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2022年  第28卷  第5期

封面
 2022 年 5 期封面
2022, 28(5).
摘要 (52) PDF (1345KB)(36)
摘要:
目录
2022 年 5 期目录
2022, 28(5): 1-2.
摘要 (58) HTML (25) PDF (432KB)(29)
摘要:
主编致辞:
2022, 28(5): 1-2.
摘要 (43) HTML (28) PDF (556KB)(21)
摘要:
特别推荐
中国地质矿产调查事业发展历程
李廷栋
2022, 28(5): 653-682. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.20222818
摘要 (222) HTML (44) PDF (9615KB)(116)
摘要:
中国是一个有五千多年历史的文明古国和古人类的栖居地。在浩如烟海的古籍和民间传说中,都有丰富的有关地质现象和地质作用的描述。社会生产力和生产关系的变革带来的科学技术进步和生产方式的突破使地质事业的发展呈现出阶段性。包括远古时代人类对地质现象的探索在内,文章把中国地质矿产调查事业的发展史划分为6个阶段,即石器时代的地质遗迹、远古时代的地质认知、启蒙时代的地质考察、奠基时代的地质调查研究、快速发展时期的地质工作和改革开放新时代的地质事业,分别论述了各个发展阶段地质矿产调查工作中的重要地质事件、地质工作的内容和特点、主要调查研究成果和对国家经济社会发展作出的贡献。
构造体系与构造地质
华南洋陆过渡带构造演化:特提斯构造域向太平洋构造域的转换过程与机制
李三忠, 索艳慧, 周洁, 王光增, 李玺瑶, 姜兆霞, 刘金平, 刘丽军, 刘永江, 占华旺, 姜素华, 程昊皞, 王鹏程, 朱俊江, 戴黎明, 董昊, 刘琳, 郭晓玉
2022, 28(5): 683-704. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.20222809
摘要 (244) HTML (47) PDF (11657KB)(144)
摘要:
南海北部陆缘位于大华南地块洋陆过渡带南段的关键核心段落,曾处于特提斯洋构造域与(古)太平洋构造域交接地带,是印度洋构造动力系统与太平洋构造动力系统波及的共同地区。然而,以往研究和勘探程度较低,特提斯构造域与太平洋构造域交接转换区域的大地构造背景、过程、机制始终不够明确。基于南海北部陆缘地震剖面,不仅关注该区新生代盆地结构构造,以服务该区油气精准勘探,并且试图以此解剖、揭示该区中生代基底结构特征,进而探索新生代南海海盆打开、扩张、停滞到消亡过程的前生今世。对珠江口盆地地震剖面解析和华南陆缘野外构造研究表明:华南地块洋陆过渡带先后经历了中生代印支期碰撞造山、燕山早期增生造山、燕山晚期压扭造山三个过程;随后进入新生代,又经历了早期北东东—南西西走向正断层主控下的弥散性裂解成盆、中期北东—北北东走向张扭断裂主控下的右行走滑拉分成盆、晚期北西—北西西向张扭断裂主控下的左行走滑拉分成盆三期伸展构造叠加。总体上,该区特提斯洋构造体系向太平洋构造体系的转换过程经历了四个阶段:古特提斯洋构造体系向新特提斯洋构造体系转换、新特提斯洋构造体系向古太平洋构造体系转换、新特提斯洋构造体系向太平洋构造体系转换及古太平洋构造体系向太平洋构造体系的转换。东亚洋陆过渡带的构造转换折射出地球深浅部动力系统驱动“东亚大汇聚”的长期机制,即东南亚环形俯冲驱动体系、太平洋LLSVP和非洲LLSVP的深部动力系统(统称为海底“三极”)的重要性,其中,东南亚环形俯冲驱动体系是地球板块运动的重要动力引擎之一。
