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    2023年 第37卷 第06期    刊出日期:2023-12-10
    封面和目录
    第37卷第06期封面和目录
    2023, 37(06):  0-0. 
    摘要 ( 51 )   PDF (28724KB) ( 115 )  
    相关文章 | 计量指标
    矿床学与区域成矿学
    长江中下游成矿带庐枞矿集区花岗岩型铀矿床成矿作用研究进展
    张舒, 张赞赞, 胡召齐, 施立胜, 周涛发, 吴明安, 杜建国
    2023, 37(06):  1435-1448.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.083
    摘要 ( 84 )   HTML ( 8)   PDF (12524KB) ( 183 )  
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    安徽庐枞矿集区是长江中下游成矿带重要的多金属矿集区,也是华南铀成矿省内重要的花岗岩型铀矿成矿区,系统开展铀矿床成矿作用和成矿规律研究,对于完善区域成矿理论、指导铀矿找矿勘探具有基础性意义。庐枞矿集区铀矿床主要分布在庐枞火山岩盆地东南侧的A型花岗岩带上,但近年深部探测科学钻孔揭示火山岩盆地内隐伏正长岩中也存在铀矿化线索。与A型花岗岩有关的铀矿床呈NE向分布,矿体产出于石英正长岩与围岩接触带,受到侵入接触构造、断裂构造及层间构造的控制,具有典型热液充填成矿的特征,成矿年龄集中在114~108 Ma;赋矿岩体为多期次侵位的复式岩体,主体年龄为127~123 Ma,末阶段碱性长石花岗岩株年龄为115~110 Ma,岩石属于A1型花岗岩,形成于伸展的构造背景下;成矿物质主要来源于赋矿岩体及围岩地层,成矿流体具有深循环大气降水与岩浆流体混合的特征。火山岩盆地内的铀矿化产出于火山岩盖层之下的隐伏正长岩中,具有热液充填成矿的特点,成矿年龄为131~129 Ma;赋矿正长岩成岩年龄为131 Ma,属于橄榄安粗质岩石,形成于挤压向拉张转换的构造背景下;岩浆阶段末期分异的高温富B、F的富铀热液在开放体系下沉淀成矿。盆地内隐伏正长岩中的铀矿化为矿集区中高温铀矿化的代表,与A型花岗岩有关的铀矿床则为晚期中低温铀矿化。综合来看,产铀岩体判别标志、精确的铀成矿年龄以及幔源物质与铀成矿之间的关系应是本区未来研究的重要方向。

    赣南金竹坪钨矿床多期成矿作用特征及地质意义
    杨俊峰, 张娟, 刘新星, 邱佳炜, 王猛, 成嘉伟, 卢克轩, 王瑛雪
    2023, 37(06):  1449-1466.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.068
    摘要 ( 57 )   HTML ( 17)   PDF (8885KB) ( 121 )  
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    金竹坪矿床是南岭东段赣南地区钨多金属成矿带内一处典型的石英脉型钨矿床。燕山期隐伏中粗粒(或似斑状)黑云母二长花岗岩与成矿作用密切相关,早期矿体受后期热液交代作用改造强烈而表现多世代成矿的特征。关于隐伏岩体与多期成矿活动的时间,目前依然缺乏精确的年代学制约。本文利用锆石和黑钨矿LA-ICP-MS U-Pb测年方法对矿床内似斑状黑云母二长花岗岩及3个世代的黑钨矿进行定年,揭示成矿多期演化史,并探讨成矿作用过程。结果显示,似斑状黑云母二长花岗岩岩浆锆石年龄为(155.2±0.7) Ma,3个世代黑钨矿年龄分别为(164.9±2.4) Ma、(157.4±1.0) Ma和(144.8±1.8) Ma。综合分析认为金竹坪钨矿床隐伏岩体侵位于159~155 Ma,三期热液钨矿化作用形成于164.9~144.8 Ma,它们均系燕山期南岭钨锡多金属成矿带大规模成岩成矿作用的产物。前两个世代钨矿化年龄与花岗岩体侵位时代在误差范围内基本一致,处于南岭中—晚侏罗世成矿高峰期;而第三个世代钨矿化则较岩体形成晚约10 Ma,可能代表中晚侏罗世成矿作用后新发生的一期早白垩世钨矿化作用。

