• 2013年第87卷第7期文章目次
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    • 泥岩/页岩:中国元古代-古生代海相沉积盆地主要烃源岩

      2013, 87(7):905-921.

      摘要 (2234) HTML (18) PDF 14.95 M (2848) 评论 (0) 收藏

      摘要:在中国元古宙-古生代海相沉积体系中,碳酸盐岩是最主要的沉积岩类型,长期以来在研究的重点也一直是碳酸盐岩,对海相泥岩/页岩的关注比较少,并且认为碳酸盐岩是海相沉积盆地中主要的烃源岩。对中国南方上、中、下扬子地区、滇黔桂地区、塔里木盆地、鄂尔多斯盆地、华北地区等147条剖面、289口探井及浅井约11200余个样品有机碳含量的分析与统计表明,泥岩/页岩有机质丰度高,是中国元古代-古生代海相沉积盆地中主要的烃源岩类型,而碳酸盐岩有机质丰度普遍较低,仅仅是次要的烃源岩类型。海相碳酸盐岩中有机质的含量与碳酸盐含量呈现弱的负相关性,泥质输入有利于形成高有机质丰度的碳酸盐岩烃源岩,但并不是高有机质丰度碳酸盐岩烃源岩发育的必要条件,决定碳酸盐岩烃源岩有机质丰度的主要因素是有机质的生产率、有机质的沉积与保存环境。中国元古代-古生代海相沉积盆地中并不缺乏高有机质丰度泥岩/页岩类好烃源岩,上、中、下扬子地区主要发育于上震旦统陡山沱组、下寒武统、上奥陶统-下志留统、上二叠统;华南地区主要发育于中、下泥盆统;塔里木盆地主要发育于下寒武统、下奥陶统及中上奥陶统;华北地区为中上元古界洪水庄组、下马岭组。泥灰岩类碳酸盐岩烃源岩在塔里木盆地相对比较发育,在中国南方地区只有下二叠统相对发育。

    • 南秦岭武当山群变质酸性火山岩锆石U-Pb年代学

      2013, 87(7):922-930.

      摘要 (1611) HTML (15) PDF 17.71 M (3744) 评论 (0) 收藏

      摘要:对武当山群三个变质酸性火山岩样品的锆石U-Pb定年结果表明,武当山群变质酸性火山岩形成年龄为675.2 ± 3.1 Ma,说明武当山群存在新元古代南华系的地层组成。武当山群变质变形复杂,具多期岩浆活动,可能由不同时代火山岩和少量沉积岩组成,部分变质火山岩具有与耀岭河群火山岩和侵入到武当山群中的基性侵入岩相似的形成年龄,指示了武当山群变质酸性火山岩可能与基性侵入岩群和耀岭河群火山岩存在成因联系。基于现有同位素定年数据,武当山群火山岩数据具有年龄跨度大(太古代至中生代)的显著特征,但总的趋势是新近取得的年龄数据多数比早期获得的数据要年轻。

    • 扬子克拉通西缘1.73Ga非造山型花岗斑岩的发现及其地质意义

      2013, 87(7):931-942.

      摘要 (1491) HTML (13) PDF 35.14 M (3459) 评论 (0) 收藏

      摘要:首次发现扬子克拉通西缘古元古代晚期海孜斜长花岗斑岩岩体。本文报道了其锆石的LA-ICP-MS U-Pb年龄,为1730±15Ma(MSWD=4.0,n=15)。岩石具有高SiO2(69.77%~73.83%)、高碱(ALK=5.46~6.65)、低钾(K2O/Na2O=0.02-0.14)含量。里特曼指数1.04~1.65,A/CNK值为1.11-1.25,平均值为1.18(>1.1),10000Ga/Al=3.96~7.34(均值为5.18 > 2.6),较高的含铁指数[FeO/(FeO+MgO)=0.95-0.99],总体显示了低钾钙碱性过铝质(SP)铁质A型花岗岩的特点。岩石富集Nb、Ta、Zr和Hf等高场强元素,强烈亏损K、Sr和Ba等大离子亲石元素,稀土元素总量∑REE=390.70×10-6~674.91×10-6,LREE/HREE=1.74~3.29(均值2.18),轻稀土分异作用明显,相对富集,表现出强烈的负Eu异常。地球化学特征显示,海孜花岗斑岩岩体为形成于板内伸展构造环境,可能与同期基性岩浆活动的底侵作用相关。海孜花岗岩的年龄和地球化学表明,扬子克拉通西缘存在古元古代晚期与全球性Columbia超级大陆裂解同期的双峰式岩浆岩组合。

    • 内蒙古莫合尔图中-晚侏罗世火山岩年代学、地球化学研究及其意义

      2013, 87(7):943-956.

