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四川盆地长宁县双河地区奥陶系-志留系界线地层剖面海相有机质碳同位素偏移与古大气二氧化碳浓度变化研究
1
作者 伊海生 伊帆 +1 位作者 陈云 田康志 《地学前缘》 北大核心 2026年第2期515-524,共10页
古大气CO_(2)浓度变化是驱动地球表面温度升高或降低的关键要素,也是我们解析地质历史时期冰室期和温室期气候状态转型的一个重要参数。现代海洋研究证实,海洋浮游植物及其产生的悬浮和沉降颗粒有机碳以及海底沉积物中有机质的碳同位素... 古大气CO_(2)浓度变化是驱动地球表面温度升高或降低的关键要素,也是我们解析地质历史时期冰室期和温室期气候状态转型的一个重要参数。现代海洋研究证实,海洋浮游植物及其产生的悬浮和沉降颗粒有机碳以及海底沉积物中有机质的碳同位素δ^(13)C值大小变化受到海水中溶解CO_(2)浓度控制,海水溶解CO_(2)碳同位素(δ^(13)C_(CO_(2)))与海洋来源有机质碳同位素(δ^(13)C_(org))的差值(Δ=δ^(13)C_(CO_(2))-δ^(13)C_(org)),与海水溶解CO_(2)浓度的倒数之间可以采用定量方程进行描述。如果引用海面古大气p CO_(2)与全球海表平均水温(GAT)相关方程,则可以通过海水溶解CO_(2)浓度定量计算海表古大气p CO_(2),同时求解古海洋平均海面温度和酸碱度pH值。四川盆地长宁县双河地区发育连续的奥陶系上部五峰组和顶部观音桥段以及志留系下部龙马溪组黑色泥页岩地层剖面,观音桥段的地层时代对应赫南特冰室期气候期。这一地表剖面生物化石控制精度高,岩石富有机碳,而且早古生代时期陆生高等植物尚未出现,这为我们采用海洋有机质碳同位素变化计算古大气p CO_(2)提供了最佳的材料。研究结果表明,观音桥段沉积期古大气CO_(2)浓度平均值为625μatm,海表全球平均温度为18.46℃,这些与新生代渐新世时期南极冰盖出现时冰室期气候状态可以对比。 展开更多
关键词 海洋有机质碳同位素组成 海水溶解CO_(2)浓度 古大气p CO_(2) 全球平均温度 古气候变化 四川盆地 观音桥段 赫南特冰期
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华北克拉通南缘少华山-崤山-熊耳山地区2.9~1.7Ga多期次花岗质岩浆作用成因与陆壳演化
2
作者 周艳艳 郑亚莉 +5 位作者 笪永发 张儒诚 祝禧艳 赵磊 赵太平 翟明国 《岩石学报》 北大核心 2026年第1期38-70,共33页
华北克拉通太古宙-古元古代的构造-岩浆-沉积记录丰富、完整,是研究早期陆壳多阶段增生和演化规律的天然实验室。然而,目前关于其早期陆壳增生机制和构造演变过程仍存有争议。华北克拉通南缘太华杂岩发育完整的太古宙-古元古代结晶基底... 华北克拉通太古宙-古元古代的构造-岩浆-沉积记录丰富、完整,是研究早期陆壳多阶段增生和演化规律的天然实验室。然而,目前关于其早期陆壳增生机制和构造演变过程仍存有争议。华北克拉通南缘太华杂岩发育完整的太古宙-古元古代结晶基底,出露丰富的TTG及基性-花岗质岩石组合,是研究早期陆壳生长和演化的理想区域。本文聚焦华北克拉通南缘少华山-崤山-熊耳山地区2.9~1.7Ga的TTG及花岗质岩石,开展系统的岩石学、年代学和地球化学的研究。结果显示,研究区至少发育七期TTG及花岗质岩浆作用,包括~2.9Ga英云闪长岩(TTG)、~2.7Ga花岗闪长岩(TTG)、2.53~2.42Ga英云闪长岩(TTG)和钾长-二长花岗岩、2.33~2.27Ga奥长花岗岩(TTG)、闪长岩和钾长-二长花岗岩、2.22~2.19Ga二长花岗岩及侵入TTG片麻岩中的浅色脉体、1.94~1.81Ga钾长-二长花岗岩-花岗闪长岩,以及1.78~1.76Ga的钾长-二长花岗岩。其中,2.9~2.3Ga TTG以中-低压型为主;~2.5Ga的花岗质岩石显示I-S型花岗岩特征;~2.3Ga、~2.2Ga及~1.7Ga的花岗质岩石类似于A型花岗岩;1.94~1.81Ga同时发育A型花岗岩和I-S型花岗岩。~2.9Ga、~2.7Ga和~2.5Ga的三期TTG和~2.5Ga花岗质岩石记录了早期陆壳多阶段的生长和演化,可能形成于俯冲-碰撞的构造环境。~2.3Ga TTG总体具有低压特征,来自基性下地壳在高地温梯度下的部分熔融,与同期古老富集地幔来源的闪长岩和板内A型花岗岩一起指示板内伸展环境。2.2~2.1Ga A型花岗岩来自古老陆壳物质的重熔,结合已有2.3~2.1Ga双峰式火山岩、A型花岗岩、低δ18 O花岗岩-辉长闪长岩等,指示了伸展-裂解背景下不同深度地壳和地幔的再循环。1.94~1.81Ga I-S型花岗岩和A型花岗岩可能记录了古元古代俯冲-碰撞拼合的历史。1.78~1.76Ga A型花岗岩可能是板内伸展-裂解作用下的陆壳减薄诱发地壳部分熔融的产物。华北克拉通南缘太古宙-古元古代广泛发育的花岗质岩浆作用记录了多阶段的陆壳生长、演化和构造体制转型,为揭示不同阶段地球圈层物质循环规律和动力学过程提供了关键约束。 展开更多
关键词 华北克拉通南缘 2.9~1.7Ga TTG-花岗质岩石 锆石U-Pb定年 锆石Lu-Hf同位素 陆壳生长与再循环
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柴北缘落凤坡铬铁矿形成时代和构造背景:来自斜长花岗岩的约束
3
作者 张金明 薛万文 +3 位作者 许海全 付长垒 蒋成伍 金婷婷 《地学前缘》 北大核心 2026年第2期462-477,共16页
