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大横路钴铜矿电气石及方解石稀土元素、同位素组成及其对成矿过程的指示

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岩石学报 2024年第10期40卷 3010-3027页

作者：朱志勇佘宇伟马健雄潘辰旭姜杭云冀磊自然资源部同位素地质重点实验室中国地质科学院地质研究所北京100037 自然资源部深地科学与探测技术实验室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

大横路钴铜矿钴的储量为2.7万t,它是我国大型的钴矿床,其经历了复杂的沉积-变质作用,长期以来被认为是典型的沉积-变质型矿床。其热液期成矿作用可能被低估,本研究通过详细的岩相-矿相学观察,证实了除变质流体外,确实有岩浆热液作用参... 详细信息

大横路钴铜矿钴的储量为2.7万t,它是我国大型的钴矿床,其经历了复杂的沉积-变质作用,长期以来被认为是典型的沉积-变质型矿床。其热液期成矿作用可能被低估,本研究通过详细的岩相-矿相学观察,证实了除变质流体外,确实有岩浆热液作用参与了成矿过程。本研究对方解石锶同位素,电气石硼同位素进行了激光微区分析。电气石硼同位素在空间上有显著变化,自热液脉至基质由-4‰降低至-14‰左右;电气石与方解石锶同位素(^(87)Sr/^(86)Sr)并无显著差异,其平均值分别为1.0896和1.0948,略低于全岩的平均值1.1063。尽管目前还无法定量估算岩浆热液对成矿物质的贡献,但是本研究表明岩浆热源所驱动的热液促进了成矿元素的氧化、活化和迁移;然后热液在赋矿层位的碳质千枚岩中还原沉淀,这是岩浆热液期最主要的成矿方式。但是岩浆热液在成矿物质上并无显著贡献,且本次研究暂未发现海相蒸发岩参与成矿的证据。因而,方解石与电气石单矿物微量元素和同位素组成是重建热液成矿作用过程的重要指示矿物。

关键词：成矿过程硼同位素锶同位素电气石方解石稀土元素

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”

液压成因含矿构造主要特征——以华南热液钨矿和铀矿为例

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地质力学学报 2024年第1期30卷 15-37页

作者：陈柏林中国地质科学院地质力学研究所北京100081

液压致裂是整个地壳−岩石圈范围内一种重要的变形破裂方式,也是一些热液矿床的重要含矿构造。通过分析液压致裂构造的形成机制和液压成因含矿构造的类型(液压致裂型和液压撑开型),以华南地区典型热液钨、铀矿为例,基于野外精细调查,明... 详细信息

液压致裂是整个地壳−岩石圈范围内一种重要的变形破裂方式,也是一些热液矿床的重要含矿构造。通过分析液压致裂构造的形成机制和液压成因含矿构造的类型(液压致裂型和液压撑开型),以华南地区典型热液钨、铀矿为例,基于野外精细调查,明确了包括石门寺钨矿、行洛坑钨矿和邹家山铀矿等的液压成因含矿构造的基本特征。新生性液压致裂含矿构造的主要特征表现为形态复杂(有弧形、分叉树枝形、放射状、菊花形和蟹腿状等)、规模较小、宏观力学性质以张性破裂为主、走向和倾向多变、方向性不明显、仅局部区域发育优势方位、常伴生有热液隐爆角砾岩;因此,可以从弧形分叉或不规则形态、总体较小规模、产状多向性、分布不均匀性和伴生热液隐爆角砾岩这5个标志来识别液压致裂含矿构造。对比分析液压致裂含矿构造与应力致裂含矿构造的差异认为,液压致裂含矿构造发育比较局限,而液压撑开型含矿构造相对普遍,热液蚀变分带与该含矿构造是液压致裂还是应力致裂无明显相关性;压性成因构造在成矿期表现出的张性力学性质有些是成矿流体超压作用的结果,而并非区域构造应力场的改变;液压致裂导致的断裂末端的扩展破裂与成矿流体的耦合作用为成矿末端效应的构造控制机制。

