高校地质学报

燕山早期花岗岩基印支期侵位的岩浆动力学证据及构造意义:基于南岭8个岩体侵位年龄计算结果

章邦桐,吴俊奇,凌洪飞,陈培荣

2014, 20(1): 1.

摘要 ( 981 )

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根据各花岗岩体地质构造特征、有关的热物理参数及主体花岗岩的放射性元素含量,采用简化的立方体数学模型计算得出:南岭地区8个花岗岩基侵位后,其初始温度降低至结晶温度所需的时间(Δtcol)为3.9(金鸡岭)~5.5 Ma(九峰); 由于结晶潜热释放而使结晶过程延长的时间(ΔtL) 为2.6~3.5 Ma ;花岗岩浆侵位后产生的放射成因热使结晶过程延长的时间(Δt A)为 5.2(陂头)~45.1 Ma(姑婆山) 。南岭地区 8 个燕山早期花岗岩基的侵位—结晶时差(△t ECTD)为 12.1(陂头) ~52.2 Ma(姑婆山), 结合锆石U-Pb年龄通过反演计算得出其侵位年龄 (tE ) 为194.4 (陂头)~219.3 Ma(九峰)。这为南岭燕山早期花岗岩基属于印支期侵位提供了重要的岩浆动力学佐证, 揭示出近东西向展布的南岭晚中生代造山带具有印支期构造格架(以侵位年龄为代表)和燕山早期花岗岩(以锆石 U-Pb 年龄为代表) 的双重特征。

中国蛇绿岩型铬铁矿的研究进展及思考

胡振兴,牛耀龄,刘益,张国瑞,孙文礼,马玉鑫

2014, 20(1): 9.

摘要 ( 1011 )

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中国广泛分布有不同时期的蛇绿岩。相对于全球一些大型蛇绿岩铬铁矿床(如 Kempirsai,Bulquiza,Guleman 等), 我国同期蛇绿岩中赋存的铬铁矿床规模都较小(如萨尔托海,东巧,罗布莎等)。近年来的研究认识到绝大多数成矿的蛇绿岩都形成于俯冲带上覆岩石圈。熔 - 岩反应是目前用来解释豆荚状铬铁矿成因的流行假说,但仍然不能解释铬元素的有效富集过程——即铬铁矿矿床的形成过程。高铬含量是岛弧玄武岩原始岩浆的特征,但与成矿要求的铬含量相差甚远;岛弧原始玄武岩浆结晶出富铬尖晶石,有利于成矿,但这个岩浆演化和相平衡过程仍然难以造就具有工业意义的矿体、矿床。那么存在形成富铬熔体的机制吗?又如何运移这些富铬熔体并集中结晶成矿?这些仍然是豆荚状铬铁矿成因的关键问题, 有待于进一步思考研究。

四川拉拉铁氧化物铜金矿床硫同位素地球化学

朱志敏,李庭学,陈良,谭洪旗,刘应冬

2014, 20(1): 28.

摘要 ( 796 )

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硫的来源对于了解铁氧化物铜金矿床的形成过程和成因具有重要的意义。文中统计了拉拉铁氧化物铜金矿硫化物的硫同位素数据,并结合地质特征和矿相学研究,分析和讨论了硫的同位素组成特征和硫的来源。结果表明,拉拉铜金矿硫同位素组成变化较大(不考虑一个异常样品,δ34S 值极差达到 14.9‰),表明成矿硫来源的多样性;其中,黄铁矿 δ34S 值范围为 -1.4‰ ~4.9‰(平均 1.8‰),黄铜矿的 δ34S 值范围为 -5.9‰ ~9‰(平均 1.5‰)。结合硫化物的生成机制分析,并与其他典型矿床硫同位素数据对比,表明海水沉淀的蒸发岩是黄铁矿和黄铜矿的重要硫来源,但也不能排除岩浆硫的贡献。目前没有证据支持变质作用减少拉拉矿区硫化物的硫同位素组成差异。

浙西南治岭头斑岩钼矿体流体包裹体研究

赵超,倪培,王国光,陈辉,蔡逸涛

2014, 20(1): 38.

