
创刊于1922年, 月刊
主编 :杨经绥
主管单位 :中国科学技术协会
主办单位 :中国地质学会
国际标准刊号 :ISSN 0001-5717
国内统一刊号 :CN 11-1951/P
国内邮发代号 :2-113
国外发行代号 :M 78
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张铭杰 , 李延鑫 , 胡沛青 , 王先彬 , Niu Yaoling , 傅飘儿
2009, 83(3):311-323.
摘要:地幔捕虏体中的流体组分记录了地幔演化的信息,可用来认识地幔中再循环地壳组分的性质和来源。采用分步加热质谱法测定中国东部二辉橄榄岩捕虏体组成矿物中流体挥发份的碳、氢和氧同位素组成,结合化学组成(Zhang et al., 2004)综合分析表明,早期流体包裹体、矿物晶格缺陷和空隙中的流体挥发分主要在高温段(800-1200°C)释出,CO2和CO显示较轻的δ13C值,与世界其它地区地幔捕虏体明显不同;晚期流体包裹体中的流体挥发分主要在低温段(300-600°C)释出。根据中国东部地幔演化事件、地幔矿物性质认为陆下岩石圈地幔中三种类型的流体挥发份中均存在来源不同的再循环地壳组分:(1)地幔初始流体:主要为耐熔矿物橄榄石在800-1200°C释出的流体组分,华北克拉通地幔初始流体的化学组成(主要为CO)与华南克拉通(主要为CO2)明显不同,反映二者拼合前各自演化时期捕获的流体组分。地幔特征的δD、δ13CCH4和δ18OCO2反映初始流体组分可能为元古代克拉通大陆型岩石圈地幔成分,较轻的CO2 和 CO的δ13C值揭示初始流体中存在部分再循环地壳流体,可能在1.9Ga的大陆碰撞过程中混入。(2)地幔交代流体:指斜方辉石和单斜辉石800-1200°C释气峰的流体组分,以H2为主。华北克拉通交代流体主要组分H2含量(80.73 mm3.STP/g) 明显低于华南克拉通(138.91 mm3.STP/g),地幔特征的δDH2和δ13CCH4表明交代流体主体为地幔来源,较轻的δ13CCO2,CO和较重δ18OCO2揭示其中存在再循环陆壳流体,其可能的来源为华北与华南中生代拼合过程中的壳幔相互作用。(3)岩石圈减薄流体:指二辉橄榄岩捕虏体组成矿物在400-600°C释放出的流体,华北与华南克拉通在流体组成方面相似,壳源特征的CO2、CO和CH4的δ13C值,以及较轻的δ18OCO2和δDH2O值指示该流体可能为岩石圈地幔减薄过程中引起的再循环洋壳流体,可能与中国东部转换带中水平俯冲的太平洋岩石圈(或其前身)脱气有关。
2009, 83(3):324-330.
摘要:华北克拉通破坏和岩石圈减薄已成为我国乃至国际地学界研究的热点之一。本文作者对许卫卫和郑天愉(2005)采用接收函数方法测量渤海湾西北盆岭地区58个宽频地震台站下面地壳厚度和地壳泊松比的资料进行了详细的分析研究。在冀东北、辽西以及石家庄附近的南太行山地区地壳泊松比随地壳厚度增加呈非线性骤然陡降,说明在这些地区中新生代地壳减薄作用主要集中于长英质的中上地壳。在保定—大同和官厅水库—张家口—张北地区,地壳泊松比随地壳厚度增加作缓慢地线性减小,说明由玄武岩浆底侵作用造成的地壳泊松比增加抵消了一部分由长英质中上地壳减薄造成的泊松比减小。所以,在中新生代华北克拉通地壳减薄过程中,上地幔部分熔融及玄武岩浆底侵作用主要集中在保定—大同和官厅水库—张家口—张北等冀西北地区。
周刚 , 张招崇 , 吴淦国 , 董连慧 , 贺永康 , 董永观 , 何立新 , 秦纪华 , 赵忠合 , 刘国仁
2009, 83(3):331-346.
