高校地质学报

华北中—新生代大陆岩石圈转型的研究现状与方向　——兼评“岩石圈减薄”和“克拉通破坏”

周新华

2009, 15(1): 1-18.

摘要 ( 1963 )

PDF (946KB) ( 2449 )

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对我国大陆岩石圈的持续热点研究领域——华北中-新生代大陆岩石圈巨厚减薄研究中所涉及的问题再次进行了评述，特别是将对问题认识过程与克拉通陆内造山研究相联系。综述了岩石地球化学、地球物理、构造地质等不同学科对中生代华北大陆岩石圈演化特征研究的最新进展，以及对大陆岩石圈诸多学科不同定义内涵及由此产生的讨论。在分述了国际大陆岩石圈研究背景，岩石圈转型的空间特征及时间特征，新技术方法的应用，地表构造体系转折的再认识，以及几种可能的转型机制基础上，再次建议以大陆岩石圈全面转型，即一系列大陆岩石圈地质、物理及化学参量的系统变化，来描述这一大尺度东亚地球动力学过程，并提出目前以“克拉通破坏”作为大陆岩石圈改造研究的提法应予修正。呼吁大力鼓励及进行多学科交叉综合研究，重视各学科新技术新方法的引进及应用。在相关研究中高度重视地球深部圈层相互作用，将中生代全球深部地幔事件对中国东部岩石圈地幔全面转型的影响作为今后研究重点。

钨的地球化学研究进展

马东升

2009, 15(1): 19-34.

摘要 ( 2574 )

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钨矿是我国的优势矿产资源，储量、产量、消费量和出口量均居世界首位，尤其自本世纪以来，我国钨的年产量稳居全球80%以上。钨在现代工业和生活中有广泛的应用，是一种重要的战略资源。对近20年来，钨的地球化学研究进展进行了概括性综述，包括钨在太阳系、行星地球及其各种主要内生、表生产物中的分布，钨在岩浆-热液过程和表生作用中的地球化学行为，以及钨的生物效应和环境影响等。值得指出的是，近十年来，最值得关注的是有关钨的生物效应和环境影响方面的研究进展。我国作为世界产钨大国，对钨在生物地球化学和环境化学及其健康影响方面的研究几乎还是空白，亟需尽快开展这方面的数据积累和研究。

铜陵狮子山矿田金矿床和铜矿床矿石稀土元素地球化学

徐晓春, 赵丽丽，谢巧勤，褚平利，房海波，王文俊

2009, 15(1): 35-47.

摘要 ( 2101 )

PDF (783KB) ( 1906 )

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在全面收集前人有关安徽铜陵狮子山矿田主要矿床矿石和蚀变岩石稀土元素分析结果的基础上，对比研究了矿田内金矿床和铜矿床的稀土元素地球化学特征。研究表明，金矿床和铜矿床矿石和蚀变岩石的稀土元素组成、轻重稀土比值和(La/Yb)N 值等特征参数承袭了矿区岩浆岩的特征，显示成矿物质的来源以岩浆来源为主，富集地壳组分，反映在成矿过程中深部热液对已固结岩浆岩的淋滤萃取作用和对沉积围岩的叠加改造作用，成矿作用与岩浆作用密切相关；不同成矿阶段和不同类型矿石或蚀变岩石的REE 特征反映REE 的来源和演化可能与成矿金属元素的来源及其富集成矿机制相一致。此外，金矿床和铜矿床矿石稀土元素地球化学行为亦显示出明显的差异性，铜矿床矽卡岩阶段矿石比石英硫化物阶段矿石相对低的REE 含量，以及部分矽卡岩矿石具有La，Ce 明显亏损的富集LREE 折线型配分模式，反映铜矿床这部分矽卡岩具有岩浆成因的特征；而金矿床和部分铜矿床中的矽卡岩及矽卡岩型矿石则以热液交代成因为主；金矿床和铜矿床Eu异常特征则反映了其成矿热液流体起源压力的差异及流体性质的阶段性演化。

内蒙古中南部古元古代高温型双变质带及其构造意义

刘守偈，李江海

2009, 15(1): 48-56.