摘要 ( 1018 )

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江治岭头矿床自 20 世纪中叶勘查开发黄铁矿起,陆续发现了黄铁矿、铅锌矿及金银矿等矿床。在近些年的地质勘察和深部探矿中,在治岭头矿区深部发现了斑岩型钼矿。钼矿体主要产于斑岩体外接触带八都群变质岩中,从矿体部位向外围发育典型的斑岩蚀变分带,从内向外依次是钾化黑云母化带—黄铁绢英岩化带—绿泥石碳酸盐化带。成矿流体分为成矿早期、主成矿期、成矿晚期3个阶段,成矿早期以Ia型包裹体为代表,其均一温度为354~442°C,具有中等盐度,为 12.3~19.4wt% NaCl;主成矿期发育II型和III型包裹体,其中II型包裹体均一温度329~406°C,盐度为3.5~6.2 wt% NaCl,III 型包裹体均一温度为 305~375°C,盐度为 30.6~45.8 wt% NaCl;成矿晚期Ib 型包裹体,其均一温度为 187~285°C,盐度为 3.5~8.4 wt% NaCl。成矿期发生了强烈的流体沸腾作用,导致钼矿化。激光拉曼探针结果显示,治岭头钼矿三期石英中流体主要为 H2O-NaCl 流体。氢氧同位素,成矿流体由成矿前、成矿期的岩浆热液演化为成矿后的大气降水。

福建紫金山铜金矿床中的完整Cu-S体系矿物

黄宏祥,王少怀,池昌言

2014, 20(1): 50.

摘要 ( 862 )

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在电子探针微区化学成分分析的基础上,结合 X 射线粉末衍射分析,对福建紫金山铜金矿床中的 Cu-S 体系矿物进行了化学成分和晶体结构特征的研究。结果在该矿床中发现较完整的 Cu-S 体系矿物系列,包括铜蓝、雅硫铜矿、斯硫铜矿、吉硫铜矿、斜方蓝辉铜矿、蓝辉铜矿、久辉铜矿和辉铜矿。此外,利用粉末 X 射线衍射数据,计算了铜蓝、斜方蓝辉铜矿、蓝辉铜矿、久辉铜矿、辉铜矿等五种矿物的晶胞参数。基于系统矿物学的研究,建立了紫金山铜金矿床 Cu-S 体系完整矿物的结晶与变化序列,该工作在国内尚属首次,同时也丰富了 Cu-S 体系矿物基础矿物学研究的资料。

南天山高钾钙碱性花岗岩年代学、岩石成因及其地质意义

毛友亮,樊双虎,陈淑娥,苏春乾,职荣军,芮婷,王江伟,刘明

2014, 20(1): 58.

摘要 ( 902 )

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南天山北缘乌什塔拉地区东泉戈壁岩体岩石类型为似斑状二长花岗岩及少量的镁铁质包体,锆石SHRIMP U-Pb定年结果显示,其形成时代为 305±1 Ma。岩石富碱(K2O + Na2O=7.58%~ 8.44%),富钾(K2O/Na2O=1.09~1.33),高 Mg(# 51.6~58.5), A/CNK 为 0.92~1.00 之间,属于准铝质高 Mg# 高钾钙碱性系列;富集轻稀土(LREE)、大离子亲石元素(Rb,K,Th,U), 亏损重稀土(HREE)、高场强元素(Nb,P,Ti),强烈亏损 Y(10.17×10-6~14.84×10-6)及 Yb(1.054×10-6~1.374×10-6), 弱—无的负 Eu 异常(0.60~0.99),总体表明东泉戈壁岩体为壳 - 幔岩浆混合成因,具有碰撞晚期花岗岩类的地球化学特点。结合区域地质资料,东泉戈壁岩体的侵位表明在塔里木板块与伊犁—中天山板块碰撞造山作用晚期的挤压环境中,由于幔源岩浆的底侵作用,使得下地壳底部物质发生部分熔融,并与幔源岩浆发生混合作用,指示南天山晚古生代残余海盆的闭合。东泉戈壁壳 - 幔岩浆混合型花岗岩的确立表明晚石炭世南天山地区一次重要的地壳垂向生长事件。

内蒙古苏左旗北部晚二叠世花岗岩地球化学特征及意义

陈军林,何雨栗,杨国林,孙柏年,刘珂男

2014, 20(1): 68.

