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张广才岭南部歪鼻子组火山岩形成时代及其古洋盆俯冲地质记录

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地质通报 2024年

作者：刘宇崴杜兵盈黑龙江省地质科学研究所中国地质大学(北京)地球科学与资源学院

张广才岭地区早古生代火山—沉积地层出露零星，是佳木斯地块与松嫩地块间古洋盆演化的重要物质记录。选取张广才岭南部小北湖地区1∶20万区域地质调查工作划分的上泥盆统歪鼻子组流纹质凝灰熔岩开展了岩石学、地球化学及锆石U-Pb年代... 详细信息

张广才岭地区早古生代火山—沉积地层出露零星，是佳木斯地块与松嫩地块间古洋盆演化的重要物质记录。选取张广才岭南部小北湖地区1∶20万区域地质调查工作划分的上泥盆统歪鼻子组流纹质凝灰熔岩开展了岩石学、地球化学及锆石U-Pb年代学研究。研究结果表明：锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄加权平均值为(452±5)Ma；地球化学特征显示SiO2、Al2O3和全碱含量较高，属于高钾钙碱性过铝质系列；富集轻稀土元素，轻重稀土元素分馏明显，具Eu负异常；富集Rb、Th、U等大离子亲石元素，亏损Nb、Ta等高场强元素。锆石εHf(t)值介于+0.35 ～ +3.52之间，二阶段Hf模式年龄tDM2为1419 ～ 1222Ma。歪鼻子组流纹质凝灰熔岩形成时代为晚奥陶世，具有弧岩浆岩的地球化学特征，其岩浆源区为中元古代增生的地壳物质，结合前人研究成果，认为歪鼻子组形成时代为晚奥陶世，为一套弧火山岩岩石组合，形成于佳木斯地块与松嫩地块间古洋盆西向俯冲的构造背景。

关键词：张广才岭歪鼻子组火山岩锆石U-Pb年龄地球化学晚奥陶世

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地球多层圈有机—无机相互作用的资源效应

天然气地球科学 2024年第5期35卷 741-762页

作者：刘全有朱东亚孟庆强宋玉财吴小奇李鹏许汇源彭威龙黄晓伟刘佳宜魏永波金之钧北京大学能源研究院北京100871 中国石化石油勘探开发研究院北京102206 中国地质科学院地质研究所北京100037 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

地球内部不同层圈相互作用过程中的物质循环和能量传递对浅层盆地内部多种类型资源的形成及富集具有显著影响。深部地质作用过程与浅部资源效应这一核心科学问题备受关注,其中在深部流体/熔体物质传输影响下的有机—无机相互作用及资源... 详细信息

地球内部不同层圈相互作用过程中的物质循环和能量传递对浅层盆地内部多种类型资源的形成及富集具有显著影响。深部地质作用过程与浅部资源效应这一核心科学问题备受关注,其中在深部流体/熔体物质传输影响下的有机—无机相互作用及资源效应是关键所在。梳理了地球多层圈有机—无机相互作用对盆内多种资源的影响机理。在深部流体/熔体活动背景下,有机—无机相互作用主要通过形成利于富有机质烃源岩发育的沉积环境、提供促进生烃的物质能量、产生改造储层性质的流体环境和影响油气组分的聚集效果的方式控制油气资源的形成和聚集;深部流体携带地球深部的气体组分(CH_(4)、H_(2)、CO_(2)等)和热能进入盆地促使了天然氢气和地热资源潜力的形成;深部物质为铀矿提供铀源,富铀流体在生物作用和含烃流体作用下形成砂岩型铀矿;深部流体活动对煤矿资源的形成和变质也产生了较大影响。未来针对地球多层圈有机—无机相互作用的研究应当突破盆地限制,在地球系统的背景下围绕层圈物质和能量传输、盆内与盆外一体化展开。重点对非生物烷烃气成因、工业聚集和天然富(含)氢气藏的成因、富集、潜在勘探区评价、地质储存开展深入研究,助力推进中国能源转型和绿色发展。

关键词：有机—无机相互作用深部流体油气天然氢地热资源固体矿产资源

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北澜沧江花岗岩地球化学特征及其构造意义

地质科学 2024年第5期59卷 1361-1373页

作者：张圣听王世锋王淇宋立才中国地质科学院地质力学研究所北京100081 北京大学地球与空间科学学院北京100871 防灾科技学院河北三河065201

藏东地区广泛发育古特提斯花岗岩,如与金沙江缝合带相关的江达—维西花岗岩带和与甘孜—理塘缝合带相关的义敦花岗岩带。但是与龙木错—双湖(碧土)古特提斯主缝合带相关的北澜沧江花岗岩带并没有得到普遍认可。本文选取北澜沧江花岗岩... 详细信息