      摘要 (1564) HTML (13) PDF 34.25 M (3418) 评论 (0) 收藏

      摘要:内容提要:内蒙古莫合尔图地区发育大面积的中-晚侏罗世酸性火山岩,是大兴安岭中生代火山岩的重要组成部分,锆石U-Pb定年结果显示,火山岩形成于174.1±2.2Ma~157.5±2.3Ma,属中-晚侏罗世。主量元素分析表明,火山岩具高硅(SiO2=69.12%~80.66%)、富碱(K2O+Na2O=7.26%~8.99%),富钾(K2O/Na2O多数大于1)、贫钙镁(CaO=0.09~0.71;MgO=0.07~0.47,Mg#多<45)和高FeOT/MgO(1.50~12.28,多数大于3)值的特征,属过铝质(A/CNK=1.11~3.07)钙碱性-高钾钙碱性-钾玄岩系列岩石。微量元素数据显示:稀土元素总量∑REE为95.92×10-6~205.70×10-6,轻、重稀土元素分馏较明显[(La/Yb)N=5.17~14.69],轻稀土元素(LREE)较为富集,重稀土分布相对较为平坦,球粒陨石标准化的配分模式图显示典型的右倾型,中等-弱负铕异常(δEu=0.23~0.87),微量元素富集大离子亲石元素(LILE)Rb,Ba,Th,K,贫Sr和亏损高场强元素(HFSE)Nb,Ta,P,Ti;岩石具低Sr(31×10-6~187×10-6),高Yb(1.23×10-6~3.37×10-6)含量,具造山晚期-造山后花岗岩的特征。综合最新区域资料及本文研究成果,笔者认为研究区中-晚侏罗世火山岩为造山晚期向造山后伸展转换阶段的产物,转换时期介于174.1±2.2Ma~157.5±2.3Ma,与蒙古-鄂霍次克造山后伸展作用有关。

    • 诸广花岗岩体南部油洞断裂带辉绿岩脉的Ar-Ar年龄及其地球化学特征研究

      2013, 87(7):957-966.

      摘要 (1512) HTML (11) PDF 22.55 M (2474) 评论 (0) 收藏

      摘要:油洞断裂带中辉绿岩脉的全岩Ar-Ar年龄为110.6 ± 2.0Ma,属于燕山晚期岩浆活动产物。辉绿岩具有较高的SiO2(平均为50.65%)、Al2O3(平均为15.10%)、CaO(平均为10.48%)、MgO(平均为7.80%)含量和较低的TiO2(平均为1.13%)、FeOt(平均为9.90%)、Na2O(平均为2.28%)、K2O (平均为0.90%)、P2O5(平均为0.11%)含量。在微量元素方面,大离子元素Rb、Th、Ba、K的富集明显,而Nb、Ta、Zr 、Hf、P、Ti显示亏损。稀土元素总量低,轻稀土相对富集,分布模式略呈右倾型,Eu亏损弱(δEu平均为0.92)。辉绿岩的上述元素地球化学特征非常相似于活动大陆边缘钙碱性玄武岩,反映原始岩浆来源于受太平洋板块俯冲产生的流体对上覆地幔楔交代改造形成的富集地幔源区。

    • 磷灰石裂变径迹研究新疆阿尔泰山南缘剥露历史及古地形再造

      2013, 87(7):967-978.

