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地质论评 2017年第04期杂志 文档列表

地质论评杂志学术讨论

中国大陆克拉通地体地壳密度结构特征843-853

摘要：内容提要：本文根据重力场小波变换的尺度一源深度转换律，进行地面重力异常场多尺度分解，取得了反映中国地壳不同埋藏深度的小波细节，揭示了克拉通地体地壳的密度结构。中国大陆克拉通地体地壳密度结构的总体特点是：地壳密度总体偏高，尤其是在经历了岩浆底垫作用后，下地壳形成了粗大的和高密度的壳根，而造山带的下地壳通常有低密度的山根。现今的克拉通地体有几个演化的阶段，由陆地核演化为一定规模的克拉通地体可能经历漫长的时间。不同演化的阶段地体的物理性质有明显的变化，要赋予大地构造单元以演化阶段的内涵，才能准确理解它们的行为和属性。同时，根据地壳密度结构成像的结果，可以了解克拉通地体的成熟度。中国大陆克拉通地体或者内部地块的地壳密度结构大致可以分为三类。上中下地壳密度都偏高的属于第一类，称为典型的克拉通，塔里木、阿拉善、华北东部、上中扬子等属于第一类。第二类克拉通地体上地壳密度偏低，而下地壳密度偏高，称为弱结晶基底的克拉通，鄂尔多斯和佳木斯属于第二类。第三类上中地壳密度偏高，而下地壳密度偏低，称为无壳根的克拉通残片，柴达木和准噶尔盆地属于此类，它们可能是古克拉通地体的残片。

赣东北蛇绿岩和张村岩群的锆石SHRIMP U-Pb年龄及对江南造山带构造演化的讨论854-868

摘要：本文对赣东北樟树墩蛇绿混杂岩中基性—超基性岩的地球化学分析表明，其中辉长岩具有MORB的地球化学特征，蛇纹岩强烈亏损各微量元素。辉长岩的锆石SHRIMP O同位素分析结果给出了非常均一的O同位素组成（5.12‰ ± 0.62‰，2 ），与地幔锆石的O同位素组成（5.3‰ ± 0.3‰）接近。这些地球化学特征和其形成于大洋环境吻合。锆石SHRIMP U-Pb定年给出了辉长岩的形成年龄为1009 ± 5 Ma（MSWD=1.15）。在作为赣东北蛇绿岩的围岩张村岩群中，选取凝灰岩样品进行的锆石SHRIMP U-Pb定年给出了833 ± 10 Ma（MSWD=1.5）的形成年龄，表明蛇绿岩就位时代晚于83Ma。结合前人的研究，本文指出赣东北蛇绿岩形成于中元古代末—新元古代初的大洋中脊环境，不同于皖南伏川蛇绿岩所代表的弧后小洋盆环境。这些新资料为华南区域大地构造演化研究提供了新的约束。

对流干扰下的重力分异——基性岩侧向分带及矿化的主要机制869-880

摘要：在基性—超基性岩中,特别是那些含矿岩体,常常发育有原生的侧向分带，传统的重力分异理论无法用原地分异机制对这一现象进行合理解释；新的硫化物成矿模型同样不能令人信服。我们在对重力结晶分异的研究中发现，对流干扰下的重力结晶分异可以形成侧向分带。研究采用动力学分析的方法，深入了解对流干扰下岩浆重力分异作用中的颗粒行为。在动力学分析中，考虑了前人研究中普遍忽略的伯努利效应。研究表明，伴随着快速对流干扰的岩浆重力结晶分异可以产生侧向分离效应，使颗粒趋于在侧壁附近快速堆积。侧分离效应和侧壁冷却效应一起迫使循环向热流上升中心方向后退，形成侧向分带岩石。由于对流通常只发生在岩浆侵位后结晶分异的早期高温阶段，与铜镍硫化物熔离的阶段相吻合，因此，铜镍硫化物的矿化通常与对流干扰下的重力分异密切相关。最后以一个实例解释侧向分带和成矿作用的形成机制。研究成果突破了传统关于重力分异的认识，为深入认识岩浆演化及指导找矿提供新的思路。

