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柴北缘托莫尔日特滩间山群碎屑岩组的沉积环境与构造背景分析

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岩石学报 2022年第3期38卷 777-792页

作者：陈雷闫臻付长垒中国地质科学院地质研究所北京100037

柴北缘构造带断续出露的寒武-奥陶纪滩间山群火山-沉积岩系是早古生代时期原特提斯洋俯冲造山作用的产物,也是中国西部块状硫化物和造山型金矿床的重要含矿岩系。前人已对滩间山群火山岩组开展了大量的地球化学和同位素年代学研究,而碎... 详细信息

柴北缘构造带断续出露的寒武-奥陶纪滩间山群火山-沉积岩系是早古生代时期原特提斯洋俯冲造山作用的产物,也是中国西部块状硫化物和造山型金矿床的重要含矿岩系。前人已对滩间山群火山岩组开展了大量的地球化学和同位素年代学研究,而碎屑岩组的沉积序列和沉积相研究相对薄弱。我们在柴北缘托莫尔日特地区地质填图过程中,对该地区的滩间山群碎屑岩组开展了系统的沉积组合序列和沉积相研究。托莫尔日特地区滩间山群碎屑岩组是由富含火山碎屑物质的含砾砂岩、砂岩、粉砂岩、泥岩、沉凝灰岩、硅质凝灰岩、硅质岩及少量砾岩共同组成。可分为下岩性段和上岩性段,其中下岩性段为一套形成于海底扇外扇环境以沉凝灰岩为主的沉积组合;上岩性段包含海底扇内扇、中扇和外扇沉积,且以中扇环境的沉积为主。垂向上,它们呈现出粒度向上逐渐变细特征;空间上,具有向北西方向火山物质成分逐渐增多、砾岩和砂岩厚度变薄且砾岩消失的变化特征。砂岩主要为岩屑长石杂砂岩,其中岩屑主要是安山岩和少量玄武岩、英安岩、凝灰岩;长石主要为斜长石;石英碎屑相对缺失。砾岩中砾石以安山岩和硅质岩为主,并含有少量灰岩和凝灰岩砾石。底冲刷面、正粒序、平行层理和波纹层理等沉积构造普遍发育,呈现出典型的浊流沉积特征;同时在局部露头见有滑塌构造和波痕。区域上,这套沉积组合序列位于寒武-奥陶纪岛弧火山岩的南侧;古水流分析显示,它们的碎屑物质主要来自于其北东方向。这些结果表明,柴北缘构造带东段的滩间山群碎屑岩组是一套成熟度极低且与寒武-奥陶纪岛弧火山活动密切相关的沉积组合。

关键词：滩间山群碎屑岩组海底扇弧前盆地柴北缘构造带

羌塘北缘上新世恒梁湖火山岩内含石榴子石长英质捕虏体岩石学与矿物化学特征

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地质学报 2022年第7期96卷 2441-2449页

作者：冀磊任玉峰贺日政中国地质科学院北京100037 中国地质科学院地质研究所北京100037

本文以羌塘地体北缘出露面积最大的上新世恒梁湖火山岩为研究对象,对火山岩内含石榴子石长英质捕掳体的岩相学、显微结构及矿物化学综合研究,揭示出此类捕掳体系深部地壳超高温部分熔融残余,其中石榴子石以高Mg~#值(41~46)为特征。传统... 详细信息

本文以羌塘地体北缘出露面积最大的上新世恒梁湖火山岩为研究对象,对火山岩内含石榴子石长英质捕掳体的岩相学、显微结构及矿物化学综合研究,揭示出此类捕掳体系深部地壳超高温部分熔融残余,其中石榴子石以高Mg~#值(41~46)为特征。传统地质压力计估算其发生部分熔融的压力为1.18~1.53 GPa,对应深度约39~50 km,火山岩与捕掳体相互作用的温压条件为950~1050℃,1.30~1.66 GPa,对应深度约43~55 km。火山岩熔体快速上升冷却过程中,熔体沿捕掳体裂隙或边缘与石榴子石发生反应形成斜方辉石和斜长石,而火山岩基质内辉石及长石表现出强烈的成分环带。此研究结果首次揭示了北羌塘北缘中-深地壳岩石部分熔融所产生的熔体及其岩相学和矿物化学特征,亦为此区域地壳深部面波低速异常及强各向异性提供了深部岩石学方面的限定。

关键词：羌塘北缘上新世火山岩含石榴子石捕掳体矿物化学温压计算

浑善达克沙地碱湖表层沉积物的粒度、沉积有机质变化特征与指示意义

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地学前缘 2022年第2期29卷 317-326页

作者：田飞王永袁路朋汤文坤中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地质科学院地质力学研究所北京100081