柴达木北缘绿梁山蛇绿岩带内的落凤坡铬铁矿床是典型的蛇绿岩型豆荚状铬铁矿,但其成矿时代与构造背景长期存在争议。本文通过对落凤坡铬铁矿及其侵入其中的斜长花岗岩开展了岩石学、地球化学和年代学研究,探讨了其形成时代、构造背景及... 柴达木北缘绿梁山蛇绿岩带内的落凤坡铬铁矿床是典型的蛇绿岩型豆荚状铬铁矿,但其成矿时代与构造背景长期存在争议。本文通过对落凤坡铬铁矿及其侵入其中的斜长花岗岩开展了岩石学、地球化学和年代学研究,探讨了其形成时代、构造背景及与原特提斯洋演化的关系。研究区蛇绿岩主要由超镁铁质岩、辉长岩和斜长花岗岩组成,其中落凤坡铬铁矿赋存于超镁铁质岩中,呈豆荚状产出,具有高Cr^(#)(79.8~83.8)、低Mg^(#)(29.24~42.61)的特征,符合蛇绿岩型铬铁矿的矿物学特征。斜长花岗岩的锆石U-Pb加权平均年龄为(504±2.6)Ma,表明其形成于晚寒武世。全岩地球化学和同位素分析显示,斜长花岗岩具有富钠贫钾、低Sr/Y值和高Y含量的特征,结合其正的ε_(Nd)(t)(+4.68~+4.54)和ε_(Hf)(t)(+12.5~+16.9)值,表明其形成于原特提斯洋早期俯冲阶段的弧前环境,由洋壳部分熔融生成。研究认为:落凤坡铬铁矿及伴生蛇绿岩形成于535~504 Ma,代表了原特提斯洋在弧前扩张背景下的产物。 展开更多
关键词 斜长花岗岩 锆石U-Pb年龄 铬铁矿 蛇绿岩 原特提斯洋 柴达木北缘
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胶北地体新太古代晚期变基性火山岩年代学、地球化学和Hf-O同位素研究
4
作者 智云宝 孙斌 +5 位作者 李晓 李秀章 杨超 郝兴中 朱学强 李风华 《岩石学报》 北大核心 2026年第1期207-224,共18页
胶北地体位于华北克拉通东部,经历了中太古代(~2.9Ga)和新太古代(~2.7Ga和~2.5Ga)多期次岩浆活动。太古宙岩石主要由花岗质片麻岩和变辉长岩组成,含少量变质表壳岩包体或透镜体。本研究拟通过新的锆石SHRIMP U-Pb定年、全岩地球化学和H... 胶北地体位于华北克拉通东部,经历了中太古代(~2.9Ga)和新太古代(~2.7Ga和~2.5Ga)多期次岩浆活动。太古宙岩石主要由花岗质片麻岩和变辉长岩组成,含少量变质表壳岩包体或透镜体。本研究拟通过新的锆石SHRIMP U-Pb定年、全岩地球化学和Hf-O同位素分析来揭示其岩石成因和构造背景。锆石SHRIMP U-Pb定年获得变基性岩火山岩岩浆锆石年龄为2524±22Ma以及新太古代晚期(2494±9Ma)构造热事件的影响,从而限定了变基性火山岩形成时代在2494~2507Ma之间,归属于新太古代晚期的胶东岩群,岩石具拉斑玄武岩成分特征,在岩浆演化过程中经历了橄榄石和单斜辉石的结晶分离。分析样品的全岩成分显示其具低-中等SiO_(2)含量(50.39%~52.01%)和较高Mg值(Mg^(#)=41~67),富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE)Rb、Ba、Pb,亏损重稀土元素(HREE)和高场强元素(HFSE)Nb、Ta、Ti,无明显Eu异常。锆石ε_(Hf)(t)值介于+1.22~+6.0,δ^(18)O值介于3.46‰~6.59‰,这些地球化学特征显示出典型的俯冲相关的岛弧特征,表明变基性火山岩源自亏损地幔的部分熔融。新太古代晚期(~2.5Ga)大量TTG、赞岐岩和富钾花岗岩组合,显示出强烈的壳幔相互作用和地壳物质再循环,显示华北克拉通在新太古代晚期完成初始克拉通化。 展开更多
关键词 变基性火山岩 锆石SHRIMP U-Pb定年 地球化学 构造演化 胶北地体
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拉萨地块北部孔马地区早白垩世花岗闪长岩地球化学、锆石U-Pb年代学及其构造意义
5
作者 李俊 张士贞 +2 位作者 刘函 李奋其 苟正彬 《岩石矿物学杂志》 北大核心 2026年第1期71-85,共15页
拉萨地块北部广泛分布白垩纪岩浆岩,其记录的岩浆-变质事件,对于研究拉萨地块白垩纪岩浆岩的岩石成因和构造背景具有重要的意义。本文对拉萨地块北部孔马地区花岗闪长岩进行了岩石学、地球化学和年代学研究,结果表明,研究区花岗闪长岩LA... 拉萨地块北部广泛分布白垩纪岩浆岩,其记录的岩浆-变质事件,对于研究拉萨地块白垩纪岩浆岩的岩石成因和构造背景具有重要的意义。本文对拉萨地块北部孔马地区花岗闪长岩进行了岩石学、地球化学和年代学研究,结果表明,研究区花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为113.2±1.3 Ma,属早白垩世晚期岩浆作用的产物。该岩体属高钾钙碱性系列,铝饱和指数A/CNK=1.05~1.12,相对富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素,亏损Ti、P、Ta等高场强元素,具有中等Eu负异常,为过铝质S型花岗岩。岩石地球化学特征显示其成岩岩浆主要来自古老地壳的部分熔融,并受到地幔物质混染。结合区域资料,认为孔马地区花岗闪长岩形成于早白垩世晚期班公湖-怒江洋壳南向俯冲碰撞的构造环境,可能与重力拖拽下发生板片断离导致的软流圈物质上涌有关。 展开更多
关键词 拉萨地块 早白垩世 花岗闪长岩 地球化学
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柴北缘胜利沟金矿床成矿流体来源和成矿机制
6
作者 王鹏 杨林 +5 位作者 宋伊圩 高围吉 马晓光 郭吉才 张震 宇峰 《岩石学报》 北大核心 2026年第2期593-616,共24页
