花岗岩类地质信息的采集与集成——在天水地区花岗岩类调查与研究中的应用
  • 【DOI】

    10.7666/d.y826907

  • 【摘要】

    花岗岩类信息示踪技术,正在成为当代地球科学研究的热点之一。以Chappell和R.White(1974)创立的I-S型成因分类理论为标志,利用花岗岩类示踪地壳的组成、结构与演化的探索进入新的研究时期。此后,地壳重熔说及其建立在地壳重熔说基础之上的地球化学场理论,花岗岩类构造环境分类新理论,花岗岩类的定位机制等研究,取得了一系列新成果。而这些新理论、新成果,其主要技术支撑无不来源于花岗岩类的信息获取... 展开>>花岗岩类信息示踪技术,正在成为当代地球科学研究的热点之一。以Chappell和R.White(1974)创立的I-S型成因分类理论为标志,利用花岗岩类示踪地壳的组成、结构与演化的探索进入新的研究时期。此后,地壳重熔说及其建立在地壳重熔说基础之上的地球化学场理论,花岗岩类构造环境分类新理论,花岗岩类的定位机制等研究,取得了一系列新成果。而这些新理论、新成果,其主要技术支撑无不来源于花岗岩类的信息获取与示踪研究。 花岗岩类蕴藏有丰富的地质信息,是地质学家认识岩石圈,示踪地壳演化的首选地质体。对这些信息示踪,是解决当今大陆地质演化,解决大陆动力学关键问题的主要途径。对这些信息的集成与应用研究,不仅在地球科学研究中具有十分重要的意义,而且是花岗岩类地质理论创新的重要技术支撑。 信息的获取与集成是示踪研究中主要内容。花岗岩类信息主要获取的方法有宏观方法与微观方法,以及对宏观方法和微观方法获得的信息的集成与分析应用。本文提出的花岗岩类地质信息采集系统,为全面、系统、有效和规范性的采集、集成与应用研究提供了可操作性的平台。 天水地区位于祁连造山带和秦岭造山带的接合部位。花岗岩类种类多、分布广泛,主要地质时期和构造演化阶段均有花岗岩体产出,且构造分带性明显,较好地汜录了这一地区地壳结构与演化等重要地质信息。 近年来,在前人信息成果的基础上,作者等在本区进行了较全面的花岗岩类地质信息的采集与调查研究。总的来说,本区大多数花岗岩类的地质信息属于可靠信息类型,其获取信息的理论正确,方法合理,实验室分析方法正确,仪器精度高,取得的信息清晰、全面和准确,并且有极大使用价值的各类信息,是本次信息集成与应用研究的主要信息支撑。 综合分析,天水地区3个岩浆带的花岗岩类地质学信息有明显差异。北秦岭是通过俯冲方式与祁连造山带拼贴(晋宁—加里东期);中秦岭是通过碰撞方式与北秦岭拼贴(海西期);而南带花岗岩类信息示踪,印支期曾有强烈的“开”—“合”构造演化历史。花岗岩类的地质学信息、地球化学信息较好地示踪了本区花岗岩类的源区成分、形成过程与时间,也为本区地壳演化及地质找矿提供了十分重要的信息。区域重力异常图、剩余重力异常图、莫霍面等深线图、航磁异常图,以及重力和电性二维综合剖面图等区域地球物理信息,较好地印证了本区的地壳结构、构造格架和花岗岩类的分布等特征。区域地球化学信息也较好地示踪了花岗岩类的分布,并对部分隐伏花岗岩体有明显的显示。遥感信息对区域性线性构造以及部分花岗岩体分布等提供了一些有参考价值的信息。 通过对这些信息的集成与示踪研究,本文尝试性的构思出花岗岩类的信息采集系统的重要概念,总结出了有关花岗岩类地质信息获取的方法和主要信息类型。并在此基础上,提出了花岗岩类地质信息集成的重要思想、集成方法、集成原则和对集成成果的可操作性表达方式等,并且较好的示踪了这一地区的地壳演化历史、过程,方式等等。信息的集成过程反过来又促进了地质学的深化与再研究认识。这一集成研究的探索,有益于信息学与地球科学研究的有机结合,丰富信息学研究,拓宽信息学在地球科学中的服务与应用,同时也为地质信息的示踪功能奠定了基础。总之,花岗岩类的信息集成研究,可以最大效能地示踪地壳演化历史,解决重大地质问题。 本文的主要成果和创新点是:总结出了“堆积法、分类法、筛选法、浓缩法”等是花岗岩类地质信息集成的基本方法。提出了以“模块化”结构图为主的信息集成成果的表达方式。从研究区实际出发,总结出“独特成因特征的花岗岩类信息集成、不同构造分区的花岗岩类信息集成、相邻构造单元花岗岩类构造配置的信息集成、大型—巨型断裂带花岗岩类信息集成”4大信息集成类型。首次在本区确立了糜暑岭岩体、(武山)温泉岩体和火炎山岩体等3个岩体为岩浆混合花岗岩。研究中获取的岩浆混合信息在示踪本区地壳增生、壳幔相互作用和地壳演化历史有重要作用和意义。通过对温泉岩浆混合花岗岩体的详细研究,首次提出了钼矿的形成是岩浆混合作用的结果,这一重要新认识,今后在本区的找矿实践中具有指导性意义。新获得了一批高精度的稳定同位素示踪信息和同位素年代学信息,解决了众多岩体的源岩、成因以及准确的地质时代。确立了本区3个构造岩浆带的分布特征,总结了5个构造演化期各构造岩浆带在地壳演化过程中的角色和作用。对主要岩体的源岩、成因、侵位时间、演化过程等进行了较全面的讨论与分析。首次在祁连区变质地层中识别出了站沟门片麻状花岗岩、范家渠片麻状花岗岩及元滩河片麻状花岗岩等众多古老变质花岗岩体,在此基础上研究了其地球化学信息,为祁连、秦岭两大构造单元的构造关系和演化过程提供了十分重要的信息。较好地解体了党川一大堡岩基(岩体群);通过分析对比桦树坪岩体、柴家庄岩体、八卦山岩体、天子山岩体、磨扇沟岩体等的地质学信息和地球化学信息,得出它们是同一岩浆作用的产物,进而提出了“柴家庄一八卦山一天子山岩浆带”这一新认识,在区域地质构造研究,尤其在地质找矿中具有重要意义。 收起<<

  • 【作者】

    李永军 

  • 【学科专业】

    地质工程

  • 【授予学位】

    博士

  • 【授予单位】

    长安大学

  • 【导师姓名】

    朱光明

  • 【学位年度】

    2005

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    花岗岩类  信息采集  信息集成  构造演化  天水地区  信息示踪技术  地壳结构演化