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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。
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    特提斯喜马拉雅中新世煌斑岩的成因及构造意义

    孙敏佳魏震刘晓强刘桂萍...
    853-869页
    查看更多>>摘要：后碰撞幔源岩浆是示踪深部地球动力学和地幔动力学过程的最直接指针.印度—亚洲碰撞缝合带南侧特提斯喜马拉雅中—新生代地层中发现了规模可观的煌斑岩岩墙群,锆石U-Pb定年结果显示其整体侵位时代介于15～10 Ma.煌斑岩具有中等的 SiO2含量(50.0％～52.9％),较高的 K2O(2.30％～4.77％)和 Na2O 含量(3.04％～4.23％),属于钙碱性煌斑岩.其高 MgO 含量(5.64％～7.63％)和 Mg#值(70～74)以及高 Cr(363×10-6～465×10-6)、Co(24.7×10-6～31.2×10-6)、Ni(128x10-6～269x10-6)等过渡族元素丰度,显示显著的幔源岩石特征,未受明显地壳混染.煌斑岩富含大离子亲石元素、轻稀土元素(Th、U、Ba、Pb、Nd),贫高场强元素和重稀土元素(Nb、Ta、Ti),来源于与俯冲作用有关的富集岩石圈地幔,是在石榴石稳定域含金云母二辉橄榄岩低程度部分熔融的产物.岩墙群呈东西向平行展布,指示该区域中新世处于南北向伸展背景,可能是撕裂的印度大陆岩石圈板片局部地区发生断离,软流圈上涌,导致富集印度岩石圈地幔源区部分熔融的产物.

    特提斯喜马拉雅中新世煌斑岩地球化学

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    中祁连西段盐池湾地区大青沟杂岩体中侵入岩与火山岩的岩石成因关系研究

    刘柯王超张吉衡李雪...
    870-888页
    查看更多>>摘要：研究大型硅质岩浆体系中的侵入岩与火山岩之间的成因关系对揭示岩浆动力学过程以及大陆地壳的成分演化具有重要意义.中祁连西段盐池湾地区的大青沟火山—侵入杂岩体为理解侵入岩与火山岩之间的成因联系提供了一个新窗口.本文以大青沟火山岩及其下伏的侵入岩作为研究对象,通过野外地质、岩石地球化学、锆石U-Pb定年、锆石Hf同位素及锆石微量元素分析,获得大青沟火山—侵入杂岩体中的流纹岩、二长花岗岩和花岗闪长岩的形成时代分别为456±2Ma、454±3 Ma和455±4Ma,三者具有一致的形成时代.锆石Hf同位素组成相对一致,εHf(t)值为-5.2～+0.3.地球化学分析结果表明,大青沟火山—侵入杂岩具有高硅、富K的特征,富集大离子亲石元素、亏损高场强元素,具有明显的Eu负异常.研究表明,三者可能来源于同一岩浆储库,是岩浆房晶体—熔体持续分离的产物.流纹岩与二长花岗岩分异程度较高,流纹岩是先存晶粥活化、分异而喷出地表的产物,而二长花岗岩是岩浆分异后未喷发而侵入地下的产物;花岗闪长岩分异程度较低,代表了晶粥的产物.

    大青沟杂岩体火山—侵入杂岩晶粥模型结晶分异岩浆补给

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    秦岭商丹带晚中生代同构造花岗岩脉的年代学及其构造意义

    刘园园李阳刘钊陶威...
    889-906页
    查看更多>>摘要：秦岭造山带于晚中生代发生了强烈的陆内造山作用,出露大量晚中生代花岗岩.关于这些花岗岩形成的构造环境及动力学背景还存在争议,限制了我们对秦岭陆内造山作用以及陆内构造变形时间的进一步认识.商丹构造带中同构造花岗岩脉的年龄可有效限定陆内构造变形时间.针对该花岗岩脉我们开展了锆石U-Pb年代学以及Hf同位素研究.镜下观察显示花岗岩脉具有明显的糜棱岩化现象,矿物定向明显且具有中-高温固态变形特征,如石英颗粒的颗粒边界迁移或亚颗粒旋转重结晶以及长石边部出现的蠕英结构.CL图像揭示锆石阴极发光强度较弱,内部为海绵状结构.同时,锆石Th/U比值低,集中于0.03～0.07之间,重稀土元素富集.结合(Sm/La)N-La和Ce/Ce*-(Sm/La)N锆石类型判别图解,我们可判断锆石形成于岩浆与热液的过渡阶段,为流体交代改造型锆石.锆石U-Pb定年结果显示花岗岩脉热液锆石形成于130～124 Ma,代表一期重要的构造热事件.花岗岩脉εHf(t)值变化范围为-9.47～-0.99,对应的二阶段模式年龄为1 752～1218Ma,可能为秦岭群和宽坪群岩石部分熔融产物.结合前人已有成果,我们认为秦岭造山带燕山期陆内构造变形至少存在两幕,而沙沟街韧性剪切带内同构造花岗岩脉年龄对应了第二幕(150～120 Ma)陆内构造变形.