湘西通道地区新元古代长界橄榄辉石岩中单斜辉石矿物学特征及其板内裂谷成因论证881-893

摘要：湘西通道地区长界橄榄辉石岩主要组成矿物为单斜辉石、橄榄石和斜长石，还具有少量的Ti—Fe氧化物。本文利用电子探针对江南造山带西段湘西通道地区长界橄榄辉石岩单斜辉石进行了详细的矿物学研究，研究结果表明单斜辉石属于顽透辉石和普通辉石。长界橄榄辉石岩单斜辉石较富镁而贫铁，并且还具有高硅、贫碱、低钙的特征，其母岩浆属于拉斑玄武系列。单斜辉石温压计算结果显示，橄榄辉石岩的形成温度为1260~1383℃，压力为1.5~2.6GPa，深度为50~86km，平均深度为73km。整体来看，长界橄榄辉石岩形成的温度基本与软流圈地幔的温度（1280~1350℃）相当，其形成深度为约73km的地幔深处，且在这种温压条件下，软流圈地幔可以发生减压熔融。单斜辉石的成分特征显示示长界橄榄辉石岩是板内拉斑玄武岩，指示其构造背景为裂谷环境。另外，单斜辉石具低的Al2O3（0.02%~5.51%）、TiO2（0~0.46%）和Na2O（0.01%~1.44%）的特征，这可能是单斜辉石寄主岩石岩浆源区受到俯冲熔体/流体的交代改造作用所导致。结合作者和前人的研究结果，我们推测长界橄榄辉石岩源区为软流圈地幔，其形成可能与裂谷作用导致软流圈物质上涌并发生熔融有关，且在形成长界橄榄辉石岩之前，软流圈地幔已经遭受过俯冲熔体/流体的交代改造作用。

扬子地台西南缘大红山群红山组的锆石U-Pb年代学研究894-910

摘要：大红山群位于扬子地台西南缘，是该区域上变质级别相对较高、形成时代较老的地层单元。本文以侵位于大红山群的侵入岩、红山组顶部的变质火山岩样品为研究对象，运用LA-ICP-MS 方法对侵入岩、变质火山岩进行锆石U-Pb定年。石榴黑云钠长片岩、变质辉长岩（DFe1406）和石英钠长石斑岩中锆石为岩浆锆石，3个样品的锆石数据点沿谐和线较集中分布，n（207Pb）/n（206Pb）年龄为约1.7 Ga 到约1.5 Ga。变质辉长岩（DFe1454）中锆石为变质锆石，n（207Pb）/n（206Pb）年龄从约0.8 Ga到约0.7 Ga。结合已有同位素定年资料，可得出如下结论：（1）限定了大红山群中部红山组的成岩年龄为1673 ~ 1643 Ma；（2）获得了侵位于红山组变质辉长岩中的变质锆石n（207Pb）/n（206Pb）加权平均年龄为7489±57 Ma，表明大红山群经历过约750 Ma前的变质，确定大红山群经历850 ~ 750 Ma的变质作用，可能与Rodinia 超大陆裂解期岩浆事件有关。