关键词：液压致裂构造含矿构造裂隙形态热液隐爆角砾岩鉴别标志华南热液矿床

典型岩溶矿区地表水和地下水补给来源及水化学演化机制

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环境科学 2024年第9期45卷 5264-5276页

作者：周智强黄奇波汪玉松罗飞梁建宏熊江俣中国地质大学(武汉)环境学院武汉430074 中国地质科学院岩溶地质研究所桂林541004

为研究香花岭矿区岩溶地下水与地表水补给来源、水化学特征及演化过程,在矿区周边采集了32组岩溶地下水与地表水样品,基于多元统计分析、Piper三线图、Gibbs图和离子比例系数等方法,分析了香花岭矿区岩溶地下水与地表水水文地球化学特征... 详细信息

为研究香花岭矿区岩溶地下水与地表水补给来源、水化学特征及演化过程,在矿区周边采集了32组岩溶地下水与地表水样品,基于多元统计分析、Piper三线图、Gibbs图和离子比例系数等方法,分析了香花岭矿区岩溶地下水与地表水水文地球化学特征,系统揭示了两者的补给来源、补给年代及水化学演化规律.结果表明,香花岭矿区岩溶地下水与地表水呈弱碱性,主要阴阳离子为HCO_(3)^(−)和Ca^(2+),水化学类型以HCO_(3)-Ca型、HCO_(3)-Ca·Mg型和HCO_(3)·SO_(4)^(-)Ca·Mg型为主.大气降水是岩溶地下水与地表水的主要补给来源,在径流过程中一定程度上受到了蒸发作用的影响,但岩溶地下水所受蒸发作用影响相对较小,与现代水水力联系较为密切,循环更替过程更加迅速.岩溶地下水与地表水的水化学演化特征主要受岩石风化作用、阳离子交替吸附作用、矿物溶解作用及人类活动(农业活动、矿业活动)的共同影响,Ca^(2+)、Mg^(2+)和HCO_(3)^(−)主要源于碳酸盐岩矿物的溶解,少部分源于硅酸盐岩矿物的风化溶解,Na^(+)与Cl^(−)主要源于岩盐的溶解,其中Cl^(−)、NO_(3)^(−)和SO_(4)^(2−)受到农业活动、生活污水排放与矿业活动的外源输入的影响较大.研究结果对香花岭矿区岩溶地下水与地表水循环演化过程、水资源保护利用有重要意义.

关键词：香花岭矿区岩溶地下水水化学特征水岩作用氢氧同位素演化机制

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鲁西泰山岩群新太古代构造特征及其地质意义

地质学报 2024年

作者：李晓东王伟田忠华贾督罗博文周进伟中国地质科学院地质研究所

新太古代末期是地球大地构造演化的重要转折期,近年来部分学者认为该时期是垂向运动向水平运动发生转变的重要窗口期,并得到部分数值模拟工作的支持。位于华北克拉通东部陆块的鲁西地区保留了大量太古宙构造,是开展早期构造演化解析的... 详细信息

新太古代末期是地球大地构造演化的重要转折期,近年来部分学者认为该时期是垂向运动向水平运动发生转变的重要窗口期,并得到部分数值模拟工作的支持。位于华北克拉通东部陆块的鲁西地区保留了大量太古宙构造,是开展早期构造演化解析的理想场所。本文以鲁西蒙阴地区太古宙泰山岩群为研究对象,通过详细的野外构造解析及年代学分析,提出泰山岩群太古宙构造是三个阶段的变形:DA-1组合包括早期面理S1及紧闭褶皱F1,DA-2由大量直立褶皱、S2面理以及逆冲断层组成,DA-3则表现为大量韧性剪切带以及水平/近水平线理的发育。本文对关键样品进行了年代学工作,并结合已发表的年代学资料,认为三个阶段的变形分别发育于2.56～2.53 Ga、2.53～2.52 Ga和2.52～2.50 Ga之间。大量变形构造要素如大型直立褶皱、逆冲断层及水平线理的几何学分析表明,鲁西地区三个变形阶段演化诠释了完整的太古宙造山事件,泰山岩群内发生的变形构造与垂向作用机制下形成的穹隆-龙骨构造不同,而与显生宙侧向挤压造山作用所形成的构造特点极为相似。因此本文认为,鲁西地区太古宙水平构造可能是受到最早期板块构造体制作用的结果。

