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海南岛抱板杂岩记录的多期构造热事件:锆石和独居石U-Pb年代学的制约

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岩石学报 2024年第1期40卷 119-139页

作者：陈龙耀刘晓春胡娟夏蒙蒙韩建恩中国地质科学院地质力学研究所北京100081 自然资源部古地磁与古构造重建重点实验室北京100081

抱板杂岩(抱板群)是海南岛目前已发现的最古老前寒武纪结晶基底,记录了多期构造热事件,是研究海南岛大地构造属性的重要窗口。本文通过对海南岛冲卒岭地区抱板杂岩变质沉积岩、变质基性岩和伟晶岩脉的锆石和独居石LA-ICP-MS U-Pb年代学... 详细信息

抱板杂岩(抱板群)是海南岛目前已发现的最古老前寒武纪结晶基底,记录了多期构造热事件,是研究海南岛大地构造属性的重要窗口。本文通过对海南岛冲卒岭地区抱板杂岩变质沉积岩、变质基性岩和伟晶岩脉的锆石和独居石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,来确定抱板杂岩所经历的多期构造热事件及其所代表的构造意义。研究结果显示,抱板杂岩主要由中元古代变质沉积岩、花岗质片麻岩和变质基性岩组成,经历了中元古代晚期-新元古代早期(1.3~0.9Ga)、早古生代(470~440Ma)、三叠纪(~230Ma)等多期构造热事件的改造。中元古代晚期-新元古代早期构造热事件与罗迪尼亚超大陆的汇聚有关;早古生代构造热事件与东冈瓦纳古陆北缘的增生造山作用有关;三叠纪构造热事件是印支陆块与华南陆块碰撞拼合的远程响应。综合上述研究成果和区域对比分析,认为海南岛与印支陆块具有相似的前寒武纪结晶基底和多期构造热事件的记录,表明二者具有明显的亲缘关系。

关键词：锆石和独居石U-Pb年龄构造热事件构造属性抱板杂岩海南岛

东昆仑二叠系格曲组火山岩年代学、地球化学特征及其构造意义

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地球学报 2024年第2期45卷 152-164页

作者：张耀玲倪晋宇胡道功韩建恩高万里王超群中国地质科学院地质力学研究所北京100081 五矿勘查开发有限公司北京100089 自然资源部活动构造与地质安全重点实验室北京100081

东昆仑古特提斯造山带经历了从洋壳俯冲到陆-陆碰撞及后碰撞伸展的造山过程,但对古特提斯洋闭合时间一直存在争议,争论的焦点集中在晚二叠世格曲组沉积盆地原型及中上二叠统之间不整合关系代表的构造事件。本文对东昆仑红石山地区格曲... 详细信息

东昆仑古特提斯造山带经历了从洋壳俯冲到陆-陆碰撞及后碰撞伸展的造山过程,但对古特提斯洋闭合时间一直存在争议,争论的焦点集中在晚二叠世格曲组沉积盆地原型及中上二叠统之间不整合关系代表的构造事件。本文对东昆仑红石山地区格曲组火山岩开展了锆石U-Pb年代学与岩石地球化学研究,结果表明,岩石富集Rb、Th、Ba等大离子亲石元素(LILE)而亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素(HFSE),具有大陆岩浆弧的地球化学特征。火山岩具有高Ba/Th比值(53.6)、Th/Ce比值(0.23)、Nb/Ta比值(18.35)及低Dy/Yb比值(1.42),表明晚二叠世火山岩由枕状玄武岩和洋底沉积物等洋壳物质俯冲至60 km左右深度时熔融所形成。锆石U-Pb定年表明,格曲组下部碎屑岩段流纹质凝灰岩和英安质沉凝灰岩206Pb/238U加权平均年龄分别为(257.5±2.5)Ma和(256.2±4.8)Ma,上部灰岩段粗安质晶屑凝灰岩206Pb/238U加权平均年龄为(251.8±2.3) Ma。结合区域上已报道的格曲组及花岗岩研究成果,认为古特提斯洋在晚二叠世开始向北俯冲消减,沉积于弧前盆地的格曲组为古特提斯洋向北初始俯冲的沉积响应,而格曲组与下伏地层之间的角度不整合关系记录了古特提斯洋晚二叠世开始向北俯冲这一构造事件。

