633 )   PDF(3181KB) ( 585 )  

    中国白垩纪大陆科学钻探松科1井南孔连续取泉四段至泉三段顶岩心,心长13207 m,岩心收获率为10000%。松科1井南孔泉头组岩心的精细描述,揭示其岩性岩相旋回地层的序列及其过程。松科1井南孔泉头组取心段识别出9种基本岩石类型,相类型主要有曲流河、浅湖和三角洲前缘3种亚相,以及点砂坝、天然堤、决口扇、决口水道、河漫滩、河漫湖、河口砂坝、水下分流河道间、湖相静水泥质沉积和浊流沉积等10种沉积微相。相应井段可识别出2类8种米级旋回(六级旋回),整个井段由76个米级旋回构成,叠加成25个五级旋回、8个四级旋回和2个三级旋回。泉三、四段厘米级刻画的陆相红层为全球白垩纪富氧事件研究提供了可能的立典剖面。泉头组三、四段发育的在盆地内广泛分布的储层砂岩是大规模坳陷形成前的必然沉积产物,这一时期是松辽盆地由断陷向坳陷转化的阶段,也是大规模坳陷的初始阶段。

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    二氧化碳在海洋深层水中隔离的数值模拟
    徐永福 姜超
    2009, 16(2): 339-346. 
    摘要 ( 1426 )   PDF(1060KB) ( 823 )  

    随着对大气中二氧化碳浓度的持续增加所产生的潜在全球气候变化问题的认识逐步加深,人们在进一步理解全球碳循环问题的同时,正在寻求遏止大气CO2浓度快速增加的方法。文章在讨论一些可能的途径后,着重探讨了作为其中一种选择的CO2海洋封存的有效性问题。使用北太平洋海洋环流模式,研究了人为隔离CO2在海洋中的行为。在北太平洋中选择了1个位置,在不同的深度人为投放CO2。模拟结果表明,隔离有效性随隔离的深度增加而增加。总的来说,当注入深度超过1 500 m,其海洋中隔离CO2在50 a后仍可达注入量的95%以上。当隔离深度超过2 000 m后,深度增加对隔离效果的影响变小,50 a后的差异均小于1%。

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    体波走时层析成像方法及其在中国壳幔结构研究中的应用评述
    田有 赵大鹏 刘财 滕吉文
    2009, 16(2): 347-360. 
    摘要 ( 1914 )   PDF(2150KB) ( 774 )  

    文中对地震体波走时层析成像技术近30年的发展进行回顾和评述,并对该方法所存在的问题进行了分析和探讨以及给出应对策略。在壳幔速度结构的横向不均匀性、强震发生的深部构造环境、活火山区的深部结构和起源,以及造山带、板块碰撞带区域深部结构等4个方面对应用地震层析成像技术所取得的主要成果做了分类总结和探讨。研究证明,利用地震层析成像技术所获得的高分辨率地球内部结构为探索岩石圈的演化和板块运动规律及地震、火山活动发生的深部构造环境等提供了十分重要的科学依据。

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    河流活性物质入海通量:初步成果
    孙彬彬 周国华 魏华铃刘占元 曾道明
    2009, 16(2): 361-368. 
    摘要 ( 1156 )   PDF(1113KB) ( 524 )  

    河流是陆地与海洋相互作用的重要纽带,查明陆地河流活性物质入海通量是当前生态地球化学评价的一项重要任务。文中选择了中国东部入海河流中主要的35条河流,分丰、枯水期系统采集了悬浮物、过滤水、底泥等样品,利用河流径流量参数,计算得到了各河流主要重金属及营养元素的年入海通量及陆地河流年入海总通量,确定了各元素水溶态及悬浮物态迁移入海量的比例,为陆海相互作用研究、浅海生态地球化学评价提供了重要依据。

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    环境同位素及其示踪技术在地震预测研究中的应用前景
    刘耀炜 任宏微王博
    2009, 16(2): 369-377. 
    摘要 ( 1708 )   PDF(1142KB) ( 779 )  

