
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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2020, 94(11):3161-3177. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020197
摘要:近10年以来,在四川盆地南部的川黔滇交界地区发生了一系列中、强地震,其发震机理引起了广泛的关注和讨论。本文基于历史地震震中分布和区域活动断裂构造编图,发现四川盆地南部地震主要集中在4个地震亚区,分别为马边—永善、鲁甸、长宁和自贡—荣昌等地震亚区,华蓥山断裂带西南段是其中一条重要的地震构造边界带。通过综合分析主、余震分布特征、震源深度和震源机制解等资料,认为该地震区存在2类发震断层,其中马边—永善、鲁甸、长宁地震亚区以基底断层走滑型或走滑逆冲型地震为主,而自贡—荣昌亚区则以浅层滑脱断层逆冲型地震为主。区域挤压应力方向从WNWESE向至ENEWSW向。双震型地震频发,一次走滑地震往往会触发一组共轭基底断层的同时活动。这些地震构造特征表明它们不同于盆地西缘的龙门山—岷山逆冲走滑型地震构造带,也不同于鲜水河—安宁河—小江走滑型地震构造带,属于一个新生的克拉通地震构造区,因西南扬子地块遭受青藏高原的向东推挤和压迫,构造应力通过“大凉山地块”传递并作用到四川盆地南部,导致扬子地块的断块型结构及其基底断层的逆冲走滑活动,进而主导了该地区的一系列中、强地震的破裂事件。
潘家伟,李海兵,Marie- Luce Chevalier,白明坤,刘富财,刘栋梁,郑勇,卢海建,赵中宝
2020, 94(11):3178-3188. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020196
摘要:鲜水河断裂带位于青藏高原东缘,是中国大陆内部地震活动性最强的大型活动断裂带之一。大量研究证据表明,鲜水河断裂带色拉哈—康定段未来几十年内发生破坏性强震的风险较高。目前正在规划建设的国家重大交通基础建设工程——川藏铁路,将在康定折多山地区直接穿越鲜水河活动断裂带。本研究通过高分辨率卫星影像的地质地貌解译和详细的野外构造地质填图,新发现一条发育于色拉哈断裂和折多塘断裂之间折多山花岗岩体内的长约24km的全新世活动断层,该断裂空间上可分成北、中、南三段,呈(正滑)左旋右阶雁行状排列,并将其命名为“木格措南断裂”。该活动断裂的发现对完善鲜水河断裂带色拉哈—康定段的精细几何图像和构造组合特征,准确评价鲜水河断裂带的地震危险性具有重要意义,并为川藏铁路施工建设和安全运营提供了重要科学数据支撑。
2020, 94(11):3189-3212. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020200
摘要:斑岩型矿床作为全球Cu、Mo等金属的主要来源,蕴藏着巨大的经济价值,一直是矿业公司的重点勘查目标。本文从岩石化学和矿物化学两方面,综述了有关斑岩矿床成矿潜力评价与矿体定位方面的研究进展,总结了相应的勘查指标,以期促进该类矿床的找矿突破。研究证实,成矿岩体一般为富H2O、高氧逸度的浅成中酸性斑岩体,发育角闪石磁铁矿榍石等矿物组合,显示埃达克(质)岩的地球化学性质(如高Sr、低Y和Yb、Eu异常不明显等)。斑岩体Al2O3/TiO2、Sr/Y、La/Yb、V/Sc和Sr/MnO等比值可以用来反映其成矿潜力。黑云母中Cu的含量、Cl/F比值以及特殊结构的石英(如UST、石英眼)等也可作为成矿潜力评价的重要指标。近年来,锆石、磷灰石和榍石等副矿物的化学组成被广泛用来评价岩浆的温度、压力、氧逸度以及H2O含量,进而反映其成矿潜力。此外,某些岩石化学和矿物化学参数还是岩浆成矿专属性的灵敏指标。斑岩矿床独特的蚀变矿化元素分带模式是找矿勘查的基本准则。针对不同蚀变带发育的特征矿物(如钾化带的金红石、青磐岩化带的绿泥石和绿帘石、绢英岩化带的绢云母等)开展原位微区成分分析和(或)短波红外光谱分析,不仅能够明确勘查方向,还有助于确定主矿体的位置。鉴于不同矿区成矿母岩的成分、侵位深度、围岩性质、蚀变分带模式等可能均存在明显差异,因此在找矿实践中应综合考虑各项找矿指标,进而提升发现新矿产的能力和效率。
樊茹,马雪莹,吕丹,卢远征,张学磊,张元动,邓胜徽,谭聪,宋昊南,张凤廉,李鑫,张师本,段文哲
2020, 94(11):3213-3227. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020286
