
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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2019, 93(5):971-1001. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2019072
摘要:作为大陆内部典型的伸展断陷区和强震活动区,华北地区处于东部太平洋板块俯冲构造和西部印欧大陆碰撞构造的双重大地构造背景之下,其新构造运动相当复杂:西部沿鄂尔多斯地块周缘两个地堑盆地系引张伸展断陷作用、中部太行山块体的局部断陷和整体隆升、东部华北平原区和渤海湾海域区的区域沉降,南缘沿秦岭构造带的左旋走滑拉张活动,东缘沿郯庐断裂带的右旋挤压走滑活动。这些不同类型的断裂构造在晚新生代的阶段性活动,产生了复杂的构造地貌组合特征。综合研究发现,华北晚新生代经历了3期伸展断陷- 挤压隆升演化阶段:新近纪晚期(10~2.5 Ma)、早中更新世和晚更新世以来。地壳引张应力方向或NW- SE、或NE- SW向;地块隆升导致湖盆的消亡,挤压应力方向为NE- SW至W- E向。研究认为,华北地区新构造受两个岩石圈构造过程的相互影响:印欧碰撞产生的远程效应和东部岩石圈地幔的上涌。一方面,青藏高原东北缘地块的持续推挤及其构造应力向东的传递导致鄂尔多斯地块反时针旋转和秦岭山地的向东挤出逃逸,这个挤出构造动力学统治了华北地区晚新生代的引张伸展、斜张走滑和挤压变形。尤其是,新近纪晚期强烈的NW- SE向地壳伸展变形与青藏东缘挤出造山作用同步(10~9 Ma至4.2 Ma);上新世末期(约2.5 Ma)、晚更新世早期(约200~70 ka)和晚更新世晚期—全新世(约20 ka以来)3次构造挤压事件与青藏高原东缘构造事件基本对应。另一方面,岩石圈地幔上涌主导了华北东部平原区的区域地壳沉降,同时伴随着早、中更新世的5期幔源火山活动。这两个岩石圈构造作用力此消彼长,深刻统治着华北地区新构造与现今活动构造以及地震构造。
陈建平 , 王绪龙 , 倪云燕 , 向宝力 , 廖凤蓉 , 廖键德
2019, 93(5):1002-1019. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2019073
摘要:准噶尔盆地南缘地区与塔里木库车坳陷有着相似的沉积地层和构造演化历史,但是天然气勘探始终未取得重大突破。本文在南缘地区天然气成因类型与气源判识的基础上,分析该地区天然气成藏条件,探讨有利勘探方向与目标层系。结果表明,南缘地区天然气存在煤型气、混合气与油型气三类,且以煤型气和混合气为主;侏罗纪煤系为该地区主要的天然气源岩,其大量生气期与背斜构造形成期相匹配,构成最佳源灶- 圈闭成藏组合;二叠系湖相和上三叠统湖相- 湖沼相烃源岩也是重要的天然气源岩,其主要生气期在中部地区早于绝大多数背斜构造形成期,而在西部地区与背斜构造形成期相匹配。南缘地区生烃物质基础好于库车坳陷,只是主要气源岩侏罗纪煤系的成熟度略低于库车坳陷,盖层封盖性和储层发育规模略逊于库车坳陷,但仍具备形成大规模油气田的成藏条件。深层二叠系- 侏罗系- 白垩系成藏组合是最为有利的天然气勘探目标层系,西部是寻找和发现侏罗纪煤系和二叠系湖相油气藏的有利目标区域,中部是寻找和发现侏罗纪煤系天然气藏的有利目标区域。中浅层白垩系- 新近系成藏组合是次要的天然气勘探目标层系,具有寻找和发现一定规模天然气藏的潜力。高探1井获得重大突破充分表明制约南缘天然气勘探大发现的因素不是气源规模、运移通道、储层物性和盖层封闭性,而是有效圈闭的落实、钻井工程技术及勘探工作量的投入。
林涛 , 邓宇峰 , 陈斌 , 王志强 , 孙克克 , 赵冰冰
2019, 93(5):1020-1036. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2019051
