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西南天山托云盆地古近纪熔积岩成因及其古环境意义

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现代地质 2024年

作者：刘帆程志国郭祝芳冀文涛中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验室

熔积岩是近地表炙热熔岩流与湿冷沉积物混合的特殊火山碎屑岩，由浆源碎屑和宿主沉积物两部分组成，因其独特的成因类型和产出位置，可对岩浆喷发期内的沉积环境进行精确限定。西南天山托云盆地记录了中生代以来塔里木湾退去的证据，新... 详细信息

熔积岩是近地表炙热熔岩流与湿冷沉积物混合的特殊火山碎屑岩，由浆源碎屑和宿主沉积物两部分组成，因其独特的成因类型和产出位置，可对岩浆喷发期内的沉积环境进行精确限定。西南天山托云盆地记录了中生代以来塔里木湾退去的证据，新近在托云盆地识别的熔积岩被认为记录了该区域的海陆转换过程。本文拟以托云熔积岩为研究对象，选取典型剖面针对宿主沉积物即-碳酸盐岩进行了主微量元素和C-O稳定同位素分析。结果显示熔积岩宿主沉积物碳酸盐岩的δ13CVPDB变化范围为-4.05‰～-7.74‰，δ18OVPDB变化范围为-6.42‰～-11.93‰。基于前人的经验公式综合分析得出熔积岩形成的古温度为30.3～6.9℃，古盐度指数为114.6～105.5（平均含量为110.2），古盐度值为24.77‰，表明古近纪熔积岩所处的环境为海陆接壤处的微咸水潟湖环境。

关键词：托云盆地熔积岩始新世古环境白云岩

原特提斯洋在滇西南地区的俯冲记录:来自保山地块奥陶纪花岗岩的年代学、地球化学以及Hf-Nd同位素的支持

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岩石学报 2024年第4期40卷 1142-1162页

作者：王晨刘正宏李刚刘俊来李文庆班丁张诺玄雨菲吉林大学地球科学学院长春130061 自然资源部东北亚矿产资源评价重点实验室长春130061 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083

中国西南地区在早古生代期间位于冈瓦纳大陆北缘,该地区保存有早古生代岩浆岩记录,它们的形成与原特提斯洋的演化密切相关。本文报道了滇西南地区保山地块平达乡附近的早古生代花岗岩的岩石学、全岩主-微量地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb... 详细信息

中国西南地区在早古生代期间位于冈瓦纳大陆北缘,该地区保存有早古生代岩浆岩记录,它们的形成与原特提斯洋的演化密切相关。本文报道了滇西南地区保山地块平达乡附近的早古生代花岗岩的岩石学、全岩主-微量地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、锆石Hf同位素和磷灰石Nd同位素组成,以探讨保山地块早古生代花岗岩的岩石成因、岩浆源区性质以及岩体形成的地球动力学机制。通过对保山地块平达花岗岩中岩浆锆石开展LA-ICP-MS U-Pb同位素测试,结果显示花岗岩形成于465.9~454.9Ma,是中-晚奥陶世岩浆作用的产物。平达岩体主体岩性为二长花岗岩,主要矿物组成为斜长石、石英和碱性长石(条纹长石和正长石),次要矿物为黑云母和白云母。本文报道的花岗岩样品显示出高的SiO_(2)(72.16%~76.87%)和Al_(2)O_(3)(12.50%~14.36%)含量,低的MgO(0.12%~0.64%)、Mg#(20.9~35.9)、Cr和Ni含量以及较高的Rb/Sr和Rb/Ba比值;结合花岗岩较高的A/CNK值(1.06~1.45),显示弱过铝质至强过铝质的特征,表明其属于S型花岗岩。此外,平达岩体二长花岗岩样品具有低的Al_(2)O_(3)/TiO_(2)比值和变化的CaO/Na_(2)O、Rb/Sr、Rb/Ba比值,表明其岩浆源区包含泥质岩石和砂质岩石,显示混合源区的特征。结合滇西南早古生代二长花岗岩变化较大的锆石εHf(t)值(-11.10~-4.05)、磷灰石εNd(t)值(-8.76~-6.96)和Hf同位素二阶段模式年龄(2140~1704Ma),表明它们的岩浆源区为古元古代地壳中泥质岩石和砂质岩石混合源区。综合滇西南地区广泛发育的早古生代岩浆岩以及同时期的蛇绿混杂岩记录,本文认为保山地块早古生代S型花岗岩是地壳沉积组分部分熔融的产物,形成于原特提斯洋西向俯冲相关的活动大陆边缘背景。

