Testing a new combined (U,Th)–He and U/Th dating approach on Plio-Pleistocene calcite speleothems     

《Quaternary Geochronology》2022

The geochronology of cave deposits in the Cradle of Humankind UNESCO World Heritage Site in South Africa provides a timeframe essential for the interpretation of its fossils. The uranium-lead (U–Pb) and uranium-thorium disequilibrium (U/Th) dating of speleothems, mostly flowstones that underlie and blanket the fossil-bearing sediments, have been effective in this sense, but U–Pb is limited by the requirement of ∼1 ppm U concentrations and low common Pb contents, and U/Th has a c. 500 ka limit of applicability. Here we report age results for calcite-aragonite speleothems obtained using a new combined uranium-thorium-helium ((U,Th)–He) and U/Th dating routine. We reproduced within analytical uncertainty, the published U–Pb or U/Th ages for (a) flowstone in three drill core samples in the range 2000–3000 ka, (b) a flowstone hand sample taken at surface with an age of 1800 ka, and (c) five underground flowstone samples in the range 100–800 ka. Calcite retentivity for He under cave conditions is thus demonstrated. In the few cases where helium loss was observed in speleothems, only some of the subsamples were affected, and to varying degrees, suggesting loss by lattice damage not related to diagenetic processes, rather than volume diffusion. In the 100 to 800 ka range, the combined U/Th disequilibrium and (U,Th)–He method also yielded reliable values for initial (²³⁰Th/²³⁸U) and (²³⁴U/²³⁸U) activity ratios. Importantly, most subsamples had high initial (²³⁰Th/²³⁸U) values, ranging from 1.0 to 19.7, although having low Th/U ratios. This is probably due to incorporation of Fe–Mn oxides-hydroxides dust, on which ²³⁰Th was previously adsorbed. Such samples are mostly not dateable by U/Th without the additional input from the He analysis. If not detected and corrected for, such high initial (²³⁰Th/²³⁸U) values can lead to inaccurate U/Th and U–Pb ages. Our study shows that the incorporation of He analysis in U/Th dating has broad potential application, with four methods for calculating the ages, in carbonates from different environments where U-Pb or U/Th dating would not work.  相似文献   

晚第四纪下切河谷体系研究综述     

林春明  张霞  黄舒雅 《地质论评》2022,68(1):2022010006-2022010006

下切河谷的研究不仅可以正确划分地层、确立年代地层格架、判定沉积环境演变、探讨海平面变化规律,对碳氢化合物勘探开发、地质工程等重大国民经济建设也有重要意义。本文介绍了下切河谷体系概念、特征、划分类型、研究历程和科学意义,着重论述了晚第四纪下切河谷的形成演化、层序地层格架和控制因素。晚第四纪下切河谷体系主要是海平面下降、河流向盆地扩展并侵蚀下伏地层的下切河流体系,在海平面上升时期被充填的长条状负向地形,以区域性的地层不整合面为底界。浪控型与潮控型下切河谷体系模式有许多不同之处：① 前者存在河口砂坝、中央盆地、湾顶三角洲,后者则没有这些沉积单元;② 前者浅海沉积较薄,后者较厚;③ 前者代表了贫砂的小河河口湾,由于泥砂量少,河口湾在最大海侵线附近,后者河流作用较强,泥砂量相对大,现代河口湾不断向海扩展,较下切河谷范围要大的多;④ 前者涉及溯源堆积在下切河谷充填中的作用,但对其强度估计不足。下切河谷体系的形成演化的影响因素众多,海平面变化、沉积物供应、沉积过程、下切河谷形态和气候变化等是主要控制因素。  相似文献   

