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中国东南沿海晚白垩世长屿火山的活动过程与古环境意义

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岩石学报 2022年第5期38卷 1419-1442页

作者：贺振宇颜丽丽褚平利向华蒋子堃北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 中国地震局地质研究所北京100029 中国地质调查局南京地质调查中心南京210016 中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地质科学院北京100037

火山是唯一能够直接反映地球深部存在岩浆的地球动力学现象,对于地球气候演变和宜居性具有重要影响。相比年轻火山,古老火山因其活动过程完整、且可能剥蚀出露多阶段火山喷发产物及岩浆通道、岩浆房等,从而为揭示火山岩浆系统演化和火... 详细信息

火山是唯一能够直接反映地球深部存在岩浆的地球动力学现象,对于地球气候演变和宜居性具有重要影响。相比年轻火山,古老火山因其活动过程完整、且可能剥蚀出露多阶段火山喷发产物及岩浆通道、岩浆房等,从而为揭示火山岩浆系统演化和火山活动过程提供重要的研究窗口。本文选择中国东南沿海晚白垩世长屿破火山为研究对象,对其开展火山地质、岩石学、年代学及地球化学研究,以期揭示其火山活动历史及其对中国东南沿海白垩纪古环境的启示意义。长屿火山出露面积约100km^(2),呈近圆形分布,具有较厚的火山地层厚度(总厚度约570m),类似于破火山内的火山堆积特点。由早至晚三个喷发阶段形成的流纹质角砾凝灰岩都显示了典型的火山碎屑流相的特点,发育典型的条纹斑状结构,但表现出不同的晶屑、玻屑及岩屑含量以及熔结程度等岩相学特征,反映火山喷发从初始到高峰、再到减弱的过程,最后岩浆沿火山通道侵出形成流纹斑岩穹隆,标志着火山活动的结束。长屿火山的火山碎屑流式喷发伴随着快速的岩浆房塌陷,以及缺少普林尼式空落堆积,反映了火山活动发生在伸展的构造背景。系统的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究获得了不同阶段火山岩一致的形成年龄(97~96Ma),暗示它们具有较短的形成时限,是由同期火山岩浆活动先后喷发形成的。长屿火山岩高的SiO_(2)含量(67%~76%)以及分异的锆石微量元素地球化学特征,表明喷发岩浆来自晶粥提取的熔体,并有晶粥来源晶体的混入。此外,我们在长屿火山岩中发现了南洋杉型丝炭化木(贝壳杉型木属),暗示晚白垩世中国东南沿海地区可能为温暖湿润的亚热带山地气候环境,表明中国东南沿海白垩纪大规模火山活动,在古武夷山脉以东地区形成了地形高耸的海岸山脉。

关键词：硅质火山作用火山岩相古环境丝炭化木中国东南沿海

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江南造山带东段九岭新元古代复式花岗岩源区性质的差异:来自地球化学及锆石Hf同位素的制约

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岩石学报 2017年第11期33卷 3610-3634页

作者：段政邢光福廖圣兵褚平利黄文成朱延辉中国地质调查局南京地质调查中心南京210016

江南造山带东段九岭新元古代花岗岩据其岩石学及野外产出特征可分为3个序次的侵入体,由早到晚依次为黑云母花岗闪长岩、英云闪长岩及黑云母二长花岗岩。本次研究的黑云母花岗闪长岩和英云闪长岩中等富硅(SiO_2分别为66.05%~75.78%和67.3... 详细信息

