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    2021年 第35卷 第05期    刊出日期:2021-10-10
    封面和目录
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    2021, 35(05):  1154-1154. 
    摘要 ( 222 )   PDF (3274KB) ( 204 )  
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    岩石学
    扬子板块西缘中生代—新生代碰撞造山事件的记录:来自峨眉山玄武岩的锆石U-Pb同位素证据
    张宏辉, 袁永盛, 余杨忠, 李鸿, 张沥元, 李致伟, 郭太堂, 潘江涛, 詹华思, 石海涛
    2021, 35(05):  1155-1177.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.107
    摘要 ( 707 )   HTML ( 29)   PDF (7727KB) ( 232 )  
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    利用LA-ICP-MS测定技术,对扬子板块西缘滇东倘甸一带的峨眉山玄武岩中的锆石进行了U-Pb同位素年龄测定,363个年龄数据的分布范围为(14.9±0.6)~(3 023±50) Ma,跨越地质时代长,其11个年龄峰值为750~850 Ma、~450 Ma、~275Ma、~260 Ma、~247 Ma、~215 Ma、~160 Ma、~120 Ma、~100 Ma、~52 Ma及~35 Ma,反映了峨眉山玄武岩在形成过程中经历地壳物质的混染,形成后受到了后期构造热事件的巨大影响。其中峨眉山玄武岩一、二亚旋回分别形成于(259.9±3.2) Ma及(259.2±3.6) Ma,~275 Ma的玄武岩锆石年龄可能代表峨眉山玄武岩岩浆房的形成年龄及峨眉地幔柱事件导致地壳开始隆升的时间,峨眉山玄武岩形成后,扬子板块西缘依次经历了~247 Ma、~215 Ma、~160 Ma、~120 Ma、~100 Ma、~52 Ma、~35 Ma的构造热事件,这些年龄数据是扬子板块西缘中生代—新生代碰撞造山事件达到温压高峰的时间记录。

    青藏高原东北缘祁连山三叠系砂岩碎屑锆石U-Pb定年及其物源分析
    吴龙, 柳长峰, 刘文灿, 张宏远
    2021, 35(05):  1178-1193.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.096
    摘要 ( 543 )   HTML ( 21)   PDF (4171KB) ( 167 )  
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    三叠系沉积物广泛覆盖青藏高原东北缘,其中松潘—甘孜地区三叠系的沉积物得到了较系统的研究,但是青藏高原北缘的祁连山三叠系盆地的研究却较为缺乏。为了丰富相关研究和揭示区域构造演化的特点,通过古水流方向统计、砂岩中碎屑矿物统计和碎屑锆石U-Pb测年等方法对祁连山三叠纪盆地物源进行系统研究。结果表明,祁连山三叠系盆地的古流向主要有南东向、正南向、南西向,物源来自岩浆弧和大规模褶皱造山作用的混合区。祁连山三叠系砂岩中的碎屑锆石的年龄谱主要峰值集中在250~290 Ma、360~460 Ma、1 600~2 000 Ma和2 200~2 600 Ma这4个年龄段。通过对比分析华北板块、华南板块中和秦祁昆中央造山带中岩浆锆石年龄谱特征可知:1 600~2 000 Ma和2 200~2 600 Ma年龄段的锆石来自华北板块,360~460 Ma年龄段的锆石来自北祁连造山带,250~290 Ma年龄段的锆石来自东昆仑的火山岛弧。此外,600~1 000 Ma年龄段锆石很少,这些锆石来自扬子板块,表明在三叠纪扬子克拉通和华北克拉通发生碰撞形成了秦岭造山带,阻断了来自扬子克拉通的物源。

    新特提斯洋晚白垩世演化特点:来自泽当共国日二长花岗岩年代学、地球化学及Sr-Nd同位素证据
    张志平, 钟康惠, 单树成, 郑鑫, 黄浩震, 严钊
    2021, 35(05):  1194-1205.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.065
    摘要 ( 502 )   HTML ( 19)   PDF (6214KB) ( 190 )  
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    为加深对西藏泽当地区新特提斯洋演化的认识,对西藏泽当蛇绿混杂岩带内的共国日二长花岗岩进行了岩石学、岩石地球化学、同位素及年代学等研究,研究显示:共国日二长花岗岩岩体规模小、岩性稳定,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(90.40±0.68)Ma,属晚白垩世;岩石地球化学具高硅、富铝、富钾、低钛和准铝质钙碱性花岗岩特征;轻稀土富集、重稀土亏损,具明显的负Eu异常,微量元素表现为相对富集Rb、K、Ba、Th、U等大离子亲石元素,显著亏损Nb、P、Ti等高场强元素;(87Sr/86Sr)i=0.705 708~0.706 284,(143Nd/144Nd)i=0.512 689~0.512 716,εNd(t)=2.00~2.51。以上特征表明,位于泽当蛇绿混杂岩带内的共国日二长花岗岩属于I型花岗岩,由正常岛弧岩浆形成,应为晚白垩世新特提斯洋向北俯冲形成的岛弧环境下俯冲带上部地壳部分熔融的产物,其不属于泽当蛇绿岩的组成部分,表明在90 Ma前泽当洋内弧已经消失。

