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伸展褶劈理(C’面理)在递进变形过程中的行为及其对剪切带面理(S面理)的影响

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岩石学报 2021年第12期37卷 3645-3655页

作者：侯泉林刘宏伟郭谦谦中国科学院计算地球动力学重点实验室中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

伸展褶劈理(extensional crenulation cleavage,简称C’面理)作为韧性剪切带内常见的构造面理之一,在递进变形过程中是否旋转以及其如何影响剪切带面理(S面理)是尚未解决的构造地质前沿问题。本文统计了不同剪切带中C’面理、S面理和C面... 详细信息

伸展褶劈理(extensional crenulation cleavage,简称C’面理)作为韧性剪切带内常见的构造面理之一,在递进变形过程中是否旋转以及其如何影响剪切带面理(S面理)是尚未解决的构造地质前沿问题。本文统计了不同剪切带中C’面理、S面理和C面理(糜棱岩面理)的夹角。结果发现,从剪切带边缘向中心随着应变逐渐增大,C’面理与剪切平面(C面理)的夹角(α)呈近正态单峰式分布,表明C’面理在递进变形过程中不旋转。在C’面理发育的情况下,S面理与C面理的夹角(β)随着应变的增加逐渐增大,即S面理在C’面理形成后发生反向旋转,因此原用于计算剪应变的公式:tan 2β=2γ失效。强弱互层材料的应变分配结果显示,一般剪切条件下,粘性分层与剪切平面的夹角(β)减小到20°时,强硬层的运动学涡度接近于0,即表现为纯剪切,而软弱层表现为近简单剪切;β小于10°时,强硬层发生反向旋转。由此可见,伸展褶劈理是不均匀岩层在递进变形过程中应变分配(strain partitioning)的结果。随着递进变形的进行,S面理与C面理的夹角逐渐减小,强硬层被分配以更多的纯剪切而布丁化,随后内部产生微型剪切条带并扩展形成C’面理,承担应变分配的简单剪切。至此,随着应变分配的完成,C面理上的剪切作用自行停止,因此C’面理不发生旋转,而S面理在C’面理的制约下开始反向旋转。

关键词：韧性剪切带伸展褶劈理(C’面理) 递进变形剪切带面理(S面理) 应变分配

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北山中部古硐井群物源区性质与构造意义

岩石学报 2022年第4期38卷 1253-1279页

作者：霍宁郭谦谦陈艺超宋东方中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029

增生造山带中陆源碎屑岩物源区特征的研究可为解剖造山带结构甚至大陆地壳的形成和演化提供关键证据。北山造山带中部的古硐井群被认为是前寒武纪稳定沉积盖层,是北山造山带存在微陆块的重要依据。本文围绕古硐井群的物源区特征,进行了... 详细信息

增生造山带中陆源碎屑岩物源区特征的研究可为解剖造山带结构甚至大陆地壳的形成和演化提供关键证据。北山造山带中部的古硐井群被认为是前寒武纪稳定沉积盖层,是北山造山带存在微陆块的重要依据。本文围绕古硐井群的物源区特征,进行了碎屑颗粒和重矿物统计、全岩主微量元素地球化学分析、碎屑锆石U-Pb年代学和Hf同位素测试。古硐井群碎屑岩的碎屑颗粒多呈棱角状,主要为石英、长石,同时含大量硅质岩碎屑和一定数量的火山岩碎屑;重矿物组成以褐铁矿、锆石、白钛石、尖晶石为主,角闪石、电气石、辉石次之,暗示物源区可能存在蛇绿岩、增生杂岩。全岩主量元素以高硅、高铝、富碱、低锰为特征,结合REE、Cr、Co、Sc和Th等惰性元素含量特征共同指示了长英质的物源区。最年轻的碎屑锆石年龄为443.9±13Ma,表明古硐井群最大沉积时限为晚奥陶世。碎屑锆石的年龄高度集中于470Ma附近,且该区间锆石ε_(Hf)(t)值多为正值,指示物源区存在大量新生地壳物质。本文推测古硐井群可能形成于增生楔楔顶盆地;研究结果支持北山造山带是古生代持续增生造山的产物这一认识。

关键词：北山造山带碎屑岩碎屑锆石重矿物分析增生楔楔顶盆地

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滇西无量山地区的构造变形和变质作用

地质科学 2013年第2期48卷 354-361页

作者：侯泉林钟大赉郭谦谦中国科学院计算地球动力学重点实验.中国科学院大学地球科学学院北京100049 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029

无量山构造带位于滇西兰坪一思茅盆地中段西侧北北西一南南东走向的复背斜。在复背斜中部发育北北西一南南东向的左旋走滑韧性剪切带。中部剪切带变质作用达绿帘角闪岩相的蓝晶石带高于绿片岩相黑云母带的围岩。用共生的黑云母一石榴石... 详细信息

