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2014年 第20卷 第3期    刊出日期：2014-09-20

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岩石·矿床·地球化学

粤北桃村坝花岗岩锆石U-Pb年代学、地球化学及成因研究

单芝波，李坤，凌洪飞*，沈渭洲，黄国龙，朱捌

2014, 20(3):  314. 

摘要 ( 1222 )   PDF (5502KB) ( 1717 )  

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：桃村坝花岗岩体位于粤北贵东复式花岗岩体中部。锆石U-Pb年龄为161.5±1.8 Ma (MSWD=1.7)，属于燕山早期岩浆
活动产物。该岩体具有稍低的硅、富铝、富碱、钾大于钠、贫钙镁和高FeO*/MgO等特征。富集Rb，Th，U而亏损Ba，
Sr，Ti和Nb；LREE富集(LREE/HREE=7.39~16.4, (La/Yb)N=8.79~25.5)，Eu亏损较为明显(δEu=0.44~0.59)；Ga/Al比值较高(平
均值为2.99)，Zr+Nb+Ce+Y含量(平均为518×10-6)大于350×10-6，可归属于A2型花岗岩；εNd(t)值低，为-9.7~-8.95，Nd模式
年龄为1.66~1.76 Ga；锆石的εHf(t)值为-20.0~-14.6，相应的Hf模式年龄为2.12~2.46 Ga。综合以上特征表明桃村坝花岗岩是
在地壳伸展—减薄的构造背景下、由古元古代地壳组分部分熔融的方式形成。

HIMU型洋岛玄武岩的地球化学特征

王小均，刘建强，陈立辉*

2014, 20(3):  353. 

摘要 ( 1241 )   PDF (1474KB) ( 2356 )  

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    洋岛玄武岩的元素和同位素地球化学特征可以示踪深部地幔的化学结构和化学演化过程。HIMU(Highμ,μ=238U/204Pbt=0)
型玄武岩是一类元素和同位素组成特殊的洋岛玄武岩，被认为与地幔柱中再循环的洋壳物质直接相关，因此，HIMU型玄
武岩的成因是地幔柱（热点） 研究中长期关注的话题。本文概述了HIMU型玄武岩的地球化学定义，对HIMU洋岛的分布、
火山演化阶段以及岩性变化做了综合阐述，并在对比经典HIMU型玄武岩与其他板内玄武岩元素地球化学特征、放射成因
同位素组成以及惰性气体同位素组成特征的基础上，简要探讨其源区组成和成因上的不同。

华北地块西南缘古元古代花岗斑岩及其构造意义

尤佳，罗金海*，程佳孝，王师迪，徐欢，赵慧

2014, 20(3):  368. 

摘要 ( 1147 )   PDF (2074KB) ( 1707 )  

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在六盘山南段陇县固关镇东部出露多个原认为属于中-新生代的花岗斑岩岩体，其中的白家沟花岗斑岩显示古元古
代壳源岩浆活动的记录，属于钙碱性花岗岩系。该花岗斑岩高SiO2 （71.14%~73.33%），高碱（Na2O+ K2O=7.61%~8.70%），
富钾（K2O/Na2O=1.21~2.52，平均为2.03），具有准铝—弱过铝质特点（铝饱和指数A/CNK=0.93~1.09，平均1.00）。稀土元
素配分曲线呈轻稀土强烈富集的典型“海鸥型”样式，具有明显的Eu负异常（δEu=0.44~0.47）。岩石富集大离子亲石元素
K，Rb，Ba，Th，亏损高场强元素Ti，Nb，Ta，具有壳源A型花岗岩的地球化学特征。对该花岗斑岩进行的锆石U-Pb
LA-ICP-MS同位素年代测定获得了1 846±32 Ma的上交点年龄，说明花岗斑岩形成于古元古代而不是前人认为的中-新生
代，上奥陶统背锅山组砾屑灰岩实际上是沉积于古元古代花岗斑岩之上。结合区域地质资料研究结果表明华北地块西南缘
在古元古代时期处于强烈的伸展环境，这可能为古元古代贺兰坳拉槽向南延伸至六盘山南段提供了直接的岩石学证据。

阿拉善右旗地区晚石炭世埃达克岩的发现及其大地构造意义

张伟，王金荣*，陈万峰，翟新伟，马锦龙

2014, 20(3):  378. 