摘要:在经典的平凉官庄剖面附近的一个采石场内,出露一套新鲜的奥陶纪地层。为了确定其精确层位,在灰岩和页岩层段分别密集地采集了牙形石和笔石样品并获得丰富的化石标本。鉴定结果显示,牙形石动物群存在不同生物地理区化石属种混生的现象,其中北美中大陆型的以Belodina compressa(Branson et Mehl,1933)、Erismodus typus Branson et Mehl,1933和Plectodina aculeatus(Stauffer,1930)等属种为代表,北大西洋型的以Pygodus anserinus Lamont et Lindstrm,1957、Periodon aculeatus Hadding,1913和Protopanderodus varicostatus(Sweet et Bergstrom,1962)等属种为代表。Belodina compressa系北美中大陆生物地理区重要的且常见的带化石,在本次获得的所有牙形石属种中其指示的层位最高。据此,判定研究剖面的牙形石动物群属于Belodina compressa牙形石带。本次研究的笔石动物群以带化石Climacograptus bicornis(Hall,1847)的出现为主要特征,与之伴生的其它重要的属种包括Nemagraptus gracilis(Hall,1847)、Normalograptus brevis(Elles et Wood,1906)、Dicranograptus brevicaulis Elles et Wood,1904以及Archiclimacograptus meridionalis(Ruedemann,1947)等,共计14属20种。显然,该动物群对应Climacograptus bicornis笔石带。Belodina compressa牙形石带和Climacograptus bicornis笔石带同为晚奥陶世桑比期全球广布性的重要的化石带。这表明两类生物地层研究结果高度吻合、统一,研究剖面的地层时代为晚奥陶世桑比期晚期,对比官庄剖面(标准剖面)平凉组的顶段。不同生物地理区牙形石属种混生的现象,反映了研究区在这一地质历史时期发生过令水体加深、水温下降的古构造活动事件。
王建功,张道伟,白亚东,孙秀建,李翔,王爱萍,张世铭,易定红,杨巍
2020, 94(11):3228-3248. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020169
摘要:利用大量岩芯、薄片、地震及分析化验资料,围绕南翼山—大风山地区的上新统上油砂山组(N22)咸化湖沼沉积,研究沉积特征及成因机制,建立沉积模式,分析控制因素。研究表明:①上新统上油砂山组(N22)沉积时期,南翼山—大风山地区为咸化湖沼环境,因咸水与淡水频繁融合,构成独特的生态系统,发育适应性的水生生物与微生物等,由生物、化学、物理沉积作用共同影响,形成咸化沼泽沉积组合。②明确了咸化湖沼相识别标志,主要包括沼泽土以及大量近地表暴露标志等,并伴生湖沼相微生物岩与微体化石组合等。③沼泽环境共发育7类岩相,进一步分析主要岩相的沉积特征及控制因素。④沼泽环境可分为滨岸带、植被带及浸没区,不同环境可形成不同的沉积层序、发育不同沉积岩相组合。咸化湖沼相的沉积层序主要包括退积型准层序,进积型准层序以及加积型准层序等。
2020, 94(11):3249-3262. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020249
摘要:海南岛高精度航磁数据分析及其居里等温面反演,对于探究海南岛及其相邻的南海大陆边缘的深部热结构具有重要研究意义。本文通过对海南岛航磁异常数据的化极和上延处理,分析了岛内不同构造单元的磁异常特征及其空间展布。并在此基础上,利用功率谱法,反演计算出岛内区域居里等温面的深度分布,结合海南岛区域地质演化、大地热流值、莫霍面与岩石圈深度以及地震测深剖面等资料,获得了如下认识:① 海南岛航磁异常带主要呈现近东西向与北东向展布,近东西向磁异常带被北东向异常错断和干扰,揭示了近东西向构造带要明显早于北东向构造带。② 海南岛居里等温面深度变化于16 ~ 34 km 之间,平均深度为24 km,其中,琼北新生代火山- 沉积盆地居里等温面深度明显偏深,大致相当于本区莫霍面深度,最深可达35 km,相对应的大地热流值偏低。③ 琼中- 万宁与东方- 昌江褶皱造山区的居里等温面深度明显偏浅,最浅仅为16 km,明显低于本区莫霍面深度,对应较高的大地热流值。④ 综合本文与前人研究结果表明,海南岛岩石圈厚度为55 ~ 90 km,为典型的去根减薄的岩石圈,莫霍面的温度为600 ~ 900 ℃,局部异常高的莫霍面温度,可能与本区软流圈地幔置换古老岩石圈地幔提供了热量有关。
李随民,周正柱,李樋,李玉成,赵书梅,韩腾飞,孙志伟,方勇勇
2020, 94(11):3263-3271. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020238