江南造山带东段九岭新元古代花岗岩据其岩石学及野外产出特征可分为3个序次的侵入体,由早到晚依次为黑云母花岗闪长岩、英云闪长岩及黑云母二长花岗岩。本次研究的黑云母花岗闪长岩和英云闪长岩中等富硅(SiO_2分别为66.05%~75.78%和67.36%~73.94%),而黑云母二长花岗岩极富硅(SiO_2为73.96%~77.83%)。三者铝饱和指数A/CNK分别为1.53、1.71和1.32,A/NK分别为2.04、2.0和1.39,均显示典型过铝质花岗岩特征;三类岩石单元主体属高钾钙碱性系列。黑云母花岗闪长岩和英云闪长岩SiO_2与MgO、TiO_2、CaO、Fe_2O_3T、Al_2O_3、MnO、V成负相关,但黑云母二长花岗岩这种相关性不明显。黑云母花岗闪长岩和英云闪长岩均富轻稀土元素,(La/Yb)N分别平均为10.1和18.7,具弱Eu负异常(δEu分别为0.11～0.88和0.30～0.72),而黑云母二长花岗岩轻重稀土分馏弱((La/Yb)N=4.70),强烈Eu负异常(δEu=0.18～0.61)。三类岩石均富集大离子亲石元素Cs、Rb、Th、U、K、Pb,明显亏损高场强元素Nb、Ta、Sr、Ti,且锆石εHf(t)变化范围极大,分别介于-6.76～9.22、-1.08～6.63和-0.64～7.96之间。研究区北西侧和南东侧岩体锆石Hf同位素组成存在明显差异,表现为岩体北西部的锆石εHf(t)变化范围高于南东部,锆石tDM2模式年龄多集中在1.6～1.8Ga。综合研究推断本区黑云母花岗闪长岩、黑云母二长花岗岩的源区分别为砂质上地壳和泥质上地壳部分熔融产物,而英云闪长岩则为砂泥质源区部分熔融产物。同时,SE侧岩浆起源深度和岩体剥蚀程度均高于NW侧,且SE侧岩体的成岩时代也略早于NW侧,这暗示了新元古代华夏板块和扬子板块碰撞后的伸展过程中,研究区SE侧岩浆起源深度较深,且形成时代较早,并逐渐向NW侧迁移。另外,花岗质岩石源区由砂质向泥质转变的过程可能也是区域陆壳伸展作用逐渐增大的结果。

关键词：岩石成因 S型花岗岩新元古代九岭岩体江南造山带

西南日本夜久野(Yakuno)蛇绿混杂岩锆石U-Pb定年及其对晚古生代-早中生代华南大地构造演化的指示

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大地构造与成矿学 2022年第4期46卷 728-743页

作者：洪文涛余明刚赵希林褚平利内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室南京大学地球科学与工程学院江苏南京210093 中国地质调查局南京地质调查中心江苏南京210016

晚古生代-早中生代的构造运动在华南大地构造演化过程中意义重大,但对其动力学机制却存在两种截然不同的认识,即与特提斯洋闭合有关的碰撞造山以及与华南东缘大洋俯冲相关的增生造山。后一种认识备受争议的主要原因是华南地区缺少晚古... 详细信息

晚古生代-早中生代的构造运动在华南大地构造演化过程中意义重大,但对其动力学机制却存在两种截然不同的认识,即与特提斯洋闭合有关的碰撞造山以及与华南东缘大洋俯冲相关的增生造山。后一种认识备受争议的主要原因是华南地区缺少晚古生代与俯冲直接相关的增生杂岩、高压变质岩等记录,而这些记录在西南日本保存完整。本文通过对西南日本内带朝来地区晚古生代夜久野(Yakuno)蛇绿混杂岩的锆石U-Pb定年,结合区域构造-地层分析,探讨西南日本晚古生代-早中生代构造演化过程。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,朝来地区夜久野蛇绿混杂岩中-上部辉长岩形成于早二叠世(281.8±1.8 Ma);而斜长角闪岩的变质年龄为231.0±5.8 Ma,与西南日本广泛分布的周防带(Suo belt)高压变质时间一致,表明西南日本主要的造山事件发生在印支期。综合夜久野蛇绿混杂岩内不同类型火成岩的年代学及岩石地球化学组成,以及区域构造-地层特征,将该蛇绿岩的构造演化归结为三个阶段:(1)晚石炭世大洋(泛大洋或古太平洋)扩张阶段;(2)早二叠世洋内弧-弧后盆地阶段,夜久野蛇绿混杂岩主体即形成于弧后盆地;(3)早二叠世末期(约280~272Ma),弧后盆地闭合,岛弧-洋岛海山地体与华南大陆东缘碰撞形成新的陆缘弧,这一弧-陆拼贴过程控制着东南沿海地区中二叠世的古地理格局转变。考虑到西南日本晚古生代俯冲增生作用一直持续至中三叠世末期,中三叠世西南日本以及华南东缘的印支造山可能主要受控于泛大洋(或古太平洋)板块的俯冲作用。