摘要:孔吾萨依花岗岩体位于新疆西天山阿拉套山南坡东侧,岩体主要由碱长花岗岩、粗粒钾长花岗岩、细粒钾长花岗岩组成。碱长花岗岩的206Pb/238U加权平均年龄值为293.1±3.6Ma,细粒钾长花岗岩的年龄为293±3.7Ma。三类花岗岩具相似的地球化学特征,属准铝质—弱过铝质的高钾钙碱性系列花岗岩。从碱长花岗岩到粗粒钾长花岗岩再到细粒钾长花岗岩,其Eu负异常程度越来越高,元素Ba、Sr、P、Ti等的亏损及Rb、Th、U等的富集程度逐步增高,显示三者的岩浆之间具有结晶分异趋势。碱长花岗岩、粗粒钾长花岗岩及细粒钾长花岗岩均富Ga(104Ga/Al比值2.6~3.5)、高Fe*值(=FeOT/(FeOT+MgO),0.88~0.97)和具较高的TiO2/MgO比值(0.51~1.25),显示出典型A型花岗岩的特征。研究区A型花岗岩具有高的锆石饱和温度(853.86~931.56℃)和低的锆石Ce(Ⅳ)/Ce(Ⅲ)比值(1.9~77),暗示该A型花岗岩岩浆形成于高温和低氧逸度条件下。三类花岗岩具较高的Y含量(43.3×10-6~106×10-6)、较高的εNd(t)(+3.0~+5.2)和较低的(87Sr/86Sr)值(0.7027~0.7069),表明孔吾萨依A型花岗岩可能源于玄武质地壳的部分熔融。但与西天山石炭纪玄武岩相比,孔吾萨依花岗岩的εNd(t)值较低,而(87Sr/86Sr)i值较高,因此孔吾萨依花岗岩的岩浆源区应有古老地壳物质的加入。
2019, 93(5):1037-1054. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2019046
摘要:新疆阿尔泰地区科克辉长岩位于额尔齐斯断裂和可可托海二台断裂交汇部位的东南侧,为探矿过程中发现的隐伏岩体。本次工作对科克辉长岩体地质、年代学和地球化学进行了系统研究,结果显示科克辉长岩体锆石SIMS U- Pb同位素年龄为291Ma左右,对应于早二叠世,岩体具有较低SiO2(46. 14%~52. 53%)和MgO(3. 00%~7. 68%)含量,较低La/Sm(2. 56~4. 10)和较高的(Gd/Yb)N(1. 12~1. 61)比值,微量元素具富集大离子亲石元素(K,Rb,Pb等)、亏损高场强元素(Nb与Ta等)等地球化学特征,指示科克辉长岩的岩浆起源于氧化的俯冲交代地幔源区的部分熔融,在上升侵位过程中受外来物质混染作用较弱的特点。综合地质和地球化学特征显示,新疆阿尔泰地区二叠纪科克辉长岩形成于伸展构造背景,岩浆侵位受额尔齐斯断裂走滑作用控制,该岩浆岩是北疆地区广泛发育的二叠纪基性岩浆岩的组成部分。
王存智 , 黄志忠 , 邢光福 , 赵希林 , 舒徐洁 , 鞠冬梅
2019, 93(5):1055-1068. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2019049
摘要:云山岩体位于赣北的江南造山带东段九岭隆起带东北端,主要由二云母二长花岗岩组成。本文对该岩体进行了详细的锆石U- Pb年代学、主量元素、微量元素以及Nd- Hf同位素研究。LA- ICP- MS锆石U- Pb定年表明云山二云母二长花岗岩的形成年龄为125. 6±1. 1Ma,为燕山晚期早阶段岩浆活动的产物。岩相学和岩石地球化学研究表明云山岩体属于高分异的S型花岗岩,具高硅、富碱、过铝质,锆饱和温度低、轻重稀土分馏明显、富集Rb、Th、U、K、Pb等元素而亏损Ba、Nb、Sr和Ti等元素、铕负异常显著(Eu/Eu*=0. 13~0. 20)的特点。云山岩体的全岩εNd(t)值与锆石εHf(t)值分别变化于-3. 9~-5. 1和-1. 0~-8. 8,两阶段Nd和Hf同位素模式年龄分别为TDM2(Nd)=1. 35~1. 44 Ga和TDM2 (Hf)=1. 25~1. 75 Ga,Nd同位素的模式年龄重叠于Hf同位素模式年龄。结合其CaO/Na2O值均小于0. 3,本次研究认为云山岩体的源区很可能是来自于双桥山群中的富泥质变质沉积岩及少量火成岩,形成于早白垩世古太平洋板块俯冲之后的弧后伸展的构造环境。
周效华 , 陈荣 , 张炜 , 李春海 , 高天山 , 马雪 , 朱清波 , 靳国栋
2019, 93(5):1069-1080. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2019057
