地球科学与环境学报

新疆黄山—镜儿泉铜镍成矿带岩浆作用与区域走滑构造的关系

宋谢炎，邓宇峰，颉炜，陈列锰，于宋月，梁庆林 — 2018年09月15 00:00

中国产于造山带的铜镍硫化物矿床占有非常重要的地位，例如中亚造山带南缘的一系列矿床及近年来东昆仑造山带发现的夏日哈木超大型镍钴矿床，其探明的镍金属总储量超过300×10⁴ t，约占中国镍金属总储量的1/3，也是世界上造山带发现这类矿床最多的国家。为什么在造山带也能够形成大型—超大型铜镍硫化物矿床？与其相关的大规模幔源岩浆作用有什么特点，发生在造山带构造演化的哪个阶段？是什么机制导致了这样剧烈的镁铁质岩浆作用？对这些关键问题的认识还很模糊。以大中型铜镍硫化物矿床分布最为集中的新疆北天山黄山—镜儿泉成矿带为例，在对国内外研究成果综合归纳和分析的基础上，对上述问题进行探讨。结果表明：准噶尔—哈萨克斯坦地块与塔里木地块碰撞过程中伴随区域性右行走滑，加剧了俯冲洋壳断离和软流圈上涌，并为源自软流圈及交代地幔部分熔融的镁铁质岩浆上侵提供了良好的通道，这些作用的相互叠加为黄山—镜儿泉成矿带的形成创造了很好的条件。

陕西凤太矿集区东塘子铅锌矿床地质-地球化学特征与成因

张革利，王瑞廷，田涛，丁坤，高卫宏，郭永永 — 2018年09月15 00:00

东塘子铅锌矿床位于南秦岭凤太矿集区南部，铅锌矿体产于中泥盆统古道岭组灰岩与上泥盆统星红铺组千枚岩接触界面，受背斜构造与硅钙岩性界面控制。热液成矿作用过程可划分为脉状硫化物-铁碳酸盐-石英(Ⅰ)、块状硫化物-碳酸盐(Ⅱ)、方解石石英脉-贫硫化物(Ⅲ)、厚大石英碳酸盐脉-贫硫化物(Ⅳ)4个阶段，其中，Ⅰ、Ⅱ阶段为主成矿阶段。东塘子乃至整个凤太矿集区内铅锌矿床成因认识的分歧主要集中在沉积成因和热液成因之争，进一步研究矿床成因是凤太矿集区深部找矿预测的基础。通过矿石的结构构造、黄铁矿成分、H-O同位素组成、微量元素地球化学特征等研究，对东塘子铅锌矿床成因进行探讨。结果表明：东塘子铅锌矿床脉状与块状矿石中的黄铁矿w(Co)/w(Ni)平均值分别为18.70与8.56，为热液成因；矿石δD_V-SMOW值为-94.9‰～-83.3‰，平均值为-87.0‰，δ¹⁸O_H2O值为8.0‰～11.1‰，平均值为9.8‰，成矿流体早期主要来源于岩浆水，晚期有地层水与大气降水混入。综合矿床地质、地球化学、H-O同位素等特征，认为东塘子铅锌矿床属于受中泥盆统古道岭组灰岩与上泥盆统星红铺组千枚岩之间“硅钙面”控制的岩浆热液型矿床，矿床深部可能存在隐伏岩体与成矿作用中心，深部找矿潜力较大。

小秦岭华山和文峪岩体成金潜力异同分析：来自锆石群形态标型的证据

温子豪，李胜荣，袁茂文，智泽亚，李士胜 — 2018年09月15 00:00

小秦岭金矿集中区的华山和文峪岩体均是与金矿有密切成因联系的花岗岩。目前在文峪岩体周边发现的金矿床数量明显比华山岩体周边多。明确华山和文峪岩体的成矿潜力异同对在华山岩体周边找矿具有重要意义。在岩相学研究基础上，主要运用Pupin提出的锆石群形态温度指数-碱度指数图解，对采自华山岩体中间相粗粒黑云二长花岗岩、边缘相中细粒黑云二长花岗岩及文峪岩体中间相粗粒黑云二长花岗岩样品进行镜下观察，并对挑选出的锆石群进行形态分类、统计和对比分析。据野外观察，文峪岩体的暗色微晶包体较华山岩体中相对较多。两个岩体中部的锆石结晶较晚，粒度集中在60~240 μm,边部的锆石结晶较早，粒度多在30~100 μm。锆石标型群演化势(TET)曲线显示岩浆向低温富碱方向演化。华山岩体边缘相中细粒黑云二长花岗岩的锆石标型群演化势曲线较短，显示锆石整体结晶环境温度较高；两个岩体中间相粗粒黑云二长花岗岩岩浆均形成于混合源区，显示经历了较长时间的冷却过程，也更富碱。这些现象暗示形成华山岩体的岩浆经历了与形成文峪岩体的岩浆相似的起源和演化过程，即在地壳深部形成花岗岩浆的同时发生幔源岩浆混合生成混源岩浆。因此，华山岩体应当具有与文峪岩体相似的成金潜力，应加强在华山岩体周围的金矿找矿工作。