    西昆仑上其木干花岗岩锆石饱和温度和Ti温度的地质意义
    陈海云, 孙晓东, 张志
    2021, 35(05):  1206-1217.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.036
    摘要 ( 714 )   HTML ( 35)   PDF (2211KB) ( 271 )  
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    通过对上其木干花岗岩进行锆石微量元素和全岩主量元素分析,借助锆石饱和温度和Ti地质温度,反演岩浆源区的温度,进一步分析花岗岩的形成环境。锆石具有典型岩浆岩锆石向左倾斜的稀土元素配分模式,即轻稀土元素明显亏损、重稀土元素明显富集,具有显著的Ce正异常和Eu负异常。锆石饱和温度计算结果表明,上其木干花岗岩的锆石饱和温度介于772~829 ℃之间,平均值为800 ℃,属于高温花岗岩。锆石Ti地质温度的平均最低温度为614 ℃,平均最高温度为634 ℃,花岗岩中锆石形成的温度在614~634 ℃之间。结合锆石微量元素特征、锆石饱和温度和Ti温度与Th/U、10000/Hf的关系,可以判断上其木干花岗岩可能形成于西昆仑造山带增厚的岩石圈下部发生拆沉作用所导致的幔源岩浆底侵,岩浆结晶分异过程中发生了锆石的重结晶或存在多期岩浆(熔体-流体)注入事件。岩浆形成热源可能与羌塘地块沿着康西瓦大断裂和塔里木地块碰撞拼贴结束后,于后碰撞板内伸展体制下导致的软流圈上涌、幔源岩浆的底侵作用有关。

    内蒙古海拉斯图乌拉A型花岗岩年代学、地球化学特征及其构造意义
    孙晓东, 陈海云, 于光宁
    2021, 35(05):  1218-1230.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.050
    摘要 ( 346 )   HTML ( 12)   PDF (5308KB) ( 214 )  
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    内蒙古苏尼特左旗查干敖包镇南部紧邻中蒙边境线海拉斯图乌拉一带发育的一套钠铁闪石霓辉石碱性花岗岩,是二连—贺根山构造带的重要组成部分,通过对其进行年代学、地球化学研究,以探讨区域构造演化。锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素年龄测试结果显示该岩体的侵位年龄为(285.4±1.1) Ma,属早二叠世。岩石地球化学研究表明该岩石具高硅、富碱、准铝、贫镁钙的特点,其化学成分SiO2含量为76.12%~80.10%,Na2O+K2O含量为7.62%~9.19%,MgO含量为0.06%~0.10%,CaO含量为0.11%~0.20%,碱性指数(K2O+Na2O)/Al2O3=0.98~1.04,属于碱性岩系,岩石稀土总量偏低,轻、重稀土元素分馏明显,δEu 为0.37~0.51,Eu强烈亏损,属造山后伸展事件的产物。其成因可能和华北板块与西伯利亚板块对接后的伸展作用有关,指示二连—贺根山构造带在早二叠世可能已进入造山后演化阶段。

    内蒙古乌兰乌台花岗闪长岩U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义
    程天赦, 杨文静, 张学斌, 吴荣泽, 周长红
    2021, 35(05):  1231-1239.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.052
    摘要 ( 490 )   HTML ( 14)   PDF (4100KB) ( 168 )  
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    内蒙古乌兰乌台花岗闪长岩位于兴蒙造山系内蒙古中部弧盆系锡林浩特岩浆弧中段。为探讨其成因类型和构造背景,开展了1:50 000区域地质调查工作,对其进行了年代学、岩石矿物学及岩石地球化学研究。结果表明,花岗闪长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb谐和年龄为(384.8±5.1) Ma,形成于晚泥盆世。主要矿物为斜长石、钾长石、石英、黑云母及角闪石,副矿物组合属锆石-钛铁矿-磷灰石型,此外还含少量独居石、磁铁矿,其矿物特征与Barbarin花岗岩分类中CPG(含堇青石过铝质花岗岩类)较相近。另外,乌兰乌台花岗闪长岩富钾(K2O含量为3.10%~3.94 %),富铝(Al2O3为11.70%~12.89%),属过铝质岩石,其A/CNK=1.16~1.25,含黑云母,副矿物中含有磷灰石、独居石、钛铁矿,岩体见闪长岩包体,指示乌兰乌台花岗闪长岩可能来源于壳-幔混源岩浆,与西伯利亚板块同华北板块陆-陆碰撞有关。

    构造地质学
    长江中下游地区新华夏构造体系的“米字型”结构特征
    吕古贤, 张宝林, 吕承训, 胡宝群, 曾勇, 郭涛, 申玉科, 王红才, 马立成, 焦建刚, 毕珉烽
    2021, 35(05):  1240-1250.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.065
    摘要 ( 847 )   HTML ( 13)   PDF (3932KB) ( 226 )  
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    构造体系由强变形构造带和弱变形地域共同构成,这些构造带和变形带可以用结构面的形式表达。构造体系结构面的分布分析,更加适用于变形规律研究,便于追索构造应力场及其演化。以长江中下游地质结构与导矿-控矿要素研究为基础,总结了新华夏构造体系结构面的“米字型”分布特征。新华夏系“米字型”构造,由NNE 25°方向挤压断裂和褶皱带、NNW 345°方向(大义山式)张扭断裂、NEE 75°方向(泰山式)压扭构造和NWW 300°方向(长江式)的横张构造组成。其演化分先后三个阶段;NNW 345°方向—NEE 75°方向的共轭剪切构造阶段、NNE 25°方向挤压构造阶段和NWW 300°方向的张性剪切构造阶段。新华夏构造体系的“米字型”构造样式的识别,为研究构造体系的应力-应变成因、探讨构造体系的形成演化以及浅部构造和深部构造相关性研究提供了重要的地质构造基础。在其它类型的构造体系中,结构面也具有“米字型”分布特征。