摘要:赣西北九岭南缘宜丰岩组是江南造山带的一个重要地层单元,但其沉积时限和区域地层对比关系尚不确定。本次1∶5万区调工作中,在万载—宜丰一带宜丰岩组地层中发现有呈夹层产出的变英安岩、变凝灰岩。SHRIMP锆石定年表明,变英安岩、变凝灰岩分别形成于835. 0±7. 8Ma和830. 3±9. 5Ma。结合宜丰岩组底部凝灰质砂岩最年轻的一组碎屑锆石U- Pb年龄852. 9±2. 6Ma,认为宜丰岩组沉积时限为~853 Ma至~830Ma,表明宜丰岩组主体形成于新元古代早期。锆石Hf同位素显示,εHf(t)变化范围较大,为-16. 02~+12. 04,总体以正值为主。最为接近亏损地幔成分的5个锆石颗粒的εHf(t)变化范围为+9. 65~+12. 04,具有最年轻的Hf二阶段模式年龄0. 95~1. 09Ga,与成岩年龄差距不大,表明源区中可能有新生地壳物质的加入。野外沉积学研究表明,宜丰岩组浊流沉积构造发育,主体属于半深海大陆斜坡沉积。区域上,宜丰岩组与溪口岩群、双桥山群、冷家溪群、西村岩组、南桥岩组、苍溪岩组沉积时限基本相当,沉积环境相似,应明确为华南“晋宁运动”不整合面之下的一套弧后盆地环境产物。
孙建勋 , 王宗起 , 马收先 , 庞绪勇 , 宫江华 , 覃小锋 , 傅振洋
2019, 93(5):1081-1095. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2019056
摘要:桂北宝坛地区作为为数不多的新元古代岩浆Ni- Cu硫化物矿田,对区内成矿岩体开展岩浆演化过程和构造背景方面研究具有重要意义。本文以地苏赋矿镁铁质—超镁铁质岩体为研究对象,进行岩相学特征、锆石U- Pb年龄、地球化学等方面的综合分析。分析结果显示,岩体自西向东发育三个脉动韵律:辉石岩、辉橄岩- 橄辉岩- 辉石岩- 辉长岩、闪长岩,铜镍硫化物矿化形成于前两个韵律底部;闪长岩锆石U- Pb年龄857±8Ma限定其成矿时代为新元古代早期;岩体Mg#值为71. 91~80. 07,m/f比值为2. 56~4. 02,MgO与Al2O3、CaO负相关。稀土元素配分曲线显示轻稀土富集、重稀土平坦的配分模式。大离子亲石元素Rb、Th、U相对富集,高场强元素Nb、Ta、Ti明显亏损,与陆缘弧亚碱性玄武岩相似;δ34S值在2. 3‰~3. 8‰之间,与MORB地幔结果不同(-1. 57‰~+0. 60‰)。岩石组合和地球化学特征表明岩浆源区为受过地壳混染和流体交代改造的部分熔融岩石圈地幔,具有岛弧岩浆的地球化学特征,表明桂北宝坛铜镍硫化物矿床形成于俯冲环境。岩浆侵位过程中地壳物质混染、岩浆结晶分异作用是促使桂北宝坛地区镁铁质—超镁铁质岩浆发生硫饱和及硫化物熔离的主要因素。
施珂 , 杜建国 , 万秋 , 陈芳 , 蔡杨 , 曹荆亚 , 吴礼彬 , 王利民 , 谭德兴
2019, 93(5):1096-1112. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2019037
摘要:基于前人在铜陵矿集区获得的大量高精度同位素定年数据,本文补充测定了研究程度相对较低的棋子坑、瑶山、荷花塘等11个小型侵入体的LA- ICP- MS锆石U- Pb年龄,年龄分布在147~131 Ma之间。通过对区内成岩- 成矿时代进行系统分析,提出了该区为一燕山期陆内“瞬时大规模成矿作用”形成的大型矿集区。区内燕山期成矿岩体主要包括花岗闪长岩类、石英(二长)闪长岩类和辉石(二长)闪长岩类等3类中酸性侵入岩,其成岩时代主要集中在152~130Ma之间,其中,花岗闪长岩集中在148~137 Ma、石英(二长)闪长岩在152~130 Ma、辉石(二长)闪长岩在150~134 Ma,区内主要矿床中获得的辉钼矿Re- Os成矿年龄分布在141~137Ma,成岩与成矿时代相差约10Ma以内,且成矿年龄具有自东向西逐渐变新的特征,区内相邻矿田成矿时代相差2Ma左右。铜陵矿集区在141~137 Ma的短时限内三次幕式大规模成矿作用为全球陆内岩浆成矿作用中所罕见。
谭聪 , 卢远征 , 宋昊南 , 吕奇奇 , 邓胜徽 , 王华建 , 苏玲
2019, 93(5):1113-1124. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2019048
