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胶北区域变质型晶质石墨矿成矿初探

岩石学报 2024年第10期40卷 3281-3304页

作者：孔凡梅孙彤李增胜李旭平李大鹏谭凯舰山东科技大学地球科学与工程学院青岛266590 自然资源部金矿成矿过程与资源利用重点实验室山东省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室济南250013 山东省地质科学研究院济南250013

本文对胶北地块平度-莱西晶质石墨成矿带内莱西南墅、平度大金埠、平度东石岭石墨矿区及南墅矿区附近的莱西庞格庄、东白石地区的含石墨孔兹岩进行了野外观察、岩相学分析、主量元素与微量元素分析,并进行了原岩恢复和石墨拉曼光谱研究... 详细信息

本文对胶北地块平度-莱西晶质石墨成矿带内莱西南墅、平度大金埠、平度东石岭石墨矿区及南墅矿区附近的莱西庞格庄、东白石地区的含石墨孔兹岩进行了野外观察、岩相学分析、主量元素与微量元素分析,并进行了原岩恢复和石墨拉曼光谱研究。研究结果表明,五处研究区含石墨孔兹岩原岩均为粘土岩或页岩,其m(m=100×MgO/Al_(2)O_(3))值呈现出海水沉积环境的特征。南墅石墨矿区含石墨孔兹岩形成于岛弧环境,大金埠、东石岭和东白石含石墨孔兹岩来源于活动大陆边缘,庞格庄含石墨孔兹岩具有被动大陆边缘成因特征,它们均是胶-辽-吉造山带不同构造演化阶段的沉积产物。所研究的含石墨孔兹岩中鳞片状石墨结晶程度较好,石墨拉曼光谱特征与麻粒岩相变质条件下形成的石墨一致,岩相学和拉曼光谱研究表明高晶度石墨形成于温度峰期后的熔体冷却阶段。含石墨孔兹岩野外露头和岩石薄片岩相学特征指示深熔作用/混合岩化作用的普遍性,高晶度石墨的形成与高温-超高温的变质作用密切相关,所研究的含晶质石墨孔兹岩记录了片状石墨矿床中一种主要的矿化过程——深熔作用。约1850~1830Ma的变质年龄既代表了胶-辽-吉带区域减压折返引起的深溶作用或混合岩化作用的时间,也是平度-莱西石墨成矿带高晶度石墨结晶成矿的时代。

关键词：含石墨麻粒岩高晶度石墨深熔作用/混合岩化作用石墨成矿

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中国近海主要表层沉积物类型的原位声学特性

哈尔滨工程大学学报 2024年第1期45卷 189-197页

作者：李官保王景强孟祥梅阚光明刘保华自然资源部第一海洋研究所海洋地质与成矿作用部重点实验室山东青岛266061 崂山实验室山东青岛266237 国家深海基地管理中心山东青岛266237

海底表层沉积物的声学特性对于海洋声传播和声探测有重要影响。不同类型的海底沉积物表现出不同的声学特性。针对海洋声学研究对海底声学特性参数快速获取的需求,本文利用近年来获得的100个站位的声学特性原位测量和沉积物样品测试数据... 详细信息

海底表层沉积物的声学特性对于海洋声传播和声探测有重要影响。不同类型的海底沉积物表现出不同的声学特性。针对海洋声学研究对海底声学特性参数快速获取的需求,本文利用近年来获得的100个站位的声学特性原位测量和沉积物样品测试数据,统计了中国近海8种典型沉积类型的声速、声衰减系数等声学特性和平均粒径、密度等物理性质。通过与已有测量数据和统计结果的对比显示,其与多种原位测量系统获得的数据有很好的一致性,但Hamilton统计的声速比、声衰减因子等参数则显著偏高。基于VGS理论的频散模型计算结果表明:Hamilton统计结果的偏高并非完全由其较高的测量频率引起。对于缺少直接测量数据的海域,本文的统计结果提供了一种基于沉积物类型进行海底声学特性初步估计的方案。

关键词：沉积类型声速声衰减频散原位测量密度孔隙度中国近海

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基于滤波处理的地震散射波分离方法研究综述

CT理论与应用研究（中英文） 2024年第1期33卷 105-117页

作者：叶峻林李桂花丁仁伟赵俐红赵硕孙世民山东省沉积成矿作用与沉积矿产重点实验室/山东科技大学地球科学与工程学院山东青岛266590 海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室/青岛海洋科学与技术国家实验室山东青岛266237