柴北缘造山带作为原特提斯域造山型金成矿带,其金成矿流体演化与物质来源存在争议。胜利沟金矿床是柴北缘造山带西段代表性矿床之一,本次研究通过大比例尺填图、岩相学观察和多世代黄铁矿原位微量元素-硫同位素联测,拟揭示成矿流体演化... 柴北缘造山带作为原特提斯域造山型金成矿带,其金成矿流体演化与物质来源存在争议。胜利沟金矿床是柴北缘造山带西段代表性矿床之一,本次研究通过大比例尺填图、岩相学观察和多世代黄铁矿原位微量元素-硫同位素联测,拟揭示成矿流体演化与物质来源。研究表明,胜利沟金矿床发育3个世代黄铁矿(Py_(1)、Py_(2)、Py_(3)),其中Py_(2)(石英-多金属硫化物阶段)和Py_(3)(石英-碳酸盐阶段)为载金黄铁矿。Py_(1)平行韧性剪切片理分布,富集Co-Ni(均值201.9×10^(-6)Co,174.3×10^(-6)Ni),Py_(2)与硫化物脉共生,发育振荡环带结构,核部富集Au-As-Pb(均值3820×10^(-6)As,8.14×10^(-6)Au),边部富集Cu-Zn-Sb,揭示动态流体注入导致金周期性沉淀;Py_(3)呈细粒浸染状,以超高Ag含量(均值251.5×10^(-6))为特征。黄铁矿δ^(34)S值介于-1.8‰~3.7‰(均值0.29‰),推测其成矿物质来源于富集地幔源区。黄铁矿Co/Ni比值演化(Py_(1)→Py_(3)均值1.25→1.14)与S/Fe比值(<1.2)证实其为热液成因,Se/Te波动揭示成矿氧逸度"低→高→低"转变。金以固溶体(Au^(+))形式赋存于黄铁矿晶格,在低温条件(~172℃)下以Au(HS)_(2)^(-)络合物迁移。通过本次工作,提出"富集地幔源区+NW向韧脆性剪切带+变质火山岩地层"找矿标志组合,建立"源-运-聚"三位一体找矿模型,为柴北缘特提斯造山带金勘查工作提供了新思路。 展开更多
关键词 黄铁矿 原位微量元素面扫描 原位S同位素 胜利沟金矿床 柴北缘
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地球关键带风化成土特征及其影响因素分析——以西昌地区为例
7
作者 李樋 焦雪红 +3 位作者 李随民 刘洪 李佑国 李玉成 《地理科学》 北大核心 2026年第2期287-301,共15页
基于在研究区内系统采集的151条岩石-土壤剖面地球化学元素分析数据,针对西昌地区地球关键带风化成土特征及影响因素展开了讨论及分析。结果表明:(1)风化成土指示元素SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)、FeO、CaO、MgO、K_(2)O、Na_(2)... 基于在研究区内系统采集的151条岩石-土壤剖面地球化学元素分析数据,针对西昌地区地球关键带风化成土特征及影响因素展开了讨论及分析。结果表明:(1)风化成土指示元素SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)、FeO、CaO、MgO、K_(2)O、Na_(2)O、MnO、TiO_(2)和P_(2)O_(5)相对大陆上地壳平均含量存在淋失和富集现象,这主要与元素的活性差异及风化成土过程中发生的次生富集作用有关。(2)多种化学风化指标共同确定了研究区整体处于中等化学风化阶段,土壤成熟度较大。(3)多种因素共同影响着风化成土的过程及特征,未来针对风化成土的研究需重点应对气候变化与人类活动的双重影响。本次研究结果不仅对西昌地区地球关键带风化成土特征及影响因素进行了有益补充,还为区域土地资源的科学合理利用和应对气候变化提供了科学依据。 展开更多
关键词 生态地质 地球关键带 风化成土过程 风化成土影响因素 西昌地区
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垂向潜流带CO_(2)产量主控因素转变阈值研究
8
作者 周诗雨 杨轶群 +3 位作者 戴君一 高迪 李燊琰 王礼春 《地学前缘》 北大核心 2026年第1期25-38,共14页
河流碳排放是全球碳循环的关键环节,潜流带作为其重要组成部分,对碳排放具有显著影响。潜流带CO_(2)产生和排放过程受河流温度和溶解氧(dissolved oxygen,DO)等动态因素控制,然而,目前大多数模型仍基于稳态条件,难以准确捕捉CO_(2)产量... 河流碳排放是全球碳循环的关键环节,潜流带作为其重要组成部分,对碳排放具有显著影响。潜流带CO_(2)产生和排放过程受河流温度和溶解氧(dissolved oxygen,DO)等动态因素控制,然而,目前大多数模型仍基于稳态条件,难以准确捕捉CO_(2)产量动态变化,导致碳排放估算存在较大不确定性。为此,本研究构建了典型沙丘形态的潜流带生物地球化学耦合模型,引入日周期性变化的河流温度和DO,将其作为潜流带边界条件,利用COMSOL Multiphysics对耦合模型进行数值求解,并通过达姆科勒数(Damk hler number,Da)和相关系数来分析河流温度和DO波动边界条件对垂向潜流带CO_(2)产量的动态影响及调控机制。研究结果表明,温度和DO对CO_(2)产生速率具有显著调控作用且存在竞争关系。在潜流带平均滞留时间小于15.7 h时,存在温度阈值,使CO_(2)产生速率的主控因素随河流平均温度发生转换。具体表现为:在温度阈值以下,主控因素为温度波动;而在温度阈值以上,主控因素为DO波动。更为重要的是,当平均滞留时间大于15.7 h时,主控因素转换机制不存在。本研究揭示了河流温度和DO波动对潜流带中CO_(2)产生速率的调控机制,为理解河流碳循环提供了新视角,有助于准确评估潜流带在全球碳循环中的作用,并为预测河流生态系统对气候变化的响应提供理论依据。 展开更多
