
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(3):675-691. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020115
摘要:基于地貌、钻井、岩石测年和地震等资料,分析盆地地层分布、盆架结构、构造单元划分和裂陷迁移规律,结果表明东海盆地由台北坳陷、舟山隆起、浙东坳陷、钓鱼岛隆褶带和冲绳坳陷构成,是以新生代沉积为主、中生代沉积为辅的大型中、新生代叠合含油气盆地;古元古代变质岩系构成了盆地的基底。该盆地不仅是印度- 太平洋前后相继的动力体系作用下形成的西太平洋沟- 弧- 盆构造体系域一部分,而且也是古亚洲洋动力体系作用下形成的古亚洲洋构造域和特提斯洋动力体系作用下形成的特提斯洋构造域一部分,晚侏罗世至早白垩世经历了构造体制转换,盆地格局发生重大变革,早白垩世以前主要受古亚洲- 特提斯洋构造体制影响的强烈挤压造山和地壳增厚作用演变为早白垩世以来主要受太平洋构造体制控制的陆缘伸展裂陷和岩石圈减薄作用,经历侏罗纪古亚洲- 特提斯构造体制大陆边缘拗陷和白垩纪以来太平洋构造体制弧后裂陷两大演化阶段。白垩纪以来太平洋构造体制的弧后裂陷演化阶段可细分为早白垩世至始新世裂陷期、渐新世至晚中新世拗陷期和中新世末至全新世裂陷期。
罗浩 , 徐锡伟 , 刘小利 , 白鸾羲 , 王启欣 , 李梦妮 , 刘少卓
2020, 94(3):692-706. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020135
摘要:大型走滑断裂控制着青藏高原的变形,众多学者通过阿尔金断裂来探索青藏高原北部的构造变形过程。基于野外调查和前人的研究结果可知阿尔金断裂的滑动速率在肃北—疏勒河口段表现为三联点两侧的突降,祁连山西段的逆冲和走滑断裂吸收了阿尔金断裂的左旋位移。由于祁连山内部次级断裂活动性的增强,现存阿尔金断裂连续地表破裂终止于酒泉盆地西侧,但位于其东侧的断裂系仍属于阿尔金断裂。在Kohistan岛弧与欧亚板块碰撞之后,青藏高原沿阿尔金断裂曾发生滑动速率近一致的侧向挤出,断裂两侧此时并未发生明显的隆起。随后东昆仑造山带和祁连山造山带的先后大规模隆升,高原的北东向挤出迅速减弱。阿尔金断裂北东向挤出能力与东昆仑造山带和祁连山造山带的隆起存在明显的耦合作用。
叶卓 , 李秋生 , 张洪双 , 王晓冉 , 韩如冰 , 吴庆宇
2020, 94(3):707-715. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020153
摘要:本文通过对两条宽频地震密集台站剖面记录的远震事件进行接收函数分析,得到了切过下扬子地区的高分辨率地壳和上地幔顶部结构断面。接收函数结果揭示了此区主要块体结构特征以及地表出露晚中生代岩浆岩以及相关矿床下方的深部结构响应:①中生代以来新生或活化的地质构造对下扬子及其邻区地壳结构的控制作用明显;②在大别造山带中下地壳出现低速震相,指示了大别造山带下方地壳深部存在低速物质,可能是大别造山带下方地壳中发育的韧性剪切带,此韧性剪切带可能与大别超高压变质岩被抬升剥露于地表的动力学作用有关;③在江南造山带东段怀玉山地区中下地壳观测到褶皱和逆冲叠瓦状复杂转换震相结构,与江南造山带西段雪峰山地区中下地壳结构相似,可能反映了隐伏的元古代江南造山带;④在德兴矿床和皖南白垩纪花岗岩群正下方观测到Moho和LAB界面的突变上隆现象,可能指示了晚中生代以来在华南东部下扬子地区岩石圈的薄弱区域,软流圈的上涌造成了岩石圈地幔的局部破坏,壳幔结构的局部异常是壳幔物质相互作用的结果。以上地震学观测揭示了下扬子及其邻区下方一些重要的壳幔结构特征,反映了华南大陆东部在不同地质历史时期经历的独特构造演化事件,为我们深入理解华南板块的形成和早期演化以及后期中生代以来华南东部强烈的岩浆和成矿作用的深部机制提供了关键的地球物理约束信息。
2020, 94(3):716-728. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020155