造山带双层结构的厘定及意义
王根厚, 李典, 梁晓, 唐宇
2022, 28(5): 705-727. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.20222814
摘要 (160) HTML (19) PDF (8991KB)(128)
摘要:
当前,增生型造山带和碰撞型造山带的研究均取得了丰富的成果和创新性认识。二者过渡期间常常发生陆壳俯冲。然而,该俯冲具有什么样的构造变形特点,并如何影响造山带演化过程,长期未受到足够的关注。基于此,文中选择曾发生了陆壳俯冲的两个新生代时期的造山带(中国台湾造山带和雅鲁藏布江造山带)和一个中生代时期的造山带(羌塘造山带)开展研究,以期阐明陆壳俯冲的独特构造变形特征以及和造山过程的交互作用。研究发现,陆壳俯冲常常在造山带形成双层结构,上部为一套由史密斯地层组成的逆冲叠瓦扇构造体系,下部为一套具“岩块–基质”结构特征的俯冲杂岩。双层结构的上下部分物质组成相似,均以斜坡相–海底扇相沉积为主,也有陆棚相沉积。因此,由于构造变形时间相近,双层结构应是由同一套被动陆缘物质俯冲形成的深浅不同的构造体系。研究认为,在陆壳俯冲过程中,早期的斜坡–海底扇俯冲是形成双层结构的主要因素。后续的陆棚俯冲则对碰撞作用的发生起到了主导作用,从而使应变逐渐向克拉通内部扩展,形成前陆褶皱–冲断带。随着碰撞作用的持续,双层结构常常遭到构造破坏,深部的俯冲杂岩因此得以剥露至浅表。因此,文章的研究强调了陆壳俯冲和深俯冲物质的折返在造山带演化中的重要意义。
能源地质
渤海南部明化镇组下段源−汇体系及其对大面积岩性油气藏的控制作用
徐长贵, 杜晓峰, 庞小军, 王启明, 潘文静
2022, 28(5): 728-742. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.20222813
摘要 (101) HTML (13) PDF (4964KB)(36)
摘要:
近年来,在渤海南部新近系钻遇了大量大面积砂体,并发现了多个亿吨级油田,表明明化镇组下段勘探潜力巨大。该类砂体发育形成源−汇要素不清,严重制约了明下段的岩性油气藏勘探。文章利用古生物、重矿物、地震、钻井等资料,探讨了渤海南部浅层明下段源−汇体系及其对大面积岩性油气藏的控制。结果表明:渤海南部明下段沉积期发育多个方向的源−汇体系,其中,燕山−辽西隆起方向距离研究区最远,辽东隆起次之,鲁西隆起和胶东隆起较近,鲁西隆起和辽东隆起对研究区源−汇系统影响较大,燕山−辽西隆起对源−汇系统影响较弱;研究区明下段沉积期主要发育河流、河湖交互和湖泊这三种沉积体系,其中,河湖交互和湖泊浅水三角洲形成的砂体面积较大;研究区明下段沉积期具备形成大面积砂体的有利源−汇条件,其中,温带−亚热带气候、充足的降雨量、发达的古水系、长英质变质岩和岩浆岩母岩、湖泊范围频繁的扩大和缩小有利于大面积砂体的发育;河道砂−席状砂−河道砂的连通导致研究区明下段发育大面积的岩性圈闭,与单独的河道砂相比,河湖交互和浅水三角洲具有形成大面积岩性油气藏的潜力。该认识可为渤海海域新近系大型油气藏的勘探提供帮助。
矿田构造与成矿
中国锂矿十年来勘查实践和理论研究的十个方面新进展新趋势
王登红, 代鸿章, 刘善宝, 李建康, 王成辉, 娄德波, 杨岳清, 李鹏
2022, 28(5): 743-764. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.20222811
