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碳酸盐(U-Th)/He同位素定年研究进展与展望

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地震地质 2024年第3期46卷 723-738页

作者：李一闪刘红孙凤霞刘雷中国地震局地震预测研究所地震预测短临研究室北京100036

近年来,碳酸盐(U-Th)/He同位素定年技术在地质学领域中引起了广泛关注。该技术以激光原位(U-Th)/He同位素定年为代表,具有高精度、非破坏性等优点,在测量年龄方面取得了重大突破。由于样品中He含量低、U、Th含量少,导致实验需要相对较... 详细信息

近年来,碳酸盐(U-Th)/He同位素定年技术在地质学领域中引起了广泛关注。该技术以激光原位(U-Th)/He同位素定年为代表,具有高精度、非破坏性等优点,在测量年龄方面取得了重大突破。由于样品中He含量低、U、Th含量少,导致实验需要相对较大的样品,同时需要使用真空炉、质谱仪等先进设备。针对这些要求,新的(U-Th)/He测年仪也在不断开发。同时,该技术在古地磁学、沉积学、构造地质学等领域中的应用也得到了广泛的探索。碳酸盐(U-Th)/He同位素定年技术具有广阔的应用前景和研究价值,其在解决地球科学问题中将发挥重要作用。文中综述了最近20年以来碳酸盐(U-Th)/He方法和技术的进展,对影响He定年的不确定性因素进行了分析,并对未来的发展方向进行了展望。

关键词：同位素定年碳酸盐氦的扩散

西藏南木林盆地林子宗群火山岩年代学和地球化学特征

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地球科学 2024年第3期49卷 822-836页

作者：黄永高韩飞康志强冯佐海李应栩李光明桂林理工大学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 四川省综合地质调查研究所稀有稀土战略资源评价与利用四川省重点实验室四川成都610081 中国地质调查局成都地质调查中心(西南地质科技创新中心) 四川成都610218

为了更好地约束林子宗群火山岩的年龄格架、岩石成因及其演化历史,对拉萨地块中南部南木林盆地的林子宗群火山岩进行了详细的岩相学、锆石U-Pb年代学和全岩主微量元素地球化学研究.结果显示,南木林盆地林子宗群火山旋回时限依次为62.8~5... 详细信息

为了更好地约束林子宗群火山岩的年龄格架、岩石成因及其演化历史,对拉萨地块中南部南木林盆地的林子宗群火山岩进行了详细的岩相学、锆石U-Pb年代学和全岩主微量元素地球化学研究.结果显示,南木林盆地林子宗群火山旋回时限依次为62.8~57.0 Ma、52.0~50.2 Ma、49.7 Ma.随着时间的演化,早期典中组以爆发相为主,年波组以喷发-沉积相为主,到晚期帕那组以喷溢相为主,且呈现出从中酸性向酸性演化,由钙碱性系列向高钾钙碱性系列再到钾玄岩系列逐渐过渡的趋势.其中,典中组英安质岩石为钙碱性系列,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,具有明显的Nb、Ta、Ti负异常,显示典型的弧火山岩特征;年波组和帕那组流纹质岩石为钙碱性-高钾钙碱性系列岩石,且有钾玄岩出现,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,除具有明显的Nb、Ta、Ti负异常外,还具有显著的Ba、Sr、P负异常,显示碰撞-碰撞后火山岩的特点.上述特征暗示典中组英安质岩石可能是新特提斯洋北向俯冲消减过程中岛弧区幔源岩浆底侵诱发上覆地壳部分熔融的产物,年波组和帕那组流纹质岩石则是印度-亚洲大陆碰撞初期阶段英安质岩石进一步分离结晶的产物.林子宗群火山岩是记录这种体制转换的重要载体.