摘要:哈旦逊岩体位于准噶尔北东缘玛因鄂博断裂以南,受断裂构造控制,呈近三角形。该岩体岩石类型较复杂,主要岩石组合为石英二长岩、二长岩、辉长岩、闪长岩、二长花岗岩、钾长花岗岩等。二长岩中锆石SHRIMP UPb测年结果为289.5±3.6Ma。除个别辉长岩样品为钙碱性系列外,其它所有样品属于碱性系列。辉长岩的稀土总量(∑REE)为43×10-6~88×10-6,Eu异常不明显,轻稀土富集(LaN/YbN=2~6),微量元素含量变化趋势一致且富集大离子元素,Cr、Ni含量低。中性岩的∑REE大于100×10-6,轻稀土元素表现出不同程度的富集(LaN/YbN=6~20),具有不明显或是弱的Eu正异常。微量元素含量变化大,但总体变化趋势一致,即表现出大离子亲石元素(LILE)富集而高场强元素(HFSE)亏损。花岗岩的稀土元素组成可以分两类,一类具有中等到弱的Eu负异常(δEu=0.7~1.0),轻稀土强烈富集(LaN/YbN=12~30),其微量元素的原始地幔标准化配分模式与中性岩近于一致;另一类具有显著的Eu负异常(δEu=0.1~0.3),轻重稀土的分异不明显(LaN/YbN=3~8)。在微量元素配分模式中,有显著的Ba、Sr、P、Ti的亏损。不同岩石类型显示出Sr初始值异常低(0.7036~0.7039)和正的εNd(t)初始值(~6.5)。综合野外观察、岩石学及地球化学特征,推测辉长岩部分来自被俯冲带流体交代的亏损岩石圈地幔,而花岗岩部分来自年轻的基性下地壳重熔,熔融发生的深度大约在30~40km,使其中的部分酸性岩浆出现典型的高BaSr花岗岩的特征。基性岩浆和酸性岩浆在上升过程中发生混合,闪长岩及二长岩可能是它们混合的产物。哈旦逊岩体形成于造山后伸展构造背景,壳幔岩浆的混合可能是造成新生陆壳生长的一种重要方式。
王洪亮 , 徐学义 , 陈隽璐 , 孙勇 , 李万忠 , 李平 , 李婷 , 张红
2009, 83(3):353-364.
摘要:北秦岭造山带西段商丹断裂带北侧岩湾一带分布的含石榴石二长花岗岩以含富铝的石榴石、白云母等矿物为特征,属含白云母过铝质花岗岩类(MPG);SiO2含量为73.39%~74.4%,Na2O/K2O小于1,A/CNK(分子比)为1.07~1.18,里特曼指数(δ)为2.02~2.15,CIPW标准矿物中出现刚玉(C),具强过铝质钙碱性岩石系列的地球化学特征,为典型的“S”型花岗岩;稀土总量为121×10-6~151×10-6,轻重稀土比值为14.91~21,δEu为0.55~0.74,为δEu负异常明显的右倾型稀土分配模式;大离子亲石元素洋脊花岗岩标准化形式及各类构造环境判别图解均显示其形成于同碰撞环境,为大陆碰撞的地球动力学背景。岩体的LAICPMS锆石UPb年龄为414.3±1.9Ma,属末志留世晚期,该侵入体应是早古生代晚期加里东运动碰撞造山过程的产物,其形成时代(414.3±1.9Ma)结合同一地区红花铺俯冲型侵入体出现相近的变质锆石的年龄(413.5±1.3Ma),较精确地约束了北秦岭西段加里东运动碰撞造山的时限。
刘建峰 , 迟效国 , 张兴洲 , 马志红 , 赵芝 , 王铁夫 , 胡兆初 , 赵秀羽
2009, 83(3):365-376.