摘要 ( 1188 )   PDF (4676KB) ( 1586 )  

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阿拉善地块西南缘沙枣泉石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄302 ± 9.2 Ma，SiO2含量在60.66%~61.37%之间，MgO
含量在2.13%~2.51%(Mg#= 0.48~0.51)之间，具高Al(Al2O3=17.98%~ 18.44%)，富Ca(CaO= 6.08%~6.59%)、富Na贫K(Na2O=
4.20%~4.46%，K2O= 0.67% ~0.92%，K2O/Na2O= 0.16~0.22)， 以及高Sr(582×10 - 6~620×10 - 6)， 低Y(11.4×10-6~13.7×10–6)、Yb(1.02×10- 6 ~1.51×10–6)，高的Sr/Y(35.15~53.25)，Y/Yb(11.00~11.23)和La/Yb(7.28~15.10)比值；岩石富集不相容元素（Rb,Th, K, U, Pb等） 及LREE，强烈亏损高场强元素Nb，Ta，Ti以及HREE，轻微的正Eu异常（δEu为0.97~1.18，平均值为
1.1）。岩体总体特征类似于环太平洋新生代埃达克岩。结合霍尔森-查干楚鲁蛇绿岩年代学及区域内其他花岗岩类地球化学
特征认为，沙枣泉埃达克岩是晚石炭世晚期霍尔森-查干楚鲁弧后盆地向南初始俯冲于阿拉善微陆块之下，玄武质洋壳
发生部分熔融且与地幔发生一定程度的交代作用、快速上升形成的，指示雅布赖—巴音诺尔公“陆缘弧”建造始于晚石
炭世—早二叠世, 古亚洲大洋最南端的南蒙古大洋闭合时限应介于275~250 Ma之间，为中—晚二叠世。

热液矿床中锌的迁移、沉淀机制综述

陈贤，刘家军，张德会，陶银龙

2014, 20(3):  388. 

摘要 ( 915 )   PDF (1177KB) ( 2307 )  

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硅酸盐熔体体系中，锌主要赋存于熔体相，部分以类质同象的形式进入铁、镁硅酸盐及铁的氧化物中；流体/熔体相分
离时，锌优先进入流体相；卤水/气相分离时，锌优先进入卤水相；成矿过程中，锌主要进入液相流体中迁移。在热液环境
下， ZnCl2 - nn （0≤n≤4） 络合物是迁移锌的最重要形式，其次游离Zn2+，Zn2+-SO2 -4 络合物，Zn2+OH-络合物，在一定条件下对锌的运移也非常重要，但能与锌络合的其它潜在无机配体，如HS-，CO32-，NH3，F-，Br-， S2 -x 及S2O2 -
3 等，则意义不大。富有机质低温（<200℃） 条件下，部分有机质对锌的迁移也具有重要作用，如，羧酸、氨基酸及腐殖酸，其中羧酸意义最大。在Zn成矿过程中，岩浆—热液Zn矿床矿化可划分为三个阶段，早期岩浆房去气阶段，期后热液阶段，以及晚期岩浆房去气阶段。层控Zn矿床流体主要为盆地卤水，矿化机制主要为伸展背景下的海底热液对流，或者挤压环境下，构造挤压与重力的联合驱动，促使流体向盆地边缘迁移成矿。锌矿物的沉淀主要受热液组成、温度、压力、pH以及Eh等因素控制，地质过程中，围岩蚀变、沸腾作用以及流体混合作用等宏观过程促使上述物理化学因素发生变化，从而制约着锌的沉淀。

西湖凹陷平湖组时代新认识：来自火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄的证据

袁伟，徐旭辉，周小进

2014, 20(3):  407. 