关键词：锆石U-Pb年龄地球化学弧前盆地格曲组东昆仑

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液压成因含矿构造主要特征——以华南热液钨矿和铀矿为例

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地质力学学报 2024年第1期30卷 15-37页

作者：陈柏林中国地质科学院地质力学研究所北京100081

液压致裂是整个地壳−岩石圈范围内一种重要的变形破裂方式,也是一些热液矿床的重要含矿构造。通过分析液压致裂构造的形成机制和液压成因含矿构造的类型(液压致裂型和液压撑开型),以华南地区典型热液钨、铀矿为例,基于野外精细调查,明... 详细信息

液压致裂是整个地壳−岩石圈范围内一种重要的变形破裂方式,也是一些热液矿床的重要含矿构造。通过分析液压致裂构造的形成机制和液压成因含矿构造的类型(液压致裂型和液压撑开型),以华南地区典型热液钨、铀矿为例,基于野外精细调查,明确了包括石门寺钨矿、行洛坑钨矿和邹家山铀矿等的液压成因含矿构造的基本特征。新生性液压致裂含矿构造的主要特征表现为形态复杂(有弧形、分叉树枝形、放射状、菊花形和蟹腿状等)、规模较小、宏观力学性质以张性破裂为主、走向和倾向多变、方向性不明显、仅局部区域发育优势方位、常伴生有热液隐爆角砾岩;因此,可以从弧形分叉或不规则形态、总体较小规模、产状多向性、分布不均匀性和伴生热液隐爆角砾岩这5个标志来识别液压致裂含矿构造。对比分析液压致裂含矿构造与应力致裂含矿构造的差异认为,液压致裂含矿构造发育比较局限,而液压撑开型含矿构造相对普遍,热液蚀变分带与该含矿构造是液压致裂还是应力致裂无明显相关性;压性成因构造在成矿期表现出的张性力学性质有些是成矿流体超压作用的结果,而并非区域构造应力场的改变;液压致裂导致的断裂末端的扩展破裂与成矿流体的耦合作用为成矿末端效应的构造控制机制。

关键词：液压致裂构造含矿构造裂隙形态热液隐爆角砾岩鉴别标志华南热液矿床

LA-ICP-MS石榴子石U-Pb定年方法在异剥钙榴岩和矽卡岩年代学研究中的应用

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地球学报 2024年第3期45卷 386-396,I0001-I0004页

作者：王森张拴宏蔡梦颖申佳奇张琪琪杨静中国地质科学院地质力学研究所北京100081 自然资源部古地磁与古构造重建重点实验室北京100081 中国地质调查局极地地学研究中心北京100081 中国地质大学(北京) 北京100083

本文利用Coherent GeoLas HD型193 nm ArF准分子激光剥蚀系统和Agilent 7900型四极杆电感耦合等离子体质谱仪,建立了LA-ICP-MS石榴子石U-Pb定年方法。利用该方法,对采自冀北地区晚古生代镁铁质-超镁铁质混杂岩体中的异剥钙榴岩和闽西南... 详细信息

本文利用Coherent GeoLas HD型193 nm ArF准分子激光剥蚀系统和Agilent 7900型四极杆电感耦合等离子体质谱仪,建立了LA-ICP-MS石榴子石U-Pb定年方法。利用该方法,对采自冀北地区晚古生代镁铁质-超镁铁质混杂岩体中的异剥钙榴岩和闽西南马坑式铁矿含矿石榴子石矽卡岩这两种岩石中的石榴子石开展U-Pb定年研究。在冀北地区晚古生代镁铁质-超镁铁质混杂岩体中的异剥钙榴岩中,获得石榴子石下交点年龄为(387.6±5.4) Ma (D496-1, MSWD=1.1, N=30)和(409.3±7.8) Ma (D493-1, MSWD=2.0, N=60),在马坑铁矿石榴子石矽卡岩中,获得石榴子石下交点年龄为(128.6±2.1) Ma (ZK7921-b24, MSWD=2.0, N=60)和(128.7±3.2)Ma(ZK7922-b1,用锆石91500校正,MSWD=1.8,N=42);在潘田铁矿的石榴子石矽卡岩中,获得石榴子石的下交点年龄为(128.7±1.7)Ma (PT-b1, MSWD=1.7, N=30)和(132.1±1.3) Ma(PT-b1样品,用锆石91500校正,MSWD=1.6,N=30)(除了指明使用锆石标样91500校正石榴子石未知样品外,其他皆用石榴子石标样Willsboro校正石榴子石未知样品的U/Pb分馏)。以上结果与Sm-Nd等时线年龄及前人报道的锆石U-Pb年龄在误差范围内一致。对马坑式铁矿石榴子石矽卡岩U-Pb定年结果表明,利用石榴子石标样Willsboro和锆石标样91500作为外标样校正同一样品中石榴子石U/Pb同位素分馏,获得的下交点年龄一致,206Pb/238U年龄的加权平均值也一致,说明石榴子石与锆石之间的基体效应较小,在缺乏石榴子石标样时,可用锆石标样91500代替。在上述研究基础上分析了石榴子石U-Pb定年方法在矽卡岩型矿床成矿时代研究及异剥钙榴岩年代学研究中的应用潜力,认为石榴子石U-Pb定年方法在矽卡岩型矿床及异剥钙榴岩年代学研究中具有巨大的应用推广前景,具有重要的理论指导和实际应用意义。