摘要 ( 787 )

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苏尼特左旗北部晚二叠世花岗岩分布在索伦缝合带北侧,地处西伯利亚板块东南缘古生代陆壳增生区,对这些花岗岩的研究有助于加深对内蒙古中部地区晚古生代构造演化的认识。主微量元素地球化学特征分析结果显示:苏尼特左旗北部晚二叠世花岗岩总体呈富硅、富碱、相对富钠贫钾、贫钙镁的特征,属高钾钙碱性系列。富集 LREE 和 LILE,具明显的铕负异常;微量元素相对亏损 Nb,Ta,Sr,P,Ti,富集 Pb,Hf,Dy 等元素。成因类型为高分异的 I 型花岗岩,产于汇聚板块边缘大陆弧环境,该结果指示索伦缝合带在晚二叠世还未封闭,西伯利亚和华北板块还未完全碰撞拼合,苏尼特左旗北部地区在晚二叠世可能正处于由板块俯冲向碰撞造山转换的阶段

阿齐山—雅满苏地区中-新生代构造隆升裂变径迹证据:兼论构造活动对核废选址场的意义

刘红旭,颜丹平,何建国,陈峰,高洪雷,所世鑫,王勋, 张晓, 曹清艳, 王永文, 赵建

2014, 20(1): 81.

摘要 ( 897 )

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构造活动性是核废处置场评价的一项基本判别要素。文中通过对东天山阿齐山—雅满苏地区磷灰石裂变径迹测年及构造隆升剥蚀过程的模拟来评价核废处置场的构造活动性。结果表明阿齐山—雅满苏地区样品磷灰石裂变径迹年龄集中分布在81.7~51.4 Ma之间,反映出东天山地区晚白垩世—始新世存在一次明显的构造冷却事件,这与天山地区晚白垩世的抬升剥露事件相一致。磷灰石裂变径迹长度介于13.60±0.11~14.36±0.10 μm之间,其长度标准差为0.98~1.22 μm,显示该区磷灰石径迹形成后没有发生过明显的退火作用。根据地温梯度计算得到晚白垩世—始新世东天山阿齐山—雅满苏地区隆升剥蚀速率为270~580 m/Ma。现有地质资料及热史模拟结果表明,东天山阿齐山—雅满苏地区在晚白垩世—始新世(84~49 Ma)期间经历了强烈的构造隆升—剥露事件,自始新世以后50 Ma以来,地壳处于稳定状态,新生代构造活动不明显,其活动强度明显有别于天山其他地段。东天山阿齐山—雅满苏地区现在的构造地貌基本继承了晚白垩世的特征,处于构造活动平稳期,符合核废处置场选址的构造要求。

东营凹陷穹窿构造断裂体系特征及其封闭性评价

李伟,王峙博,王光增,薛雁,赵文睿,张晓庆

2014, 20(1): 93.

摘要 ( 840 )

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断裂是复杂断块油气藏聚集成藏最主要的控制因素,查明断裂体系发育特征和封闭性的强弱是断块油气藏勘探开发和有利区带预测的关键。本文在对东营穹窿构造区地震资料精细解释的基础上,结合相干体和断裂活动性对断裂体系的时空发育特征进行了分析,并对主要断层的封闭性进行了评价,在此基础上探讨了断裂封闭性与油气聚集分布的关系,结果表明:东营穹窿构造的形成与孔店组、沙四段的盐、膏岩及塑性泥岩层的上拱、北界边界断层的逆牵引和后期的右旋张扭有关,多期次叠加、多方向伸展、多类型组合的断裂体系将其复杂化;不同构造层、不同部位断层封闭性的存在较大差异, Es3—Es2x 亚段二级断层封闭性较好,三级断裂则较差,Es2s—Ed 段则表现出相反的趋势;油气藏的聚集分布与断层封闭性好坏具有很好的相关性,多聚集于封闭性好的断层附近,封闭性差的油源断层很难聚集成藏。

断层相关褶皱对砂岩构造裂缝发育的控制约束

鞠玮,侯贵廷,黄少英,孙雄伟,申银民,任康绪

2014, 20(1): 105.