摘要 ( 2332 )

PDF (3123KB) ( 1837 )

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内蒙古中南部集宁—丰镇—土贵乌拉地区发育了一条超高温变质岩带。通过对土贵乌拉地区超高温变质岩的矿物组合研究，发现其中包含了尖晶石＋石英、假蓝宝石＋石英、斜方辉石＋夕线石＋石英的超高温标型矿物组合，并且在超高温变质作用区域内，经历了初始近等压冷却，随后近等温降压的逆时针退变质过程。已有的年代学数据表明，超高温变质作用峰期变质时代为1 920 Ma左右，降压退变质时代为1 850 Ma左右。在超高温变质岩带的东南地区，包括怀安—宣化一带，还出露了高压麻粒岩带。高压麻粒岩经历了近等温降压的顺时针退变质过程。年龄数据表明高压麻粒岩峰期变质时代为~1 900 Ma，退变质时代为1 850 Ma左右。内蒙古中南部超高温变质岩带和高压麻粒岩带相邻分布、产状相似且变质时代接近，共同构成了类似都城秋穗提出的双变质带；由于其温度偏高，故称为高温型双变质带，为世界上最古老的双变质带之一。该高温型双变质带可能反映了内蒙古中南部不同层次地壳物质在早前寒武纪碰撞作用中经历了P-T演化截然不同的变质作用，两条变质带在经历了各自的峰期变质作用后，作为一个共同的地体抬升。对内蒙古中南部古元古代高温型双变质带开展进一步研究，为认识华北克拉通早期构造背景、地壳热演化，特别是板块构造、不同地壳层次的构造作用提供了难得的科学机遇。

二连盆地白音查干凹陷下白垩统震积岩的发现及其地质意义

岳信东，林春明，李艳丽，徐深谋，张志萍，漆滨汶，王秀林，张放东

2009, 15(1): 57-62.

摘要 ( 1697 )

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二连盆地白音查干凹陷下白垩统钻井取芯中发现有变形和开裂两类特殊地质现象。同沉积塑性变形和碟状构造属于变形，微断层、网状裂缝、砂岩岩脉、角砾岩为开裂。这些地质现象具有震积岩的特征，多由外界振动引发。变形多发生在沉积物未固结—半固结阶段，开裂发生在沉积物成岩后。微断层、网状裂缝和砂岩岩脉形成于拉张应力作用下。这些特殊地质现象多出现在腾格尔组和都红木组一段，而且从下往上，由开裂向变形演化。这与当时区域伸展构造背景和地震、构造活动有关，地震、构造活动较为强烈时容易产生开裂现象，地震、构造活动较为微弱时容易产生变形。

煤层处置CO2 的二元气- 固耦合数值模拟

冯启言，周来，陈中伟，刘继山

2009, 15(1): 63-68.

摘要 ( 2161 )

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利用不可开采煤层处置二氧化碳可以有效控制温室气体的排放量并可驱动和增加煤层气资源的开采量。二氧化碳注入煤层处置后引入一个复杂的CH4-CO2二元气体与煤体的气固耦合问题，耦合了二元气体竞争吸附、竞争扩散，气体渗流以及煤体变形过程。基于COMSOL Multiphysics建立了二元气固耦合的有限元数值模型，并应用数值模拟实验对二元气固耦合进行了机理分析。模拟结果表明，CO2注入煤层后不断驱替CH4，CH4组分明显减少；气体吸附引起的煤层膨胀量可以抵消部分有效应力引起的压缩变形，由于CH4-CO2二元气体较单一CH4引起的煤层吸附膨胀量大，二氧化碳注入煤层后可以缓解煤层的压缩变形；不同孔隙压力条件下，吸附膨胀与孔隙压力两者竞争作用引起的煤层净变形不同，而净变形也控制着煤层孔隙压力和渗流率的变化，煤层渗透整体呈现先降后升，模拟进行到4.66×107 s时煤层渗透率发生反弹。

鄂尔多斯盆地长北气田山西组2 段高分辨率层序构型与砂体预测

郑荣才，周祺，王华，李凤杰

2009, 15(1): 69-79.