在地震勘探中,由于地下结构错综复杂,多尺度非均匀的地质体常会形成包含反射波、散射波等在内的复杂的地震波场。传统的成像方法一般只考虑反射波场,忽略了散射波场,这使得细小结构无法准确成像,从而影响对复杂构造的识别。为了对小尺... 详细信息

在地震勘探中,由于地下结构错综复杂,多尺度非均匀的地质体常会形成包含反射波、散射波等在内的复杂的地震波场。传统的成像方法一般只考虑反射波场,忽略了散射波场,这使得细小结构无法准确成像,从而影响对复杂构造的识别。为了对小尺度构造进行准确的地震成像,要将散射波从地震波场中分离出来。在众多波场分离算法中,基于滤波的波场分离方法可以准确提取散射波,提高成像分辨率。本文调研和归纳多种基于滤波处理的地震散射波分离方法,围绕国内外学者在滤波处理波场分离方面的研究成果,总结各种方法的研究进展,并对比和分析各方法的分离效果,最后结合人工智能深度学习的研究趋势,对未来滤波处理散射波分离的发展方向进行展望。

关键词：地震成像波场分离散射波滤波高分辨率

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胶东型金矿

岩石学报 2024年第6期40卷 1691-1711页

作者：杨立强邓军张良杨伟谢东汪龙邱昆峰李大鹏中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室深时数字地球前沿科学中心北京100083 自然资源部金矿成矿过程与资源利用重点实验室山东省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室山东省地质科学研究院济南250013 山东黄金地质研究院济南250101

胶东是全球唯一已知赋存于前寒武纪变质地体中的晚中生代巨型金矿省,其成矿系统独具特色,具体表现为:(1)位于陆内复合构造域,经历了多期重大构造-热事件,大规模金成矿作用受控于120±2Ma古太平洋板块俯冲方向变化及其诱发的软流圈上涌... 详细信息

胶东是全球唯一已知赋存于前寒武纪变质地体中的晚中生代巨型金矿省,其成矿系统独具特色,具体表现为:(1)位于陆内复合构造域,经历了多期重大构造-热事件,大规模金成矿作用受控于120±2Ma古太平洋板块俯冲方向变化及其诱发的软流圈上涌、岩石圈改造和伸展-挤压变形交替及控矿断裂剪压-剪张转换;(2)多重控矿构造和多样赋矿建造联合控制了不同规模和类型金矿的发育,形成了三山岛、焦家、招平、栖霞、郭即和牟乳六条NE向金矿带和三山岛-栖霞EW向富金廊带,导致了金矿化类型(焦家式/破碎带蚀变岩型、玲珑式/石英脉型、蓬家夼式/蚀变砾岩±角砾岩型、辽上式/黄铁矿-碳酸盐脉型)及其地质-地球化学特征的多样性;(3)主要矿化元素Au、Ag、Cu、Pb和Zn均达到工业利用要求,并有多种共/伴生关键金属超常富集;(4)不同金矿带中硫化物Pb同位素组成与探明金资源储量及到郯庐断裂带的距离线性相关,反映距离幔源流体主通道越近、金属硫化物中放射性成因Pb含量和幔源组分占比越多、金成矿强度越大;(5)区域总体相对均一的Δ199 Hg(平均~0.012‰)及Δ199 Hg/Δ201 Hg与金品位呈线性负相关,表明成矿物质来源于富集岩石圈地幔、且地幔被俯冲洋壳及其上覆沉积物交代的程度控制了金品位的高低;(6)区域恒定的Δ33 S同位素组成(~0‰)排除了巨量金源自太古宙变质基底及其重熔花岗岩的可能,重的δ34 S(平均9.0±3.7‰)来源于俯冲的古太平洋板片及其上覆沉积物的脱挥发份;不同金矿带Δ33 S/δ34 S与探明金资源储量及其到郯庐断裂带距离线性相关,反映成矿期地壳伸展程度控制了金成矿强度;(7)区域He-Ar和H-O同位素组成显示壳幔混合特征,焦家式金矿的成矿流体组成更靠近地幔、玲珑式金矿位于地幔与地壳过渡带;三山岛、焦家和招平金矿带的成矿流体相对接近幔源流体,而郭即金矿带具有相对开放的构造环境;不同金矿带氢-氧同位素组成和探明金资源储量正相关,可能表征了从西到东成矿流体通量和流体-岩石反应强度逐渐降低。基于对上述特征的总结,提出了胶东型金矿的成因模式,明确了其成矿地球动力学背景和深部驱动、巨量金属和流体及络合物来源、输运通道和方式、源→汇过程和机制、成矿后变化和保存等成矿系统形成的关键因素,确立了“拆离断裂系与基底活化带及幔源流体通道复合控矿”的勘查思路和“四步式”的勘查模型。综上,胶东金矿不同尺度的鉴别特征及其形成的关键因素明显不同于全球已知的其他金矿类型,难以被已有成矿模式所涵盖,属于一种新的金矿类型——胶东型,其成因模式对华北、华南、西伯利亚、西澳伊尔岗、北美怀俄明和南美圭亚那等陆内金矿床具有普适性;系列找矿突破则验证了该成因模式与勘查模型的合理性和适用性。因此,本文认为胶东型金矿是全球研究热点和重要的金矿勘查方向,而该地区找矿的主攻目标是资源量大且品位和产状稳定的破碎带蚀变岩型金矿。