    新华夏构造体系结构面“米字型”分布与演化的数学模拟研究
    吕古贤, 王红才, 韩璐, 张宝林, 胡宝群, 吕承训, 马立成, 焦建刚, 毕珉峰
    2021, 35(05):  1251-1259.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.064
    摘要 ( 527 )   HTML ( 12)   PDF (2469KB) ( 135 )  
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    构造体系由多方向、多应力-应变性质和多重次序的结构构造组成,这些结构面在构造应力场中有较为固定的分布型式。经过区域成矿带、矿田、矿床等不同层次地质研究,揭示了新华夏构造体系的共轭剪切、挤压和引张三种类型结构面,它们在平面上组成“米字型”构造。通过应力-应变有限元法模拟,将“米字型”构造分为三个形成阶段:第一期共轭构造阶段,发育NNW 345°方向(大义山式)张扭断裂和NEE 75°方向(泰山式)压扭构造;第二期挤压构造阶段,产生NNE 25°方向挤压断裂和褶皱;第三期横张构造阶段,产生NWW 300°方向(长江式)的横张断裂,给出了有利于控矿成矿的应力-应变场特征,为地质找矿指明了方向。三个阶段相比,构造带内主干拉应力以第一期NNW向构造带内为最大,第三期NWW向“长江式”构造带次之,第二期NNE向和第一期NEE向构造带内拉应力微弱,拉应力总体呈现出时间由老到新从最高下降至微弱之后再回升的趋势;最大主压应力从第一期NEE向构造带为中等,演进到第二期NNE向构造带为最大,第三期NWW向“长江式”构造带和NNW向构造带为最小,表现出时间由老到新,先增强至最高值再下降至最小的趋势。

    试论汾渭“S”型旋转拉分构造体系及其影响
    李述靖, 吕古贤
    2021, 35(05):  1260-1266.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.104
    摘要 ( 530 )   HTML ( 22)   PDF (4015KB) ( 166 )  
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    汾渭地堑系位于我国东部阴山与秦岭纬向带之间,自北向南,由集宁、怀来、大同、蔚县、忻州、太原、晋中、汾渭、天水、礼县、西和、成县等10余个NE向斜列的新生代断陷盆地组成,它们呈“S”形展布,反映华北地块在新生代时期发生了顺时针旋转,使古老地块发生裂解,可称之为“S”型旋转拉分构造体系。这个构造体系对中国东部构造格局和构造发展有广泛和深远的影响,强烈改造了秦岭—大别山纬向构造带和江南地块北缘的构造格局,使新华夏系形成分段特征,启动了华北地块伸展构造发展模式,影响所及直达琉球海沟。无独有偶,亚洲中部俄罗斯、蒙古境内有贝加尔地堑系,由反“S”形分布的新生代断陷盆地组成,它们也发育于古老结晶地块之中,可与之对比,是逆时针旋转的反“S”型旋转拉分构造体系。说明它们是同一类型的旋转构造型式,是古老地块裂解的一种方式。

    内蒙古赤峰柴胡栏子金矿及周边地区构造形迹的“米字型”分布及其控矿特征
    张宝林, 吕古贤, 余建国, 张启鹏, 史晓鸣, 魏竣滨, 王翠芝, 毕珉烽, 张腾飞, 焦建刚, 雷武超, 苏艳平
    2021, 35(05):  1267-1273.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.109
    摘要 ( 1121 )   HTML ( 14)   PDF (7184KB) ( 179 )  
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    柴胡栏子金矿位于中国东部大兴安岭北北东向构造带与华北地块北缘近东西向构造带的交汇部位。该交汇区经历了多期构造-岩浆活动,产出了柴胡栏子、莲花山、红花沟等多个大-中型金矿床。航磁和遥感资料解译结果表明,矿田内发育北北西向、北西西向、北北东向和北东东向共4个方向的构造形迹,呈现“米字型”结构的展布特点,分别控制了晚古生代岩浆岩(脉岩)和主要金矿床的展布。在柴胡栏子金矿区,4个方向的构造形迹也组成了“米字型”结构,控制了矿体(矿化带)和化探异常的展布。矿田和矿区级别的构造形迹均呈现“米字型”分布特点,是新华夏构造体系分级控岩控矿规律的具体表现。上述认识为矿床成因研究和矿田成矿预测提供了重要的依据。

    胶西北断裂构造蚀变分带及其铲式分布特征
    吕承训, 霍庆龙, 唐占信, 范潇, 汤磊, 许亚青, 袁月蕾
    2021, 35(05):  1274-1281.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.108
    摘要 ( 336 )   HTML ( 17)   PDF (2166KB) ( 160 )  
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    胶东是全球最大的与中生代花岗岩有关的热液交代蚀变金矿集中区,其成矿与断裂及蚀变作用有关。以焦家断裂和招平断裂为典型,开展构造变形蚀变岩剖面实测和地质填图,研究控矿断裂铲式分布的地质特征。研究发现:(1)断裂蚀变带的宽度不是以往认为的几十米,而是达到几百米,或超过千米,蚀变的规模和强度控制了成矿作用;(2)断裂产状上陡下缓,浅部-200 m以上倾角在70°左右,深部-400 m以下倾角20°到30°,形成铲式断裂;(3) 铲式断裂显示上盘下滑的运动特征,应力应变特征表明成矿作用发生于应力松弛阶段;(4)断裂的倾向控制矿化带的侧伏方向,焦家断裂带倾向北西而其中矿体向南西侧伏;招平断裂倾向南东则矿体为北东向侧伏。

