
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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2018, 92(9):1753-1765.
摘要:中国东-南部裂陷系列盆地油气资源十分丰富,而断层的分布演化十分复杂,是油气进一步勘探开发需要解决的关键问题。本文应用广义断层模式,在大量三维地震资料构造解析的基础上,以渤海湾盆地的南堡凹陷和北部湾盆地的涠西南凹陷为例,对中国东-南部盆地复杂的断裂系统进行了解剖和归纳,并提出了伸展变形区预测断层性质的伸展应变椭圆。结果表明,中国东-南部裂陷盆地断裂系统的复杂性存在9种表现方式,从成因上进一步归纳为3个方面:①断层的走向和性质多样;②断层在平、剖面上存在复杂多变的组合形式;③断层形成和演化存在复杂的时-空关系。造成复杂性的根本原因是先存断裂分布的复杂性和不同方向(北西-南东向和近南北向)伸展变形的叠加。不同盆地、同一盆地不同区域应力场演化具有很大的相似性:40Ma以前,北西-南东向伸展;38Ma以来,近南北向伸展。断层分布和演化差异主要是由先存构造分布差异造成的。
刘雨晴 , 吴智平 , 张杰 , 贾博 , 刘一鸣 , 段亮 , 张道军 , 裴健翔
2018, 92(9):1766-1779.
摘要:运用丰富的二维地震资料,通过构造结构与地层结构的分析,对礼乐盆地的盆地结构演化与转型过程及其对南海地区复杂动力学背景的响应特征进行研究。结果表明:受控于NNE、NEE、NW和近EW向的断裂体系,礼乐盆地现今构造格局表现为“两坳一隆”的结构特征;两个关键的区域角度不整合T70和T50将礼乐盆地新生界自下而上划分为三层结构:陆缘裂陷层、漂移裂陷层和前陆拗陷层;响应于太平洋板块俯冲、印度欧亚板块碰撞、新南海扩张、古南海消亡和菲律宾海板块楔入等一系列周缘板块重组事件,礼乐盆地的盆地结构演化及转型经历了三个阶段:陆缘多幕裂陷阶段,盆地结构受控于NNE和NEE向断裂体系,南北坳陷连通;漂移裂陷阶段,NNE和NW向共轭断裂体系控制盆地格局,中部隆起形成,分隔南、北坳陷;前陆拗陷阶段,前陆盆地结构形成,随后盆地因热沉降进入拗陷沉积阶段。
赵宏刚 , 苏锐 , 梁积伟 , 金远新 , 欧光习 , 姜晓辉
2018, 92(9):1780-1802.
摘要:雅满苏花岗岩体由27个侵入体组成,按岩石谱系划分为三个岩相单元,归并为一个超单元,其为同一次岩浆熔融事件过程中曾经发生过三次岩浆侵入活动而形成的椭圆形的深成岩体。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,雅满苏岩体侵位于中三叠世(227~230Ma),为印支中期的产物。来自岩体的锆石原位Hf同位素测定结果表明,εHf(t)值变化于7.7~11.5之间,二阶段Hf模式年龄(TDM2)变化于530~776Ma之间,表明其岩浆源区均为来源于亏损地幔的新生地壳岩石。该岩体总体富硅(SiO2为70.73%~78.12%),富碱(K2O+Na2O为7.17%~8.53%),富钾(K2O/Na2O为1.1~1.89),而Ti、Ca、Fe和Mg含量较低,(K2O+Na2O)/Al2O3为0.75~0.91,A/CNK为0.98~1.03,属于高钾钙碱性花岗岩。总体上富集大离子亲石元素(LILE)K、Rb和高场强元素(HFSE)Th,但贫Hf、Zr、Sm、Y及Yb,稀土元素的球粒陨石标准化配分曲线呈右倾型,轻重稀土分馏大,轻稀土分异明显,而重稀土分异不显著,铕呈现弱负异常(δEu=0.38~0.74)。岩石学及地球化学特征研究表明,雅满苏岩体形成与幔源岩浆的内侵使得新元古代年轻的地壳物质发生部分熔融有关。岩浆侵入活动的动力来源于海西晚期至印支早期古特提斯洋向北俯冲和碰撞及随后的板内伸展作用。
李振生 , 赵卓娅 , 李建勋 , 李全忠 , 张交东 , 牛浩
2018, 92(9):1803-1828.
