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中国东部中生代上叠造山系

地学前缘 2024年第1期31卷 142-153页

作者：任纪舜刘建辉朱俊宾中国地质科学院地质研究所北京100037

印支运动和燕山运动是中国东部中生代时期两次十分重要的造山运动。由这两次造山运动形成的构造带,既不是陈国达所说的地壳演化第三阶段的产物,也不是一些学者所谓的由板块内部动力产生的陆内(或板内)造山带。它们是在古太平洋动力体系... 详细信息

印支运动和燕山运动是中国东部中生代时期两次十分重要的造山运动。由这两次造山运动形成的构造带,既不是陈国达所说的地壳演化第三阶段的产物,也不是一些学者所谓的由板块内部动力产生的陆内(或板内)造山带。它们是在古太平洋动力体系作用下,在中国东部先成大陆地壳之上形成的上叠造山系,过去我们曾称其为中国东部滨太平洋大陆边缘活动(活化)带。中生代时期,在古太平洋动力体系作用下,于俄罗斯东北部—锡霍特阿林—日本—琉球—中国台湾—巴拉望一带形成亚洲东缘造山系,在邻接亚洲东部陆缘的中国东部大陆地壳之上形成中国东部上叠造山系。二者在同一动力体系作用下,同步发展,共同组成亚洲东部太平洋构造域规模宏大的巨型中生代造山系,彻底改变了亚洲东部印支造山前的构造面貌。

关键词：上叠造山带印支造山旋回燕山造山旋回中国东部中生代上叠造山系太平洋构造域

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黄汲清与中国大地构造研究

地质学报 2024年第3期98卷 637-646页

作者：任纪舜牛宝贵赵磊徐芹芹刘建辉朱俊宾刘仁燕中国地质科学院地质研究所北京100037

本文概述了黄汲清的中国大地构造经典著作——《中国主要地质构造单位》的基本内容和写作基础;阐述了黄汲清及其科学集体的治学风格和工作方法,强调野外地质调查的重要性,突出用新的科学理念和事实,与时俱进不断发展大地构造学。指出大... 详细信息

本文概述了黄汲清的中国大地构造经典著作——《中国主要地质构造单位》的基本内容和写作基础;阐述了黄汲清及其科学集体的治学风格和工作方法,强调野外地质调查的重要性,突出用新的科学理念和事实,与时俱进不断发展大地构造学。指出大地构造学已从研究地球表层地壳构造、岩石圈构造,进入用地球系统观研究地球整体多圈层构造的新阶段。

关键词：黄汲清大地构造地球系统多圈层构造多旋回

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DDE-岩浆岩数据库初步构建与应用

岩石学报 2024年第3期40卷 873-888页

作者：王涛童英丁毅郭磊黄河范润龙王朝阳张颖慧曹光跃张建军自然资源部深地科学与探测技术实验室北京100037 北京离子探针中心中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地质科学院北京100037

21世纪是大数据的时代,数据、模型驱动下的科学研究新范式与知识发现成为当今科学领域的新态势。本文介绍了在“深时数字地球”(Deep-time Digital Earth,DDE)国际大科学计划框架下构建的DDE-岩浆岩数据库。该数据库以“数据+编图+研究... 详细信息