      摘要 (1469) HTML (10) PDF 43.99 M (2118) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文应用裂变径迹技术对阿尔泰地区13个磷灰石裂变径迹样品进行分析研究,揭示了该地区的隆升剥露历史,并进行了古地形再造。热历史演化模式具有3个阶段的特征:(1) 约120~80-70 Ma,温度较高,处于磷灰石裂变径迹火带底部温度,主体高于100 ℃。晚白垩世末期和早第三纪初期,阿勒泰地区构造运动不明显,仅有微弱的升降运动,均夷作用显著。 (2) 从80-70~30-20 Ma,快速冷却,温度由85-75 ℃降至35-30 ℃。晚第三纪,自中新世起,特别是中新世中晚期,由于喜马拉雅运动的影响,块断升降运动较为加强,山区上升,盆地相对下降。 (3) 从约30-20 Ma~现今,缓慢冷却,温度由35-30 ℃降为现在的地表温度(平均20 ℃)。三阶段隆升速率分别为0.025 mm/a,0.027 mm/a和0.02 mm/a;隆升幅度分别为1.14 km,1.34 km和0.43 km。地表隆升幅度变化于634~2394 m之间。区内平均剥蚀量为2168 m,平均隆升量3318 m,二者之差1150 m便是现在的平均高程。

    • 郯庐断裂带莒县地区早白垩世中酸性火山岩成因及其地质意义

      2013, 87(7):979-993.

      摘要 (1614) HTML (11) PDF 50.24 M (3671) 评论 (0) 收藏

      摘要:县早白垩世火山岩沿郯庐断裂带分布,由粗安岩、粗面岩和流纹岩组成,属高钾钙碱性-钾玄岩系列。岩石富集Rb、K、Ba等大离子亲石元素和轻稀土元素,相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素和重稀土元素,Sr-Nd同位素组成(87Sr/86Sr(t)=0.7082~0.7095,εNd(t)=-16.4~-19.8)与区内基性岩的相类似,而 Pb同位素组成(206Pb/204Pb(t)=16.523~17.038,207Pb/204Pb(t)=15.414~15.468,208Pb/204Pb(t)=37.058~37.427)类似于EM1型富集地幔。87Sr/86Sr(t)和εNd(t)与SiO2没有明显的相关性,且较高的Th/U、Ce/Pb比值和较低的Nb/La、Nb/U比值均暗示岩浆在上升过程中未遭受明显的地壳混染。粗安岩具有高的Cr、Ni、MgO含量及Mg#值和古老Nd同位素模式年龄,暗示其起源于富集的岩石圈地幔。粗面岩与粗安岩的主要氧化物、微量元素与SiO2呈明显的相关性,这暗示可能为同源岩浆结晶分异而来。研究表明,莒县地区中酸性火山岩形成于岩石圈伸展减薄背景下,由曾遭受俯冲扬子陆壳熔体改造的华北岩石圈地幔部分熔融形成的岩浆分离结晶作用而成。郯庐断裂带的伸展活动控制着火山岩的分布,为岩浆的形成和运移提供了有利的场所,在华北克拉通破坏中可能起到了重要的作用。

    • 鲁西地区绿岩带型金矿及其矿源层探讨

      2013, 87(7):994-1002.

      摘要 (1770) HTML (22) PDF 42.52 M (2344) 评论 (0) 收藏

      摘要:鲁西泰山岩群是我国典型的新太古代绿岩带,发育并保存了良好的科马提岩,对其地质认识已基本趋于一致。但对鲁西地区绿岩带型金矿的认识还不够深入和全面。以往仅对韧性剪切带型金矿有所了解,对绿岩带层控型金矿很少重视,对矿源层的理解更是模糊,笼统地将泰山岩群作为后期各种金矿成矿的矿源层。本文对鲁西绿岩带韧性剪切带型和层控型金矿作了系统介绍,认为绿岩带层控型金矿具有原生层状特征和矿源层意义,受绿岩带某特定层位控制十分明显,是超基性岩—基性火山岩—碎屑沉积岩建造旋回过程中发展到一定阶段的产物;对金矿源层成生发育机制进行了探讨,认为绿岩带中金初始沉积矿化层位十分狭窄,厚度一般仅1~十几m,但横向分布较广泛,一般长达5~10km以上;初始沉积金品位一般在10×10-9~0.5×10-6。阐述了金矿源层与条带状硅铁建造(鞍山式铁矿)往往密切伴生的成因联系,并与硅铁矿层一样,也具有多旋回性沉积特点。韧性剪切带型金矿受矿源层内在控制,产于矿源层内或附近。

    • 北祁连清水沟-白柳沟Fe-S和Pb-Zn-Cu型块状硫化物矿床形成环境探讨

      2013, 87(7):1003-1012.