摘要:青藏高原东北缘柴达木盆地红沟剖面发育巨厚的新生代沉积地层,通过分析其沉积物质来源,可以揭示柴达木盆地潜在物源区隆升、剥蚀历史,为高原东北缘新生代构造变形过程提供证据。本文以红沟剖面磁性地层年代框架为约束,对剖面晚渐新世上新世的碎屑砂岩样品进行了碎屑锆石物源示踪分析。研究结果表明,23. 7~12. 5 Ma样品的锆石UPb年龄主要分布在220~290 Ma,锆石 ε Hf( t )集中在-13. 53~9. 27,Hf同位素 t DM 范围524~1456 Ma;大于300 Ma 的锆石,ε Hf ( t )介于-31. 77~13. 44,其中76. 3%为负值,Hf同位素 t DM 介于484~3727 Ma。采集自12. 5~7. 6 Ma样品的锆石UPb年龄主要集中在400~500 Ma(峰值~440 Ma), ε Hf ( t )值(-27. 75 ~10. 75)的90% 为负值,Hf同位素 t DM 介于615~2115 Ma之间。6. 8~5. 5 Ma样品的锆石UPb年龄主要分布在400~500 Ma, ε Hf ( t )值(-26. 8~8. 97), t DM(Hf) 介于668~2093 Ma,但220~290 Ma的锆石显著增加,其 ε Hf ( t )值(-11. 86~9. 42),Hf一阶段模式年龄范围549~1399 Ma。碎屑锆石Hf同位素组成对比分析显示红沟剖面220~290 Ma的锆石与东昆仑山锆石Hf同位素特征相似,而400~500 Ma的锆石则与南祁连山锆石Hf同位素组成相似,揭示东昆仑山在>24 Ma开始抬升成为柴达木盆地的源区,~12 Ma南祁连山开始隆升,为柴达盆地提供碎屑物质,成为青藏高原东北缘的构造与地貌边界。
2020, 94(3):729-738. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020131
摘要:大别造山带北大别超高压变质带是研究秦岭- 大别- 苏鲁造山带古老基底演化过程的关键区域,其内广泛发育的混合岩长期被认为主要形成于中生代。本文对北大别团风一带新识别出的一套混合岩开展了锆石U- Pb定年和Hf同位素组成分析,结果显示,混合岩第一类锆石核部具有岩浆锆石特点,组成的不一致线上交点年龄为2850±86 Ma,该年龄代表了混合岩原岩年龄。第二类锆石具有变质深熔锆石特点,其加权平均 207 Pb/ 206 Pb年龄为2011±12 Ma,代表了混合岩化的时间。岩浆锆石多数具有负的 ε Hf ( t )值(-8. 1~2. 2),对应两阶段Hf同位素模式年龄( T DM2 )为3. 6~3. 0 Ga,表明原岩可能为大别造山带内古太古代地壳物质重熔形成,并可能在形成过程中伴有少量幔源物质加入。与之相比,变质锆石均具有正的 ε Hf ( t )值(0. 3~8. 2),对应 T DM2 为2. 7~2. 2 Ga,说明在混合岩化变质深熔过程中锆石Lu- Hf同位素体系完全开放,导致了锆石Hf同位素组成的升高。本文研究表明,大别造山带除了中生代混合岩化作用以外,还存在古元古代与Columbia超大陆聚合过程相关的一期混合岩化作用,为目前已知的大别造山带内最早一期混合岩化作用。此外,该套混合岩原岩为太古宙岩石,且对应模式年龄高达3. 6 Ga,这扩展了目前已知的大别造山带最古老岩石信息范围,表明大别造山带内太古宙古老地壳物质可能不仅局限于黄土岭一带,还在北大别更广泛地区出露。
2020, 94(3):739-756. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020130
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摘要:华北克拉通东部中生代岩石圈减薄已经取得了大量进展,相比之下对克拉通中部岩石圈演化认识不足。本文对华北克拉通中部狐偃山杂岩体中科头正长岩进行了锆石U- Pb年代学、主量和微量元素、Sr- Nd- Hf同位素地球化学研究。LA- ICP- MS锆石U- Pb定年结果显示,科头正长岩侵位于早白垩世晚期(~111Ma)。岩石样品均为钾质—超钾质,属于碱性系列岩石。这些岩石相对富集轻稀土,亏损重稀土和中稀土,具有明显的正Eu异常(Eu/Eu*=1. 22~1. 96)、富集大离子亲石元素LILE(Rb、Sr、Ba),亏损高场强元素HFSE(Nb、Ta、Ti)。所有岩石样品具有相对高的初始 87 Sr/ 86 Sr 比值(0. 7058~0. 7062)和低的 ε Nd ( t )(-10. 4~-11. 1), ε Hf ( t )介于-12. 2~-5. 2之间。详细的元素和同位素地球化学研究表明科头正长岩的原始岩浆可能来源于富集岩石圈地幔中富金云母的尖晶石二辉橄榄岩源区的部分熔融,岩浆演化过程中经历了地壳混染与结晶分异(AFC)过程。结合华北克拉通中部岩浆资料,将华北克拉通中部早白垩世岩浆作用分为早晚两期:早期(123~135Ma)为岩浆作用高峰期,晚期(~114Ma)为最后一期弱的岩浆期;华北克拉通中部陆下岩石圈地幔是富集的、不均一的,其至少在早白垩世(138~111Ma)一直处于减薄状态。
