A novel model for silicon recycling in the lithosphere: Evidence from the Central Asian Orogenic Belt     

《Gondwana Research》2019

Global-scale cycling of silicon through the biosphere, atmosphere, and hydrosphere has received much attention although, silicon cycling in the Earth’s lithosphere remains poorly understood. As the products of internal heat and material exchange, igneous rocks preserve significant information of silicon migration through the lithosphere. Here we report silicon isotopic compositions of nine peraluminous granites from the Chinese Altai, which forms part of the Central Asian Orogenic Belt. These rocks are characterized by the heaviest δ³⁰Si values (−0.13 ± 0.03‰ to +0.78 ± 0.05‰) compared to global granites, with a linear variation in the silicon isotopic values against silica content, with high silica-rich granites displaying more depleted isotopic compositions. In conjunction with the whole rock weakly negative ɛ_Nd(t) and uniform δ²⁶Mg values, as well as high δ¹⁸O values, we suggest that the δ³⁰Si values of these granites were mainly inherited from the magma source, rather than produced by magmatic fractionation. In addition, the wide range of initial ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios and high Ba content of the samples suggest the role of aqueous fluids. The Chinese Altai is considered to have formed through accretion of volcanic arcs associated with subduction of the Paleo-Asian oceanic lithosphere. The magma derived through partial melting of metasomatic mantle scavenges the heavy ³⁰Si isotopes derived through fluids released from oceanic sediments and transfers to the upper crust where partial melting of crustal sedimentary rocks occur. Mixing of these two melts generated the peraluminous granites. Our study offers a novel insight into a potentially important mechanism of silicon cycling in the lithosphere.  相似文献   

海相优质页岩的形成环境及发育模式——以中扬子地区秭归新滩剖面五峰—龙马溪组页岩为例          下载免费PDF全文

韩京  蔡全升  黎洋  李旭文 《古地理学报》2019,21(4):661-674

运用地球化学和岩石学方法,从古盐度、古气候、古生产力、海域封闭性以及氧化还原条件等方面,分析中扬子地区秭归新滩剖面上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组海相优质页岩的形成环境,并探讨了优质页岩发育的控制因素及模式。结果表明:中扬子地区五峰—龙马溪组优质页岩以硅质页岩为主,主要发育在五峰组至埃隆阶底部;优质页岩主要形成于温暖潮湿、低盐度—正常盐度、弱封闭—半封闭的缺氧环境中,并且具有较高的古生产力;海相优质页岩的发育是构造活动、海平面升降以及陆源—生物硅质供应等多因素综合作用的结果,而在埃隆期之后,随着扬子板块的持续向西北推进,海域面积不断萎缩,生物硅质供应降低,陆源碎屑供应迅速增加,优质页岩不再发育。最后,总结了海相优质页岩的发育模式。  相似文献   

滇西保山熊洞村栗柴坝组牙形石的发现及其地质意义     

阎春波  张保民  杨博 《地质通报》2019,38(6):922-929

针对保山地层区熊洞剖面原属栗柴坝组的灰岩进行了牙形石样品分析,总计建立了5个牙形石带,分别为Pterospathodus pennatus procerus带、Kockelella walliseri带、Ancoradella ploeckensis带、Polygnathoides siluricus带和Polygnathus nothoperbonus带。该剖面第8层原属栗柴坝组,Polygnathus nothoperbonus分子的出现证实其为下泥盆统埃姆斯阶的地层,应归为向阳寺组。剖面总体对应志留系温洛克统底部到下泥盆统埃姆斯阶中部,中间缺失志留系罗德洛统卢德福特阶—下泥盆统埃姆斯阶之间的8～10个标准牙形石带,说明该地区后期可能受构造作用影响,志留系和泥盆系界线为断层接触。该剖面牙形石序列的建立一定程度上完善了滇西保山地层区志留系生物地层的研究程度,为下一步该区生物地层格架的建立奠定了基础。  相似文献   

