1. 取得的成果及认识
1.4.2.1 对沂沭断裂带演化阶段进行了厘定
依据对沂沭断裂带深部构造和浅部构造岩、构造形迹、构造盆地建造和改造特征的论述，将沂沭断裂带的演化划分为四个阶段：诞生阶段（J1）、左行平移阶段（J2-K1）、张扭性裂谷阶段（K1-K2）和挤压断块运动阶段（E-Q）。其在山东境内的最大平移距离约150 km。
1.4.2.2 对沂沭断裂带形成的动力学环境进行了探讨
沂沭断裂带强烈活动的大陆动力学环境起源于中亚-特提斯构造域向滨太平洋构造域转化、太平洋板块的俯冲。在三大板块即华北板块与扬子板块碰撞造山、太平洋板块向NWW俯冲的大背景下，导致了沂沭断裂带的活化并发生左行平移，其最大平移距离超过300 km。新生代则以拉张、挤压（兼扭动）交替进行为特征，形成具裂谷特征的构造格架。
1.4.2.3 对构造演化与成矿关系进行了研究
对各个主要阶段沂沭断裂带的主要构造事件进行了描述，分别探讨了海西-印支运动时期、侏罗纪时期、白垩纪时期、古近纪-新近纪时期和第四纪时期沂沭断裂带的构造表现形式，以及构造对矿产资源的控制作用。其中印支期构造-岩浆活动与铁、铜、金矿有关；燕山早期形成了与碱性杂岩体有关的归来庄式金矿床；燕山晚期经历多次张-压交替构造岩浆活动，岩浆活动不仅发育在断裂带内，在鲁东大面积花岗岩的侵入，带来了丰富的深源金元素，形成胶东金矿床密集区，以焦家式和玲珑式金矿为典型，及与火山碎屑岩、砾岩有关的白垩纪砾岩型金矿床等；喜马拉雅运动则形成了以石油和褐煤（古近纪）、蓝宝石和硅藻土（新近纪）、地下卤水和砂金矿（第四纪）等矿床。
对区内典型金矿包括蚀变岩型、矽卡岩型、石英脉型和潜火山岩型等金矿进行了较为详细的描述，探讨了各自产出的成矿地质背景与构造环境，对金矿成矿机理进行了探讨；对带内（外）铜矿、铅锌矿、铁矿和蓝宝石矿的形成机理和成矿作用进行了探讨，建立了区内构造-沉积-岩浆（火山）-成矿活动时序和成矿系列。
1.4.2.4 探讨了金矿成矿作用
通过对金矿稳定同位素、年代学同位素、包裹体、惰性气体研究，确定了区内金矿的成矿阶段与形成时代，探讨了物质来源。
对区内典型金矿床硫、氢、氧、碳和铅等稳定同位素的研究结果表明：黄铁矿的δ34S值的变化为+2.7‰～+4.4‰，δ18OH值为-1.78‰～4.07‰，δD（SMOW）值为-74‰～-77‰，δ13C平均值为-4.18‰～-5.1‰，铅同位素具有正常铅的特点，说明区内金矿的成矿物质来源于地下深处，成矿流体以岩浆水为主，大气降水为辅。区内金矿的形成主要是岩浆热液加入天水作用的结果，在成矿过程中，大气降水的参与改变了成矿热液的理化条件而发生沉淀形成金矿。
对沂沭断裂带中段两种类型金矿床的方解石、石英包裹体的研究揭示：石英和方解石中包裹体冰点温度变化于-2～-8.6℃之间，对应的盐度质量分数在3.39%～12.39%之间，可分为3.5%～6.5%和8.5%～12.39%两个盐度段，可能代表了两种流体端员组分，即中等盐度的岩浆流体（或深源流体）和低盐度的深循环的大气水流体。包裹体显微测温结果反映了早期以中温石英为代表的早期成矿阶段（260～330℃），以中低温石英和方解石为代表的中期成矿阶段（177～260℃）和以低温方解石为代表的晚期成矿阶段（125～160℃）。
区内的金矿成矿时代采取了K-Ar和单颗粒锆石U-Pb同位素测年，结果表明，本区金矿的形成应在中生代白垩纪，金质来源与燕山期火山-岩浆活动有关。
2. 科学家们取得丰什么的成果
丰硕
3. 井植的以身作则取得了什么样的成果
井植薰非常注意榜样的表率作用，始终严格遵守就业规则。
他自己每天总是提前15分钟内坐到经理办公室里，推迟15分钟下容班。
在井植薰的欲善人、先善己的管理思想指导下，三洋公司实现了多年的愿望，立足于竞争激烈的日本电器界。除了国内有着庞大的制造、销售公司之外，还有33家海外企业分布在22个国家。
4. 取得主要成果
1)针对松散含水层水文地质特点和不同地球物理勘查方法的技术特点、使用条件,并通过在华北(北京潮白河、河北石家庄西马庄、河北保定清苑等)、西北(格尔木地区)和东北(黑龙江林甸地区等)等松散地层的综合物探技术的应用研究,分别建立了不同尺度下、不同埋深含水层空间结构精细探测的物探方法最佳组合技术方案。
2)通过国内外水文测井求取水文地质参数的理论研究,建立了一套地球物理测井资料求取水文地质参数的方法体系,编制了水文地质测井参数计算系统软件并获中华人民共和国国家版权局颁发的计算机软件著作权登记证书。同时开展了复电阻率新技术估算水力传导系数的理论与应用研究,并取得明显效果,为利用物探技术求取水文地质参数提供了新的手段。
3)通过大量的野外数据试验和理论研究,以先进的支持向量回归机理论为核心分别建立了采用不同的地球物理参数预测松散含水层含水量的预测模型,即除了采用含水层空间几何参数(厚度、埋深等)外,分别利用电阻率与激电参数、电阻率与弹性参数预测含水量的模型;并对其关键技术进行研究,形成了一套比较系统的预测理论与体系;编制了松散含水层含水量物探方法预测系统软件并获得中华人民共和国国家版权局颁发的计算机软件著作权登记证书。
4)通过对常规地球物理测井技术的研究,提供了利用常规测井资料预测单井涌水量的技术方法,编制了地球物理测井单井涌水量预测系统软件,并获得中华人民共和国国家版权局颁发的计算机软件著作权登记证书。