关键词：矿床地质-地球化学特征成矿系统时-空结构成矿动力学控矿因素成因及勘查模型胶东型金矿

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海底高原与俯冲带相互作用的地质效应的研究进展

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地球科学进展 2024年第7期39卷 702-716页

作者：闫施帅鄢全树石学法袁龙自然资源部第一海洋研究所海洋地质与成矿作用重点实验室山东青岛266061 河海大学海洋学院江苏南京210098 山东省深海矿产资源开发重点实验室(筹) 山东青岛266061

全球俯冲汇聚系统中,俯冲输入组分包括正常大洋板块以及具浮力的海底高原等正地形,二者对俯冲带会产生迥异的地质效应,因此,深入开展海底高原与俯冲带相互作用研究对理解俯冲带地球动力学过程和陆壳侧向增生等地质过程具有重要意义。系... 详细信息

全球俯冲汇聚系统中,俯冲输入组分包括正常大洋板块以及具浮力的海底高原等正地形,二者对俯冲带会产生迥异的地质效应,因此,深入开展海底高原与俯冲带相互作用研究对理解俯冲带地球动力学过程和陆壳侧向增生等地质过程具有重要意义。系统总结了一些目前正处于关键俯冲带处的典型海底高原的地质与地球物理特征,结合俯冲带特征及数值模拟成果,深入探讨海底高原与俯冲带相互作用的地质效应。在俯冲带运动学和几何学方面,位于俯冲前缘的具浮力的海底高原等正地形通常会抵制俯冲,并可能造成俯冲带后撤和俯冲极性反转并形成新的俯冲带,甚至可能会终止俯冲并增生于成熟岛弧/陆壳边缘。然而,近年来的研究显示,部分海底高原的俯冲行为并没有终止,而是俯冲角度变缓呈现平板俯冲的样式,从而造成俯冲带地区上覆板块的构造缩短与增厚以及岩浆活动逐渐向板内迁移。在岩石地球化学方面,具富集地球化学特征的海底高原的俯冲消减不仅影响着壳幔圈层相互作用过程、岛弧—弧后熔岩的地球化学组分以及俯冲带地区热液矿床的形成,而且这些地质体的深俯冲也将对地幔不均一性的形成作出重要贡献。最后,指出未来会在海底高原深部精细结构及演化,岛弧及弧后盆地对“海底高原—海沟”新俯冲构造格局的地质响应,以及控制海底高原发生俯冲/增生的因素及其之间的定量关系等方面有较大的发展潜力。

关键词：海底高原俯冲带地质效应岩浆作用

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太平洋富稀土深海沉积物标准物质研制

岩矿测试 2024年第1期43卷 189-199页

作者：朱爱美石学法刘季花汪虹敏王小静白亚之崔菁菁自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 自然资源部海洋地质与成矿作用重点实验室山东青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室山东青岛266237 山东省深海矿产资源开发重点实验室山东青岛266061

深海稀土被认为是继多金属结核、富钴结壳和多金属硫化物之后发现的第四种深海矿产资源,以富含中-重稀土元素为显著特征。中国目前深海沉积物标准物质数量较少,不成系列,而且现有海洋沉积物标准物质中稀土元素总量最高为475.9μg/g,远... 详细信息