摘要 ( 1108 )

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在砂岩储层中进行构造裂缝发育规律的研究,对储层预测具有一定的现实意义。文中以库车坳陷东部地区砂岩中发育的断层转折褶皱和断层传播褶皱为研究对象,统计分析构造裂缝密度大小与断层距离的关系,探讨断层相关褶皱对裂缝发育程度的规律性认识。分析结果发现:在断层相关褶皱中,构造裂缝的密度随着距断层距离的增大而减小,二者存在明显的指数关系;并且在靠近断层和转折端的附近,存在一个构造裂缝密度骤减的范围,定义这个范围为“断层 - 转折端共控构造裂缝带”。断层相关褶皱带内“断层 - 转折端共控构造裂缝带”的发现与认识,对构造裂缝的定量化研究以及油藏数值模拟等都具有一定的指导意义。

内蒙古二连盆地凝灰岩潜山多期风化壳形成及油气成藏效应

李浩,高先志,杨德相,王会来,王苗

2014, 20(1): 114.

摘要 ( 1219 )

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火山喷发的多期性是导致凝灰岩潜山纵向多期风化壳(带)发育的重要原因。从地球化学、测井响应特征和岩石学证实了二连盆地凝灰岩潜山多期风化壳(带)的存在及其特征:(1)哈31井凝灰岩地层在1062~1080 m和1165~1179 m两个井段表现为 K,Na,Ca 等元素淋滤,CIA 指数较大,而 Al,Fe,Mn,P 等元素相对富集,S/A 指数变小;(2)这两个层段测井响应表现为风化壳的特征,而且其测井曲线在纵向上具旋回特征并有连井上的可对比性;(3)不同喷发期次形成的凝灰岩结构、组分以及粒度不同。凝灰岩潜山多期风化壳(带)的存在对潜山油气藏的形成具有重要作用,成藏效应主要表现在储集层垂向分带性、风化壳油藏(晚期风化壳中)和内幕油藏(早期风化壳中)纵向叠置和复式油气聚集成藏模式等 3 个方面。文中对多期凝灰岩古风化壳的认识扩展了火山岩潜山的勘探深度,为火山岩潜山内幕油气勘探提供了理论依据。

松辽盆地梨树断陷层序地层格架及沉积体系分布

陈贤良,纪友亮,樊太亮,王宏语,闫宁,陈晓艳

2014, 20(1): 122.

摘要 ( 892 )

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在层序地层学原理和方法的指导下,综合利用地震、测井、钻井及岩心等资料,结合盆地构造演化特征,建立了梨树断陷断陷层(晚侏罗世火石岭组及早侏罗世沙河子组、营城组和登娄库组)层序地层格架。将梨树断陷断陷层划分为 1 个一级层序(TSq1)、3 个二级层序 (I—III)、7 个三级层序 (SQ1—SQ7),并在层序格架内进行沉积相划分和沉积体系研究, 明确研究区主要发育冲积扇、扇三角洲、辫状河三角洲、近岸水下扇和湖泊等沉积体系。冲积扇沉积体系主要分布在早期 SQ2 层序中;扇三角洲沉积体系主要分布在 SQ3 和 SQ4 层序中;SQ5,SQ6 和 SQ7 层序则以辫状河三角洲沉积为主;近岸水下扇沉积体系主要发育在 SQ4、SQ5 和 SQ6 各层序的陡坡带。沉积体系在平面与纵向上的演化受古构造与古地貌的双重控制, 提出梨树断陷 SQ4 和 SQ5 层序沉积砂体为较有利的勘探区域。

准噶尔盆地东部西泉地区下三叠统高分辨层序地层与砂体预测

郭娟娟,魏东涛,潘建国,许学龙,孔旭,王彦君,魏彩茹

2014, 20(1): 131.

摘要 ( 1001 )

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在岩心观察描述基础上,结合钻、测井数据和三维地震资料探讨了准噶尔盆地西泉(XIQ)地区下三叠统韭菜园子组高分辨率层序地层特征及储层分布。文中采用高分辨率层序划分和对比理论和方法,将研究区下三叠统韭菜园子组划分为 3 类基准面短期旋回、5 个基准面中期旋回、2 个基准面长期旋回,并运用钻井约束下的地球物理分频反演技术,对目标层序内储集砂体空间展布进行了预测,提出基准面的变化控制了研究区韭菜园子组砂体的空间展布和有利的砂体发育带 , 指明了下一步勘探和评价的方向。

鄂尔多斯盆地二叠纪石盒子组沉积期南部沉积边界探讨

罗婷婷,周立发

2014, 20(1): 139.