藏东地区广泛发育古特提斯花岗岩,如与金沙江缝合带相关的江达—维西花岗岩带和与甘孜—理塘缝合带相关的义敦花岗岩带。但是与龙木错—双湖(碧土)古特提斯主缝合带相关的北澜沧江花岗岩带并没有得到普遍认可。本文选取北澜沧江花岗岩带南端的碧罗雪山花岗岩展开研究,揭示其岩石学、年代学和地球化学特征,并进一步揭示其构造意义。岩石样品中锆石具有明显的岩浆岩振荡环带,年龄数据聚集在在217±1 Ma左右,ε_(Hf)(t)均值为-13.5,ε_(Nd)(t)值为-12.0,Sr-Nd-Hf同位素二阶段模式年龄均在2.0 Ga左右;岩石显微观察及地化特征表明岩石为花岗岩类,样品的岩浆来自具有古老地壳重熔成因的中上地壳酸性岩,构造判别图显示岩石为陆陆碰撞阶段花岗岩特征,这与主特提斯洋向东俯冲于兰坪—思茅地块之下以及随后发生陆陆碰撞的构造演化模型相契合。岩石地化特征和其构造位置支持碧罗雪山花岗岩带是北澜沧江花岗岩带的南端。由此,藏东地区存在一条长达700 km的花岗岩带,该花岗岩带从类乌齐、昌都吉塘、左贡东大山、芒康盐井、德钦梅里雪山延伸到维西碧罗雪山。碧罗雪山花岗岩的岩石年代学、地球化学数据为龙木措—双湖缝合带与昌宁—孟连缝合带的对接提供了详细的证据。

关键词：北澜沧江花岗岩带碧罗雪山花岗岩古特提斯缝合带地球化学特征 S型花岗岩

卤水提锂多元新路径:技术、资源、环境和成本

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地质学报 2024年第4期98卷 1310-1331页

作者：高天明范娜代涛中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037 中国地质科学院全球矿产资源战略研究中心北京100037 中国寰球工程公司北京100012

传统沉淀法提锂生产周期长、不适用于低锂浓度卤水,盐湖提锂产量增长缓慢,难以满足新能源产业发展的需求。因此,开发高镁锂比卤水提锂新技术是锂产业发展的迫切需求。本文概述了吸附法、萃取法、膜法和电化学法等提锂新工艺的研究现状,... 详细信息

传统沉淀法提锂生产周期长、不适用于低锂浓度卤水,盐湖提锂产量增长缓慢,难以满足新能源产业发展的需求。因此,开发高镁锂比卤水提锂新技术是锂产业发展的迫切需求。本文概述了吸附法、萃取法、膜法和电化学法等提锂新工艺的研究现状,发现铝基吸附剂已应用于工业生产,但其吸附容量显著地小于锰基和钛基吸附剂,而后两者的溶损和长吸附平衡时间是制约其产业化的关键。中性磷类萃取剂关注最多,但其易腐蚀和出现第三相;酰胺类萃取体系无腐蚀,已用于氯化物型卤水工业化提锂,但其稳定性需长期关注;并且萃取法工艺流程较长,酸碱消耗高。膜法无法深度除镁,需与其他方法相结合提锂,其水资源消耗量大。电渗析和“摇椅式”电化学实现了连续性提锂,加速了吸附速率,避免了洗脱剂的使用,其电耗随着优化提锂体系和工作条件的降低,电化学提锂将迎来广阔的产业前景。以上卤水提锂新工艺资源消耗和环境影响小于传统沉淀法,对高镁锂比盐湖具有显著的竞争优势,但各有弊端。因此,未来盐湖卤水提锂应加强多种新技术的集成与耦合,前移提锂过程,提升全流程锂的回收率和多种资源的综合开发。

关键词：卤水锂提取吸附萃取膜法电化学

湖北中—新元古代洋板块地质及其对扬子克拉通形成过程的启示

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地质论评 2024年第S1期70卷 9-11页

作者：陈超刘勇苑金玲孔令耀湖北省地质调查院武汉430034 资源与生态环境地质湖北省重点实验室武汉430034 中国地质大学(武汉) 武汉430074 中国地质科学院地质研究所北京100037 湖北省地质科学研究院武汉430034