    闽西南地区天池塘花岗闪长岩地质年代学和地球化学特征:对区域成矿作用的指示
    周延, 范飞鹏, 康丛轩, 赵希林, 肖凡, 徐敏成, 沈莽庭, 朱意萍
    2023, 37(06):  1467-1481.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.001
    摘要 ( 59 )   HTML ( 11)   PDF (12911KB) ( 122 )  
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    早白垩世与晚白垩世更替之际的花岗闪长岩类是闽西南地区铜多金属最主要的成矿岩体。紫金山火山盆地与闽西南坳陷过渡地带的白垩纪岩体成因及相关成矿过程尚不明确,制约了对成岩成矿规律的认识和区域成矿潜力评价。本文选择该地区与矽卡岩铁铜矿化相关的天池塘花岗闪长岩为研究对象,进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和全岩元素组成分析。结果显示,岩浆锆石206Pb /238U加权平均年龄为(100.7±1.0) Ma和(99.6±0.7) Ma,指示岩体形成于晚白垩世早期。岩石表现准铝质-过铝质特征,属高钾钙碱性-钾玄岩系列,富集Rb、Th、Zr和Hf等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Sr、Ti和P等高场强元素,具Eu弱负异常。综合分析认为,岩体形成于伸展构造背景,由受到先期俯冲组分改造或影响的幔源岩浆与中下地壳物质部分熔融形成的花岗质岩浆混合形成。天池塘岩体与紫金山矿田成矿岩体具有相似的地球化学特征和年龄,指示形成于100 Ma左右的花岗闪长岩类在不同环境中可形成多种矿化类型,是闽西南地区重要成矿岩体,应作为铜多金属矿的关键成矿要素和预测标志。

    内蒙古扎拉格阿木铜矿床成矿岩体地质地球化学及其成矿学意义
    宋彦博, 王建平, 沈存利, 车东, 杨文华, 郭海蛟
    2023, 37(06):  1482-1494.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.016
    摘要 ( 60 )   HTML ( 13)   PDF (8522KB) ( 101 )  
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    扎拉格阿木铜矿床位于锡林浩特古老地块东北部边缘,是内蒙古自治区也是大兴安岭中南段西坡富Zn-Pb-Ag成矿带新近发现的一处与花岗斑岩相关的中等规模热液型铜矿床,研究其成岩成矿机制能为区域找铜提供理论基础,并拓宽勘查方向。为查明花岗斑岩形成时代、岩浆源区特征及其与矿化之间的关系,本文对该岩体进行了岩相学、全岩元素组成、锆石U-Pb年代学和全岩Sr-Nd同位素组成研究。结果表明,岩体具高SiO2和Al2O3含量、低MgO含量,轻稀土元素富集、重稀土元素亏损,弱Eu负异常,亏损Ta、Nb、Ti和P等高场强元素,富集Rb、K、La和Th等大离子亲石元素。这些特征表明其属高钾钙碱性I型花岗岩。εNd(t)值为较小的正值,变化范围为2.1~3.3,对应的Nd同位素模式年龄TDM值在980~740 Ma之间,显示花岗斑岩岩浆的形成与壳幔物质的混合有关。岩浆锆石U-Pb年龄为(254.51±2.13) Ma,指示成岩及与其相关的成矿作用发生于晚二叠世。综合分析认为,扎拉格阿木铜矿床形成于晚二叠世岛弧构造环境,可能与贺根山洋盆俯冲作用有关。

    胶东仓上金矿黄铁矿微量元素组成:对成矿流体和物质来源的揭示
    冉笑宇, 马遥, 梁亚运, 刘学飞
    2023, 37(06):  1495-1508.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.070
    摘要 ( 56 )   HTML ( 7)   PDF (6566KB) ( 94 )  
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    华北克拉通胶东金矿区是中国最大的黄金产区之一,探明黄金资源储量超过5000 t。蚀变岩型金矿床作为该区域重要的矿床成因类型,长期备受关注,然而在成矿流体属性和成矿物质来源等方面仍然存在争议。本文通过对胶东地区西北部典型蚀变岩型金矿床(以仓上金矿床为例)黄铁矿进行LA-ICP-MS分析,探讨该矿床成矿流体属性和物质来源,为深化认识成矿过程提供新的制约。结果显示,仓上金矿床黄铁矿Se元素含量相对较低(平均值1.601×10-6),指示其可能主要由沉积变质作用形成的。Au/As比值指示第Ⅱ和第Ⅲ成矿阶段黄铁矿内的Au以晶格金的形式(Au+)赋存。结合前人对于胶东金矿区流体性质的研究成果,仓上金矿床黄铁矿相对均一的Co/Ni比值与Ag含量的大幅度增加,综合指示矿床成矿流体主要是岩浆水,同时也有一定的地层水与大气降水参与。Te元素含量较低反映成矿物质主要来源于地幔的可能性比较小。然而较低的Co、Ni含量显著不同于岩浆成因黄铁矿特征,指示成矿物质中可能混入了少量的地幔组分。结合胶东成矿期(约120 Ma)的构造事件与岩浆作用,认为成矿物质Au可能源于中生代活化再造的前寒武纪变质基底,并混入了少量地幔组分。

