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期刊信息/Journal information
地质科学
中国科学院地质与地球物理研究所
地质科学

中国科学院地质与地球物理研究所

钟大赉

季刊

0563-5020

dzkx@mail.igcas.ac.cn

010-82998115

100029

北京9825信箱

地质科学/Journal Chinese Journal of GeologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为专业学术性刊物。主要报道地质学领域的研究成果,包括地层学、古生物学、 地质构造学、岩石矿物学、水文与工程地质、沉积学、数学地质、同位素地质、地热等方面的论文经验介绍等。读者对象为地质科学教学和科研人员。
正式出版
收录年代

    西昆仑大红柳滩花岗岩中黑云母地球化学特征及地质意义

    夏永旗庹明洁李诺祁冬梅...
    404-419页
    查看更多>>摘要:西昆仑大红柳滩岩体被认为与伟晶岩锂(铍)矿化密切相关.为约束大红柳滩岩体形成时的物理化学条件、岩石成因类型及源区性质,本文选取大红柳滩岩体作为研究对象,对花岗岩中的黑云母进行背散射观察(BSE)和电子探针分析(EPMA).研究结果表明:大红柳滩二云母花岗岩与正长花岗岩中的黑云母属铁质黑云母,具有富硅、铝、铁和钾,贫镁、锰、钠和钙的特征;黑云母花岗岩中黑云母为铁质黑云母和镁质黑云母,具有富镁,贫铝、铁的特征.二云母花岗岩和正长花岗岩中黑云母具有高的AlⅥ值(0.7~0.9),与电气石、石榴子石和白云母等过铝质矿物共存.黑云母花岗岩中的黑云母具有高的MgO含量(9.30%~10.11%),黑云母与角闪石共存.通过黑云母成分估算二云母花岗岩、正长花岗岩及黑云母花岗岩中黑云母结晶温度分别为 661℃~673℃、621℃~669℃、685℃~714℃,固结压力分别为 332~404 MPa、356~377 MPa、248~270 MPa,对应侵位深度分别为12.46~14.98 km、13.18~14.38 km、9.18~10.01 km,氧逸度分别为-15.8~-15.0、-16~-15、-14.9~-14.0.综合研究结果表明,大红柳滩地区二云母花岗岩与正长花岗岩为壳源物质重熔的产物,具有典型强过铝质S型花岗岩的特点,而黑云母花岗岩是具有幔源物质混入成因的I型花岗岩.本研究成果为大红柳滩岩体不同岩性花岗岩成岩时的物理化学条件、岩石成因类型以及源区性质等方面提供了新资料.

    花岗岩黑云母矿物化学成分成岩成矿大红柳滩

    赣中早古生代贵溪淡色花岗岩成因:来自全岩地球化学的约束

    宋振韬洪文涛赵子豪
    420-436页
    查看更多>>摘要:本文对赣中贵溪花岗岩进行了锆石U-Pb定年和岩石地球化学分析测试,探讨了其成因类型、源区性质、熔融机制和地球动力学背景.贵溪花岗岩岩性为白云母花岗岩,锆石U-Pb年龄为438±5 Ma.全岩主微量元素测试结果显示,贵溪花岗岩表现为高硅、高钾、贫镁、贫钙和强过铝质的特征.贵溪花岗岩LREE/HREE为 7.35~10.4,(La/Yb)N为8.08~15.0,总体表现为轻稀土富集、重稀土亏损、轻重稀土分馏明显的特点,且相对富集Rb、Th、U和K,亏损Sr、Ba、Ta、Nb.相对较高的全岩Nb/Ta、Zr/Hf、K/Rb和Eu/Eu*值以及较低的TE1,3 值,说明贵溪花岗岩并非高分异花岗岩.较低的Zr+Nb+Ce+Y(<200×10-6)和Ga/Al值(<2.5)、高的A/CNK值(>1.2)以及富铝矿物白云母的出现和镁铁质暗色矿物的缺失说明贵溪花岗岩在岩石成因类型上应属于S型花岗岩.富集的全岩Nd同位素组成(εN d(t)=-11)、高的Rb/Sr比值(>2)、中等的轻稀土饱和温度和锆饱和温度(699℃~794℃)以及贫钛(<0.2%)的特征,说明贵溪花岗岩的源区为古老变沉积岩,其形成于白云母脱水熔融作用.贵溪花岗岩形成于同碰撞环境而非俯冲环境,华南早古生代的构造属性应为陆内造山作用.