摘要:内蒙古西乌旗地区位于贺根山蛇缘岩带和西拉木伦缝合带之间,区内岩浆岩分布广泛。本文对达其浑迪和金星石英闪长岩进行了锆石LAICPMS UPb定年,结果表明两个岩体分别形成于325±3Ma和322±3Ma。岩石学和地球化学分析结果显示岩石属于低钾拉斑系列和钙碱性系列,相对富集Rb、Ba、K等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素化学。地球化学成分表明岩体具有俯冲带成因的特征。通过区域对比分析,苏左旗和西乌旗地区均发育一套角闪闪长岩、石英闪长岩、英云闪长岩及花岗闪长岩组合,与岛弧和活动大陆边缘岩浆岩组合相似,共同构成早石炭世晚期到晚石炭世的岩浆弧,该岩浆弧的出现与古亚洲洋板片向北俯冲有关。
王立社 , 杨建国 , 谢春林 , 雷永孝 , 王育习 , 曹红霞 , 杨鹏飞 , 齐亚林 , 金拴联
2009, 83(3):377-387.
摘要:首次利用锆石LAICPMS UPb法测得甘肃火石山东北部侵位于长城系、蓟县系以及志留系中的哈尔根头口布花岗岩形成于中泥盆世早期(同位素年龄为387.6±8.2Ma),同时发现该花岗岩体内存在晚蓟县世产物(继承性锆石年龄1172±7Ma)。哈尔根头口布花岗岩体主要由钾长花岗岩、二长花岗岩、花岗岩组成,岩石具有高硅(SiO2含量为70.28%~79.4%)、富碱(Na2O+K2O为6.52%~9.11%)、低铝(Al2O3含量为8.82%~14.05%)、低Sr(含量为40~150×10-6,平均为101.5×10-6)的特征、岩石的δ<3.3、A/CNK值为0.8~1.1,为钙碱性准铝质到弱过铝质岩石;稀土元素具有明显的LREE富集(LREE/HREE=2.89~16.4, LaN/YbN= 1.82~25.18)和Eu亏损,相对富集Rb、Th、Ce和Sm,而亏损Ta、Nb、Zr、Hf。综合分析认为该花岗岩为A型花岗岩,产于构造挤压向构造伸展转换的地质背景之中。
2009, 83(3):388-398.
摘要:内蒙古大青山地区孔兹岩系被划分为榴云片麻岩岩组、透辉片麻岩岩组和大理岩岩组。透辉片麻岩岩组中的部分透辉大理岩实际上为壳源碳酸岩。壳源碳酸岩锆石包裹斜锆石、方解石、磷灰石、榍石、石英、长石、辉石等矿物。锆石具核-边结构。透射光和阴极发光下,核部锆石多具密集平行环带,为岩浆成因;边部锆石无明显结构变化,为变质成因。斜锆石在岩浆锆石和变质锆石中都存在。岩浆锆石和变质锆石的年龄分别为1.95-1.93 Ga和1.90-189Ga。结合地质和岩相学研究,认为大青山地区壳源碳酸岩为透辉片麻岩岩组中的透辉大理岩深熔作用产物,其形成时代为古元古晚期(1.95-1.93 Ga),并在稍后(1.90-1.89 Ga)遭受变质作用叠加改造。
2009, 83(3):399-425.
摘要:随着勘探程度的深入,现今中国东部已知的岩浆热液系统中所出露斑岩型Cu-(Mo-Au)已基本上勘探完毕。如何寻找和发现深部及重新评价已勘探工作区矿床,这就需要勘探地质学家对产于各种构造环境中的岩浆热液型矿床形成的认知等知识。本文重点介绍了国内、外学者对在板块碰撞、以及造山后期拉伸环境下,与火成岩、次火山岩和火山岩有关的热液矿床类型、矿床特征和矿化样式等方面的认识和进展,包括岩浆热液系统、岩浆热液和天水热液混合系统,到主要为天水热液系统中的热液系统定义和类型、不同系统中的流体组成和性质、岩体类型和岩貌特征、以及深度和温度的变化,对流体、流体与围岩之间反应所形成的蚀变特征的控制等。
2009, 83(3):426-434.