      摘要 (1358) HTML (13) PDF 19.97 M (2270) 评论 (0) 收藏

      摘要:青海祁连县清水沟-白柳沟新元古代-寒武纪大陆裂谷双峰式海相火山岩中产有Fe-S和Pb-Zn-Cu型块状硫化物矿床。这两类矿床除受所在火山岩陆壳幔源区的部分熔融程度和火山作用旋回性不同影响外,主要受产生构造位置和火山岩浆源区物性条件所控制。其中产Fe-S型矿床的石头沟-香子沟穹窿火山作用,相对形成于近裂谷扩张中心的深海环境,以低K2O钙碱性的拉斑玄武质或英安质下地壳为物源区环境;郭米寺-白柳沟穹窿的Pb-Zn-Cu型火山作用形成于远离扩张中心的陆缘弧环境,源区为一种由地幔源和壳源共同构成的混合源。在矿床成因类型方面,前者近似塞浦路斯的铜黄铁矿,后者为较典型的日本黑矿型。

    • 孟加拉湾若开褶皱带晚新生代构造特征初步研究

      2013, 87(7):1013-1020.

      摘要 (1696) HTML (13) PDF 20.19 M (1910) 评论 (0) 收藏

      摘要:孟加拉湾若开褶皱带位于印度-缅甸山脉西部山前,由NNW-SSE向带状分布的多排背斜构成,其构造特征研究仍然十分薄弱。本文通过钻井资料和二维地震反射剖面精细构造解析,尝试分析若开褶皱带晚新生代构造特征,重点关注若开褶皱带的滑脱层发育特征及背斜几何学及运动学特征,结果表明若开褶皱带发育多个滑脱层:(1)底部滑脱层,位于约6.5 s处;(2)中部滑脱层,层位存在变化,可能位于第四系底部或上中新统下方约2.5 s处。在区域挤压作用下,若开褶皱带发育与底部滑脱层和中部滑脱层相关的滑脱褶皱,构造变形主要受控于底部滑脱层,而中部滑脱层影响了局部构造变形。生长地层记录显示若开褶皱带构造变形自东往西迁移,变形前缘形成于第四纪。基于构造分析结果提出了若开褶皱带褶皱变形的两种运动学端元模型:模型1中不发育中部滑脱层,滑脱褶皱发育于底部滑脱层之上;模型2中发育中部滑脱层,滑脱褶皱发育于中部滑脱层和底部滑脱层之上,形成上、下两套构造层。若开褶皱带背斜几何学和运动学特征受下伏滑脱层控制,背斜在走向上叠置、分叉可能暗示着背斜下伏滑脱层在走向上发生了改变。流体超压可能是影响若开褶皱带构造变形的重要控制因素。

    • 矿区深部含水层水-岩作用的同位素与水化学示踪分析

      2013, 87(7):1021-1030.

      摘要 (1493) HTML (13) PDF 22.32 M (2249) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了有效揭示华北隐伏型煤矿区煤炭开采进程中深部含水层水-岩作用机制,本文以淮北煤田宿县-临涣矿区为研究示范,收集与采集1985-2011年期间矿区松散层第四含水层、煤系砂岩裂隙含水层、石炭系太原组岩溶含水层与奥陶系岩溶含水层深部地下水样166个,分析与测试87Sr/86Sr、34S、13C同位素以及Na++K+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-、SO42-、CO32-等常规组分,并开展基于同位素与水化学的水-岩作用示踪与分析。研究成果表明:在矿区主要充水含水层中,煤系砂岩裂隙含水层脱硫酸与阳离子交替吸附作用最为显著,而松散层第四含水层、石炭系太原组岩溶含水层与奥陶系岩溶含水层黄铁矿氧化或地下水硬化最为显著;受煤炭开采影响,煤系砂岩裂隙含水层、奥陶系岩溶含水层主要水-岩作用逐渐减弱,松散层第四含水层、石炭系太原组岩溶含水层主要水-岩作用或增强,或减弱,增强或减弱的程度取决于井田基岩面标高、主要断层的展布形态与隔水性能以及煤层开采扰动范围等。

    • 川东兴隆场地区长兴组白云岩地球化学特征及流体来源

      2013, 87(7):1031-1040.