关键词：石榴子石锆石 U-Pb定年 LA-ICP-MS 异剥钙榴岩矽卡岩

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羌塘地块中西部布木错走滑断裂系的第四纪晚期地表变形特征与构造意义

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地质力学学报 2024年第2期30卷 298-313页

作者：韩帅吴中海王世锋高扬张圣听陆诗铭张铭杲中国地质科学院地质力学研究所北京100081 自然资源部活动构造与地质安全重点实验室北京100081 中国地质调查局新构造与地壳稳定性研究中心北京100081 北京大学地球与空间科学学院北京100871 中国地质大学北京100083

班公-怒江缝合带(班怒带)是青藏高原内部羌塘地块与拉萨地块之间的重要边界,研究该边界带上共轭走滑断裂第四纪晚期的几何结构与变形特性对于理解高原内部在印度-欧亚板块碰撞作用下形成的空间差异响应和构造模型具有重要意义。位于班... 详细信息

班公-怒江缝合带(班怒带)是青藏高原内部羌塘地块与拉萨地块之间的重要边界,研究该边界带上共轭走滑断裂第四纪晚期的几何结构与变形特性对于理解高原内部在印度-欧亚板块碰撞作用下形成的空间差异响应和构造模型具有重要意义。位于班怒带西段的布木错断裂系包括北东向布木错断裂和北西向纳屋错断裂,通过遥感解译和野外地质调查,明确了这两条断裂在第四纪晚期的构造特征和最新的地表变形特征。结果显示,两条断裂自第四纪晚期以来的活动特征明显,并且近期都经历过一次大地震,产生了地表破裂。据此推测班怒带西段北西、北东两组断裂的最新活动强度接近,羌塘地块南部边界现今变形可能受控于两组断裂的共同影响,并已延伸至块体内部。以上发现进一步证明,青藏高原内部物质受中—下地壳流的驱动作用,通过走滑断层和正断层持续向北扩展。

关键词：班公-怒江缝合带布木错断裂纳屋错断裂共轭走滑地表破裂青藏高原

山东龙郓煤业10·20冲击地压事故区域应力背景与防控研究

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地质力学学报 2024年第3期30卷 473-486页

作者：孟静张鹏王继明丰成君范玉璐戚帮申孙明乾中国地质科学院地质力学研究所北京100081 自然资源部活动构造与地质安全重点实验室北京100081 自然资源部新构造与地壳稳定性科技创新团队北京100081 中国联合工程有限公司浙江杭州310051 北京市勘察设计研究院有限公司北京100081

矿山巷道、交通隧道等地下硐室围岩稳定与岩体所处区域地应力环境息息相关。分析区域深部地应力与地下硐室走向、形状等因素的关系,有助于提前规避硐室开挖风险。文章以山东龙郓煤业10·20冲击地压事故为背景,通过地应力测量与监测工作... 详细信息