关键词：林子宗群火山岩锆石U-Pb年代学地球化学南木林拉萨地块岩石学

江南造山带中段新元古代构造演化——来自碎屑锆石U-Pb和Lu-Hf同位素的启示

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沉积学报 2024年

作者：蔡欣豫王伟田洋地质过程与矿产资源国家重点实验室中国地质大学(武汉)地球科学学院中国地质调查局武汉地质调查中心(中南地质科技创新中心)

【目的】厘定湖南地区新元古代沉积地层的沉积时代、物源和构造背景，是理解江南造山带中段构造演化过程的关键之一。【方法】开展野外考察并采集6件江南造山带中段冷家溪群、板溪群的碎屑岩样品，通过研究碎屑锆石形态、微量元素以及U... 详细信息

【目的】厘定湖南地区新元古代沉积地层的沉积时代、物源和构造背景，是理解江南造山带中段构造演化过程的关键之一。【方法】开展野外考察并采集6件江南造山带中段冷家溪群、板溪群的碎屑岩样品，通过研究碎屑锆石形态、微量元素以及U-Pb和Lu-Hf同位素组成，并结合已有的碎屑锆石数据与可能的源区特征进行对比，限定沉积地层的物源组成及盆地构造演化历程。【结果】冷家溪群形成于852～825 Ma左右，板溪群形成于820～720 Ma。冷家溪群、板溪群最主要的碎屑锆石年龄峰值为920～790 Ma，冷家溪群还包括1 750～1 620 Ma、2 500～2 450 Ma的年龄峰值，板溪群包括1 950～1 790 Ma、2 420～2 330 Ma的年龄峰值。Hf同位素特征显示冷家溪群主要接受来自扬子的物源，板溪群在扬子和华夏板块拼合之后开始沉积，除了扬子的物源可能还有来自华夏的沉积物供给。【结论】冷家溪群沉积于沟弧盆体系下的弧后盆地，在825 Ma后弧后盆地关闭，伴随沉积地层内发育的强烈褶皱以及大量S型花岗岩侵入褶皱基底中。板溪群沉积于碰撞后伸展作用并发育陆内裂谷的构造背景，同裂谷岩浆作用集中发生于在780～760 Ma，裂谷作用于板溪群沉积结束逐渐减弱。

关键词：新元古代江南造山带冷家溪群板溪群碎屑锆石

典型阴阳离子与晶质结构性差异菱镁矿在浮选体系下的相互作用

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中国有色金属学报 2024年第6期34卷 2084-2098页

作者：赵伟渲马英强孟迪胡文吉豪中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083 福州大学紫金地质与矿业学院福州350108 中南大学冶金与环境学院长沙410083

自然界中的菱镁矿主要以显晶质和隐晶质两种结构存在,晶质结构的差异导致矿物在浮选过程中表现出不同的表面性质,如溶解度和亲疏水性等。在浮选过程中,常用的阴阳离子调整剂会促使两种晶质结构菱镁矿与捕收剂之间产生不同的相互作用,然... 详细信息

自然界中的菱镁矿主要以显晶质和隐晶质两种结构存在,晶质结构的差异导致矿物在浮选过程中表现出不同的表面性质,如溶解度和亲疏水性等。在浮选过程中,常用的阴阳离子调整剂会促使两种晶质结构菱镁矿与捕收剂之间产生不同的相互作用,然而对于两种晶质结构的具体影响机理尚不明确。本文以显晶质和隐晶质结构差异作为区分,在十二胺阳离子捕收剂和油酸钠阴离子捕收剂作用下,研究了Fe^(3+)、Ca^(2+)、SiO_(3)^(2-)和CO_(3)^(2-)等阴阳离子对于两种晶质菱镁矿的可浮性影响。结果表明:在十二胺体系中,Fe^(3+)对矿物具有明显的抑制作用,显晶质和隐晶质菱镁矿的回收率分别降低70%和10%,Ca^(2+)、SiO_(3)^(2-)和CO_(3)^(2-)则产生了一定的活化作用,其中CO_(3)^(2-)的作用最强,两种晶质菱镁矿的回收率分别提高70%和40%。在油酸钠体系中,Fe^(3+)、Ca^(2+)对矿物的浮选具有抑制作用,Fe^(3+)作用时,两种矿物的回收率分别下降55%和20%;而SiO_(3)^(2-)和CO_(3)^(2-)对矿物的浮选则产生了活化作用,在CO_(3)^(2-)作用下显晶质和隐晶质菱镁矿的回收率分别提高10%和25%。在两种晶质结构菱镁矿的浮选体系中,CO_(3)^(2-)的加入会促进捕收剂在矿物表面的吸附,从而提高矿物的回收率,Fe^(3+)的加入则会在矿浆中形成亲水性的羟基铁配合物质,并罩盖于颗粒表面,降低矿物可浮性。隐晶质菱镁矿在矿浆中的溶解也会提高矿浆黏度,因此相较于显晶质菱镁矿,其受到的抑制作用相对较弱。在阴阳离子作用下,菱镁矿的浮选特性与其不同的晶质结构有着非常重要的联系。