摘要:华北克拉通东南缘新元古代—寒武纪交替时期黑色碎屑岩系马店组(或称为凤台组)的层序划分、时代归属、物源等基础地质问题仍存在分歧,本文从元素地球化学、碎屑锆石U-Pb年代学等角度开展综合分析,为合理建立华北克拉通东南缘地层格架及中、新元古代—早古生代构造演化提供重要证据。马店组整套碎屑岩系的绝大部分元素的富集系数(EF值)基本一致;碎屑锆石U-Pb年龄主要集中于2.6~1.0 Ga之间,包括~2.5Ga、~2.1Ga、~1.8Ga、1.6~1.4Ga和1.3~1.0Ga等多个年龄峰。马店组整体为寒武纪第二世的被动大陆边缘连续海侵地层;沉积物来源于华北克拉通内部徐淮地区,具有碳酸盐质新元古代盖层物源和非碳酸盐质早前寒武纪变质基底物源的两端元混合作用,其中>18Ga碎屑锆石来源于早前寒武纪变质基底,而中元古代碎屑锆石及砂砾级白云质碎屑来源于新元古代盖层,极少量新元古代碎屑锆石来源于新元古代初期基性岩墙群。华北克拉通周缘新元古界—下古生界中丰富的1.6~1.4Ga 和1.3~1.0Ga碎屑锆石记录证实至少华北克拉通东缘和南缘曾有与北秦岭地区类似的中、新元古代构造带。该构造带中元古代时强烈地参与了Columbi超大陆裂解和Rodinia超大陆聚合过程,于新元古代初期为华北克拉通周缘盆地的主要物源供给区;约900 Ma可能与华北克拉通开始裂解,至早古生代马店组沉积时期其物源贡献已经完全缺失。
康昱 , 陈刚 , 夏晓雨 , 任帅锋 , 张卫刚 , 师平平
2018, 92(9):1829-1842.
摘要:运用LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学方法,分析探讨了鄂尔多斯盆地南缘南曹德组和庄河沟组的沉积时代、物源特征及其所处的华北(鄂尔多斯地块)与北秦岭地体之间的构造演化关系。结果表明:两件砂岩样品的碎屑锆石年龄谱基本一致,测年数据集中分布在820~995 Ma(n=13)、1041~1203 Ma(n=23)、1223~1451 Ma(n=36)、1458~1650 Ma(n=24)、1659~1935 Ma(n=39)、2017~2445 Ma(n=7) 6个区间,对应的峰值年龄分别接近832Ma、1120 Ma、1330 Ma、1590 Ma、1856 Ma和2090 Ma。这与邻区经典的震旦系正目观组和罗圈组具有相似的碎屑锆石年龄谱特征,年轻主峰年龄832Ma,包含有4个820~834Ma的年轻单颗粒锆石年龄,显著有别于以往认为与之可比的研究区近邻剖面锆石U-Pb高频主峰年龄主要集中在454Ma的奥陶系平凉组,由此认为南曹德组和庄河沟组应属于新元古代晚期832Ma之后或震旦纪的沉积岩石单元。锆石U-Pb年龄谱的区域对比进一步揭示,南曹德组和庄河沟组的滨浅海沉积碎屑物源明显具有来自华北(鄂尔多斯)陆块与北秦岭(杂岩)地体的双向混合物源特征,表明华北陆块与北秦岭地体至少在832Ma之前的格林威尔晚期已经碰撞拼合为一体,随后在新元古代晚期拼合大陆边缘接受了大致与Rodinia超大陆裂解事件相当的陆缘海相碎屑岩沉积。
2018, 92(9):1843-1858.