南祁连敖果吞乌兰侵入岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

张新远，王春涛，欧阳光文，李瑞保 — 2018年09月15 00:00

通过对南祁连敖果吞乌兰侵入岩的岩石学、岩石地球化学和锆石U-Pb年龄的研究，确定该侵入岩的形成时代，并探讨其岩石成因及构造意义。结果表明：敖果吞乌兰侵入岩中的似斑状黑云母花岗闪长岩LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(443.9±2.1)Ma，表明其形成于早志留世初期；敖果吞乌兰侵入岩的SiO₂含量（质量分数，下同）为65.72%～69.87%，全碱含量为5.13%～6.70%，Al₂O₃含量为12.69%～13.82%，Fe₂O₃含量为0.75%～1.24%，MgO含量为1.67%～2.38%，显示富硅、富碱、富铝和贫铁、贫镁的特征，铝饱和指数主体介于0.96～1.20之间，属于弱过铝质—强过铝质、高钾钙碱性系列岩石；轻稀土元素相对富集(w(La)_N/w(Yb)_N=6.84～11.36)，Eu具明显负异常(0.47～0.62)；岩石富集大离子亲石元素K、Rb、B、Th和Sr，亏损高场强元素Nb、Ta、P和Ti。以上特征表明，南祁连敖果吞乌兰侵入岩为Ⅰ型花岗岩。结合区域资料认为，敖果吞乌兰侵入岩形成于同碰撞构造环境，是早志留世初期南祁连洋闭合，两侧陆块发生碰撞，进入碰撞造山阶段的产物。

滇西腾冲地块勐连花岗岩及暗色包体锆石U-Pb年龄、地球化学和Sr-Nd-Pb同位素特征

万鑫，杨一增，李双庆，陈福坤 — 2018年09月15 00:00

滇西腾冲地块是东特提斯构造带的重要组成部分，广泛发育中生代和新生代岩浆作用。出露于腾冲地块东南部的勐连花岗岩及暗色包体的锆石U-Pb定年显示，勐连花岗岩形成时代为(127±2)Ma，暗色包体为(125±2)Ma。勐连花岗岩主要岩石类型为石英二长岩、花岗闪长岩和黑云母二长花岗岩，属于高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩，兼具部分S型花岗岩的过铝质特征。虽然暗色包体与花岗岩形成时代基本一致，但是暗色包体的矿物粒度更小，稀土元素总质量分数((305.2～322.8)×10^-6)更高，同时具有较高的w(Nb)/w(Ta)值(18.2～19.5)、较低的Pb同位素组成和更亏损的ε_Nd(t)值，表明勐连花岗岩内暗色包体应为异源包体，可能是基性岩浆侵入酸性岩浆中淬冷的产物。勐连花岗岩的全岩Sr-Nd同位素随SiO₂并没有明显的变化趋势，暗示地壳物质混染作用并不显著。Ba-Sr图解显示勐连花岗岩主要经历了斜长石和钾长石的分离结晶过程。二阶段Nd模式年龄(1.37～1.58 Ga)和上地壳类似的Pb同位素组成暗示中元古代高黎贡山群是勐连花岗岩的主要物质源区。但与高黎贡山花岗岩相比，更亏损的ε_Nd(t)值暗示勐连花岗岩源区中存在亏损地幔物质的加入。整体上，全岩初始N(⁸⁷Sr)/N(⁸⁶Sr)值(0.710 020～0.712 001)和ε_Nd(t)值(-4.6~-2.1)暗示勐连花岗岩与拉萨地块北部岩浆带具有类似的形成环境。结合岛弧特征的构造环境和高w(Nb)/w(Ta)值的异源暗色包体，认为勐连花岗岩及暗色包体的形成可能是中特提斯洋俯冲-碰撞-闭合过程的产物。