赵硕 , 张进 , 李锦轶 , 许文良 , 曲军峰 , 刘建峰 , 郑荣国 , 葛茂卉
2020, 94(3):757-767. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020116
摘要:本文首次报道了额尔古纳地块新元古代花岗岩榍石原位微区LA- ICP- MS U- Pb定年数据,以明确其形成时代,进而为准确厘定额尔古纳地块新元古代岩浆作用期次提供新的证据,并进一步揭示其地质意义。研究区内分别采自满归岩体和莫尔道嘎岩体的2个代表性样品中的榍石呈菱形自形—半自形晶,不具有变质榍石特有的杏仁孔或孔洞特征,暗示其为岩浆成因。对原生榍石的定年结果显示,满归岩体和莫尔道嘎岩体数据点的线性拟合性均较好,拟合线下交点年龄分别为873±22 Ma和783±31 Ma,均与206Pb/238U加权平均年龄(872±18 Ma和789±17 Ma)相一致。同时结合已有研究成果表明,原定为额尔古纳地块新元古代最早期岩浆作用产物的满归岩体实际形成于~850 Ma,而非前人认为的957~927 Ma;莫尔道嘎岩体形成于~790 Ma,也并非前人认为的~762 Ma。综合校正后的岩体年龄以及近年来前人研究成果,现阶段额尔古纳地块新元古代岩浆作用期次可大致分为五个阶段,即915~905 Ma、~847 Ma、818~808 Ma、~792 Ma和~738 Ma。
韩建军 , 李运冬 , 宋传中 , 何俊 , 韩旭 , 祁昌炜 , 赵明福 , 何孝良
2020, 94(3):768-781. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020031
摘要:都兰热水地区位于东昆仑造山带东段,发育着大量花岗岩岩石组合,主要岩石类型为二长花岗岩和花岗闪长岩,本文报道了对都兰热水地区二长花岗岩和花岗闪长岩的地球化学、LAICPMS锆石UPb定年的研究结果,为建立完善的年代学格架和构造演化提供了新资料。锆石UPb同位素定年研究表明东昆仑东段都兰热水地区的二长花岗岩和花岗闪长岩的结晶侵位时代分别是232. 4±1. 3 Ma、230. 8±1. 1 Ma,属中三叠世花岗岩浆作用的产物。岩矿特征和岩石地球化学特征显示二长花岗岩和花岗闪长岩属高钾钙碱性I型花岗岩,具较高的K2O含量(2. 2%~4. 74%);铝饱和指数A/CNK值都小于1. 1,显示准铝质特征;P2O5与SiO2之间存在明显的负相关性,还表现出富集轻稀土元素、大离子亲石元素(如K、Rb、La),亏损重稀土元素和高场强元素(如Nb、Ta、Ti、P)及Eu负异常特征。结合前人区域地质研究,我们认为东昆仑东段都兰热水地区花岗岩岩石组合是受幔源岩浆的底侵作用导致下地壳部分熔融而形成,幔源岩浆与壳源岩浆发生不同比例混合,并在岩浆演化过程中发生了一定的分离结晶作用。晚二叠世阿尼玛卿洋向东昆仑板块俯冲,直至中三叠世都兰热水地区仍处于洋壳俯冲而产生的火山弧环境,二长花岗岩和花岗闪长岩就是这一阶段的典型产物。
程贤达 , 刘春花 , 赵元艺 , 水新芳 , 王远超 , 巩鑫 , 刘璇 , 谭伟 , 许安民
2020, 94(3):782-798. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020012
摘要:二十一站岩体位于黑龙江省东北部大兴安岭地区塔河县境内,该岩体产出的岩石类型包括早白垩世二长岩和石英二长斑岩及早侏罗世花岗岩和二长岩等,在该岩体中已发现斑岩型铜金矿床,但是该岩体形成的物理化学条件和岩石成因尚不清楚,不同岩性岩浆岩的成矿潜力也不明确。鉴于此,本文以二十一站岩体中不同时代的花岗岩、二长岩、石英二长斑岩的黑云母和角闪石为研究对象,结合偏光显微镜、电子探针背散射图像和电子探针化学成分,对该岩体的岩石学、矿物学特征进行了研究,并对岩浆结晶的物理化学条件、岩石成因和成矿意义进行了探讨。