摘要 ( 2137 )

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以钻井测井、岩芯描述和样品分析为基础，高分辨率层序分析为技术方法对鄂尔多斯盆地长北气田山西组2段进行了精细的沉积相和层序分析，将山2段确定为海相辫状河三角洲沉积体系，并将其划分为1个长期、2个中期、4个短期和9个超短期基准面旋回层序和2大类5种基准面旋回结构类型。分析了不同级别基准面旋回层序的叠加式样与砂体展布和演化规律，建立了以中期基准面升、降半旋回相域为等时地层单元的山2段地层格架和对单砂层进行了等时追踪对比，确定中期上升期是三角洲河道砂体连续叠置形成巨厚砂体的最有利时期，洪泛期为细粒沉积物沉积期，也是隔层和局域性盖层主要发育期，下降期受侵蚀影响河道砂体不发育。以高分辨率层序分析为基础，建立等时地层格架为约束条件，结合单砂体为等时地层单元编制砂岩等厚图、砂/泥比等值线图和沉积微相图，对长北气田山2段砂体分布开展序贯指示三维模拟和预测，为长北气田山2段气藏高效开发提供依据。

伊朗Kashan 地区库姆盆地层序地层及沉积体系分布

姜慧超，任凤楼，张勇，宋来亮，肖永军

2009, 15(1): 80-92.

摘要 ( 1359 )

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中伊朗库姆盆地 Kashan(卡山)地区是中国石化海外重要的勘探区块，并首钻ARN-1井成功。该区是始新世中期—中新世中期形成的一个弧后边缘海盆地，其库姆组以浅海相的碳酸盐岩和碎屑岩沉积为主。依据野外露头、钻井、测井、地震等资料建立了库姆组层序地层格架，划分为2个二级层序（SS1和SS2）和5个三级层序即S1—S5。并通过层序地层的划分对比分析了该区各层序的沉积体系的演化及展布特征，主要为三次海侵形成三期沉积体系：即S1层序为初次海侵期（A，B段，C1亚段），S2层序为沉降充填期（C2，C3，C4亚段），S3—S5再次海侵期（D—E段）。最后探讨了油气勘探意义。

东营凹陷油- 源特征与含油气系统划分

刘华，蒋有录，任景伦

2009, 15(1): 93-99.

摘要 ( 2150 )

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油源对比是含油气系统划分的基础。针对东营凹陷沙三中、沙三下和沙四上三套有效烃源岩在地球化学特征上的差异，探讨了东营凹陷内三套烃源岩与已知原油之间的空间对应关系及其成因。以油源对比为依据，将东营凹陷划分为沙三中—沙三中亚段（！）、沙三下—沙二、沙三段（！）和沙四上—沙四、沙二段（！）3个含油气系统。分析结果表明，3个含油气系统中已发现的油气藏在空间上具有明显的环状分布特征，其成因模式受控于输导要素组成、油源断层分布位置、烃源岩内砂体的发育规模以及断-砂空间组合等；其中，油源断层和砂体的空间组合关系对东营凹陷不同成因油气藏的形成与分布起主控作用。

英买力—牙哈地区碳酸盐岩潜山的油气成藏模式

崔海峰，滕团余，郑多明，董雪华

2009, 15(1): 100-107.

摘要 ( 2225 )

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英买力—牙哈地区碳酸盐岩潜山成藏条件优越，其南北两侧存在满加尔凹陷海相和库车坳陷陆相两套油气源，发育中上奥陶统泥岩和卡普沙良群泥岩两套区域性盖层。碳酸盐岩储集空间主要为溶蚀孔洞和裂缝，储层发育控制着潜山油气分布，缝洞体的横向展布特征决定着油气成藏模式。与轮南地区潜山储层相比，研究区潜山储层横向非均质性相对更强，溶蚀孔洞级别相对较小，潜山成藏模式更为复杂。英买力—牙哈地区潜山油气藏表现为底水块状特征，缝洞储集体内部不同部位可因“连通管效应”或者油气驱替过程受缝洞系统大小影响，致使潜山油气水界面高低不统一。

利用地震矩张量与GPS 资料推算中国大陆现今地壳运动能量分布特征

荆燕，李宏，熊玉珍，范良龙，张世中，孙起伟，董建业，刘凤秋，王海忠

2009, 15(1): 108-114.