21世纪是大数据的时代,数据、模型驱动下的科学研究新范式与知识发现成为当今科学领域的新态势。本文介绍了在“深时数字地球”(Deep-time Digital Earth,DDE)国际大科学计划框架下构建的DDE-岩浆岩数据库。该数据库以“数据+编图+研究”三位一体的建库思路,基于岩浆岩知识体系,构建了岩浆岩数据库,包括后台服务(云端)、网站(Web端)和科研工作平台(桌面端)。数据主要来源于公开发表的文献、研究团队测试、实验室测试数据等,涉及全球重要造山带、克拉通及部分海洋(大洋钻探数据)等。此外,还设立了22个地域性、学科性专题数据库。数据类型为岩浆岩岩石类型、产状、空间位置等基本信息,以及年代学、地球化学、(Sr-Nd-Hf-Pb-O)同位素及非传统(或新兴)同位素数据。与国际最常用的有关数据库相比,本数据库具有以下优势:(1)“数-图-文”三位一体的设计思路,拥有编图和研究平台;(2)以研究为导向,组织构建了22个专题数据库,更多一线专家参与数据库建设,在某些地域和领域(如中亚、非传统同位素等)形成优势;(3)对数据都尽可能挖掘和补充了年龄、经纬度等时空信息;(4)创建了学科专家可以依据新的发展和需求及时调整数据库结构的技术与功能,而不需要重新编程;(5)有强大的DDE平台支持,为与国际有关数据库互联互通提供了有利条件。最后,利用DDE-岩浆岩数据库的核心数据(年代学、同位素等),对复杂大陆拼合过程、地壳生长、地球深部物质组成架构与演化等重大地球科学问题进行了探索并取得了一些进展,说明该数据库将对推动数据驱动的岩浆岩研究具有重要意义。

关键词：岩浆岩数据库研究平台 “数-图-文”三位一体 DDE

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冀东高板河矿床硫同位素特征及其对高于庄组硫化物及锰矿石成矿机制的约束

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岩石学报 2024年第1期40卷 267-281页

作者：高兆富朱祥坤中国地质科学院地质研究所自然资源部同位素地质重点实验室北京100037

河北兴隆县高板河矿床是我国典型的中元古代喷流-沉积(SEDEX)型多金属硫化物矿床,其矿石及赋存围岩类型多样,目前不同类型矿石的主导成矿机制及其成因关系尚存争议。本文聚焦该矿床代表性矿石的硫同位素特征,发现与富锰黑色页岩密切相... 详细信息

河北兴隆县高板河矿床是我国典型的中元古代喷流-沉积(SEDEX)型多金属硫化物矿床,其矿石及赋存围岩类型多样,目前不同类型矿石的主导成矿机制及其成因关系尚存争议。本文聚焦该矿床代表性矿石的硫同位素特征,发现与富锰黑色页岩密切相关的条带状/纹层状黄铁矿矿石和含锰白云岩赋矿的块状、浸染状及脉状硫化物矿石的硫同位素组成呈明显的两端元分布特征:前者主要由自形程度较好的黄铁矿微晶组成,相对富集重的硫同位素(δ34 S值在+6.7‰~+27.1‰之间);而后者以粗粒他形黄铁矿为主,硫同位素组成明显偏轻(δ34 S值总体在-10.0‰~+5.0‰之间)。不同于传统SEDEX模型强调局限盆地硫化水体环境,本文结合前人对该时期海平面及沉积相变化的认识,提出高板河矿化是海侵向海退转化过程中局部热液喷流活动加强的产物。底板黑色页岩上覆于浅水台地相碳酸盐岩地层以及其下部赋存白云质结核等地质证据指示该套富锰黑色页岩属于海侵成因。海侵过程使得潮下带深水区域形成局部硫化水体环境,低浓度海水硫酸盐几乎完全被还原,使得具有明显沉积特征的条带状/纹层状黄铁矿矿石富集重的硫同位素,其δ34 S平均值与前人报道的同时期海水硫酸盐硫同位素组成基本一致。相比之下,含锰碳酸盐岩中大量叠层石出现、硫化物矿层的下伏围岩由黑色页岩横向上过渡为碳酸盐岩的“穿时”特征共同指示层状矿体形成于海侵向海退转换过程中的沉积相突变带。同时,广泛发育的热液交代等地质特征指示碳酸盐岩中硫化物成矿过程中热液活动加强,由于潮间带碳酸盐岩沉积-早期成岩环境中硫酸盐浓度较高,水岩界面附近发生硫酸盐热化学还原作用产生较大的硫同位素分馏,因此碳酸盐岩赋矿的块状、浸染状及脉状矿石的硫同位素相比海水硫酸盐明显偏轻。综上所述,高板河矿床是喷流沉积和热液交代两种方式成矿的产物,成矿过程伴随着海侵向海退转换中发生的沉积相变,不同类型矿石硫同位素组成差异是由于不同水深条件下海水硫酸盐浓度差异导致的硫酸盐还原过程产生不同程度分馏的结果。本次研究为研究高于庄组二段所赋存的硫化物及锰矿石成矿过程提供了有效约束。

