
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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2021, 95(11):3163-3177. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021272
摘要:铜矿作为重要的战略性矿产资源之一,备受国家的重视。西藏玉龙斑岩铜(钼)成矿带是中国最大的新生代斑岩铜矿带。纵观国内外重大找矿突破,找矿模式的建立和应用起到了重要的作用。区域地质地球化学异常结构模式找矿预测法已广泛应用于找矿预测评价中。中国的1. 20万和1. 25万区域地球化学调查在矿产勘查工作中发挥了巨大作用,取得了海量的地球化学数据。基于大数据思维,采用新的思路和技术,再挖掘、再开发这些区域地球化学调查数据,开展区域找矿预测评价,应该是实现新的找矿突破的一种重要有效途径。本文利用区域地球化学调查数据,以异常结构模式理论和方法为基础,以玉龙成矿带和已知矿田的区域地球化学异常结构模式为预测评价标准,对玉龙Cu成矿带及其外围地区进行找矿预测研究,划分出有找寻Cu(Mo)及多金属矿前景的7个预测成矿带和19个找矿预测区,显示出玉龙Cu成矿带及其外围地区还具有很大的找矿前景。
2021, 95(11):202111099-202111099.
摘要:
周道卿,曹宝宝,赵睿,胡悦,魏岩岩,肖梦楚,段宏伟,胡夏炜,郑宇舟
2021, 95(11):3178-3191. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021255
摘要:羌塘盆地是我国陆域面积最大的中生代海相沉积盆地,该盆地基底属性和深部构造特征尚未形成统一认识。最新获取的高精度航空重、磁资料发现北羌塘整体表现为“磁力高、重力低”,南羌塘与之相反,并且北羌塘基底磁性明显强于南羌塘;基于航磁数据计算的基底深度显示出南、北羌塘具有明显差异,北羌塘基底深度普遍在7. 0~15. 0 km,凹陷中心多达6个;南羌塘基底深度稍浅,多在5. 0~13. 0 km,凹陷中心只有3个。南、北羌塘截然不同的重磁场特征表明羌塘盆地并不存在统一的前寒武系变质基底,南、北羌塘是两个完全不同的构造单元。E—W向的“中央隆起带”将羌塘盆地一分为二,使其整体呈现“两坳夹一隆”的构造格局,并可以进一步划分为31个凸起区和9个凹陷区。
张尚坤,罗文强,于学峰,田京祥,唐璐璐,陈军,杨斌,杜圣贤,刘凤臣,仵康林
2021, 95(11):3192-3204. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021052
摘要:为揭示沂沭断裂带深部结构及发生-发展过程,查清断裂切割深度及对岩石圈地幔的破坏,探讨沂沭断裂带的构造组合样式、运动方式、地壳稳定性及其对资源环境的约束作用,研究团队于2019年在沂沭断裂带南段沂南-莒县附近布设了一条长约60 km的深反射地震剖面,系统采集了沂沭断裂带和两侧地块的地震数据,对沂沭断裂带深部岩石圈精细结构进行了解剖。结果显示,该区岩石圈结构在横向上表现为以沂沭断裂带为界的块状结构特征,地壳厚度约30. 8~39. 5 km;莫霍面总体呈西浅东深态势,并被西倾的沂水-汤头断裂(F2)和昌邑-大店断裂(F4)错断,垂直落差达10. 5 km。与浅部“两堑夹一垒”的构造组合样式不同的是,沂沭断裂带在深部剖面上表现为由沂水-汤头断裂(F2)和昌邑-大店断裂(F4)向上延伸与分叉散开的多条断裂组成“双枝状”构造组合样式。断裂带内被断层切割的界面反射波多呈向上的拱弧形,其构造形迹具有伸展、挤压和走滑并存的特征,推断这些界面为层间滑脱构造,它们指示了沂沭断裂带“多层滑移”构造运动方式。