5)对建立的预测系统,通过在北京潮白河水源地、石家庄西马庄水源地和内蒙古河套平原五原县水源地等3个重点水源地的含水量预测结果与抽水试验数据对比,预测精度小于27%。达到了研究预期,形成了一种实用的新技术。同时,为了使研究成果具有一定的推广性,在北京潮白河水源地建立公益性科研成果落地示范基地1个。
5. 取得的主要成果及意义
取得的主要成果
本书是在全面总结山东省多年来区域地质调查、地质科研成果的基础上，结合作者20余年来在齐鲁大地从事野外地质工作获得的大量资料，经过深入分析研究编制完成的有关山东省地质构造单元组成、构造环境及其演化的综合性地质成果。本成果对山东省地质构造的研究取得了许多重要进展，其中一些是山东省首创性成果，这些进展主要有：
表1 山东省大地构造单元划分一览表Table1 The tectonic units of Shandong province
注：1—迁淮微陆块，2—德州地块，3—濮阳坳坳，4—济阳坳陷，5—济宁中元古代裂陷盆地，6—沂沭前陆盆地，7—沂水陆核，8—栖霞花岗-绿岩带，9—唐家庄陆核，10—华北板块（鲁东）被动大陆边缘，11—蓬莱震旦纪后继盆地，12—威海-日照岩浆活动带，13—石桥震旦纪上叠盆地，14—鲁东折返带（超高压带），15—苏北折返带（高压带）。
1）首次系统研究了山东省不同时代大地构造环境及其演化，并将山东省的地质构造演化与中国大陆构造演化、全球重大地质事件有机结合起来。按照山东省不同时代大地构造演化的特色将其合理划分为早前寒武纪不成熟陆壳向成熟陆壳转化和陆块碰撞拼合、中新元古代大陆裂解与聚合、古生代海陆变迁、中新生代构造体制转折和岩石圈减薄等4个演化阶段。主要依据每一地质时期岩浆、沉积建造和构造改造的研究，对其进行了大地构造环境的恢复。对岩浆岩进行了系统的主元素地球化学成分投点，结合前人发表的微量元素、稀土元素和稳定同位素地球化学资料，探讨了其岩浆来源，恢复了其大地构造背景，根据不同时代岩浆岩地球化学成分的差别，讨论了大地构造的演化规律；对沉积岩则通过沉积组合、地层格架、构造古地理分析、盆地演化等研究，分析了其形成时的构造环境及演化过程。
2）首次按照板块构造理论结合山东省大地构造演化规律对山东省各地质断代进行了系统的构造单元划分及全省大地构造单元综合划分。将大地构造单元划分为基底构造单元和上叠构造单元，认为Ⅰ级构造单元属中朝陆块和中央造山区；Ⅱ级以下构造单元，基底构造单元划分了三级，上叠构造单元划分了四级。提出了不同级别、不同构造层次构造单元之间的对应、包容或叠合关系。新建立了或命名了渤鲁微陆块、傲徕山岩浆活动带、胶东裂陷盆地、苏鲁裂谷、济宁中元古代裂陷盆地、沂沭前陆盆地、蓬莱震旦纪后继盆地、石桥震旦纪上叠盆地、鲁东被动大陆边缘、蒙阴盆地群等构造单元。
3）新测得了一些高精度的同位素年龄数据和地球化学数据。精确确定了龙莱断裂带的形成时间，详细研究了四海山花岗岩、岚山头花岗质片麻岩、大店石英正长岩、济宁岩群和朋河石岩组的地球化学特征和构造背景。
4）详细研究了古元古代、新元古代、三叠纪、白垩纪四期碱质花岗岩的岩石组合、地质特征、地球化学特点、成因、物质来源和构造环境等。古元古代碱质花岗岩为A2型花岗岩，形成于TTG质花岗岩系和具S型花岗岩特点的二长花岗岩系之后，是鲁西新太古代—古元古代大规模岩浆作用末期的产物；新元古代出现A1型花岗岩，形成于I型和S型双花岗岩之后，是苏鲁造山带新元古代大规模岩浆作用末期的产物；三叠纪碱质花岗岩为A2型花岗岩，形成于幔源—幔源分异的辉长岩—闪长岩和壳源花岗岩之后，是苏鲁造山带三叠纪超高压变质岩折返期的产物；白垩纪碱质花岗岩为A1型和A2型花岗岩，形成I-A型复合花岗岩体，是鲁东中生代滨太平洋大规模岩浆作用末期的产物。四期碱质花岗岩均形成于强烈的岩浆活动和地壳运动阶段后期，指示了伸展拉张构造环境，A1型花岗岩标志着造山作用结束，A2型花岗岩形成于造山后的环境。山东省四期A型花岗岩的厘定，为山东省地壳演化的研究提供了极佳的地质标志。
5）统计分析了早前寒武纪同位素年龄数据，建立了地质演化的重大构造热事件表。主要根据沉积、岩浆建造分析认为：山东中太古代为T1T2组成的不成熟陆壳，经历了由岛弧环境向大陆边缘环境转化的碰撞增生演化过程；新太古代形成了T1T2G1组成的半成熟陆壳，经历了早期的大洋环境到中期的不成熟洋内岛弧环境至晚期的大陆边缘弧的演化过程，提出了泰山岩群下部科马提岩和枕状玄武岩组合为与地幔柱相关的大洋高原构造环境的认识，认为鲁西两期TTG岩系显示了从不成熟洋内岛弧向半成熟的大陆化岛弧转化的特点，代表从初始的玄武质地壳依次转化为半成熟的大陆化地壳的演化过程；鲁西地区新太古代末至古元古代初期大量代表成熟陆壳的G1G1型花岗岩类的出现是华北克拉通基底东部陆块和西部陆块两个微大陆尺度的成熟陆壳构造拼合的结果，形成了S型、I型、A型（GMS组合）相互配套的与碰撞造山演化有关的花岗岩，A型花岗岩形成于造山后岩石圈拉张减薄环境，其出现标志着鲁西地壳已经演化为类似于现代大陆的成熟的刚性地壳。鲁东古元古代的主要特点是发育了一套半稳定-较稳定构造环境下的滨、浅海相沉积建造，形成于裂陷盆地沉积环境，盆地闭合后，出现陆内俯冲作用，古元古代地层发生强烈变形，形成褶皱造山带。