    淡色花岗岩华南早古生代岩石成因全岩地球化学

    金湖凹陷基性岩捕获锆石年龄及其区域构造意义

    谢成龙朱庆富朱光夏连军...
    437-465页
    查看更多>>摘要:郯庐断裂带的形成演化是中国东部中生代关键大地构造事件,该断裂带起源机制问题是了解华南与华北板块汇聚过程与方式的基本前提.本文利用郯庐断裂带东侧金湖凹陷内 7 个新生代基性岩样品 394 个点的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学数据,在分析岩浆活动时代基础上,利用捕获锆石年龄信息探讨了大别造山带的古生代演化及郯庐断裂带起源机制问题,为认识上述问题提供了一个全新的视角.研究表明,金湖凹陷的基性岩浆活动时代为古近纪早期(66.1~56.5 Ma),与围岩的沉积时代吻合;基性岩中的捕获锆石来自大别造山带,是印支期板块碰撞造山中楔入郯庐断裂带东侧华南板块的造山带物质,具有华南板块、北淮阳和华北板块的混杂岩石圈信息;捕获锆石中445 Ma(变质锆石)、290 Ma(岩浆锆石)及214 Ma(变质锆石)等峰值年龄信息指示古生代以来北淮阳构造带经历了与北秦岭构造带类似的弧—陆俯冲、碰撞历程,暗示秦岭造山带的二郎坪洋、商丹洋和勉略洋可延伸至大别造山带东端;年代学数据及构造分析支持郯庐断裂带起源于嵌入碰撞背景下的华南板片撕裂边界,其起源形式为陆—陆碰撞下的板块斜向汇聚边界.

    金湖凹陷捕获锆石郯庐断裂带北淮阳构造带新生代基性岩

    新疆乌拉斯台河沉积物碎屑锆石U-Pb和Hf同位素研究及其地质意义

    刘桂萍程远锋郭瑞清魏震...
    466-483页
    查看更多>>摘要:本文利用LA-MC-ICP技术,对乌拉斯台河沉积物碎屑锆石进行了U-Pb定年和Hf同位素组成分析研究.U-Pb测年结果显示,样品中碎屑锆石年龄主要分布在470~390 Ma、380~320 Ma和310~260 Ma.通过与南天山南部河流碎屑锆石U-Pb年龄对比分析,并结合其他相关证据,探讨了古生代中天山南缘的地质演化过程.本文样品中年龄为470~390 Ma的碎屑锆石及南天山南部河流中460~390 Ma的碎屑锆石,揭示了南天山洋在中奥陶—晚泥盆世期间发生的双向俯冲作用.380~320 Ma锆石记录了晚泥盆世—晚石炭世南天山洋北向俯冲到中天山—伊犁地块之下.310~260 Ma的碎屑锆石记录了石炭世晚期南天山洋的闭合和之后发生的同碰撞和碰撞后的岩浆作用.结合Lu-Hf同位素分析结果表明,巴伦台地区古生代期间有大量新生物质逐渐加入到岩浆生成过程中,这可能与南天山洋北向俯冲和该洋盆闭合等过程有关.

    碎屑锆石U-Pb年龄Hf同位素地质意义巴伦台地区

    甘肃文县阳山金矿床高楼山矿段构造叠加晕地球化学特征及岩浆—构造—成矿耦合关系简析

    赵阳黄勇尹福光次仁拉姆...
    484-497页
    查看更多>>摘要:甘肃文县阳山金矿是产于勉县—略阳弧形缝合带中段内的超大造山型金矿床.在26年的勘探工作中,安坝和葛条湾矿段一直是阳山金矿勘查的核心矿段.高楼山矿段于2021年正式进入普查阶段.本文旨在更好地了解矿区的深部隐伏盲矿,并对其未来的发展前景进行预测.结果表明,高楼山矿段69号勘探线剖面的成矿及伴生元素构造叠加晕的轴(垂)向分带序列从上而下依次为:Cu-As-Pb-Zn-Mn-Co-Ag-Au-Sb-Mo-Bi;共圈定两处深部找矿靶区,在1850m标高处,213号矿脉的前缘晕仍然存在,而且随着深度的增加,前缘晕的强度也在不断加强,这表明矿体正在向更深处延伸;而在1750m标高处,前缘晕的增强更加显著,这暗示着深部可能存在隐伏的矿体.此外,在分析69号勘探线3个钻孔构造叠加晕的基础上,提出新的阳山金矿构造控矿模式——推覆体复式褶皱构造控矿,并对ZK4901岩心的千枚理、断层、岩体、矿(化)体产状特征,利用统计分析方法进一步佐证了该模式.本文研究认为阳山金矿主体受逆冲断裂构造作用控制,含矿构造以北倾为主,局部受到褶皱的制约,岩浆岩主要沿断裂带产出,可形成矿(化)体,并根据岩浆岩有无矿化,将矿(化)体产出类型分为"2大类、5小类",同时指出岩浆热液与成矿关系密切,但高品位的矿体主要分布在千枚岩中.这将为今后的勘探和开采提供重要的参考.