无量山构造带位于滇西兰坪一思茅盆地中段西侧北北西一南南东走向的复背斜。在复背斜中部发育北北西一南南东向的左旋走滑韧性剪切带。中部剪切带变质作用达绿帘角闪岩相的蓝晶石带高于绿片岩相黑云母带的围岩。用共生的黑云母一石榴石温压计计算得到中部剪切变质带西缘变质温度为600℃-650cc，压力为5．6kba；东缘温度为550℃-600℃，压力为5kba左右。结合同构造期石榴石变斑晶的环带成分和多硅白云母b。值的分析，首次在滇西提出该剪切变质带是进变质的，以不均一的、非连续的变质作用为主要特征，与区域变质作用不同。无量山中部韧性剪切变质带的进变质作用与剪切带中岩石的变形强度有关。岩石变形愈强，变形能就愈大，随之转化成的热量就愈大，该热能参与到岩石变质作用中，提高了岩石的变质程度。这一思路有可能成为研究变形与变质作用的一条有效途径。

关键词：无量山构造带多米诺骨牌蓝晶石带多硅白云母b0值韧性剪切变质带

闽江河口围垦养虾塘水体溶存N2O浓度及水-气界面N2O通量研究

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闽江河口围垦养虾塘水体溶存N2O浓度及水-气界面N2O通量研究

作者：郭谦谦福建师范大学

学位级别：硕士

随着人类对水产品需求量的增加,世界范围内水产养殖塘面积呈现逐渐扩大的趋势。已有研究证实,养殖塘是温室气体潜在的排放源。氧化亚氮(NO)作为重要的温室气体之一,其浓度的增加会对全球气温升高、臭氧层破坏和酸沉降产生重要影响。对... 详细信息

随着人类对水产品需求量的增加,世界范围内水产养殖塘面积呈现逐渐扩大的趋势。已有研究证实,养殖塘是温室气体潜在的排放源。氧化亚氮(NO)作为重要的温室气体之一,其浓度的增加会对全球气温升高、臭氧层破坏和酸沉降产生重要影响。对水产养殖系统水体NO浓度、传输及排放进行全面地研究,对于探讨河口区围垦养殖塘NO生物地球化学循环具有参考价值,同时也为相关部门开展围垦水产养殖塘的科学管理及温室气体减排工作提供基础数据。本文以闽江河口鳝鱼滩湿地围垦水产对虾(Litopenaeus vannamei)养殖塘(以下简称虾塘)为研究对象,在养殖期(2017年61月)综合运用野外原位观测和室内实验分析方法开展研究,采用顶空平衡-气相色谱法测定虾塘水体溶存NO浓度及饱和度;采用扩散悬浮箱法和倒置漏斗法分别测定了水-气界面NO扩散和气泡通量,探究了虾塘水体NO进入大气库的主要途径。主要研究结果如下:(1)虾塘各环境因子具有明显的时空动态特征。时间上,6月份平均风速、气压、pH、电导率和TDN显著低于91月份,DO、NO-N、NH-N和PO-P各月之间不具有显著性差异;空间上,除水体DO表层显著高于底层外,其它水体环境因子各层均无显著性差异。(2)虾塘水体溶存NO浓度变化范围为5.084.12 nmol·L,平均值为8.33±0.07 nmol·L,水体NO饱和度变化范围为105.4035.67%,平均值为180.33±1.43%,虾塘整体上表现为NO的排放源。时间上,虾塘水体溶存性NO浓度及饱和度波动较大,91月份水体溶存NO浓度及饱和度总体高于6月份;空间上,水体溶存NO浓度及饱和度垂直方向上均未出现分层现象。(3)虾塘水-气界面NO扩散通量变化范围为0.852.06μg·m·h,气泡通量变化范围为0.00004.00039μg·m·h,NO总通量的值在0.852.06μg·m·h之间。91月份是总通量高值区,其他月份均较低。NO总通量、扩散通量与风速显著正相关,风力对水-气接触面积和沉积物碳酸盐溶解速度的改变,增加了水体表面NO的排放通量。(4)采用扩散悬浮箱法和倒置漏斗法分别测定虾塘养殖期NO进入大气中2个途径的通量,结果显示,NO扩散通量和气泡通量平均值分别为2.74±1.26μg·m·h和0.00015±0.00003μg·m·h,NO扩散通量占总通量的比重为99.99%,NO气泡通量占总通的比重为0.01%,呈现扩散通量显著高于气泡通量(P<0.05)的特征,表明虾塘水体NO进入大气库主要以扩散途径为主。