摘要:邯郸永年洪山碱性岩体及其周边成矿条件优越,已发现金、铜矿化点多处。研究显示金、铜矿床(点)在形成及分布上与洪山岩体有着密切的成因联系。金矿化主要分布在岩体北侧的火山凝灰岩中;铜矿化分布较广,但矿化以岩体中心区域为主。由于岩体剥蚀深度研究程度较低,位于岩体顶部或上方的铜金矿化主体部分是否已遭受风化剥蚀,区内铜金矿化深部找矿潜力如何等问题均亟需分析确定。据此,本文依据岩体“盖层”厚度恢复法、相对隆升剥蚀程度识别法、夷平面法和磷灰石裂变径迹法等综合判别洪山岩体剥蚀深度。不同剥蚀程度判别方法所得结论基本吻合,得出洪山岩体中心区域隆升剥蚀程度最大,在2km左右;岩体南北两侧剥蚀程度逐渐减小。在岩体剥蚀深度分析基础上,给出了区内铜金矿床找矿方向,认为金矿化有利找矿区域在岩体南侧火山凝灰岩分布区,岩体中心部位铜矿化找矿前景不容乐观。
2020, 94(11):3272-3292. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020202
摘要:拉萨地体经历了新特提斯洋的俯冲、消减以及陆陆碰撞等地质过程,伴随以上地质过程大面积出露有中酸性侵入岩,为研究地壳演化提供了有利条件。该区晚三叠世—早侏罗世岩浆活动的成因和动力学背景目前仍存在一定争议,为解决以上问题,本文以中部拉萨地体南缘的切琼钾长花岗岩为研究对象,对其进行岩相学、锆石UPb年代学、Hf同位素和全岩地球化学特征分析,探讨其岩石成因特征及大地构造意义。切琼钾长花岗岩主要由石英、钾长石、斜长石和黑云母组成。岩浆锆石UPb加权平均年龄为210. 28±0. 92Ma(MSWD=0. 99),形成于晚三叠世。岩体具高SiO 2 (73. 44%~75. 76%)、高K 2 O(4. 87%~5. 15%)和高Al 2 O 3 (12. 58%~13. 40%)的特征,铝饱和指数(A/CNK)大于1. 0,属于过铝质高钾钙碱性S型花岗岩。轻稀土较富集且具有中等程度的负铕异常,微量元素富集大离子亲石元素K、Rb和放射性元素U、Th,不同程度亏损Ba、Nb、Sr、Ti、Zr和Hf等元素。 ε Hf ( t ) 为较低的负值(-4. 2~-2. 6),二阶段模式年龄 t 2DM 在1262~1347Ma之间。综合分析认为钾长花岗岩形成于后碰撞伸展构造环境,为地壳中泥质沉积物部分熔融的产物。中二叠世末期,在研究区内中部拉萨地体南缘与澳大利亚北部边缘发生碰撞造山作用,造成松多洋的闭合以及由此产生后碰撞岩浆活动,在拉萨地体30°N附近形成一条晚三叠世花岗岩带。
刘涛,田世洪,王登红,张玉洁,李贤芳,侯可军,杰肯·卡里木汗,张忠利,王永强,赵悦,秦燕
2020, 94(11):3293-3320. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020259
摘要:卡鲁安锂矿床位于新疆阿尔泰造山带,是中国主要的稀有金属矿床产地之一,但前人工作程度较低、研究工作较少,其岩石成因和成矿机制有待于深入系统研究。文章系统研究了新疆卡鲁安含矿伟晶岩、无矿伟晶岩、外围花岗岩、外围伟晶岩、角岩、片岩、板岩等全岩样品的主量元素、稀土微量元素、Pb- Sr- Nd同位素以及锆石U- Pb定年和Hf- O同位素,旨在揭示卡鲁安矿区花岗岩与伟晶岩形成时代、岩浆起源及其演化过程,进而探讨两者之间的成因联系。年代学数据显示,卡鲁安矿区外围黑云母花岗岩、含矿伟晶岩和外围伟晶岩锆石SIMS U- Pb年龄分别为407. 9±2. 3Ma( n =25,MSWD=1. 4)、205. 0±12. 0Ma( n =6,MSWD=2. 2)和205. 0 Ma。外围黑云母花岗岩以高SiO2(71. 16%~75. 39%)、高CaO(1. 15%~1. 85%)、低Fe2O3/FeO (<0. 4)、过铝质(A/CNK=1. 04~1. 09) 和富碱性暗色矿物(>8%)等为特征。在稀土微量元素组成方面,具有弱分异的Zr/Hf(25~55)和Nb/Ta(5. 4~8. 8)比值,相对富集Rb、Th、U、Pb、Hf和LREEs,亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti等元素,为典型的弱分异S型花岗岩,其源岩可能为一套变质沉积岩。在Hf- O同位素组成方面,含矿伟晶岩( ε Hf( t )=-0. 2~2. 0, δ 18O=7. 88‰~10. 87‰)和外围伟晶岩( ε Hf( t )=-0. 7~8. 1, δ 18O=6. 87‰~9. 48‰)与外围黑云母花岗岩( ε Hf( t )=1. 3~7. 4, δ 18O=8. 62‰~10. 08‰)具有一致性,指示含矿伟晶岩和外围伟晶岩与外围黑云母花岗岩可能具有相同的物质源区。