6）根据同位素年龄统计结果，将中—新元古代地质事件分为三个年龄段：1.84～1.72Ga、1.2～1.05Ga和0.9～0.6Ga。认为中元古代是山东大陆地壳的裂解阶段，将其分为两期强烈的裂解事件，早期以济宁裂谷形成和鲁西第一期基性岩墙群为代表，晚期形成了海阳所基性-超基性岩组合所指示的裂谷和鲁西第二期基性岩墙群。沿苏鲁造山带分布的新元古代荣成片麻岩套和月季山片麻岩套是扬子板块与华北板块碰撞过程中大规模岩浆活动的产物，在造山带北西侧形成沂沭前陆盆地；新元古代末期（震旦纪）强烈的造山作用结束，地壳拉张，出现岚山头A1型花岗岩，在造山带北侧出现蓬莱后继盆地，在造山带内部形成石桥上叠盆地。
通过对刚刚完成的山东省深度最大的固体矿产探矿钻孔钻探资料的分析，详细研究了济宁岩群岩石组合、地球化学特征，分析了其形成的构造环境，认为其形成于活动大陆边缘拉张构造背景。通过对朋河石岩组剖面的详细研究，分析了地层结构、层序特征、地球化学特征，确定了其形成的构造背景，认为该套地层具浊积岩特征、存在变质倒转现象、构造叠覆于超高压变质带之上。
7）通过对古生代构造-岩相古地理研究，认为古生代山东省进入构造稳定、全域性构造沉降阶段。鲁西早古生代为陆表海盆地，以形成广泛的碳酸盐台地相沉积为特点，有幔源金伯利岩形成；晚古生代由陆表海环境转化为三角洲环境，最后变为陆相盆地，显示了海陆交替转化的特点。构造岩相古地理分析表明，鲁东北古生代为深度大于鲁西的海相环境，早古生代早期处于被动陆缘盆地环境，晚古生代早中期转化为活动大陆边缘盆地，晚古生代晚期可能构成前陆盆地。
8）综合研究表明，由古亚洲构造域转化为滨太平洋构造域和由挤压环境向拉张环境转变，及广泛的伸展构造、中新生代盆地和岩浆作用，是山东中生代地质构造的突出特点。同位素年龄数据统计表明：山东中生代岩浆岩同位素年龄介于250～60Ma之间，形成3个年龄集中段：230～200Ma、160～140Ma和135～90Ma，白垩纪岩浆活动的峰值年龄在120Ma左右，指示胶东岩石圈减薄的达到峰期，160～140Ma年龄段代表胶东构造体制转变的起始时代。
早中三叠世沿苏鲁造山带发生强烈碰撞造山作用，形成挤压构造体系；侏罗纪以来地壳拉张减薄，形成沂沭断裂及其两侧伴生的羽状断裂系统、棋盘格状断裂系统和多层次拆离滑脱构造系统，产生大量断陷盆地，构成盆山耦合格局。鲁西地区最醒目的格架性构造是北西向的断裂构造及其控制的北西向北断南超中生代盆地，鲁东地区最突出的控制性构造则是总体北东走向的断裂构造及其控制的南断北超中生代盆地，这些构造围绕沂沭断裂带构成羽状分布格局。多层次拆离滑脱构造系统为以金为主的金属矿成矿提供了良好空间。采用胶东地区最新的深部探矿资料，对龙莱断裂进行了研究，确定了其形成时代，认为胶西北三条控矿断裂构造构成一条大型伸展构造带，焦家式、玲珑式、河西式等金矿类型分别受断裂的不同构造部位控制，断裂经历了131.05～123.53Ma和48.57～41.18Ma两个主要活动期，断裂的早期活动年龄与金矿成矿年龄接近。
中生代侵入岩可分为两大阶段，三叠纪侵入岩是超高压变质岩折返过程中形成的具后造山花岗岩特点的花岗岩类侵入岩，有三种不同成因类型，岩石化学成分属于高钾钙碱性系列及碱性系列和钾玄岩系列，末期的宁津所花岗岩具有A2型花岗岩的特点，来源于富集岩石圈地幔源区。侏罗纪—白垩纪形成与古太平洋板块俯冲有关的弧后拉张性质活动大陆边缘特点的火成岩组合，其中鲁东地区侵入岩以发育大量高Ba、Sr和高Sr的壳幔混合源和壳源花岗岩类侵入岩为主，而地球化学特征完全符合埃达克岩标准的只有垛崮山花岗闪长岩，大规模岩浆活动末期出现A1型花岗岩；鲁西侵入岩以发育高镁闪长岩类幔源和幔源分异型侵入岩为主，少量壳源花岗岩。早白垩世火山岩总体为高钾碱钙性岩系，晚白垩世玄武岩属高钛碱性玄武岩系列。岩浆岩的元素-同位素综合示踪指示，由侏罗纪—白垩纪晚期地幔具有由EMⅠ型富集地幔向EMⅡ型富集地幔演变和由富集向亏损或由岩石圈向软流圈演变的趋势。
中生代盆地的展布方向与主要控盆断裂方向一致，盆地中沉积了大量河湖相磨拉石建造和火山喷发-沉积建造，盆地可划分为泛裂陷型、狭窄型裂陷、菱形裂陷三种类型，盆地演化经历了三叠纪—早中侏罗世挤压盆地、晚侏罗世—早白垩世断陷盆地、早白垩世裂谷盆地和晚白垩世坳陷盆地等阶段。
以济阳坳陷和济宁坳陷为代表的新生代拉张盆地、来源于亏损软流圈地幔的钠质碱性玄武岩类和活断层等现象构成了新生代地质构造特点。
成果的主要意义
本次研究通过对山东省沉积、岩浆建造和构造改造的研究，建立了山东省地质构造格架和演化过程，取得的成果具有较广泛的应用前景和社会、经济价值，其意义主要表现在：
一是大幅度提高了山东省基础地质研究程度。以往人们对山东基础地质的研究，多是对局部的地区、孤立的地质事件进行的互不联系的研究。本研究将山东省的地质构造作为有机联系的、统一的整体去研究，并将其置于中国大陆板块和全球构造演化的背景中。这种研究方法很好地解决了山东省构造单元划分、构造演化、构造体制转折的动力学过程等一系列重大基础地质问题，大幅度提高了山东省基础地质研究程度。
二是将大大推动对山东省资源、环境、地质灾害研究的水平。山东省资源分布、地质环境和地质灾害布局具有明显的时空展布规律，如在空间上，胶东以金矿为特色，鲁中分布有较多铁矿和金刚石矿，鲁西北以石油和地热著名，鲁西南主要为煤炭资源；沂沭断裂带东西两侧地质环境和地质灾害特点明显不同。在时间上，煤炭资源主要分布于古生代地层中、金矿主要形成于中生代，石油主要分布于新生代地层中。资源、环境、灾害受地质构造控制明显，重大的地质构造转折事件往往伴随着重要的成矿作用和地质环境、灾害条件的重大变化，如胶东中生代大规模金矿成矿作用的发生时间与中国东部中生代构造体制重大转折时间相吻合。因此，本研究对于正确地认识山东省矿产资源形成和地质环境、地质灾害演化具有重要意义。