长江经济带地质环境综合调查工程进展与主要成果   总被引：1，自引：0，他引：1  

姜月华  周权平  陈立德  倪化勇  雷明堂  程和琴  施斌  马腾  葛伟亚  苏晶文  李云  谭建民 《中国地质调查》2019,6(5):1-20

为保护长江生态环境,近年来,中国地质调查局组织实施了“长江经济带地质环境综合调查工程”。通过采用环境地质调查、评价、监测以及专题研究和综合研究相结合等方法,取得了一批重要成果和认识: ①初步构建了长江经济带地质资源环境综合信息管理与服务平台,系统梳理了长江经济带与重点区域的资源环境条件和重大地质问题,提出相关建议; ②创新地将“光纤技术”应用于地面沉降和地裂缝监测,相关成果引领了光纤监测技术发展; ③编制了1:5万比例尺的环境地质调查技术标准和要求; ④创新形成了3个层次环境地质调查合作机制,探索建立了3种尺度资源环境承载能力评价方法体系和大流域环境地质工作模式; ⑤建立了江汉平原地球关键带监测网络,编制了平原区地球关键带调查技术方法指南; ⑥提出了长江流域重大水利工程与生态地质环境多元响应研究思路,创新构建了一套多模态传感器调查系统,提出了重大水利工程对地质环境影响新判断; ⑦建立了长江中下游不同沉积单元区第四纪地层多重划分对比序列,构建了重点地区第四系三维地质结构模型,提出了长江贯通时限和演化新认识; ⑧编制了流域、经济区和城市系列地质调查报告和图集,成果转化与服务成效显著。该工程进展及成果提升了长江经济带地质调查工作水平,可为区域国土空间规划、绿色生态廊道打造、立体交通走廊建设、产业转型升级、新型城镇化建设以及脱贫攻坚工作等提供科技支撑。  相似文献   

江汉—洞庭地区与黄广—九江地区更新统划分与对比     

陈立德 《中国地质调查》2019,6(5):21-27

为进一步厘清长江中游江汉—洞庭地区与黄广—九江地区更新统划分与对比,在区域地质调查基础上,识别出区内早更新世砾石层与上覆网纹红土之间的不整合关系,辅以年代学研究,开展了长江中游江汉—洞庭地区与黄广—九江地区第四系研究,建立了区域地层划分与对比格架。研究表明: 白沙井砾石层、阳逻砾石层、宜昌砾石层、九江砾石层等是区内短程河流的冲洪积相沉积,时代为早更新世晚期(Qp₁),而上覆网纹红土则形成于中更新世(Qp₂),二者之间为不整合接触,并以此为基础构建了区内第四纪更新世地层格架; 白沙井砾石层、阳逻砾石层、宜昌砾石层、九江砾石层与上覆网纹红土所代表的水动力条件和沉积环境的重大调整是长江三峡续接贯通的环境响应,暗示了长江上游“川峡二江”续接贯通的时限为早—中更新世之交。  相似文献   

江汉平原西部浅层孔隙水水文地球化学特征     

何军  肖攀  彭轲  许珂 《中国地质调查》2019,6(5):36-42

为了揭示地下水由江汉平原周缘向中心径流过程中的水质演化和复杂的水文地球化学作用,以江汉平原西部地区为例,通过数理统计、水化学、同位素地球化学、离子比值关系等方法,开展了江汉平原西部边缘地带浅层孔隙地下水的水文地球化学特征研究。结果表明: 平原区孔隙水以HCO₃-Ca·Mg型为主,丘岗区(丘陵和岗地)主要是HCO₃-Ca·Mg型,少量为HCO₃·SO₄-Ca·Mg型,还出现了HCO₃·NO₃-Ca·Mg型水,总溶解固体(total dissolved solids,TDS)升高主要是由于碳酸盐岩的溶解; 浅层孔隙水均来源于大气降水,蒸发作用对该地区孔隙水的影响较小; 方解石、白云石和石膏的溶解主导研究区的水文地球化学过程,也是孔隙水中Ca²⁺、Mg²⁺的主要来源,Na⁺和K⁺的主要来源是阳离子交换吸附。  相似文献   