黑云母花岗岩与片岩、板岩具有类似的稀土微量元素配分模式、类似的Pb- Sr- Nd同位素组成和Nd同位素模式年龄,指示由片岩、板岩部分熔融产生的;同时,含矿伟晶岩和无矿伟晶岩也展现出类似的稀土元素和微量元素配分模式,但其∑REE含量明显低于外围黑云母花岗岩,表明这些伟晶岩可能与外围黑云母花岗岩具有成因关系。但黑云母花岗岩比伟晶岩成岩时代早近200 Ma,所以伟晶岩不是外围黑云母花岗岩结晶分异的产物。值得关注的是2件含矿伟晶岩与片岩、板岩具有类似的稀土微量元素配分模式、类似的Pb- Sr- Nd同位素组成和Nd同位素模式年龄,表明伟晶岩也与片岩、板岩部分熔融有关。外围伟晶岩、含矿伟晶岩和无矿伟晶岩的CaO/Na2O比值(0. 01~0. 19)指示其物源是以泥质岩为主;而黑云母花岗岩CaO/Na2O比值(0. 36~0. 51)指示源区以砂屑岩为主。综上所述,本文认为黑云母花岗岩与伟晶岩是由相同源岩的不同岩性(贫黏土的碎屑岩与富黏土的泥质岩)经不同时代构造演化的产物,其源岩均来自库鲁木提群(S2- 3 KL )的片岩和板岩,具有密切的亲缘关系。
2020, 94(11):3321-3342. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020218
摘要:赣西北大湖塘钨矿具有低品位、大储量、热液蚀变强等特征。在热液蚀变类型和空间分带特征的厘定,以及富锂云母矿物学特征的认识基础上,通过云母类矿物原位主微量元素组成特征的分析,揭示大湖塘钨矿锂等稀有金属元素的富集,可能是大量热液成因黑鳞云母、铁锂云母和锂多硅白云母的先后沉淀叠加聚集的结果。其中铁锂云母的锂元素含量最高(Li 2 O=4. 15%~4. 86%),黑鳞云母(Li 2 O=0. 81%~1. 72%)次之,然后是锂多硅白云母(Li 2 O=0. 24%~0. 45%)。大湖塘钨矿富锂云母在蚀变岩中比例非常高,分布又均匀,而蚀变岩的规模更是巨大,因而具有巨大锂等稀有金属成矿的潜力。典型蚀变岩的全岩主微量元素分析显示,在晋宁期花岗闪长岩黑鳞云母+铁锂云母蚀变带的锂、铷和钾等元素含量最高。即富钾热液蚀变岩,其K 2 O=5. 94%~8. 06%,Li 2 O=0. 34%~1. 548%和Rb 2 O=0. 175%~0. 784%,而黑鳞云母+铁锂云母+石英蚀变则次之。在燕山期花岗岩中,则以锂元素富集为主,铷含量相对偏低。高含量样品主要集中在钠化带,其Na 2 O=5. 79%~6. 17%,Li 2 O=0. 902%~1. 034%和Rb 2 O=0. 140%~0. 213%,而锂多硅白云母+石英的蚀变岩则相对略低。大湖塘钨矿燕山期花岗岩以多期多阶段的脉动活动为特征,特别是晩阶段相对富锂、铷和钨,这是大湖塘钨矿锂、铷和钨富集成矿的物质基础。对比雅山钽锂矿和赣南钨矿的蚀变空间分带特征,我们进一步探讨了铌钽矿、锂铷矿和钨矿之间的岩浆热液演化过程,即铌钽矿以结晶分异为主,锂铷为结晶分异和碱性热液阶段,最晚的是钨矿的酸性热液阶段。认为赣西北地区乃至华南,着重对热液蚀变空间分带的厘定,特别是在钨矿深部内接触带的云英岩化和钠长石化带,是寻找富锂云母化蚀变岩型锂铷多金属矿重要标志,即“就钨找锂铷”。这可能是稀有金属找矿突破的重要方向之一。大湖塘钨矿富锂云母类的巨量富集成矿及其富集过程,是本次研究工作的重要发现,也将是大湖塘钨找矿认识的重要突破。
2020, 94(11):3343-3360. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020240
摘要:太阳沟钼矿床位于冀东地区,矿区内出露的岩性主要为花岗斑岩和黑云母二长花岗岩,矿体主要赋存于花岗斑岩及其围岩接触带内,多呈透镜状、脉状产出。本文通过锆石U- Pb定年、全岩地球化学分析、辉钼矿Re- Os同位素测年及金属矿物S、Pb同位素分析,对太阳沟钼矿床的成岩、成矿时代准确厘定,并对矿床成因及成矿过程进行探讨。锆石U- Pb定年结果显示,花岗斑岩与黑云母二长花岗岩样品的206Pb/238U加权平均年龄分别为154. 8±1. 5Ma、156. 5±1. 2Ma。辉钼矿的Re- Os同位素测年获得155. 79±0. 93Ma的模式年龄加权平均值,与锆石U- Pb年龄在误差范围内一致,表明其为晚侏罗世构造- 岩浆活动产物。全岩地球化学特征表现为高硅、富碱,属准铝质、高钾钙碱性系列;相对富集轻稀土元素和Rb、Sr等大离子亲石元素,亏损重稀土元素和Nb、Ta等高场强元素,属高分异I型花岗岩。黄铁矿S、Pb同位素分析结果表明,S同位素组成分布比较集中,δ34S黄铁矿值均为正值(介于1. 3‰~1. 8‰之间,平均值为1. 53‰);Pb同位素组成较为均一(206Pb/204Pb值范围为16. 76~17. 44,207Pb/204Pb值范围为15. 28~15. 43,208Pb/204Pb值范围为36. 64~37. 46),均显示成矿物质主要来自受地幔混染的下地壳物质熔融。综合岩石学、年代学、地球化学及S、Pb同位素特征,本文认为:太阳沟钼矿床属于斑岩型钼矿床,是晚侏罗世古太平洋板块俯冲产生的壳幔相互作用引发下地壳物质部分重熔,富集大量的金属元素(Mo),最终上升侵位、沉淀成矿。