关键词：高板河 SEDEX 中元古代硫化物硫同位素

滇西昌宁-孟连带二叠纪碎屑岩地层:存在问题和研究进展

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地质学报 2024年第3期98卷 692-711页

作者：金小赤郑建彬黄浩闫振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

滇西的昌宁-孟连带被认为是古特提斯在该地区的遗迹,对研究古特提斯的演化意义重大。然而,该带中不同来源的地层单元或层序片段之间的关系非常复杂,既有时代相同而岩性迥异的层段,也有时代不同而岩性相近的层段,在很大程度上影响了人们... 详细信息

滇西的昌宁-孟连带被认为是古特提斯在该地区的遗迹,对研究古特提斯的演化意义重大。然而,该带中不同来源的地层单元或层序片段之间的关系非常复杂,既有时代相同而岩性迥异的层段,也有时代不同而岩性相近的层段,在很大程度上影响了人们对古特提斯演化的深入了解。一些早期建立的岩组,受露头较差、构造复杂、大化石稀少等具体条件的限制,对其所含内容的定义比较粗略,包含了不同时代、不同环境形成的岩石层段。这种情况尤以当初划归二叠系的碎屑岩地层为甚。本文对1980年代1∶20万地质填图时建立的涉及二叠纪碎屑岩地层的岩组,即中北部耿马—沧源一带的南皮河组和南部澜沧—孟连一带的拉巴组,进行了解析,并结合笔者近年来所获得的化石、沉积岩石学、碎屑锆石年龄等材料和数据、以及大量的野外观察,梳理了两个岩组所包括的不同时代和岩性的岩片,重新厘定了南皮河组的内含,论述了拉巴组为何不宜再作为一个岩组使用,并建议对拉巴组所包含的在区域上可识别的岩片,可在进一步深入研究后再予以慎重命名。

关键词：昌宁-孟连带二叠纪碎屑岩 “南皮河组” “拉巴组”

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南海北部扩张的地表过程响应:来自海南岛五指山的磷灰石裂变径迹年龄证据

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地质学报 2024年第2期98卷 421-432页

作者：史军华韩帅杜建军韩建恩孙东霞胡道功中国地质科学院地质力学研究所北京100081 中国地质大学北京100083

海南岛是南海地块的重要组成部分,其构造演化很大程度上能够反映整个南海的构造活动特征。新生代,海南岛在新构造运动作用下,断块差异升降比较明显,形成了大致以王五-文教断裂为界,北为沉降区,南为断隆区的构造格局。对断隆区隆升过程... 详细信息

海南岛是南海地块的重要组成部分,其构造演化很大程度上能够反映整个南海的构造活动特征。新生代,海南岛在新构造运动作用下,断块差异升降比较明显,形成了大致以王五-文教断裂为界,北为沉降区,南为断隆区的构造格局。对断隆区隆升过程的研究能够帮助揭示海南岛新构造活动历史,但至今为止,琼中南山地隆升的原因和时限仍存在争议。为了厘清海南岛中部的剥露隆升事件,本文选择琼中南地区海拔最高、高差最大的五指山为研究区,采集8组高程岩石样品,高程范围为203.55~1153.52 m。对采集的样品进行了磷灰石裂变径迹测试和热历史模拟分析,结果表明海南岛五指山地区新生代主要经历了两期快速隆升剥露。第一期为渐新世—中新世(32~17 Ma):隆升速率较快,此时期太平洋板块向欧亚板块俯冲后撤,南海正经历第二次扩张,使得海南岛拉张,活动强烈,造成琼中山地区快速隆升,直到中中新世转为缓慢隆升。第二期为中新世末期(5 Ma)的快速剥蚀隆升阶段:南海扩张已经结束,随着菲律宾板块俯冲亚洲板块,南海北部陆缘整体处于加速热沉降阶段,且全球气候变化加快,造成了海南岛广泛的隆起和加速剥蚀。