摘要:福建政和铁山岩体以往被认为属于“正长岩”,是华南少见的印支期碱性侵入岩类。笔者等对铁山岩体西南部狮子岗岩体的研究表明,其岩性并非正常的侵入岩,而是由强烈的钾质流体交代作用形成的交代岩,交代岩中还保留了许多角砾状的原岩残留体,包括印支期花岗质岩体、早侏罗世梨山组砂砾岩及早白垩世南园组火山岩等,推断交代岩形成于白垩纪。交代岩中的钾长石可分为面型钾化蚀变、早期浅色钾化脉、晚期深色钾化脉和黑榴石辉石钾长岩等4种成因类型。第一类钾长石Or分子含量变化于77.9%~94.3%,Ab分子含量变化于5.2%~21.3%,An分子含量变化于0%~0.8%。第二类钾长石Or分子含量变化于81.5%~91.3%,Ab分子含量变化于8.2%~17.4%,An分子含量变化于0.5%~4.1%。第三类钾长石Or分子含量变化于91.8%~96.8%,Ab分子含量变化于3.2%~9.3%,An分子含量变化于0.1%~0.4%。第四类钾长石Or分子含量变化于85.2%~90.0%,Ab分子含量变化于10.8%~14.6%,An分子含量变化于0.2%~0.6%。钾交代可大致划分为早、晚两期。早期钾交代形成面型钾化蚀变和早期浅色钾化脉,钾长石有序度为0.71~0.80,结构参数为1.27~1.61,三斜度为0.23~0.29,T1(o)+T1(m) 为0.86~0.90;晚期钾交代形成晚期深色钾化脉和黑榴石钾长石岩,钾长石有序度为0.67~0.88,结构参数为1.10~1.91,三斜度为0.30~0.70,T1(o)+T1(m) 为0.84~0.93。早、晚两期钾长石都是微斜长石,多为高微斜长石,结晶温度为200~370℃之间。交代岩的岩石类型主要包括石英钾长石岩、辉石钾长石岩和黑榴石钾长石岩等。
付俊彧 , 孙巍 , 汪岩 , 钟辉 , 那福超 , 杨帆 , 张广宇 , 于宏斌
2018, 92(9):1859-1872.
摘要:吉林省永吉县头道沟地区出露许多与头道沟岩组相伴产出的镁铁—超镁铁质岩,鉴于其处于长春延吉构造带附近而受到业内关注,但由于缺少高精度年代学资料,制约了对区域大地构造的深入研究。本文采用锆石U-Pb(LA-ICP-MS)方法,对镁铁—超镁铁质岩进行了年代学研究。变质辉绿岩年龄为270±5 Ma,变质橄榄岩中捕获锆石最小年龄为297 Ma,考虑岩石组合及二者紧密相伴产出,认为二者均形成于中二叠世。镁铁—超镁铁质岩中捕获的锆石记录了华北克拉通及其北缘多次重要的构造热事件。其中,变辉绿岩中获得446±6 Ma的年龄与变质橄榄岩中获得的不一致线下交点434±240 Ma年龄共同对应了华北克拉通北缘早古生代的重要构造岩浆热事件;大量的1.8~2.4 Ga年龄对应古元古代辽吉造山带热事件;1377 Ma、1542 Ma与蓟县系建造时代对应;869~997 Ma与青白口系建造时代对应;在变质辉绿岩中还存在众多3.0~3.2 Ga锆石年龄。分析上述年龄结构及龙岗陆块北缘古生代地质体分布特征,推测研究区深部可能存在古老的变质基底,同时也表明研究区出露的镁铁—超镁铁质岩形成于陆内构造环境,而非蛇绿岩的组成成分,这对深化区域大地构造研究具有重要意义。
2018, 92(9):1873-1887.