河南方城大庄铌-稀土矿床碱性正长岩成矿机理研究          下载免费PDF全文

李山坡  乔欣欣  陈俊魁  郑凯  潘小娜  吴祥珂  张哨波  张荣臻  高传宝 《中国地质》2022,49(4):1224-1235

【研究目的】河南方城大庄是新探明的中型铌-稀土矿床（Nb₂O₃资源量16245 t;伴生TRE₂O₃资源量30147 t）,矿体主要赋存在碱性正长岩内。【研究方法】本文在野外地质调查基础上,对含矿碱性正长岩与无矿碱性正长岩开展了岩石学、岩相学和地球化学的对比研究。【研究结果】研究结果表明,含矿与无矿碱性正长岩均富碱、富铝,为典型的A型花岗岩,两类岩石的碱金属含量无明显差别,但（Na₂O+K₂O）/CaO、FeO^*/MgO、K₂O/MgO等参数明显不同。含矿碱性正长岩高场强元素Nb、Ta、Ce、U、Th、Zr、Y明显富集,Ba、Sr、P、Eu明显亏损;无矿碱性正长岩大离子亲石元素Rb、高场强元素Nb、Ta、Y和Th元素明显富集,而Ba、U、Sr、P、Ti和重稀土元素明显亏损,但亏损程度低于含矿碱性正长岩。【结论】方城大庄含矿碱性正长岩不是无矿碱性正长岩热液蚀变（钠长石化）的结果,二者应是同一岩浆体系不同演化阶段溶体固结的产物,含矿碱性正长岩的分异演化程度明显高于无矿化的碱性正长岩。方城大庄稀有稀土元素的富集与岩浆高演化、分异过程密切相关。这一研究可为区域找矿勘查提供一定的地质依据。创新点：岩石学和地球化学对比研究显示大庄Nb-REE矿中含矿碱性正长岩具有比无矿岩体更高的演化程度,表明成矿元素的富集与岩浆高分异演化密切相关,为找矿勘查提供了一定的岩石学证据。  相似文献   

川滇黔二叠系铅锌成矿物质来源：C-H-O-S-Pb同位素制约——以云南太平子铅锌矿为例          下载免费PDF全文

丁伟品  谢财富  黄诚  张斌  辛卓  詹华思  郑立龙  孔凡全  王红兵  黄福林 《中国地质》2022,49(6):1845-1861

【研究目的】川滇黔地区铅锌矿成因具有多样性,特别是与峨眉山玄武岩的关系存在较大的争议,本文从前人关注较少的二叠系碳酸盐岩中的铅锌矿入手,研究成矿物质来源。【研究方法】以云南寻甸县太平子铅锌矿为研究对象,运用S、Pb、C、H、O同位素实验数据及流体包裹体测温等方法,对成矿物质来源及成矿流体特征进行探讨。【研究结果】矿石铅同位素组成比较均一,分布集中,²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb的变化范围分别为18.543～18.584、15.646～15.694、38.799～38.958,属于正常普通铅,具壳源特征,主要来源于基底岩石,水岩反应可能使赋矿围岩贡献少量的成矿物质。矿石硫化物δ³⁴S变化范围为-13.6‰～-7.3‰,方铅矿的δ³⁴S高于闪锌矿,硫同位素分馏并未达到平衡,生物成因硫酸盐还原作用（BSR）是还原硫的主要来源。热液方解石δ¹³C_V-PDB范围为3.8‰～4.7‰,δ¹⁸O_V-SMOW范围为12.0‰～16.7‰,相较于滇东北其他重要的铅锌矿床,具有明显的低δD、高δ¹⁸O_fluid特点,成矿流体中的水主要来源于岩浆水和有机水的混合,具有中—高温、低盐度特征。【结论】太平子铅锌矿在成矿物质、流体、成矿温度等均与区域上其他典型铅锌矿有较明显差别,具有典型的岩浆-热液成因特点。  相似文献   

四川邻水县华蓥山—西槽土壤Cu地球化学特征与生态健康     

赵筱媛  杨忠芳  程惠怡  马旭东  王珏  李志坤  王琛  李明辉  雷风华 《物探与化探》2022,(1):238-249

铜(Cu)是人体所必需的微量元素,目前我国还没有农作物Cu含量的推荐值,更缺少开发富Cu土地资源的土壤Cu含量标准。本文以四川省邻水县华蓥山—西槽耕地区为研究区,根据1∶5万土地质量地球化学调查获取的表层土壤、农作物及根系土中Cu含量数据调查结果,研究了土壤与农作物中Cu的含量及分布特征,分析了玉米籽实Cu生物富集系数(BAF)的影响因素,构建了玉米籽实Cu的BAF预测模型,提出了开发富Cu玉米和富Cu土地资源的Cu含量最佳赋值范围。研究结果显示:(1)研究区表层土壤Cu含量范围为(3.33～173)×10^-6,平均值、中位值分别为26.85×10^-6、25.60×10^-6。土壤Cu高值区主要分布在邻水县华蓥山玄武岩、碳酸盐岩与炭质页岩为成土母岩的地区,土壤Cu低值区分布在西槽侏罗系砂页岩为成土母岩的地区。(2)研究区玉米籽实Cu含量范围为(0.80～2.71)×10^-6,平均值为1.76×10^-6,中位值为1.82×10^-6。(3)为保证人体摄入Cu安全...  相似文献   