    同构造花岗岩脉锆石U-Pb定年晚中生代陆内构造变形秦岭造山带

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    贺根山缝合带南侧西乌旗哈尔敖包早石炭世二长花岗岩的发现及其构造意义

    程天赦杨文静张学斌滕超...
    907-924页
    查看更多>>摘要：内蒙古西乌旗地区新发现的哈尔敖包二长花岗岩体出露于贺根山缝合带南侧,厘定该岩体的形成时代、岩石成因和构造环境对探讨古亚洲洋贺根山洋盆的构造演化具有重要意义.哈尔敖包二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为327.7±2.6 Ma,形成于早石炭世,并非前人推测的中二叠世;岩石富硅(SiO2平均值为76.04％)、碱(K2O+Na2O平均值为 8.82％)、铝(Al2O,平均值为 13.44％)及 Rb、Pb、Th、U、Ta、LREE,低镁、铁、锰、钙、钛、磷(P2O5平均值为0.03％)及Sr、Eu、Nb、Ti、HREE,铕负异常较明显(δEu平均值为0.30).岩石地球化学研究表明,哈尔敖包二长花岗岩显示Ⅰ型花岗岩特征,形成于同碰撞向后造山转换阶段的初始伸展构造环境,Zr/Hf、Nb/Ta比值及岩石分异指数(DI=94.93-96.81)显示岩浆在侵位过程中经历了较强的分异演化.结合区域研究成果,哈尔敖包早石炭世二长花岗岩体的识别与确定,表明西伯利亚板块南缘与锡林浩特微陆块可能在早石炭世早期发生了短暂碰撞造山作用,标示着古亚洲洋贺根山洋盆在早石炭世早期短暂性闭合后,于早石炭世晚期又快速打开并进入俯冲消减阶段,呈现出多旋回演化的特征.

    二长花岗岩Ⅰ型花岗岩早石炭世贺根山洋盆多旋回演化贺根山缝合带

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    敦煌构造带南部含石墨大理岩成因及其大地构造意义

    石梦岩侯泉林程南南亢怡萱...
    925-939页
    查看更多>>摘要：敦煌构造带位于中亚造山带南缘,关于其构造属性存在"前寒武纪稳定地块"和"显生宙造山带"两种不同观点.这一争议限制了对中亚造山带南缘增生扩展过程以及中亚构造域和特提斯构造域之间相互作用的理解.本文对敦煌构造带南部红柳峡变质杂岩出露的含石墨大理岩进行构造地质学、显微岩相学、地球化学和石墨拉曼光谱学研究.红柳峡河谷含石墨大理岩与角闪岩(具有海山玄武岩地球化学亲缘性)构造叠置或裹杂角闪岩岩块,富含橄榄石、角闪石等镁铁质矿物及其蛇纹石化产物,全岩稀土元素(REE)含量远低于后太古宙澳大利亚平均页岩(PAAS),表明原岩沉积时缺少陆源碎屑供给但有较多基性火成岩碎屑加入,推测其原岩是形成于洋底海山或洋岛之上的碳酸盐岩帽.干洪沟含石墨大理岩以夹层或透镜体形式产于云母石英片岩中,大理岩中含有石英、白云母等陆源碎屑,缺乏基性火山物质,PAAS标准化REE配分模式具有明显的Ce负异常,且全岩Y/Ho比值接近PAAS,表明原岩沉积于近岸相对氧化水体环境且受陆源碎屑影响较大,推测其原岩可能是形成于增生楔斜坡盆地相的碳酸盐岩.石墨拉曼温度计揭示两类大理岩分别记录了 552 ℃～577℃和431 ℃～476 ℃(T1:Rahl温度计)或534 ℃～539 ℃和472 ℃～503 ℃(T2:Beyssac温度计)的变质温度,暗示它们经历了不同级别的变质作用.以上结果表明,红柳峡变质杂岩中大理岩之原岩形成于海山(或洋岛)和增生楔斜坡盆地等不同构造环境,并在俯冲带经历俯冲—变质—折返—混杂等过程,是俯冲带增生杂岩的重要组分,佐证了敦煌构造带的属性为造山带而非前寒武纪地块.