洋板块地质学是新一代中国区域地质志编撰专家组倡导的地质新理论(Ding Xiaozhong et al.,2020;李廷栋等,2019),其以俯冲增生杂岩带、蛇绿岩带等为研究对象,重点研究洋壳在洋中脊形成至海沟俯冲消亡的复杂洋陆转换过程(李廷栋等,2019)... 详细信息

洋板块地质学是新一代中国区域地质志编撰专家组倡导的地质新理论(Ding Xiaozhong et al.,2020;李廷栋等,2019),其以俯冲增生杂岩带、蛇绿岩带等为研究对象,重点研究洋壳在洋中脊形成至海沟俯冲消亡的复杂洋陆转换过程(李廷栋等,2019)。近年研究发现,湖北省发育中—新元古代庙湾蛇绿混杂岩、大洪山俯冲增生杂岩、吕王—高桥蛇绿混杂岩(图1).

关键词：洋板块地质中—新元古代扬子克拉通蛇绿混杂岩俯冲增生杂岩

基于短周期密集台阵接收函数揭示的藏南错那洞穹窿地壳结构

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地学前缘 2024年第1期31卷 170-180页

作者：蔡蔚卢占武黄荣李文辉罗银河王光文穆青程永志陈司王冠陈子龙中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院湖北武汉430074 中国地质科学院自然资源部深地科学与探测技术实验室北京100037 中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室湖北武汉430074

位于印度-欧亚板块碰撞前缘的北喜马拉雅构造带,是研究陆陆碰撞过程中地壳增厚和深部岩浆活动的典型区域之一。北喜马拉雅穹窿带作为其中重要的伸展构造,其形成过程与造山运动引起的地壳增厚以及地壳深熔作用引起的地壳流动密切相关。... 详细信息

位于印度-欧亚板块碰撞前缘的北喜马拉雅构造带,是研究陆陆碰撞过程中地壳增厚和深部岩浆活动的典型区域之一。北喜马拉雅穹窿带作为其中重要的伸展构造,其形成过程与造山运动引起的地壳增厚以及地壳深熔作用引起的地壳流动密切相关。本文以近年新发现的错那洞穹窿为例,利用短周期密集台阵观测,通过远震P波接收函数共转换叠加成像方法获取了错那洞穹窿区域地壳结构。结果表明:错那洞穹窿区域的地壳结构在东西方向上存在差异,壳内速度间断面存在多处不连续现象,局部区域甚至发生界面错断;而在错那裂谷和错那洞穹窿中、上地壳内存在低速区。综合前人研究,本文认为印度-欧亚板块持续碰撞使喜马拉雅东南缘岩石圈经历过地壳尺度拉伸变形。在地壳增厚及持续的高温变质作用下,中、上地壳随藏南拆离系伸展减压发生部分熔融,而熔融岩浆沿着藏南拆离系薄弱处不断上涌并在错那洞穹窿下方聚集,并使错那洞穹窿及错那裂谷中、上地壳弱化,促进区域东西向伸展,进而发生岩浆底辟形成错那洞穹窿。

关键词：错那洞穹窿短周期密集台阵远震P波接收函数共转换叠加成像地壳结构

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钴资源全球治理体系及中国参与路径

科技导报 2024年第5期42卷 70-80页

作者：袁小晶王安建马哲中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 中国地质科学院全球矿产资源战略研究中心北京100037

钴是战略性新兴产业不可或缺的矿产。中国钴资源短缺,美、欧通过主导全球治理体系威胁中国钴资源安全。梳理了钴资源全球治理体系的演变特征、核心要素以及现存问题和挑战,提出了增强中国企业的负责任采矿意识、积极参与并主导推动治理... 详细信息

钴是战略性新兴产业不可或缺的矿产。中国钴资源短缺,美、欧通过主导全球治理体系威胁中国钴资源安全。梳理了钴资源全球治理体系的演变特征、核心要素以及现存问题和挑战,提出了增强中国企业的负责任采矿意识、积极参与并主导推动治理进程、加强国际矿业投资合作、加强本土资源开采与战略储备等建议。