    地层学
    松辽盆地北部中二叠统碳酸盐岩元素和稳定同位素地球化学特征与古环境
    黄清华, 席党鹏, 王辉, 张文婧, 王建伟, 曹维福, 贾卧, 王丽静
    2021, 35(05):  1282-1295.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.059
    摘要 ( 568 )   HTML ( 9)   PDF (5019KB) ( 249 )  
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    松辽盆地中二叠统哲斯组发育一套暗色泥岩、灰色砂砾岩与灰岩沉积组合,灰岩中产海相腕足类和双壳类化石。由于受钻井进尺和取心资料限制,前人对盆地覆盖区晚古生代地层及其沉积环境研究较少。对采自松辽盆地杜101井、杜103井剖面哲斯组的白云质灰岩进行了系统的稳定同位素和微量元素、稀土元素分析,首次获取了盆地覆盖区中二叠统灰岩元素地球化学资料。测试结果显示碳同位素δ13CPDB值一般>0(均值为1.68‰),氧同位素δ18OPDB值全部<-15‰(均值为-19.98‰),碳、氧稳定同位素关系图解显示二者呈正相关关系,表明白云岩化作用对灰岩同位素改造作用明显。稀土元素(REE+Y)总量为56.88×10-6~143.72×10-6,均值为108.92×10-6,PAAS标准化后显示具有轻稀土相对于中稀土和重稀土亏损、δEu(均值0.94,最大值1.57)负异常、δCe(均值0.87,最大值1.06)普遍负异常和相对高的Y/Ho均值(均值34.59)等特点,与正常海相具有大体相同的稀土元素配分模式;而微量元素Ba(均值281.55×10-6)、Zn(均值71.91×10-6)、Y(均值17.44×10-6)、Zr(均值117.75×10-6)和Rb(均值66.84×10-6)等元素含量整体较高,Sr/Ba(均值2.91)、Th/U(均值2.75)、V/Cr(均值1.45)和V/(V+Ni)(均值0.66)等比值适中,指示研究区哲斯组沉积时期主体为一种频繁受陆源碎屑混染作用影响的碳酸盐台地或滨海岸环境。

    大同盆地地质特征及构造演化研究
    刘爱荣, 徐永婧, 刘成林, 庞尔成
    2021, 35(05):  1296-1310.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.067
    摘要 ( 1817 )   HTML ( 848)   PDF (21138KB) ( 568 )  
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    通过对大同盆地内沉积地层的岩性、结构、厚度等地质特征及相应的沉积环境和沉积相进行研究,结合构造的演化及控制作用,认为大同盆地形成于中生代晚侏罗世末期—早白垩世早期,其构造演化可分划为白垩纪箕状断陷形成、新近纪典型箕状断陷发育和第四纪盆地定型3个阶段。该区充填历程复杂,包括3个构造层,分别为白垩纪初始沉降、新近纪快速断陷、第四纪盆地扩展坳陷;3期断裂发育期,分别为白垩纪早期、保德组沉积早期及泥河湾组沉积晚期;5个不整合面。大同盆地及其周边地区,在燕山运动以前存在EW向褶皱构造,燕山运动后NW—SE向的挤压作用叠加在近EW向构造之上。此后尽管遭受了十分强烈的剥蚀作用,但是在近EW向和NE向两组褶皱向斜核部的叠加部位,仍残留晚古生代及中生代地层。

    基于端元法的银川盆地MIS6—MIS5气候变化探究
    许可可, 杨振京, 宁凯, 韩强强, 毕志伟, 赵楠楠
    2021, 35(05):  1311-1322.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.077
    摘要 ( 429 )   HTML ( 9)   PDF (4869KB) ( 115 )  
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    银川盆地位于东亚季风与西风带的交界带,地层沉积物记录着气候环境的演变信息。通过对银川盆地LS01钻孔沉积物进行光释光定年、粒度分析以及端元分析重建了该地区MIS6—MIS5时期的气候演变序列。结果表明,端元分析得到4个有具体环境指示意义的端元Em1—Em4:Em1代表了水动力较弱的弱流水或湖沼相沉积;Em2代表了水动力较强的河流沉积;Em3和Em4可指代区域构造抬升事件。气候演变分为6个阶段:150~137 ka(MIS6),银川盆地气候冷干,出现两次构造抬升事件;137~110 ka(MIS5),气候整体较为暖湿,期间有3次暖事件a1(137~129 ka)、a2(124~120 ka)和a3(118~111 ka);110~107 ka(MIS5),气候转向冷干;107~102 ka(MIS5),气候由冷转暖,出现冷事件b1(106~104 ka),整体偏暖湿;102~87 ka(MIS5),气候较冷干;87~75 ka(MIS5),出现冷事件b2(87~84 ka),但整体偏暖湿。该区域MIS6—MIS5阶段气候变化主要受夏季太阳辐射和岁差驱动。

    东北哈尼泥炭沉积物磁化率特征及古气候意义
    王香莲, 黄庭, 肖河, 吴代赦, 张小龙, 程胜高, 毛绪美
    2021, 35(05):  1323-1331.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.161
    摘要 ( 394 )   HTML ( 18)   PDF (3366KB) ( 250 )  
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    东北哈尼泥炭沼泽位于长白山西麓和龙岗山脉中段,沉积连续,受人为干扰较小,记录了东北地区全新世以来的古气候、古环境演变信息。本研究采用AMS 14C测年技术建立了哈尼泥炭剖面年代学框架,并对泥炭柱心磁化率进行测定,分析其古气候意义,结合相关气候代用指标,重建了东北地区14 ka B.P.以来的古气候与环境演化历史。结果表明,哈尼泥炭磁化率总体偏低,说明在全新世的大部分时间内哈尼泥炭中的磁性矿物颗粒富集程度较低。哈尼泥炭磁化率记录了区域环境温度和湿度变化信息,较高的磁化率表明气候温暖湿润,较低的磁化率表明气候干燥寒冷。磁化率参数变化响应了全新世多次气候干冷事件,如0.4~0.6 ka B.P.(小冰期)、2.8 ka B.P.、4.3 ka B.P.和8.2 ka B.P.等气候突变事件。哈尼泥炭磁化率不仅反映了东北地区全新世以来的气候变化,而且呼应了全新世的多起气候突变事件。