    阳山金矿地球化学构造叠加晕模式深部找矿远景评价成矿模式

    铜陵新桥层状菱铁矿成因的矿物学证据及成矿意义

    谢巧勤胡雨王家宇马子意...
    498-509页
    查看更多>>摘要:安徽铜陵新桥矿区二叠系栖霞组底部和石炭系黄龙组—船山组之间产出层状、似层状菱铁矿矿层.开展菱铁矿矿层成因研究对于深入剖析区域层控矽卡岩型铜铁矿床成矿机制具有重要意义.本文利用粉晶X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对菱铁矿矿石进行矿物学研究,结果发现菱铁矿矿石主要由菱铁矿、石英、伊利石和有机质等组成,菱铁矿颗粒粒径较小,表面具有成岩自生的自形石英硬模的微结构,SEM原位微区成分分析显示菱铁矿中除了主量元素铁,还含有大量的锰、锌和钙.矿石中存在两种微结构和不同成因的石英:表面具菱铁矿硬模和次生加大结构的碎屑石英;具六方双锥、单锥以及生物成因球形的自生石英.菱铁矿矿石的组成和矿物表面微结构表明其为沉积成因,非岩浆热液起源.富有机质和亚铁的沉积菱铁矿层和沉积胶状黄铁矿层协同作用,可能是铜陵地区乃至长江中下游成矿带层状铜铁矿床层控性重要制约因素,以及可能作为燕山期中酸岩浆演化的氧化性含铜成矿流体卸载成矿的地球化学还原障.

    新桥矿床菱铁矿层成因矿物学碎屑石英层控机制

    中国萤石矿床流体包裹体研究进展

    刘道荣商朋强
    510-521页
    查看更多>>摘要:流体包裹体研究是揭示成矿流体来源与演化的重要手段,而萤石是流体包裹体研究的理想对象.本文选取中国主要萤石矿集区32个典型矿床为研究对象,总结了流体包裹体岩相学特征,并按不同矿床类型统计原生流体包裹体显微测温结果,探讨了萤石沉淀成矿机制.结果表明,岩浆期后热液型、火山—次火山热液型及热卤水型萤石矿床流体包裹体均一温度(集中在120℃~240℃)、密度(主要为0.8~1.0 g/cm3)相近,热卤水型萤石矿床成矿流体盐度高于岩浆期后热液型和火山—次火山热液型矿床.从成矿早期到晚期,大多数矿床成矿流体的盐度、温度逐渐降低.中国萤石矿床总体呈现浅成低温热液成矿的特征.地质事实和已有文献资料表明,萤石沉淀成矿的主要的机制可能不是水—岩反应,而是降温冷却和流体混合,不同矿床萤石主要沉淀成矿机制可能不同.水—岩反应主要在成矿物质集聚过程起重要作用.在总结前人研究的基础上,本文认为当前萤石矿床流体包裹体研究面临的主要问题是:1)流体包裹体组合(FIA)方法在显微测温上应用不足;2)流体包裹体成分分析以定性为主;3)成矿压力、深度估算方法适用性较低.针对这些问题,提出了相应的解决建议,以期推动萤石矿床流体包裹体研究进一步发展.