    三江特提斯马厂箐斑岩铜钼矿床成矿时间尺度探讨:来自石英中Ti-Al扩散年代学的约束
    张靓, 陈奇, 高添, 李雯, 钱金龙, 刘俐君, 王长明
    2023, 37(06):  1509-1523.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.033
    摘要 ( 49 )   HTML ( 7)   PDF (14452KB) ( 95 )  
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    近年来,斑岩矿床成矿时间尺度的研究趋向精细化和多样化。利用高精度同位素测年、元素扩散年代学以及热力学数值模拟等方法,斑岩矿床的成矿时间尺度被精确限定在几十年到几十万年之间。石英作为一种在各个成矿阶段脉体中稳定存在的矿物,成为精细研究热液脉冲过程的良好对象。本文以三江特提斯马厂箐斑岩铜钼矿床为研究对象,基于对各阶段脉体关系和矿物组合精细梳理,利用石英中Ti和Al的扩散年代学方法,在限定成矿时间尺度同时也对扩散年代学的适用性提出几点思考。马厂箐矿床的脉体具有多阶段活动特征,据其脉体穿插关系和矿物组成划分出多个热液脉冲阶段。选取样品中可以分别代表两个成矿阶段的A2脉和B3脉石英进行元素扩散模拟。结果显示,早阶段石英CL强度和Ti元素关联度更高,使用Ti扩散模型限定的成矿时间尺度为10.5~57.5 ka;而主成矿阶段CL强度和Al元素关联度更高,使用Al扩散模型限定的成矿时间尺度为522.3 ka。综合分析认为,使用元素扩散年代学限定斑岩成矿的时间尺度可能会受到温压条件、模拟位置、元素测试分辨率和精度等因素的影响,因而需要结合成矿条件和矿物生长特征合理构建扩散模型。

    豫西杨山萤石矿床成因:萤石稀土元素组成和流体包裹体热力学制约
    王启博, 张寿庭, 唐利, 李军军, 盛渊明
    2023, 37(06):  1524-1537.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.022
    摘要 ( 37 )   HTML ( 1)   PDF (11014KB) ( 90 )  
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    杨山萤石矿床是豫西栾川地区一处大型花岗岩容矿型矿床,其成矿期次和成矿流体特征研究的不足长期制约着对萤石淀积机理和区域成矿规律的深化认识。本文基于杨山矿床萤石的稀土元素及流体包裹体研究,阐释了成矿物质来源、成矿流体属性及矿床成因。第Ⅱ阶段萤石的ΣREE含量为22.61×10-6~287.94×10-6,LREE/HREE比值为0.64~5.24,具Eu负异常(δEu=0.50~0.92)和Ce负异常(δCe=0.88~1.06)。随成矿深度的增大,萤石ΣREE减小,LREE/HREE和LaN/YbN增大,δEu和δCe无明显变化,指示总体成矿先后顺序为地下深部至地表浅部,且垂向上氧逸度较稳定。从紫色萤石到绿色萤石,ΣREE增大,LREE/HREE和LaN/YbN减小,δEu和δCe增大,表明萤石具有重新活化和重结晶的趋势。萤石的流体包裹体以气液两相为主,均一温度集中于80~155 ℃,盐度(NaCleqv.)集中于0.3%~6.3%。综合分析认为,杨山萤石矿床成矿流体以岩浆水和大气降水混合型为主,属低温、低盐度和低密度的NaCl-H2O流体体系;矿床可归属于中低温、低盐度热液型矿床。萤石的稀土元素和流体包裹体特征综合分析表明,萤石的沉淀可能受水-岩反应控制。