中天山地块南缘两类混合岩的成因及其地质意义   总被引：1，自引：1，他引：0  

王信水  江拓  高俊  高强  李继磊  张喜 《岩石学报》2019,35(10):3233-3261

中天山地块是位于中亚造山带西南缘的西天山造山带的重要组成块体,其基底演化和构造亲缘性对恢复西天山的增生造山方式和大地构造格局具有重要意义。混合岩在中天山地块的高级变质地体中广泛分布,是揭示中天山地块基底演化和构造属性的窗口。本文通过开展锆石U-Pb年代学和Hf同位素及岩石地球化学研究,确定了中天山地块南缘乌瓦门杂岩的两类条带状混合岩的原岩性质和形成时代以及混合岩化作用时代和成因机制。第一类条带状混合岩的原岩为中基性岩屑砂岩,混合岩化时代为～1. 8Ga,是在同期角闪岩相变质过程中通过变质分异形成的。第二类条带状混合岩的古成体包括黑云角闪斜长片麻岩和黑云斜长角闪片麻岩,原岩均形成于～2. 5Ga,并叠加～1. 8Ga角闪岩相变质作用,是洋陆俯冲背景下由俯冲洋壳或岩石圈地幔部分熔融形成。侵入古成体的变基性岩墙形成于～1. 72Ga,具有Fe-Ti玄武岩的地球化学特征,起源于后碰撞伸展背景下的软流圈地幔。该类混合岩的浅色体同时穿插古成体和变基性岩墙,呈现突变的野外接触关系,与区域内约787～785Ma混合岩化同期,即混合岩化作用是外来岩浆注入的结果,可能是造山带垮塌引发地壳深熔作用的产物。乌瓦门杂岩记录的～2. 5Ga岩浆活动、～1. 8Ga变质作用和～790Ma混合岩化作用可以和塔里木北缘进行对比,暗示中天山地块是一个具有确切新太古代-古元古代结晶基底的微陆块,并且和塔里木克拉通存在构造亲缘性。  相似文献   

扬子板块周缘MVT型铅锌矿床闪锌矿微量元素组成特征与指示意义:LA-ICPMS研究   总被引：3，自引：1，他引：2  

吴越  孔志岗  陈懋弘  张长青  曹亮  唐友军  袁鑫  张沛 《岩石学报》2019,35(11):3443-3460

扬子板块周缘铅锌多金属成矿带内分布着数以百计的沉积岩容矿型铅锌矿床,它们不仅是我国主要的铅锌矿产地,同时也是重要的稀散元素(Ge、Ga等)生产基地。本次研究采用LA-ICPMS技术分别测定了扬子板块西南缘的会泽铅锌矿床、金沙厂铅锌矿床、大梁子铅锌矿床,扬子板块北缘的马元铅锌矿床以及扬子板块东南缘的凤凰茶田锌(铅)汞矿床中闪锌矿的微量元素组成,以揭示闪锌矿中微量元素(稀散元素)的富集规律和赋存状态,并为矿床成因类型的厘定及稀散元素矿产资源综合利用提供更多依据。LA-ICPMS微量元素测定结果显示闪锌矿中不同微量元素(稀散元素)分布不均匀,但这些矿床中闪锌矿总体以富集稀散元素Ge、Ga、Cd,贫In、Se、Tl、Te为特征,其Fe、Mn含量要明显低于与岩浆热液有关的高温闪锌矿,指示了扬子板块周缘铅锌矿床可能形成于中-低温成矿流体,而与岩浆热液无直接的成因联系,此外这些矿床中闪锌矿富Ge贫In的特征与其他的密西西比河谷型铅锌矿床(MVT)一致。同时,本次研究综合分析了闪锌矿中不同微量元素(稀散元素)之间的相关关系,并与闪锌矿微量元素LA-ICPMS时间分辨率特征相结合,研究表明:这些铅锌矿床中稀散元素Ge可能主要通过3Zn2+?Ge4++2(Cu+,Ag+)和2Zn2+?Ge4++□(晶体空位)的替代方式进入闪锌矿,Ga在闪锌矿中富集机理主要为2Zn2+?(Cu,Ag)++(Ga,As,Sb)3+。此外,为进一步揭示不同成因类型铅锌矿床中稀散元素的富集规律,本文还系统对比了全球范围内不同类型铅锌矿床闪锌矿的稀散元素(均为LA-ICPMS数据)组成特征,并初步探讨了造成不同成因闪锌矿中稀散元素(Ge、Ga和In)差异性富集的主要控制因素,研究表明:(1) Ge在中低温盆地卤水成矿系统(MVT和SEDEX矿床)和岩浆-火山热液成矿系统(浅成脉状铅锌矿床和VMS矿床)形成的闪锌矿中均可能富集成矿,但中低温浅成脉状矿床中Ge的富集程度要明显高于高温脉状矿床,指示了成矿温度是控制闪锌矿中Ge富集的一个重要因素。(2)铅锌矿床闪锌矿中In主要为岩浆来源,In倾向于在成矿温度较高的岩浆及火山热液成因铅锌矿床中富集成矿,而壳源的MVT和SEDEX型铅锌矿床中闪锌矿均贫In。可见除形成温度外,成矿物质来源是决定闪锌矿是否富In的关键因素。(3)除矽卡岩型铅锌矿床外,其他不同成因类型、不同形成温度的铅锌矿床中闪锌矿均可能富Ga。矽卡岩型铅锌矿床闪锌矿具有明显的贫Ga、Ge的特征,这可能是由于矽卡岩化过程中稀散元素Ga、Ge大量进入早期矽卡岩矿物,进而导致了成矿流体以及随后形成的闪锌矿中Ga、Ge的贫化。综上所述,闪锌矿中稀散元素富集与否和富集程度受成矿物质来源、成矿流体性质以及流体演化过程等多因素的综合控制。(4)扬子板块周缘铅锌矿床闪锌矿的微量元素(稀散元素)组成特征指示了它们形成于中低温成矿环境,稀散元素的富集规律与其它MVT型铅锌矿床类似。  相似文献   