摘要 ( 1276 )

PDF (2080KB) ( 1971 )

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在一次地震轮回时间段内，对于某个相对统一和完整的体系，应变能的积累与释放基本等量。地震资料得到的地壳变形场是现今地壳应变能已得到释放后的一种表现，而GPS 资料得到的地壳变形场中则既包含地壳应变能量的释放量，也包含积累量。结合中国大陆及其邻区的地质构造与活动地块分布特点，将研究区划分为32 个独立的分区。在此基础之上，利用地震和GPS 资料分别计算得到了两组单位体积能量积累率，并对其进行了比较分析。研究表明，本次地震轮回中大多数区域的地壳应变能量已基本释放完毕，我国境内只有青藏北部、川滇、昆仑、阿尔金等几个地区的地壳应变能量积累偏高，仍具有发生较强地震的可能性，是今后地震预测研究应该重点关注的地区。

塔北西部英买力地区英买2 工区古生界盐构造样式研究

赵星，李江海，程海艳

2009, 15(1): 115-125.

摘要 ( 1850 )

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盐构造研究对于油气勘探和理论研究均有着重要的意义。塔北隆起是塔里木盆地的重要勘探区块。根据地震及钻井资料，研究了塔北隆起西部英买力地区英买2 工区古生界盐构造样式、形成机制及其对区域构造的影响。塔北隆起西部古生界发育了与中寒武统膏盐岩有关的盐构造样式，包括盐丘、盐上逆断层、盐上正断层。通过相干图分析可见盐丘从底到顶展示出有规律的变化，盐底变形强的地区在顶部变形弱，而盐底变形弱的地区在顶部变形强；变形强弱的不同在相干图上表现为与周围不协调的椭圆，从盐丘底部到顶部，椭圆的长轴方向逆时针旋转了30°，反映了变形时有走滑运动的分量存在。通过演化剖面恢复，认为古生界盐构造在古生代末基本形成了现在的形态，在三叠纪断裂重新活动，伴随着生长地层发育。膏盐层的分隔作用造成了构造层次之间构造样式的不协调及其分层性特征，盐构造形成的构造裂隙控制了后期火成岩的发育部位。

西峰剖面高分辨记录指标研究及古气候重建

孙玉兵，陈天虎，谢巧勤

2009, 15(1): 126-134.

摘要 ( 1983 )

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对甘肃省西峰黄土- 红粘土剖面的夏季风替代性指标作了全面、系统的测试，包括磁化率、频率磁化率、碳酸盐、有机质和游离氧化铁的测定，并通过碳酸盐和磁化率值来初步恢复古气候变化特征。结果表明, 频率磁化率、有机质、游离铁和磁化率具有正相关关系，而碳酸盐变化与磁化率呈负相关，它们都可以很好地作为夏季风替代性指标。通过数学模型认为整个第四纪古气候变化大致可分为三个大的阶段：0~1.1 Ma BP，1.1~1.9 Ma BP和1.9~2.6 Ma BP。从0.1 Ma 以来，降水量和年均温都有降低趋势，说明气候向着越来越干冷的方向演化。

青海湖地区冰消期以来气候变化的黄土记录

赵存法, 鹿化煜, 周亚利, 弋双文, Joseph Mason

2009, 15(1): 135-140.

摘要 ( 2081 )

PDF (621KB) ( 1537 )

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青海湖周围堆积着很多黄土和风沙沉积，这些风成沉积序列是过去气候变化的良好记录。相对于湖泊沉积，这些沉积物受到的研究较为薄弱。对青海湖南岸的黄土堆积进行了光释光年代学、磁化率、Fe/Mg值、粒度和有机质含量等气候替代性指标测量。在具有绝对年代标尺控制的基础上，结合气候替代性指标变化特征的分析，表明冰消期以来青海湖地区的古气候经历了多次的冷暖和干湿变化过程：14~9 ka间气候前期相对冷干，后期转为凉干，其中可能在11 ka左右存在一次暖湿事件；9 ~2.5 ka间气候呈暖湿状态；2.5 ka以后的地层扰动较大。黄土和湖泊沉积记录的环境变化过程具有可比性。

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