中国不同气候带盐风化作用的地貌特征911-926

摘要：盐风化作用是地球表面普遍存在的一种物理风化作用，由于盐类的周期性结晶作用而造成地表岩石和建筑材料的破坏，形成诸如风化穴或蜂窝石构造等地貌景观。盐风化作用也是差异风化的主要表现形式之一。然而，到目前为止盐风化作用在中国地学界仍然被严重忽视，以至于盐风化作用造成的地貌景观常常被地学研究者和科普人士误读为海浪冲蚀、流水侵蚀、风蚀作用等。经过近十年的野外观察与探讨，笔者等对盐风化的形成机理和表现形式有了深入的理解。本文以中国境内东部海岸带、华北半干旱区、西北干旱区和东南湿热气候带基岩露头为例，系统地分析了盐风化作用的机理及其在不同气候带的表现形式。盐风化的必要条件是：适当的可溶性盐类（如Na2SO4、 NaCl等）供应、周期性的干湿交替和温度变化。盐风化作用主要在发育可渗性孔隙的砂砾岩类和富含微裂隙的花岗岩类之露头表面表现明显，可以形成特征显著的盐风化穴。盐风化作用形成的地貌景观在东部海岸带和西北干旱区表现尤为明显，常常形成蜂窝石构造和大型风化穴，与风蚀作用的痕迹明显有别；而在华北半干旱区和南方湿热气候带虽然受到降雨等其他因素的影响而常常遭受改造、叠加甚或清除，但在某些露头区仍然保留有重要的识别标志，形成大型风化穴以及小型蜂窝石构造。笔者等强调：地表各种地貌景观形成过程中都有盐风化作用的贡献，而建筑物和景观保护也必须考虑到盐风化作用的影响。建议地学同仁重视盐风化作用的普遍性和重要性，在相关教材中补充更新盐风化的概念，并以科普的方式通过多种媒体纠正过去的错误认识。

灵山岛早白垩世软沉积物变形构造触发机制及其古环境意义探讨927-940

摘要：灵山岛早白垩灵山岛组发育丰富的软沉积物变形构造。野外踏勘船厂、灯塔和千层崖三个剖面，根据沉积外观可分为变形层段和非变形层段两个部分。软沉积物变形构造在变形层段和非变形层段均有发育。其中，变形层段中可见褶皱变形、变形层理及大型负载构造。非变形层段可见火焰构造、同沉积布丁构造和同沉积微断层。研究发现，变形层段软沉积物变形构造尺度大（厚度可至十多米，长度可至数百米），侧向连续性好；非变形层段软沉积物变形构造尺度小（厚度仅几个厘米），侧向连续性差。且变形层段和未变形层段厚度统计数据表明，变形层段软沉积物变形构造与砂岩厚度无必然联系，而非变形层段软沉积物变形构造多出现在粒序砂岩层底部或旋回砂岩层变厚过程中。沉积环境表明，非变形层段和变形层段为一深水低角度斜坡沉积产物。软沉积物变形构造发育形态和数量受到斜坡地形的控制。结合沉积环境及沉积特征分析，认为变形层段软沉积物变形构造触发机制为地震，而非变形层段软沉积物变形构造触发机制为负载作用。锆石测年数据表明灵山岛组与上覆流纹岩沉积时间相近，因此地震活动可能与岩浆侵入或早期火山喷发活动相关。此外，汇总早白垩世重要事件，发现灵山岛组沉积、变冷事件、恐龙迁移、海平面变化和同位素偏移具有时间一致性，因此推断这些事件可能共同对应了早白垩世一次与火山活动相关的短期灾难性事件（如早白垩世缺氧事件）。

下扬子区苏北—南黄海中生界、古生界构造格架对比分析941-954

摘要：通过近年区域地震剖面对比解析，在建立起苏北与南黄海中、古生界对冲构造格架的基础上，探讨其统一性和差异性。统一性表现为地层可对比、相同（似）的基底与盖层反射和对冲带及冲断褶皱，均体现了NW—SE板内递进变形特点。差异性表现为对冲带以北，陆上以浅变质岩内幕及顶部为主、陡山沱组为辅上覆强烈滑脱推覆的背、向斜褶皱交替，进而在背斜前缘产生仰冲（A带）—逆冲（B带）—掩冲（C带）叠瓦冲断；而海域则以更深层深、浅变质岩间破裂拆离上拱，形成了两组在宽缓背斜背景上的高角度冲断褶皱。认为深浅不同的剪切拆离层系（海域）和滑脱推覆层（陆上）作用，是造成陆上与海域构造差异性的重要因素。伸缩量计算表明中、古生界在经历了印支晚期—燕山早、中期对冲—推覆—走滑、燕山晚期伸展和晚白垩世晚期以来断—坳阶段三期变形，至今苏北与南黄海虽有压缩但“喇叭口”形态基本不变，主要源于陆上—海域变形方式不同所致。