关键词：菱镁矿可浮性浮选机理显晶质隐晶质

宜春Ta-Nb与黄山Nb-Ta矿床成矿元素差异性富集的因素研究

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大地构造与成矿学 2024年第3期48卷 597-620页

作者：王雪娜陈喜连陈龙许德如邹少浩万泰安王国建李博东华理工大学核资源与环境国家重点实验室江西南昌330013 东华理工大学地球科学学院江西南昌330013 中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室湖南长沙410083 江西省地质局第四地质大队江西萍乡337000

宜春、黄山地区均位于华南板块钦杭结合带上。宜春Ta-Nb矿床与雅山岩体密切相关,为富Ta的Ta-Nb矿床,赋矿矿物主要为钽锰矿和铌钽锰矿;黄山Nb-Ta矿床与黄山岩体密切相关,为富Nb的Nb-Ta矿床,赋矿矿物以铌铁矿和铌钽铁矿为主。目前,二者在... 详细信息

宜春、黄山地区均位于华南板块钦杭结合带上。宜春Ta-Nb矿床与雅山岩体密切相关,为富Ta的Ta-Nb矿床,赋矿矿物主要为钽锰矿和铌钽锰矿;黄山Nb-Ta矿床与黄山岩体密切相关,为富Nb的Nb-Ta矿床,赋矿矿物以铌铁矿和铌钽铁矿为主。目前,二者在成矿元素上差异性富集的原因尚不清楚。本文在详细的岩相学观察基础上,对雅山和黄山岩体多期岩相中的云母进行主量和微量元素分析,并结合前人研究,综合探讨控制成矿元素Nb、Ta差异性富集的关键因素。雅山岩体为强过铝质S型花岗岩,具有高Al低碱、P和Li含量较高的特征,岩浆源区以古老地壳物质为主且源区熔融温度相对较低。黄山岩体为准铝质‒过铝质花岗岩,具有相对低Al高碱、P和Li含量低的特征,Zr+Nb+Ce+Y值为345~876μg/g,是典型的A型花岗岩,成岩岩浆主要来源于古老地壳部分熔融,且有相对较多新生地壳或地幔物质的参与,源区熔融温度较高。雅山岩体稀土元素总量较低,具有强烈的Eu负异常和明显的四分组效应;Nb/Ta值(0.32~4.91)、Zr/Hf值(3.96~32.0)较低,Rb/Ba值(1.06~6500)和Rb/Sr值(6.08~22750)较高,显示极高分异的特征;云母中的Ⅳ(F)平均值为–0.17,Ⅳ(Cl)平均值为–2.39,F富集程度较高,Cl富集程度较低。与之对比,黄山岩体稀土元素总量较高,呈现较强的Eu负异常和四分组效应;Nb/Ta值(3.80~45.2)、Zr/Hf值(13.3~30.1)较高,Rb/Ba值(2.61~136)和Rb/Sr值(9.46~521)较低,显示分异程度较高,但低于雅山岩体;云母中Ⅳ(F)平均值为0.01,Ⅳ(Cl)平均值为–3.52,F富集程度相对较低,较富集Cl挥发分。综上,岩浆富Al贫碱,分异演化极高,富F、P、Li,是形成富Ta的Ta-Nb矿床的重要因素;而岩浆贫Al富碱,分异演化较高,较富F、Li,贫P,且有更高比例新生地壳或地幔物质的加入,则有利于形成富Nb的Nb-Ta矿床。本研究认为岩浆源区及熔融温度、构造背景、岩浆演化程度、岩浆成分综合控制了宜春和黄山矿床Nb、Ta成矿元素的差异性富集,对今后指导找矿勘查具有重要的指示意义。

关键词：铌钽矿床雅山岩体黄山岩体云母地球化学特征

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桐柏南缘镁铁质岩席的年代学及地球化学特征:对扬子北缘早奥陶世拉张事件的启示

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地质论评 2024年第S1期70卷 189-190页

作者：江拓赵信文吴琪邱啸飞卢山松邓新赵幸悦子中国地质调查局武汉地质调查中心(中南地质科技创新中心) 武汉430205 自然资源部信息中心北京100812

南秦岭地区古生代岩浆岩以早志留世基性—碱性岩浆岩为主,而缺乏奥陶纪及以前的古生代岩浆记录(Dong Yunpeng et al.,2021),这严重制约了对南秦岭早古生代早期构造演化的理解,尤其是对勉略洋开启时间的认识。镁铁质岩席通常被认为是大... 详细信息