本文选择浑善达克沙地南缘濒临干涸的碱湖为研究对象,综合分析湖泊及流域表层沉积物的粒度、总有机碳(TOC)及其同位素(δ^(13)C_(TOC))指标的空间分布特征及环境指示意义。结果表明,湖泊水域区及滩地区的黏土与粉砂组分含量高,TOC含量... 详细信息

本文选择浑善达克沙地南缘濒临干涸的碱湖为研究对象,综合分析湖泊及流域表层沉积物的粒度、总有机碳(TOC)及其同位素(δ^(13)C_(TOC))指标的空间分布特征及环境指示意义。结果表明,湖泊水域区及滩地区的黏土与粉砂组分含量高,TOC含量多低于1%,而东缘的盐生草甸砂组增加,同时TOC含量升高至10.75%;δ^(13)C_(TOC)值表现为从西向东,即水域区(-24.88‰)、滩地区(-25.17‰)、盐生草甸(-27.93‰)呈逐渐偏负的趋势。水域区表层沉积物粒度端员组分分析表明,粗粒端员(近源风成组分及洪积组分)含量的增加指示湖泊退缩及流域植被退化;水域区低TOC指示水生植物基本消失,陆源C_(3)植物成为湖泊沉积物有机质的主要来源,控制了δ^(13)C_(TOC)的波动。当湖泊彻底干涸,裸露滩地的粒度初始以细粒组分(黏土、粉砂)为主,而后强烈的风蚀作用将富盐细粒带走,沉积物的粒度变粗,盐度降低,盐生植被入侵。此后沉积物的TOC含量显著增加,而δ^(13)C_(TOC)值逐渐偏负可能与上覆盐生植被演替过程中C_(3)植物生物量增加有关。因此,乌日图音淖尔现代沉积过程及机理的研究,加深了对浑善达克沙地碱湖干涸过程中沉积及生态演化过程的认识,也为古环境的重建提供了重要依据。

关键词：湖泊表层沉积物有机碳同位素端员组分分析空间分布湖退浑善达克沙地

多期构造变形事件对吉林南部大横路Cu-Co矿床富集成矿的制约

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地质学报 2023年第11期97卷 3673-3695页

作者：田忠华刘福来刘超辉朱志勇王慧宁中国地质科学院地质研究所北京100037

钴矿是重要的战略性金属矿产资源之一,对其成矿作用(如构造与成矿的关系)进行深入的研究能为前期指导找矿提供理论依据。本文对中国东部吉林白山市三道沟镇三岔河村大横路Cu-Co矿开展了相关工作,包括野外构造解析、钻孔-岩芯资料分析、... 详细信息

钴矿是重要的战略性金属矿产资源之一,对其成矿作用(如构造与成矿的关系)进行深入的研究能为前期指导找矿提供理论依据。本文对中国东部吉林白山市三道沟镇三岔河村大横路Cu-Co矿开展了相关工作,包括野外构造解析、钻孔-岩芯资料分析、钻孔薄片综合矿物分析系统(TIMA)实验和区域相关岩石年代学等。构造解析显示大横路Cu-Co矿围岩变形包括层片交切、S_(1)面理和褶劈理等构造要素。钻孔-岩芯资料分析矿区发育大量F_(2)紧闭褶皱、逆冲断层及断层相关褶皱、倒转褶皱F_(2)等。钻孔、探槽薄片样品TIMA实验显示含Co流体大量富集于低角度逆冲断裂、倒转褶皱韧性剪切域和断层相关褶皱转折端处。这些工作显示走向为NE的低角度逆冲断裂及断层相关褶皱对大横路Cu-Co矿的富集起到关键的控制作用。相关年代学工作,结合前人研究及大量区域地质资料表明:(1)矿区内逆冲断层及褶皱等控矿构造要素为古元古代构造事件的产物;(2)中生代构造事件对成矿作用的制约(Cu-Co矿的再富集)可能来自于白垩纪大规模的伸展作用。

关键词：战略性金属矿产Co 构造与成矿多期构造事件大横路Cu-Co矿胶-辽-吉造山带

罗迪尼亚大陆西北缘俯冲作用:来自藏北安多拉伸纪花岗片麻岩的证据

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地质学报 2023年第6期97卷 1797-1814页

作者：杨宁胡培远翟庆国唐跃刘一鸣李金勇中国地质科学院地质研究所北京100037

罗迪尼亚超大陆的古地理重建和各陆块拼接方案一直是中外地球科学家关注和竞相研究的热点和前沿。目前,青藏高原各陆块的起源及其在罗迪尼亚超大陆中的古地理位置尚不清楚,岩浆事件的对比研究是解决这一问题的有效方法之一。本文报道了... 详细信息