2020, 94(11):3361-3375. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020292
摘要:双口山金- 银- 铅矿床地处柴北缘西段,赋存在滩间山变基性- 超基性变火山岩中。矿体由金矿体和银铅矿体组成,成矿作用与热液活动密切相关。本文通过对双口山含金矿体赋矿围岩及含金石英脉进行LA- ICP- MS锆石U- Pb年代学分析和研究。结果表明,赋矿围岩形成时代为443±2. 9Ma,与区域滩间山群火山岩形成年代一致(440~490Ma)。含金石英脉热液锆石U- Pb年代为402. 8±4. 2Ma,与区域金矿床成矿年龄以及韧性剪切带年龄相接近(~400Ma),代表了金矿体热液作用及成矿时代。结合地质特征及前人研究,表明双口山金银铅矿床是柴北缘造山带在不同造山带演化阶段,由不同成矿作用,在不同时期,相互叠加形成的复合型多金属矿床。金矿体具有典型造山型金矿床特征的变质热液型金矿,其成因主要与造山运动过程中的变质和变形作用有关, 成矿物质和流体来源于绿片岩相的滩间山群变基性- 超基性变火山岩。银铅矿体为岩浆热液型,成矿与后碰撞造山作用伸展- 构造转换有关的岩浆作用有关,成矿物质和流体来源于晚泥盆世深部含矿岩浆作用。
2020, 94(11):3376-3390. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020168
摘要:造山型金矿在世界范围内具有重要的经济价值和找矿潜力,也是西藏班公湖怒江铜多金属资源基地的主攻矿床类型之一。班公湖怒江成矿带是近十年来识别和建立的我国最重要的斑岩浅成低温热液矽卡岩型铜金成矿带。商旭金矿位于班公湖怒江缝合带中段,是该成矿带上首例造山型金矿床。矿体产于中下侏罗统木嘎岗日群沉积岩,由石英脉、碳酸盐+石英脉和蚀变岩构成,呈透镜状、块状、条带状、鞍状、浸染状、角砾状等产出,受北西西向的区域断裂构造控制。热液蚀变发育碳酸盐化、白云母化、绿泥石化和硫化物蚀变等。矿物学研究和含矿脉体特征表明,早期热液活动发育于挤压应力环境,后期挤压应力逐渐消失,对应了变形晚期的构造环境。含金石英流体包裹体的Rb- Sr同位素测试获取的等时线年龄为135. 6±2. 7Ma,87Sr/86 Sr平均初始比值为0. 713,预示成矿作用发生于早白垩世,成矿物质主要来自地壳。综合研究认为,商旭金矿形成于早白垩世初班公湖怒江缝合带中段的闭合期,地块间挤压应力致使木嘎岗日群发生构造变形,在挤压变形晚期构造环境发生转换的过程,围岩中应力释放促成了区域的金矿化。对比研究显示,商旭金矿化与世界大型、超大型造山型金矿在矿床地质、热液蚀变特征、成矿流体性质、成矿构造环境、动力学背景等方面具有相似性,进一步表明班怒带具备寻找造山型金矿的潜力。
2020, 94(11):3391-3403. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020166
摘要:燕山金矿床分布在胶东栖霞- 蓬莱成矿带上的大柳行金矿田内,它是一座典型的石英脉型金矿床,矿体呈脉状或透镜状产于中生代花岗岩内部的断裂体系中。该矿床成矿热液过程至少可划分为4个成矿阶段,从早到晚分别是钾长石- 黑云母- 石英阶段、石英- 黄铁矿阶段、多金属硫化物阶段及石英- 碳酸盐阶段,其中2、3阶段为主成矿阶段。成矿阶段的流体包裹体有5种类型,分别是气液两相包裹体(Ⅰ型)、纯液相包裹体(Ⅱ型)、含CO2三相包裹体(Ⅲ型)、纯气相包裹体(Ⅳ型)及含子矿物三相包裹体(Ⅴ型);激光拉曼探针分析显示成矿流体气相成分主要为CO2,另含少量CH4、N2、H2S及有机质等,总体属于CO2- H2O- NaCl体系。通过显微测温获得主成矿阶段成矿流体完全均一的温度在167~393℃之间,盐度为2. 04%~11. 51%NaCleq,密度为0. 54~0. 91g/cm3,整体呈现中低温、低盐度、低密度特点;对应的δ18O H2O值为2. 9‰~6. 6‰,δD值为-82. 9‰~-70. 5‰,显示成矿流体来源于深部流体,以岩浆水为主,其次有少量大气水加入。综合特征揭示,该矿床应属于中低温热液脉型金矿床。
李光来,陈光旭,刘晓东,李成祥,王果,刘小波,刘朕语,龙伟康