关键词 潜流带 有氧呼吸 温度阈值 CO_(2) 生物地球化学过程 耦合模型
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基于综合等级划分的土地质量地球化学评价——以山西省永和县为例
9
作者 任大陆 杨峻懿 +6 位作者 苗洪运 冯志强 裴元睿 唐臣燕 乔林 王米 相轩 《太原理工大学学报》 北大核心 2026年第1期28-43,共16页
【目的】土地资源合理开发利用是目前开展农业工作的重中之重。以山西省永和县为研究区,采用“网格+图斑”的模式布设,开展1∶5万土地质量地球化学评价。【方法】采集表层土壤样品、大气干湿沉降物样品和灌溉水样品对土壤养分、环境和... 【目的】土地资源合理开发利用是目前开展农业工作的重中之重。以山西省永和县为研究区,采用“网格+图斑”的模式布设,开展1∶5万土地质量地球化学评价。【方法】采集表层土壤样品、大气干湿沉降物样品和灌溉水样品对土壤养分、环境和土地综合质量进行评价,同时对研究区土壤酸碱度进行分级分析并作出因地制宜的改良性建议,此外,将土壤酸碱度与土壤速效钾的相关性进行研究。【结果】结果表明:N和有机质呈现严重缺乏的水平,土壤养分等级总体呈现较缺乏、中等,较丰富三个等级,土壤环境质量为大面积清洁,只有两小块呈现轻微污染水平,土壤质量地球化学综合等级共分为四等:一等、二等、三等和四等,分别占全区总面积的0.003%、36.7%、63.2%和0.1%;大气干湿沉降物和灌溉水对土壤环境质量下降影响不是很明显,综合土地质量为中等水平;研究区土壤pH值变化范围在7.48~9.48之间,土壤碱性化问题严重,碱性土壤面积占研究区总面积的73.55%,强碱性土壤占到了总面积26.45%,所以土壤碱性化问题需要因地制宜的解决,同时也可以种植一些喜碱性作物;研究区速效钾含量处于丰富水平,土壤pH值与土壤速效钾呈现显著负相关,相关系数为-0.121,土壤pH对土壤速效钾含量影响明显。该研究成果可为研究区科学进行农业结构调整、实施可持续发展利用土地资源提供借鉴,而且对丰富和完善土地质量地球化学评价体系也具有重要意义。 展开更多
关键词 土壤PH值 土地质量 土壤 地球化学评价 速效钾
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广西桂林岩溶区近现代沉积物的分子有机地球化学特征及其古气候古环境指示意义
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作者 陈巧文 潘银华 廖玲玲 《地球化学》 北大核心 2026年第1期107-120,I0010-I0012,共17页
本研究采用分子有机地球化学方法,对广西桂林岩溶区近现代沉积物中的有机质组成、有机碳同位素(δ^(13)C_(org))组成及生物标志化合物进行分析,并探讨有机质来源、类型以及古气候和沉积环境的演变规律。结果表明,桂林岩溶区沉积物的有... 本研究采用分子有机地球化学方法,对广西桂林岩溶区近现代沉积物中的有机质组成、有机碳同位素(δ^(13)C_(org))组成及生物标志化合物进行分析,并探讨有机质来源、类型以及古气候和沉积环境的演变规律。结果表明,桂林岩溶区沉积物的有机质丰度总体较低,但含有丰富的生物标志化合物信息。沉积物中正构烷烃呈单峰型分布,主要碳数范围为n-C_(14)~n-C_(31),显示以浮游藻类和细菌为主的输入特征;正构烷烃、萜烷和甾烷的相关分子指标表明,桂林岩溶区近现代沉积物中陆源高等植物相对贡献逐渐增加,与沉积相变化趋势具有良好对应关系。沉积有机质的δ^(13)C_(org)分析结果显示,有机质主要来源于菌藻类低等生物和陆生C_(3)植物。结合生物标志化合物与δ^(13)C_(org)分析,本研究揭示过去300多年间桂林地区的气候环境经历由暖湿向冷干的演变过程。岩溶区沉积有机质对区域气候变化表现出高灵敏度响应特征,能够从年际–十年际尺度上重建古气候与古环境,对预测和应对未来气候变化具有重要意义。 展开更多
关键词 生物标志化合物 近现代沉积物 桂林岩溶区 古气候 古环境
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胶东笏山金矿床成矿时代和成因探讨:独居石年代学和地球化学证据
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作者 田杰鹏 王金辉 +9 位作者 王来明 任天龙 王立功 张文 孙斌 于晓卫 王英鹏 郭艳 张贵丽 祝培刚 《地学前缘》 北大核心 2026年第2期163-180,共18页
笏山金矿是胶东栖霞地区新发现的一个大型金矿,金资源量达30余t。矿体产出于新太古代祝家夼组黑云变粒岩和TTG质片麻岩中,受北北东向的西林—陡崖断裂控制。笏山金矿床具有独特的两期金矿化特征,即早期黄铁绢英岩化和晚期石英黄铁矿多... 笏山金矿是胶东栖霞地区新发现的一个大型金矿,金资源量达30余t。矿体产出于新太古代祝家夼组黑云变粒岩和TTG质片麻岩中,受北北东向的西林—陡崖断裂控制。笏山金矿床具有独特的两期金矿化特征,即早期黄铁绢英岩化和晚期石英黄铁矿多金属硫化物重晶石矿化。早期矿化中可见热液独居石与石英黄铁矿脉共生。石英黄铁矿脉中热液独居石SHRIMP U-Pb测年结果为(119.5±3.3)Ma,代表了笏山金矿的成矿早期时间,属于早白垩世,与胶东地区大规模的金矿成矿事件峰值较为一致。黄铁矿微量元素组成结果指示成矿流体主要来源于岩浆流体,原位S同位素结果显示:晚期黄铁矿的δ^(34) S值(平均值为6.75‰)普遍低于早期黄铁矿(平均值为7.26‰),这反映了随着成矿作用的进行,氧化作用加深。早白垩世时期(约120 Ma),胶东地区区域构造体制从挤压向伸展环境转换,引发了大规模的岩浆活动和热液成矿作用,伸展构造为成矿流体的减压和金的沉淀提供了有利条件。石英H-O同位素研究表明成矿后期,成矿流体中混入了大气水,导致流体的δ^(18) O和δD值降低。结合近年来已有的研究成果认为:古太平洋板块向欧亚板块俯冲,构造体制由挤压向伸展转换,地壳伸展程度控制了金成矿强度。 展开更多
