
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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辛鹏 , 董晓娟 , 吴树仁 , 石菊松 , 王涛 , 梁昌玉
2017, 91(3):499-509.
摘要:旋转平推式滑坡在青藏高原东北缘地区集中分布,论文系统梳理了该类滑坡的分布特征、几何应变模型,结合室外调查、试验与数值模拟计算,探讨了近水平滑动带变形的动力机制。研究表明:(1)旋转平推滑坡集中分布于东北缘上新世泥岩盆地内,其活动强度受到青藏高原隆升过程的影响,自高原腹地至边缘盆地,滑体体积逐步减小。巨大型滑坡群集中于黄河水系上游地区;大、中型型滑坡群分别集中于下游地区;(2)旋转平推滑坡均由高黏粒含量、超固结上新世泥岩组成,河流的侵蚀是近水平剪切应力形成的控制性因素。在水平应力作用下,超固结泥岩趋向与膨胀,表现出剪胀、渐进性破坏。薄层剪切带呈现韧、脆性变形,区域内随机排列的黏土颗粒的逐步定向,表现出低于10o的内摩擦角。(3)滑动带的蠕变、裂隙扩展与地下水的增湿加速材料的流变,滑面选择粘粒含量高、碳酸钙的含量低的软弱层扩展。滑带内粘土矿物蠕变、呈粘滞性流动,导致宏观变形逐步积累,并逐步出现剪切面、裂纹的扩展,是滑坡变形的动力因素之一。
张文高 , 陈正乐 , 蔡琳博 , 韩凤彬 , 孙岳 , 吴玉 , 孟令通 , 何江涛 , 马骥 , 杨斌
2017, 91(3):510-522.
摘要:白垩纪的隆升-剥露事件在新疆不同构造单元广泛发育。本文主要是通过磷灰石裂变径迹测年技术,结合温度-时间热模拟反演的研究,探讨西天山北段和中段白垩纪的隆升-剥露过程。17个样品分别采自西天山北段的博罗科鲁山、依连哈比尔尕山以及西天山中段的独库公路附近的花岗岩体。裂变径迹测试结果显示,样品的径迹年龄介于(45.4±3.2)~(81.6±4.9)Ma,平均径迹长度介于(12.62±0.17)~(13.53±0.14) μm之间。进一步根据温度-时间的模拟结果推断,西天山北段和中段在晚白垩世都经历了快速隆升-剥露过程。在时间上,西天山北段样品记录的快速隆升的时间主要集中在50~70Ma之间,西天山中段样品记录的快速隆升时间集中在70~90Ma之间。结合相应的地质证据,认为从晚白垩世开始,西天山地区开始出现差异性的隆升剥露过程,伊犁盆地从早中白垩世隆升剥蚀状态转变为晚白垩世接受沉积,其两侧山脉继续处于快速隆升剥蚀的状态。导致这种隆升-剥露事件的动力学机制是受多因素综合控制的,印亚碰撞的远程效应可能是该期事件的主要动力来源,但天山不同地段的热-流变性质的差异性及不同块体之间的相互作用是导致差异性隆升-剥蚀的主要因素。
张永明 , 裴先治 , 李佐臣 , 李瑞保 , 刘成军 , 裴磊 , 陈有炘 , 陈国超 , 王盟 , 林广春
2017, 91(3):523-541.
摘要:青海南山构造带发育北西—南东向展布的印支期花岗岩带,其研究对厘清古特提斯演化阶段西秦岭造山带与南祁连构造带的衔接转换关系具有重要意义。当家寺岩体是由花岗闪长岩和二长花岗岩组成的复合花岗岩基。本文对当家寺岩体进行了详细的岩石学、岩石地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学研究。结果表明,花岗闪长岩和二长花岗岩的结晶年龄分别为240.1±2.1Ma和241.0±2.6Ma,属于中三叠世。地球化学研究显示岩体相对高硅(SiO2=66.37%~73.99%)和富钾(K2O=3.37%~4.73%),属于准铝质—弱过铝质高钾钙碱性I型花岗岩。岩石稀土配分曲线表现为轻稀土富集的右倾型,具中等程度的铕负异常(δEu=0.32~0.64)。微量元素显示富集大离子亲石元素Cs、Rb、K,相对亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti。岩石成因研究表明其形成于下地壳基性岩为主的源岩的部分熔融,同时存在一定程度幔源岩浆贡献。结合区域地质背景资料,认为当家寺岩体形成于洋壳俯冲阶段,可能为宗务隆洋向南俯冲的地球动力学背景下的产物。
2017, 91(3):542-560.