2020, 94(11):3404-3420. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020165
摘要:杨庄岩体空间上与白杨河铀矿密切相关,岩体形成后遭受强烈改造。本文针对该岩体开展了详细的岩相学及岩石地球化学研究,研究结果显示该岩体岩性主要为花岗斑岩,主量元素特征上具富碱Alk:8. 40%~8. 97%、特别是富钾K2O:2. 74%~4. 10%、富铝 Al2O3:12. 32%~13. 54% 、低钙CaO:0. 23%~1. 61%、贫镁 MgO:0. 04%~0. 11% 、极度低磷的特征,ΔOX值较高(多>1),指示岩石的氧逸度比较高;明显富集LILEs(如K、Rb、Pb等)和U、Be、Mo元素,富集Nb、Ta元素,严重亏损Ba、Sr、Eu等元素;稀土元素总量为95. 22×10-6~121. 89×10-6。所有样品均表现出强烈Eu的负异常(δEu:0. 05~0. 11),具海鸥型稀土配分,显示具有高分异的特征。花岗斑岩的Th/U比值在2. 9~11. 6之间,变化范围非常大,表明岩体中铀有不同程度被浸出。铀与稀土、锆以及铌的协变图解显示出一定正相关关系,铀在活化迁移的同时,稀土、锆以及铌也发生一定程度的活化迁移。α径迹蚀刻实验结果显示,基片上蚀刻径迹清晰而集中,说明杨庄岩体中铀、钍等放射性元素主要富集在矿物相中,扫描电镜和电子探针分析检查的结果显示,这些主要含铀矿物含UO2为:锆石:0. 24%~0. 45%、铌锰矿:0. 49%~0. 76%、钍石:1. 56%~2. 09%、氟碳铈矿0. 17%~0. 3%、磷钇矿:0. 08%,且这些矿物多显示出被改造的痕迹,常见的矿物结构有:溶蚀港湾状结构、浸蚀结构等。进一步分析认为,白杨河铀矿沥青铀矿之所以富集Zr、Nb、REE、Ti乃至W等元素,即与杨庄岩体含铀矿物的“遗传基因”有关。
张春池,彭文泉,胡彩萍,李政,高兵艳,李志民,张文,王英鹏,高华丽,张贵丽,宋亮
2020, 94(11):3421-3435. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020254
摘要:山东省富有机质泥页岩发育层系多、类型多、分布范围广,为探寻页岩气有利储集层系和分布范围,以富有机质泥页岩为研究对象,通过分析富有机质泥页岩岩性特征,有机碳含量、生烃潜量、氯仿沥青“A”、干酪根类型、镜质组反射率等有机地化特征,孔隙度、渗透率、矿物成分、岩石密度等岩石物性特征,含气性特征等,对山东省页岩气赋存层位、生成的物质基础、热演化程度、储层特征等形成了系统认识。认为:古生界石炭系—二叠系山西组—太原组、新生界古近系孔店组和沙河街组富有机质泥页岩发育厚度大、分布面积广、有机质丰度高,热演化程度适中、岩石脆性矿物含量高,为页岩气有利储层;利用页岩气储层分布面积、泥页岩厚度、有机碳含量、镜质组反射率、含气性等相关评价参数,计算了山东全省页岩气资源潜力为1417797×108m3,优选了9个页岩气有利区,其中鲁西南有利区、阳谷茌平有利区、黄河北有利区、贾镇潜凹陷有利区属海陆交互相泥页岩储层,泥页岩层系分布于石炭系—二叠系山西组—太原组;潍北凹陷有利区、东营凹陷有利区、沾化凹陷有利区、车镇沾化凹陷有利区、临邑有利区属湖相泥页岩储层,泥页岩层系分别分布于古近系孔店组和沙河街组,为今后页岩气勘查工作提供了依据。
2020, 94(11):3436-3448. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020253
摘要:地质体中沥青按沉积有机质的不同演化路径分为原生和次生沥青,次生沥青由于经历的地质作用不同,又分为生物降解水洗氧化和热裂解成因两种类型,本文重点讨论热裂解成因沥青。热裂解成因沥青是干酪根在生油窗阶段生成的原油,进一步深埋温度增高,达到原油裂解的热动力学条件,裂解生成天然气后的残余物。干酪根热降解生成的原油有聚集型、源内分散型、源外分散型三种赋存方式,裂解分别对应形成三种赋存状态的沥青。通过四川盆地13口井60余块岩芯样品热裂解成因沥青从宏观到微观不同尺度的研究,沥青体积含量0. 1%~15%,形态有条带状、片状、块状、粉末状;赋存方式有裂缝(区域沟通油源的断层)、层理面、微裂隙、原生、次生溶蚀孔、洞等;赋存岩石有粗晶、中—细晶白云岩。伴生的包裹体发育丰富,可区分出孔洞方解石早期和晚期充填、白云石次生加大边、孔洞方解石微裂隙等方式,还有富沥青质的包裹体。颜色透明无色—淡褐色、无色—灰色、深灰色、深褐色等。常量和微量元素含量及不同比值反映了沥青的氧化还原特征。含烃包裹体均一温度从90~220℃,综合记录了油气生成演化的整个过程,以及经历的异常热作用;同一样品加大边中包裹体温度分布范围普遍比较宽,反映碳酸盐岩溶解重结晶作用频繁。基于沥青及其储集空间特征、有机、无机地球化学分析、包裹体研究,以及埋藏史、热史、油气运聚过程分析,四川盆地古老碳酸盐岩主力生烃层系筇竹寺组、灯影组一、三段烃源岩志留纪末进入生油门限,中二叠世大量生油,晚二叠世进入油裂解气门槛,晚三叠世油大量裂解生气;油气具有从北向南运移的特征,沥青大量形成期的分布与古构造叠合图是二次成藏的关键。