关键词：养虾塘环境因子水体溶存N2O浓度 N2O通量排放途径

剪切带型金矿中金沉淀的力化学过程与成矿机理探讨

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岩石学报 2018年第7期34卷 2165-2180页

作者：程南南刘庆侯泉林卫巍石梦岩何苗郭谦谦中国科学院计算地球动力学重点实验室中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029

剪切带型金矿是一种重要的金矿床类型,有关该类型金矿的成因问题已开展了大量研究,但对于剪切带中金的沉淀析出机制和成矿过程仍存在较大争议,对于赋矿部位的构造属性与矿床关系的研究尚显薄弱。对此笔者整理分析了近年来国内外有关剪... 详细信息

剪切带型金矿是一种重要的金矿床类型,有关该类型金矿的成因问题已开展了大量研究,但对于剪切带中金的沉淀析出机制和成矿过程仍存在较大争议,对于赋矿部位的构造属性与矿床关系的研究尚显薄弱。对此笔者整理分析了近年来国内外有关剪切带型金矿的研究进展,并结合我国胶东金矿的研究实例,运用断层阀和力化学理论分析发现,无论是脆性还是韧性剪切带,无论是脉型还是蚀变岩型金矿,其成矿的关键部位均与构造应力集中而导致的脆性破裂(特别是R、T、R’破裂的产生)和碎裂作用以及(多期)岩体侵位密切相关,并且脆性破裂所导致的压力骤降从而引发流体闪蒸的力化学过程可能是造成金沉淀析出成矿的有效机制,其中多期岩体侵位所提供的流体是成矿的物质基础。此外,从国内外实例可以看出,剪切带中的脆性破裂不仅发生于脆性或脆韧性构造域,也可以发生在较深层次的韧性构造域中,尽管韧性域中产生脆性破裂的原因还不十分清楚,但这可能是韧性剪切带成矿的关键机制之一。最后,综合岩体、流体、剪切带三者对成矿的耦合作用,文中提出剪切带型金矿的成矿机理为:(多期)岩体侵位-热液活动-构造剪切-应力集中-脆性破裂(碎裂)产生-压力骤降-流体闪蒸-元素(金)析出,如此循环往复方可形成大型剪切带型金矿。

关键词：剪切带型金矿应力集中沸腾作用闪蒸作用力化学成矿机理

西准噶尔野鸭沟地区褶皱冲断构造的特征及意义

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地质通报 2009年第12期28卷 1894-1903页

作者：张继恩肖文交韩春明毛启贵敖松坚郭谦谦中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国科学院研究生院北京100049 北京矿产地质研究院北京100012

西准噶尔地区的褶皱冲断带多被认为是向东南逆冲的。在东部野鸭沟发育的褶皱冲断构造中识别出顶端指向北西的褶皱组合。褶皱自北西向南东逐渐由直立褶皱转变为斜歪褶皱,最后褶皱北西翼发生倒转而倾向南东,表明它们的极性指向北西;褶皱... 详细信息

西准噶尔地区的褶皱冲断带多被认为是向东南逆冲的。在东部野鸭沟发育的褶皱冲断构造中识别出顶端指向北西的褶皱组合。褶皱自北西向南东逐渐由直立褶皱转变为斜歪褶皱,最后褶皱北西翼发生倒转而倾向南东,表明它们的极性指向北西;褶皱翼间角也由110°转变为60°左右,显示野鸭沟褶皱自北西向南东变形程度逐渐增强。根据卷入褶皱冲断带最年轻的地层为石炭系,又被307 Ma的闪长岩穿切的事实,认为该褶皱冲断带形成于晚石炭世的顶端指向北西的剪切环境。

关键词：西准噶尔野鸭沟褶皱冲断带

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山脉与造山带及有关问题讨论

岩石学报 2021年第8期37卷 2287-2302页

作者：侯泉林郭谦谦陈艺超程南南石梦岩李继亮中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 河南理工大学资源与环境学院焦作454003 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

正确处理山脉和造山带之间的关系,是深刻理解和准确把握板块构造理论的内涵本质和理论体系的基础和前提。最伟大的创新必然是建立在最深刻的继承基础之上。本文详细回顾了从山脉到造山带的研究历史,梳理了两者的关系,并在此基础上简单... 详细信息

正确处理山脉和造山带之间的关系,是深刻理解和准确把握板块构造理论的内涵本质和理论体系的基础和前提。最伟大的创新必然是建立在最深刻的继承基础之上。本文详细回顾了从山脉到造山带的研究历史,梳理了两者的关系,并在此基础上简单总结了一些目前造山带研究中的共性问题。山脉的研究历史,从形态描述和隆升成因探索的形貌学研究阶段,到内部构造、形成机制的研究和普适性成因的探索,伴随了现代地质学从诞生到槽台学说并最终形成板块构造理论的整个过程。板块构造理论对造山带做出了更为明确的限定,明确了山脉研究中构造地质学的任务和对象。山脉是地貌学/地理学名词,强调的是现时形态和形貌特征,关键是具有一定的高程和陡坡,它可以形成于引张、挤压、剪切等不同的水平应力作用下,也可以形成于垂向应力作用范畴的地幔柱、地外体冲击作用等。然而,造山带是汇聚板块边缘大地构造作用形成的带状地质体,是地质学名词,强调的是动态过程,包括俯冲造山带和碰撞造山带,关键是具有汇聚板块边缘的岩石-构造组合。山脉和造山带是既有交集,又彼此不可包容的两个概念。文中最后列举的一些造山带研究中容易混淆和误解的问题,以及有些不太清晰的概念,亦有征求同行评议、建议之意。