摘要:白乃庙铜-金-钼矿是华北板块北缘中段一个重要矿床,其矿化特征既显示斑岩型蚀变特征,同时又表现出明显的后期造山作用改造的特点。本次研究通过系统的流体包裹体显微测温、激光拉曼和气液相色谱分析揭示其成矿流体为中-低温、中低盐度的CO2 (CO)-H2O-CH4 (C2H2 C2H4)-NaCl-CaCl2体系,流体混合作用和CO2逃逸为成矿主要因素。富还原性流体的存在可能促使气相流体携带大量的Cu、Au等成矿元素迁移至较远点的白乃庙群地层,沿着片理或裂隙沉淀成矿。对不同成矿阶段矿石中黄铁矿的He-Ar同位素组成测试结果显示白乃庙矿床黄铁矿流体包裹体的3He/4He比值在0.06~0.71 Ra之间,40Ar/36Ar比值为375.5~1436.3,指示成矿体系由不同性质和组成的两个端元流体混合而成,即混入了类似于MORB型地幔端元的高温高盐度流体和富含地壳放射成因氦但具有空气氩同位素组成特征的低温大气降水。白乃庙矿床属受后期造山作用改造的斑岩型铜-金-钼矿床,形成于古亚洲洋板块持续向南俯冲背景。
韩玉 , 陈柏林 , 邓元良 , 陈建林 , 王永 , 张昊 , 王铜 , 李少南 , 李少平
2017, 91(3):561-570.
摘要:五龙沟金矿田是东昆仑造山带中段最重要的金矿集中区,区内金矿床主要受岩金沟、萤石沟—红旗沟、三道梁—苦水泉三条含金构造带控制。研究表明,矿田内存在两期蚀变矿化作用,早期是受线性断裂构造带控制的与金矿化有关的蚀变作用,晚期是受多方向裂隙并与富含浸染状黄铁矿杂岩体有关的与多金属矿床有关的蚀变作用。晚期与含浸染状黄铁矿高侵位杂岩体的蚀变和多金属矿化吞食破坏了稍早形成的金矿床(体)。金矿找矿方向是沿线性断裂构造带,而且没有多方向裂隙穿插,特别是没有富含黄铁矿未变形花岗岩出露的部位,才有可能具有金矿化。
王洪作 , 陈培荣 , 吴俊奇 , 凌洪飞 , 赵友东 , 任海涛
2017, 91(3):571-587.
摘要:大桥坞铀矿床位于赣杭构造带东段,其赋矿围岩为一套流纹质火山-侵入杂岩。目前对该套杂岩成岩时序的认识仍有争议,且缺少精确的年代学数据。因此,本文对大桥坞铀矿床火山岩及花岗质角砾开展锆石形态学和年代学的研究,以厘定本区的火山喷发旋回。扫描电镜形貌研究结果表明,黄尖组火山岩中锆石晶型主要为S24、S25、P3、P4和P5五种。晶型频率统计显示黄尖组上、下段火山岩岩浆性质不同,分别为碱性和亚碱性到碱性。锆石U-Pb定年结果显示两者成岩时代也不同,分别为128 Ma和133 ~ 135 Ma。以上特征表明黄尖组上、下段火山碎屑岩是不同期次、不同来源岩浆喷发的产物。火山碎屑岩中花岗质角砾的成岩时代为138 Ma,代表了大桥坞地区最早的岩浆作用,暗示该地区可能存在花岗质侵入岩基底。综合年代学、岩性特征以及钻孔资料,本区岩浆作用可分为如下阶段:(1)花岗质侵入岩基底形成(138 Ma);(2)早期火山作用(136 Ma),形成劳村组红色砾岩和火山沉积岩;(3)强烈火山喷发期,第一阶段(135 ~ 133 Ma)形成黄尖组下段巨厚层熔结凝灰岩。第二阶段(128 Ma)形成黄尖组上段灰白、灰绿色沉凝灰岩和含砾晶屑凝灰岩;(4)脉岩侵入阶段(128 ~ 125 Ma),形成花岗斑岩脉和辉绿岩脉;(5)晚期火山作用(123 Ma),形成寿昌组页岩、细砂岩、沉凝灰岩和晶屑凝灰岩。赣杭构造带长英质火山岩主要形成于早白垩世,且东段火山作用明显强于西段。赣杭构造带东段的火山岩型铀矿床赋矿层位较西段年轻,时代主要集中在135 ~ 127 Ma。
2017, 91(3):588-604.