结果显示:早白垩世二长岩中角闪石化学成分显示:角闪石富钙(CaO 11 21%~11 78%)、富镁(MgO 13 61%~14 85%)、贫钠(Na2O 0 80%~1 11%)和贫钾(K2O 0 40%~0 54%),属于镁角闪石,结晶温度为704 92~805 58℃,平均温度为761 82℃,压力为73 83~115 93MPa,对应岩浆侵位深度为2 8~4 4km,结晶时岩浆氧逸度为ΔNNO+1 63,含水量为H2O=4 92%,反映出岩浆结晶时高温、高氧逸度、富含水分、浅侵位的特征。黑云母的Fe2+/(Fe2++Mg)比值比较均一,反映黑云母未遭受后期流体改造,均为原生岩浆成因的黑云母。其中早侏罗世花岗岩和二长岩所代表的A类黑云母化学成分上富铁(TFeO 19 92%~22 42%)贫镁(MgO 7 99%~10 46%),属于铁质黑云母,早白垩世二长岩和石英二长斑岩所代表的B类黑云母相比于A类黑云母更富镁(MgO 12 38%~14 45%)和钛(TiO2 1 90%~2 75%),贫铁(TFeO 16 64%~17 97%)和铝(Al2O3 15 00%~16% 79),属于镁质黑云母。A类和B类黑云母对应岩浆结晶温度分别为720~740℃和750~780℃;压力为202 20~443 49MPa和158~231MPa,对应岩浆侵位深度为6 67~14 64km和5 24~7 24km;结晶时岩浆氧逸度分别为10-15~10-16和10-12~10-13;岩浆来源为壳源,且B类黑云母对应岩浆有地幔物质参与。因此,可以认为二十一站岩体中早白垩世二长岩和石英二长斑岩具有中高温,高氧逸度应含水量,岩浆主要来源于地壳物质的部分熔融,并有部分地幔物质参与,侵位深度较浅的特点,具有形成大型斑岩矿床的潜力。早侏罗世花岗岩和二长岩氧逸度相对较低,侵位较深,物质来源为地壳,因此不具备成矿潜力。
2020, 94(3):799-816. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020125
摘要:中国东北地区处于古亚洲洋构造域和古太平洋构造域的结合部位,地质演化历史复杂,岩浆构造活动发育。本文选取吉黑东部延边地区的东宁、福洞两个侏罗纪岩体,对其成因及成矿潜力进行了分析。研究表明,东宁花岗岩(198. 6±2. 6 Ma)具有较高的SiO2含量和较低的MgO含量,富集LILEs和LREEs,亏损HFSEs和HREEs,此外显示亏损的Hf同位素组成( ε Hf(198. 6 Ma) = +1. 0 ~ +6. 0),具有较高的锆石饱和温度(796~902℃),推测其为玄武质岩浆底侵新生下地壳发生部分熔融而成。福洞黑云母石英闪长岩(173. 6±2. 8 Ma)和其内部的暗色包体(173. 8±7. 4 Ma)形成年龄一致,但具有不同的Hf同位素组成,表明福洞岩体为壳幔两端元岩浆混合成因。东宁和福洞岩体的形成与古太平洋板块在侏罗纪时期向东亚大陆边缘俯冲有关,分别代表了地壳重熔和地壳增生的两种过程。与中亚造山带内大型斑岩型矿床的成矿岩浆相比,延边地区的岩体普遍具有较低的锆石Ce4+/Ce3+比值,指示岩浆偏低的氧逸度可能是导致区内不发育大规模斑岩成矿的制约因素。
石威科 , 周芳春 , 刘翔 , 李鹏 , 黄志飚 , 文春华 , 陈阡然 , 苏俊男 , 黄小强 , 张宗栋 , 张立平 , 陈虎 , 刘俊峰 , 胡小芳
2020, 94(3):817-835. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020138
摘要:仁里矿田位于扬子陆块与华夏陆块交汇的江南隆起造山带中段、幕阜山岩体西南缘的舌状体区域。稀有金属伟晶岩矿化类型在空间上具分带性,矿田北东部为白云母伟晶岩,西南部为锂辉石白云母伟晶岩。本文对矿田内3条代表性的锂辉石白云母伟晶岩开展了地质和地球化学特征研究。测试结果为: SiO2含量为62. 0%~78. 0%(平均71. 8%); Al2O3为14. 8%~18. 0%(平均16. 1%), Al2O3/(K2O+Na2O+CaO)摩尔比(A/CNK=1. 52~13. 0)大于1. 1, 分异指数(DI)89. 7~97. 5, ΣREE=2. 07~14. 8 μg/g, LREE/HREE=6. 90~15. 9。研究表明: ① 仁里矿田伟晶岩为过铝质岩浆系统下高分异、富碱、富稀有金属、富铪锆型花岗质伟晶岩, 锂铌钽等稀有金属矿化与磷灰石化关系密切。② 锂辉石白云母伟晶岩具有良好的分带性, 其结晶分异时间晚于白云母伟晶岩, 我们推测伟晶岩岩浆的结晶、分异时间越长越有利于Li元素的富集; 矿田稀有金属矿化组合呈现Be+Nb+Ta→Be+Nb+Ta+Li→Be+Li的演化规律。③ 仁里矿田锂矿资源丰富, 主要集中在矿田西南部, 有望在进一步增加矿田钽铌资源量的基础上, 提交一处高品位的大型锂矿床; 在锂矿找矿工作中, 尤其注意伟晶岩中的贫Nb、Ta锂辉石白云母伟晶岩地段。