    河北平原三河S9孔岩心特征及第四纪地层划分研究
    石光耀, 潘志龙, 张欢, 吕可欣, 张金龙, 张运强, 李庆喆, 张鹏程
    2021, 35(05):  1332-1342.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.062
    摘要 ( 368 )   HTML ( 20)   PDF (7404KB) ( 290 )  
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    第四纪地层年代学格架的建立对区域地层对比及古地理环境演化研究具有重要意义。通过分析河北大厂凹陷北部第四系标准孔S9钻孔岩心沉积物颜色、结构构造、岩性组合特征,应用测井曲线、古地磁、AMS 14C和OSL测年方法,对S9钻孔剖面进行详细地层划分、沉积相分析和地层年代学格架建立。将S9孔揭示的松散沉积物分为4套岩性组合:第1套岩性组合代表洪积扇沉积;第2套岩性组合代表辫状河沉积;第3套岩性组合代表洪积扇沉积;第4套岩性组合代表泛滥平原沉积和河床沉积。通过对古地磁实验结果的分析得出, 0~145.3 m为古地磁极性带的布容正极性时,145.3~212.6 m为古地磁极性带的松山反极性时,212.6~251.8 m为古地磁极性带的高斯正极性时。以磁性地层为主导,以岩性地层特征、14C和OSL测年数据为辅,对S9孔第四纪岩性地层进行初步划分,其第四纪地层的下更新统、中更新统和上更新统的底界对应深度分别为210.9 m、145.4 m和24.05 m。

    湖南益阳奥陶系五峰组—志留系周家溪群笔石
    黄莫, 李明, 杨振京, 邓丽婷
    2021, 35(05):  1343-1353.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.075
    摘要 ( 436 )   HTML ( 10)   PDF (4325KB) ( 159 )  
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    为响应国际地层委员会奥陶系分会的要求,实现扬子区与江南区奥陶纪晚期—志留纪早期生物地层精时对比,选取位于江南斜坡带的湖南益阳南坝剖面作为研究对象,对志留系底部Parakidograptus acuminatus带笔石进行了系统的研究。剖面内五峰组岩性为黑色页岩,与上覆周家溪群下组整合接触,地层连续无沉积间断。通过连续不间断采集笔石标本,在研究剖面共识别出笔石6属8种,包括:Parakidograptus acuminatus,Normalograptus elegantulus,Nor. mirnyensis,Metabolograptus persculptus,Neodiplograptus parajanus,Neo. guantangyuanensis,Petalithus hamus,Streptograptus cyclodontus。依据获取的笔石标本,初步识别出Metabolograptus persculptus带和Parakidograptus acuminatus带,确定研究剖面时代为晚奥陶世赫南特期—早志留世鲁丹期。

    湘中地区早特马豆克期笔石分类及分带
    邓丽婷, 李明, 杨振京, 黄莫
    2021, 35(05):  1354-1362.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.078
    摘要 ( 366 )   HTML ( 7)   PDF (5326KB) ( 105 )  
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    湖南益阳南坝是我国特马豆克阶出露最完整的地区之一。依据研究剖面特马豆克阶下部的笔石标本,参照国内外同期古生物学和地层学资料,通过对研究剖面所有笔石进行测量和数据统计,共识别出笔石3属4种,包括:Rhabdinopora flabelliforme parabola (Bulman, 1954),Adelograptus tenellus (Linnarsson, 1871),Adelograptus altus Willims & Stevens, 1991和Ancoragraptus bulmani (Spjeldnaes, 1963),并主要描述和讨论了两个带化石Rhabdinopora flabelliforme parabola (Bulman, 1954)和Adelograptus tenellus (Linnarsson, 1871)。基于笔石的系统学研究,在印渚埠组识别出Rhabdinopora flabelliformis parabola带和Adelograptus tenellus带,其中,Rhabdinopora flabelliformis parabola带是研究剖面奥陶系的最低层位,依据层内特征化石分子将Rhabdinopora flabelliformis parabola带与国内外同期地层进行了精确对比。

    矿床学
    柴达木盆地北缘三角顶金矿床成矿特征及其找矿意义
    逯永卓, 韩杰, 王明, 余福承, 王泰山, 袁博武
    2021, 35(05):  1363-1370.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.19
    摘要 ( 484 )   HTML ( 12)   PDF (4406KB) ( 122 )  
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    三角顶金矿是在柴达木盆地北缘唯一发现的产出于中酸性岩体中“似玲珑式”金矿,矿床具有重要的区域找矿意义。对该矿床的地质特征、矿石类型、岩矿石原生晕特征、含金石英脉的流体包裹体特征以及区域成矿事件进行了综合分析,探讨了矿床成矿特征及其找矿意义。含金石英脉、含金硅化糜棱岩反映了三角顶矿区多期次、多流体参与的叠加复合成矿作用,其中含金石英脉呈现浅成中低温中低盐度流体的特征,与岩浆作用关系密切;含金硅化糜棱岩型矿石与动力变质作用关系更为密切;三角顶金矿成矿深度由西向东增大,西矿区石英脉型矿体代表了该期成矿的顶部,形成了石英脉型的穹顶式金矿化层。在矿区西侧的石英脉型穹顶式金矿化层和矿区东侧的含金糜棱岩化带中,找矿潜力巨大。