该断裂带不仅切穿了近地表、壳内地质界面,F2、F4断裂还向下切割莫霍面,深入岩石圈地幔,是深达地幔的深大断裂构造带,为地幔热物质的上涌提供了通道,对中生代的岩浆活动和内生成矿具有控制作用。地震剖面西端的铜井金矿成矿与沿F2断裂上侵的铜井杂岩体关系密切;剖面东端的火山机构保存完整,没有明显构造破坏痕迹,据此认为沂沭断裂带左行走滑主要发生在早白垩世青山期以前,其后水平滑移量应不大。从区域地质分布及地震反演结果看,昌邑-大店断裂(F4)明显将山东省分割为鲁西和鲁东两个地质构造单元,因此将其作为区域地质构造分界线是合理的。本项研究结果进一步加深了沂沭断裂带深、浅部结构的认识,为分析研究沂沭断裂带的深部过程和浅部构造响应及对资源环境的影响提供了资料约束。
2021, 95(11):3205-3219. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021194
摘要:滇西北地区地质构造复杂,强震孕育背景显著。本文利用滇西北地区不同期次(1999~2007期、2013~2018期)GPS观测数据解算地壳应变率场,分析地壳应变率场的动态演化特征。以不同期次GPS观测数据作为边界约束,利用二维有限元接触计算,模拟给出滇西北主要断裂带运动学特征与应力积累速率的变化;并结合汶川、芦山等历史强震和近场跨断层观测等资料,探讨滇西北地区地壳变形特征及其变形机理。结果表明:滇西北地区现今地壳变形特征表现为近东西向的拉张和近南北向的挤压,同时还叠加了南西—北东向的剪切变形,地壳应变率场在不同时段经历了动态调整,但最大主压应变方向在两个时段未发生改变,为NNW向。汶川地震前,滇西北地区主要断裂带的运动速率、运动性质与现有地质、形变结果较为一致;汶川、芦山等地震后,部分断裂带的运动性质与受力状态发生变化,本文分析认为与汶川等远场强震及断裂带近场中强震的发生有关,这些地震对滇西北地区局部应力场产生一定的影响,是部分断层运动性质发生变化的原因之一。
2021, 95(11):3220-3233. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021258
摘要:勉略构造带是印支期华北板块与扬子板块碰撞,并叠加后期陆内变形作用形成的复杂蛇绿构造混杂岩带,勉略构造带的形成演化对全面理解秦岭造山带构造演化具有非常重要的研究意义。本文以勉略构造带广泛发育的褶皱、断裂等构造现象为研究对象,通过详细的构造解析和古应力反演,揭示出勉略构造带经历三期构造变形:D1期变形为NW—SE向挤压,以发育轴面直立的紧闭同斜褶皱和高角度逆断层为特征,形成于早—中三叠世华北与扬子两大块体碰撞阶段;D2期变形为NE—SW向挤压,主要发育左行走滑剪切变形,叠加于早期构造形迹之上,构造带内普遍发育东西向近水平拉伸线理,局部发育倾竖褶皱,形成于晚三叠世—中侏罗世,该阶段秦岭造山带由早期的碰撞转为陆内变形,沿东西向断裂带发生大规模左行走滑;D3期变形为N—S向挤压,在晚侏罗世—白垩纪多向汇聚构造体制下,勉略构造带受南北向挤压,形成一系列共轭剪切断裂,该期断裂切割前两期构造变形,区域上表现为北侧的大巴山、西秦岭向南逆冲推覆,扬子北缘沿米仓山一带向北楔入秦岭造山带,形成向南突出的大巴山弧形逆冲推覆构造带、西秦岭武都舟曲弧形构造带和一系列北东、南西走向的共轭剪切断裂系。
2021, 95(11):3234-3255. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021259