    云南个旧芦塘坝—阿西寨地区深部矿化的浅部表征:构造蚀变与原生晕指示
    常华诚, 焦骞骞, 江小均, 范柱国, 芦磊, 阮班朗, 邓梅
    2023, 37(06):  1538-1552.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.057
    摘要 ( 45 )   HTML ( 1)   PDF (12405KB) ( 105 )  
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    层间氧化矿是个旧高松矿田重要的锡矿化类型。加强该类型矿化的研究与勘探工作有望成为缓解老矿山资源危机、提升矿产储量的有效手段之一。本文选择具有层间氧化矿良好成矿条件的芦塘坝—阿西寨地区为研究区,开展地表构造蚀变和原生晕地球化学研究,为该地区层间氧化矿的勘查提供新的依据。野外地质调查表明,研究区地表矿化蚀变明显受断裂控制,特别是NE向断裂与EW向断裂交汇部位蚀变强烈,主要由铁泥质蚀变和方解石脉构成。蚀变岩及围岩中13种关键元素组合分析揭示Cd、As、Sb、Pb和Zn对寻找Sn矿体有良好的指示意义。根据地表原生晕地球化学综合异常分布,结合构造蚀变带特征,圈定出Ⅰ至Ⅳ 4个成矿靶区。通过对比分析各靶区原生晕的前缘晕、近矿晕和尾晕的元素组合特征,推测Ⅰ和Ⅱ号靶区深部层间氧化矿找矿潜力较好;Ⅲ号靶区地表氧化矿已被剥蚀,但深部有可能存在硫化矿;Ⅳ号靶区深部可能有少量剩余的未被剥蚀的氧化Sn矿体。

    广西崇左市那渠地区土壤地球化学特征及找矿前景
    罗海怡, 罗先熔, 刘攀峰, 马明亮, 陆显盛, 蒋小明, 鲍官桂, 蒋羽雄
    2023, 37(06):  1553-1566.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.048
    摘要 ( 48 )   HTML ( 10)   PDF (9639KB) ( 93 )  
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    广西那渠地区铀成矿潜力巨大,与铀共生的钼矿也达到可综合利用的程度。然而目前该区钼矿系统的勘查工作依然缺乏,致使钼矿的找矿勘查依据不足。为了优选那渠地区钼矿找矿靶区,在该区开展了1:10000土壤地球化学测量工作。系统采集了3295件土壤样品,分析了土壤中Au、Ag、As、Bi、Hg、W、Mo、Cu、V和Ti共10 种元素的含量。多元统计分析显示Mo是该地区主成矿元素之一。运用统计学软件SPSS 22对原始数据进行R型聚类分析和R型因子分析,划分出Ag-Cu-V、Bi-Ti-W、As-Mo、Au和Hg五组成矿元素组合。采用衬度异常法计算各元素和元素组合的异常下限,运用Geochem Studio 3.5软件将各成矿元素组合衬度数据处理并绘制成异常图,结合地质条件共预测圈出3 个找矿靶区。对Ⅰ号找矿靶区进行探槽和钻探工程验证,发现了一个工业钼矿体,钼品位0.11%~0.15%,平均值0.112%。对Ⅱ号找矿靶区开展探槽工程验证,通过刻槽取样分析,显示钼品位均达到了矿化标准。研究结果指示那渠地区钼的成矿潜力较大。

    冀北高尖子地区土壤地球化学特征及其找矿预测
    梁鸣, 高文, 罗先熔, 王晓东, 刘秀娟, 陈皓, 刘攀峰, 竹峰, 李伟
    2023, 37(06):  1567-1579.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.051
    摘要 ( 45 )   HTML ( 5)   PDF (11008KB) ( 77 )  
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    高尖子地区位于内蒙古—大兴安岭褶皱系棋盘山中凹陷构造单元内,是冀北重要的成矿地段。区域内第四系覆盖较厚,且当前找矿详查工作开展较少。为了提取有效成矿信息并应用于找矿靶区优选圈定,本研究在该地区开展1:1万土壤地球化学测量工作,对Au、Ag、Bi、Cu、Pb、Zn、Sb、Mo和Mn共9种代表性金属元素含量特征进行统计分析。研究结果发现Au、Ag和Mo元素为研究区内成矿有利元素。运用R型聚类分析对9种元素进行分类处理,划分出Cu-Zn-Mn、Au-Pb-Bi、Sb-Mo和Ag共4组元素组合。采用累频法计算单元素异常下限,并对单元素异常进行成图处理。运用规格化面金属量来评价单元素异常参数特征,并圈定了4处异常靶区和2处异常重点查证区。在异常重点查证区内利用土壤地球化学剖面进行异常查证,圈定2处成矿有利部位。经槽探工程验证,发现4条金银矿体。证明利用土壤地球化学测量能够在研究区提取有效的找矿信息。