关键词：早古生代花岗岩原特提斯洋保山地块岩石成因 S型花岗岩西向俯冲

地幔不均一性与地幔循环的多维表征和原因思考

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地质学报 2024年第3期98卷 662-679页

作者：郑建平刘为先王伟马强吴树成戴宏坤中国地质大学(武汉)地球科学学院湖北武汉430074 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

地幔早先经核-幔-壳分异形成,后受不同尺度对流和循环的影响,因而具有不均一性特征。近三十年来,地幔化学通过研究大洋玄武岩发现了多样地幔端元和非放射性同位素证据并证明了地幔不均一性,逐渐建全了地幔地球化学体系。然而,地幔不均... 详细信息

地幔早先经核-幔-壳分异形成,后受不同尺度对流和循环的影响,因而具有不均一性特征。近三十年来,地幔化学通过研究大洋玄武岩发现了多样地幔端元和非放射性同位素证据并证明了地幔不均一性,逐渐建全了地幔地球化学体系。然而,地幔不均一性如何对应于时空尺度的地幔循环,以及地球演化如何影响地幔不均一性等,仍不清楚。此外,地球物理研究显示,岩石圈厚度差异、中下地幔的波速异常体以及俯冲板片形态的观测为纵横向对流系统提供了空间不均一性证据支持。联合地球化学和地球物理手段对研究地幔不均一性至关重要,用好透视地幔成分与结构的“双目镜”已成为共识。本文从地幔不均一性结合地球化学场、地球物理的不同表现形式,以及现今及历史时期的洋陆格局的对比,多维度联系地幔循环和演化,思考了超大陆旋回与地幔不均一化的内在逻辑。强调了从全球演化角度看地幔不均一性的重要性和提出多手段联合建立地幔循环驱动模型的展望。

关键词：地幔循环地幔不均一性地球化学场地球物理场超大陆旋回

内蒙古化德地区二叠纪—三叠纪侵入岩年代学及地球化学特征:对古亚洲洋东段构造演化的制约

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地质学报 2024年第1期98卷 116-137页

作者：靳胜凯刘博马明殷嘉乐中国地质调查局廊坊自然资源综合调查中心河北廊坊065000 中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083

本文对华北克拉通北缘中段内蒙古化德地区二叠纪—三叠纪5个花岗质侵入体进行了岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学以及Sr-Nd-Hf同位素研究。结果表明本次所研究的岩体主要起源于华北克拉通古老下地壳的部分熔融,八音察汗岩体形成于早二... 详细信息

本文对华北克拉通北缘中段内蒙古化德地区二叠纪—三叠纪5个花岗质侵入体进行了岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学以及Sr-Nd-Hf同位素研究。结果表明本次所研究的岩体主要起源于华北克拉通古老下地壳的部分熔融,八音察汗岩体形成于早二叠世(276±1 Ma),在岩浆上升过程中发生了岩浆混合作用;白音特拉岩体形成于中二叠世(270±1 Ma),为地壳加厚作用下变质杂砂岩部分熔融形成的S型花岗岩;毛忽庆岩体形成于晚二叠世(254±1 Ma),为I型花岗岩;张万良岩体与康家地岩体分别形成于早三叠世(248±1 Ma)和晚三叠世(229±1 Ma),两者均为A型花岗岩。综合前人研究,本文认为研究区在早二叠世—晚三叠世经历了古亚洲洋向华北板块俯冲、俯冲-同碰撞、持续碰撞以及造山后的伸展4个阶段,古亚洲洋东段在研究区的闭合时间应为中二叠世晚期。

关键词：古亚洲洋花岗质岩石锆石U-Pb年代学 Sr-Nd-Hf同位素内蒙古化德地区

西昆仑晚三叠世巴尔达灵花岗岩体年代学、岩石地球化学及对古特提斯后碰撞构造演化的约束

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岩石学报 2024年第6期40卷 1887-1906页

作者：杜保峰李珊珊张荣臻胡红雷乔天荣钱金龙杨府中国地质大学(北京)深时数字地球前沿科学中心地质过程与矿产资源国家重点实验室地球科学与资源学院北京100083 河南省地质研究院河南省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室郑州450016 中国地质大学(北京)数理学院北京100083

西昆仑造山带发育大量早中生代岩浆岩,其形成与古特提斯洋俯冲碰撞密切相关,而关于古特提斯后碰撞具体时限仍存在较大争议。巴尔达灵花岗岩体是西昆仑造山带面积最大的慕士塔格复式岩体组成部分,本文对其开展了岩石学、LA-ICPMS锆石U-P... 详细信息