费光春 , 杨峥 , 杨继忆 , 罗伟 , 邓运 , 赖宇涛 , 陶鑫鑫 , 郑硌 , 唐文春 , 李剑
2020, 94(3):836-849. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020137
摘要:四川党坝花岗伟晶岩型稀有金属矿床位于四川西部可尔因矿田东南部,松潘甘孜造山带中部,是近年新发现的以锂为主,共伴生铌、钽、铍、铷、锡的超大型矿床。本文在花岗伟晶岩地质特征研究的基础上,对花岗伟晶岩中的锡石矿物开展电子探针成分分析以及LA- MC- ICP- MS U- Pb定年工作。电子探针波谱定量分析结果显示,党坝矿床的锡石都是与稀有金属伟晶岩有关的锡石,并非来自热液作用的锡石。U- Pb定年结果显示,锂辉石钠长石伟晶岩脉(DB2)和含锂云母锂辉石钠长石伟晶岩脉(DB1)两件样品的207Pb/206Pb- 238U/207Pb 谐和年龄分别为208. 1±1. 9Ma(n=31,MSWD=2. 5)和199. 3±1. 6Ma(n=11,MSWD=0. 68),可以代表花岗伟晶岩脉的形成时代,并且表明党坝花岗伟晶岩型稀有金属矿床形成于晚三叠世,与印支晚期的岩浆热液活动密切相关。松潘甘孜造山带稀有金属矿床成矿年代学对比显示,党坝、李家沟、雪宝顶和甲基卡等矿床具有相似的成矿类型和成矿年龄,形成于造山后构造背景。松潘甘孜造山带印支晚期和燕山早期存在大规模的锂铌钽铍锡稀有多金属成矿事件。
2020, 94(3):850-868. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020156
摘要:黔西北矿集区作为川滇黔铅锌多金属成矿区的重要组成部分,构造控矿- 成矿机制一直是该区深化研究的热点和难点。针对长期困扰该区铅锌矿床成矿理论提升和制约深部找矿突破的构造研究瓶颈,基于10个主要铅锌矿床的矿体赋存规律研究,运用矿田地质力学理论和方法,解析了成矿构造的几何学、运动学、力学等特征,识别和厘定了该区存在五种控矿构造组合样式:正断层- 背斜式、双向断层- 背斜组合式、同向斜落走滑—断褶构造组合式、反倾断层- 背斜式、同向斜冲走滑—断褶构造组合式。结合典型矿床构造控矿规律和地球物理深部探测等信息,研究认为,自印支期以来,该区构造体系呈现从NE构造带→NW构造带→SN构造带(构造体系)的成生发展过程。其中,NE构造带为黔西北铅锌矿集区的成矿构造体系,进而论证了构造控矿作用机制,构建了构造控矿模式,为区域勘查部署和深部找矿突破提供了理论依据。
王远超 , 赵元艺 , 刘春花 , 水新芳 , 程贤达 , 巩鑫 , 刘璇 , 谭伟 , 洪骏男
2020, 94(3):869-887. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020013
摘要:漠河盆地位于蒙古-鄂霍茨克褶皱带中的额尔古纳微板块的北缘,地处西伯利亚板块与华北板块碰撞拼合部位。二十二站组是漠河盆地中生代沉积地层之一,前人对其形成时代和物源进行了探讨,但仍存在很大争议,本文在前人研究的基础上,通过碎屑锆石年代学和岩石地球化学再次厘定其形成时代,并对物源及源区大地构造背景进行探讨。碎屑锆石年代学研究表明,二十二站组碎屑锆石大部分为岩浆结晶锆石,少部分锆石颗粒为增生- 混合型锆石,显示出经历了后期构造- 热事件改造。此外,少部分锆石颗粒磨圆好,显示出其经历了多次搬运、沉积过程的特征,从而指示早先形成的古老沉积岩为二十二站组提供了物源。获得最年轻的锆石年龄为134±1Ma,结合前人区域地质调查报告中发现了J3- K1时期的古生物化石,将二十二站组的沉积下限限定为早白垩世早期,同时也说明了研究区存在早白垩世早期火成岩物源。主、微量元素构造环境判别及物源分析揭示二十二站组物源主要为活动大陆边缘及大陆岛弧环境的上地壳长英质、安山质源区,并混有下地壳深部物质(基性岩)。锆石LA- ICP- MS U- Pb定年结果表明,二十二站组碎屑锆石有随着时代变新锆石保存数量增多的趋势,其年龄分布整体上可被划分为四个时期:新太古代(2711±10Ma,N=1),说明额尔古纳地块存在新太古代的基底信息;中元古代- 古元古代(2428~1238Ma,N=11),指示兴华渡口岩群为二十二站沉积物提供了部分物源;新元古代(921- 561Ma,N=7),是晋宁期古亚洲洋向额尔古纳- 兴安地块俯冲形成大陆岩浆弧(活动大陆边缘)构造事件在研究区的记录;中生代- 晚古生代(540- 134Ma,N=280),是蒙古- 鄂霍茨克洋俯冲、闭合过程中形成的花岗质岩浆在研究区的物质记录,且显生宙花岗岩质岩浆为二十二站组提供了最为丰富的物源。