地质论评杂志通讯资料·消息报道

中国地质学会创立女地质科技工作者奖954-954

摘要：近日，中国地质学会第一届优秀女地质科技工作者奖在全国范围内开始推荐工作。这也是国内首个为女地质科技工作者单独设立的奖项。

中国地质学会启动首届优秀科普产品奖954-954

摘要：为进一步贯彻落实提出的科技创新和科学普及协同发展的重要指示，同时，积极回应总理提出的“大众创业、万众创新”时代的开放要求。

地质论评杂志学术讨论

合肥盆地中生代地层时代与源区的碎屑锆石证据955-977

摘要：合肥盆地位于大别造山带北侧、郯庐断裂带西侧，其发育过程与这两大构造带演化密切相关。本次工作对合肥盆地南部与东部出露的中生代砂岩与火山岩进行了锆石年代学研究，从而限定了各组地层的沉积时代，确定了火山岩喷发时间，指示了沉积物的源区。这些年代学数据表明，合肥盆地南部的中生代碎屑岩自下而上分别为下侏罗统防虎山组、中侏罗统圆筒山组或三尖铺组、下白垩统凤凰台组与周公山组（或黑石渡组）与上白垩统戚家桥组，其间缺失上侏罗统。盆地东部白垩系自下而上为下白垩统朱巷组与响导铺组和上白垩统张桥组。该盆地出露的毛坦厂组或白大畈组火山岩喷发时代皆为早白垩世（130~120 Ma）。盆地南部的下—中侏罗统及白垩系源区皆为大别造山带，分别对应该造山带的后造山隆升与造山后伸展隆升。而盆地东部白垩系的源区始终为东侧的张八岭隆起带，后者属于郯庐断裂带伸展活动中的上升盘。

地质论评杂志通讯资料·消息报道

专家更需做调查——从经验适用性和调查全面性看评判结果和工程决策977-980

摘要：依据笔者等负责和参与的中国不同地区多个重大地质工程咨询和技术服务项目，对前期工程地质勘 察工作中出现地质条件误判、漏判等问题，进行了案例剖析。在此基础上对专家经验的适用性进行探讨，对工程地 质条件观察全面性和科学推断的合理性关系进行了讨论，提出了深入全面认识地质模型的重要性。希望能籍这些 工程勘察过程中暴露出来的对规划、选址决策有重大影响的地质问题，引起对专家经验慎重性应用的重视。