摘要 ( 1249 )

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为了确定石盒子组沉积期鄂尔多斯盆地的南部边界,在大量野外露头观测及实验测试基础上,通过岩石学对比及物源综合分析,对鄂尔多斯盆地南缘和北秦岭地区石盒子组物源区的构造属性进行了研究,并对物源区进行了分析与对比。研究结果表明:所研究两个地区的石盒子组的岩屑组成相似,均以浅变质岩、花岗岩为主,含少量构造岩;砂岩碎屑成分相似,都与来源于再循环造山带源区中的碰撞造山带与前陆隆起物源区相关;并且在 SiO2/Al2O3-K2O/Na2O 和 K2O/Na2O-SiO2 及 Zr-Th,La-Th-Sc,Th-Sc-Zr/10 构造环境判别图解中两研究区物源区的构造环境基本一致,F1-F2 判别图显示物源区一致, 并且稀土元素配分模式相似。北秦岭元古界的变质岩、岩浆岩及其以南地区的再循环造山带中的低级变质的沉积岩可能为鄂尔多斯盆地南缘和北秦岭地区石盒子组砂岩碎屑的主要风化母岩。结合构造环境分析认为,在石盒子组沉积期,鄂尔多斯盆地的南部边界可能已经越过洛南断裂,达到北秦岭及其更南的区域。

页岩气储层孔隙系统表征方法研究进展

焦堃,姚素平,吴浩,李苗春,汤中一

2014, 20(1): 151.

摘要 ( 1252 )

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页岩气是以游离、吸附和溶解状态赋存于暗色泥页岩中的天然气,页岩的孔隙特征是决定页岩储层含气性的关键因素。页岩孔隙结构复杂,一般以纳米孔隙占优势,用常规储层孔隙的表征方法难以解释美国的高产页岩气系统。因此,页岩纳米孔隙的表征成为制约页岩气资源评价的关键因素。在综述目前国际上对页岩气储层孔隙表征方法的基础上,对比分析其各自的适用范围和应用前景。页岩储层孔隙的主要表征方法有3种:(1)以微区分析为主的图像分析技术;(2)以压汞法和气体等温吸附为主的流体注入技术;(3)以核磁共振、中子小角散射计算机断层成像技术为代表的非流体注入技术。图像分析能够直观、方便、快捷地获取孔隙形态等方面的特征;流体注入法在表征微孔隙的孔径分布、比表面积等方面具有独到优势;非流体注入技术由于其原位、无损分析及粒子高穿透力的特点,使研究多种地质条件下的孔隙特性成为可能。在目前的技术条件下,应明确各种表征技术的优势与限制,根据实际情况合理建立孔隙研究流程,综合利用多种技术手段能在不同的尺度下有效表征页岩气储层孔隙。

海带早期成岩过程中形态和物质变化的实验室模拟

卢珊珊,刘文汇,李玉成,吴涓,王宁,腾格尔,王杰,马亮邦

2014, 20(1): 162.

摘要 ( 1109 )

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过实验室模拟海带的早期成岩作用过程,获得生物改造无定形体样品,观察海带形态变化,测定生化成分、碳氢氮元素及微量重金属元素含量,为海相底栖宏观藻类的烃源岩形成过程提供现代对比实例。研究结果显示海带在模拟过程中不断降解,到第 67 天海带细胞已经完全破碎呈无定形体状;微生物促进海带生化成分的转化,厌氧后期多糖和蛋白质含量下降,粗脂肪含量上升到 8.16%;海带对微量重金属元素有显著的吸附解析作用,使微量元素含量波动变化。早期成岩过程中微生物改造使海带形态朝无定体转化;有利于脂类成分的增加,利于成烃;元素变化有一定规律,但要直接利用微量重金属元素进行油源对比可能还存在一些问题,需要进一步研究。

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