关键词：西南日本夜久野蛇绿混杂岩晚古生代华南印支造山

西南日本晚中生代地质演化及其对中国华南构造-岩浆过程的启示

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地质学报 2024年

作者：洪文涛邢光福余明刚褚平利曹现志中国地质调查局南京地质调查中心南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室南京大学地球科学与工程学院中国地质科学院地质研究所中国海洋大学地球科学学院

西南日本位于欧亚大陆边缘,记录了有关大洋俯冲增生、高压变质、弧岩浆作用等复杂的地质过程,是理解东亚陆缘晚中生代构造演化的关键。本研究通过解析日本晚中生代的构造演化,尤其是俯冲增生杂岩过程与火山-沉积层序,探讨了日本构造演... 详细信息

西南日本位于欧亚大陆边缘,记录了有关大洋俯冲增生、高压变质、弧岩浆作用等复杂的地质过程,是理解东亚陆缘晚中生代构造演化的关键。本研究通过解析日本晚中生代的构造演化,尤其是俯冲增生杂岩过程与火山-沉积层序,探讨了日本构造演化过程、背景及其与中国华南构造-岩浆事件之间的联系。研究表明,西南日本在晚中生代时期先后受控于侏罗纪—早白垩世的伊泽纳歧板块俯冲与白垩纪库拉板块的俯冲,前者于晚石炭世开始扩展,从早侏罗世开始俯冲于欧亚大陆之下;后者于晚侏罗世开始扩展,早白垩世晚期开始俯冲,晚白垩世末期沉没于欧亚大陆之下。依据区域构造-地层-岩浆活动特征,西南日本晚中生代由古太平洋板块俯冲所引起的区域构造运动可大致分为三期:早燕山运动(约190 Ma、165～160 Ma)、中燕山运动(约135 Ma)以及晚燕山运动(约110～100 Ma),与中国华南或整个中国东部燕山期构造演化具有一致的表现形式。这些构造事件与大洋上微陆块的拼贴以及洋脊俯冲过程密切相关。古太平洋板块俯冲早期阶段,岩浆前锋从大洋一侧迅速西进至内陆地区,从晚侏罗世开始,受到弧前微陆块碰撞的影响开始后撤,直至白垩纪迁移至日本一带。中国华南白垩纪岩浆作用主要受控于板块断离背景下地幔上涌的控制。

关键词：日本晚中生代燕山期俯冲增生古太平洋中国华南

安徽铜陵冬瓜山铜金矿床流体包裹体微量元素地球化学特征及其地质意义

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岩石学报 2008年第8期24卷 1865-1874页

作者：徐晓春陆三明谢巧勤楼金伟褚平利合肥工业大学资源与环境工程学院合肥230009 安徽省公益性地质调查管理中心合肥230001

安徽铜陵冬瓜山铜金矿床是狮子山矿田中埋藏深度和地质储量最大的矿床,同时发育层控矽卡岩型和斑岩型矿体。该矿床流体成矿从早期到晚期经历了多个矿化阶段。本文选取了钾长石化阶段、矽卡岩化阶段、早石英硫化物阶段和晚石英硫化物阶... 详细信息

安徽铜陵冬瓜山铜金矿床是狮子山矿田中埋藏深度和地质储量最大的矿床,同时发育层控矽卡岩型和斑岩型矿体。该矿床流体成矿从早期到晚期经历了多个矿化阶段。本文选取了钾长石化阶段、矽卡岩化阶段、早石英硫化物阶段和晚石英硫化物阶段矿石中石英的原生流体包裹体进行了 ICP-MS 分析,结果表明,各成矿阶段石英流体包裹体微量元素的陆壳标准化分布曲线具有较好的一致性,显示成矿流体具有统一的来源和演化;流体包裹体的 REE 配分曲线与岩浆岩的稀土元素配分曲线相似,均为平缓右倾型,轻稀土明显富集,LREE/HREE 比值与岩浆岩接近,显示成矿热液具有深部岩浆来源的特征。流体包裹体微量元素的直接分析显示成矿流体为矿质富集的热液流体,且各成矿阶段热液流体中的成矿元素含量高低的变化与相应阶段的矿化强度及矿石品位高低变化相一致,早石英硫化物阶段是矿质集中富集的最佳阶段,至晚石英硫化物阶段可能有浅部热液流体的混入。