摘要 ( 1047 )   PDF (1181KB) ( 1488 )  

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文中对西湖凹陷西部武云亭构造带一口钻井中的平湖组底部火山凝灰岩开展SHRIMP锆石U-Pb同位素定年和原位
Hf 同位素研究。锆石U-Pb 年龄结果显示，年龄分布在32~2 636 Ma，3 颗最年轻锆石年龄加权平均值为32.6±1.3 Ma
（MSWD=0.29，n=3），该年龄代表了平湖组时代的下限。42~44 Ma时太平洋板块运动方向由NNW转变为NWW，表明平湖
组沉积时期受到近E-W向挤压应力，具有拗陷沉积的区域应力场特征。此外，该火山岩中的继承锆石原位Hf同位素特征
与华夏地块同时代锆石具有相似特征，说明它们具有相似的起源。

沉积学

基于磁性地层的渭河盆地灞河组研究

王斌，郑洪波*，何忠，王平

2014, 20(3):  415. 

摘要 ( 800 )   PDF (3131KB) ( 1292 )  

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渭河盆地东南缘蓝田—渭南一带发育较连续完整的新生代地层，其中包含丰富的哺乳动物化石，特别是灞河组中产
出典型的三趾马化石，并曾据此建立了灞河期标准生物地层。鉴于灞河组及灞河期沉积地层在中国北方环境变化及古生物
研究中的重要意义，对陕西蓝田灞河南岸厚约246 m的段家坡灞河组典型剖面进行了详细古地磁年代学研究。磁性地层分
析确定的极性序列可与标准古地磁年表（GPTS） 较好对比，结果表明段家坡剖面灞河组年龄为11~7 Ma，属于晚中新世。
本研究支持灞河期单独作为一个地层年代单位，为哺乳动物化石的区域对比提供了相对准确的年代界定，同时结合与其它
盆地同时期沉积的对比探讨了灞河组的沉积环境和古气候，认为当时为半干旱型草原气候，沉积环境和气候与上覆的蓝田
组有很大不同。

新疆乌苏地区新近系石膏脉特征及形成过程

杨少春，赵晓东*，刘桓，向奎

2014, 20(3):  425. 

摘要 ( 750 )   PDF (6644KB) ( 1215 )  

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基于野外地质调查及采集样品的微观分析，文中详细研究了新疆乌苏地区新近系发育的石膏脉特征，并从古沉积环
境、成岩作用、风化作用和溶盐水注入期次等方面分析了石膏脉的形成过程。该区石膏脉发育形态特殊，主要是由两横两
纵4条线状主控石膏脉派生出的各种产状石膏脉组成，呈龟壳状。通过分析认为该石膏脉的形成过程共经历过4个阶段，炎
热的古沉积环境为沉积大量的石膏矿物奠定了基础，先成岩后胶结的成岩作用为石膏脉形成提供了必要条件，加上强烈的
风化作用和多期地表溶盐水注入和析出，形成了现今的龟壳状结构石膏脉。该套石膏脉的存在为推测盆地中心可能存在天
然储层裂缝改造区提供线索，并对西北地区新近纪干旱沉积环境具有一定的指示意义。

沉积物中铁氧化物的定量方法及其
在白垩纪大洋红层中的应用

李响，蔡元峰

2014, 20(3):  433. 