矿山巷道、交通隧道等地下硐室围岩稳定与岩体所处区域地应力环境息息相关。分析区域深部地应力与地下硐室走向、形状等因素的关系,有助于提前规避硐室开挖风险。文章以山东龙郓煤业10·20冲击地压事故为背景,通过地应力测量与监测工作,初步揭示了山东西部地壳浅表层现今地应力环境,结合龙郓煤业矿区附近现今地应力场特征,探讨此次冲击地压事故产生的区域应力背景,并从地应力角度提出相应的防控建议。研究结果表明:测量深度范围内主应力大小总体上与深度成正比线性关系,最大水平主应力值为3.48~20.76 MPa,随深度增加梯度为0.0182 MPa/m;最小水平主应力值为3.44~14.95 MPa,随深度增加梯度为0.0130 MPa/m;区内最大水平主应力方位为北东43°~89°,平均方位为北东75°;地壳浅表层构造作用以水平构造作用为主,但随着深度的增加,逐渐向垂直构造作用转变;龙郓煤业10·20冲击地压事故的诱发机制主要是垂向应力大于水平主应力,现今处于拉张应力环境,尤其是巷道走向平行于最大水平主应力方向;建议龙郓煤业巷道轴线与最大水平主应力方向的夹角为60°~90°,同时巷道顶板可以采用拱形顶板,确保巷道岩体稳定。

关键词：山东西部冲击地压地应力测量与监测地应力场特征岩体稳定性

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桂西隆林-西林锑金矿集区成矿控制因素探讨

地质力学学报 2024年第3期30卷 427-442页

作者：刘小虎王新宇肖昌浩张文高刘向冲于萍萍毛承安付伟桂林理工大学地球科学学院广西桂林541004 中国地质科学院地质力学研究所动力成岩成矿实验室北京100081 有色金属矿产勘查与资源高效利用省部共建协同创新中心广西桂林541004 广西壮族自治区地质调查院广西南宁530023 自然资源部古地磁与古构造重建重点实验室北京100081 自然资源部深地科学与探测技术实验室北京100094 广西壮族自治区第四地质队广西南宁530031

华南锑成矿省锑资源储量占全国83%以上,位于成矿省西南部的滇黔桂锑矿带是华南锑成矿省的重要组成部分。文章以滇黔桂锑矿带中部桂西隆林-西林锑金矿集区为例,系统分析了区内82个矿床(点)的赋矿层位、赋矿围岩岩性、容矿构造特征及锑、... 详细信息

华南锑成矿省锑资源储量占全国83%以上,位于成矿省西南部的滇黔桂锑矿带是华南锑成矿省的重要组成部分。文章以滇黔桂锑矿带中部桂西隆林-西林锑金矿集区为例,系统分析了区内82个矿床(点)的赋矿层位、赋矿围岩岩性、容矿构造特征及锑、金矿床共伴生关系,结合3个典型矿床调查及岩浆岩时空分布,探讨锑成矿作用与碎屑岩、岩浆岩的成因联系。研究结果表明:具有高锑背景值的炭质泥页岩和富黄铁矿砂岩是研究区锑成矿的有利岩性,为锑成矿提供了物质来源。岩浆作用对锑成矿既可以起到直接作用(Sb和S来源)也可以起到间接作用(热源),两者均有利于锑矿床的形成。容矿构造分析显示研究区经历了印支期南北向挤压,随后叠加中晚侏罗世北西—南东向挤压。北西西—南东东向和北东—南西向断裂及其交汇处是有利的容矿空间。隆林-西林矿集区锑、金矿床统计显示,区内以独立的锑、金矿床为主,暗示研究区锑、金成矿流体可能多为不同来源流体。在上述研究基础上,文章提出桂西隆林-西林锑金矿集区勘查有利区域:新州背斜核部下泥盆统郁江组炭质泥页岩和富黄铁矿粉砂岩是锑矿勘查的重点层位;隆林县弄桑-石家寨北西西—南东东向断裂带内隐伏岩体周边和西林县北西西—南东东向斗皇-西林断裂与北东—南西向断裂的交汇部位是锑矿勘查的有利区域。以上成果为研究区内锑金矿床成因和成矿规律认识提供新的思考,为区内锑矿床勘查提供方向。

关键词：锑成矿物质来源锑金共存关系晚侏罗世长英质岩脉隆林-西林矿集区滇黔桂锑矿带华南

羌塘地块中西部布木错走滑断裂系晚第四纪以来地表变形特征与构造意义

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地质力学学报 2024年

作者：韩帅吴中海王世锋高扬张圣听陆诗铭张铭杲中国地质调查局新构造与地壳稳定性研究中心北京大学地球与空间科学学院中国地质大学中国地质科学院地质力学研究所自然资源部活动构造与地质安全重点实验室