深海稀土被认为是继多金属结核、富钴结壳和多金属硫化物之后发现的第四种深海矿产资源,以富含中-重稀土元素为显著特征。中国目前深海沉积物标准物质数量较少,不成系列,而且现有海洋沉积物标准物质中稀土元素总量最高为475.9μg/g,远未达到富稀土深海沉积物中的稀土元素总量(>1000μg/g)。目前国内外尚未有富稀土深海沉积物成分分析标准物质,为满足深海稀土资源勘查需要,本文报道了国家一级标准物质太平洋富稀土深海沉积物(GBW07590)研制过程。该标准物质候选物实物样品采集自4300m东南太平洋海底,经过自然风干、粉碎、混匀和灭活加工制备后,对沉积物成分进行均匀性和稳定性检验,各成分统计结果显示样品具有良好的均匀性和稳定性。国内外11家实验室采用多种分析方法对该标准物质的62种成分进行定值,确定各项成分的标准值和不确定度,稀土总量达到2103μg/g。该标准物质的研制进一步丰富了国内外深海沉积物标准物质品类,为科学研究、深海资源开发评价和地球化学分析测试等提供科技支撑。

关键词：富稀土深海沉积物标准物质定值不确定度

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南大西洋赤狐热液区硫化物特征及成矿机制

海洋科学进展 2024年第2期42卷 296-311页

作者：张琦李兵刘季花李传顺王赛石学法自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 海洋地质与成矿作用自然资源部重点实验室山东青岛266061 山东省深海矿产资源开发重点实验室山东青岛266061

赤狐热液区是中国科研人员在南大西洋中脊首次发现的拆离断层型热液区。该区位于拆离断层的下盘,目前发现2个热液点,围岩类型为基性玄武岩。利用ICP-OES、ICP-MS、LA-ICP-MS等方法对2019年获得赤狐热液区硫化物样品开展详细的矿物学和... 详细信息

赤狐热液区是中国科研人员在南大西洋中脊首次发现的拆离断层型热液区。该区位于拆离断层的下盘,目前发现2个热液点,围岩类型为基性玄武岩。利用ICP-OES、ICP-MS、LA-ICP-MS等方法对2019年获得赤狐热液区硫化物样品开展详细的矿物学和地球化学研究,结果显示该区包括块状、角砾状、浸染状三类硫化物。与其他拆离断层型热液区相比,赤狐热液区上2个热液点具有明显不同的化学特征;全岩的主微量、黄铁矿的微量元素以及热液区硫化物的硫同位素特征明显指示,赤狐热液区可能受到基性与超基性岩的共同影响。热液区2个热液点的差异指示了同一个热液系统不同时期产出硫化物有差异及遭受后期改造的不同。

关键词：南大西洋中脊赤狐热液区热液硫化物拆离断层硫同位素

西太平洋麦哲伦海山群Hemler、Vlinder和Il’ichev海山熔岩的成因及其形成的深部动力学机制

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中国科学：地球科学 2024年第6期54卷 1883-1900页

作者：位荀张艳石学法张辉自然资源部第一海洋研究所海洋地质与成矿作用重点实验室青岛266061 青岛海洋科技中心海洋地质过程与环境功能实验室青岛266237 山东省深海矿产资源开发重点实验室(筹) 青岛266061

经典的“地幔柱假说”能够很好解释年龄随空间位置线性变化的大洋板内火山链的成因.而位于西太平洋的众多海山群,空间分布广、年龄-位置关系杂乱,很难用经典的“地幔柱假说”来解释,其成因存在争议.本研究选择西太平洋麦哲伦海山群Hemle... 详细信息