摘要 (188) HTML (37) PDF (2853KB)(143)
摘要:
中国锂矿资源丰富,其中盐湖锂矿虽然储量巨大,但开发利用技术尚待发展,目前开发的主要是硬岩型锂矿。硬岩型锂矿以伟晶岩型为主,集中分布在新疆和四川等地;成矿时代以中生代最为重要;成矿背景以强烈造山运动之后相对稳定的构造环境最为有利。经过十年来的勘查实践与理论研究,中国锂矿的类型已不再单一,卤水型从地表卤水扩展到浅部卤水与深部卤水并重,硬岩型从花岗伟晶岩型一枝独秀到蚀变花岗岩型、伟晶岩型、角砾岩筒型、沉积型等多种类型并重;成矿时代从中新生代拓展到古生代等多个期次;成矿区带从12个增加到16个,并在川西的甲基卡、可尔因及新疆的大红柳滩、砂锂沟等地探获了一批新的矿产地,新的资源格局正在形成;找矿方法与勘查技术也从单一的地表踏勘填图发展到遥感定区(远景区)—地质定型(类型)—化探定性(矿种)—物探定位(孔位)—钻探定量(资源量)及生物找矿、深穿透深部探矿等新技术新方法成体系化的新时代。鉴于战略性新兴产业快速发展对于锂资源的刚性需求,建议加强对以锂云母为主要工业矿物的新类型锂资源及以含锂黏土为主的沉积型锂资源的调查研究与开发利用;除了中生代之外,加强对古生代乃至前寒武纪锂矿的研究与找矿;加强阿尔金、喜马拉雅、冈底斯、大兴安岭西坡等新的锂矿成矿区带的勘查力度;加强对市场经济条件下锂资源动态管理的新机制研究;加强对锂同位素作为可控核聚变原材料的超前研究与资源储备,为开发高端矿业作出示范和引领。
川西可尔因地区伟晶岩型锂矿地球化学指标定位矿体的方法
唐文春, 段威, 邹林, 杨贵兵, 张伟, 熊观
2022, 28(5): 765-792. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.20222812
摘要 (128) HTML (14) PDF (7209KB)(63)
摘要:
可尔因地区是松潘−甘孜成矿带的大型稀有金属矿集区之一,围绕可尔因岩体分布了大量花岗伟晶岩脉,如何在数百平方千米伟晶岩田中定位稀有金属矿脉一直是该区伟晶岩型锂稀有金属矿找矿难点之一。通过对可尔因岩体二云母花岗岩、伟晶相微斜钠长花岗岩、不同类型伟晶岩及典型矿床开展系统的岩石地球化学分析,总结了可尔因地区伟晶岩地球化学元素空间分布和变化规律,提出了寻找锂矿的特征元素指标、指示指标和品位指标等地球化学指标。特征元素指标包括Li、B、Sn、Rb、Be、Nb、Ta等元素;平面指示指标包括Cs、Tl、F、Zr、Y、ΣREE等元素及TiO2/Ta、Zr/Hf、Ta/Zr、Nb/Ta、K/Na等值;垂向指示指标包括B、U、Zr、Be、Sn、Rb、Sr、Ba、Tl、In等元素。通过特征元素指标及指示指标的值和变化规律,可辅助定位稀有金属矿化伟晶岩位置,指示矿体深部延伸情况。品位指标主要包括铝饱和指数(A/CNK、A/NK)、里特曼指数(σ)、K+Na和K/Na值等,Li品位与铝饱和度呈正相关、与碱度呈负相关,品位指标的变化趋势指示了矿体中锂的富集部位。
中国岩浆铜镍钴硫化物矿床成矿理论创新和找矿突破
李文渊
2022, 28(5): 793-820. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.20222810
摘要 (112) HTML (23) PDF (3239KB)(92)
摘要:
中国岩浆铜镍钴硫化物矿床是国家镍、钴、铂族元素等战略性关键金属资源的主要来源,是需要特别关注的具有未来价值的重要矿床类型。该类矿床来源于上地幔,特别是软流圈的部分熔融形成的镁铁质、超镁铁质岩浆,硫化物液相−硅酸盐熔体的不混溶(熔离)作用是成矿的主要机制。它们主要形成于两种背景:大陆裂谷和造山带中的伸展环境。中国是岩浆铜镍钴硫化物矿床的产出大国,但与国外相比,形成背景和成矿动力学机制比较独特。世界上绝大多数岩浆铜镍钴硫化物矿床都形成于古老的克拉通,是地幔柱地球动力作用的结果,太古代—早元古代的科马提岩镍钴硫化物矿床是鲜明的产出特点。中国缺少古老的科马提岩有关的镍钴硫化物矿床,成矿时代相对较晚,主要形成于新元古代、晚古生代早期和晚期三个时期,新元古代以镍金属资源量居世界第三的金川超大型矿床为代表,晚古生代早期以近年来找矿突破发现的夏日哈木超大型矿床为代表。夏日哈木矿床也是迄今世界上特提斯造山带中发现的唯一一例超大型岩浆铜镍钴硫化物矿床。中国学者基于中国找矿实际提出的“大岩浆−深部熔离−贯入”表现为“小岩体成大矿”的成矿理论,广泛为野外地质勘查工作者接受并应用,取得了重要的找矿突破性成果,同时为国外同行认可,改变了岩浆铜镍钴硫化物矿床传统的成矿认识。造山带中岩浆铜镍钴硫化物矿床的广泛分布是中国该类矿床的一个重要特色,按形成造山带演化和成矿历史的不同,可分为特提斯型和中亚型两种重要的类型。特提斯型以夏日哈木矿床为代表,它是特提斯构造转换,原特提斯造山后,古特提斯裂解的产物;中亚型以中亚造山带中东天山−北山、阿尔泰分布的大批晚古生代晚期早二叠世岩浆铜镍钴硫化物矿床为代表,是板块构造和地幔柱双重地球动力学机制作用的结果。中国岩浆铜镍钴硫化物矿床找矿潜力巨大,金川矿床作为水平的“岩床”被推覆至地表呈倾斜的“岩墙”产出的结果,深边部仍具有重要找矿潜力,目前已在含矿岩体两端发现了重要的新矿体;夏日哈木矿床所在的东昆仑及其邻区已发现十余处新的矿床(点)。区域上,塔里木陆块东南缘、塔里木陆块北缘、扬子陆块西缘和华北陆块东北缘是亟待加强勘查的找矿远景区,而扬子陆块北缘、华北陆块北缘是急需调查的找矿新区。
鲁西归来庄金矿田燕山期金成矿系统及成矿模式
于学峰, 李大鹏, 单伟, 李增胜, 耿科, 舒磊, 孙雨沁, 宋英昕
2022, 28(5): 821-841. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.20222815
摘要 (143) HTML (23) PDF (7761KB)(54)
摘要:
鲁西归来庄金矿田是中国东部最重要的富碲型金矿田之一,也是鲁西地区迄今唯一的特大型金矿田。矿田中各金矿床受铜石潜火山穹隆控制,产出于不同深度、不同地质构造部位、不同的地质体中,矿化类型多样,但它们的形成环境、成矿地质背景、成矿作用特征总体一致:①归来庄金矿田是一个主要由前寒武纪基底岩石和早古生代碳酸盐岩盖层组成、中生代构造–岩浆作用较为发育的内生中低温热液金矿集区;②燕甘断裂是郯庐断裂带派生构造,控制着区内地层、岩浆岩、次级构造及金矿床/点的展布;燕甘断裂的次级断裂、潜火山穹隆的放射状、环状构造是矿液运移和沉淀聚集的良好场所;③金矿化以隐爆角砾岩型、镁质碳酸盐岩微细浸染型、斑岩型、矽卡岩叠加型及破碎带蚀变岩型为主,矿石普遍发育浸染状、细脉浸染状、网脉状、团块状和块状构造,反映其形成于岩浆期后热液环境;④具有碲与金超常富集共存的显著特征,金属矿物除常见的自然金、银金矿外,另有含碲矿物碲铜金矿、碲金银矿、碲银矿、碲金矿等;⑤早侏罗世中偏碱性岩浆侵位初步启动了该区的金成矿过程,为早白垩世的中碱性岩浆活动提供了母岩和成矿物质来源,早白垩世可能是鲁西归来庄金矿田的主要成矿时期;⑥成矿流体具有低温、低盐度特征,同位素特征具有多来源性,以岩浆水和大气降水为主,并有少量变质水的参与;⑦在成矿热液中可能是Au与Te、S结合生成可搬运的配合物进行运移;成矿热液中有较高的碲逸度,在中低温条件下碲易置换硫而进入硫化物晶格,在高碲逸度的条件下碲则易与Au、Ag、Pb等元素形成碲化物而参与成矿。这种区域上成矿特征表现出的一致性,表明鲁西归来庄地区中生代大规模金成矿作用受控于统一的地质事件,可划归为一个统一的潜火山中—低温热液金成矿系统。