    岩石学与岩石地球化学
    阿拉善北大山地区花岗斑岩岩石成因及构造启示:元素地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素约束
    苏惠, 曾认宇, 甘德斌, 严杰
    2023, 37(06):  1580-1596.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.063
    摘要 ( 53 )   HTML ( 13)   PDF (10994KB) ( 124 )  
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    阿拉善地块位于华北克拉通西南部,其早前寒武纪地质演化及板块归属一直存在争议。北大山杂岩作为阿拉善地块少有出露的前寒武纪变质基底,记录了前寒武纪岩浆-变质事件,为上述问题的制约提供了良好的研究窗口。本文对北大山地区次井子花岗斑岩开展系统的岩石学、地球化学、锆石年代学及Hf同位素数据研究。结果表明,岩石具有较高的SiO2 (73.85%~ 75.41%)、Al2O3 (13.40%~ 14.19%)和K2O(3.83%~ 4.80%)值,较低的Na2O(2.10%~ 3.31%)和$\mathrm{Fe}_{2} \mathrm{O}_{3}{ }^{\mathrm{T}}$(0.93%~ 1.33%)值。岩石相对富集轻稀土元素而亏损重稀土元素,具有明显的负铕异常(δEu=0.15~ 0.29),亏损Nb、Ta和Ti等高场强元素,显示高分异I型花岗岩特征。岩浆锆石U-Pb年龄揭示岩体形成于(2035.6±8.4) Ma,锆石εHf(t)值(0.48~ 7.04)均为正值且变化范围较大,Hf同位素地壳模式年龄$T_{\mathrm{DM}}{ }^{\mathrm{C}}$介于2627 Ma和2222 Ma之间,显示岩浆具有壳幔混合的成因特征。综合分析认为,阿拉善地块约2.0 Ga的岩浆事件存在双峰式火山岩组合的特征,且其中的酸性岩多为A型花岗岩,指示伸展的构造背景。锆石年龄和Hf同位素组成的系统对比分析表明,西阿拉善地块与华北克拉通孔兹岩带岩浆在古元古代存在明显的亲缘关系。

    小兴安岭翠峦地区早侏罗世A型花岗岩成因与动力学背景
    杨元江, 邓昌州, 李成禄, 杨文鹏, 符安宗, 郑博, 袁茂文, 张立东
    2023, 37(06):  1597-1608.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.050
    摘要 ( 41 )   HTML ( 14)   PDF (8528KB) ( 90 )  
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    小兴安岭伊春翠峦地区地处洋陆转换关键位置,受古亚洲洋和太平洋构造域的双重影响,是研究区域构造演化的重要部位。该区域中生代花岗岩形成构造环境与动力学机制长期存在分歧,一定程度上制约了区域构造演化历史的反演,也影响区域找矿工作的部署。本文对伊春翠峦地区碱长花岗岩进行全岩元素组成以及锆石U-Pb年代学与Hf同位素组成分析,阐释岩石成因和源区属性,并探讨成岩构造环境。结果显示,岩浆锆石206Pb/238U加权平均年龄为(189.1 ± 1.6) Ma (MSWD=2.1,n=20),指示岩体侵位于早侏罗世。岩石富Si、K和Na元素,贫Ca、Mg元素;富集Th、Zr、Hf、Ce和Y元素,亏损Ba、Sr、Eu和Ti元素;锆石饱和温度高(804~ 810 ℃),显示岩石属于A型花岗岩。岩石稀土元素总量高(∑REE=192.60×10-6~232.80×10-6),Nb、Ta和Ti等元素亏损,Th元素富集,指示其具壳源特征。锆石的εHf(t)=1.46~2.27,对应的地壳模式年龄$T_{\mathrm{DM}}{ }^{\mathrm{C}}$=1133~1088 Ma,表明岩浆源区物质主要为中元古代新生下地壳。综合分析认为,伊春地区早侏罗世岩浆活动与太平洋板块俯冲及伸展作用密切相关。本研究成果为深入理解小兴安岭地区早侏罗世构造演化提供了新的年代学与岩石学约束。