关键词：钴资源安全全球治理

松辽盆地东南缘卡伦湖地区上白垩统泉头组地球化学特征、碎屑锆石年龄与物源分析

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地球科学 2024年第5期49卷 1759-1777页

作者：李彤俞礽安王铁军殷栋法司庆红朱强文思博涂家润中国地质调查局天津地质调查中心天津300170 中钢集团天津地质研究院有限公司天津300181 中国地质科学院北京100037 中国煤炭地质总局特种技术勘探中心北京100041

选取吉林长春卡伦湖地区的上白垩统泉头组砂岩,通过X荧光光谱仪、ICP-MS等离子体质谱仪以及锆石LA-ICPMS U-Pb定年等方法进行岩石地球化学及碎屑锆石U-Pb年代学研究,探讨研究区物源以及区域沉积构造背景.结果显示,研究区泉头组源区岩石... 详细信息

选取吉林长春卡伦湖地区的上白垩统泉头组砂岩,通过X荧光光谱仪、ICP-MS等离子体质谱仪以及锆石LA-ICPMS U-Pb定年等方法进行岩石地球化学及碎屑锆石U-Pb年代学研究,探讨研究区物源以及区域沉积构造背景.结果显示,研究区泉头组源区岩石的主要类型为具有大陆边缘构造背景的火成岩组合;根据研究区主、微量元素和稀土元素特征以及样品锆石的U-Pb年龄,松辽盆地张广才岭地区与研究区所采集样品的地化数据表现出相似性,二者岩石都富集大离子亲石元素以及轻稀土元素,亏损高场强元素和重稀土元素,具有火山弧岩浆岩的地球化学特征等,并且研究区泉头组的碎屑锆石U-Pb年龄分布峰值和比例与前人研究的张广才岭地区的花岗岩锆石U-Pb年龄分布具有极大相似性.结合研究区泉头组砂体展布、沉积体系以及东部隆起区水系展布特征及前人研究结果,综合认为研究区物源来自张广才岭地区,泉头组下段主要沉积作用为填平补齐,充填粗碎屑岩和红色泥岩不整合于阜新组之上,上段以超覆式沉积作用为主,以河流相红色砂泥岩沉积逐渐向盆地中心过渡.对于重塑松辽盆地东南缘构造与物源演化过程、矿产资源分布以及松辽盆地东南缘泉头组砂岩储层评价做出重要贡献,为盆地东南缘潜在铀矿层的预测以及铀矿区铀源的进一步评价等方面提供了重要借鉴.

关键词：碎屑锆石U-Pb年龄泉头组吉林长春卡伦湖地区松辽盆地地质年代学地球化学

山西地堑系太原盆地晚新生代沉积环境演化及物源分析

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沉积学报 2024年第2期42卷 486-501页

作者：庄其天何宏林魏荣珠王忠梅石峰闫纪元中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029 山西太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站北京100029 山西省地质调查院太原030006 中国地质科学院地质力学研究所北京100081

【目的】山西地堑系因其独特的大地构造位置成为研究中国东部晚新生代变形的热点地区,然而受露头剖面的局限,目前少有报道地堑系盆地完整的沉积环境演化的工作,对进一步认识地堑系演化过程造成了困难。【方法】通过太原盆地ZK01钻孔揭... 详细信息

【目的】山西地堑系因其独特的大地构造位置成为研究中国东部晚新生代变形的热点地区,然而受露头剖面的局限,目前少有报道地堑系盆地完整的沉积环境演化的工作,对进一步认识地堑系演化过程造成了困难。【方法】通过太原盆地ZK01钻孔揭露的约8.1 Ma以来的详细沉积记录,开展了沉积环境和物源分析工作。【结果和结论】沉积环境分析表明太原盆地经历了河流—三角洲/湖泊—河流的沉积环境演化过程,其中分别在5.8~4.4 Ma和2.2~1.6 Ma发育两期覆盖整个太原盆地的湖泊。物源分析表明在5.8 Ma前后存在物源转变。5.8 Ma以前物源主要来自东部太行山脉的侏罗系石英砂岩;5.8 Ma以后物源转为以三叠系长石砂岩为主,同时吕梁山北部的变质岩和火山岩碎屑进入盆地,表明汾河开始流入太原盆地。太原盆地沉积环境演化与区域古气候和构造的关系,表明盆地的湖泊扩展过程主要受构造沉降控制,是青藏高原东向扩展作用的构造—地貌响应。

关键词：山西地堑系太原盆地沉积环境物源分析古气候