摘要:熊耳盆地发育华北克拉通最齐全的晚前寒武纪地层,是认识华北克拉通晚前寒武纪沉积和构造演化历史的理想地区。依据收集和自测的38个碎屑岩和23个岩浆岩样品的锆石年代学数据,结合岩相区域对比、沉积古地理格局继承关系等,细化年代地层格架和分析盆地构造属性,重塑熊耳盆地晚前寒武纪构造演化历史及沉积古地理格局。重新厘定的晚前寒武纪年代地层格架将熊耳盆地演化划分为六个阶段:早长城世裂陷、晚长城世断陷、蓟县纪坳陷、待建纪早期坳陷、青白口纪坳陷及晚震旦世冰期坳陷,以及早长城世末期、待建纪中晚期和南华纪—早震旦世三期重要的沉积间断。熊耳盆地存在晚长城世和青白口纪两期碰撞型—伸展型的盆地属性转换,支持北秦岭地体与华北克拉通多期拼贴—裂解的演化模式。中元古代早长城世—待建纪早期的火山- 沉积岩系及1. 64~1. 47 Ga非造山岩浆事件是Columbia超大陆裂解的地质响应,青白口纪早期碰撞型沉积岩系和晚期伸展型火山- 沉积岩系分别是Rodinia超大陆汇聚和裂解的地质响应。
2021, 95(11):3256-3265. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021178
摘要:制约塔里木克拉通下寒武统的精确锆石U- Pb年龄稀少,最近笔者于库鲁克塔格北区下寒武统西山布拉克组底部硅质岩中发现一层10~20 cm厚的凝灰岩夹层,对其锆石斑晶进行LA- ICP- MS U- Pb测年,结果显示该凝灰岩的就位年龄为520. 3±2. 9 Ma(MSWD=0. 11)。首次获得塔里木克拉通下寒武统精确锆石U- Pb年龄数据,构建了该区下寒武统以精确锆石U- Pb年龄为基础的时间框架雏形。参考华南下寒武统黑色岩系沉积速率,库鲁克塔格北区且干布拉克达坂剖面下寒武统西山布拉克组可能于532. 1±2. 9 Ma开始沉积;结合区域地层对比,受西大山运动影响库鲁克塔格北区埃迪卡拉系—寒武系可能存在约50 Ma的沉积间断。
2021, 95(11):3266-3281. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021006
摘要:浙西北地区寒武系沉积环境及物源分析是重建扬子板块东南缘古地理格局的关键,进而可以为华南大地构造演化提供证据。本文根据沉积相时空展布、斜层理与同沉积褶皱恢复的物源方向以及碎屑锆石LA- ICP- MS U- Pb测年,综合探讨寒武系的陆源碎屑物源方向以及物源区。浙西北地区寒武纪地层主要由碳硅质岩、硅质页岩、砾屑灰岩、砂屑灰岩、泥灰岩、泥岩等组成。沉积序列、沉积相标志研究表明,寒武系沉积构造以泄水构造、滑塌褶曲、流动构造、层间滑动、同沉积褶皱和断层等为特征,发育大量滑塌沉积及碳酸盐岩浊积岩,整体为深水盆地及斜坡环境。沉积相时空展布及古流向研究表明,水体向北西方向加深,寒武系陆源碎屑物质主要来源于南东方向,非前人通过古生物地层判断的盆地基底北西高南东低。碎屑锆石年代学研究表明,物源集中于574 Ma、747 Ma、1768 Ma以及2131 Ma,与邻区碎屑锆石年龄图谱对比分析表明,江山- 绍兴断裂带及浙江中部地区为主要物源区,陆缘碎屑物质主要来自于陈蔡群、双溪坞群、河上镇群及八都群。寒武纪时期,斜坡盆地沉积基底向北西倾斜,位于盆地西北部的章里地区为沉积中心,华夏地块露出水面为剥蚀区。
2021, 95(11):3282-3300. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020281
摘要:东准噶尔卡拉麦里地区巴塔玛依内山组为一套玄武岩- 安山岩- 英安岩- 流纹岩组合,其时代归属及形成的构造背景争议已久。本文通过对双井子一带该组火山岩下部玄武岩开展LA- ICP- MS锆石U- Pb定年和岩石地球化学分析,获得一组锆石加权平均年龄为335. 1±9. 3 Ma,时代为早石炭世。年代学成果综合分析表明,巴塔玛依内山组为连续发育于早—晚石炭世的穿时地层。玄武岩样品SiO2含量46. 49%~52. 19%,富碱(Na2O+K2O=4. 07%~8. 55%),高钾(K2O/Na2O=0. 35~1. 31)和高A12O3 (15. 62%~17. 97%),里特曼指数σ>3. 3,斑晶和基质中含有碱性矿物,为典型的碱性玄武岩。样品具有轻重稀土分异明显,(La/Yb)N=3. 