关键词：泰山岩群新太古代多阶段变形侧向挤压水平运动构造体制

冈底斯岩浆弧东段米林地区晚渐新世花岗岩成因

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地质学报 2024年第2期98卷 447-466页

作者：王迪张泽明李文坛中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国地质科学院地质研究所北京100037

青藏高原南部的冈底斯岩浆弧广泛发育新生代的花岗岩,然而这些花岗岩的成因仍存在争议。本文对冈底斯东段米林地区的晚渐新世二云母花岗岩进行了年代学和地球化学研究。全岩化学分析结果显示,这些花岗岩为中钾—高钾钙碱性系列,偏铝质,... 详细信息

青藏高原南部的冈底斯岩浆弧广泛发育新生代的花岗岩,然而这些花岗岩的成因仍存在争议。本文对冈底斯东段米林地区的晚渐新世二云母花岗岩进行了年代学和地球化学研究。全岩化学分析结果显示,这些花岗岩为中钾—高钾钙碱性系列,偏铝质,富集轻稀土元素和Rb、Th、U等大离子亲石元素,亏损重稀土元素和Nb、Ta、Ti等高场强元素,高Sr、低Y,具有较高的Sr/Y比值(37~85),显示出埃达克质岩石的地球化学特征。锆石U-Pb定年结果显示,所研究的二云母花岗岩结晶年龄为~26.6 Ma。这些花岗岩中的锆石具有较低的正εHf(t)值(+0.4~+7.3)。综合现有的研究结果,我们认为冈底斯弧东段的晚渐新世花岗岩起源于加厚下地壳始新世弧岩浆岩的部分熔融,但具有古老地壳物质的贡献。印度与亚洲大陆的持续汇聚导致冈底斯弧地壳加厚,加厚下地壳发生高级变质和部分熔融形成了晚渐新世的埃达克质花岗岩。

关键词：冈底斯弧晚渐新世埃达克质花岗岩地壳加厚

长江中下游及邻区地震各向异性对区域构造演化的启示

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地球物理学报 2024年第3期67卷 900-915页

作者：张永谦吕庆田石玉涛史大年严加永张洪双阮小敏中国地质科学院北京100037 自然资源部深地科学与探测技术实验室中国地质科学院北京100094 中国地震局地震预测研究所地震预测重点实验室北京100036 中国地质科学院地质研究所北京100037

大别山东缘和长江中下游地区是我国东部构造格局最复杂的地区之一.为深入理解和认识该区的构造演化过程和壳幔变形特征,本文利用NW-SE向跨越长江中下游地区的密集宽频带流动地震台站数据,开展了远震接收函数Pms各向异性研究,并结合已有... 详细信息

大别山东缘和长江中下游地区是我国东部构造格局最复杂的地区之一.为深入理解和认识该区的构造演化过程和壳幔变形特征,本文利用NW-SE向跨越长江中下游地区的密集宽频带流动地震台站数据,开展了远震接收函数Pms各向异性研究,并结合已有研究进一步分析了该区地壳与上地幔各向异性特征及其产生机制.结果表明:长江中下游及邻区地壳各向异性呈明显的横向分区性,华北克拉通东南部以近NWW向为主,而长江中下游和华南东北部以NE向为主.在垂向上,该区地壳与上地幔各向异性方向也存在明显差异,Pms各向异性快波方向与XKS(PKS,SKS,SKKS)快波偏振方向整体上存在30°~60°左右差异,形成了该区壳幔各向异性的“立交桥”式分层结构.本研究认为印支期和燕山期的区域构造演化差异以及华北与华南块体的流变学强度不同是造成该区壳幔各向异性“立交桥”式分层结构的重要因素.华北地区Pms各向异性特征反映了华南与华北块体在印支期陆陆碰撞所形成的中下地壳变形痕迹,华南东北部地区的Pms各向异性则主要受控于燕山期古太平洋板块俯冲造成的陆内挤压作用.燕山期古太平洋板块的北西向俯冲作用不仅导致了软流圈物质沿NW或近W向流动和橄榄岩矿物晶体的定向排列,也在地壳和岩石圈尺度产生了陆内挤压作用并最终导致了目前观测到的中下地壳变形和各向异性特征.