摘要:陕西双王金矿的含金钠长铁白云石角砾岩是秦岭钠长角砾岩带中典型的含金热液角砾岩,区域上受凤镇-山阳同生大断裂控制。本文对钠长岩及钠长角砾岩进行了锆石年代学和岩石地球化学研究,结果表明在绢云母板岩-钠长石化板岩-钠长角砾岩的岩性变化中,Na2O逐渐富集而K2O逐渐贫化,二者呈负相关关系,说明在蚀变过程中有钠的代入和钾的带出;REE的球粒陨石标准化配分模式相似,说明蚀变钠长岩与围岩具有继承性。双王钠长碳酸质角砾岩的形成不是单一的过程,而是经历了热水同生沉积、热液交代蚀变、液压致裂,热流体隐爆等成岩成矿方式的叠加作用。钠长角砾岩中锆石的SHRIMP年龄区间较大,423~513 Ma和808~1166 Ma是两个峰期,与南秦岭泥盆系沉积地层中的锆石峰值年龄相似;而角砾岩中最年轻的锆石年龄为280.1~277.5Ma,代表了隐爆角砾岩形成的时间下限。角砾岩的形成至少经历了3个阶段:①晚泥盆世拉分断陷盆地时的热水沉积阶段;②早石炭世(342Ma)凤太盆地构造反转,深源碱性热流体上涌形成热液交代蚀变和液压致裂;③早二叠世碱性钠质碳酸盐流体发生浅成隐爆并形成隐爆钠长碳酸质角砾岩。综上所述,双王钠长角砾岩为异时异相同位叠加,是具有多期多阶段叠加成岩成矿特征的热液角砾岩构造系统。
邵鹏程 , 陈世悦 , 孙娇鹏 , 马帅 , 刘金 , 汪峰
2018, 92(9):1888-1903.
摘要:本文对柴达木盆地北缘西段嗷唠山辉长闪长岩进行了系统的年代学和地球化学研究,分析其成因,并对晚古生代柴北缘构造属性特征给予补充。研究表明,嗷唠山辉长闪长岩具低SiO2、K2O值,富钠、富铝、高Mg#等特征。测试样品富集大离子亲石元素Rb、Ba、K等,亏损高场强元素Ta、Nb、Ti、P等,∑LREE/∑HREE和(La/Yb)N值均较低,具有较微弱的负Eu异常至正Eu异常。稀土元素配分曲线显示,相对同期中酸性岩浆岩而言,曲线更为平坦,轻重稀土分异程度较低。通过锆石的SHRIMP U-Pb定年,获得了辉长闪长岩样品加权平均年龄为370.4±3.4 Ma,对应于古生代晚泥盆世岩浆活动。主、微量元素地球化学特征分析表明,岩石具有岛弧或活动大陆边缘岩浆岩的属性,可能起源于受地壳物质混染,并受俯冲流体交代的岩石圈地幔区。总结前人对柴北缘新元古代—古生代洋壳俯冲、陆陆碰撞的构造背景分析,并结合本次地球化学构造环境判别,认为嗷唠山辉长闪长岩形成于造山期后岩石圈拆沉所导致的拉张、伸展、减薄的构造环境,标志着柴北缘地区加里东期造山作用的结束。
李玉静 , 王玉芳 , 徐国新 , 李智斌 , 齐云飞 , 孙金龙 , 赵丙刚 , 张勃 , 越悦
2018, 92(9):1904-1917.