摘要 ( 834 )   PDF (1087KB) ( 2397 )  

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赤铁矿和针铁矿是自然界中最稳定的两种铁氧化物，广泛存在于地球的各个圈层。很多沉积物的颜色都是由它们引
起的，它们的形成和保存具有重要的环境指示意义。实验室中赤铁矿和针铁矿的表征和鉴定手段很多，但受其含量低、结
晶差、颗粒细小难分离等因素的困扰以及某些测试方法自身的限制，能用于铁氧化物定量分析的方法很少。文中就常用的
基于X射线衍射（XRD） 和漫反射光谱（DRS） 的铁氧化物定量方法进行了系统评价。在定性分析的基础上，采用基于
XRD的K值法获得西藏床得剖面红色页岩中赤铁矿的含量为3.81％~8.11％，采用DRS与多元线性回归相结合的方法获得北
大西洋ODP1049C孔12X岩芯段棕色层中赤铁矿和针铁矿的含量分别为0.13％~0.82％和0.22%~0.81％，橙色层中赤铁矿和
针铁矿的含量分别为0.19%~0.46％和0.29%~0.67％。与其它分析结果的比较表明，这两种定量方法在白垩纪大洋红层中的
应用是可行的。但在实际应用时，首先要通过XRD和DRS相结合来提高定性分析的准确性，然后通过综合分析铁氧化物的
预判含量范围和结晶程度来选择合适的定量方法。

下扬子巢湖地区下三叠统瘤状灰岩成因再探讨

靳学斌，李壮福*，陆鹿，冯乐

2014, 20(3):  445. 

摘要 ( 958 )   PDF (5950KB) ( 1694 )  

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巢湖地区下三叠统整体沉积于较深水环境，广泛发育瘤状灰岩。针对目前该瘤状灰岩成因机制认识争议较大的现
状，文中依据野外实地观测及室内宏观、微观的系统观察，结合沉积环境和成岩作用与瘤状灰岩形成的关系分析，对瘤状
灰岩的成因机制进行综合的探讨。研究表明瘤状灰岩的形成是沉积和成岩作用综合作用的产物，沉积时期不平整CCD界面
的周期性浮动是造成瘤状灰岩细颈化的基础，而CCD界面的周期性浮动可能与早三叠世气侯冷暖周期性变化以及海底底流
作用有关。后期基质泥岩中酸性孔隙水的溶蚀是造成瘤状灰岩细颈处折断的重要原因，压溶作用产生的局部应力场变动造
成瘤状灰岩瘤体杂乱状分布。而前人总结的3种瘤状灰岩，即顺层串珠型、断续型和杂乱型瘤状灰岩，是在沉积与成岩改
造作用逐渐加强条件下依次形成。

能源地质学

冀中坳陷东北部石炭—二叠系烃源岩热史及成熟史模拟

张松航，梁宏斌，唐书恒，钱铮，赵俊斌

2014, 20(3):  454. 

摘要 ( 999 )   PDF (1420KB) ( 1601 )  

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石炭—二叠系煤成气藏是冀中坳陷东北部亟待突破的勘探领域。文中基于大量的钻井、测井、地球化学和古地温资
料，分别模拟构建了大城凸起、文安斜坡和武清凹陷的埋藏史和考虑岩浆热液侵入作用的热演化史。研究结果表明冀中坳
陷东北部石炭—二叠系地层总体上经历了“三沉两抬”的构造演化过程，在印支运动前全区具有近似的演化历史，印支
期、燕山期区内构造演化开始分异，至新生代形成总体“东隆西坳”的构造格局。区内烃源岩热演化包括一次生烃和二次
生烃，并可细分为长期隆升型、后期强烈沉降深成变质型和岩浆热变质型三种类型。一次成烃主要发生在三叠系末期，二
次成烃分别在新近纪和古近纪岩浆侵入期。区内斜坡浅部和隆起区一次成烃，斜坡和凹陷深部为后期强烈沉降深成变质二
次成烃、斜坡和凸起岩浆热液侵入区发生岩浆热变质二次成烃。一次成烃期Ro 值在0.7%左右，不具成藏潜力，二次成烃
期烃源岩可达高熟、过熟阶段，成藏配置条件好，成藏潜力巨大。

江苏干热岩地热资源潜力估算

徐立，王良书，杨谦

2014, 20(3):  464. 

