中国区域地质研究的十大进展

今年，欣逢中国地质学会成立100周年，特以此文恭贺中国地质学会百年来所取得的光辉成就和对中国地质事业发展做出的卓越贡献。2008年，中国地质调查局下达了重编中国区域地质志的科研项目。经过十多年志书的编写获得了诸多创新性的区域地质研究成果，主要成果可以概括为十个方面：① 大幅度地提高了全国地质研究程度和地质科技水平；② 提出发展洋板块地质的学术思想，初步建立了洋板块地质构架； ③ 地层研究取得重要新进展，完成全国显生宙构造- 地层区划和地层格架研究； ④ 开启了蛇绿岩研究新思路，拓宽了蛇绿岩研究范围； ⑤ 前寒武纪地质研究获颠覆性科学成果，阐明了太古宙地壳演化规律，提出中—新元古界新的划分方案； ⑥ 取得多项岩浆岩创新性科研成果，建立了中国及邻区侵入岩时空演化格架；⑦ 中国地质构造研究获突破性进展；⑧ 地球深部探测研究步入国际先进行列，建立了全方位“深地”探测研究科技支撑体系；⑨ 为资源环境评价开辟了新方向，海洋地质与第四纪地质调查研究取得长足进展； ⑩ 探索了地质图件研编新模式，总结了地质制图的基本经验。     

月球虹湾幅(LQ-4)地质图的编制

应用中国首次月球探测工程所获得的嫦娥一号(Change-I)CCD影像数据、干涉成像光谱数据、数字高程模型(DEM)数据和数据分析处理结果等资料,开展了虹湾—雨海地区区域地质综合研究。通过对月球撞击坑及溅射堆积物分析,以及地层单元划分、构造单元划分、岩石类型划分、年代学和月球演化历史的集成分析,依据月坑的形态特征、充填物的多少和保留的程度等,将月球撞击坑划分出7种类型11个亚类,并将月球撞击坑堆积物系统划分为6种类型9个堆积岩组。根据TiO2的含量、分布及影像特征,将月海、月陆玄武岩划分为高钛玄武岩、中钛玄武岩和低钛玄武岩。应用ArcGIS地理信息系统,试点编制了1∶250万月球典型地区——虹湾幅(LQ-4)地质图,并建立了空间数据库,探索制定了月球数字地质图编制技术规范、流程和方法,为中国下一步应用嫦娥二号数据开展"全月球地质图"编制,以及未来其他天体的区域地质综合研究与地质编图工作奠定了基础。     

基于DEM数据的构造地质图三维化的实现——以湖南省为例

选择地形地貌比较复杂、地质构造比较发育的湖南省为研究对象,采用SRTM DEM为DEM数据源,经过数据处理、投影转换和MapGIS、ArcGIS数据格式的相互转换,以及湖南省构造地质图在DEM上的叠加,实现了湖南DEM三维构造地质图的制作。将二维构造地质图转向三维空间,使图件在确保专业性的基础上具备立体感和层次感,并表达出实际的地形地貌特点,从而缩短一般工程技术人员构造地质图的读图时间并提高读图质量,具有较大的应用价值。     

华北克拉通南缘官道口群和洛峪群的年代学研究新进展——来自凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄的新证据

华北克拉通南缘结晶基底之上广泛发育中-新元古代(1800～542Ma)盖层岩系,但由于缺少精确的同位素年龄数据,其地层划分和对比方案一直存在较大的争议。本次工作在河南省栾川县龙家园组底部和下部各发现了一套凝灰岩,进而获得了1594±12Ma和1541±8Ma的SHRIMP锆石U-Pb年龄,首次精确标定了该地区龙家园组的形成时限,该组底界的时代接近1600Ma。龙家园组沉积时代为中元古代蓟县纪最早期;在河南省汝阳、汝州、鲁山地区的洛峪口组凝灰岩中获得了1596±7Ma、1596±15Ma、1608±17Ma和1620±16Ma的SHRIMP锆石U-Pb年龄,进一步精确标定了洛峪口组的形成时代,洛峪口组形成于长城纪的末期。结合汝阳群云梦山组碎屑锆石U-Pb年龄结果,汝阳群-洛峪群的形成时限约为1700～1600Ma。官道口群应是汝阳群之后的地层系统,而不是早前认为的与之同期的地层。     

月球第谷区域内“冻融地貌”的发现

随着月球探测的不断深入,月球上是否有水或水冰的存在已引起开展行星和月球研究的科学家们的高度关注。以往的研究多偏重于仪器的探测,以及极少量的样品测试分析,结果并不令人满意。我们通过对月球高分辨率的卫星影像资料的详细解析,从水和水冰形成的特有的地貌类型——冻融地貌入手,发现月球上存在大量由冻融作用产生的与地球相似的"冻融地貌"类型,主要有:冻融泥流、冻胀丘、冻胀脊、冻胀裂隙、热融塌陷、热融滑坡等,并且以哥白尼纪的第谷月坑及周边保留最多、最好和最完整。这些"冻融地貌"的发现,对探讨月球上是否曾经存在水或水冰,以及进一步开展月球形成演化等科学问题的研究具有重要意义。     