勘查区找矿预测理论与方法及其应用案例
吕志成, 陈辉, 宓奎峰, 张帮禄, 谢月桥, 庞振山, 程志中, 薛建玲, 公凡影, 段彬, 吕鑫
2022, 28(5): 842-865. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.20222816
摘要 (108) HTML (19) PDF (7559KB)(98)
摘要:
降低勘查风险、实现科学找矿一直是国内外矿产勘查界不断探索的前缘领域和研究热点,而勘查区找矿预测理论与方法是解决这一难题的有效途径。该方法将成矿作用内因(元素的地球化学特征)和外因(地质作用类型)相结合,构建以成矿地质体、成矿构造与成矿结构面和成矿作用特征标志为主要内容的找矿预测地质模型,通过大比例尺构造蚀变填图、物化探测量和专题研究等综合方法,预测推断矿体赋存位置,最后通过工程施工,发现并查明工业矿体(矿床)。依据勘查区找矿预测理论与方法,在四川拉拉铜矿、新疆玛尔坎苏锰矿带穆呼‒玛尔坎土锰矿及内蒙古大兴安岭南段敖脑达坝地区锡多金属矿开展找矿预测,取得了较好效果。
基础地质与区域地质
华北克拉通新太古代早期—中太古代晚期(2.6~3.0 Ga)巨量陆壳增生:综述
万渝生, 董春艳, 颉颃强, 李源, 王宇晴, 王堃力
2022, 28(5): 866-906. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.20222817
摘要 (165) HTML (19) PDF (34448KB)(81)
摘要:
在对一些重点地区新太古代早期—中太古代晚期(2.6~3.0 Ga)岩石的空间分布、岩石类型和形成时代作简要介绍基础上,文章总结了华北克拉通这一时代花岗质岩石的年龄分布模式、地球化学和Nd-Hf-O同位素组成特征。新太古代早期—中太古代晚期变质基底具有如下特征:①新太古代早期—中太古代晚期岩浆作用在华北克拉通几乎连续分布,峰期为2.70~2.75 Ga;②新太古代早期—中太古代晚期岩石在华北克拉通广泛存在,主要分布在东部古陆块、中部古陆块和南部古陆块中;③新太古代早期—中太古代晚期侵入岩以英云闪长岩为主,存在奥长花岗岩和花岗闪长岩及其他类型岩石;④新太古代早期—中太古代晚期表壳岩规模很小,零星分布于花岗质岩石中,岩石类型主要为变玄武质岩石,一些地区存在变质科马提岩、变质安山质‒英安质火山岩和变质碎屑沉积岩;⑤2.6 Ga可作为华北克拉通新太古代早期和晚期的界线;⑥TTG岩石的Sr/Y和La/Yb比值存在很大变化,在Sr/Y-Y和La/Yb-Yb图中位于高压、中压和低压TTG分布区;除少量富钾花岗岩外,华北克拉通新太古代早期—中太古代晚期岩石大都具有亏损Nd-Hf同位素组成特征;岩浆锆石O同位素组成与全球太古宙岩浆锆石类似;⑦许多地区都具有类似地质特征,但一些地区显示出较大的独特性。新的研究进一步支持了这样的认识:与全球其他许多典型克拉通类似,新太古代早期—中太古代晚期是华北克拉通最重要的陆壳增生时期,主要区别是华北克拉通叠加了强烈的新太古代晚期岩浆构造热事件。