摘要:塔里木盆地是位于Rodinia超大陆边缘的小陆块,随着新元古代Rodinia超大陆裂解,在塔里木盆地周边和内部形成了大量裂谷盆地,通过对裂谷体系的演化和地层充填特征研究,对认识Rodinia超大陆的裂解过程具有重要意义。按照盆地动力学、层序地层学和沉积学等理论为指导,以露头、钻井和地震剖面为基础,进行不整合面、层序地层和沉积相研究,探讨层序样式及控制因素,分析塔里木盆地和扬子盆地裂谷演化过程的差异。塔里木盆地新元古代南华系-震旦系为1个一级层序,由两个一级不整合界面限定——Td(南华系/前南华系基底)和T1(震旦系/寒武系),其中Td界面为塔里木运动导致,即新元古代早期-中期Rodinia大陆裂解作用开始,而T1界面与塔里木板块内部表现为垂直上升作用的柯坪运动有关。按照裂谷盆地演化的三个阶段——快速裂陷期、稳定沉降期和裂谷萎缩期,分为3个二级层序。快速裂陷期为二级层序SQ1,发育大量小型地垒-地堑盆地,水体由浅变深,发育滨浅海相-河流-三角洲等沉积;稳定沉降期为二级层序SQ2,盆地连通性加强,形成统一的盆地,发育滨岸-三角洲-浅水陆棚-盆地相;裂谷盖处于裂谷萎缩阶段,受地幔柱冷却,地壳回弹影响,断裂活动减弱并逐渐停止,地层向隆起上超,地层分布范围广,主要发育碳酸盐岩台地相,该阶段构成二级层序SQ3。受到海平面变化、冰川和气候等因素控制,发育13个三级层序,其中冰期发育冰碛岩-盖帽碳酸盐岩的一类特殊三级层序。南华纪末期的Marinoan冰期是全球冰期事件,相应在中国南方扬子地区发育典型的南沱组冰碛岩和陡山沱组白云岩的组合,而塔里木盆地库鲁克塔格地区为特瑞爱肯组冰碛岩之上直接覆盖了扎摩提克组的粉砂岩地层,不发育盖帽碳酸盐岩。这和裂谷体系演化有关,塔里木裂谷盖形成的滞后了约70Ma,冰碛岩沉积之后,水体快速加深,碎屑物质供给充足,没有适合碳酸盐岩的生长环境。通过新元古代裂谷盆地的结构样式和层序地层研究,对认识新元古代构造、沉积环境,和烃源岩、储层的分布等具有重要在指导意义,而不同盆地之间大陆裂解响应过程的差异也是值得深入研究问题。
曲长胜 , 邱隆伟 , 杨勇强 , 陈程 , 汤丽莉 , 余宽宏 , 万敏
2017, 91(3):605-616.
摘要:吉木萨尔凹陷芦草沟组是准噶尔盆地重要的湖相致密油富集区,为弄清其沉积期古湖泊的环境特征,利用磷酸法对吉木萨尔凹陷芦草沟组碳酸盐岩样品进行了测试。研究表明,芦草沟组碳酸盐岩δ13CPDB值介于6.8‰~9.7‰,平均值为8.3‰;δ18OPDB值介于-11.9‰~-4.3‰,平均值为-6.2‰。δ18OPDB和δ13CPDB的特征及变化规律表明,早期古湖泊为淡水短期注入的畅流湖泊环境,后期古湖泊为水体长时间滞留、封闭性强的咸化湖泊体系。由于火山物质带来大量营养物质,有机生物十分繁盛,致使湖相碳酸盐岩δ13CPDB较重,富含低值氧同位素的大气降雨周期性输入引起δ18OPDB的变化。芦草沟组沉积时期古湖水具有咸化程度较高、变化频繁的特点,受大气降雨和强烈蒸发作用的影响,湖泊水位具有高-低-高或高-低的变化规律,受其影响湖泊盐度随之表现为低-高-低或低-高的变化规律。
吕奇奇 , 罗顺社 , 付金华 , 向吉 , 牛小兵 , 龚辰 , 徐黎明 , 冯胜斌 , 李士祥
2017, 91(3):617-628.