蔡川 , 邱楠生 , 刘念 , 李振明 , 王元杰 , 鱼占文 , 焦亚先
2020, 94(3):888-904. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020102
摘要:本文从冀中坳陷束鹿凹陷潜山顶面不整合接触类型及分布规律、结构特征及输导类型出发,精细刻画了不整合面之下半风化岩石层的垂向岩溶分带特征。在此基础上对典型剖面烃源岩热演化、油气运移进行模拟,建立了研究区潜山油气的运聚模式。结果表明,束鹿凹陷潜山顶面不整合包括4种接触类型、5种结构模式,具有3种输导类型,其中斜坡区和洼槽区西部以侧向型为主,斜坡区局部构造高点与洼中隆为侧向+圈闭型,凸起区以侧向+垂向型为主。不整合面之下半风化岩石孔缝洞体系发育,垂向上可划分为表层岩溶带、垂直渗流带以及三个水平潜流带,具有多期岩溶旋回特征。潜山顶部发育的垂直渗流带是油气沿不整合面运移的主力输导层,而内幕发育的多期水平潜流带是油气向内幕运移的潜在通道。深、浅部烃源岩热演化的差异以及与薄层砾岩是否接触导致了斜坡区与洼中隆潜山油气充注的差异,形成了斜坡区晚期薄层砾岩高效中转、不整合侧向运移、水平潜流带向内幕输导、顺向断层向上输导、反向断层圈闭成藏的油气运聚模式。
刘洪林 , 王怀厂 , 张辉 , 赵伟波 , 刘燕 , 刘德勋
2020, 94(3):905-915. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020139
摘要:我国海陆过渡相页岩气资源量约占全国资源总量的三分之一,勘探开发前景广阔。鄂尔多斯盆地过渡相页岩分布范围广、厚度大,受到广泛关注,勘探开发一直未能获得突破。为查明过渡相页岩地质特征与海相页岩储层特征及成藏规律的差异,本文以鄂尔多斯盆地东部山西组页岩为例,通过总有机碳、镜质组反射率、矿物组成、微观孔隙和含气量分析开展页岩气生成、储集和成藏过程的对比研究,分析认为山西组页岩成藏过程有其特殊性,其干酪根来源于Ⅲ型高等植物,液态烃产量很少,缺乏气泡成孔过程,有机质纳米孔数量少,砂泥煤互层的沉积特征排烃效率高,影响页岩含气性。山西组页岩气形成后,大部分页岩气已运移到附近砂岩中形成致密气,致密砂岩、煤层和页岩呈三明治式成藏。预测研究区内东南部为有利区域。在勘探山西组页岩气时考虑煤系“含气带”,通过立体勘探寻找有利的富气层段。
2020, 94(3):916-930. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020134
摘要:本文从岩芯和薄片观察入手,利用阴极发光分析、流体包裹体分析、激光拉曼分析、充填物的稳定同位素分析、磷灰石裂变径迹年代学分析等技术手段,确定了龙王庙组储层的胶结充填序列、油气成藏历史。龙王庙组储层中可以识别出7个期次的胶结充填序列:海底环境纤维状白云石胶结→浅埋藏环境粒状白云石胶结→表生成岩环境渗流粉砂白云石充填→再次浅埋藏—中埋藏环境白云石充填→深埋藏环境白云石充填→深埋藏环境方解石充填→抬升埋藏环境石英充填,通过所识别出的胶结充填物的流体包裹体特征以及和沥青之间的关系,认为龙王庙组存在至少5期油气成藏。第Ⅳ期白云石—第Ⅶ期石英中捕获的流体包裹体的相态也从液烃包裹体→气液两相烃类包裹体→气相烃类包裹体演化,反映了龙王庙组经历了古油藏形成、古油藏破坏、再次形成古油藏、油裂解为天然气、古气藏形成和喜马拉雅期构造隆升期气藏调整定型的过程;磷灰石裂变径迹分析表明,安岳构造喜马拉雅期的隆升幅度约1865~2030m,为龙王庙组气藏的调整和定型期,这一成藏事件被晚期充填的第Ⅶ期石英所记录。龙王庙组储层中第Ⅳ期白云石充填物的 87Sr/ 86Sr、δ13C、δ18O同位素比值反映了该期白云石与围岩基质的重溶沉淀有关,且是在相对温度较高的埋藏条件下沉淀的。晚期孔洞缝中充填石英的 87Sr/ 86Sr、δ30Si、δ18O同位素表明其主要源于含硅质的成岩流体,与深部幔源热液流体活动无关,龙王庙组油气成藏过程中未见外来破坏性流体的参与。