三是为推动我国古造山带和大陆动力学研究提供了基础资料。如：鲁西新太古代末—古元古代初碰撞造山带、苏鲁新元古代碰撞造山带、苏鲁中生代碰撞造山带等造山带的厘定，为我国不同时代板块构造运动的研究提供了依据；山东4期A型花岗岩的研究，及各时代相似的GMS花岗岩组合特点，为开展深入的大陆动力学演化研究提出了新的方向；鲁东地区古生代时并非是一直隆升的古陆，而是深度大于大于鲁西的海相环境，这一认识为我们重新认识中国东部古生代板块构造演化提出了启示。总之，山东省境内有丰富多彩的地质构造现象，有全球知名的超高压造山带，是我国古造山带和大陆动力学研究的理想地区之一。本次对该地区地质构造中关键地质问题的深入研究，必将有力的推动我国古造山带大陆动力学研究。
今后进一步研究的方向
地质工作者在实践中已经认识到了山东省地质构造的复杂性和多样化，很难用一种模式、一种机制阐明其演化作用。由于地质作用的复杂性和地质过程的不可复原性特点，导致人们对山东省许多重大地质问题的看法仍存在争议，如鲁西太古宙绿岩带的性质问题、广泛分布的TTG质花岗片麻岩的成因问题、鲁西新太古代末—古元古代初花岗岩带的构造背景问题、苏鲁造山带新元古代花岗岩质片麻岩的成因问题、苏鲁造山带形成时代问题、沂沭断裂的性质和演化问题、中生代岩石圈减薄和鲁东古高原问题、鲁东高Sr花岗岩成因问题等，这些问题均有待于进一步实践、研究和总结。山东省不同时代岩浆岩分布广泛，演化序列较完整，对壳、幔相互作用和大地构造环境指相作用明显，无疑应是今后大地构造环境和演化研究的重点内容，须详细查明太古宙TTG花岗岩、鲁西古元古代花岗岩、中元古代基性岩墙群、苏鲁造山带新元古代花岗岩及鲁东中生代花岗岩等的成因机制、构造背景等。
矿产资源受控于不同的大地构造背景，大地构造单元控制成矿区带分布，地质构造研究是地质找矿和矿产勘查的基础和前提。因此，重要矿产资源形成的地质构造背景研究是今后又一需要重点研究的课题之一。如：虽然前人对胶东金矿进行了大量研究，认为金矿的形成是多阶段、多来源、多成因的，但近年来的研究发现，胶东中生代成矿大爆发事件与早白垩世岩石圈的拉张减薄有关，金矿主要沿拆离或层间滑脱构造带分布，这些发现要求我们从大地构造演化的角度重新审视胶东金矿床形成的构造背景和成因。以往地质工作者对矿床的研究重点是矿床自身的研究，今后应加强其形成背景与环境的研究，以便于科学地总结其成矿规律，为深部找矿提供可靠的依据。
6. 取得什么成果
我国绝大部分人都能取得温饱的水平。
7. 取得的进展和成果
1)建立了符合国际标准的数据质量筛选原则,对研究区主要块体如塔里木、准噶尔、西伯利亚显生宙以来的古地磁极数据进行了筛选,初步建立了研究区质量可靠的显生宙古地磁极数据库,并重点对研究区及邻区白垩纪古地磁极数据进行了筛选。
2)初步建立了塔里木块体显生宙古地磁视极移动曲线,并编制了塔里木块体显生宙古纬度变化图。 由此视极移曲线推测参考点(39°N,84°E)的古纬度和磁偏角可以看出,奥陶纪塔里木位于南半球低纬度区(16.7°S);至志留纪塔里木快速移到赤道以北的中低纬度地区(漂移量达3840 km),同时顺时针旋转了12.5°;志留纪至泥盆纪塔里木块体基本保持稳定;塔里木块体自泥盆纪至晚石炭世向北移动约13° (1400 km),并顺时针旋转了40°,这表明,塔里木块体可能正向北消减到哈萨克斯坦板块之下。 在晚石炭世和中侏罗世之间,塔里木块体北向移动已不存在,但在二叠纪仍发生了26°的顺时针旋转,表明塔里木块体在这一时期与哈萨克斯坦块体的碰撞可能已开始减速。 三叠纪—中侏罗世塔里木块体逆时针旋转了16°。
3)西伯利亚板块与塔里木块体的晚石炭世—二叠纪古纬度在95%置信范围已趋于一致,即两块体在二叠纪前对接缝合,形成天山造山带。
4)华北与塔里木两块体记录的磁偏角是在侏罗纪才比较相近,古地磁极也已在95%误差范围内(朱日祥等,1998),说明两块体间的对接与缝合是在侏罗纪完成的。
5)准噶尔块体石炭纪—二叠纪时已成为一整体连接到劳亚大陆(Laurasia),自石炭纪以后几乎未发生视极移(即南北向净漂移,Sharps et al.,1992)。
6)对白垩纪古地磁极数据进行了初步分析,给出了白垩纪研究区主要块体间的相对运动状态:
准噶尔、塔里木块体、华北块体、华南块体早、晚白垩世的古地磁极位置基本一致,这表明当时各块体相对于古磁极的相对运动或位移较小。对于整个欧亚视极移曲线(APWP)来说,这是个U形圈或稳态时期(Besse et al., 1991)。 因此,可以将早、晚白垩世数据平均来获取白垩纪的古磁极。
尽管仍存在较大的不确定性,华北和华南块体的古磁极与欧亚各块体的磁极是一致(Enkin et al., 1992),这表明,在古地磁数据的误差范围内,中国大陆各主要块体和西伯利亚块体在晚侏罗世时已处于其现今的相对位置。 欧亚、准噶尔、塔里木、青藏西部和印度各块体的白垩纪古磁极近似地沿一与中亚成NNE方向相交的大圆排列,这意味着这些块体在一级近似的情况下,沿NNE方向相互彼此靠近,具有较少的旋转量。