罗迪尼亚超大陆的古地理重建和各陆块拼接方案一直是中外地球科学家关注和竞相研究的热点和前沿。目前,青藏高原各陆块的起源及其在罗迪尼亚超大陆中的古地理位置尚不清楚,岩浆事件的对比研究是解决这一问题的有效方法之一。本文报道了青藏高原中部安多微陆块的拉伸纪花岗片麻岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、岩石地球化学和锆石Hf和全岩Sr-Nd同位素分析结果。这些花岗片麻岩的原岩形成于802~801 Ma,具有不均一的锆石Hf和相对均一的全岩Nd同位素成分(ε_(Hf)(t)=9.4~+1.9;ε_(Nd)(t)=4.8~3.4)以及古老的地壳模式年龄(2289~1575 Ma),可能形成于幔源岩浆对元古宙地壳的改造,随后经历了广泛的结晶分异过程。花岗片麻岩样品具有较低的P_(2)O_(5)含量,P_(2)O_(5)与SiO_(2)含量呈负相关性,且含少量角闪石矿物,符合I型花岗岩的特征,其中部分样品具有较高的高场强元素含量(Zr+Ce+Nb+Y>350×10^(-6))和锆石饱和温度(> 800℃),因而兼具A型花岗岩的特征。综合前人研究成果与区域地质背景,中国安多地区拉伸纪花岗片麻岩可能形成于弧后盆地环境,与马达加斯加、塞舌尔和印度西部的同时代岩浆记录可以对比,从而为重建罗迪尼亚超大陆提供了新的依据。

关键词：青藏高原安多微陆块全岩地球化学锆石U-Pb定年

葛利普:一个世纪的回望——谨以此文纪念中国地质学会成立100周年及其创建者之一葛利普教授

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地质学报 2022年第1期96卷 4-24页

作者：张进曲军峰中国地质科学院地质研究所北京100037

葛利普(Amadeus William Grabau),美国地质学家,著名的地层学、古生物学家,其最后的26年在中国度过,是近代以来我国从事地质研究和教育的著名地质学家。他是中国近现代地质学的主要奠基者之一,也是中国最早的科学协会——中国地质学会... 详细信息

葛利普(Amadeus William Grabau),美国地质学家,著名的地层学、古生物学家,其最后的26年在中国度过,是近代以来我国从事地质研究和教育的著名地质学家。他是中国近现代地质学的主要奠基者之一,也是中国最早的科学协会——中国地质学会的早期创始人之一,为中国近现代地质事业作出了卓越贡献。在华期间,葛利普先生先后出版大量论文、专著,内容不仅涉及中国的区域地质,也建立起全球构造理论。基于归纳总结北美、欧洲以及亚洲的资料,20世纪30年代早期他提出"脉动理论",确立了全球海平面升降的规律,并建立起基于海进、海退规律为基础的古生代构造-地层划分方案,成为现今层序地层学的基础;基于大陆漂移假说,分析演绎并建立"极控理论",强调地壳的大规模水平运动,强调地槽的形成与水平构造运动有关,形成了原始的俯冲与海底扩张思想的萌芽。脉动理论和极控理论分别论述了地球表层的垂直运动和水平运动,两个理论互为补充,通过构造事件相联系,形成统一的葛利普的整体地球观。葛利普先生也是大陆漂移的热情支持者和推广者,为板块构造理论的出现发挥了重要作用,他灵活的归纳和演绎贯穿其科学生涯的始终。他身残志坚,身处绝境而仍笔耕不辍;他生命不息、奋斗不止的精神永远值得我们学习、敬仰和传承。

关键词：葛利普中国全球构造极控理论脉动理论治学方法

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地球系统多圈层构造观

地质学报 2022年第1期96卷 50-64页

作者：任纪舜牛宝贵徐芹芹赵磊刘建辉李舢朱俊宾刘仁燕中国地质科学院地质研究所北京100037

地球系统多圈层构造观的基本理论框架是:(1)把大地构造学从研究地球表层的地壳构造、岩石圈构造推进到研究地球整体多圈层构造的新阶段。(2)地球系统和宇宙天体系统共同作用下形成的全球动力学,太阳能、地球系统多圈层相互作用以及宇宙... 详细信息