08~5. 25,弱Eu异常(δEu=0. 90~1. 06),相对富集大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE)等地球化学特征。结合相关判别图解研究表明,岩浆起源于受俯冲流体交代的亏损地幔源区,在深部岩浆房中发生了矿物结晶分异作用,并在上升侵位过程中遭受了一定程度的陆壳物质混染。碱性玄武岩兼具板内玄武岩、后碰撞和岛弧火山岩特征,结合区域地质资料分析,其形成与卡拉麦里洋盆闭合之后的板内岩浆活动有关,是俯冲碰撞造山期后伸展背景下的产物。表明早石炭世准噶尔地块东北缘已经进入由碰撞挤压到伸展拉张的构造转换期。
2021, 95(11):3301-3316. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021065
摘要:大兴安岭北段奇力滨地区玛尼吐组火山岩主要为粗面安山岩和粗面岩。LA- ICP- MS 锆石U- Pb年龄为142. 2~141 Ma,表明火山岩形成于早白垩世。岩石地球化学结果表明,奇力滨地区玛尼吐组火山岩SiO2含量介于54. 09%~64. 89%之间,具有高铝Al2O3(14. 67%~17. 27%)、高全碱K2O+Na2O(6. 33%~8. 74%),较低的MgO(0. 81%~2. 71%)和Mg#(24. 84~46. 15),为高钾钙碱性火山岩;稀土总量(∑REE)介于146. 51×10-6~193. 29×10-6之间,轻重稀土分馏明显(La/Yb)N=8. 5~15. 52,弱的负铀异常(δEu=0. 64~0. 96);微量元素以富集Rb、Ba、K等大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE),亏损Ta、Nb、Ti、Zr、P等高场强元素(HFSE)为特征,同时具有Hf正异常和高Th/Ta、Th/Nb比值,较低的Lu/Yb(0. 14~0. 16)和Rb/Sr(0. 02~0. 17)比值。结合前人研究成果,本研究认为奇力滨地区玛尼吐组火山岩岩浆源区为俯冲消减板片流体交代的地幔楔部分熔融,在岩浆上升过程中经历了分离结晶作用和浅部地壳物质的同化混染。该区火山岩形成与蒙古- 鄂霍茨克洋闭合造山后的岩石圈伸展和软流圈上隆作用有关。
2021, 95(11):3317-3334. DOI: 10. 19762/j. cnki. dizhixuebao. 2021059
摘要:大兴安岭北部漠河盆地内广泛发育二十二站组,其形成时代及物质来源一直以来备受争议。本文在野外地质调查及岩相学的基础上,利用碎屑锆石LA- ICP- MS U- Pb法测年,并结合岩石地球化学等方法,探讨了二十二站组形成时代、物源区大地构造环境及沉积物来源。测年结果显示132个测点年龄主要分布在4个群落,分别为508. 3~492. 3 Ma;486. 9~ 435. 5 Ma;278. 3~254. 2 Ma; 209. 5~178. 1 Ma。本次获得二十二站组最小碎屑锆石年龄为178. 1 Ma,并结合漠河盆地东西部碎屑锆石的年龄,综合认为二十二站组形成时代应为中晚侏罗世。地球化学分析结果显示,二十二站组砂岩的稀土元素与活动大陆边缘的稀土元素曲线吻合较好,且相对亏损高场强元素(Nb和Ta)和大离子亲石元素(Ba和Sr),相对富集高场强元素(La、Th、Zr、Hf),地球化学特征与活动大陆边缘相似。综合古流向、源区母岩分析、碎屑锆石测年分析、微量元素特征等诸多因素,本次研究认为本区二十二站组砂岩的母岩主要来源于盆地南缘广泛分布的前中生代沉积- 变质基底(兴华渡口岩群、佳疙瘩组、额尔古纳河组等)及各期中酸性火成岩。
2021, 95(11):3335-3351. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021256