由北向南,欧亚块体与准噶尔块体古磁极间的角距离为6.2°±4.8° (Chen et al., 1991 ,1993),这相当于650±530km的南北向缩短(即古纬度差为5.9°±4.8°),同时准噶尔块体相对于西伯利亚(参考点位于44°N/86°E)逆时针旋转了2.4°±5.8°。
准噶尔块体和费尔干纳块体古磁极间的角度差异产生了可忽略的纬度差0.3°±6.9°和相对于费尔干纳附近参考点(40.5°N,72.5°E)15.7°±10.0°的旋转(Chen et al., 1993)。
准噶尔和塔里木块体古磁极间的角距(4.3°±5.5°)在95%的置信水平上是无意义的(Chen et al., 1991, 1993)。但是,塔里木块体与欧亚块体古磁极间的角距较之与准噶尔的系统偏大,这相当于420±605 km(古纬度差3.8°±5.5°) 的缩短和2.11°±6.3°的旋转(参考点位于40°N/77°E)。
塔里木块体与藏西古磁极间的角度差为8.5°±6.4°,但古纬度差并不大(5.7°±6.2°)。 这意味着两者间近南北向缩短量为630±680 km(即古纬度差为5.7°±6.2°),以及相对于参考点34°N/80°E具有较大的旋转量7.1±6.4° (Chen et al., 1993)。
吐鲁番盆地白垩纪平均视磁极与同一时期的准噶尔块体、欧亚大陆间的角度差分别为8.4°±6.7°和13.7°±5.5° (Cogne et al.,1995),表明准噶尔和吐鲁番之间可能发生了相对运动,存在径向运动(6.4°±6.7°),但并无明显的旋转(4.0°±6.7°)。
吐鲁番盆地白垩纪平均视磁极与同一时期塔里木的视磁极很相近,两者间的角度差为4.3°±6.2°(Cogne et al.,1995),在统计上无意义。 这表明吐鲁番与塔里木块体间自晚侏罗世以来未发生明显的相对运动,当时的塔里木已是刚性块体,其地理范畴已包括了吐鲁番盆地。
综上所述,据古地磁资料沿80°E方向初步估算各块体间的缩短量分别为650 km(西伯利亚和准噶尔块体之间,主要在阿尔泰)、420 km (准噶尔和塔里木块体之间,主要在天山)、630 km(塔里木和青藏块体之间,主要在昆仑山和阿尔金山)。 所有这些由古地磁资料获取的缩短量和旋转量可能反映了自印度与欧亚大陆碰撞以来的中亚整体变形状况。
7)选择新生代变形幅度相对较大的塔里木块体西缘喀什-阿图什地区和变形幅度较相对较小的北天山北缘玛纳斯地区作为野外重点采样区,对其新生代地层进行了初步的古地磁研究,完成了227个古地磁样品的测试及分析。 结果表明,北天山乌鲁木齐山前凹陷第三纪(古近纪、新近纪)沉积地层存在严重的重磁化现象,所获得的5个采点的平均剩磁方向较离散。 这说明各采点所在推覆体之间可能存在相对运动。 研究区第三纪(古近纪、新近纪)沉积地层实测磁倾角普遍存在浅化问题,即实测磁倾角比由欧亚大陆视极移曲线预测的磁倾角要浅(如在西南天山博古孜河要浅19°,这与该区第三纪(古近纪、新近纪)的古地理重建是不协调的)。 Thomas et al.(1994)在对塔吉克盆地第三系(古近纪、新近纪)红层进行古地磁研究时也报道了类似的现象。 造成这一现象的原因,目前说法不一。 因此,利用第三纪(古近纪、新近纪)沉积地层古磁倾角来研究该区新生代各块体间的纬向运动(即南北向缩短量)目前可能是不现实的,但利用第三纪(古近纪、新近纪)火成岩的古磁倾角有可能获得该区新生代各块体间的纬向运动状况。
此外,可利用古磁偏角的变化来确定各块体绕垂直轴的相对旋转量。博古孜河剖面自N2以来逆时针旋转了18.9°,拜城逆时针旋转了17.8°;英吉莎自80 Ma以来顺时针旋转了21.0°±10.4°,这些结果与地质研究 (Chen Jie et al., 2000; Rumelhart et al., 1999; Burtmanet al., 1993)是一致的。
8. 取得的主要成果与效益
一、取得的主要成果
（一）基本解决河南巩义严重缺水地区人畜饮水和农田灌溉问题
在河南巩义严重缺水地区实施探采结合示范井20口，钻探总进尺3453.4m，总涌水量22 323.4 t/d，直接解决了当地26 137人、5000头大牲畜的饮水困难的问题和13 040亩农田的灌溉问题（表1-3）
表1-3 南京地质调查中心河南巩义应急抗旱钻探成果统计表
（二）基本查明河南巩义严重缺水地区水文地质条件和地下水开发利用现状
河南巩义市由于地表水资源相对缺乏，因此，地下水资源的开发利用在巩义市有着举足轻重的作用。近年地下水开采量（供水量）平均为12388万m3。
河南巩义市地下水分松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类裂隙岩溶水和基岩裂隙水3种类型。依据地下水水化学特征可大致划分出4个水化学类型区：邙山丘陵与黄河阶地区（HCO3-Ca.Na.Mg型和HCO3-Ca.Mg.Na型）、伊洛河滩阶地与阶地后缘山前倾斜平原区（HCO3-Ca.Mg型）、东南碎屑岩分布区（HCO3-Ca.Na型）和南部石灰岩分布区（HCO3-Ca型）。
巩义市深层地下水水位总体上呈现不断下降趋势，如伊洛河以南的黄土丘陵区北部及山前倾斜平原区以及米河、新中、小关、大峪沟、核桃园、涉村、夹津口、西村等乡丘陵山区。
巩义市地下水总体上基本符合GB5749—2006生活饮用水卫生标准。