    安徽青阳铜矿里钼多金属矿床地质特征及流体包裹体研究
    孙康, 曹毅, 张伟, 赵洋
    2021, 35(05):  1371-1379.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.20
    摘要 ( 415 )   HTML ( 8)   PDF (6025KB) ( 113 )  
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    安徽青阳铜矿里钼多金属矿床是长江中下游成矿带内近年来新发现的一个夕卡岩型钼多金属矿床。对该矿床的地质特征和流体包裹体特征进行了详细研究,探讨了流体来源与演化过程。基于脉体穿插和矿物交代关系将铜矿里矿床的成矿过程划分为早期夕卡岩、晚期夕卡岩、石英辉钼矿、石英多金属硫化物和碳酸盐矿物5个阶段。显微观察表明铜矿里矿床的流体包裹体类型主要为富液相包裹体、富气相包裹体和含子晶三相包裹体。显微测温结果显示,早期成矿流体具有高温、中高盐度的特征,而晚期成矿流体具有低温、低盐度的特征。结合已有的氢、氧同位素数据,表明铜矿里矿床早期热液为岩浆热液,晚期有大气水加入。石英辉钼矿阶段石英中出现富液相、含子晶三相和富气相包裹体共存的现象,且这些包裹体均一温度相近,但均一方式截然不同,表明流体沸腾作用可能是导致铜矿里钼多金属矿床中钼元素沉淀的主要机制。

    大兴安岭中段有色金属矿床成矿物质来源探讨
    赵保具, 张艳飞, 颜开, 肖荣阁
    2021, 35(05):  1380-1396.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.21
    摘要 ( 393 )   HTML ( 6)   PDF (7671KB) ( 221 )  
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    大兴安岭中段是我国重要的铅锌银等有色金属成矿区,探讨其成矿物质来源对区内成矿预测及找矿工作具有重要意义。经广泛地质调查、典型矿床采样、岩矿鉴定、全岩地球化学分析,并在此基础上进行元素聚类分析,结果显示海西期成矿岩浆岩稀土总量偏低,负铕异常不明显,轻重稀土比值较大,与稀土总量呈正相关关系,与δEu值呈负相关关系,表明成岩物质以幔源为主。燕山期成矿岩浆岩则相反,显示壳源物质特征。铅锌银多金属矿以锌为主,铅锌矿石与幔源分异岩浆岩的稀土配分模式基本一致;聚类分析显示TFeO-Cu-Zn为独立群组,表明铁铜锌物质是从岩浆结晶晚期的岩浆中分异出来;TFeO-Cu-Zn独立群组显示区域内闪锌矿均为高温铁闪锌矿。研究认为,大兴安岭中段铅锌银矿成矿物质来自闪长岩,后期热液改造对铅银富集有一定作用,中基性岩浆岩形成铅锌银成矿系统,而酸性岩浆岩形成铜钼及铜锡成矿系统。

    地球化学
    青海省都兰县金水口地区水系沉积物地球化学异常特征及找矿前景
    李超, 罗先熔, 邱炜, 王宇慧, 赵欣怡, 郑超杰, 刘攀峰
    2021, 35(05):  1397-1410.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.22
    摘要 ( 351 )   HTML ( 11)   PDF (8370KB) ( 162 )  
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    为优选青海省都兰县金水口找矿靶区,在了解该区地质特征的基础上开展了1:50 000水系沉积物测量工作。基于原始测量数据,运用区域浓集系数(RCC)等特征参数对Au、As、Sb、Bi、Hg、Co、Cr、Ni、Zn共9种微量元素含量进行统计分析,推断出Zn、Au元素具有较大的成矿潜力。利用统计学软件SPSS25对9种元素进行R型系统聚类分析、相关分析及R型因子分析,共划分F1(Co-Cr-Ni)、F2(Au-Bi-Zn)、F3(As-Sb)、F4(Hg)4组成矿元素组合。采用衬度异常法求出各元素及元素组合异常下限,运用Surfer15软件将元素及元素组合衬度数据编制成异常图,结合区内元素异常特征及成矿地质条件共圈定5个预测找矿靶区。对Ⅰ-1号靶区1号多金属矿化体进行异常查证,拣块样化学分析显示锌、全铁含量均达最低工业品位。对Ⅰ-2号靶区2、3号多金属矿化体进行探槽工程揭露,经取样分析显示部分锰、锌含量已达边界品位,全铁含量接近边界品位,金具备一定成矿潜力,表明金水口地区有较大的锌铁金锰成矿潜力。

    内蒙古双尖子山银多金属矿床区域地球化学特征
    左玉山, 龚庆杰, 江彪, 张通, 吴轩, 严桃桃
    2021, 35(05):  1411-1424.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.110
    摘要 ( 541 )   HTML ( 14)   PDF (9080KB) ( 134 )  
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    内蒙古双尖子山银多金属矿床是中国乃至亚洲规模最大的银多金属矿床,本研究在回顾矿床发现史的基础上对双尖子山矿床区域地球化学数据进行再分析。采用19级累积频率法制作研究区39种元素或氧化物的地球化学图,结果发现在双尖子山矿区范围内出现明显高值的有MgO、CaO、Fe2O3、Pb、Zn、Ag、V、Cr、Ni等多达22种氧化物或元素,其中主量成分的明显富集特征应受控于研究区的岩性分布情况。采用变值七级异常法制作研究区29种微量元素的地球化学异常图,结果发现在双尖子山矿区及其附近存在W、Sn、Mo、Bi、Pb、Zn、Ag、As、Sb计9种热液成矿元素的异常区,而其他微量元素在双尖子山矿区的明显富集情况可能是由双尖子山矿区及其附近母岩岩性及其风化作用所致。基于地球化学基因技术制作了研究区金矿化基因和钨矿化基因的矿化相似度地球化学图,结果发现在双尖子山矿区及其附近存在金矿化相似度和钨矿化相似度的异常区,表明矿化相似度可以作为该区金属矿产勘查的一种有效指标,认为区域化探工作在该区金属矿产勘查中具有很好的参考价值。