地质论评杂志学术讨论

川西义敦岛弧中生代典型花岗岩体矿物学、地球化学特征及岩浆来源探讨981-1000

摘要：义敦岛弧是位于松潘—甘孜褶皱带和羌塘地体之间的三叠纪火山岛弧。稻城岩体和海子山岩体分别为义敦岛弧上出露的晚三叠世和白垩纪花岗质岩体。结合岩石地球化学,以及偏光显微镜和电子探针（EPMA）、扫描电镜（SEM）对上述岩体进行了系统的矿物学研究,结果表明：两个岩体的主要造岩矿物为斜长石（中长石—更长石）,钾长石（正长石）、石英和黑云母（铁叶云母—铁质黑云母）,副矿物为锆石、榍石、磁铁矿和磷灰石等;黑云母的成分表明两个岩体的源区均为壳幔混源。稻城岩体属高钾钙碱性系列,具过铝质特征的花岗岩,海子山岩体为高钾钙碱性—钾玄岩系列,同样具过铝质特征。根据锆元素饱和浓度温度计和稀土元素饱和浓度温度计对两个岩体进行了温度限定,稻城岩体岩浆形成的平均上限温度为783℃,海子山岩体岩浆形成时的平均上限温度为844℃。结合前人研究结果,笔者等认为稻城岩体为高分异I型花岗岩,可能为与扬子克拉通有关的晚古元古代至早中元古代的下地壳物质,在甘孜—理塘洋向西俯冲和闭合之后的弧—陆同碰撞背景下,因幔源岩浆的底侵作用而发生部分熔融,同时伴有少量的亏损地幔成分加入,因密度上升至中上—上地壳深度侵位,并且侵位后经历了快速的冷却过程,在侏罗纪之初冷却至300℃以下;海子山岩体为与俯冲有关的造山后伸展环境下形成的白垩纪A2型花岗岩,岩浆来源同样为地壳物质伴有少量地幔物质混合而成,且在地壳中侵位深度较浅,之后经历快速的冷却过程。

贵州寒武系和石炭系页岩气开采对环境影响分析——以牛蹄塘组和打屋坝组为例1001-1011

摘要：贵州页岩气地质资源量巨大，达到1.048×1013m3。其中寒武系牛蹄塘组与石炭系打屋坝组是重要储集层位。本文在研究牛蹄塘组页岩与打屋坝组页岩的地层结构、岩性和地球化学特征，以及储层特征的基础上，分析水力压裂方法对地下水含水层的破坏作用，建立了页岩气压裂开采导致地下水含水层、隔水层被破坏引起地下水污染模式，预测了压裂液返排地面可能造成地表环境污染的风险。同时，采取牛蹄塘组和打屋坝组页岩进行浸泡试验，试验结果表明，页岩在浸泡过程中，元素的浓度随着时间、温度的变化而变化，并呈现出一定的规律性，特别是As、 Cd、 Pb、 Se、 Co、 Ba等元素呈显著浸出，据此分析了水力压裂法在开采页岩气的过程中可能会产生的环境污染问题。

哈萨克斯坦楚—萨雷苏盆地砂岩型铀矿床地质—水文地质条件及地浸工艺1012-1020

摘要：楚—萨雷苏盆地位于中亚哈萨克斯坦东南部，是全球最著名的产铀盆地之一。本文从区域地层和大地构造背景出发，分析了该盆地铀成矿条件和铀矿化时空分布特征，总结了典型矿床的品位、厚度、埋深、形态、矿物成分、化学成分及渗透性、富水性等地质—水文地质方面的特点，结合该地区普遍采用的地浸采铀工艺，探讨了其地浸开采规模化、标准化和低成本的原因，并借鉴哈萨克斯坦在砂岩型铀矿勘查、采冶过程中的先进理念和实践经验，为我国盆地铀资源的研究和开发提出了建议。

华南诸广岩体中段含砷黄铁矿特征及其与铀成矿关系1021-1039

摘要：诸广岩体中段位于南岭大火成岩省中部，为我国重要的花岗岩型铀矿矿集区。本次研究聚焦于含砷黄铁矿的特征及其与铀成矿关系，利用显微镜下光薄片鉴定、背散射电子成像、X射线光电子能谱、阴极发光、电子探针、He—Ar同位素及电子结构分析等技术方法研究了铀矿石中黄铁矿的微结构、地球化学特征及其还原铀的机理。分析表明，与沥青铀矿空间上存在伴生关系的黄铁矿为粒状含砷黄铁矿，其形成于铀成矿作用之前，在铀成矿期间释出S-、Fe2＋，且在主要铀成矿之后被硅质、次生铀矿物等交代。电子探针主微量元素及He—Ar同位素分析结果表明，与铀矿物有关的黄铁矿亏S富As，微量元素含量具有较大变化区间，富集Mo、Cu、Zn、Pb、Sb等，含砷黄铁矿具有相对较高的3He值及n（40Ar）/n（36Ar）比值，形成于地壳流体占主导地位的壳幔混合流体。Rietveld结构精修及密度泛函理论计算获得的含砷黄铁矿电子结构特征表明，由于As元素的加入，S原子对费米能级附近的价带和导带均产生了贡献，活性非常大，是导致其还原铀的本质。基于上述认识及软硬酸碱原理，探讨了与碱、酸流体作用相关的“三阶段”铀成矿过程，认为早期铀成矿与含砷黄铁矿还原有关，晚期的富硅质流体对早期铀矿石起着交代和品位贫化的作用，最终导致了分形尺度上的铀成矿特征的不均一性。