关键词：长江中下游地震各向异性接收函数区域构造演化

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贵州福泉白马山铝土矿矿床地质特征及控矿因素

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矿产与地质 2024年第5期 906-913页

作者：黄鹏樊鑫郭江波杨明俊吴丹周宇航中化地质矿山总局贵州地质勘查院

福泉白马山铝土矿是凯里—黄平铝土矿成矿带内的典型沉积型铝土矿矿床之一。对该铝土矿地质特征及控矿因素系统分析得出：矿体赋存于二叠系阳新统梁山组，呈似层状、透镜状产出于下奥陶统桐梓组古侵蚀面之上；矿石主要矿物成分为一水硬... 详细信息

福泉白马山铝土矿是凯里—黄平铝土矿成矿带内的典型沉积型铝土矿矿床之一。对该铝土矿地质特征及控矿因素系统分析得出：矿体赋存于二叠系阳新统梁山组，呈似层状、透镜状产出于下奥陶统桐梓组古侵蚀面之上；矿石主要矿物成分为一水硬铝石，主要有致密状、碎屑状及豆鲕状三种矿石类型；赋矿地层、构造条件、古气候条件、岩相古地理条件等对铝土矿的形成有明显控制作用。

关键词：铝土矿地质特征控矿因素福泉贵州

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显微激光拉曼光谱锆石定年方法及其应用

岩石矿物学杂志 2024年第2期43卷 450-468页

作者：赵晓轩张聪刘晓瑜秦雪晴张建新毛小红中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地质大学北京100083 中国地质科学院国家地质实验测试中心北京100037

锆石是岩浆岩、沉积岩和变质岩中的常见副矿物,由于其具有高Th、U含量的特点,已成为地质年代学研究的理想矿物之一。显微激光拉曼光谱锆石定年方法的原理是锆石中U、Th原子自发的α衰变而引起其自身晶格的辐射损伤,锆石晶格破坏的积累... 详细信息

锆石是岩浆岩、沉积岩和变质岩中的常见副矿物,由于其具有高Th、U含量的特点,已成为地质年代学研究的理想矿物之一。显微激光拉曼光谱锆石定年方法的原理是锆石中U、Th原子自发的α衰变而引起其自身晶格的辐射损伤,锆石晶格破坏的积累和时间呈正相关关系,并且与锆石拉曼光谱半高宽Γ具有相关性。利用锆石显微激光拉曼光谱仪测量锆石特征峰的半高宽可以计算出锆石的辐射损伤累积,进而计算得到锆石发生辐射损伤所累计的时间。锆石辐射损伤定年方法具有空间分辨率高、样品制备和测试方法简单等优势。但是此方法也受控于诸多影响因素,例如锆石自身结构的不均一性、锆石发生热退火作用的速率、锆石重结晶作用及辐射损伤饱和度等对定年结果均具有影响。显微激光拉曼光谱锆石定年方法的建立将有助于判定碎屑锆石物源区、揭示岩体热演化史以及识别继承锆石经历的后期构造热事件等研究。本文从显微激光拉曼光谱锆石定年方法的基本原理、计算过程及年龄影响因素等方面对该方法进行了介绍,并通过对松多高压变质带中变泥质岩中锆石的年代学研究,结合前人的应用实例,对该方法的应用前景进行了展望,为锆石年代学研究提供新的技术手段。

关键词：锆石显微激光拉曼光谱辐射损伤测年半高宽低温热年代学