摘要:沉积露头为精细刻画沉积体内部结构、建立准确地下地质模型发挥着不可替代的作用。本文认为鄂尔多斯盆地南部瑶曲剖面长7段为例,采用地质学、野外露头沉积学方法,详细剖析了湖泊深水重力流沉积深水岩相的类型、特征、垂向组合及沉积环境。研究表明,瑶曲剖面长7段发育块状细砂岩相、鲍马序列粉砂岩相、水平纹理泥岩相、块状泥岩相、水平层理页岩相、凝灰岩相6种岩相类型,碎屑流沉积、浊流沉积、滑塌沉积、深水原地沉积、火山碎屑沉积5类沉积单元,在垂向上5类沉积单元构成了A、B、C、D 4类垂相分布形式。在此基础上,结合区域地质特征,研究认为长7段发育湖泊、水道型重力流沉积两种沉积体系。湖泊相可进一步确定为半深湖-深湖亚相,深水原地沉积微相,以D类岩相组合最为发育;水道型重力流沉积体系进一步划分为近源水道、远源水道、堤岸、前端朵体4个亚相,包含砂质碎屑流沉积、浊流沉积、滑塌沉积3个微相,近源水道 堤岸形成A类、C类、B类岩相组合,远源水道 堤岸形成B类、C类岩相组合,前端朵叶发育C类岩相组合。剖面相分析表明,研究区优质的烃源岩与重力流砂体可构成较好的“下生上储”的致密岩性油气藏。
刘毅 , 陆正元 , 冯明石 , 王军 , 田同辉 , 晁静
2017, 91(3):629-644.
摘要:通过场发射环境扫描电镜、低温氮气吸脱附实验、高分辨率背散射电子图像定量分析等技术方法,对渤海湾盆地东营凹陷沙河街组页岩油储层的微观孔隙类型、结构特征及孔隙分布进行了系统研究。结果表明:沙河街组页岩油储层微观孔隙类型多样,包括粒间孔、粒内孔、晶间孔、溶蚀孔和晶内孔5类孔隙。有利储集空间为孔径在100~3000nm的孔隙,以粒间孔、粒内孔和溶蚀孔为主。泥岩类和灰岩类孔隙形态包括墨水瓶状和平行板状;白云岩类孔隙形态为平行板状,连通性最好。白云岩类定量面孔率最大且孔隙发育最好,其次为泥岩类,灰岩类较差。影响微观孔隙特征的主要因素包括矿物成分及含量、有机质生排烃和热液作用,其中粘土矿物和泥级颗粒有利于储层微孔发育,方解石的胶结作用和重结晶作用不利于孔隙发育。生排烃产生的有机酸和热液作用增进了次生孔隙的形成。
2017, 91(3):645-657.
摘要:笔者在鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长8段的岩芯中首次识别出液化柱变形构造,本文从三维空间研究其宏观与微观特征。赋存液化柱的长8段的多个层位的岩芯中均发现有软沉积物变形构造,如液化流动变形、水塑性变形及脆性变形等,广泛分布于盆地不同地区的钻井岩芯中,并在垂向上重复出现。结合长8段的沉积环境和构造背景分析,笔者认为长8段的液化柱与软沉积物变形系地震触发。晚三叠世鄂尔多斯盆地以南秦岭地震造山运动与盆地沉陷是长8段软沉积物变形的构造背景。根据地震触发软沉积物变形构造的时空分布,鄂尔多斯盆地在长8段沉积的地质时期已受控于秦岭造山带动力机制的控制,而不是传统认为的仅在长8段沉积末期。
2017, 91(3):658-667.
摘要:黑碳是由生物质和化石燃料等燃烧产生的一系列含碳物质,长期广泛分布于土壤、大气等多种载体中,且表现出不同的环境效应。土壤作为一种不可再生的自然资源,是人类生存与发展不可缺少的物质基础,也是支撑城市发展的空间和生态基础。土壤中的黑碳构成土壤有机碳库的重要组分,且影响着土壤肥力、结构、有机污染物等多方面。目前,对黑碳的研究集中在其对环境的影响,我国在这方面的研究开始较晚,特别是对土壤中黑碳的研究还处于起步阶段。本文详细分析了土壤黑碳的可能来源(自然火灾、人类农业活动、化石燃料燃烧以及汽车尾气排放等),概括了常见的土壤黑碳来源辨析方法(黑碳形态特征分析、黑碳/有机碳比值分析、黑碳碳同位素分析),总结了国内外对不同自然环境、不同城市功能区的土壤黑碳研究现状。最后,提出了全球黑碳研究亟待关注和解决的关键问题,以期为将来合理制定控制黑碳排放的相关政策,减缓黑碳对环境质量和人体健康的影响,提供重要的理论依据。
罗厚勇 , 刘文汇 , 腾格尔 , 王万春 , 梁明亮 , 苏龙 , 韩元红 , 曹涛涛 , 赵恒
2017, 91(3):668-677.