南秦岭地区古生代岩浆岩以早志留世基性—碱性岩浆岩为主,而缺乏奥陶纪及以前的古生代岩浆记录(Dong Yunpeng et al.,2021),这严重制约了对南秦岭早古生代早期构造演化的理解,尤其是对勉略洋开启时间的认识。镁铁质岩席通常被认为是大陆岩石圈伸展条件下岩浆作用的产物,是研究区域构造—岩浆事件性质和意义的重要对象(Zhao Junhong et al.,2010)。

关键词：桐柏造山带早奥陶世镁铁质岩席

湘南大义山地区中、新生代变形序列及其动力学背景

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现代地质 2024年

作者：陈志友曾广乾柏道远姚泽钰王灵珏文春华陈旭王勇李彬黄乐清陈剑锋梁恩云许若潮马慧英向轲古生物与地质环境演化湖北省重点实验室西南能矿建设工程有限公司中南大学地球科学与信息物理学院湖南省地质调查所中国地质大学地质调查研究院

大义山地区处于南岭构造带与钦杭构造带结合部位，自早中生代以来发育多方向、不同类型的构造，关于这些变形先后序次的研究对理解湘南及邻区的构造演化过程具有重要意义，然而目前其构造变形特征和应力场演替过程仍缺乏精细剖析。运用... 详细信息

大义山地区处于南岭构造带与钦杭构造带结合部位，自早中生代以来发育多方向、不同类型的构造，关于这些变形先后序次的研究对理解湘南及邻区的构造演化过程具有重要意义，然而目前其构造变形特征和应力场演替过程仍缺乏精细剖析。运用构造解析方法对大义山地区地表基岩中的剪切破裂和褶皱等构造要素进行了分期和配套，利用赤平投影法恢复了剪切破裂的古构造应力场，结合中、新生代华南大地构造演化历史，厘定了研究区5期构造变形事件及其动力学背景：第一期NEE—SWW向挤压(D1)发生于中三叠世晚期印支运动早幕，其动力学背景可能为多板块围限下的扬子克拉通与华夏地块间继发性陆内俯冲汇聚，而局部与区域挤压方向的差异性，可能与NW向邵阳—郴州断裂左行走滑派生近E—W向挤压应力场及走滑所产生的逆时针牵引作用有关；第二期近S—N向挤压(D2)形成于晚三叠世—早侏罗世印支运动晚幕，可能与华北克拉通向南的挤压和思茅—印支地块向北的挤压有关；第三期 NWW—SEE向挤压(D3)为中侏罗世晚期早燕山运动的产物，其动力来源于古太平洋板块(或伊泽奈崎板块)对华南大陆的西向俯冲；第四期岩浆作用相关变形(D4)包括褶皱、挤压面理、肿缩构造和张剪性破裂等，可能与早燕山运动后造山阶段晚侏罗世花岗质岩浆沿不同方向基底断裂的幕式上侵和侧向流动有关；第五期 N(N)E—S(S)W向挤压(D5)发生于古近纪中晚期，可能与先存NNE向断裂带右行走滑所派生的局部挤压应力场有关，其动力学机制可能为印度板块与欧亚板块碰撞而引发青藏高原物质向东逃逸。进一步研究表明，NW向邵阳—郴州断裂最强烈的走滑活动可能发生在印支运动早幕，并由此奠定了断裂周缘中、新生代构造格架。

关键词：中、新生代构造变形构造应力场变形序列构造演化大义山地区

阿拉善地块晚古生代构造演化新模式:来自岩浆岩和沉积岩的记录

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矿产勘查 2024年第1期15卷 1-12页

作者：邱瑞照李廷栋肖庆辉中国地质调查局发展研究中心北京100037 中国地质科学院地质研究所北京100037

本文根据阿拉善地块岩浆岩和沉积岩的记录分析,结合造山带岩石圈演化,提出阿拉善地块随着古亚洲洋在晚志留世末闭合,发生弧-陆或陆-陆碰撞、以及与相邻地块的碰撞,使陆壳得到广泛加厚;晚古生代时期以伸展为特征,早石炭世造山带岩石圈初... 详细信息