摘要:青藏高原东南缘滇西北前寒武纪石鼓变质杂岩中新识别出一套花岗质片麻岩。采用LA- ICP- MS方法进行锆石U- Pb年代学分析,获得206Pb/238U加权平均年龄分别为790±11 Ma(MSWD=2. 1,n=10)和814±15 Ma(MSWD=5. 7,n=9),显示其形成于新元古代早期。地球化学特征显示,岩石具有高硅(SiO2=66. 05%~77. 16%)、高K2O/Na2O(0. 90~9. 26,均值2. 57)特征,MgO=0. 35%~3. 60%,TFeO=1. 02%~4. 86%,P2O5=0. 03%~0. 17%。铝饱和指数A/CNK为1. 08~2. 51,矿物组合中出现石榴子石和白云母等富铝矿物,CIPW标准矿物中刚玉分子平均含量为4. 72%,显示为强过铝质花岗岩。球粒陨石标准化稀土配分显示轻稀土元素富集,(La/Yb)N=1. 79~12. 34,具明显的Eu负异常(δEu=0. 21~0. 67)。原始地幔标准化蛛网图显示,岩石富集Rb、U,明显亏损Ba、Ta、Nb、Sr、P、Ti元素。综合分析认为,花岗质片麻岩原岩主要为低成熟度、黏土贫乏的砂质岩在高温条件下部分熔融的产物,形成于后碰撞构造环境,是Rodinia超大陆汇聚事件在滇西北石鼓地区的响应。
2021, 95(11):3352-3365. DOI: 10. 19762/j. cnki. dizhixuebao. 2021060
摘要:浙江省内发育着众多中- 大型萤石矿,但是对成矿岩体的研究相对较弱,制约着对区域成矿过程的认识。本文首次对安吉统里地区萤石成矿花岗岩体进行了系统的锆石U- Pb年代学和地球化学研究。锆石U- Pb测年结果显示小圩坞花岗闪长岩形成于146~140 Ma,而五房里细粒二长花岗岩形成于135 Ma,二者均形成于早白垩世早期,与华南地区大规模爆发的晚中生代岩浆作用时代相一致。全岩主微量元素地球化学表明统里地区花岗岩体可以划分为钙碱性I型花岗岩和高分异I型花岗岩两类,二者均显示高硅、富铝、贫铁和镁等特征,在地球化学上属于准铝质- 过铝质岩石系列。其中小圩坞花岗闪长岩相对富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损重稀土元素和高场强元素,而五房里细粒二长花岗岩则显示明显的中稀土元素亏损。研究认为小圩坞I型花岗岩是变火成岩中下地壳熔融的产物,而五房里高分异I型花岗岩是花岗质岩浆在浅层岩浆房内经历广泛结晶分异作用的产物。结合华南地区晚中生代岩浆作用由陆向海迁移的趋势,本文研究认为古太平洋板块俯冲过程中的板片回转过程是统里地区花岗岩侵入最为合理的深部动力学机制。
刘学龙,杨志明,卢映祥,梅社华,张娜,朱俊,陈建航,刘思晗,李振焕
2021, 95(11):3366-3379. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020099
摘要:云南中甸地区位于西南三江铜钼铅锌金多金属矿集区的南端,是一个独具特色的Cu- Mo多金属复合叠加成矿带。本文采用裂变径迹低温热年代学技术对区内晚白垩世铜厂沟、休瓦促、热林成矿斑岩体,进行了锆石、磷灰石裂变径迹分析测试,开展了晚白垩世以来的构造热史演化模拟,揭示了区内构造- 岩浆成矿事件及热史演化过程。研究表明,锆石裂变径迹年龄值变化于52±2~96±5 Ma;磷灰石裂变径迹的年龄值变化于15±1~48±3 Ma,总体变化幅度不大,中心年龄与池年龄在误差范围也基本一致。通过锆石、磷灰石的裂变径迹分析,揭示出云南中甸地区自晚白垩世以来主要经历了三个阶段的构造热事件。第一阶段(96~60 Ma),主要为岩浆侵位后快速降温的热史演化阶段;第二阶段(52~39 Ma),为缓慢的降温作用过程;第三阶段(16~15 Ma),揭示了受中新世以来青藏高原隆升造山作用的影响,该区经历了快速降温的地质演化过程。综合锆石裂变径迹、磷灰石裂变径迹的热史反演结果,表明区内晚白垩世典型成矿斑岩体具有相似的隆升过程和剥蚀历史,并获得了剥蚀量与剥蚀速率的定量计算结果,为区内矿床的资源潜力评价及勘查工作提供了科学参考。