    新疆东昆仑土窑洞地区新元古代早期侵入岩年代学、地球化学及其构造意义
    席振, 马德成, 李欢, 高光明, 向夏楠
    2023, 37(06):  1609-1623.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.010
    摘要 ( 37 )   HTML ( 4)   PDF (7045KB) ( 82 )  
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    东昆仑造山带西段发育元古宙花岗质岩浆岩,其岩浆活动时限及构造环境仍存争议,制约了对东昆仑造山带元古代构造演化过程的深入认识。本文通过对东昆仑西段土窑洞花岗岩类进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和全岩元素组成研究,探讨区域构造演化。土窑洞二长花岗岩和正长花岗岩具有片麻状构造,发育白云母等富铝矿物。岩石具有高SiO2(67.37%~ 76.35%)、Al2O3(12%~ 14.25%)和K2O(1.59%~ 6.01%),低TiO2(0.16%~ 0.56%)、Na2O(2.13%~ 3.86%)和CaO(0.9%~4.25%),A/CNK平均为1.02,A/NK平均为1.47。两类岩体球粒陨石标准化配分曲线和原始地幔标准化蛛网图较为一致,其轻稀土元素富集(La/Yb)N=5.04~ 16.76),有明显铕负异常(δEu平均0.47)。原始地幔标准化蛛网图显示岩石富集Rb、K和Th,亏损Nb、Ba、Sr、P和Ti,CaO/Na2O比值(0.35~ 1.41)较高。岩浆锆石206Pb/238U加权平均年龄为(932.7±2.4) Ma,表明岩体形成于新元古代早期。综合分析认为土窑洞正长花岗岩和二长花岗岩属于S型花岗岩,其岩浆源于陆壳上部含少量泥质成分的碎屑沉积物质,形成于同碰撞挤压背景,为东昆仑造山带响应Rodinia超大陆汇聚作用的物质记录。

    内蒙古西乌旗早泥盆世I型石英闪长岩的发现及其地质意义
    程天赦, 杨文静, 滕超, 张学斌, 杨欣杰, 来林, 吴荣泽, 周长红
    2023, 37(06):  1624-1633.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.051
    摘要 ( 36 )   HTML ( 6)   PDF (6638KB) ( 89 )  
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    内蒙古西乌旗地区位于贺根山古生代结合带南部,是研究古亚洲洋分支洋贺根山古洋盆演化的重要地区之一。该地区泥盆纪岩浆岩发现较少,对泥盆纪贺根山古洋盆的演化研究不够深入。本文对新发现的西乌旗乌和日楚鲁石英闪长岩进行了岩相学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和全岩元素组成研究。结果显示,岩浆锆石206Pb/238U加权平均年龄为(395.8±7.5) Ma( MSWD=1.4,n =8),指示石英闪长岩体形成于早泥盆世。全岩元素组成具有高硅、富钠和偏铝质特征;Rb、Ba、Th、U、Pb和Sr等大离子亲石元素相对富集,Zr、Hf、Nb、Ta和Ti等高场强元素相对亏损;稀土元素总量偏低,轻重稀土元素分馏程度较高,Eu弱负异常。这些特征表明乌和日楚鲁石英闪长岩系I型花岗岩成因;结合Y-Nb和(Y+Nb)-Rb判别图解,反映其形成于与洋板片俯冲有关的火山弧环境。乌和日楚鲁石英闪长岩的发现,指示贺根山古洋盆在早泥盆世时期仍然存在,并可能发生了朝锡林浩特微陆块的南向俯冲消减作用,此认识有别于传统认为的贺根山古洋盆仅存在北向俯冲的观点。