西昆仑造山带发育大量早中生代岩浆岩,其形成与古特提斯洋俯冲碰撞密切相关,而关于古特提斯后碰撞具体时限仍存在较大争议。巴尔达灵花岗岩体是西昆仑造山带面积最大的慕士塔格复式岩体组成部分,本文对其开展了岩石学、LA-ICPMS锆石U-Pb年代学及全岩主、微量元素分析,揭示了岩体形成时代、岩石成因与岩浆源区属性,并进一步探讨了古特提斯后碰撞构造演化过程。巴尔达灵花岗岩体主要岩性为花岗闪长岩、二长花岗岩和正长花岗岩,发育大量暗色微细粒包体。锆石U-Pb年龄分别为237Ma、233Ma和231Ma,表明岩体形成时代为晚三叠世早期。地球化学结果显示,岩石具有高铝、富碱和低镁特征,A/CNK为0.94~1.02,属准铝质-弱过铝质高钾钙碱性岩石。岩石分异指数偏高(67.3~81.1),岩浆演化以结晶分异为主,为分异程度偏高的I型花岗岩。岩石轻、重稀土元素分馏较为明显,具弱至中等负Eu异常,富集Rb、Th、U、Zr、Hf,亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti;Nb/Ta比值(7.2~16.7)和Zr/Hf比值(28.4~40.3)偏低,而Rb/Sr比值(0.2~1.4)和La/Ta比值(20.0~56.4)较高,指示源岩以壳源为主,应有少量幔源物质的加入。结合区域演化,本文认为巴尔达灵花岗岩体形成于晚三叠世早期古特提斯后碰撞过程,与中三叠世同碰撞挤压向后碰撞伸展转换有关,并指示古特提斯演化进入后碰撞伸展期的起始时限应不晚于237Ma。

关键词：巴尔达灵 I型花岗岩后碰撞环境晚三叠世古特提斯西昆仑

基于机器学习的主成分分析方法在金矿类型判别中的应用:以黄铁矿元素地球化学特征为例

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岩石学报 2024年第6期40卷 1801-1816页

作者：邓依张静钟日晨何西恒王潇逸中国地质大学(北京)深时数字地球前沿科学中心北京100083 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083

黄铁矿是金矿床中一种重要的载金矿物,其所含微量元素特征可以反映成矿热液性质、矿床类型等关键信息。机器学习方法能高效处理海量的黄铁矿微量元素数据并进行相关研究,前人利用随机森林、决策树、神经网络等不同算法,训练了相关的分类... 详细信息

黄铁矿是金矿床中一种重要的载金矿物,其所含微量元素特征可以反映成矿热液性质、矿床类型等关键信息。机器学习方法能高效处理海量的黄铁矿微量元素数据并进行相关研究,前人利用随机森林、决策树、神经网络等不同算法,训练了相关的分类器,但是仍存在训练金矿类型偏少、使用元素种类偏少、矿床类型判别效果不佳等问题。因此本文采用机器学习中的主成分分析方法,拟训练并建立一个能直观反映大部分金矿类型不同特征的判别图解,进而评估使用黄铁矿化学元素作为不同矿床类型判别器的稳健性。数据集中共收集了来自卡林型、浅成低温热液型、造山型、斑岩型、IOCG、SEDEX和VMS七种矿床类型、近百个矿床的6939套黄铁矿LA-ICP-MS微量元素数据。统计结果显示,卡林型和IOCG型金矿床中黄铁矿的Au、As、Cu、Se等微量元素富集程度最高,造山型和浅成低温型的较富集,VMS和SEDEX型矿床中个别元素显著富集,而斑岩型金矿床中黄铁矿的各微量元素含量普遍较低。通过数据预处理,选择十种微量元素,绘制了不同成因类型金矿床黄铁矿成分的二维判别图解,并选择4个矿床实例进行了验证判别。两张判别图解联用能较好的区分出卡林型、斑岩型、IOCG、造山型和浅成低温热液型,但SEDEX和VMS型仍存在部分重叠,需要结合其他地质证据来综合判断。通过与传统判别图解和其他机器学习方法的判别效果对比,本研究构建的主成分分析判别图解具备简明直观、覆盖类型更广、突出强调矿床类型、对卡林型和斑岩型的判别效果最佳等优势,说明其在解决实际矿床问题方面具有有效性和准确度,为广大研究者提供了借鉴参考。