    萤石矿床流体包裹体成矿机制成矿热液研究进展

    基于贝叶斯方法的地壳厚度定量估算

    郑辉葛粲张明明顾海欧...
    522-534页
    查看更多>>摘要:大陆地壳一直以来都扮演着记录过去40亿年地球演化历史的重要角色.现代板块汇聚边界形成的岩浆岩地球化学特征与岩浆活动时的地壳厚度高度相关,因此,一系列地球化学指标可作为地壳厚度的优秀示踪剂.然而,由于岩浆岩地球化学组成的复杂性,准确量化过去地质时期地壳厚度一直是一项具有挑战性的任务.本文基于地球化学大数据,运用贝叶斯方法,建立了一个利用多种地化指标(CaO、K2O、MnO、Dy、Ho、Lu、Y、Sr/Y、Ce/Y、La/Yb、Sm/Yb、Dy/Yb)定量估算地壳厚度的贝叶斯模型.利用中新世以来(<15 Ma)的全球数据验证表明,与传统的单指标方法相比,贝叶斯模型对现今地壳厚度提供了更准确的估计.利用该模型重建了新生代拉萨地块地壳厚度变化,重建结果表明,拉萨地块在 50~30 Ma经历了多阶段地壳增厚,最终形成如今的巨厚地壳.

    地壳厚度大数据贝叶斯地球化学定量估算

    基于构造地貌学的南盘江与红河分水岭特征分析

    童方彤董有浦刘益毛黎光...
    535-548页
    查看更多>>摘要:红河曾经在古新世—始新世晚期发源于青藏高原内部,大约渐新世开始其流域面积逐渐缩小.自渐新世至今,青藏高原东南缘发育了一系列大规模走滑断裂.走滑断裂能够影响河流的流向、坡度以及河道形态等.在这些走滑断裂影响下,红河的流域面积是否会发生规律性的变化?本文以南盘江和红河流域分水岭为研究对象,探究红河在红河断裂、建水断裂及文麻断裂等走滑断裂的影响下,其分水岭的迁移特征.本文利用90m分辨率的DEM提取了红河、南盘江的 33条子流域,通过计算获得面积高程积分(HI)、谷底宽高比(VF)、河流陡峭指数(Ksn)和chi(χ)值4个地貌参数,结合野外调查揭示研究区构造活动性差异及分水岭的变化规律.结果显示,研究区分水岭呈分段性变化:龙树村—店房村段向南盘江迁移;店房村—腊梅村段向红河迁移,HI值、VF值及Ksn值三者所得结果与chi(χ)值结果对马鹿山—龙树村段存在不同认识.从整体上看,红河在逐渐失去其流域面积.非构造因素(降雨和岩性)不是控制研究区分水岭迁移的主要因素,研究区分水岭迁移主要受研究区内红河断裂、建水断裂、曲江断裂、文麻断裂及小江断裂南段的构造活动性强弱影响.

    红河南盘江分水岭地貌参数构造活动性

    松嫩沙地元素和Sr-Nd同位素组成特征及其对区域粉尘物源的指示

    杨珮瑶迟云平谢远云康春国...
    549-561页
    查看更多>>摘要:松嫩沙地位于欧亚黄土带最东端,其物质组成的研究有利于重建松嫩平原冰期—间冰期粉尘传输路径.为此,系统采集了松嫩沙地123个河流沙和风成沙样品,对其进行分粒级的常量、微量和稀土元素以及Sr-Nd同位素组成等地球化学分析,并利用Frequentist模型进行风尘物源定量重建,探讨松嫩沙地不同区域、不同粒级组分对哈尔滨黄土的贡献及搬运路径.结果表明,松嫩沙地经历了初级的化学风化过程(<63 μm、<30 μm、<10 μm组分CIA平均值分别为55.20、57.46、57.51),有较低的再循环历史(<63 μm、<30 μm、<10 μm组分CIA/WIP比值的平均值为0.98、1.08、1.04).根据不同粒度组分的元素地球化学与Sr-Nd同位素组成特征,将松嫩沙地划分为西北部和西南部两个地球化学分区.不同粒度组分地球化学组成的定量重建结果表明,这两个分区不同粒级组分(<63 μm、<30 μm、<10 μm)对哈尔滨黄土的贡献度分别为:75.7%~88.5%、73.4%~84.9%、61.0%~89.7%(西南部)和11.5%~24.3%、15.1%~26.6%、10.3%~39%(西北部).本研究揭示了末次冰期以来松嫩平原粉尘传输路径以西南方向为主,与冰期以西北风为主导的环流模式存在差异.

    松嫩沙地地球化学Sr-Nd同位素组成物源定量重建哈尔滨黄土