关键词：裂变径迹新生代构造运动隆升与剥露历史海南岛五指山

东喜马拉雅构造结高压基性麻粒岩成因与构造意义

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地质学报 2024年第1期98卷 96-115页

作者：吴双鹏张泽明田作林芦维瑞郭明明张成圆中国地质大学(北京) 北京100083 中国地质科学院地质研究所北京100037

东喜马拉雅构造结南迦巴瓦杂岩中存在典型的泥质、长英质和基性高压麻粒岩。但是,高压麻粒岩在南迦巴瓦杂岩中的分布范围、变质条件和变质时间是否存在空间上的变化并不明确。本文对南迦巴瓦杂岩西南部巴嘎地区的高压基性麻粒岩进行了... 详细信息

东喜马拉雅构造结南迦巴瓦杂岩中存在典型的泥质、长英质和基性高压麻粒岩。但是,高压麻粒岩在南迦巴瓦杂岩中的分布范围、变质条件和变质时间是否存在空间上的变化并不明确。本文对南迦巴瓦杂岩西南部巴嘎地区的高压基性麻粒岩进行了岩石学和年代学研究。研究表明,巴嘎高压基性麻粒岩由石榴子石、单斜辉石、角闪石、斜长石、黑云母和石英组成,石榴子石变斑晶发育生长成分环带。识别出三期矿物组合:进变质矿物组合M1为石榴子石变斑晶核部及其矿物包裹体,包括石榴子石、石英、榍石和磷灰石;峰期矿物组合M2为变斑晶石榴子石边部和基质矿物,即石榴子石+单斜辉石+斜长石+角闪石+石英+金红石+熔体;退变质矿物组合M3呈冠状体或基质产出,其组合为角闪石+斜长石+单斜辉石+黑云母+石英+榍石。高压基性麻粒岩的峰期变质条件约为1.5 GPa和915℃,具有顺时针P-T轨迹,退变质的早期和晚期分别为近等温降压和降温降压过程。高压基性麻粒岩在峰期条件下发生了明显的部分熔融,含~26%(体积)的熔体,其退变质和熔体结晶作用很可能发生在26~14 Ma。本文和研究区现有研究成果表明,东喜马拉雅构造结南迦巴瓦杂岩中的高压麻粒岩广泛分布,从东北部的加拉、直白和派乡延伸到西南部的巴嘎沟,形成了一条长度超过80 km的高压麻粒岩带。整个带中的高压麻粒岩具有类似的变质条件和持续时间,是印度大陆地壳平缓俯冲并经历了高温和高压变质与部分熔融的产物,构成了喜马拉雅造山带的加厚下地壳。大量高压麻粒岩强烈部分熔融产生的熔体可能为喜马拉雅淡色花岗岩提供了源区。

关键词：高压基性麻粒岩 P-T-t轨迹部分熔融南迦巴瓦杂岩东喜马拉雅构造结

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店埠河流域地表水氮素时空分布和来源解析

环境科学 2024年

作者：秦先燕吴剑雄郑涛彭苗枝安徽省地质调查院(安徽省地质科学研究所)

店埠河是巢湖西半湖入湖河流中污染最严重的河流之一，氮素是主要的影响因子之一.以丰水期、平水期和枯水期采集的30个地表水样品为研究对象，结合水化学分析方法，运用硝酸盐δ15N和δ18O同位素、铵盐δ15N同位素和SIAR混合模型，分析... 详细信息