2021, 95(11):3380-3399. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021145
摘要:本文系统分析了太阳地区构造断裂系统、顶底板条件、沉积岩相、优质页岩展布、源储条件及富集高产规律,提出了“多场协同多元耦合”共同作用下太阳背斜区山地浅层页岩气“三维封存体系”富集成藏赋存模式,具有5个特征:① 页岩储层上覆龙马溪组一段二亚段—石牛栏组厚层致密页岩和泥灰岩,下伏临湘组—宝塔组厚层致密瘤状灰岩,具有良好的封隔层条件,形成了封存体系的顶板和底板;② 压扭应力背景下形成的断裂系统属于挤压性逆冲断层、压扭性走滑断层,断层的纵向封闭性好,有效地保护了优质页岩气藏;③ 断层两盘页岩气层对接岩性均为致密泥灰岩和灰岩,侧向封堵性防止了页岩气泄漏点出现,使得山地浅层页岩气仍具有连续型气藏特征;④ 前陆盆地“水体滞留+火山灰沉降”造就了“海洋漂浮生物繁盛+缺氧强还原”深水陆棚沉积环境,形成了“富碳、高硅、低黏、高脆”的优质烃源岩储集体,构建了“规模生烃、高效吸附富集”的页岩微纳米级储集孔隙空间;⑤ 页岩储层具有相对小的地应力和两向水平应力差,既利于在中低泵压下的储层压裂施工作业,又具备体积压裂打碎页岩形成复杂缝网和气井获得高产的关键要素。提出了复杂构造区山地浅层页岩气“多元富集高产”的规律性认识,即:前陆盆地深水缺氧强还原环境促使了“富碳、高硅、低黏”页岩储层发育(沉积成岩控制源储特征)、持续良好的三维封闭保存体系有效保护了富有机质页岩生烃留烃富烃和超压保孔(保存条件控制天然气藏)、页岩脆性与地应力以及水平应力差决定了体积压裂改造的难易程度并影响了人造页岩气藏的构建效果(应力可压性控制人造气藏)、Ⅰ类优质页岩气储层连续厚度和地层压力系数决定了页岩气禀赋的资源储量丰度与气井高产(烃储禀赋控制单井产量)。研究成果对中国南方复杂构造区海相浅层页岩气的高效勘探开发具有重要的借鉴引领和指导意义。
2021, 95(11):3400-3412. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021141
摘要:深层—超深层古老地层越来越成为油气勘探主战场,然而,该领域天然气组成极为简单,缺乏有效的直接判识手段,导致来源研究困难。四川盆地安岳震旦系—寒武系已探明万亿立方米大气田,因储层内广布沥青,勘探家普遍认为“天然气为古油藏裂解并就近聚集”,因此,寻找古油藏区就成了指导四川深层天然气勘探的重要方针。但这种观点无法从科学角度解释存在的一个悖论:天然气甲烷碳同位素重于储层沥青。本文通过安岳油气藏精细解析,发现储层内沥青两期成藏,早期沥青分布局限、丰度低、δ13C相对稍重(>-33‰),对应正常油窗;晚期沥青分布广泛、丰度高、δ13C较轻(平均-35. 4‰)、主成藏关键时刻应在埋藏温度达到160~180℃时,对应于凝析油气阶段,该凝析油主体应直接来源于干酪根成熟—高成熟阶段的裂解。从而解释了主体沥青与干酪根的同位素倒挂问题,证明同位素“DNA”示踪有效性。这意味着安岳气藏震旦系天然气(甲烷的δ13C值为-34‰~-32‰)主体并非来自于原油的裂解,其主力应来自超晚期阶段筇竹寺页岩。因差异泄压、压差驱动天然气自筇竹寺组充注得以成藏。因此,天然气跟沥青无“母子”亲缘,而是“姊妹”关系。基于此,提出四川下组合勘探应跳出“古油气藏区找气”思维,跳出继承性古构造高部位找气的限制,应将现今源、储、盖配置作为一个系统,寻找喜马拉雅期之后具有较好保存条件、筇竹寺组源岩仍具有供气能力并跟源岩具有较好配置关系的碳酸盐储集体,这些可以是微裂缝发育的泥晶灰岩储层,也可以是不整合面之下储层及各种其他类型碳酸盐储集空间发育体。本项研究证实深层高温/高压环境下同位素分馏规律对示踪油气形成和成藏过程的有效性及重要性,揭示深层超深层领域物质循环、油气形成和演化过程。