班公-怒江缝合带（班怒带）是青藏高原内部羌塘地块与拉萨地块之间的重要边界。研究该边界带上共轭走滑断裂晚第四纪的几何结构与变形特性，对于理解高原内部在印度-欧亚板块碰撞作用下形成的空间差异响应和构造模型具有重要意义。位于... 详细信息

班公-怒江缝合带（班怒带）是青藏高原内部羌塘地块与拉萨地块之间的重要边界。研究该边界带上共轭走滑断裂晚第四纪的几何结构与变形特性，对于理解高原内部在印度-欧亚板块碰撞作用下形成的空间差异响应和构造模型具有重要意义。位于班怒带西段的布木错断裂系包括北东向布木错断裂和北西向纳屋错断裂。通过遥感解译和野外地质调查，明确了这两条断裂晚第四纪的构造与最新的地表变形特征。结果显示，两条断裂自晚第四纪以来活动特征明显，并于近期都经历过一次大地震，产生了地表破裂。据此推测班怒带西段北西、北东两组断裂的最新活动强度接近，羌塘地块南部边界现今变形可能受控于两组断裂的共同影响，并已延伸至块体内部。以上发现进一步证明，青藏高原内部物质受中—下地壳流的驱动作用，通过走滑断层和正断层的活动持续向北扩展。

关键词：班公-怒江缝合带布木错断裂纳屋错断裂共轭走滑地表破裂青藏高原

青藏高原南部玛不错湖面变化及其对气候环境的指示

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现代地质 2024年第2期38卷 477-486页

作者：韩建恩邵兆刚张雪锋余苇孟庆伟余佳王津朱大岗中国地质科学院地质力学研究所北京100081 自然资源部古地磁与古构造重建重点实验室北京100081 中国地质科学院北京100037 黄河水利职业技术学院河南开封475004

青藏高原藏南谷地中部的玛不错湖位于印度夏季风和西风影响区内,对气候变化响应敏感。不同年份相同时相的遥感影像反映了湖面的变化特征,是探究区域气候变化的重要对象。湖岸堤和湖成阶地沉积物记录了湖面水位变化的历史,可帮助认识区... 详细信息

青藏高原藏南谷地中部的玛不错湖位于印度夏季风和西风影响区内,对气候变化响应敏感。不同年份相同时相的遥感影像反映了湖面的变化特征,是探究区域气候变化的重要对象。湖岸堤和湖成阶地沉积物记录了湖面水位变化的历史,可帮助认识区域古气候的变化和定量重建湖面波动。本文运用ArcGIS遥感解译、AMS ^( 14)C测年和DEM等方法确定玛不错北岸湖岸堤的高程和湖岸阶地的年代,结合湖成阶地剖面的沉积序列指示的湖面变化过程,重建晚更新世以来玛不错湖面的变化过程。S_(7)-S_(4)湖岸堤阶段,14256~13984 a BP之前,玛不错与其南侧的嘎拉错、多庆错为一体,是一个统一的大湖。S_(7)→S_(4),湖平面总体上呈逐渐下降的趋势,玛不错与多庆错、嘎拉错先后分离形成独立湖泊。S_(4)→S_(3)阶段,湖面逐渐上涨,分离的玛不错与嘎拉错重新连为一体,但这个过程持续时间比较短暂。S_(3)-S_(1)阶段,14256~13984 a BP之后,玛不错成为一个独立的湖泊。S_(3)→S_(1)阶段,湖面整体上呈逐渐下降的趋势。综合来看,晚更新世以来玛不错湖面经历了高→低→高→低的变化过程,湖面升降变化主要受区域大气降水和冰川融水的控制,反映了印度季风的强弱变化和全球气候的变化。近十年来遥感解译的湖面变化显示,玛不错2013-2015年期间呈萎缩状态,2016-2018年期间呈扩张状态,反映近年来青藏高原藏南谷地中部的气候有向暖湿化发展的趋势。该认识对于全球气候变暖背景下青藏高原气候环境变化趋势研究领域提供了新的参考。

关键词：青藏高原玛不错遥感影像湖岸堤湖平面古环境变化