摘要:冀东分水岭岩体位于马兰峪隆起西段,为复式岩体,其岩性为花岗闪长岩和黑云母二长花岗岩,花岗闪长岩呈带状环绕黑云母二长花岗岩分布,锆石U-Pb定年揭示其年龄分别为157.4±2.7Ma和162.0±4.0Ma。花岗闪长岩的SiO2 64.50%~65.56%,K2O+Na2O 7.24%~7.70 %,K2O/Na 2O 0.58~0.67,A/CNK 0.91~0.97,呈高硅富钾,属准铝质高钾钙碱性系列,为I型花岗岩;而黑云母二长花岗岩SiO2 73.25%~74.56%, K2O+Na2O 7.22%~8.58 %,K2O/ Na2O 0.86~1.04,A/CNK 1.09~1.24,较花岗闪长岩更富硅、钾,为过铝质高钾钙碱性系列,属成熟度不高的A型花岗岩。两者稀土配分曲线呈右倾型式,具稀土总量较低,轻重稀土分馏明显,微量元素均亏损Nb-Ta、Zr-Hf,显示以壳源成分为主,具幔源混染特征。花岗闪长岩具弱Eu正异常,且富集Sr,源区深度较大;而黑云母二长花岗岩具Eu负异常,亏损Sr,源区有少量斜长石残留。岩体形成与太平洋板块俯冲构造背景密切相关,为中生代构造转换体制的产物。
2018, 92(9):1918-1935.
摘要:长期以来,一直认为米仓山地区早寒武世地层主要由汉南古陆和/或摩天岭古陆提供沉积物,实际并非如此。米仓山地区早寒武世仙女洞组主要由鲕粒灰岩以及角砾灰岩等组成。本文根据沉积相时空展布、交错层理恢复的物源方向、重矿物以及碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,综合探讨仙女洞组的物源方向以及物源区。沉积相时空展布和古流向表明,仙女洞组的物源主要来自西北和西南方向,非前人判断沉积物来自东北和/或西北方向。碎屑重矿物锆石、磷灰石、白钛石、铬尖晶石和磁铁矿组合表明物源主要来自于岩浆岩,部分为基性岩浆岩。对仙女洞组3件样品碎屑锆石U-Pb年龄分析,获得172组U-Pb有效年龄。碎屑锆石的谐和年龄表明,物源主要集中在744~896Ma和1755~2493Ma。综合相展布、古水流、重矿物组合以及碎屑锆石测年,仙女洞组的物源主要来自:① 西北方向,摩天岭古陆的碧口群、横丹群和鱼洞子群的火山-沉积岩以及新元古代侵入岩;② 西南方向,主要为康滇古陆的花岗岩、流纹岩、辉绿岩等。
许天福 , 胡子旭 , 李胜涛 , 姜振蛟 , 侯兆云 , 李凤昱 , 梁旭 , 冯波
2018, 92(9):1936-1947.
摘要:干热岩地热能源已经受到全世界广泛关注。基于干热岩能源的巨大潜力和我国日益增长的能源需求,近年来,政府、大学、科研院所和企业在干热岩资源勘查、增强型地热(EGS)等方面做了许多科学研究与技术开发。为了促进我国干热岩资源的开发和增强型地热系统(EGS)示范场地的建设,本文收集和整理了国内外大量文献和相关资料,分析了目前国际典型EGS示范场地最新研究动态,总结了2013~2016年国际上开发最为活跃的EGS场地在开发过程中所取得的经验和教训。结合我国现有EGS场地的具体条件,详细阐述了我国干热岩远景区存在的问题,并对我国未来干热岩的开发和示范场地的建设提出建议。
熊小辉 , 王剑 , 熊国庆 , 汪正江 , 门玉澎 , 周小琳 , 周业鑫 , 杨潇 , 邓奇
2018, 92(9):1948-1958.