    实验与应用地球化学
    斜长石中人工合成流体包裹体的实验研究
    杜俊, 刘洪微, 常洪伦
    2023, 37(06):  1634-1643.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.036
    摘要 ( 37 )   HTML ( 4)   PDF (5051KB) ( 64 )  
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    天然斜长石流体包裹体被广泛应用于揭示各种地质作用及地质过程的研究,但关于这类包裹体的捕获机制及捕获后的变化、地质温压计等研究需要基于斜长石的人工合成流体包裹体研究的验证或修正。目前,以斜长石为寄主矿物的人工合成流体包裹体技术尚未见诸报道。本文基于传统的寄主矿物裂隙愈合方法,通过在寄主矿物的预处理、囊组装等方面的适当改进,在1~1.5 GPa、800~900 ℃ 的条件下,模拟俯冲带中玄武质洋壳发生脱挥发分反应的实验中,以斜长石为寄主矿物的流体包裹体被成功地合成。对合成的包裹体进行了详细的岩相学观察、激光拉曼光谱分析和显微测温分析,以及尝试性的单个流体包裹体的激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)分析,结果显示斜长石捕获了常温下呈富碳液相+富水液相的两相流体包裹体,捕获的流体具有H2O+CO2±CH4±N2的组成,流体盐度因加入初始标液不同而有变化,有Cu、Mo等被活化进入到流体中。实验展示了基于斜长石的人工合成流体包裹体技术在二氧化硅不饱和体系的高温高压模拟实验中的成功运用,其在地质流体和实验地球化学等地学研究领域有广阔的应用前景。

    重庆侏罗纪地层区土壤硒含量分异:以江津和石柱地区为例
    刘永林, 赵家宇, 刘怡, 吴梅, 肖慧娴, 刘丁慧, 田兴磊
    2023, 37(06):  1644-1654.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.062
    摘要 ( 33 )   HTML ( 2)   PDF (6420KB) ( 53 )  
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    相似地质背景区、相同成土母岩下土壤硒的空间分异特征的研究相对薄弱,长期制约着对土壤硒素分异机制的全面认识。本文以同处四川中生代前陆盆地且成土母岩同为侏罗纪陆相红色碎屑岩的重庆市江津区和石柱县为研究区,通过野外采样、室内分析和数理统计等方法,探讨土壤硒及其生物有效性的分异特征,对揭示土壤硒富集机制提供新的参考。结果表明,江津区表层土壤总硒(TSe)含量(0.32×10-6)显著高于石柱县(0.21×10-6);江津区富硒等级土壤占比46%,而石柱县为21%。江津区表土磷酸盐提取态硒(ASe)含量(0.03×10-6)和ASe/TSe(11.2%),均显著高于石柱县(0.02×10-6和9.9%)。与石柱县相比,江津区表土TSe、ASe与土壤有机质(SOM)的相关程度较强。研究认为,即使同发育在四川中生代前陆盆地侏罗纪陆相红色碎屑岩上的土壤,土壤硒含量及其生物有效性也具有显著性差异,而这种差异可能是由于土壤有机质含量等土壤理化性质差异影响了土壤硒的迁移和富集所致。

    基于不同土地利用方式的土壤重金属污染与潜在风险评价:以辽河流域(浑太水系)山水林田湖草沙一体化保护和修复工程为例
    李楠, 曹明杰, 郝喆, 侯永莉, 陈红丹, 张颖
    2023, 37(06):  1655-1664.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.034
    摘要 ( 39 )   HTML ( 2)   PDF (3724KB) ( 155 )  
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    本文的研究以“辽河流域(浑太水系)山水林田湖草沙一体化保护和修复工程”项目为依托,针对辽河流域浑太水系上游修复区,基于建设用地和农用地的土壤监测数据,建立相关性分析、单因子指数法、复合指数法、潜在生态风险指数法与反距离权重插值法相结合的土壤重金属污染状况评价体系。相关性分析表明农用地中砷、汞、铅、镍、镉和锌有相似污染来源,建设用地中砷、汞和铅有相似污染来源;单因子指数与复合指数相结合分析方法显示农用地中含有镉、铜、镍、锌和铬污染,建设用地中仅存在铅污染,重金属污染面积排序为铬>铅>铜>锌>镍>镉,复合污染种类面积排序为无污染>单一元素污染>双元素污染>三元素污染,复合等级面积排序为清洁>警戒>轻度污染;潜在生态风险指数指示建设用地和农用地单一重金属潜在生态风险水平均为轻微危害等级,建设用地的综合潜在生态风险指数在2.13~15.23之间,农用地的综合潜在生态风险指数在5.79~41.99之间,均属于轻微生态危害。本研究可以精准确定重金属污染种类、位置和面积等,为浑太流域上游土壤环境治理提供依据,建立的研究体系也可为其他流域的土壤环境评价工作提供参考与借鉴。