程顶胜,窦立荣,张光亚,刘邦,宋换新,刘计国,毛凤军,袁圣强,胡瑛
2020, 94(11):3449-3460. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020260
摘要:中西非裂谷系位于非洲中部,主要为沿中非剪切断裂带分布的被动裂谷盆地,进一步划分为中非裂谷系和西非裂谷系。针对国内外对勘探程度极低的中西非裂谷盆地白垩系优质烃源岩展布、发育机理及油气成藏模式认识薄弱的现状,笔者在开展大量中西非裂谷盆地上、下白垩统两类烃源岩样品的主微量元素等地球化学分析的基础上,从含油气盆地构造、烃源岩发育古环境、古气候、古生产力和有机质保存条件等分析出发,剖析了不同类型含油气盆地优质烃源岩发育主控因素,分别建立了中、西非裂谷系低勘探程度含油气盆地下白垩统、上白垩统优质烃源岩的发育模式:中非裂谷盆地(Bongor、Muglad、Melut盆地)下白垩统裂陷期快速沉降、温暖湿润气候条件下,勃发的水生有机质(藻类)控制的深水湖相优质烃源岩“生产力”单因素发育模式;西非裂谷盆地(Termit盆地)上白垩统拗陷期海侵、炎热潮湿气候条件下,陆源有机质输入为主,优越的保存条件(偏咸水体)优质海相烃源岩 “生产力+保存条件”双因素控制的发育模式。从而进一步锁定富油气凹陷和主力成藏组合,有效指导含油气盆地内选区选带,助推油气规模储量发现。
2020, 94(11):3461-3470. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020198
摘要:大巴山北缘下寒武统鲁家坪组具有较好的页岩气发育物质基础,钻探显示了一定的页岩气资源潜力,但页岩含气性非均质性较强。针对鲁家坪组页岩气差异富集问题,以地质调查、钻探、实验测试等资料为基础,深入分析了鲁家坪组变质作用特征及其对页岩储集空间结构的影响。研究揭示,大巴山北缘在强烈的构造活动作用下,普遍发生了区域动力变质作用和区域动力热流变质作用。区域上差异构造作用决定了鲁家坪组页岩变质程度的差异性,部分地区只发生了极低级的动力变质作用;在受到岩浆侵入作用影响的范围(距侵入带约0. 3~1. 5km),主要表现为区域动力热流变质作用,并伴有不同程度的混合岩化,变质程度相对较高。大巴山北缘鲁家坪组储集物性表现为低孔低渗的特征,区域动力热流变质作用导致鲁家坪组物性明显变差,孔隙结构更加细小致密;动力变质并没有对鲁家坪组储集性能造成明显影响,但在动力变质程度较高的区域,往往构造挤压变形强烈、断裂发育、地层破碎,页岩气保存条件破坏严重。因此,针对大巴山北缘鲁家坪组页岩气勘探,需寻找局部动力变质程度较低的构造稳定区。
2020, 94(11):3471-3487. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020257
摘要:以详细的岩相研究为基础,利用岩相的垂向叠置关系,结合测井、有机地球化学、沉积特征、矿物学特征、元素地球化学等分析,将中、上扬子下志留统龙马溪组划分为2个具有完整海侵和海退的三级层序,即SQ1~SQ2,平均延时约为2. 5Ma。龙马溪组页岩储层主要发育7种成因类型的微米—纳米级微观储集空间,裂缝储集空间为构造剪裂缝和页理缝2类。通过不同孔径孔隙体积与有机碳含量的关系以及页岩对甲烷吸附能力分析,页岩储层孔隙发育主要受有机碳含量控制。富有机质页岩发育受控于有机质生产力、有机质聚集及有机质保存,最大海泛面附近的δ13Corg介于-31‰~-30‰之间,高活性铁含量介于1. 0%~1. 56%之间,δ13Corg负漂移及高活性铁含量最大,指示了最高的古生产力;沉积速率在最大海泛面附近约为7. 5m/Ma,较低的沉积速率有利于有机碳聚集,其有机碳含量高达2%~6%;最大海泛面附近Th/U比值一般为0. 24~0. 54,V/Cr比值为5. 26~8. 27,表现出强缺氧还原环境,有利于有机质保存。因此,最大海泛面附近为富有机质页岩发育段,是寻找页岩气有利层段。
2020, 94(11):3488-3502. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020258