    广东省揭阳市土壤铅的空间分布特征及影响因素
    臧传子, 温汉辉, 蔡立梅, 罗杰, 徐述邦, 梅敬娴
    2021, 35(05):  1425-1432.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.24
    摘要 ( 585 )   HTML ( 15)   PDF (4701KB) ( 151 )  
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    以广东省揭阳市土壤为研究对象,采集了表层土壤(0~20 cm)样1 330个和深层土壤(>150 cm)样331个,测定了土壤Pb含量。利用GIS空间分析技术、半变异函数拟合和方差分析等方法研究土壤Pb含量的空间结构、特征和影响因素。结果显示: 揭阳市不存在明显的土壤Pb污染,表层土壤Pb含量平均值39.26 mg/kg,低于揭阳市土壤Pb背景值(43.71 mg/kg),略高于广东省土壤Pb背景值(36.00 mg/kg);富集因子表明研究区表层土壤Pb富集程度主要为无富集和轻微富集,分别占52.11%和42.63%,Pb富集不明显;研究区表层土壤Pb空间分布呈中等自相关性;表层土壤Pb高值区主要分布在人类活动影响强烈的东部和南部地区。按土地利用、成土母质、土壤类型及其理化性质的分类统计表明,林地及未利用地表层土壤Pb含量最高;页岩风化形成的土壤Pb含量显著高于其他成土母质区土壤;黄壤Pb含量相对较高;有机碳和pH值均与土壤Pb含量呈显著正相关。

    桂林灵川县典型有机水稻田重金属元素分布特征及污染评价
    朱超, 文美兰, 刘攀峰, 陈斌艳, 鲍厚银, 赵银强, 陈昊, 杨奕波
    2021, 35(05):  1433-1440.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.25
    摘要 ( 536 )   HTML ( 7)   PDF (1567KB) ( 99 )  
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    为了解桂林市灵川县有机水稻种植区土壤和水稻中重金属含量、分布特征及健康风险,选择典型田块采集了水稻根、茎、叶、稻穗及对应根系土样品10套,分别测定了土壤和植物样品中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn共8种重金属元素含量以及土壤pH值,计算了各元素富集系数及转运系数,总结了水稻不同部位重金属元素富集迁移规律,并根据相关标准评价了土壤重金属污染及食品健康风险。结果表明:(1)研究区产出的稻米无食用安全风险,土壤重金属含量均低于风险管制值,但10份样品中有3份的Cd含量高于风险筛选值,且全部调查田块的环境质量均不符合绿色食品产地质量要求;(2)对比水稻不同部位的元素富集系数,发现大部分元素富集系数在根部最大,籽实最小。根、茎、叶、糙米的富集系数平均值分别为1.13、0.26、0.20、0.10;(3)对比不同元素的富集系数与转运系数发现,As易于从土壤聚集到根部,Pb的活动性较弱而不易被水稻吸收,Cu、Zn相对较易在水稻中转运。综上所述,并考虑到灵川县过去长期施用石灰带来的不利影响,建议当地相关部门对Cd超标风险引起注意,在控制石灰用量的同时加强土地质量监控,必要时采取增施有机肥料、种植低累积品种的水稻等措施,以降低水稻Cd超标的风险。

    广东汕头市内海湾沉积物重金属环境质量调查与评价
    李金哲, 刘宁强, 龚庆杰, 李承柱
    2021, 35(05):  1441-1449.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.047
    摘要 ( 577 )   HTML ( 12)   PDF (3761KB) ( 146 )  
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    内海湾底泥沉积物的环境质量状况与水生生物的生存和人体健康关系密切。在广东汕头市内海湾两岸23个点位采集了表层(0~20 cm)和深层(100~120 cm)底泥沉积物样品46件,对其pH值和Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn计7项重金属及K含量进行测试分析,调查底泥中这些重金属的含量特征,并参照农用地水田土壤污染风险管控标准对重金属环境污染质量进行评价。结果表明汕头内海湾底泥沉积物的pH介于7.00~8.82之间,平均值为7.83,在46件样品中41件样品的pH值大于7.5。内海湾底泥中7项重金属元素的含量均明显低于环境污染风险管制值,即对该区底泥重金属环境污染不需要管制。Cd、As、Pb、Cr这4项重金属含量均低于污染风险筛选值,其污染风险可以忽略。2件表层样品的Hg含量值高于污染风险筛选值,18件样品的Cu和Zn含量值高于污染风险筛选值,因此建议对底泥中Cu、Zn、Hg含量进行环境质量监测。K含量介于0.70%~2.59%,平均值为1.54%。基于表层底泥和深层底泥元素含量对比分析,认为该区Hg污染来源应为人为源;Cu、Zn的污染来源一部分为人为源,另一部分可能为人为源、自然源或二者的混合源。

    广西贵港岩溶地质高背景区富含铁锰结核土壤的矿物学与重金属地球化学特征
    杨琼, 杨忠芳, 季峻峰, 刘旭, 季文兵, 王珏, 吴天生, 王磊
    2021, 35(05):  1450-1458.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.048
    摘要 ( 558 )   HTML ( 11)   PDF (2701KB) ( 155 )  
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    岩溶地质高背景区土壤中普遍存在的铁锰结核对重金属的赋存状态和有效性有重要影响。选择广西贵港覃塘岩溶地质高背景区富含铁锰结核的表层土壤(0~20 cm)为研究对象,筛分出不同粒径的铁锰结核(10~120目)和细粒径土壤(<120目)样品进行化学分析,针对以下三个方面开展研究:(1)重金属(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn)在铁锰结核和细粒径土壤中的分布分配规律和铁氧化物矿物的组成;(2)铁氧化物矿物对富含铁锰结核的土壤中Cd等重金属富集的影响;(3)重金属在富含铁锰结核的土壤中的赋存机制。研究发现,铁锰结核中的Fe和Mn以及Cd等重金属含量随着粒径的增大而不断增加,说明Cd等重金属元素更倾向于在大粒径铁锰结核中富集;土壤中Cd等重金属总量的约90%赋存在结核中,表明研究区土壤中重金属主要以结核形式赋存;富含铁锰结核的土壤中赤铁矿和针铁矿的平均含量分别为0.61%和4.94%,且结核粒径越大,针铁矿和赤铁矿含量越高;除Hg外,Cd等重金属含量与针铁矿和赤铁矿的含量均呈现极显著正相关,与赤铁矿的相关性稍优于针铁矿,表明铁氧化物矿物与富含铁锰结核土壤中的Cd等重金属元素富集密切相关。铁锰结核的存在既能促进Cd等重金属在土壤中的富集,又能降低土壤中重金属的生物有效性,研究结果为解释岩溶地质高背景区土壤Cd等重金属元素高含量、低生物有效性提供了理论依据。