扬子陆块北缘西大别地区定远组双峰式火山岩U-Pb年代学及其地质构造意义          下载免费PDF全文

朱江  彭三国  彭练红  许珂  张闯  刘锦明  王祥东 《地球科学》2019,44(2):355-365

西大别地区定远组由浅变质的酸性火山岩(流纹岩和流纹质凝灰岩)和基性火山岩组成,二者在空间上互层产出,具典型的双峰式火山岩系组合特征,为认识南秦岭-大别造山带及扬子陆块北缘前寒武纪物质组成和地质演化提供了极佳的研究对象.通过对2件变流纹岩、1件变流纹质晶屑凝灰岩和1件变基性火山岩样品进行LA-ICP-MS锆石原位U-Pb测年,获得其成岩年龄分别为737±5Ma、740±3Ma、740±5Ma和739±6Ma.结果表明,定远组双峰式火山岩系形成时代并非前人认识的古生代,而是新元古代约740Ma.定远组与红安岩群双峰式火山建造形成时间基本一致,指示了西大别地区新元古代一次重要的拉张构造-岩浆事件,可能形成于大陆边缘裂谷环境.扬子陆块北缘武当-随枣-大别地区新元古代800～720Ma岩浆活动广泛且强烈,其峰期为755～730Ma,可能是对Rodinia超大陆裂解事件的响应.  相似文献   

地域生态环境保护与城市规划布局中的地下水资源评价——以鄂西岗地董市幅1:50 000水文地质图数据集为例          下载免费PDF全文

肖攀  何军  彭轲  许珂 《中国地质》2019,46(S2):93-101

鄂西岗地1：50 000水文地质图数据集是在董市幅实施水文地质测绘、地球物理勘探、遥感地质解译、水文地质钻探、水样品采集测试及地下水位监测与统测等工作基础上完成原始数据采集,综合前期收集资料的整理分析与最新采集数据集成编制而成。原始数据采集主要包括遥感地质解译面积450 km²,机（民）调查点226个,地质调查点125个,环境地质调查点16个,水文地质钻探孔12眼,工程地质钻探孔8眼,水样品（全分析、同位素及有机污染样）合计采集80组,丰、枯水期地下水位统测各40点次,以及机（民）井监测12点位（一个水文年监测）等,数据采集严格遵守《水文地质调查规范》（DZ/T 0282-2015）《水文水井地质钻探规程》（DZ/T 0148-2014）等规范与技术要求组织实施,保证数据的准确可靠。数据集采用MapGIS 6.7平台辅助制图,坐标系为1984年西安坐标系,投影方式为高斯-克吕格投影（6度带）。水文地质图编制是以地下水系统理论为指导,充分展现关键水文地质信息与地下水资源现状条件,为区域地下水资源开发利用远景规划与有效保护提供直接依据,能够促进长江中游生态文明建设与长江中游经济带快速发展。  相似文献