西藏荣玛地区上三叠统日干配错组沉积环境及其构造意义     

陈耀飞  侯恩刚  高金汉  肖红吉  王根厚 《现代地质》2022,36(1):48-57

西藏荣玛地区上三叠统日干配错组发育厚度较大的碳酸盐岩夹少量碎屑岩沉积,在野外剖面实测的基础上,对这套碳酸盐岩进行了岩相与微相分析。通过对碳酸盐岩样品显微薄片观察分析,共识别出13个微相。根据岩石特征及其组合类型划分出6个沉积相:陆源碎屑滨岸相、局限台地相、开阔台地相、台地边缘浅滩相、台地边缘礁相和斜坡相。分析结果表明,晚三叠世荣玛地区主要为陆源碎屑滨岸-浅海碳酸盐台地环境,夹有较深水的斜坡相沉积,共发生了4次海侵-海退旋回,并间隔有若干次小规模的海平面升降变化。区域上,班公湖—怒江洋北缘晚三叠世的沉积环境大体一致,且广泛发育晚二叠世—晚三叠世之间的区域不整合,故认为班公湖—怒江洋的开启时间为晚三叠世之前,且东西段呈准同时开启模式打开。  相似文献   

巴基斯坦印度扇近海盆地油气地质条件分析     

刘金萍  王改云  简晓玲 《江苏地质》2022,46(4):351-357

南秦岭柞水银洞子—山阳桐木沟铅银锌矿带地处陕西柞山地区中部,位于中秦岭晚古生代弧前盆地的柞水—山阳矿集区内。该带东西长约71 km,南北宽1～7 km。对带内银洞子（铜）铅银菱铁矿床、黑沟铅锌菱铁矿床、桐木沟锌矿床、南沟（银）铅矿床和松林沟铅矿点的地质、矿体、蚀变、矿化规律进行总结,发现矿体均严格产于中-上泥盆统青石垭组,具有明显的时控、层控、岩控及后期热液改造成矿特征,属典型的海底热水喷流沉积-热液改造层控矿床,构成与晚古生代海底热水喷流沉积-热液改造作用有关的铅锌银成矿系列。建立以层控+热液改造为主控矿条件,以青石垭组热水沉积岩+断裂+化探异常+硫化物、重晶石、菱铁矿蚀变分带为组合的找矿模型,对柞山地区金属矿的找矿突破具有重要的指导意义。  相似文献   

大兴安岭地区古生代构造格架重建:来自俯冲增生杂岩研究进展     

杨晓平  钟辉  杨雅军  江斌  钱程  马永非  张超 《地学前缘》2022,29(2):94-114

大兴安岭地区古生代处于古亚洲洋闭合阶段,其间发育众多的弧盆系和蛇绿岩带,笔者等在大兴安岭地区1: 1 000 000地质编图和野外地质调研基础上,应用“洋板块地质”学术思想在大兴安岭地区元古宙、古生代地质体中划分出一系列“俯冲增生杂岩”、地块基底残块、岛弧、弧前盆地、弧后盆地等构造单元,结合陆(地)块和岩浆弧、弧前盆地、弧后盆地和“俯冲增生杂岩”的时空展布,划分出9条俯冲增生杂岩带,其中新识别出3条俯冲增生杂岩带。俯冲增生杂岩带主要分布于兴蒙造山带内部各地块之间和地块与大型岛弧带之间,相当于地块间及地块与岛弧带间的缝合带。依据俯冲增生杂岩带两侧对应的陆(地)块、岛弧带等构造级别,归并出5条结合带。俯冲增生杂岩带的展布方向以北东向为主,时代自北向南依次变新,从早奥陶世演化到中—晚二叠世,暗示古亚洲洋洋盆向大兴安岭地区陆(地)块俯冲作用最早发生在北部额尔古纳一带,逐渐向南后撤,不断形成新的洋壳和产生俯冲增生作用,相应的活动陆缘从北部额尔古纳地块向南逐渐增生,配套弧盆系时代也逐渐向南变新。早—中三叠世至西拉木伦一带发生陆-陆拼贴,完成华北板块与西伯利亚板块的对接。通过对大兴安岭地区古生代“俯冲增生杂岩”的研究,重建了大兴安岭地区古生代构造格架,提高了古亚洲洋东段洋-陆转换的研究程度。  相似文献   