店埠河是巢湖西半湖入湖河流中污染最严重的河流之一，氮素是主要的影响因子之一.以丰水期、平水期和枯水期采集的30个地表水样品为研究对象，结合水化学分析方法，运用硝酸盐δ15N和δ18O同位素、铵盐δ15N同位素和SIAR混合模型，分析氮素时空分布特征及其影响因素，解析硝酸盐和铵盐来源.结果表明，店埠河流域地表水TN和NH4+-N污染状况较重，尤其在枯水期.沿着干流，TN和NO3--N浓度从上游到下游主要呈现先上升再下降(丰水期和平水期)，或上升趋势(枯水期)，主要受土地利用类型影响.地表水中δ15N-NO3-和δ18O-NO3-值范围分别是-4.61‰～24.39‰和-5.39‰～15.18‰，主要分布在化肥、土壤有机氮以及粪肥污水区间.在不同水文期，上游化肥(34.53%～52.39%)和土壤有机氮(26.24%～32.29%)为硝酸盐主要来源，中下游硝酸盐来源贡献率大小顺序为：粪肥污水>土壤有机氮>化肥>大气降水.δ15N-NH4+均值为-3.97‰，铵态氮肥和大气降水是铵盐的主要来源.研究结果能为流域水环境综合治理提供科学依据.

关键词：巢湖河水氮氧同位素铵盐氮同位素硝化作用 SIAR混合模型

滇西南大红山群变火山-沉积岩地球化学属性、年代格架及其构造意义

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岩石矿物学杂志 2024年第2期43卷 393-426页

作者：姜杭云刘福来王舫王慧宁李同宇中国地质科学院地质研究所北京100037

云南新平地区大红山群出露于扬子地块西南缘,主要由低绿片岩相-角闪岩相变质的火山-沉积岩组成。大红山群的岩石成因、年代格架及其形成的构造背景缺乏系统研究,制约了地质学家们全面认识和理解扬子西南缘<~1.75 Ga的构造演化历史。本... 详细信息

云南新平地区大红山群出露于扬子地块西南缘,主要由低绿片岩相-角闪岩相变质的火山-沉积岩组成。大红山群的岩石成因、年代格架及其形成的构造背景缺乏系统研究,制约了地质学家们全面认识和理解扬子西南缘部老厂河组变沉积岩及其内部变火山岩夹层为重点研究对象,开展岩相学、全岩地球化学和锆石U-Pb定年等综合研究。岩石地球化学研究结果表明,变沉积岩的化学成分与大陆上地壳沉积物成分接近,原岩为成熟度较高的泥岩/页岩,未经历沉积再循环,形成于被动大陆边缘的构造背景;变火山岩原岩化学成分相当于钙碱性过铝质A型流纹岩,形成于造山后的大陆裂谷拉张环境。锆石U-Pb定年结果显示,老厂河组变沉积岩的碎屑锆石记录了2.3~2.2 Ga和1.9~1.75 Ga两个主年龄峰以及2.7~2.6 Ga次年龄峰。结合前人研究结果,表明大红山群物源主要来源于扬子地块西南缘的太古宙-古元古代基底岩石。变火山岩样品的岩浆锆石核部记录了1713~1711 Ma的年龄,应代表老厂河组原岩的形成时代,锆石的变质增生边限定峰期变质时代为约843 Ma。综合前人研究结果表明,大红山群普遍经历了849~837 Ma的新元古代变质事件。综上所述,扬子地块西南缘的大红山群完好记录了与Columbia超大陆裂解有关的非造山岩浆活动,新元古代变质事件可能与Rodinia超大陆裂解和聚合过程密切相关。

关键词：扬子地块西南缘大红山群变火山-沉积岩锆石U-Pb定年地球化学