关键词 独居石 SHRIMP U-Pb定年 原位微量元素 原位S同位素 H-O同位素 笏山金矿床
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难熔元素同位素定年和示踪分析技术新进展
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作者 许继峰 储著银 +4 位作者 李杰 刘金高 王桂琴 李超 高炳宇 《岩石学报》 北大核心 2026年第1期361-372,共12页
Pt-Os、Hf-W和Re-Os同位素是难熔元素中三个重要放射性同位素体系,其在探究地球深部核幔物质循环、精确限定金属矿床成矿时代、揭示富有机质沉积岩(含油气藏样品)的年龄和物质来源等领域不可或缺。但现有同位素分析技术仍存在诸多不足,... Pt-Os、Hf-W和Re-Os同位素是难熔元素中三个重要放射性同位素体系,其在探究地球深部核幔物质循环、精确限定金属矿床成矿时代、揭示富有机质沉积岩(含油气藏样品)的年龄和物质来源等领域不可或缺。但现有同位素分析技术仍存在诸多不足,难以满足高精准分析的需求,迫切需要发展新技术提升测定精准度和分析效率。本文介绍了研究团队近年来在建立和革新难熔元素同位素体系分析技术方面的重要进展:(1)创建了不同于传统的多卡瑞斯管(Carius)Pt-Os同位素分析技术——锑试金Pt-Os同位素高精度分析新技术;(2)革新了两项W同位素高精度分析技术;(3)优化了金属矿床硫化物Re-Os同位素分析技术,提升了金属矿床年龄测定的定年精度;(4)完善了针对富有机质沉积岩(含油气藏样品)的准确定年和成因示踪技术,定年精度已达国际最佳水平。本文还对Pt-Os、Hf-W和Re-Os同位素体系分析技术未来研发方向提出了展望。 展开更多
关键词 Pt-Re-Os同位素 W同位素 分析技术 金属矿床 富有机质沉积岩
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陆相湖盆高盐度对伽马蜡烷生成的抑制机制
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作者 赵子斌 王晓梅 +4 位作者 侯读杰 侯卫国 张坤 刘诗局 Ralf LITTKE 《地学前缘》 北大核心 2026年第2期493-502,共10页
伽马蜡烷传统上被认为是一种与水体分层密切相关的C 30三萜类生物标志物,并将这种分层性与盐度紧密关联。但高盐度水环境沉积物中伽马蜡烷缺失的机制仍不明确。本研究以德国南部中新世诺德林根(N rdlinger Ries)湖相页岩为对象,通过矿... 伽马蜡烷传统上被认为是一种与水体分层密切相关的C 30三萜类生物标志物,并将这种分层性与盐度紧密关联。但高盐度水环境沉积物中伽马蜡烷缺失的机制仍不明确。本研究以德国南部中新世诺德林根(N rdlinger Ries)湖相页岩为对象,通过矿物学、有机地球化学(总有机碳、总硫、生物标志化合物、干酪根元素和热解分析)等多指标综合研究,揭示了伽马蜡烷的保存与水化学环境控制的微生物活动间的关联。结果表明:湖盆水体古盐度演化经历了中盐度→超咸水→中盐度→淡水的变化,但伽马蜡烷丰度在相对低、高盐度下与盐度分别呈现出正、负向协同演化关系。淡水-正常海、弱氧化-弱还原条件下(盐度<40‰,剖面中、上部),伽马蜡烷丰度与水体分层性、盐度呈正相关关系。中盐度-超咸水、强还原条件下(盐度>40‰,剖面中、下部),因水化学环境改变(盐度、缺氧度增大)引发的食物链断裂(伽马变形菌门等原核生物减少),导致纤毛虫活性受抑制,进而降低伽马蜡烷生成和反硝化作用强度。同时,伽马变形菌衰亡削弱了硫酸盐还原菌的增殖,抑制有机质硫化过程,表现为有机硫含量与热解T max值的协同变化。研究证实,伽马蜡烷的保存不仅依赖水体分层,更受控于微生物群落的生态响应,为高盐湖盆中伽马蜡烷地质意义的复杂性与局限性提供了新解释。 展开更多
关键词 伽马蜡烷 水体分层 超咸水 硫酸盐型湖盆 陆相盆地
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南祁连柴达木山与锡矿化共生花岗岩的成因及成矿背景、勘查意义
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作者 王秉璋 王强 +5 位作者 王涛 焦和 李五福 权朝军 王春涛 赵子送 《岩石学报》 北大核心 2026年第1期71-98,共28页