    敦煌构造带含石墨大理岩原岩构造环境

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    含刚玉变沉积岩对扬子克拉通西北缘新元古代演化史的制约

    张易王浩铮冯林峰刘恒...
    940-960页
    查看更多>>摘要：厘清扬子西北缘出露的前寒武纪变质基底对于揭示扬子克拉通新元古代的大地构造演化历史和四川盆地的深层资源形成与赋存机制具有基础性意义.本文报道了在扬子克拉通西北缘米仓山地体中识别出的黑云母斜长片麻岩与含刚玉矽线堇青云母片岩.相平衡模拟研究认为刚玉的产生与深熔过程中SiO2的丢失有关.黑云母斜长片麻岩记录的峰期变质温压条件达到759 ℃～770 ℃,0.48～0.55 GPa(地温梯度约为46 ℃/km～53 ℃/km),含刚玉矽线堇青云母片岩的典型矿物组合(斜长石+钛铁矿+黑云母+堇青石+刚玉+矽线石)所记录的温压条件为580 ℃～620 ℃,0.36～0.46 GPa(地温梯度范围为35 ℃/km～43 ℃/km).变质锆石年代学揭示了两组变质年龄分别为814±9Ma、736±17 Ma,但两组变质年龄的关系还有待进一步厘清.结合前人研究成果,本文认为含刚玉变沉积岩进一步精细刻画了自～814 Ma后的弧—陆碰撞过程,高地温梯度可能与碰撞过程中伴随幔源物质参与有关,相应的碰撞过程进一步证实扬子克拉通位于罗迪尼亚超大陆周缘.

    含刚玉变沉积岩扬子克拉通新元古代变质作用

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    湘东北连云山上石地区伟晶岩型稀有金属矿床的发现及意义

    文志林黄明许国锋张云飞...
    961-970页
    查看更多>>摘要：湘东北地区位于钦杭成矿带中部北西缘,历来是中国重要的金、铜、钴、铅、锌多金属矿产区.在进行1∶10000地质填图过程中,在上石地区发现了大量锂辉石稀有金属矿脉,单样Li2O含量达到了 1.88％.其中包括:新发现伟晶岩脉25条,脉宽一米至数十米,延伸方向主要为北西西及近东西向,延伸数米至数百米;确定伟晶岩矿化点20余处,其中普遍发育锂辉石、铌钽铁矿、绿柱石等稀有金属矿物.伟晶岩脉与围岩存在明显的渐变分带,可细分为混合岩化片岩带(Ⅰ带)、二云母花岗岩带(Ⅱ带)、电气石伟晶岩带(Ⅲ带)和块状钠长石锂辉石带(Ⅳ带),各结构带之间分带明显.锂辉石多产于钠长石—锂辉石伟晶岩带中,伴生有大量巨晶电气石、白云母等,显示出良好的锂成矿潜力.同时大量伴生铌钽铁矿、绿柱石等稀有金属矿物,部分达到锂矿共伴生品位.矿床主要赋矿伟晶岩脉为近东西走向,长度超过1km,宽数米至数十米,厚度超过百米,Li2O平均品位为1.42％,初步预测储量约为2.56×104t,可达中型规模.该伟晶型锂稀有金属矿床的发现,彻底改变了湘东北地区以Be-Nb-Ta为主的稀有金属分布格局,暗示着区内稀有金属成矿的巨大潜力,对新一轮的找矿勘查具有启示意义.