（三）基本查明河南巩义严重缺水地区地下水赋存规律和蓄水构造类型
河南巩义市地下水主要赋存在松散岩类孔隙、碳酸盐岩类裂隙岩溶和基岩裂隙中，松散岩类孔隙水按深度可进一步划分出浅层（60m以浅）和深层水（60～300m）两类孔隙水。浅层含水层组水量丰富区分布在黄河滩及阶地、伊洛河河谷、汜水河河谷及阶地、岗地等地段，定井成功率高；浅层含水层组水量贫乏区分布在邙山、山前倾斜平原及山前黄土丘陵地区康店、沙鱼沟—北山口—芝田—鲁庄一带，黄土厚度大，定井成功率不高。深层孔隙水水量丰富区分布在巩义市区、北山口－沙鱼沟、回郭镇－芝田以南、念子庄－罗口以北地带，定井成功率较高；深层孔隙水水量中等区分布在富水区南侧，东部位于站街一英峪南一带，西部位于鲁庄—西村一带，定井成功率较高。丘陵区碳酸盐岩类裂隙岩溶水水量中等区分布在东部的新中—米河一带及核桃园、涉村—夹津口一带，含水层为寒武系及奥陶系灰岩、白云质灰岩、白云岩，定井成功率较高；但由于矿山开采造成区域地下水位下降，部分基岩含水层被疏干，加之矿坑排水，使部分地区定井成功率不高。丘陵区基岩裂隙水分布在嵩山主峰和五指岭主峰的北侧、米河－小关－大峪沟以北及涉村－关帝庙以北，地下水较贫乏，定井成功率不高。
调查表明，在寻找地下水过程中辨别地下水蓄水构造和赋存条件非常关键，本次工作发现河南巩义市地下水蓄水构造类型主要有5大类：岩溶或接触－岩溶蓄水构造、松散岩层蓄水构造、断裂蓄水构造、单斜蓄水构造和基岩风化壳片状蓄水构造。其中，松散岩层蓄水构造可进一步划分出河流阶地松散岩层和山前倾斜平原松散岩层两种蓄水构造，断裂蓄水构造可进一步划分出断裂旁侧影响带、断裂交汇影响带和断裂破碎带3种蓄水构造。
（四）编制了河南巩义严重缺水地区地下水开发利用区划
根据区内地下水的空间分布情况以及地下水开采的分配格局，结合野外地质调查与实地钻探施工结果，对河南巩义市地下水开发利用进行了区划，划分出可增强开采、控制开采、调减开采和尚难规划利用4个区，为区域地下水合理开发利用提供了理论依据。
（五）总结了河南巩义严重缺水地区地下水勘查技术方法和找水经验
本次应急抗旱找水打井过程中应用了高密度电法、激电测深法和测井等技术和方法，针对本地区特点，总结出了“一条高密度电法勘查找水经验”、“两种定井方法”和“四种钻井方式”。
一条高密度电法勘查找水经验：在巩义地区该方法找水经验是在“基岩山区高阻中寻找低阻”和“松散层低阻中寻找高阻”。
两种定井方法：一为通过分析地质构造和区域水文地质条件定井；二为通过高密度电法技术、电测深技术结合构造－水文地质条件定井。
四种钻井方式：冲击钻钻井；回旋钻钻井；挖掘机＋回旋钻＋气压潜孔锤组合钻井；回旋钻＋气压潜孔锤组合钻井。
以上经验与方法应用在巩义地区应急抗旱找水打井中，钻孔成井率100%，无一眼干孔，钻探效率和效果十分显著。
（六）建立了淮河流域（河南巩义）严重缺水地区地下水勘查数据库
二、经济和社会效益
河南巩义市严重缺水地区地下水勘查是由国土资源部部署、中国地质调查局组织实施的支援河南严重缺水地区抗旱找水的一个重大项目，体现了党和政府对缺水地区群众的巨大关怀和帮助。项目“探采结合”水井工程的实施，将在很大程度上解决工作区内人畜饮水困难以及农田灌溉的问题。项目成果可为河南巩义市严重缺水地区社会经济一体化发展提供丰富的地质信息，为区域内地下水资源的合理开采与保护提供科学依据；项目提出地下水资源合理开发利用与生态地质环境保护的措施和建议，可以确保当地群众生活和农业生产对水资源的需求。项目成果的应用将在长时期内使这一地区的严重缺水问题得到解决，同时对地下水资源的合理利用和保护，尤其对保障供水需求和社会经济的可持续发展具有持久性的影响。
本次应急抗旱找水打井工作完成后，为尽快使抗旱应急示范工程发挥长远效益，河南巩义市国土资源局、水务局及时联合组织对成井工程实地及工程后期所需的配套设施（变压器、泵房、线路工程等）进行了调查，编制了所需要的资金预算并报请巩义市政府。巩义市政府很快划拨近200万元资金用于配套设施建设。
在得知我中心抗旱找水打井突击队将于4月29日返回南京的消息后，巩义市很多村民带着赶做的“喝水不忘打井人，永感南京地调情”、“挖井支农，心系百姓”、“兴水钻井、惠民支农”、“为民打井、福泽百姓”、“不辞艰辛找水，泽惠山区人民”、“抗旱打井显真情，不远千里送甘霖”等锦旗纷纷前来慰问送行并表示感谢。
9. 取得的主要成果与认识
本专题的研究工作取得主要成果和认识如下：
1）制定了13000m超深井钻孔结构和套管程序。七开钻进方案作为标准方案，八开钻进方案作为储备方案。在制定方案时，考虑了两种钻进施工方法，即“超前孔裸眼钻进方法”和等井径钻进方法。
2）制定了13000m超深井钻进技术方案，涉及取心钻进技术方案、全面钻进技术方案、扩孔钻进技术方案和井斜控制技术方案。在制定方案时，考虑了“超前孔裸眼钻进方法”和等井径钻进方法以及沉积岩和结晶岩两种地层条件。取心钻进和全面钻进原则上采用井底马达驱动和金刚石钻头，尽可能采用液动锤钻进。在钻井的上部7000～8000m，采用自动垂钻系统控制井斜，为下部的顺利施工打好基础。
3）制定了13000m超深井钻进钻机方案。现有的9000m国产钻机和12000m国产钻机分别可满足等井径钻进方法和“超前孔裸眼钻进方法”施工13000m科学超深井的载荷要求。可以这两种钻机为基础，对钻机进行适当改造，以提高其快速起下钻能力，解决科学钻探取心多、起下钻次数多、辅助施工时间长的问题。主要改造内容包括：①加高井架，使钻杆立根长度达到40m左右；②进一步优化钻台操作装置，通过提高其机械化和自动化程度来提高操作效率。