地质论评杂志研究进展

四川乐山震旦系灯影组火山碎屑岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及盆地裂陷演化讨论1040-1049

摘要：四川盆地中部晚震旦（埃迪卡拉）世—早寒武世克拉通内裂陷与安岳震旦（埃迪卡拉）系—寒武系特大气田的形成关系密切，年代学研究对认识克拉通内裂陷构造意义重大。对四川盆地乐山先锋剖面灯影组三段火山碎屑岩进行锆石LA-ICP-MS U-Pb定年，研究结果表明四川盆地灯影组三段火山碎屑岩的锆石U-Pb年龄为（539.6±1.4） Ma，年代学结果表明四川盆地灯三段与灯四段属于寒武系。基于灯影组底界（551.1 Ma）、含火山碎屑岩的灯三段（539.6 Ma）、含小壳化石的麦地坪组（535.2 Ma）和下寒武统Ni—Mo多金属硫化物富集层（521.0 Ma）四个等时面构建了克拉通内裂陷演化的时间框架。在此基础上认为四川盆地中部晚震旦（埃迪卡拉）世—早寒武世隆坳构造的形成主要受边界断裂控制，断层活动使裂陷内水体加深，少量灯四段含硅质白云岩沉积后，麦地坪组与筇竹寺组开始沉积，麦地坪组与灯四段的界线在裂陷内与裂陷两侧并不等时，裂陷内麦地坪组、筇竹寺组与裂陷两侧灯影组四段为同期异相沉积。

川西盐边县红格钒钛磁铁矿中镍钴硫化物的铂族元素地球化学特征1050-1063

摘要：世界上尚未发现过V—Ti磁铁矿和硫化物矿床共生，在川西延边县红格矿床，原认为在矿体底部存在一个富含PGE、Cr的层位，但我们在多个钻孔中取样分析，均未发现。然而我们发现在红格矿床百草矿段存在大量的块状硫化物矿体，硫化物贯入铁矿后，可叠加形成镍—钴—铁矿体。块状硫化物矿石主要成分为磁黄铁矿（94％）、镍黄铁矿、黄铜矿，少量普通辉石、次透辉石、古铜辉石、普通角闪石、金云母、磁铁矿、钛铁矿、中长石等。其中Ni 0.72%～0.90%，Co 0.10%。主要赋存在磁黄铁矿中。通过铂族元素分析发现，块状硫化物（磁黄铁矿）Cu/Pd为12908～15109, 含硫化物3％的贯入式铁矿Cu/Pd为24520。Cu/Pd比值远高于原始地幔值，暗示有少量硫化物在岩浆源区的残留。同时，在铁矿形成之前已发生过硫化物的熔离。红格地区样品的Pd/Ir值变化范围为2.8~30主要集中在8~14附近，可见红格地区经历过很强的岩浆结晶作用。红格矿床的PGE元素已发生明显的分异现象，暗示硫化物与铁可能在流体中有共同富集的情况。不同矿段的PGE含量有明显差异，很难用一个岩浆房进行解释，可能是多级岩浆房岩浆演化的产物。暗示深部还有岩浆房，在地下深处，还可以找Ni—Cu—PGE和Fe—Ti—V矿床。