在南祁连构造带西段柴达木山地区新发现的额里肯达云英岩型锡矿床表明,该区具备寻找大规模锡矿床的可能。然而,该地区与锡矿化密切相关的花岗岩的时代与成因、成矿地质环境和找矿前景并不清楚。本文报道了柴达木山新发现的额里肯达锡矿... 在南祁连构造带西段柴达木山地区新发现的额里肯达云英岩型锡矿床表明,该区具备寻找大规模锡矿床的可能。然而,该地区与锡矿化密切相关的花岗岩的时代与成因、成矿地质环境和找矿前景并不清楚。本文报道了柴达木山新发现的额里肯达锡矿床相关的花岗岩的地质、地球化学特征和形成时代。额里肯达花岗岩不含暗色铁镁质微粒包体和捕虏体,暗色矿物为黑云母(<5vol%),含极少量白云母和电气石。LA-ICP-MS锆石、独居石和锡石U-Pb定年确定花岗岩成岩时代为436~434Ma,锡矿床成矿年龄为435~432Ma,均为早志留世。额里肯达花岗岩主量元素组成具有高SiO_(2)和Na_(2)O+K_(2)O,低CaO、MgO和Fe_(2)O^(T)_(3)等特征,属于弱过铝质。其微量元素组成具有典型的“海鸥型”球粒陨石标准化配分模式图,并具高Rb/Sr(11.4~133)和Rb/Ba(1.77~115)比值以及低Zr/Hf(19~30)和Nb/Ta(4.8~9.2)比值。其锆石ε_(Hf)(t)值介于-10.49~-5.18,二阶段模式年龄为2.08~1.74Ga,全岩ε_(Nd)(t)值为-9.15~-8.34,Nd模式年龄(t_(DM2))为1.93~1.86Ga。额里肯达花岗岩展示了高分异花岗岩的特征,其岩浆母源主要来自形成于同碰撞构造环境下的古元古代地壳,热源可能与俯冲板片断离或回撤导致的幔源岩浆底侵相关。额里肯达花岗侵入体是该地区云英岩型锡矿床成矿物质的来源,而与额里肯达花岗岩锆石Hf同位素组成相似的、具高分异特征的早志留世花岗岩在柴达木山分布广泛。近期柴达木山地区矿产调查评价和勘查工作在该地区发现了大量与这些早志留世花岗岩伴生的锡矿床或矿点,这表明该区锡成矿潜力巨大,“柴达木山锡矿矿集区”的雏形已经显现。 展开更多
关键词 勘查意义 成矿背景 岩石成因 锡矿 柴达木山 南祁连带
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青海牛苦头矿区印支期岩浆岩成矿时代、演化、成因及其成矿作用
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作者 王新雨 杨海 +4 位作者 苏慧敏 王书来 祝新友 刘家军 葛藤菲 《岩石学报》 北大核心 2026年第1期99-122,共24页
牛苦头矽卡岩型多金属矿床位于东昆仑造山带祁漫塔格地区的中段,是该区域近年来发现的大型铅锌多金属矿床之一。先前研究认为,牛苦头矿区成矿以中-晚泥盆世铅锌成矿作用为主,然而近年来在矿区西南部发现了印支期岩浆岩以及与之相关的成... 牛苦头矽卡岩型多金属矿床位于东昆仑造山带祁漫塔格地区的中段,是该区域近年来发现的大型铅锌多金属矿床之一。先前研究认为,牛苦头矿区成矿以中-晚泥盆世铅锌成矿作用为主,然而近年来在矿区西南部发现了印支期岩浆岩以及与之相关的成矿作用。为查明矿区印支期岩浆岩演化与成矿作用之间的关系,本文通过对印支期岩体岩相学、锆石与石榴子石LA-ICP-MS年代学、全岩主微量元素、锆石Lu-Hf同位素分析,查明矿区印支期岩浆岩年代学、演化特征、岩浆岩成因以及源区性质。结果表明,印支期岩体由辉长闪长岩、闪长岩、花岗闪长岩、斑状花岗岩组成,形成于225.4±1.4Ma~224.0±1.2Ma;而石榴子石矽卡岩中石榴子石形成于228.9±2.4Ma~219.5±0.9Ma。二者形成时代基本一致,表明成岩与成矿的耦合,进一步证实了牛苦头矿区印支期成矿作用的存在。地球化学特征表明,印支期岩体均属于高钾-钙碱性系列,稀土元素均表现出轻稀土富集,重稀土亏损,均表现出富集大离子元素,亏损高场强元素。(辉长)闪长岩、花岗闪长岩、斑状花岗岩,准铝质,均为I型花岗岩成因。相较于闪长岩类岩石,斑状花岗岩轻重稀土分异程度更明显,δ_(Eu)负异常更明显,主微量元素也显示出更高的分异和演化程度;其ε_(Hf)(t)值在-4.51~5.55之间,t DM2为897~1454Ma(平均值为1192Ma)。综合分析认为,印支期岩浆岩为壳幔混合作用成因,印支期斑状花岗岩由(辉长)闪长岩、花岗闪长岩结晶分异而形成,其演化程度更高,为直接成矿岩体。结合区域印支期岩浆岩对比研究,本文认为牛苦头印支期岩体可能在230~220Ma后碰撞背景下由加厚下地壳(古老地壳)部分熔融形成的壳源岩浆与幔源岩浆混合而形成。印支期成矿时代、岩浆岩演化与成因的研究可为牛苦头矿区成矿规律与成矿预测研究提供科学依据,进而为牛苦头矿区找矿打开新的思路。 展开更多
关键词 石榴子石和锆石年代学 耦合 印支期岩浆岩 高演化花岗岩 LU-HF同位素 祁漫塔格成矿带
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吉林-黑龙江洋形成与演化过程:岩石学和年代学的制约
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作者 赵亮亮 周建波 +2 位作者 赵国春 崔建军 袁波 《岩石学报》 北大核心 2026年第1期225-249,共25页
中国东北地区古亚洲洋与古太平洋构造叠加与转换的过程存在着很大的争议,而位于吉黑东部地区的吉林-黑龙江高压变质带记录了这一地质过程。本文针对依兰和萝北地区黑龙江杂岩开展了岩石学、地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年的专... 中国东北地区古亚洲洋与古太平洋构造叠加与转换的过程存在着很大的争议,而位于吉黑东部地区的吉林-黑龙江高压变质带记录了这一地质过程。本文针对依兰和萝北地区黑龙江杂岩开展了岩石学、地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年的专项工作,结合吉黑高压带研究最新进展,为探讨吉黑东部地区两大构造域叠加与转化过程提供关键证据。地球化学研究表明依兰地区的蓝片岩原岩为亚碱性玄武岩,形成于洋岛环境。LA-ICP-MS锆石U-Pb分析分别获得了依兰地区251±2.7Ma和268±2.5Ma的蓝片岩原岩年龄和260±12Ma和251±4Ma的绿片岩原岩年龄,及萝北地区259±3.1Ma、264±13Ma的角闪石片岩和钠长石角闪石片岩的原岩年龄。