关键词：造山带山脉俯冲变质作用混杂带增生弧

西准噶尔石炭纪洋中脊俯冲岩浆活动:以玛里雅蛇绿岩为例

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岩石学报 2010年第11期26卷 3272-3282页

作者：张继恩肖文交韩春明郭谦谦毛启贵敖松坚中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国科学院研究生院北京100049 北京矿产地质研究院北京100012

玛里雅蛇绿岩位于新疆准噶尔西缘达拉布特断裂东侧的弧前增生楔内,形成于石炭纪,出露岩石类型齐全,其中硅质岩与火山岩相间出露,多表现为非构造接触。地球化学特征表明,它们大致可以分为四个系列:(1)A系列为岛弧英安岩,Th强烈富集,可能... 详细信息

玛里雅蛇绿岩位于新疆准噶尔西缘达拉布特断裂东侧的弧前增生楔内,形成于石炭纪,出露岩石类型齐全,其中硅质岩与火山岩相间出露,多表现为非构造接触。地球化学特征表明,它们大致可以分为四个系列:(1)A系列为岛弧英安岩,Th强烈富集,可能有洋壳沉积物参与,高场强元素Nb亏损,与洋壳的俯冲有关;(2)M系列与典型洋中脊玄武岩的稀土元素配分模式一致,不过Ba强烈富集,可能受到俯冲流体的影响;(3)E系列位于地幔序列N-MORB和E-MORB之间,表明它可能是地幔岩浆的混合产物,未受到地幔岩浆源区之外物质的影响;(4)O系列与典型的洋岛玄武岩基本一致,只是Ta、La和Th含量略偏低,但都处于地幔序列范围内,可能与其他岩浆源有轻微的混合。这种岩浆特征与智利洋中脊俯冲环境下所产生的岩浆特征一致;由于西准噶尔晚古生代仍然发生俯冲消减,因此推测玛里雅蛇绿岩可能形成于洋中脊俯冲环境。

关键词：蛇绿岩石炭纪洋中脊俯冲玛里雅西准噶尔

湖南锡田花岗岩锆石U-Pb年代学及钨锡成矿时代的探讨

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岩石学报 2015年第9期31卷 2620-2632页

作者：牛睿刘庆侯泉林孙金凤伍式崇张宏远郭谦谦王麒中国科学院计算地球动力学重点实验室中国科学院大学北京100049 河南省岩石矿物测试中心郑州450012 湖南省地质矿产勘查开发局四一六队株洲412007 中国地质大学地球科学与资源学院北京100083

华南是世界上最大的花岗岩省之一,其中中生代花岗岩最为发育,与之相伴生的是大量钨锡多金属矿床,花岗岩的成因演化因与这些矿床的成矿作用密切相关而备受关注。湖南锡田花岗岩体是该区的一个典型岩体,主要由黑云母花岗岩、黑云母二长花... 详细信息

华南是世界上最大的花岗岩省之一,其中中生代花岗岩最为发育,与之相伴生的是大量钨锡多金属矿床,花岗岩的成因演化因与这些矿床的成矿作用密切相关而备受关注。湖南锡田花岗岩体是该区的一个典型岩体,主要由黑云母花岗岩、黑云母二长花岗岩和细粒花岗岩组成,并伴生有钨锡矿床。本文以湖南锡田花岗岩体为研究对象,对其中不同类型的岩石进行了详细的岩石学和锆石SIMS与LA-ICP-MS U-Pb定年工作。分析结果表明,锡田花岗岩体存在晚三叠世（227~233Ma）和晚侏罗世（150~154Ma）两期岩浆活动,早期的岩浆活动主要分布在岩体北部和中部,晚期岩浆活动仅在岩体中部及东部矿体附近可见,两期岩浆活动具有相同的岩性组合。另外,对含矿花岗岩的锆石U-Pb定年结果表明该地区可能存在晚三叠世的成矿作用,结合前人的工作推断锡田地区钨锡矿的形成受晚三叠世和晚侏罗世两期岩浆事件的影响。

关键词：锡田花岗岩锆石U-Pb年龄年代格架成矿时代湖南