4）制定了13000m超深井钻进钻杆柱方案。原则上可采用国内最新研制成功的V-150钢级钻杆柱。若钻进到该井的最深部位，钻柱强度能力不足，可进口一部分强度更高的U-160钢级钻杆。
5）通过调研得出结论，目前的钻探技术只能用于300℃以内的钻进施工，钻井泥浆、井底马达、测斜仪器和测井仪器的耐温能力都低于此温度。采用连续钻井技术，可使井底温度下降40°～50°，使钻井深度相应增加。
6）对施工13000m科学超深井所需的时间进行了估算。考虑了几个主要因素，如地层情况、取心钻进比率、钻进方法等对钻进施工时间的影响。研究结果表明，取心钻进比率对钻进施工时间影响最为显著。施工13000m科学超深井，取心钻进比率为5%时至少需要8.7年，取心钻进比率为100%时至少需要21.4年
7）对施工13000m科学超深井所需的费用进行了估算。以结晶岩中采用“超前孔裸眼钻进方法”施工为例，估算了采用不同取心钻进比率时13000m科学超深井钻进施工所需的费用。取心钻进比率为5%时至少需要12.4亿元，取心钻进比率为100%时至少需要23.9亿元。
8）对“超前孔裸眼钻进方法”和等井径钻进方法进行了对比，“超前孔裸眼钻进方法”是一种成熟的钻进施工方法，但其钻井体积比等井径钻进方法的大得多，需要的钻井器材也相应地多很多。不过，等井径钻进方法是一种新出现的钻进方法，使用的井深还较浅，还须开展研究与开发来解决该方法在超深井中可靠使用的问题。
10. 取得的主要成果
通过对中甸岛弧西斑岩带内发育的印支期中酸性浅成-超浅成相斑 (玢) 岩侵入体和赋存于其中的典型矿床-春都斑岩铜矿床地球化学及成岩成矿模式的研究, 主要取得以下成果:
(1) 通过野外观察和室内镜下鉴定、主量元素、微量元素及稀土元素综合分析研究表明: ①春都矿区及中甸岛弧西斑岩带侵入体主要岩石类型为闪长玢岩, 其次为花岗闪长斑岩, 均属于亚碱岩系中的钙碱性岩类。②闪长玢岩、花岗闪长斑岩中富集大离子亲石元素Sr、K、Rb、Ba、Th, 高场强元素Ta、Nb、P、Hf、Ti、HREE相对亏损, 具有岛弧火成岩基本特征; 斑 (玢) 岩中成矿金属元素W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn丰度高。③闪长玢岩稀土元素总量变化于87.25～255.49之间, 球粒陨石标准化曲线为轻稀土元素富集型, 分配曲线右倾, 有轻微的铕正异常; 花岗闪长斑岩稀土元素总量变化于184.34～294.87之间, 球粒陨石标准化图为轻稀土富集型, 分配曲线右倾, 有微弱铕负异常和微弱铈负异常。轻、重稀土元素的分异程度高, 由早期的闪长玢岩→晚期的花岗闪长斑岩演化, 岩浆中的轻稀土富集程度和碱性程度趋于增强, 闪长玢岩岩浆侵入早于花岗闪长斑岩, 是同源或相似岩浆不同演化过程的产物。
(2) 在宏观地质研究基础上, 依据岩浆岩主量元素、微量元素、稀土元素及同位素的分析, 对春都矿区及中甸岛弧西斑岩带成岩成矿构造构造环境进行了判别, 对物质来源和岩浆演化进行了深入的探讨。①研究区侵入岩物质主要来源于与俯冲造山作用有关的地幔和地壳的混合, 产生于印支期甘孜-理塘洋壳向格咱微陆块俯冲的消减带 (俯冲带)构造环境; 具I型花岗岩的特征, 是活动大陆边缘的产物。②研究区金属硫化物硫同位素δ34S值变化于-6.54‰～0.14‰之间, 极差为6.40‰, 均值为-2.28‰, 硫同位素组成变化范围较窄, 成矿物质来源比较单一, 硫主要来自深部岩浆, 具幔源硫的特征 (0±3 ‰), 同时有一定数量的地壳沉积物还原硫的混入。 研究区铅同位素的206Pb/204Pb值变化于17.863～18.036之间, 极差为0.173; 207Pb/204 Pb值变化于15.448～15.614之间, 极差为0.166; 208Pb/204Pb值变化于37.753～38.188之间, 极差为0.435; 具有单一的成矿物质来源。依据硫化物的铅μ值及铅平均增长曲线图、铅同位素△β-△γ成因分类图解、铅同位素构造环境判别图的判别, 矿石铅主要来自于下地壳或上地幔。③通过含矿石英脉样品进行氢、氧同位素测试。δD值为-73.1‰～100‰, 变化幅度较大;δ18OSMOW值为13.2‰～13.9‰, 分布较为集中; 研究区成矿流体主要为原始岩浆水为主, 同时有大气降水的加入。④闪长玢岩样品的DI值介于60.43～75.13之间, 平均为67.25; 花岗闪长斑岩样品的DI值介于77.60～90.55之间, 平均为81.16; 花岗闪长斑岩分异和酸性程度均较高于闪长玢岩。研究区闪长玢岩形成明显受结晶分异作用所控制, 受部分熔融作用控制微弱; 花岗闪长斑岩同时受部分熔融和分离结晶作用所控制; 二者具有同源岩浆结晶分异演化关系, 属于同源异相的产物。 闪长玢岩SiO2、Al2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O的质量百分数与lgSI值的线性关系均不明显。 花岗闪长斑岩SiO2、Al2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O的质量百分数与lgSI值的线性关系均明显, 春都闪长玢岩发生同化混染作用,有地壳物质的混入; 花岗闪长斑岩岩浆中也有少量大陆地壳物质混入, 同化混染作用较弱。