蔡全升 , 陈孝红 , 张保民 , 刘安 , 韩京 , 张国涛 , 李炎桂
2020, 94(3):931-946. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020133
摘要:为了查明鄂西五峰组—龙马溪组富有机质页岩的硅质来源,明确不同硅质来源的页岩气地质意义,促进页岩气勘探开发,本文通过系统的样品采集与分析测试,对宜昌地区五峰组—龙马溪组下部黑色岩系的硅质来源、特征及其对有机质富集和储层特征的影响进行了深入研究。结果表明,鄂西宜昌地区五峰组—龙马溪组黑色岩系硅质矿物含量高,过量硅含量在2. 59%~88. 31%,平均27. 91%,且过量硅主要发育于凯迪阶与鲁丹阶的深水陆棚环境;显微镜下可见大量棱角状陆源碎屑石英,硅质岩中可见具有溶蚀边的硅质生物化石,如放射虫、海绵骨针等;页岩样品TiO2与Al2O3平均含量只有0. 63%和12. 41%,且SiO2与TiO2、Al2O3呈现明显的负相关,Si/(Si+Al+Fe)和Al/(Al+Fe+Mn)比值分别为0. 81和0. 77,Eu/Eu*具有明显的负异常,过量硅与U/Th、Ni含量之间相关性不明显,表明鄂西宜昌地区五峰组—龙马溪组黑色岩系硅质来源以陆源硅和生物硅为主,没有受到热液的影响,且五峰组凯迪阶—龙马溪组鲁丹阶以生物硅为主,向上陆源硅影响逐渐增大。深水缺氧还原环境是生物硅发育的有利条件,但生物硅的发育与古生产力、氧化还原条件没有绝对的正相关线性关系,主要表现为不同来源的硅质矿物含量与TOC峰值之间呈正态分布曲线特征,当Al2O3含量达到10%左右,过量硅含量在40%左右所对应的页岩有机碳可出现峰值,而不是硅质矿物含量越高有机质一定越富集。此外,硅质矿物特别是以微晶方式赋存的生物硅的发育不仅可以有效保护页岩储集空间,还能促进裂缝的发育,极大的改善页岩储层的储渗能力,并为后期获得良好的储层压裂改造效果提供有利条件。
2020, 94(3):947-956. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020136
摘要:通过矿物组分、主量元素、微量元素、碳氧同位素等特征,分析了黔北地区镇远县ZX井牛蹄塘组黑色页岩的岩相类型和不同岩相页岩的沉积环境及其与有机质富集间的关系。结果表明,牛蹄塘组下段以硅质页岩为主,TOC含量4. 96%~10. 10%;上段以富泥硅质页岩为主,TOC含量1. 43%~9. 04%。下段硅质页岩沉积于水流停滞的深水陆棚环境,沉积古水体为贫氧的还原状态;上段富泥硅质页岩沉积时期,仍为贫氧的还原环境,但水体滞留程度、还原性较下段硅质页岩沉积期弱。贫氧的还原环境是影响牛蹄塘组黑色页岩有机质富集的主要因素,热液作用和陆源碎屑对牛蹄塘组黑色页岩有机质富集的影响较小。
张晓辉 , 冯顺彦 , 梁晓伟 , 冯胜斌 , 毛振华 , 任继胜 , 陈韶华
2020, 94(3):957-967. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020112
摘要:利用大量的岩芯、露头剖面观察和测井资料,在总结分析重力流沉积理论的基础上,系统研究了鄂尔多斯盆地陇东地区延长组长7段重力流沉积特征及沉积模式。研究认为陇东长7段主要发育砂质碎屑流和浊流沉积,局部发育滑动、滑塌岩;受多物源、湖盆底形、湖岸线迁移等因素的影响,研究区沉积砂体并未呈现出明显的扇形,受西南陡窄斜坡控制的泾川—华池一带砂体呈条带状分布,发育水道型重力流沉积,沉积微相可分为限制型水道、非限制型水道、侧翼溢漫、水道间、前缘朵体和深湖泥6种,在湖盆底庆城—华池一带多期水道交汇叠置,形成了大面积的连片砂体;受南部物源控制的宁县—合水地区,由于斜坡坡度相对较缓、物源供给充足,形成了以滑塌为主的斜坡沉积模式,根据滑动的距离可分为近源沉积和远源沉积2个亚相,沉积微相可分不规则滑塌体、砂质碎屑流舌状体、朵叶状浊流岩和深湖泥4种,研究区南部主要以砂质碎屑流舌状体为主,在斜坡处多期舌状体纵横叠置,形成了多期薄、厚砂体互层的连片砂体。通过对陇东长7段沉积模式的建立和沉积微相的识别与划分,为研究区砂体展布的精细刻画提供了重要指导,也为该区致密油水平井规模建产提供了依据。
钟宁 , 蒋汉朝 , 李海兵 , 徐红艳 , 梁莲姬 , 时伟