摘要 ( 784 )   PDF (589KB) ( 1540 )  

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干热岩是一种清洁的可再生地热资源，随着开发技术日趋成熟，显示出其巨大的利用价值。江苏地区中、新生代发
育大量火山活动，深部热源上涌，具有良好的干热岩赋存背景。文中在对江苏地区大地热流值、不同深度岩石热导率、生
热率分析的基础上，利用贡献率叠加法，对苏北盆地与苏南地区不同深度的温度进行估算，将5~8 km的温度计算结果与采
用温度梯度计算方法所得数据进行对比分析，在此基础上对江苏地区3 km至8 km深处干热岩资源量进行预测。结果显示，
江苏地区3~8 km深处干热岩资源总计为2.18×1021 J，合74.9亿吨标准煤，按2%的可开采资源量计算，即合1.5×108 t标准
煤，约相当于江苏省一年能源消耗总量的一半，开发利用前景巨大。

两淮煤田煤系地层岩石热导率特征

彭涛，张海潮，任自强，沈书豪，徐胜平

2014, 20(3):  470. 

摘要 ( 1188 )   PDF (1300KB) ( 1677 )  

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基于对淮北和淮南煤田煤系地层所测定的127块岩石样品的热导率结果，对测试的岩石热导率结果进行校正，还原
岩石初始压力和温度环境下的热导率，校正结果值略大于实测值。同时结合区内前人的实测数据，全面报道了两淮煤田岩
石热导率参数及其特征，并从多方面分析了影响热导率大小的因素。结果表明：两淮煤田煤系地层岩石热导率变化范围为0.37～
4.36 W/mK，平均值2.54 W/mK；热导率与岩性、埋藏深度、地层时代和密度等相关密切，砂岩的热导率普遍大于泥岩和
煤，热导率和深度、密度均表现为正相关关系。

水文地质与工程地质学

石灰岩含水介质中苯系物（BTEX） 生物可降解性判识

迟金磊，蒋亚萍，陈余道*，林鹏

2014, 20(3):  476. 

摘要 ( 987 )   PDF (947KB) ( 1137 )  

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    岩溶含水系统遭受石油烃污染的环境问题十分普遍。相对于多孔含水介质，石油烃BTEX在石灰岩含水介质中的生
物可降解性还不确定。为此，本研究开展了BTEX在石灰石和岩溶地下水介质中的静态微元体实验。经过77天的实验检测
分析，结果表明：（1） BTEX化合物在可利用电子受体溶解氧或硝酸盐存在条件下具有生物可降解性；（2） 向系统中补充
电子受体硝酸盐，具有促进生物降解的作用，其对BTEX的去除率可高达94%；（3） 未发现补充硫酸盐能够促进BTEX生物
可降解性；（4） 甲苯和二甲苯容易被生物降解，但苯的去除具有一定的难度。

基于MED的探地雷达信号处理研究

邹明阳，阎长虹*，段成龙，吴焕然，徐杨

2014, 20(3):  482. 

摘要 ( 750 )   PDF (2038KB) ( 1151 )  

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   文中运用改进的最小熵反褶积（MED） 理论，采用MATLAB编写程序，实现了改进的MED计算机自动处理功能。将
其应用到在建中的某地铁4号线某区间的探地雷达资料处理中，较准确地确定了岩溶的位置和尺寸。将处理结果与钻孔岩
芯资料进行比照，发现雷达探测结果与钻探结果具有较好的一致性，表明MED方法能在雷达剖面上有效显示溶洞位置，该
项研究成果对类似工程具有重要借鉴意义。

学术讨论与争鸣

对“燕山早期花岗岩基印支期侵位的岩浆动力学证据及构造意义: 基于南岭8个岩体侵位年龄计算结果”的质疑

汪相

2014, 20(3):  488. 

摘要 ( 1216 )   PDF (400KB) ( 1476 )  

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     基于构造学、岩石学和矿床学的地质事实，本文认为南岭地区燕山早期同造山花岗岩的岩浆形成、侵位和结晶在一
个很短的时间段内完成，其时间可以用锆石U-Pb年龄代表。因此, 章邦桐等（2014） 一文的结论应该是不成立的。