关键词：流体包裹体微量元素和稀土元素成矿流体特征和演化冬瓜山铜金矿床

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浙江儒岙镇幅1:50 000地质图数据库

中国地质 2021年第S02期48卷 32-41页

作者：褚平利段政余明刚朱延辉洪文涛中国地质调查局南京地质调查中心江苏南京210016 中国地质科学院北京100037 南京大学江苏南京210016

浙江儒岙镇幅(H51E016004)1:50 000区域地质图数据库是按照《1:50 000区域地质调查技术要求》(DD 2019-01)、《数字地质图空间数据库》(DD 2006-06)和地质行业的其他统一标准及要求,在充分搜集和利用1:200 000、1:250 000等区域地质调... 详细信息

浙江儒岙镇幅(H51E016004)1:50 000区域地质图数据库是按照《1:50 000区域地质调查技术要求》(DD 2019-01)、《数字地质图空间数据库》(DD 2006-06)和地质行业的其他统一标准及要求,在充分搜集和利用1:200 000、1:250 000等区域地质调查工作成果资料以及遥感解译的基础上,采用数字地质调查系统(DGSS)进行野外路线地质调查、实测剖面和数据库建设。重点对本图幅内火山岩、沉积岩、侵入岩和构造形迹进行了详细的调查与研究。查明了工作区中-新生代火山岩火山机构类型与范围、火山岩相及火山岩性特征,划分出3个Ⅰ级火山构造、4个Ⅱ级火山构造、13个Ⅲ级火山构造,识别出9种不同类型的火山岩相。图幅数据库的数据内容包含有14个非正式填图单位、8个正式地层单位,以及155件各类样品,数据量为181 MB。该图是运用"火山机构-火山岩相-火山岩性"三维一体填图方法在中国东南沿海陆相火山岩区的示范,同时也是中国地质调查局在陆相火山岩区开展智能化区域地质调查的试点图幅,反映了1:50 000区域地质调查最新示范性成果,对后续该区域的地质调查与研究工作也具有参考和借鉴意义。

关键词： 1:50000 地质图 H51E016004 数据库儒岙镇幅浙江

浙江晚中生代雁荡山地貌成因及其与火山构造协同性演化规律

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地质学报 2022年第6期96卷 2021-2038页

作者：段政张翔卢琴飞陈荣余明刚洪文涛褚平利中国地质调查局南京地质调查中心江苏南京210016 雁荡山世界地质公园管理委员会浙江温州325614

浙江雁荡山是东南沿海一座典型的晚中生代破火山,以发育丰富的白垩纪流纹质火山岩地貌为特色,主要包括火山岩相剖面和火山岩地貌两种类型地质遗迹。本次通过详细的野外地质调查、岩石学研究及遥感图像分析,进一步将其中火山岩相剖面划... 详细信息

浙江雁荡山是东南沿海一座典型的晚中生代破火山,以发育丰富的白垩纪流纹质火山岩地貌为特色,主要包括火山岩相剖面和火山岩地貌两种类型地质遗迹。本次通过详细的野外地质调查、岩石学研究及遥感图像分析,进一步将其中火山岩相剖面划分为溢流相、基底涌流相、火山碎屑流相、空落相剖面地质遗迹四小类;火山岩地貌分为叠嶂、锐峰和岩洞地貌地质遗迹三小类,并综合分析了其分布规律与成因演化过程。研究表明这些地质遗迹的分布和演化明显受到火山构造与火山岩相的控制。另外,研究区显著发育3级夷平面,反映其至少经历过3期隆升-剥蚀事件,是太平洋板块、菲律宾海板块与欧亚大陆板块相互作用的动力学过程及印度板块碰撞远程效应的综合影响结果,同时其也是研究流纹质火山岩地貌成因与演化过程的理想基地。

关键词：地貌演化流纹岩晚中生代雁荡山东南沿海

铜陵冬瓜山层控矽卡岩型铜金矿床的成因机制:硫同位素制约

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岩石学报 2010年第9期26卷 2739-2750页

作者：徐晓春尹滔楼金伟陆三明谢巧勤褚平利合肥工业大学资源与环境工程学院合肥230009 安徽省公益性地质调查管理中心合肥230001

冬瓜山铜金矿床是铜陵矿集区乃至长江中下游成矿带中的一个重要矿床。矿床上部受石炭系层位控制,发育层状、似层状层控矽卡岩型矿体;下部受岩体及其接触带控制,在岩体及其接触带围岩中发育脉状、细脉浸染状矿体。上部层控矽卡岩型矿体... 详细信息