摘要:内容提要:为了研究碳酸盐岩储层原油裂解过程中硫、钙元素赋存状态的变化,采集塔河油田TK772井奥陶系鹰山组产层的原油,通过半开放实验体系“地层孔隙热压生排烃模拟仪”开展仿真地层条件的成气模拟实验,利用同步辐射XANES技术对固体产物中的硫、钙元素的化学赋存状态进行精确检测。结果表明,原油直接裂解(原油 灰岩实验(系列1))固体产物中含硫化合物以噻吩类和硫酸钙为主,是原油裂解过程中部分噻吩类物质被氧化的结果;含钙化合物以碳酸钙为主。有溶解硫酸盐存在的原油裂解(原油 灰岩 硫酸镁实验(系列2))固体产物中含硫化合物以硫酸钙为主,噻吩类为辅,可能是溶解硫酸盐(硫酸镁)的加入、TSR和溶蚀-沉淀作用共同作用的结果。系列2中伴随着温压的升高,H2S的生成和硫酸钙相对百分含量增加,指示原油裂解过程中发生了硫酸盐热化学还原反应(TSR);硫酸钙的生成和富集表明,TSR过程产生的酸性流体可以对碳酸盐岩储层产生明显的溶蚀作用,同时可能会生成次生膏盐。
2017, 91(3):678-689.
摘要:通过野外调查和实验分析,在西安蓝田安村黄土剖面S4古土壤剖面中首次发现了具有指示当时土壤水分含量、地下水富集、水分循环和古气候的铁锰结核、针铁矿(α-FeO(OH),在西安地区还发现了风化淋滤黄土层和显著迁出了土壤黏化层的CaCO3结核淀积层。针铁矿呈褐黄色薄膜分布于土体表面,含量可达3.3%。铁锰结核呈黑褐色球形,电镜下多呈结晶粒状,铁锰成分含量很高。针铁矿和铁锰结核富集层位含有还原性的灰绿色斑点,厚约0.6m,形成于地下水位的位置。针铁矿和铁锰结核的物质组成来自S4古土壤黏化层中铁锰氧化物的迁移。通过研究提出了铁锰结核和风化淋滤黄土层及CaCO3结核淀积层可作为恢复土壤古水分的重要指标。针铁矿、铁锰结核和风化淋滤黄土层的形成以及CaCO3结核与红色铁质胶膜的迁移深度指示,在S4古土壤发育时期,西安地区为亚热带气候,当时年平均气温为15~16oC,年平均降水量在900~1000mm之间。那时秦岭失去了亚热带与温带气候分界线的作用。在S4古土壤发育时期,西安地区土壤重力水分布深度达到了3.3m,当时在土壤水蒸发与蒸腾消耗之后,3.3m深度范围内剩余的土壤平均含水量一般为25%左右,在针铁矿和与铁锰结核发育层位含水量接近饱和(45%左右)。当时土壤水分非常充足,水分循环正常,水分平衡为正,有较多水分补给地下水,适于茂盛森林植被发育。本文的研究拓宽了第四纪研究的新内容和新方向,所确定的古含水量指标为国内外第四纪土壤含水量、水分存在形式与水循环研究提供了标准和方法。
闵刚 , 王绪本 , 张迅 , 夏时斌 , 孔凡涛 , 邓佳良
2017, 91(3):690-702.
摘要:音频大地电磁法(AMT)作为一种中浅部勘探技术,相较于传统直流电法,具有工作效率高、不受高阻层屏蔽和对低阻层分辨率较高等优点。本文基于四川广元宝轮地区深部地质调查的需求,依托研究区物性测试成果和地质构造背景,建立包含逆冲断层、飞来峰构造和岩体构造的典型地电模型,使用正演软件开展大地电磁正演模拟,分析了方法的有效性;然后在垂直构造走向的方向开展AMT勘探工作,采用NLCG反演技术获取高精度二维电性剖面,结合研究区物性测试成果和地表地质调查成果,开展地质地球物理综合解释并建立沿剖面方向的地质模型,查明了梨树坝断层的深部展布特征、飞来峰构造及主要地质体的深部边界与规模等地质问题。研究结果表明:音频大地电磁法是开展中浅部地质调查的有效手段,能较好分辨出中浅部具有电性差异的不同规模地质要素。

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