    旅游地学
    丹霞山世界地质公园地貌景观控制因素与景观类型研究
    郭福生, 凌媛媛, 陈留勤, 周万蓬, 李宏卫, 程亮开, 吴志春, 黎广荣, 国振, 李斌
    2023, 37(06):  1665-1679.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.099
    摘要 ( 42 )   HTML ( 13)   PDF (50465KB) ( 221 )  
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    丹霞山世界地质公园发育典型的湿润气候型丹霞地貌,以往研究多集中在对单体地貌特征的描述和成因分析,而对整个丹霞盆地范围内地貌发育的控制因素较少涉及,尤其缺乏对断裂体系与丹霞山体相互关系的深入分析。本文根据丹霞盆地野外考察、岩石硬度测量、线性构造遥感解译以及岩石样品实验分析,阐明岩性、沉积相、构造抬升、断裂切割和外动力地质作用在景观塑造过程中的作用,提出丹霞地貌景观的成因和形态分类方案。丹霞盆地上白垩统由长坝组和丹霞组构成,前者出露面积更大,形成了周边低缓山丘;而后者分布区集中且发育具有绝壁陡崖的丹霞地貌。丹霞组发育冲积扇相粗粒碎屑岩和风成砂岩,单层厚度大,胶结致密,密度和硬度大,抗风化能力强。长坝组岩性主要为河湖相细粒碎屑岩,泥质含量高,抗风化能力弱,风化剥蚀后不能形成有陡崖坡的丹霞地貌。在喜马拉雅期构造运动影响下,丹霞盆地呈整体抬升,地层倾角平缓,产生一系列北东向断层及北北东向、北西向和近东西向节理,使红层形成网状断块。这些构造破裂面为随后的风化剥蚀作用提供条件,最终形成悬崖峭壁、网状沟谷和奇峰怪石。丹霞山地处亚热带湿润气候区,风化、崩塌、流水侵蚀和岩溶作用等都是塑造该区地貌的主要外营力,根据外营力的差异将丹霞地貌分为崩塌冲刷型、崩塌堆积型、风化剥蚀型、河流侵蚀型和岩溶沉淀型5种成因类型。绝壁陡崖是构成丹霞地貌景观的最基本要素,不同数量和类型的崖壁组合成山峰和峡谷,据此将丹霞山地貌形态类型划分为6大类22个类型。本文加深了对湿润气候丹霞地貌演化过程的理解,同时为丹霞山申报国家公园、打造科学名山以及开展地学研学旅行提供基本素材,具有较为重要的理论意义和实用价值。

    湖南郴州丹霞地貌景观特征、成因及演化探讨
    黄乐清, 吴驰华, 周丽芸, 金妮, 彭世良, 胡能勇, 杨长明, 陈杰
    2023, 37(06):  1680-1694.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.118
    摘要 ( 51 )   HTML ( 13)   PDF (21126KB) ( 128 )  
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    湖南郴州飞天山—高椅岭丹霞地貌是华南地区特色景点之一,以圆顶岩丘景观为特点,与目前常规丹霞地貌存在显著差异。然而,关于其地貌特色、成因机理及演变过程等依然缺乏详细的研究,这与其社会知名度及特殊地貌蕴涵的科学价值不相符。本研究通过野外实地调查,查明飞天山—高椅岭丹霞地貌由石寨、岩丘、赤壁、石柱、石墙和洞穴及线状沟槽等7种地貌亚类型组成。研究区东、西两侧丹霞景观差异大,在景区东侧,以圆顶岩丘、石寨等特色地貌占主导地位,发现其构景岩层为风成沙漠相砂岩,发育巨型交错层理、小尺度的粒流层和波纹层等典型风成沉积构造。而景区西侧则为“顶斜、陡坎和麓缓”峰林型丹霞地貌景观,岩石类型以冲积扇相块状砾岩为主。不同的岩相类型,是造成景区东、西两侧景观差异的主要因素,后来叠加喜马拉雅期多期次构造改造、水流侵蚀和风化崩塌等作用而最终形成多样化的地貌形态。面积高程积分模型(HI)分析结果表明景区丹霞地貌整体处于老年早期的残丘阶段。综合分析提出了“沉积作用孕景→构造抬升造景→地表营力雕景”的三阶段成景模式。本研究旨在解析丹霞地貌的成因,提升景区丹霞地貌品牌内涵;研究成果有助于深化对华南湿润气候区岩丘状丹霞特色景观的理解,为华南白垩纪丹霞地貌地质遗迹的开发利用提供科学指导与借鉴。