扬子西南缘中-新元古代两期岩浆活动年代学及地质意义

扬子陆块西南缘发育一系列中-新元古代岩浆岩，对认识扬子陆块构造演化具有重要意义.对会理地区天宝山组流纹岩和盐边地区辉长岩进行SHRIMP锆石U-Pb年代学、地球化学研究.天宝山组流纹岩时代为1 011.9±8.9 Ma，辉长岩时代为910.6±4.7 Ma.天宝山组流纹岩具有高硅、高FeO_t/MgO、高钾等特征；稀土含量（∑REE=292×10-6~401×10-6）较高，表现出轻稀土富集重稀土弱亏损的特征[（La/Yb）_N=1.77~6.74]，Eu负异常明显（δEu=0.43~0.56），与A型花岗岩相似；天宝山组流纹岩来自古老的地壳物质的部分熔融，形成于大陆裂谷环境.盐边群辉长岩稀土含量（∑REE=54×10-6~98×10-6）较低，轻重稀土分异较弱[（La/Yb）_N=1.46~4.72]，Eu具有轻微的异常（δEu=0.81~1.31）；岩石具有明显的Nb-Ta、Ti负异常，无Zr-Hf正异常；地球化学数据显示辉长岩来自被俯冲板片释放的流体/熔体交代的地幔楔部分熔融，形成于岛弧环境.两期岩浆活动指示了扬子西南缘1 000~910 Ma之间构造动力学背景发生了转变，由伸展背景转变为挤压背景.      

江南造山带东段新元古代登山群年代学及大地构造意义

为探讨江南造山带东段新元古代构造演化机制，对江南造山带东段登山群砂岩及火山岩进行锆石U-Pb年代学及地球化学研究.SHRIMP锆石U-Pb定年显示登山群高山组凝灰岩年龄为855.5±8.2 Ma，叶家组流纹岩年龄为798.1±7.8 Ma.地球化学数据显示高山组砂岩物源区为大陆岛弧，形成于弧后盆地；叶家组火山岩为双峰式火山岩，流纹岩轻稀土富集，重稀土亏损；高FeOt/（FeOt+MgO）和Ga/Al值、低CaO、MgO，ε_Hf（t）值为7.9~10.9，富集Ba、Th、U等大离子亲石元素和高场强元素，强烈亏损Sr、P、Ti的特征显示其为典型的A型花岗岩，来自初生地壳的部分熔融；玄武岩属拉斑玄武岩系列，具有OIB特征，富集轻稀土及大离子亲石元素，来自软流圈地幔的部分熔融.双峰式火山岩形成于板内伸展背景.年代学及地球化学结果表明新元古代江南造山带东段扬子与华夏板块拼贴时限为855~800 Ma之间.造山结束之后地幔物质上涌，华南板块进入裂谷期.      

桂北地区新元古代地层凝灰岩锆石U-Pb年龄及地质意义

提要：桂西北变质基底四堡群及上覆地层丹洲群之间存在着角度不整合,而丹洲群与南华纪地层之间为平行不整合,说明它们是隶属三个构造域的产物。其地层时代的定位影响着整个江南古陆变质基底地层的对比,也制约着华南地区沉积盖层的地质关系。根据丹洲群合桐组凝灰岩锆石U-Pb年龄(801±3) Ma、拱洞组锆石U-Pb年龄(786±6) Ma、南华系长安组的底界年龄(778±5) Ma和大塘坡组年龄(661±7) Ma,结合从桂北地区四堡群顶部沉积地层中凝灰砂岩获得的锆石U-Pb年龄(842±13) Ma和侵入四堡群火成岩锆石U-Pb年龄(834±4) Ma,将四堡群变质砂板岩明确定为形成于820 Ma之下的地层。该年龄对南华纪地层的区域对比和构造演化都有着重要意义。     

浙江浦江县蒙山地区陈塘坞组在地层柱中的位置 ——来自SHRIMP锆石U-Pb年龄的制约

浙江浦江县蒙山剖面陈塘坞组凝灰岩样品高精度SHRIMP锆石U-Pb年龄分别为825.3Ma±8.1Ma和830Ma±6Ma,结合江绍断裂带以北的赣西地区修水组凝灰岩获得的SHRIMP锆石U-Pb年龄824Ma±5Ma和星子岩群流纹岩中锆石U-Pb年龄825Ma±5Ma,以及庐山筲箕洼组细碧岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄840Ma±6 Ma、流纹岩年龄833Ma±4Ma和831Ma±3Ma,将蒙山剖面陈塘坞组和蒙山组明确定位于820Ma之下,双溪坞群之上的地层单元,从传统的平水群体系中独立出来;并将蒙山剖面陈塘坞组之下的蒙山组枕状玄武岩、细碧岩与庐山地区筲箕洼组枕状玄武岩、细碧岩地层序列对比。陈塘坞组年龄的确定对江绍断裂带区域新元古代地层对比和构造演化具有重要意义。     

江山-绍兴断裂带铁沙街组变流纹岩SHRIMP 锆石U-Pb测年及其意义

隶属华夏北缘、地处江绍断裂带中的铁沙街组变流纹岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄分别为1132 Ma±8Ma,1140 Ma±7Ma,1143 Ma±9Ma和1172Ma±10Ma。同时通过年龄数据探讨位于该断裂带中的田里片岩和周潭群、万源群的构造背景。该年龄数据对限定江绍断裂带区域地层对比和构造演化都有着重要意义。上述锆石U-Pb年龄表明,江绍断裂带（萍-绍断裂带）存在1.1Ga左右孤岛的沉积地层,代表了华夏地块向扬子地块俯冲的中间岛弧,而怀玉地区为弧后拉张盆地;该年龄为江绍断裂带中变质地层的对比提供了可靠的年龄依据。