摘要:华北克拉通西南缘高山河组是中元古代重要的地层单元之一,但其沉积时限和地层对比关系长期存在争论。本文对采自甘肃省华亭县马峡镇高山河组下部的凝灰岩进行了LA- ICP- MS锆石U- Pb同位素年龄测定,获得凝灰岩样品的高精度年龄为1759±17Ma。结合区域资料和前人研究成果,初步将该地区高山河组的形成年代限定在1770~1600Ma之间,并进一步限定高山河组下部熊耳群火山岩系的形成时代介于1800~1770Ma之间。此为首次在华北克拉通西南缘高山河组获得高精度年龄,不仅确定了高山河组沉积时代应为长城纪,也为整个华北克拉通西南缘中元古代地层划分对比和地质演化及其进一步进行微古生物研究等地质问题奠定了重要的年代学基础。
张海华 , 张健 , 苏飞 , 黄欣 , 郑月娟 , 陈树旺 , 公繁浩
2019, 93(5):1125-1136. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2019045
摘要:阿鲁科尔沁旗陶海营子剖面以灰、灰黑、黄绿色的砂板岩组合为特征,是林西组典型剖面之一,含双壳、叶肢介、植物和孢粉化石,结合碎屑锆石年龄,时代为晚二叠世晚期。本次所研究的林西组样品以暗色泥岩为主,主量元素平均含量SiO2=62. 90%,Al2O3=16. 85%,MgO=1. 78%,CaO=1. 01%,Na2O=1. 64%,K2O=4. 0%,K2O/Na2O为1. 10~5. 66;A12O3/(CaO+Na2O)比值为3. 57~12. 69;稀土元素ΣREE介于139. 85×10-6~231. 65×10-6之间,平均值为190. 74×10-6,δEu值介于0. 49~0. 87之间,平均值为0. 61,表现为铕的负异常,Ce介于0. 91×10-6~0. 96×10-6之间,为负异常,LREE富集,HREE亏损,微量元素以亏损Nb、Ta、Sr,富集Rb、Ba、La、Ce、Pb、Nd、Sm为特征。以上分析表明林西组形成于靠近大陆岛弧的活动大陆边缘构造背景。依据碎屑锆石年龄谱值信息,林西组沉积物源具多样性和复杂性,除东北各地块,同时存在华北板块和西伯利亚板块的物源信息,说明林西组沉积时期华北板块与西伯利亚板块可能已经开始俯冲过程。
2019, 93(5):1137-1153. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2019064
摘要:孙家沟组是华北板块二叠纪和三叠纪转折时期的沉积记录,选择记载气候变化的材料,揭示气候的连续性变化,对于分析华北板块在这一转折时期古环境的重大变革具有重要意义。本项研究选择地层出露良好的华北板块南部豫西宜阳地区,以孙家沟组上段呈韵律型发育的薄层碳酸盐岩为研究对象,分析这些碳酸盐岩层中碳酸盐矿物的碳氧同位素组成及其变化,结合宏观沉积环境的分析,揭示这些碳酸盐岩层的成因,以及它们所蕴含的古环境信息。研究表明,孙家沟组上段碳酸盐岩的碳酸盐矿物主要为自生碳酸盐,且没有发生显著的后期变化,碳氧同位素组成及其变化可以用于古环境的重建。根据孙家沟组上段碳酸盐岩碳氧同位素的组成和受控因素,结合宏观沉积环境分析,认为孙家沟组上段的盐酸盐岩形成于湖盆环境。δ18O>-7.97‰时,δ13C和δ18O呈明显的正相关关系,湖泊处于封闭环境,碳酸盐矿物富含白云石,且结晶程度较差;δ18O<-7.97‰时,δ13C和δ18O呈明显的负相关关系,湖泊处于开放环境,碳酸盐矿物富含镁方解石,且结晶程度较好。根据孙家沟组上段由下部到上部碳酸盐岩碳氧同位素的变化,揭示出当时的湖泊环境经历了由相对开放到相对封闭,再到相对开放的演化,并显示出温度变低,湿度变小,植被变差的演化趋势。孙家沟组上段湖泊环境的形成可能与南部北秦岭造山带的隆升有关,薄层碳酸盐岩层与上覆紫色泥岩层组成的韵律层主要与气候变化引起的降雨量有关。孙家沟组上段所记录的古环境及其变化与全球二叠纪末期生物大灭绝以后陆地环境的变化规律相吻合。
2019, 93(5):1154-1165. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2019052