(3) 通过研究区侵入岩与埃达克质岩的对比研究, 并结合其宏观地质特征分析, 研究区侵入岩地球化学特征具有高Sr、低Y、低Yb、高Sr/Y、富轻稀土, 无Eu异常或仅有轻微的负Eu异常, 与埃达克质岩特征相似。
(4) 研究区蚀变分带明显, 存在以呈雁列式产出的花岗闪长斑岩岩枝或岩脉为中心,向外依次出现钾硅化带 (钾长石、黑云母及硅化带)→绢英岩化带 (石英绢云母化带)→(泥化带)→青磐岩化带→角岩化带, 具有与 “二长岩蚀变” 模式相似的蚀变特征, 但蚀变分带的规律性相对较差, 存在重复-偏对称现象, 显示蚀变类型及其分带受岩体控制的空间分布特征。 一般情况下, 铜矿化强度与蚀变类型有显著关系, 在硅钾化带、绢英岩化带及其过渡带矿化强度较好。
(5) 中甸岛弧西斑岩带展布于烂泥塘—雪鸡坪—刺来—春都一带, 斑岩体由闪长玢岩及其以岩枝、岩脉侵入其中的花岗闪长斑岩组成的复式岩体。春都硅化钾化闪长玢岩锆石LA-ICP-MS U-Pb微区定年分析的年龄为246.1±3.0Ma～260.8±2.5Ma, 与雪鸡坪石英闪长玢岩体的角闪石40Ar-39Ar法年龄 (249.92±4.99Ma) 和刺来闪长玢岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄 (252.3±3.4Ma) 基本一致, 但推测实际闪长玢岩成岩年龄应晚于246.1±3.0Ma～260.8±2.5Ma, 大约240Ma左右。 春都含矿母岩花岗闪长斑岩体锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为217.5±1.9～217.3±1.8Ma, 表明春都含矿母岩花岗闪长斑岩体年龄与中甸岛弧岩浆活动的高峰成矿期215Ma基本一致。 无矿闪长玢岩形成比花岗闪长斑岩早约25Ma。 如此之久的岩浆-热液系统是形成具有规模的斑岩铜矿必要条件之一。
(6) 通过野外地质工作发现, 研究区花岗闪长斑岩中可见闪长玢岩捕虏和穿插闪长玢岩的关系, 矿化与蚀变以花岗闪长斑岩为中心, 从花岗闪长斑岩体向外蚀变逐渐变弱;同位素测年结果表明, 春都花岗闪长斑岩体年龄与中甸岛弧岩浆活动的高峰成矿期215Ma基本一致。 揭示了研究区成矿母岩为印支晚期侵位的花岗闪长斑岩。
(7) 建立了春都矿区及中甸岛弧西斑岩带的斑岩成因模式。 中三叠世-晚三叠世早期甘孜-理塘洋壳开始向西俯冲, 随着俯冲深度的增加, 导致板片脱水和部分熔融, 引发地幔物质部分熔融, 从而形成了上侵的钙碱性系列的岩浆, 岩浆在上升过程中不断分异演化, 当演化至安山岩浆时, 于晚三叠世沿NNW向的格咱河区域深大断裂发生浅成-超浅成侵入, 形成早期呈岩株或岩枝产出的无矿闪长玢岩。 晚三叠世中晚期, 研究区底部的安山质岩浆演化为英安质岩浆, 英安质岩浆沿着闪长玢岩底部的构造薄弱带 (NNW向断裂构造系统) 上侵进入玢岩体内, 随着温度、压力的降低, 最终形成春都花岗闪长斑岩,同时由于岩浆热液的对流循环, 在斑岩体和围岩 (早期侵位的玢岩或三叠系地层) 中形成了不同矿物组合及蚀变分带。 由于西斑岩带先期侵位的闪长玢岩的阻隔或压制作用, 本阶段岩浆侵入活动主体区域向东迁移至中-东斑岩带, 所以西斑岩带岩浆侵入活动相对较弱或侵位较深。 岩体在东斑岩带主要呈岩株或岩枝产出, 而在西斑岩带主要呈岩枝或岩脉产出, 岩体规模相对较小; 本期侵入体主要岩石类型有石英二长斑岩、花岗闪长斑岩等,本期侵入体主要岩石类型有石英二长斑岩、花岗闪长斑岩等, 为斑岩型铜 (钼) 矿床的成矿母岩。
(8) 通过总结矿床成因及成矿规律, 建立了春都 “雁列式斑岩脉” 控矿模式。 在东西向的洋盆挤压俯冲作用下, 中甸岛弧区西斑岩带的NNW向断裂构造产生左行走滑, 由此派生一定量的NE-SW向局部引张, 形成雁列式断裂构造系统。 花岗闪长斑岩岩浆沿NNW向雁列式走滑断裂构造系统侵入早期玢岩体内或围岩, 形成 “雁列式花岗闪长斑岩脉”。 当含矿热液从花岗闪长斑岩岩浆中分离, 进入闪长玢岩或花岗闪长斑岩顶部的裂隙带, 与下渗的大气降水及溶解其中的部分成矿物质混合, 形成混合流体, 这种富含Cu、Pb、Zn、Fe等成矿物质和H2O、CO2、S2-、Cl-等挥发性组分的成矿流体进入围岩裂隙中, 与围岩发生硅钾化、绢英岩化等交代蚀变作用, 热液中的Cu等金属元素与硫结合,形成浸染状产出的黄铁矿、黄铜矿等金属硫化物; 或随着温度的降低成矿流体中的金属硫化物直接析出形成脉状的金属硫化物。 受NNW向雁列式花岗闪长斑岩脉的控制作用, 春都铜矿床的矿体也呈现出雁列式分布的特征, 形成与典型斑岩铜矿床不同的矿化格局。研究表明这种控矿模式在中甸岛弧西斑岩带具有重要的代表性。
(9) 系统分析了春都铜矿及中甸岛弧西斑岩带成矿地质条件, 总结了找矿标志。 对区内印支期发育的斑岩铜矿进行了详尽的对比分析, 依据春都 “雁列式斑岩脉” 控矿模式, 优选了6个找矿靶区。 同时指出, 在今后的找矿工作中, 应把握好 “雁列式斑岩脉”控矿模式对含矿斑岩和矿体的控制规律, 在平行NNW走滑雁列式断裂构造系统和沿其走向延伸方向做重点的控制和总体部署, 并加强深部找矿工作。