    稀有金属矿床伟晶岩分带上石锂矿床连云山地区湘东北

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    湘东北石炭系石英砂岩矿物组成、地球化学特征及沉积环境分析

    刘守林文亭张雄汤贺军...
    971-990页
    查看更多>>摘要：为了了解湖南省石炭系石英砂岩的矿物组成、成矿沉积环境和成矿过程,本文以湘东北浦口—李畋地区石炭系石英砂岩为研究对象,将研究区内石英砂岩进行了分类,对不同类型的石英砂岩的矿物组成和石英包裹体特征进行了剖析,利用CM图型法和萨胡函数法对区内的颗粒级配进行了分析;最后,对石英砂岩的常量元素进行了分析.结果表明,中粒石英砂岩的SiO2含量平均为98.54％,Al2O3含量平均为0.905％,Fe2O3含量平均为0.147％,杂质元素Al、Fe以白云母、黏土、赤铁矿、褐铁矿、钛铁矿矿物产出,偶见独居石、金红石等其他矿物.石英砂岩中石英包裹体数量较少,大小为0.8～2.5 μm.研究区为河流三角洲沉积趋于浊流沉积,石英颗粒搬运方式以滚动为主,水动力条件一般.根据石英砂岩的地球化学特征表明该区砂岩属于典型的石英砂岩.研究区内中细粒石英砂岩的硅质成分纯度较高,杂质矿物少.石英砂岩碎屑来源于富含石英质的沉积岩物源区,并非来源于花岗岩的风化.区域内出露的冷家溪群变质砂岩和泥盆系石英砂岩,可能为该区提供了丰富的石英砂来源.

    沉积环境地球化学特征矿物组成石英砂岩石炭系湘东北

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    塔里木盆地麦盖提斜坡西段成藏演化与有利勘探区域:以巴什托普油田为例

    陈秀艳孙崇浩陶小晚李洪辉...
    991-1002页
    查看更多>>摘要：塔里木盆地麦盖提斜坡寒武系盐上、盐下是目前研究和勘探的热点区域.本文从二维地震资料解释入手,进行断裂详细刻画,对断裂性质及其作用进行分析,结合构造、沉积、埋藏热演化史研究,以巴什托普油田为例,进行成藏演化研究,借以有机地球化学实验分析数据佐证,探讨油气成藏过程.研究表明,麦盖提斜坡西段加里东期油气运聚主要发生在寒武系盐下,自北向南运移聚集;海西期油气经过巴什托普油田南北两侧的北西向走滑断裂垂直向上运移,然后经过不整合界面和砂岩层向巴什托普背斜运聚,形成古油藏;喜山期油气除了自西向东调整外,还有少量侧向油气充注,形成了现今的巴什托普残余油藏.因此,巴什托普油田南北两侧的走滑断裂带和巴什托普滑脱断裂之下的圈闭是麦盖提斜坡西段寒武系盐上和盐下有利勘探区域和目标.

    盐上盐下断裂作用储层沥青流体包裹体成藏演化勘探区域

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    四川盆地龙马溪组与大安寨段页岩储层特征对比研究:海相与湖相的差异分析

    辛利伟李虎王晓蕾张芝龙...
    1003-1017页
    查看更多>>摘要：储集特征是湖相页岩研究的重点及难点.为了对比分析海相、陆相页岩储层差异,为下阶段湖相页岩的勘探开发提供理论依据及借鉴,对川东南龙马溪组一亚段页岩及川北地区大安寨二亚段湖相页岩开展有机地化实验、全岩X射线衍射、氩离子抛光扫描电镜、低温氮气吸附等实验,对比分析了湖相、海相页岩有机地化、储层特征参数、孔隙结构及主控因素等的差异.结果表明:与龙马溪组页岩相比,湖相大安寨段页岩有机质含量较低,有机质干酪根类型以Ⅱ型为主,少量Ⅲ型,处于高—过成熟阶段;矿物组成上具有更低的硅质矿物与更高的黏土矿物含量;黏土矿物类型以伊利石及伊/蒙混层为主,介壳化石造成钙质成分较高;孔隙组成上龙马溪组以有机孔发育为主,大安寨段以黏土矿物间孔发育为主,占孔隙的70％以上,有机孔次之;微裂缝主要为黏土层间缝及矿物边缘缝,孔径分布以2～50 nm的介孔为主,在4 nm及20 nm两个区间形成"双峰态".大安寨段湖相页岩优势储集空间主要受控于黏土矿物含量成分及有机质含量.有机质与黏土矿物组成的有效空间耦合为油气黏土间孔赋存提供了良好条件.湖相页岩纹层发育带具有高孔隙度、高TOC、高含气性及微裂缝发育的特点,有利于压裂造缝,是优质储层发育层段.

    龙马溪组大安寨段海相页岩湖相页岩孔隙结构控制因素

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