2020, 94(3):968-981. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2019099
摘要:应用沉积物粒度端元分析模型对岷江上游新磨村湖相沉积高分辨率粒度数据序列进行了反演,分离出2个端元。根据端元的频率分布曲线和沉积学分析,并结合岷江上游的地质构造背景,分析了各端元与研究区物源和古地震活动的对应关系。EM1为震间期的湖泊沉积,代表风力近源搬运的极细颗粒组分;EM2为极端灾变(地震等)期间的湖泊沉积,代表风力为主和部分水力近距离搬运的细颗粒组分。对新磨村剖面分离出的EM2百分含量与中值粒径、20~63 μm、63~200 μm粒径组分、磁化率值及地球化学比值(SiO2/Al2O3、TiO2/Al2O3、CaO/Al2O3、Sr/Al2O3、Rb/Sr,Na2O/Al2O3)进行对比分析,各指标的突变明显受粒度变化控制,指示可能的地震事件,进而识别出26次地震事件。为确定地震事件所代表的地震震级,基于震级与累积砂层厚度关系进行估算,共获得16次5~6级,5次6~7级,5次>7级地震。因此,采用粒度端元模拟不仅可以分离出不同的粒径组分和各组分百分含量,有效识别出不同动力组分和沉积动力环境,还可以较好地厘定出沉积记录的构造事件(地震等)等,更好地理解构造活动在地质、地貌演化中的作用。
徐进力 , 邢夏 , 张鹏鹏 , 胡梦颖 , 白金峰 , 张勤 , 王学求
2020, 94(3):982-990. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020101
摘要:元素活动态分析作为深穿透地球化学的新方法,得到了广泛的应用。实验对水提取态、黏土吸附态、有机结合态和铁锰氧化物结合态四种元素活动态的提取条件进行了系统研究,分别考察了提取时间、液固比、离心转速、提取液放置时间对提取效果的影响,确定了元素活动态的最佳提取条件:提取时间为24h,液固比为10∶1,离心转速4000rpm;提取液采用新型的高分辨率等离子体质谱法(HR- ICP- MS)测定,该仪器具有强大的动态线性范围(10-12~1012)和高灵敏度,使可同时测定的元素拓展至50余种,可以大大提高工作效率。对HR- ICP- MS的主要工作条件:辅助气流量、样品气流量和采样深度等利用响应面法进行了优化。本法将传统的过滤法改为离心法,避免了滤纸或穿滤引入的误差;将新型的高分辨率等离子体质谱法(HR- ICP- MS)应用到提取液的测定,提升了多元素同时分析能力,大大提高工作效率,同时也降低了该方法的检出限,改善了测定结果的精密度。依据实验结果,建立了HR- ICP- MS对四种元素活动态的分析方法,分别得到了四种活动态中各元素的方法检出限和方法精密度,水提取态、黏土吸附态、有机结合态和铁锰氧化物结合态中各元素的精密度范围依次为3. 4%~38. 1%、3. 78%~35. 7%、2. 41%~35. 9%、2. 26%~32. 5%;通过顺序提取,将四个相态中提取到的元素量和残渣中残留进行加和,得到50个元素的加和结果,验证了该方法的准确度(RE)为-29%~-1. 3%,满足当前元素活动态的分析测试需求。
2020, 94(3):991-998. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020127
摘要:岩石岩性识别在油气田探测开发、研究地球成因及演化发展、地质灾害分析预测等众多方面起着不可替代的导向作用,因此岩石的识别分类对于地质勘探分析来说至关重要。为了提高岩石的分类准确率,提出了一种基于激光诱导击穿光谱技术(LIBS)的岩石表面指纹图谱分析及分类方法。通过LIBS对岩石表面不同位置进行激发,获取原始光谱数据。对收集到的光谱数据进行去除异常点、归一化等预处理操作,根据岩石矿物成分确定五种含量差异较大元素(硅、铝、钾、钠、镁)的特征谱线并得到元素指纹图谱。然后选择支持向量机(SVM)作为分类器进行分类,分别建立利用光谱均值的分类模型和多维指纹图谱融合的分类模型,并对两种分类结果进行比较。利用光谱均值的分类模型准确率为59. 4%,多维指纹图谱融合的模型分类准确率为96. 5%。实验结果表明,元素指纹图谱展示了岩石表面元素分布,可以充分利用不同种类岩石本身的不均匀性结构信息,极大地提高了岩石的分类准确率。

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