针对吉黑高压带中变质单矿物Ar-Ar年龄统计显示,变质单矿物具有~185Ma峰期年龄,应代表黑龙江蓝片岩相变质作用的时代。上述研究揭示了佳木斯与松辽地块之间的吉林-黑龙江洋的打开时间为中二叠世至晚二叠世(268~251Ma),闭合时间发生在早侏罗世(峰期185Ma)。吉林-黑龙江洋具有自西向东渐进式闭合、消亡的趋势,导致张广才岭杂岩(260~194Ma)早于黑龙江杂岩(256~185Ma)形成和就位。早侏罗世(194~185Ma)张广才岭杂岩带率先就位于松辽地块东缘,早-中侏罗世之后(~185Ma)黑龙江蓝片岩带就位于佳木斯地块西缘。早侏罗世(194~185Ma)为吉黑高压带形成与就位时代,也是古亚洲洋闭合和古太平洋俯冲启动的关键地质时期,即两大构造域叠加与转换的时代。 展开更多
关键词 吉林-黑龙江高压变质带 LA-ICP-MS锆石U-PB测年 蓝片岩相变质时代 张广才岭杂岩 闭合时限
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辽东鸭绿江金成矿带长甸金矿床成因:黄铁矿原位S-Pb同位素和微量元素证据
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作者 俞炳 曾庆栋 +4 位作者 杨进辉 张晓飞 王珺璐 李逢春 陈辉 《地学前缘》 北大核心 2026年第2期181-194,共14页
长甸金矿床是辽东鸭绿江金成矿带上一处石英脉型金矿床(>1 t@2.90×10-6),金矿体呈脉状赋存于片麻状黑云母花岗岩体内。以往的工作主要为基础地质调查,尚未对长甸金矿床开展过系统的矿床学研究,这极大地制约了长甸金矿床成矿物... 长甸金矿床是辽东鸭绿江金成矿带上一处石英脉型金矿床(>1 t@2.90×10-6),金矿体呈脉状赋存于片麻状黑云母花岗岩体内。以往的工作主要为基础地质调查,尚未对长甸金矿床开展过系统的矿床学研究,这极大地制约了长甸金矿床成矿物质和成矿流体来源、矿床成因类型等认识。本文开展了野外基础地质调查,对与金成矿密切相关的黄铁矿开展激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry,LA-ICP-MS)微量元素和激光剥蚀多接收电感耦合等离子体质谱仪(Laser Ablation Multi-Collector Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry,LA-MC-ICP-MS)S-Pb同位素分析工作。黄铁矿原位S同位素测试结果表明其δ^(34)S值为6.6‰~8.2‰,略高于地幔/岩浆硫值,与盖县组δ^(34)S值范围重叠,推断硫主要来源于岩浆硫,有少量盖县组硫源混入。黄铁矿原位Pb同位素测试结果显示其^(208)Pb/^(204)Pb、^(207)Pb/^(204)Pb和^(206)Pb/^(204)Pb值分别为38.190~39.576、15.528~15.928和17.374~17.803,表明铅主要来源于下地壳,有盖县组铅源混入。黄铁矿原位微量元素测试结果显示其有较高的Co/Ni值(0.32~2.57)和Te/Au值(>10),较为富集Co、Ni、As、Ag、Te、W、Bi和Pb等元素,表明初始流体来源为岩浆热液,盖县组通过强烈的水岩反应将大量成矿元素带入金成矿。综合研究表明,长甸金矿床属岩浆热液型金矿床,金成矿与早白垩世岩浆作用密切相关。 展开更多
关键词 长甸金矿床 鸭绿江金成矿带 S-Pb同位素 微量元素 辽东半岛
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基于标样推荐年龄的^(190)Os稀释剂含量标定方法
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作者 范晓蕊 许继峰 +5 位作者 田亚妹 曾云川 李杰 孙胜玲 余红霞 李政林 《岩石学报》 北大核心 2026年第1期373-382,共10页
铼-锇(Re-Os)同位素体系是金属矿床与沉积地层等直接定年及成因示踪的关键技术,同位素稀释-负离子热电离质谱法(ID-N-TIMS)为目前应用最广泛的分析手段。其中,^(190)Os稀释剂组成的准确性是保障定年结果可靠性的关键,但实验室标定后的^(... 铼-锇(Re-Os)同位素体系是金属矿床与沉积地层等直接定年及成因示踪的关键技术,同位素稀释-负离子热电离质谱法(ID-N-TIMS)为目前应用最广泛的分析手段。其中,^(190)Os稀释剂组成的准确性是保障定年结果可靠性的关键,但实验室标定后的^(190)Os稀释剂含量易受温度波动、溶剂挥发等外部物理因素影响发生漂移。为此,本研究建立了一套快速高效的稀释剂含量校正方法,以黄龙铺辉钼矿标样(GBW04435;HLP)推荐年龄为核心的溯源校正法,并通过Os标准溶液反稀释法进行反向验证。实验结果表明,基于推荐年龄和原始模式年龄校正^(190)Os稀释剂含量时,校正因子的加权平均值分别为1.057±0.010(95%置信水平)和1.054±0.012(95%置信水平),对应的^(190)Os稀释剂含量加权平均值分别为(112.46±1.06)×10^(-9)和(112.14±1.28)×10^(-9)。Os标准溶液反稀释校正结果显示,^(190)Os稀释剂含量为(111.28±1.28)×10^(-9),该值与推荐年龄校正结果在2σ误差范围内基本吻合。该主辅结合的校正方法为稀释剂组成验证提供了简便高效的解决方案,借助辅助校准机制显著降低了偶然误差。相较于传统方法,其大幅缩短了^(190)Os稀释剂二次标定的时间与成本,显著提升了辉钼矿Re-Os同位素定年的准确度和重现性。需要说明的是,本方法以稀释剂完成传统标定为前提,现阶段主要用于实现标定后^(190)Os稀释剂含量的系统性简易校正,若需进一步提升定年的精度与准确度,仍需结合^(190)Os稀释剂的传统精细标定流程。 展开更多