摘要:库车南部斜坡中—新生界属于库车陆相油气系统,油气主要来源于库车坳陷的三叠系和侏罗系烃源岩。本文利用色谱、色谱- 质谱及碳同位素分析手段, 对库车南部斜坡带已发现的白垩系和古近系油气地球化学组成特征进行了详细研究,在明确油气来源基础上,根据典型油气藏解剖,分析油气运移输导路径,优选油气地球化学运移参数示踪油气运移充注路径。研究表明:库车南斜坡中—新生界原油呈现低密度、低黏度、低凝固点、低含硫及高含蜡的陆相原油特征。原油总体以藻类和水生浮游生物母源为主,反映生烃母质弱还原- 弱氧化的沉积环境,体现混合型干酪根母源特征,其中白垩系原油母源以湖相水生生物为主,主要来自三叠系湖相烃源岩;古近系原油除了三叠系湖相烃源岩的贡献外,伴随有以陆生高等植物输入为主的侏罗系煤系烃源岩。天然气具有中等甲烷含量、重烃含量高、氮气含量高和无硫化氢的特点,白垩系天然气主要是三叠系湖相原油伴生油型气;古近系天然气主体属于煤成气,主要来源于中下侏罗统煤系烃源岩,部分混有早期三叠系湖相烃源岩的原油伴生油型气。区内中—新生界发育由砂体、不整合、断裂构成的复杂油气输导体系,三叠系烃源岩生成的大量原油主要是沿白垩系底部不整合或下伏连接砂体运移到白垩系下部的圈闭中,侏罗系烃源岩生成天然气主要是沿古近系底部不整合面及下伏巨厚砂体运移到古近系底砂岩段圈闭中。综合油气藿烷参数Tm/(Ts+Tm)、重排藿烷参数C30DH/C30H、甲基二苯并噻吩(MDBT)参数4- /1- 甲基二苯并噻吩、C1/C2值、iC4/nC4值、天然气烷烃碳同位素组成,认为库车南部斜坡带存在却勒到玉东构造带由北向南和英买力、红旗构造带由北东向南西方向的2个主运移充注路径和却勒到羊塔克构造带由西向东的1个次级充注运移路径,下一步油气勘探应针对不同的油气运移路径方向,优先选择主运移通道上的岩性尖灭砂体实施部署。
2020, 94(11):3503-3514. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020206
摘要:采用X射线荧光光谱(XRF)、差热分析(DTA)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)和拉曼光谱(Raman)等表征手段对湖南寒婆坳矿区热变质煤的化学组分、物理性质、结构演化与其矿物学特征响应进行了研究。结果表明:岩浆侵入体的热力及构造应力作用促进煤化程度升高逐渐转变为隐晶质石墨,氢、碳原子数目比(H/C)逐渐降低,矿物主要为伊利石、绿泥石、叶蜡石、石英及黄铁矿等;随变质程度增加,真密度升高,孔隙度与电阻率降低;在400℃之后,失重曲线下降缓慢且斜率变小,显示深度裂解与脱落较少。 d 002、 L a、 L c的演化趋势呈非线性变化,显示煤有机大分子结构向石墨化演化的过程中呈现“跃变”;隐晶质石墨样品的晶体结构主要为2H型石墨结构,不同程度地含有3R多型,石墨化度为0. 47~0. 84,石墨晶体轴长 a 为0. 2469~0. 2471 nm, c 为0. 6738~0. 6762 nm,晶胞体积 V 为0. 03562~0. 03570 nm3,显示靠近岩体晶胞体积减小;随着变质程度升高, L a、 L c迅速增加,堆叠层数急剧增大,煤内部空间结构趋于有序化,拉曼参数 A D1、 P (G- D1)逐渐降低。
2020, 94(11):3515-3522. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020188
摘要:南方下古生界海相页岩是我国页岩气勘探开发的重点地层,普遍具有时代老,热演化程度高的地质特征。已有基于常规测试条件制备的岩石热解及总有机碳分析标准物质无法满足此类高演化样品分析的需求,一定程度上制约了页岩气勘探开发进度。研究采集贵州织金龙潭组的泥岩及煤样,按照国家一级标准物质研制标准和规范,研制2件高演化烃源岩标准物质(编号为GBW07499和GBW07500),定值指标S2、 T max和TOC。经均匀性检验,三个指标的F值均小于临界值F0. 05(v1, v2),样品单元间均无显著性差异,均匀性良好。经两年时间考察室温条件下特性量值S 2、 T max和TOC的变化趋势,结果表明拟合直线斜率b 1<t 0. 05. S(b 1),稳定性良好。经多家权威实验室联合定值, 全部定值分析数据符合正态和近似正态分布,且等精度,给出认定值和不确定度分别为:S 2为1. 09±0. 10mg/g, T max为633±3℃,TOC为26. 8%±1. 3%;S 2为6. 31±0. 48mg/g, T max为613±4℃,TOC为63. 1%±3. 4%。2件标准物质可满足高演化样品岩石热解和总有机碳分析测试工作的需求,为解决该类样品分析过程中仪器校准、方法评价和数据质量监控等问题提供物质基础,有效提升测试数据质量。

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
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国外发行代号 :M 78