摘要:近年来的天然气发现证实地处东非被动大陆边缘的鲁武马盆地渐新统朵体复合体具有巨大的资源潜力和良好的勘探前景。朵体复合体具有粗粒、巨厚、宽厚比低、向单侧偏转的特征,明显异于常规席状砂。利用油气勘探过程中获得的岩芯、测井及地震信息,分析深水沉积朵体复合体不同级别的岩性特征、电性响应和地震反射特征;借助地震剖面解剖和沿层相干切片识别了不同级别的朵体复合体内部组成,分析朵体复合体的沉积过程,同时探讨了影响朵体复合体沉积的主要因素。研究表明,鲁武马盆地渐新统朵体复合体具有“无根”的外部形态及复杂的地震内部反射结构,可以分为朵体复合体、朵体、朵体单元及层- 层组等四个级别。朵体复合体形成于块体搬运沉积之后和水道复合体沉积之前,为下降期体系域晚期的产物,推测海平面变化速率影响朵体复合体储层垂向分布,基准面下降速率越大,单层砂岩厚度越大,两者呈现出正相关的特征。朵体复合体沉积经历了多期朵体的沉积过程:早期填平补齐的限制性沉积,中期多期侧向迁移的非限制性沉积,以及末期边部高弯曲迁移的富泥水道沉积;从补给水道口向朵体复合体远端,伴随浊流强度逐渐衰减,携带粗粒物质的能力逐渐降低,近端及主体部位厚度大,砂泥比高,边缘及远端沉积厚度减薄,砂泥比降低;主体部位的砂泥比是补给水道口及较远端的2~3倍;陆架形态、地形坡度及与基准面之间的关系影响朵体复合体的沉积位置、外部形态及迁移方式:“窄陆架、陡陆坡”促使粗粒、富砂的朵体复合体近源堆积;地形坡度与基准面一致时浊流在陆坡区的“过路不留”,导致朵体复合体形成“无根”的外部形态;沿陆坡走向的坡度变化导致朵体的侧向迁移。
2019, 93(5):1166-1179. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2019047
摘要:思茅盆地目前是中国唯一的含古代固体钾盐矿床的沉积盆地,其钾盐形成时代、物源特征、海侵方向等多年来一直存在争议。本文依据海相硬石膏的形成条件、存在形式、同位素分馏机理,重点分析了盆地内MZK- 3井蒸发岩硫同位素的地球化学特征。结果表明:① 岩盐中的硬石膏在蒸发盆地析岩盐阶段即可形成,单独成层的硬石膏是由原始沉积的石膏经历了沉积埋藏升温进而脱水而成;② 岩盐中硬石膏的硫同位素值具有“双峰”特征,分别为14‰~16‰和8‰~10‰或6‰~8‰,这体现了硫酸盐的双重来源——原始海水中的硫酸盐和陆源淡水输入的硫酸盐或火山活动提供的硫源;③ 硬石膏层的硫同位素在区域上具有对比性,结合87Sr/86Sr值的特征,认为其代表了海相的沉积环境;④ 硬石膏层的硫同位素值平面上由南向北降低,可能反映了在此方向陆源淡水或火山活动对蒸发岩盆地的影响逐渐增强,进而说明这可能也是海侵的方向。可见对硬石膏硫同位素的研究,不仅在沉积学上能揭示物源、沉积环境、海侵方向等信息,更能对研究区钾盐矿床勘查提供有益的参考。
山俊杰 , 王明祥 , 李建森 , 山发寿 , 樊启顺 , 魏海成 , 秦占杰 , 袁秦 , 张湘如 , 李庆宽
2019, 93(5):1180-1188. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2019042
摘要:库车盆地古近系—新近系发育一套巨厚的膏岩盐层,钻探勘查显示,在拜城凹陷南缘5100 m深古近系库姆格列木群地层中发现钾石盐矿物。本研究采集并分析了多件盐泉水化学组成,结果显示7件盐泉水矿化度在117. 7~299. 4 g/L之间,钾含量在15. 25~45. 68 g/L之间,明显富钾,是以往报道数据(低于1 g/L)的几十倍,属于新疆首次发现。根据水化学分类,富钾盐泉水以氯化物型水为主,是Ca- Cl型卤泉水;水化学特征系数表明泉水具有高K×103/Cl和nK/nBr值、低的nMg/nCl和Br×103/Cl值(nCl-=nNa++nK+)特征。同时,盐泉水均落在25℃ Na+, K+,Mg2+//Cl-,SO2- 4- H2O五元水盐体系钾石盐相区,说明盐泉水可能溶滤了地层中的钾石盐,且受强烈构造挤压,沿地层断裂带或裂隙通道出露地表。库车盆地富钾盐泉水的发现,是新疆库车盆地含盐系地层存在固体钾盐的初步证据,对钾盐勘查的重点远景区具有重要的指示意义。

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