地球系统多圈层构造观的基本理论框架是:(1)把大地构造学从研究地球表层的地壳构造、岩石圈构造推进到研究地球整体多圈层构造的新阶段。(2)地球系统和宇宙天体系统共同作用下形成的全球动力学,太阳能、地球系统多圈层相互作用以及宇宙天体运行的联合作用是各种地质作用的动力来源。(3)洋陆转化论:陆与洋是对立统一、相互转化的。陆与洋都不会永存,不存在只有大洋消亡,大陆增生的单向发展过程,单纯的大陆增生论是不正确的。(4)大陆的地壳和地幔是多层次的,不同层次可以沿其间的界面适度滑移,但大陆整体却难以移动,更不能随意漂移。(5)旋回演化论:地球表层构造不是均变论式,而是非均变、非线性、渐变与突变相结合的,螺旋式向前发展演化的。地球演化的不同阶段,即不同的构造旋回均各有其特有的、不同于其他旋回的全球构造格局和构造特点,不能用一种构造模型套用于地史发展的各个构造旋回和各个阶段。(6)地球结构和演化是不对称、不均匀的,不能用一种构造模型套用于全球不同地区。(7)大陆地壳的多旋回演化:大陆地壳并不是单纯的侧向或垂向增生,而是多旋回构造岩浆作用叠合的产物。(8)深断裂的控制作用。切穿壳-幔不同层次的深断裂带,在大地构造演化中具有十分重要的作用。现今的大洋中脊断裂带、转换断层和贝尼奥夫带,勾画了当今全球的构造格局。地球发展的不同构造旋回和阶段,均各有其所特有的深断裂体系,它们决定了不同阶段和不同构造旋回之全球大地构造格局和演化过程。以Jason(太平洋)和Tuzo(非洲)两个超级地幔沟为支点,研究中国以至亚洲中、新生代构造格局大转换、大改组过程中壳-幔组成和结构的演化过程,是用地球系统多圈层构造观研究大地构造的一个良好的切入点。

关键词：地球系统科学多圈层构造全球动力学洋陆转化论旋回演化论深断裂

科技管理兼盈——纪念程裕淇院士诞辰110周年

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地质学报 2022年第9期96卷 2955-2966页

作者：耿元生中国地质科学院地质研究所北京100037

程裕淇院士是我国著名的变质岩石学家、矿床学家和前寒武纪地质学家。中国科学院学部委员(院士),中国人民政治协商会议第四届、第五届全国委员会委员,第六届、第七届全国政协常务委员会委员。程裕淇先生开拓了我国变质岩研究领域,提出... 详细信息

程裕淇院士是我国著名的变质岩石学家、矿床学家和前寒武纪地质学家。中国科学院学部委员(院士),中国人民政治协商会议第四届、第五届全国委员会委员,第六届、第七届全国政协常务委员会委员。程裕淇先生开拓了我国变质岩研究领域,提出了矿床成矿系列理论,发展了我国前寒武纪地质学。他在管理上积极推进地质行业的对外开放,促进国际合作交流,为建立中央直属的野战军队伍建言献策;在政协多次提案,推动了我国矿产资源法的立法和实施。

关键词：程裕淇中国变质岩石的奠基人成矿系列的创立者中国前寒武纪地质学的开拓者对外交流贡献

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碰撞带热结构与碰撞成矿系统

地学前缘 2022年第2期29卷 1-13页

作者：张洪瑞侯增谦中国地质科学院地质研究所北京100037

造山带热结构对大陆碰撞带的形态大小、构造式样、岩浆活动和变质作用具有重要控制作用。然而,热结构对碰撞成矿作用的控制还不清楚。本文概述比利牛斯、阿尔卑斯、加里东、扎格罗斯、青藏高原和华力西等全球主要碰撞带的热结构与成矿... 详细信息

造山带热结构对大陆碰撞带的形态大小、构造式样、岩浆活动和变质作用具有重要控制作用。然而,热结构对碰撞成矿作用的控制还不清楚。本文概述比利牛斯、阿尔卑斯、加里东、扎格罗斯、青藏高原和华力西等全球主要碰撞带的热结构与成矿系统发育特征,对比各个造山带内不同矿床类型成矿温度变化,探讨热结构对碰撞成矿的控制作用。研究表明,碰撞带主要发育盆地流体有关的密西西比河谷型铅锌矿床、变质流体有关的造山型金矿床和岩浆热液有关矿床(斑岩铜矿床、云英岩型钨锡矿床和岩浆热液有关的铌钽锂铍矿床等)。其中,前两者在大多数碰撞带内均有发育,代表了大陆碰撞成矿作用的基本类型。这些矿床的成矿温度在热碰撞带比较高而在冷碰撞带则偏低。岩浆热液有关矿床一般只出现在比较热的碰撞带内,这些热碰撞带的温度压力条件有很大区域在湿固相线以内,热扰动能够造就地壳发生部分熔融形成含矿岩浆。

关键词：热结构热扰动成矿作用冷碰撞热碰撞碰撞造山带