大兴安岭中生代火山岩地层时空分布与蒙古—鄂霍茨克洋、古太平洋板块俯冲作用响应     

杨雅军  杨晓平  江斌  汪岩  庞雪娇 《地学前缘》2022,29(2):115-131

为了提高大兴安岭中生代火山岩地层的区域可对比性、深入研究大兴安岭中生代火山岩与古太平洋和蒙古—鄂霍茨克洋的构造关系,本文在大兴安岭地区1: 1 000 000地质图编图的基础上,依据岩石组合、古生物、接触关系、区域对比以及最新的年代学(锆石U-Pb、⁴⁰Ar/³⁹Ar测年)资料,对大兴安岭中生代火山岩地层重新进行了厘定。进一步界定了塔木兰沟组(172~161 Ma)、满克头鄂博组(162~148 Ma)、玛尼吐组(158~145 Ma)、白音高老组(145~129 Ma)、梅勒图组(143~128 Ma)、龙江组(128~120 Ma)、光华组(128~118 Ma)、甘河组(120~113 Ma)和孤山镇组(118~110 Ma)的形成时代。结合古太平洋、蒙古—鄂霍茨克洋板块对东亚大陆边缘的俯冲作用,解析了中生代火山岩形成的构造背景,认为中—晚侏罗世NE向展布的火山岩主要形成于蒙古—鄂霍茨克洋板块向南东俯冲的伸展背景,早白垩世NNE向展布的火山岩主要形成于伊泽奈岐板块向东亚大陆俯冲的伸展背景。晚侏罗世与早白垩世火山岩地层之间发育的开库康组、木瑞组等类磨拉石建造,是两个构造体系转换阶段的主要沉积记录。  相似文献   

基于可见—近红外反射光谱的典型农田重金属污染风险分类研究     

李全坤  赵万伏  文宇博  郭超  刘连文  季峻峰 《高校地质学报》2022,28(6):799-813

对于人为因素或自然因素造成的农田土壤重金属元素污染,需要进行大面积的土壤环境质量调查和分类管控,然而传统的采样测试方法存在工作量大、代价高等问题。可见—近红外（Vis-NIR）反射光谱是一种快速低成本获取土壤理化信息的手段。为研究Vis-NIR反射光谱预测模型划分土壤重金属污染风险类别的能力,文章以典型人为污染地区（浙江温岭）和典型地质高背景地区（广西横县）的390份农田土壤为样本,测定8种重金属元素（As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn）的含量和pH值,并测定土壤Vis-NIR光谱。使用偏最小二乘（PLS）和支持向量机（SVM）算法建立回归模型,对土壤重金属含量和pH值进行预测,并基于预测值进行土壤重金属污染风险分类。结果显示,温岭土壤主要污染元素Cd和Cu的光谱模型回归预测偏差（RPD）分别为1.23和1.19,预测机制与有机质有关。横县土壤主要污染元素As和Cd的RPD分别为1.98和1.93,预测机制与铁氧化物和粘土矿物有关。地质高背景土壤重金属与铁氧化物的正相关性普遍较强,使得光谱模型对重金属含量预测准确度较高。温岭和横县土壤pH值的光谱模型RPD分别为1.76和1.68。土壤重金属污染风险光谱分类的总体 准确度分别为75.0%~100%（温岭）和80.0%~100％（横县）。将Vis-NIR光谱与遥感技术相结合,对农田土壤重金属污染风险进行快速分类总体是可行的。  相似文献