      摘要 (1513) HTML (13) PDF 34.45 M (2011) 评论 (0) 收藏

      摘要:四川盆地东部长兴组-飞仙关组礁滩相储层为重要的天然气勘探目的层,优质储层的岩性多为白云岩,且主要分布于开江-梁平陆棚的东西两侧。川东兴隆场地区位于开江-梁平陆棚西侧有利相带的东南端,长兴组白云岩层段为该区主力产气层,且白云岩主要分布在台地边缘礁滩相等易于发生暴露的高能沉积相带。明确了白云岩宏观分布的控制因素,以岩石结构及Mg/Ca比值和有序度为基础,结合岩石地球化学特征,对川东兴隆场地区上二叠统长兴组白云岩成因进行分析。研究结果表明兴隆场地区长兴组白云岩是在埋藏条件下,同层位的泥晶灰岩及泥灰岩中封存的浓缩海水通过压实作用排挤进入碳酸盐沉积物交代灰岩形成的。有如下证据:(1)飞仙关组沿缝合线发育的自形白云石化学组成(CaO含量均值30.94%,MgO含量均值20.76%)与长兴组白云石化学组成(CaO含量均值30.51%,MgO含量均值21.28%)相近,表明二者成因及白云化流体具有相似性,推断压实流体可能为长兴组白云岩白云化流体;(2)长兴组白云岩δ13C介于1‰~2.5‰之间,δ18O介于-6‰~-4‰之间,分布在同期古海水的δ13C(0~5.8‰)、δ18O(-7.5‰~-3.5‰)变化范围内,并与全球典型埋藏白云岩δ13C、δ18O分布区间一致,说明白云化流体具有同期海水性质,且形成于埋藏成岩环境中;(3)长兴组白云岩的87Sr/86Sr比值(0.707108~0.707507)覆盖在了川东北晚二叠世海水Sr同位素(0.706620~0.707742)的变化范围内,证明白云化流体来源于同期海水;(4)长兴组白云岩稀土元素表现为LREE亏损、HREE富集的海水稀土元素特征,表明白云化流体具有海源流体的性质;(5)长兴组碳酸盐岩Fe含量均较低(<2000×10-6),但长兴组白云岩相对于灰岩具有较高的Mn含量(69×10-6~90×10-6,均值为76×10-6)和较强的阴极发光性,反映了白云岩形成于埋藏的还原环境中。

    • 扬子地台寒武系泥页岩甲烷吸附特征

      2013, 87(7):1041-1048.

      摘要 (1370) HTML (13) PDF 4.48 M (2439) 评论 (0) 收藏

      摘要:对采自扬子地区寒武系黄柏岭组、幕府山组和牛蹄塘组的泥页岩进行了甲烷吸附性能及影响因素研究。所分析页岩的TOC含量在1.08%到4.16%之间;粘土矿物含量在36.7%到62.3%之间。页岩样品甲烷吸附量测定结果显示,寒武系页岩甲烷最大理论吸附量与页岩TOC含量之间总体上呈正相关性,表明有机质丰度是控制页岩甲烷吸附能力的重要因素。而粘土矿物总含量与页岩甲烷最大理论吸附量之间缺乏相关性, 仅蒙脱石含量与页岩甲烷最大理论吸附量呈正相关性,显示个别粘土矿物具有较强的甲烷吸附及影响页岩吸附性能的作用。寒武系不同地区页岩吸附性能存在显著差异,遵义牛蹄塘组页岩甲烷最大理论吸附量在2.76~5.30 mL/g之间;南京幕府山组页岩甲烷最大理论吸附量在1.36~4.35 mL/g之间;池州黄柏岭组泥页岩甲烷最大理论吸附量在1.63~2.72mL/g之间。此外,寒武系不同地区页岩有机碳含量与甲烷吸附量之间关系变化很大,显示页岩吸附量不仅受有机质丰度类型的影响,而且受有机质成熟度、区域地质演化以及粘土矿物吸附等多种因素制约。

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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