经典的“地幔柱假说”能够很好解释年龄随空间位置线性变化的大洋板内火山链的成因.而位于西太平洋的众多海山群,空间分布广、年龄-位置关系杂乱,很难用经典的“地幔柱假说”来解释,其成因存在争议.本研究选择西太平洋麦哲伦海山群Hemler、Vlinder和Il’ichev海山熔岩,对其进行40Ar-39Ar年代学、主量和微量元素以及Sr-Nd-Pb-Hf同位素分析,来揭示其岩石成因和形成的深部动力学机制. Hemler、Vlinder和Il’ichev海山熔岩属于碱性玄武岩、碧玄岩/霞石岩和粗面岩, MgO>8wt.%的熔岩具有较高的CaO、FeOT和TiO2含量,是碳酸盐化榴辉岩熔融的熔体与橄榄岩反应的产物.这些熔岩具有较高的Zr/Hf比值(40.6~45.2)和Zr-Hf负异常,指示它们的地幔源区存在碳酸盐组分. Hemler、Vlinder和Il’ichev海山熔岩富集不相容元素,其Sr-Nd-Pb-Hf同位素显示EM1(1型富集地幔)特征,与Rarotonga和Samoa热点相似.虽然产出于同一个海山, Il’ichev碱性玄武岩与Il’ichev碧玄岩的同位素组成明显不同:前者具有更为亏损的Sr-Nd-Hf同位素特征.结合板块构造恢复结果, Hemler(100.1Ma)、Vlinder造盾前(100.2Ma)和造盾期后((87.5±0.4)Ma)以及Il’ichev((56.4±1.2)Ma)海山熔岩的形成时间明显偏离了南太平洋Macdonald、Arago、Rarotonga和Samoa热点的运移轨迹,因此它们并非来源于深部地幔柱的直接熔融,更可能是浅部过程的产物.麦哲伦海山群所在的大洋板块的一个典型特征是:岩石圈断裂带在该区域广泛分布.我们提出,在中白垩世当麦哲伦海山群所在的太平洋板块经过Rarotonga地幔柱上方时, Rarotonga地幔柱直接熔融形成Vlinder(造盾期)、Pako和Ioah海山.随着地幔对流分散在周围软流圈中的Rarotonga和Samoa地幔柱物质,在岩石圈裂隙处发生减压熔融,形成Hemler和Vlinder造盾前和造盾期后熔岩;Il’ichev海山碱性玄武岩和碧玄岩是岩石圈裂隙诱发的软流圈中不均一富集组分熔融的产物.这种不均一组分最可能是滞留在软流圈中的不同地幔柱的物质,也有可能是残留在软流圈中的再循环的地球表层物质.

关键词：地幔柱麦哲伦海山链碳酸盐化地幔热点岩石圈伸展

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东北地区金矿成矿规律及找矿方向

地学前缘 2024年第3期31卷 235-244页

作者：王岩秦燕黎华王登红孙赫王成辉黄凡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 长安大学地球科学与资源学院西安市关键金属成矿与高效利用重点实验室陕西西安710054 广西壮族自治区地质调查院广西南宁530023 河北地质大学河北省战略性关键矿产资源重点实验室河北石家庄050031

金矿是一种重要的贵金属矿产,也是东北地区优势矿产之一。东北地区金矿资源丰富,分布具有明显的区域性集中趋势,是我国岩金尤其是砂金的重要产区。本文系统收集和整理了已有东北地区金矿地质资料,全面总结了东北地区金矿资源禀赋、矿床... 详细信息

金矿是一种重要的贵金属矿产,也是东北地区优势矿产之一。东北地区金矿资源丰富,分布具有明显的区域性集中趋势,是我国岩金尤其是砂金的重要产区。本文系统收集和整理了已有东北地区金矿地质资料,全面总结了东北地区金矿资源禀赋、矿床类型、时空分布规律、成矿演化,指出了进一步的找矿方向。综合金矿床的工业类型和成因类型,将东北地区金矿床分为砂矿型、岩浆热液型、陆相火山岩型、变成型和受变质型、斑岩型、叠加型及成因暂时未查明的流体型等类型。岩金主要分布于华北成矿省辽东成矿带、华北陆块北缘东段成矿带,吉黑成矿省小兴安岭—张广才岭成矿带、吉中—延边成矿带,大兴安岭成矿省东乌珠穆沁旗—嫩江成矿带等;而砂金主要分布于黑龙江省三江沿岸,大兴安岭成矿省东乌珠穆沁旗—嫩江成矿带、吉黑成矿省佳木斯—兴凯成矿带、小兴安岭—张广才岭成矿带等。东北金矿具有多旋回、多期次成矿的特点,按其规律可划为太古宙、元古宙、加里东期、华力西期、印支期、燕山期、喜马拉雅期等7个成矿期。划分了13个成矿系列,22个成矿亚系列,22个三级预测区,显示出良好的成矿条件和找矿前景。

关键词：金矿成矿规律矿床类型找矿方向东北地区