关键词：黄铁矿 LA-ICP-MS 金矿床主成分分析机器学习

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我国东北部地区大规模低温银成矿特征与机制

矿物岩石地球化学通报 2024年

作者：翟德高赵青青豆明新岳秋雨许康宁江铃吴晋超吕焕科中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验室中国地质大学(北京)地球科学与资源学院

本文从银成矿地质特征、金属和流体来源、银的迁移富集机制以及低温银成矿与斑岩系统的成因联系等方面，阐述了我国东北部地区大规模低温银成矿作用及其控制机制。我国东北部地区银铅锌矿化赋矿围岩主要以粉砂岩和（碳质）板岩为主，成... 详细信息

本文从银成矿地质特征、金属和流体来源、银的迁移富集机制以及低温银成矿与斑岩系统的成因联系等方面，阐述了我国东北部地区大规模低温银成矿作用及其控制机制。我国东北部地区银铅锌矿化赋矿围岩主要以粉砂岩和（碳质）板岩为主，成矿流体具低温和低盐度特征。多元同位素（C-H-O-S-Pb-He-Ar）体系表明成矿流体和金属以岩浆-热液来源为主，高精度年代学研究表明脉状银铅锌矿化与区域燕山晚期早白垩世酸性岩浆活动密切相关，部分矿床的形成还可能与多期热液活动叠加有关。总体上，我国东北部地区脉状银铅锌矿床成因类型应属于浅成低温热液型，与区内的中高温斑岩成矿体系构成同一岩浆-热液系统。流体与围岩的水岩反应导致热液体系发生还原和降温是造成银大量沉淀成矿的关键因素。

关键词：银铅锌矿床金属来源迁移富集机制低温银成矿系统东北部地区

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物以“硒”为贵,人倚“硒”为福

矿物岩石地球化学通报 2024年

作者：刘家军王冠智汪啸王泽琳中国地质大学(北京)地球科学与资源学院地质过程与矿产资源国家重点实验室

硒元素（Se）的发现到现在已有两百多年的历史，从最初的茫然未知到现今的新兴关键金属、生命火种和人类健康保护神，硒元素在新能源、新材料等领域的应用方兴未艾，正成为人们追求健康生活的新宠。硒的应用已今非“硒”比，富硒之地谋...

硒元素（Se）的发现到现在已有两百多年的历史，从最初的茫然未知到现今的新兴关键金属、生命火种和人类健康保护神，硒元素在新能源、新材料等领域的应用方兴未艾，正成为人们追求健康生活的新宠。硒的应用已今非“硒”比，富硒之地谋定无限“硒”望。

关键词：

中国及邻区高分辨率三维岩石圈磁场修正球冠谐模型(CUG_CLMFM3Dv1)

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地球物理学报 2024年第5期67卷 1866-1880页

作者：张攀杜劲松李厚朴中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院地球内部多尺度成像湖北省重点实验室武汉430074 地质过程与矿产资源国家重点实验室中国地质大学(武汉)武汉430074 海军工程大学电气工程学院武汉430043

日益完善的大区域地面航磁调查与卫星磁测给建立高精度与高分辨率的地磁场模型带来了新的契机,同时也对地磁场建模技术提出了更高的要求.本文基于修正球冠谐分析方法,利用全球岩石圈磁力异常汇编网格WDMAMv2中提取的近地表总磁场强度异... 详细信息

日益完善的大区域地面航磁调查与卫星磁测给建立高精度与高分辨率的地磁场模型带来了新的契机,同时也对地磁场建模技术提出了更高的要求.本文基于修正球冠谐分析方法,利用全球岩石圈磁力异常汇编网格WDMAMv2中提取的近地表总磁场强度异常数据与CHAMP卫星近十年的矢量测量数据,联合构建了中国及邻区高分辨率三维岩石圈磁场的修正球冠谐模型.该区域岩石圈磁场模型的分辨率可达球谐3500阶/次,进而基于该模型正演计算了研究区域不同高度的矢量数据.将区域模型与高分辨率的球谐模型分别在空间域与频率域进行对比,结果显示区域模型中的高频成份更加丰富,所描绘出的磁异常的形态和幅值更加接近原始建模数据,且在由低分辨率球谐模型补空的区域更加平滑.该应用案例证明,联合可靠的近地面标量与卫星矢量磁测数据,基于修正球冠谐分析方法,有能力构建出高精度与高分辨率的区域三维岩石圈磁场模型.

关键词：修正球冠谐分析岩石圈磁场高分辨率三维模型中国及邻区