    基于微量元素岩性地球化学基因的构建与检验
    黎介, 刘宁强, 龚庆杰, 吴轩, 严桃桃
    2021, 35(05):  1459-1470.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.039
    摘要 ( 348 )   HTML ( 9)   PDF (5279KB) ( 306 )  
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    地球化学基因是近年来提出的新技术。在分析地球化学基因构建方法的基础上提出一种基于微量元素的岩性地球化学基因,并将其编号为LG03,其基因链元素序列为Nb→Ti→Zr→Cr→La→V→Pb→Co→U→Ni→Th。分别选择发育在广东连阳花岗岩与佛冈花岗岩的2个花岗岩风化剖面、海南文昌3个玄武岩风化剖面、北京房山1个花岗闪长岩风化剖面、胶东2个花岗岩风化剖面与1个玄武岩风化剖面及1个花岗闪长岩风化剖面共计10个风化剖面对新构建的LG03基因以及以前基于主量和微量元素混合构建的LG01岩性基因进行检验。采用基因相似度≥80%作为样品之间具有相似基因的判别标准来检验地球化学基因在风化过程中的稳定性时,发现基于微量元素的LG03岩性基因与基于主量和微量元素混合的LG01岩性基因在遗传性与继承性方面基本相似,但LG03基因相对于LG01基因更稳定。采用酸性相似度20%和80%作为划分类基性成分、类中性成分和类酸性成分的标准时,发现LG03和LG01岩性基因在成分分类与物源示踪等方面也基本相似。在物源示踪方面LG03基因相对于LG01基因更稳定;在成分分类方面当二者划分结果不一致时应以LG01基因的酸性相似度划分结果为准,可进一步以LG03基因的划分结果加以约束。在风化、搬运与沉积过程中,地质样品的主量成分可能会受到风成沙、生物体等介质的加入而发生明显改变,进而导致LG01基因发生改变。但这些较单一成分物质的加入并不影响相对不活动微量元素之间的相互关系,从而可使LG03基因保持较好的稳定性。因此相对于LG01基因而言,LG03基因由于消除了受风成沙、生物体等介质的影响而可能具有更广泛的应用领域。

    地球物理学
    基于正演模拟的火山岩重磁响应特征研究:以川西地区二叠系为例
    潘力, 何青林, 梁生贤, 陈先洁, 陈文, 谢光华, 黎洋, 夏青, 马乾
    2021, 35(05):  1471-1479.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.101
    摘要 ( 491 )   HTML ( 11)   PDF (6102KB) ( 169 )  
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    近期的川西地区深层火山岩勘探成果表明该地区二叠系火山岩具有巨大勘探潜力,但目前以地震为主的勘探手段在精细刻画火山岩分布范围等方面尚存在困难,本研究尝试通过重磁方法为火山岩勘探提供更多有利证据。利用川西地区最新的重磁资料,结合现有地质认识分析川西地区重磁物性特征;根据不同模型的重磁正演模拟结果,总结川西地区深层火山岩重磁响应特征。通过实测重磁资料处理,分析研究区断裂分布特征和高磁异常分布规律。研究表明:(1)正演结果显示磁力异常对火山岩的反应敏感,重力异常对断裂构造反应明显,但对火山岩无明显反应;(2)磁力异常对火山岩的刻画能力较为突出,能够识别出厚度大于45 m的火山岩,但对于火山岩埋深、岩性变化的识别存在困难;(3)通过研究区重力异常解译出的断裂构造与研究区已知断裂构造吻合度较高,同时利用磁力异常刻画的火山岩分布情况与现有认识也具有可比性。重磁勘探在四川盆地火山岩勘探中具有重要作用,重力勘探可探明控制火山岩分布的深大断裂的发育情况,磁力勘探能够识别出火山岩平面分布特征,快速圈定有利靶区,进而为火山岩勘探提供有力的重磁依据。

    河北小山火山的地磁场分布特征及其地质意义
    李兆令
    2021, 35(05):  1480-1486.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.071
    摘要 ( 720 )   HTML ( 10)   PDF (8037KB) ( 111 )  
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    河北小山火山地处渤海之滨,是渤海西岸地壳活动最直接的证据,其典型性、多样性和自然性在国内非常罕见,具有独特的科学研究意义。该火山地质遗迹保护区基本全被第四系覆盖,而高精度磁测方法可研究第四系覆盖区地质特征,是寻找火山遗迹边界、区内典型地质构造的必要手段。本研究主要分析了小山火山地质遗迹保护区的磁场分布特征;通过对磁异常进行化极、向上延拓等处理,基本查明保护区内岩浆岩和沉积地层的分布范围,圈定了火山遗迹的边界,并推断存在多条断裂。本研究可为小山火山地质遗迹的保护工作提供可靠的基础资料,对地质遗迹景观点的划分、保护区的整体合理规划等具有重要的参考价值。