浙西毛坦地区基性岩墙地球化学特征及其构造意义

王婷婷，曾雯，周汉文，李益龙，李福林 — 2018年09月15 00:00

江南造山带中新元古代基性岩墙广泛发育，其成因和构造背景的研究对认识江南造山带的构造过程和华南板块新元古代构造演化具有重要意义。对出露于江南造山带东北段的浙西毛坦地区新元古代基性岩墙进行了系统的地球化学研究。结果表明：基性岩墙的岩性主要为辉绿岩和少量辉长岩，岩相学及地球化学特征显示其主要属拉斑玄武岩系列，稀土元素特征还显示了拉斑玄武岩到高铝玄武岩的过渡；在原始地幔标准化微量元素蛛网图上，Nb、Ta、Ti负异常显示了岛弧拉斑玄武岩的特征，但在MgO-FeO^*-Al₂O₃、Ti/100-Zr-3Y、TiO₂-FeO^T/MgO、Zr/Y-Zr、Ti-Zr、Zr/4-2Nb-Y和Th/Yb-Ta/Yb等图解上，基性岩墙样品大都落在洋岛、洋中脊和板内玄武岩区域，表明基性岩墙形成于伸展构造背景，主要为板内裂谷环境，且在岩浆上升侵位过程中不同程度混染了地壳物质；岩石的w(Th)/w(Ta)值及w(La)/w(Yb)值均较低，结合构造环境判别图解和岩石的拉斑玄武岩属性等，显示基性岩墙具有与地幔柱相关的岩石地球化学特征。这些特征显示，浙西毛坦地区的基性岩墙可能是Rodinia超大陆在新元古代因地幔柱活动导致软流圈上涌及部分熔融，使基性岩浆沿着由裂解作用形成的区域张裂构造侵入所形成的。

滇东北会泽地区叠加褶皱特征及构造演化

刘浪，李致伟，邵俊琦，黄锦山，刘德民，吕晓春 — 2018年09月15 00:00

滇东北会泽地区位于扬子板块西南缘，发育小米落叠加褶皱。褶皱发育在小江断裂、会泽断裂、雨碌断裂所围限的三角区内，呈“弓”字形展布。小米落叠加褶皱野外特征反映小米落向斜经历了由轴迹近SN向至弯曲变形呈“弓”字形演化的过程。对会泽断裂及雨碌断裂进行详细野外解析，发现会泽断裂经历了由压性至右行压扭性再发展为左行压扭性的演化过程；雨碌断裂经历了由压性至右行压扭性转变的过程。应力场特征反映在区域应力作用下，受断层调整作用的影响，会泽地区依次受到近EW向、近NW向、和NE向挤压应力作用。通过对会泽及周缘地层接触关系进行分析，结合会泽地区新生代沉积盆地电子自旋共振（ESR）的年代学特征，确定了叠加褶皱形成时代为始新世晚期(25~38 Ma)，于渐新世晚期((17.8±1.7)Ma)和更新世(0.75~1.05 Ma)被叠加改造。

河套盆地吉兰泰凹陷烃源岩展布与勘探潜力

孙六一，蒲仁海，马占荣，王飞 — 2018年09月15 00:00

河套盆地吉兰泰凹陷西北坡的金属探矿井在数百米深的元古界变质岩裂缝中发现轻质原油，揭示了该凹陷存在一定生烃潜力。利用地震相分析来解决固阳组沉积相带和烃源岩展布已成为评价该凹陷勘探潜力的重要问题。根据露头、钻井和地震等资料重点开展了地层对比、地震相和烃源岩展布等综合研究。结果表明：河套盆地吉兰泰凹陷下白垩统固阳组为断陷盆地近源旱地扇沉积，在固一段发育两期扇三角洲—半深湖沉积，松探1井、松探2井和吉参1井在固一段钻遇薄层暗色泥岩；暗色泥岩波阻抗高于砂岩，在地震剖面上形成强振幅反射；地震模型和属性分析表明湖相暗色泥岩沿NE向凹陷中心分布，最大累计厚度为45 m，一般为20~30 m；暗色泥岩总有机碳介于0.31%~2.63%，为Ⅱ_a-Ⅲ型，露头区烃源岩过成熟，松探1井为未熟—低熟状态；金属探矿井（ZK500井）540 m深度处变质岩裂缝原油和松探1井2 270 m深度处的4 m油砂含油属于同一油源，生烃期为上新世末期；地震剖面和航磁异常指示了ZK500井附近存在上拱的侵入体，导致了凹陷烃源岩成熟度的横向快速变化；有利生烃和勘探区应位于埋深较大的吉兰泰凹陷北部深凹带。