    随着新的观测技术和理论的快速发展,环境同位素示踪技术在分析与地震孕育、发生有关的地下水动态信息中有可能发挥重要作用。简单介绍了稳定同位素2H、18O以及放射性同位素3H、14C的特征与示踪技术,详细阐述前人应用环境同位素在地下水活动规律中所开展的研究,包括地下水的补给来源、地下热水的循环深度、水岩相互作用、地下水的年龄等,并重点分析了这种示踪技术在研究地下水对构造活动发生和对应力应变响应等方面的应用。积极推进环境同位素示踪技术的应用,对地下流体地震前兆信息的评估、地震活动性强度的判定、流体在孕震过程中作用的探讨,以及井孔映震效能的评价等方面的研究具有重要的意义。

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    全球5.0级以上地震活动与地球自转变化的Granger因果关系检验
    杨国安 石俊
    2009, 16(2): 378-383. 
    摘要 ( 1471 )   PDF(599KB) ( 594 )  

           采用国际地球自转服务中心(IERS)发布的日长变化(Length of the Day, LOD)数据和美国国家地震信息中心(NEIC)公布的地震目录中的震级在5.0级(含5.0级)以上的地震数据,对1973年以来的每日地球自转变化时间序列与地震时间序列之间的Granger因果关系进行检验,结果表明:地球自转变化与地震之间存在着双向Granger因果关系,即地球自转变化可能导致地震发生,地震也会对地球自转变化产生影响,检验结果暗示了两者之间可能存在着复杂的动力机制。

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    北京奥林匹克公园—北苑家园地区地热水流体地球化学特征和形成时代分析
    肖文进 路九如 刘清晓 冯辉 安俊义 胡省英 许有师 吴鹤奇
    2009, 16(2): 384-395. 
    摘要 ( 2232 )   PDF(2061KB) ( 1415 )  

    北京奥林匹克公园地区是北京一个新的地热资源区。通过地热水流体地球化学、氢氧同位素、氚同位素和14C测年等数据,结合该地区地质和地热地质背景,对该区地热水的地球化学特征和形成机制进行了分析探讨。该区地下水水化学类型以碳酸、硫酸、盐酸钠型水(HCO-3SO2-4Cl-Na+)为主,亦有少量硝酸、重碳酸、钙镁型水(NO-3HCO-3Ca2+Mg2+)。地下热水不具有现代大气降水的补给特征,其径流状态与区域断裂系统有关,是介于地热源水和深层地下冷水之间的混合型地下热水,地热源水大约形成于20 000~30 000 a B.P.。该区地热水具有较高的开采利用潜力。

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    辽宁沿海早、中期全新世海进中的一次海退事件探讨
    方晶 武亚芳 李瑞武 周江 康玲玲 柴锐 马楠
    2009, 16(2): 396-403. 
    摘要 ( 1642 )   PDF(1493KB) ( 636 )  

    通过分别对辽东半岛东侧大洋河平原中部的D65孔岩心做连续的硅藻分析,以及对辽东半岛西侧的长兴岛八岔沟古泻湖平原B3孔、下辽河平原的机械钻孔X33及手动钻孔X11和X21等钻孔岩心做连续的粘土混浊水电导率测定,得到各岩心的硅藻图谱/或粘土混浊水电导率图谱。显示出在这些海岸平原均有厚度在6 m以上的海相层存在。表明全新世海侵时海水达到并长期占据这些海岸平原。同时还显示在这些海相地层的5~7 m深处,普遍存在一层陆相或海陆交互相地层,通过对各地点已有的14C年代数据分析,推测这层陆相层或海陆交互相地层应该形成于全新世海面上升的早全新世—中全新世时期。表明全新世海进期当中,辽宁沿海普遍存在一次海退地质事件。从下辽河平原样品的14C测年数据,推测这次海退时期大致在9 300~8 000 a B.P.(校正年)。

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