本文根据阿拉善地块岩浆岩和沉积岩的记录分析,结合造山带岩石圈演化,提出阿拉善地块随着古亚洲洋在晚志留世末闭合,发生弧-陆或陆-陆碰撞、以及与相邻地块的碰撞,使陆壳得到广泛加厚;晚古生代时期以伸展为特征,早石炭世造山带岩石圈初始垮塌,致使阿拉善地块北部珠斯楞—杭乌拉带由泥盆纪相对稳定的被动陆缘,转为活动陆缘,并形成一套前弧碎屑岩-火山岩沉积;晚石炭世乌力吉—宗乃山—沙拉扎山带岩石圈初始垮塌、诺尔公—红古玉林带造山带岩石圈初始垮塌,由此构成阿拉善地块岩石圈部分垮塌,使中南部广泛区域沉降,形成一套后弧环境的海相碳酸盐-碎屑岩沉积岩石组合,并伴随同时期的辉长岩等基性岩体侵入;二叠纪造山带岩石圈完全垮塌,大规模软流圈上涌物质和热,使俯冲的洋壳物质、加厚下地壳混合物质、交代岩石圈地幔衍生新生物质等被加热熔融,形成高(超)钾岩浆储库。早二叠世,因侧向强迫重力翻转或受塔里木早二叠世地幔柱活动的触发,导致高(超)钾质岩浆沿珠斯楞、乌力吉、诺尔公陆壳中的岩石圈不连续挤出,以气球膨胀式短时、快速侵位,形成以珠斯楞、乌力吉、诺尔公为代表的二叠纪巨量花岗岩带,该时期也应该是阿拉善地块最重要的大规模成矿时期。阿拉善地块是华北克拉通的组成部分,至今在其南部依然保留着大于200 km厚的岩石圈。阿拉善地块在早古生代时期汇聚,伴随古亚洲洋、祁连洋的形成、演化与消亡及与华北地块相互作用,使阿拉善地块被“破坏”;晚古生代时期伸展,伴随造山带岩石圈垮塌被“肢解”,总体上属于西部“华北克拉通破坏”范畴,显生宙以来的构造-岩浆事件,是西部“华北克拉通破坏”的响应。

关键词：晚古生代造山带岩石圈垮塌构造演化新模式阿拉善地块内蒙古

基于空间格局特征的自然资源禀赋评价研究:以吉林省为例

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中国地质 2024年

作者：朱巍郭常来宋维民朱锦旗苏小四刘苏辽宁省地质矿产调查院吉林大学中国地质调查局沈阳地质调查中心江苏省地质调查研究院

【研究目的】开展自然资源综合区划与资源禀赋空间特征分析，可以促进自然资源“两统一”管理，为自然资源资产管理、国土空间规划和用途管制、生态保护与修复等提供地球系统科学解决方案。【研究方法】本文以吉林省为例，在分析自然资... 详细信息

【研究目的】开展自然资源综合区划与资源禀赋空间特征分析，可以促进自然资源“两统一”管理，为自然资源资产管理、国土空间规划和用途管制、生态保护与修复等提供地球系统科学解决方案。【研究方法】本文以吉林省为例，在分析自然资源禀赋条件、空间分布规律以及开发利用状况的基础上，以空间位置为联系资源体的纽带、基础测绘成果为框架、数字高程模型为基底、高分辨率遥感影像为背景，从地形地貌、温度降水、植被覆盖、产水模数、资源占比等多个维度构建综合区划指标体系，基于欧式距离的聚类分析评价，开展吉林省自然资源综合区划与禀赋评价。【研究结果】(1)区划为25个亚区，其中南部山地湿润林地亚区、东部山地湿润林地亚区、北部高平原半湿润耕地亚区面积最大，占比分别为15.26%、12.79%、10.35%(2)2010-2020年林地面积下降，减少632.58km2，耕地面积上升，增加768.29km2(3)自然资源禀赋优势度等级以中、高等区为主，面积143959km2，占比为76.82%，低等区面积43441km2，占比为23.18%。【结论】优化吉林省自然资源利用配置效率措施：提升东部林业资源价值，强化中部黑土地保护性耕作，构建长春、吉林、四平等为核心的城镇空间发展布局。

关键词：自然资源生态文明区划综合禀赋空间格局环境地质调查工程吉林省