摘要:从断层岩入手,分析了断层岩与断层封闭性的相关性,进一步建立起断层岩纵向类型变化与断层封闭性的关系。根据断层岩的类型及含油气沉积盆地的埋深,把泥岩涂抹类型分为未成岩塑性剪切型泥岩涂抹及成岩脆性研磨型泥岩涂抹。根据岩石纵向流变性,把断层封闭性分为浅层高渗封闭开启段、中层碎裂封闭开启段及下层韧性变形封闭段,并加以对比与剖析。探讨了泥岩涂抹定量表征问题,指出不同泥岩涂抹类型应采取的计算方法及目前研究中存在的问题。对东辛油田营32断层的泥岩涂抹研究表明,该断层南段几个重要含油层位的封闭性不好,导致油气穿越断层,发生了油气再运移,而北段所有含油层位都是封闭的。这说明了同一条断层封闭的差异性及动态性。
2009, 83(3):435-444.
摘要:东营凹陷沙四段中、下亚段是中国东部典型的新生代第三系蒸发岩与烃源岩共生沉积体系。对其中两口深层井(郝科1井、丰深2井)沙四段含盐层段进行了较密集的取芯,对其中无机元素组成特征、碳同位素及有机质丰度、成熟度、生烃指标等进行了测试及分析,分析结果显示:不同元素响应差异明显,铝及锰、钡含量为低值响应,钠、钙、镁含量为高值响应,锶含量显示异常高值;特征元素比值分布上也有明显响应,V/Ni、(Fe+Al)/(Ca+Mg)出现低值响应,Sr/Ba、Fe/Mn、Sr/Ca均出现高值响应;元素分布离散性和波动性比较明显,无机元素在蒸发岩中亏损,而在相邻泥岩中相对富集(钠除外,钠在蒸发岩中富集);不同族组分和正构烷烃单体烃碳同位素值分别分布于-28‰~-21‰和-32‰~-18‰,有机质族组分间碳同位素分馏效应相对小(<-2‰),正构烷烃单体烃碳同位素曲线上,C17、C18 的δ13C值相对较高而变化显著;热演化和TSR反应造成对烃源岩中残留烃类碳同位素δ13C值的增重作用;所检测含盐井段具有良好的生、排烃能力,有机质组分中腐泥组占绝对优势,有机质类型为Ⅰ型和Ⅱ1型,烃源岩原始生烃潜量及排烃量可分别达到40 mg/g和20 mg/g,排烃效率基本在60%以上,但它在平面上和剖面上均具有较强的非均质性。与蒸发岩共生的泥岩有机质丰度、成熟度及生、排烃各项指标要高于蒸发岩,高热演化可导致其残余生排烃能力下降。
张永旺 , 曾溅辉 , 张善文 , 王永诗 , 张守鹏 , 周士颖
2009, 83(3):445-453.
摘要:为了探讨烃源岩与孔隙流体之间相互作用过程和机理以及有机酸的生成及其影响因素,我们开展了烃源岩-流体相互作用模拟实验研究。实验结果表明:Ⅱ型干酪根形成有机酸的能力大于Ⅰ型干酪根,水的矿化度对有机酸的形成影响甚微,随着温度升高,流体中有机酸的含量也随之增大。pH值对有机酸形成的影响非常明显,中性和碱性条件更有利于生成有机酸。其中乙酸的形成有利于碳酸盐矿物的溶解,而草酸的形成不利于碳酸盐的溶解。温度对烃源岩的影响与烃源岩的矿物组成有很大的关系,对于富碳酸盐烃源岩,Ca、Mg、Na三元素在水中的溶解量,与温度呈反相关的关系,对于贫碳酸盐烃源岩,与反应温度之间则呈现出正相关的关系。而无论碳酸盐含量高低,Si在溶液中的含量都会随着温度的升高而增大。酸性溶液对烃源岩的溶解能力最强,无论原始反应溶液的酸碱性,反应结果都最终趋于弱碱性。流体的含盐量对烃源岩中Mg的溶解影响差异较大,低盐度的流体有利于Mg溶解。

创刊于1922年, 月刊
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