摘要:渝东北地区五峰组—龙马溪组暗色泥页岩沉积厚度介于30.92~164.47m之间,其中在朝阳镇咸池剖面及田坝一带厚度最大,往研究区东西两侧具有减薄的趋势。全区总有机碳含量平均3.32%,中部(平均3.93%)和西部(平均3.59%)相对东部(平均2.77%)具有更高的有机质丰度。有机质以I型腐泥型为主,西部个别剖面及东部栗子坪一带夹少量Ⅱ1—Ⅱ2型干酪根,其成熟度普遍处于高成熟—过成熟阶段,呈现自北向南升高的趋势。石英、脆性矿物含量普遍较高(尤其是中西部区块),黏土矿物较低,更易产生储气裂缝及利于后期压裂。储层特征方面,中部地区泥页岩具有更高的孔隙度和较低的渗透率,同时比表面积也相对更高,以有机质孔隙为主。中部区块田坝—朝阳—文峰一带含气性最好,结合页岩厚度、总有机碳含量分布、储层条件及构造保存条件分析,本区中部区块田坝—朝阳—文峰一带具有更好的页岩气勘探前景,是该区下一步勘探的重点区域。
2018, 92(9):1959-1969.
摘要:本文采用Dumas燃烧法测定了部分中国煤样的氮同位素组成(δ15N),并结合文献数据和煤样品的地质背景初步探讨了影响煤中氮同位素组成的因素。研究表明:① 中国煤的δ15N值介于+1.4‰~+5.1‰之间,与世界其他地区煤的δ15N值范围(+0.3‰~+5.4‰)相吻合;同一煤层剖面分层煤样(煤级相似)的δ15N值具有非均质性特征,最大可达2.5‰。② 煤的δ15N值是煤变质作用、沉积环境等多种因素耦合作用的结果。变质作用对煤的δ15N值的影响主要包括原始煤级、变质程度(煤级)和煤变质作用类型;沉积环境对煤的δ15N值的影响包括成煤植物的氮源以及沼泽介质的物理化学条件和微生物活动性等因素。③ 就煤变质作用(煤级)而言,中国煤的δ15N值随煤级升高呈现增高的趋势,到无烟煤又有所降低,这是煤中氮同位素稳定性差异的结果。在高级烟煤阶段(贫瘦煤)之前,随煤级升高稳定性较差的14N优先脱除,δ15N值增高,增高幅度约1‰。在高级烟煤至初级无烟煤阶段,煤中剩余的14N已趋于稳定,随煤级升高,部分不稳定15N优先脱除,δ15N值降低。在无烟煤阶段,随煤级升高,14N和15N同步脱除,δ15N值几乎不变。在不考虑含氮地质流体影响的情况下,深成变质作用和接触变质作用对煤中δ15N值的影响应相似。④ 就沉积环境而言,形成于海陆过渡相的中高硫煤/高硫煤的δ15N值最高,形成于陆相的特低硫煤和低硫煤的δ15N值次之,而形成于碳酸盐岩台地相的超高有机硫煤的δ15N值最低,这主要与沉积环境中成煤植物的氮源以及泥炭化作用阶段植物有机质降解程度的差异有关。一般以富集15N的海水硝酸盐为氮源的成煤植物形成的煤(海陆过渡相中高硫煤/高硫煤)较以相对亏损15N的大气氮为氮源的成煤植物形成的煤(陆相特低硫煤和低硫煤)要富集15N。当成煤母质在泥炭化作用阶段受到微生物降解作用较弱时(陆相特低硫煤和低硫煤),形成的煤氮含量较高,δ15N会有所上升;当成煤母质在泥炭化作用阶段受到强烈的微生物降解作用时(碳酸盐岩台地相超高有机硫煤)成煤植物蛋白质(富15N)被降解损失的较多,形成煤的氮含量较低,δ15N值又会有所降低。此外,煤的δ15N值还与惰质组含量有关,因为在丝炭化过程中大量损失氮使得惰质组的δ15N值偏低,当成煤母质遭受的降解作用较弱时(四台煤矿12号特低硫煤),惰质组含量变化对煤δ15N值的控制作用尤为明显。⑤ 就成煤时代而言,中国的晚古生代煤与中生代煤的δ15N值相近,都高于新生代煤的δ15N值。δ15N值的这种差异并不是因为不同成煤时代的成煤植物不同造成的,而是因为新生代煤样为尚未经历煤变质作用的褐煤,其氮损失较少,所以新生代褐煤δ15N值较低。

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
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