岩性对化学风化的影响:来自亚热带气候条件下花岗岩和安山岩的对比

孙明照，瞿书逸，李来峰，李乐，吴卫华 — 2018年09月15 00:00

硅酸盐风化被称为“地质空调”，影响着地球的长期气候变化。控制硅酸盐风化速率的影响因素有很多，包括岩性、植被、气候和构造等。为了探讨岩性单一变量对于硅酸盐风化速率的影响，选取云南省腾冲市北海湿地的数十平方千米区域作为研究对象。该区域仅有花岗岩和安山岩两种岩性出露，花岗岩流域和安山岩流域的构造活动一致，温度、降雨量、径流量等气候条件相同，植被的发育情况也完全相似。基于上述情况，对区域内采集的4个河水样品和1个雨水样品开展水化学质量平衡计算。结果表明：大气输入、硅酸盐风化和碳酸盐风化对于采样流域主量阳离子的贡献比例平均值分别为8.1%、76.5%、16.0%；采样区域内硅酸盐和碳酸盐风化速率平均值分别为5.68、9.96 t·km^-2·年^-1，大气CO₂消耗速率分别为2.68×10⁵、0.29×10⁵ mol·km^-2·年^-1；花岗岩和安山岩的风化速率分别为3.22、8.14 t·km^-2·年^-1。安山岩的风化速率是花岗岩的2.5倍，表明在植被、气候、构造等条件一致的情况下，岩性对化学风化的影响占主导地位。

开挖对顺向岩质高边坡稳定性影响及锚索加固效果分析

马淑芝，刘小浪，席人双，王哲 — 2018年09月15 00:00

顺向岩质高边坡的稳定性通常较差，在工程上格外受到重视，利用锚索锚固是较为理想的加固方案。利用Sarma法对厦沙高速公路某段石英片岩顺向岩质高边坡在施加锚索和不加锚索两种工况下的应力特征和边坡稳定性系数进行对比分析。结果表明：不加锚索时，各条块底面正压力随开挖过程呈降低趋势，越靠近边坡顶部，各条块底面正压力受到开挖卸荷的影响越大，降低趋势越明显；条块底面正压力的降低使边坡抗滑力减小，当减小幅度较大时，边坡稳定性会受到明显影响，整个开挖过程中边坡整体稳定性系数呈下降趋势，最低为1.243；施加锚索能够增大条块底面正压力，提高条块底面的抗滑力，有效降低条块底面受到的剪切力，限制上部条块的滑动趋势，减小其对下部条块的挤压和相对错动，且随着开挖的加深，这种效应表现得越明显；对某个条块而言，施加锚索可以提高底面抗剪强度，降低底面和侧面剪切力、条块下滑力，从而提高边坡稳定性；施加锚索后边坡稳定性系数提高到1.630。综上所述，边坡开挖对于顺向岩质高边坡稳定性影响很大，而施加锚索加固可以显著提高边坡稳定性，达到加固边坡的目的。

二氧化碳相变致裂信号反应谱分析

沈鑫，李志清，胡瑞林，高玮 — 2018年09月15 00:00

为研究二氧化碳相变致裂过程对结构的影响，对现场试验得到的数据进行反应谱分析。首先将速度信号做快速傅里叶变换，分析其频谱特性，然后将速度信号直接微分，运用集合经验模态分解（EEMD）对其进行低通滤波去噪处理，提取主要特征频段的重构信号，获得清晰的加速度时程曲线，并将去噪后的加速度曲线作为输入信号，研究不同阻尼比下二氧化碳相变致裂信号反应谱。结果表明：二氧化碳相变致裂信号频率集中于低频，速度峰值与主频在安全允许范围内，适用于对振动敏感的环境；集合经验模态分解可有效抑制因对速度信号直接微分引起的高频振荡，信噪比可超过25 dB；二氧化碳相变致裂反应谱形态简单，峰值对应周期小，有利于结构安全；相对位移和相对速度反应谱峰值随着阻尼比的增大而减小，但峰值对应的周期不变，绝对加速度和标准加速度反应谱峰值在阻尼比不为0时相等，不受阻尼比影响；注意反应谱上对结构影响大的周期，可以在一定程度上保证结构的稳定性。

雄安新区2012~2016年地面沉降InSAR监测

张永红，刘冰，吴宏安，程霞，康永辉 — 2018年09月15 00:00

雄安新区的设立是千年大计、国家大事，地面沉降状况是关乎新区环境承载容量的重要因素。利用2012年1月至2016年11月获取的28期RADARSAT-2影像和时间序列InSAR技术，提取了雄安新区的平均沉降速率和累计沉降量，并用相近时段内的水准测量数据对InSAR监测结果进行了精度验证；对雄安新区地面沉降的原因进行了分析，并对雄安新区地面沉降危险性情况进行了评价。结果表明：雄安新区约78%的面积处于地面沉降轻微区（沉降速率小于每年10 mm），地面沉降危险性评价为较严重和严重的地区都集中在雄县，面积合计67.9 km²，占雄安新区面积的4.38%；雄县地面沉降主要是地热资源开采及塑料包装业采用地下水所致。研究结果对雄安新区的建设与发展具有参考价值。