冬瓜山铜金矿床是铜陵矿集区乃至长江中下游成矿带中的一个重要矿床。矿床上部受石炭系层位控制,发育层状、似层状层控矽卡岩型矿体;下部受岩体及其接触带控制,在岩体及其接触带围岩中发育脉状、细脉浸染状矿体。上部层控矽卡岩型矿体中的矿石类型以含铜(金)石英硫化物为主,矿石硫化物矿物的硫同位素组成显示主要成矿阶段的硫同位素基本达到了平衡。矿石矿物中的硫化物和硫酸盐的硫同位素组成对比表明,冬瓜山矿床与斑岩型矿床相似,而与Sedex型和VHMS型矿床不同。结合矿床成矿物理化学条件和矿石矿物共生组合关系,根据硫同位素储库效应,认为冬瓜山矿床硫化物阶段成矿热液中的含硫物种以H2S为主(XH2S>0.99),硫化物的结晶沉淀对成矿热液的δ34S值影响不大。应用大本模式,高温岩浆来源的热液与熔体之间的硫同位素分馏Δ34S为0‰～+5‰,依据岩浆岩全岩硫同位素组成可以确定岩浆来源热液的硫同位素组成为+0.3‰～+12.0‰。在高温(600～350℃)硅酸盐阶段和氧化物阶段,硬石膏与成矿热液之间的硫同位素分馏Δ34S为+5.0‰～+19.0‰,而在高温(450～350℃)氧化物阶段后期及低温(350～200℃)硫化物阶段,黄铁矿与成矿热液之间的硫同位素分馏Δ34S分别为-1.0‰～0‰和0‰～+1.5‰。据此计算的含硫矿物硫同位素组成理论值与冬瓜山矿床实测值基本一致,显示成矿热液流体中的硫源为岩浆来源。综合前人对区域及冬瓜山矿床的研究,本文认为冬瓜山矿床为与燕山期岩浆作用密切相关的层控矽卡岩型铜金矿床。岩浆及其平衡热液中较高的总硫同位素组成暗示岩浆混染了区域沉积地层中广泛发育的膏盐成分。虽然硫同位素组成特征显示区域沉积岩成岩过程中经历了明显的海水沉积作用和细菌硫酸盐还原作用,但冬瓜山矿床矿石没有保存海西期沉积成矿的硫同位素证据。

关键词：硫同位素物理化学条件矿床成因冬瓜山铜金矿床

“皖南高原”的发现及其演化史初探-来自皖南及其邻区燕山期两期花岗岩的证据

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地质通报 2024年第2期43卷 390-400页

作者：王存智朱清波靳国栋褚平利刘凯中国地质调查局南京地质调查中心

为了探讨中国东部高原南部边界,收集整理皖南及邻区燕山期花岗岩的资料,并综合分析。结果显示,皖南燕山期花岗岩大致以132 Ma为界分为早(150~132 Ma)、晚(132~120 Ma)2期:早期的花岗岩主要是花岗闪长岩、二长花岗岩和少量二云母花岗岩,... 详细信息

为了探讨中国东部高原南部边界,收集整理皖南及邻区燕山期花岗岩的资料,并综合分析。结果显示,皖南燕山期花岗岩大致以132 Ma为界分为早(150~132 Ma)、晚(132~120 Ma)2期:早期的花岗岩主要是花岗闪长岩、二长花岗岩和少量二云母花岗岩,大多具有埃达克岩的特征;晚期花岗岩主要是富钾质的花岗岩,属于A型花岗岩。指示中国东部高原的南界不在长江中下游一线,而应当延伸到皖南及邻区。“皖南高原”大约形成于150~132 Ma期间,在132 Ma左右发生了垮塌,高原的界线向北退缩到长江中下游一线。中国东部高原整体垮塌在125 Ma左右,但是还残留有一些加厚的地区,主要分布在高原东侧的辽东、胶东、苏北、宁镇一带。

关键词：皖南花岗岩埃达克岩 A型花岗岩燕山期地质调查工程