关键词 RE-OS同位素定年 辉钼矿 ^(190)Os稀释剂含量 校正因子
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川西北邱家河组黑色页岩的有机碳–氮–硫同位素组成:南华盆地早寒武世烃源岩沉积特征与油–源对比
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作者 王素素 贾望鲁 +2 位作者 陈键 李进步 彭平安 《地球化学》 北大核心 2026年第1期93-106,共14页
埃迪卡拉纪–寒武纪过渡时期是地球历史上生物演化和古海洋化学环境变化的关键阶段,黑色页岩的有机同位素组成不仅能够记录古海洋的沉积地球化学特征,还可用于区域油–源对比。川西北龙门山断裂带广泛分布储层沥青,偏轻的C同位素组成指... 埃迪卡拉纪–寒武纪过渡时期是地球历史上生物演化和古海洋化学环境变化的关键阶段,黑色页岩的有机同位素组成不仅能够记录古海洋的沉积地球化学特征,还可用于区域油–源对比。川西北龙门山断裂带广泛分布储层沥青,偏轻的C同位素组成指示其主要来自下寒武统烃源岩。扬子地块南华盆地下寒武统幸运阶–第三阶发育多个烃源岩层段,但川西北地区报道的下寒武统烃源岩多为第二阶晚期–第三阶筇竹寺组,与沥青分布区相距较远。本研究分析距沥青分布区较近的广元市关庄剖面邱家河组黑色页岩的有机碳–氮–硫和黄铁矿硫的同位素组成,力图深入揭示下寒武统幸运阶–第二阶早期古海洋沉积地球化学特征的动态变化,并进一步限定区域储层沥青的来源。结果表明,该时期有机碳–氮–硫同位素的变化大致分为两个阶段:由早期高δ^(13)C、高δ^(15)N和低δ^(34)S值特征逐渐演化为中–晚期低δ^(13)C、低δ^(15)N和高δ^(34)S值特征,黄铁矿硫与有机硫同位素组成的变化趋势基本一致。这一变化规律总体反映古海洋中缺氧水体扩张,伴随硝酸盐可利用性降低和细菌硫酸盐还原作用增强,同时初级生产者类型由光能自养生物为主逐渐变为化能自养生物为主。与区域内储层沥青的对比结果表明,泥盆系和侏罗系储层沥青可能来自邱家河组和郭家坝组等多套下寒武统烃源岩,而寒武系和志留系储层沥青可能还存在其他古老地层的贡献。邱家河组黑色页岩厚度大且有机碳含量高,是区域内埃迪卡拉系–下寒武统中值得关注的一套重要烃源岩。 展开更多
关键词 有机碳–氮–硫同位素 邱家河组 早寒武世 沉积环境 储层沥青 龙门山断裂带 川西北
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古特提斯向古太平洋构造体制转换:来自云开地块西部显生宙长英质岩浆作用记录
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作者 武凯旋 郭锋 赵亮 《岩石学报》 北大核心 2026年第1期139-168,共30页
华南云开地块长英质岩浆作用记录了古特提斯构造域向古太平洋构造域转换的关键信息。本研究通过对云开地块西部显生宙长英质火成岩开展了详细的锆石U-Pb定年、全岩地球化学及Sr-Nd-Hf-O同位素分析,识别出四期岩浆事件。晚奥陶-早志留世(... 华南云开地块长英质岩浆作用记录了古特提斯构造域向古太平洋构造域转换的关键信息。本研究通过对云开地块西部显生宙长英质火成岩开展了详细的锆石U-Pb定年、全岩地球化学及Sr-Nd-Hf-O同位素分析,识别出四期岩浆事件。晚奥陶-早志留世(456~436Ma)以I型花岗岩类为主,源区主要为早元古代基底[全岩ε_(Nd)(t)=-10.4~-5.7,t_(DM2)(Nd)=1.64~2.03Ga;锆石ε_(Hf)(t)=-11.0~-7.8,t_(DM2)(Hf)=1.91~2.12Ga,δ^(18)O>7.5‰],形成于碰撞后伸展环境。晚二叠世(254~253Ma)发育了高温S型花岗岩与流纹岩[全岩ε_(Nd)(t)<-5.0,ε_(Hf)(t)=-9.7~-6.2,δ^(18)O=7.9‰~9.2‰],记录了古特提斯洋闭合过程中的超高温地壳熔融事件。侏罗纪(182~155Ma)表现出类似双峰式的岩浆组合(低硅正长岩-二长岩与高硅花岗岩),ε_(Hf)(t)显著增高(-5.0~+0.8),代表了古太平洋俯冲引发的新生弧地壳与古老地壳混合源区的熔融产物。早白垩世(132~127Ma)岩浆以出现高ε_(Hf)(t)(+1.4~+8.4,t_(DM2)(Hf)=0.64~1.09Ga)与低δ^(18)O(6.0‰~6.5‰)的高硅流纹岩和A型花岗岩为特征,揭示了古太平洋俯冲板片后撤导致的弧地壳熔融和增生事件。锆石Hf-O同位素演化表明[(ε_(Hf)(t)从-11.0升至+8.4,δ^(18)O从>8‰降至6.0‰],岩浆源区从古特提斯构造域的古老地壳逐步转向古太平洋俯冲相关的新生弧壳。结合区域构造演化历史,早侏罗世(约190~180Ma)是构造体制转换的关键期,与古太平洋板块初始俯冲时间(约200~180Ma)及沉积盆地转向(从东西转变为北东向)相耦合。本次研究结果为揭示华南陆缘构造演化及东亚多板块相互作用提供了重要岩石地球化学约束。 展开更多
关键词 构造体制转换 岩石地球化学 长英质火成岩 显生宙 云开地块
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