2021, 95(11):3413-3425. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021150
摘要:中非裂谷系Doseo盆地是中石油海外重点勘探区块之一,目前油气勘探程度极低。本文基于Ximenia- 1井和Kapok- 1井131件岩屑和8件原油样品的系统有机地球化学分析,明确了研究区烃源岩生烃潜力和油气来源。由于受中非构造剪切带活动的影响,在Doseo盆地下白垩统Doba组、Kedeni组和Mangara组发育了半深湖—深湖相的优质烃源岩,其累计厚度可达500 m,烃源岩有机质丰度高(TOC>3%),有机质类型好(Ⅱ1~Ⅰ型),但有机质成熟度整体偏低(钻遇烃源岩R- o介于0. 4%~0. 8%之间),仅局部达到生排烃高峰阶段。分子标志化合物对比分析表明:原油成熟度普遍高于钻遇烃源岩成熟度,现有油气发现主要源自凹陷中Kedeni组下部或Mangara组上部成熟优质烃源岩,Doba组烃源岩未成熟,油气贡献有限。该研究成果有助于指导下一步油气勘探,助推油气规模储量发现。
杨平,谭富文,施美凤,王正和,李忠雄,占王忠,Sudhir Rajaure,Ganesh N. Tripathi
2021, 95(11):3426-3441. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021179
摘要:尼泊尔低喜马拉雅推覆带油气苗来源不清极大地影响了该区油气勘探。在地质- 地球物理综合调查的基础上,利用油气地球化学、碳同位素及生烃史模拟对尼泊尔代莱克地区油源和成藏过程进行了研究。结果表明:① 尼泊尔代莱克地区油苗产于Padukasthan断裂,可分两期,第一期呈含油断层泥产出,氯仿沥青“A”为149~231 μg/g,Ro为0. 81%,氯仿沥青“A”的δ13C相对较重(-26. 24‰~-27. 10‰),族组分具有正碳同位素序列,发黄绿色荧光,为典型的低熟煤成油,第二期呈液态油产出并遭受微生物降解,金刚烷IMD指数为0. 33~0. 45,Ro为1. 24%~1. 53%,3,4- DMD含量46%~47%,全油δ13C为-29. 50‰~-29. 45‰,族组分碳同位素趋于一致,发蓝色荧光,为海相成因高熟油;② 第一期油来源于Surkhet群的Melpani组和Gondwana群煤系烃源岩,为Ⅲ型有机质低熟阶段的产物,第二期来源于Surkhet群的Swat组浅海陆棚相黑色页岩,为Ⅱ1型有机质生油高峰的产物,两期油与Lakharpata群过成熟黑色泥岩和Siwalik 群未熟泥岩没有亲缘关系;③ 尼泊尔低喜马拉雅推覆带具有“多源多期、推覆增熟、砂体控储、披覆控聚”的油气成藏模式,油气成藏过程可划分为沉积浅埋、构造圈闭形成、深埋油藏形成、气藏形成和晚期改造定型5个演化阶段;④ 尼泊尔低喜马拉雅推覆有利于Gondwana群、Surkhet群深埋增温、持续快速生烃和晚期成藏,对比邻区巴基斯坦的含油气盆地,尼泊尔低喜马拉雅推覆带及相邻类似地区具备良好的油气成藏条件。
2021, 95(11):3442-3454. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2020065
摘要:鄂尔多斯盆地南部铜川地区露头区中三叠统延长组长7段细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩层序中发育有大量圆球状、椭球状、扁球状碳酸盐岩结核,对于其成因存在争议。对铜川地区多个剖面的结核开展宏观描述,在微观薄片观察基础上开展岩石矿物组成、稳定同位素、簇同位素以及微区同位素等分析,特别是选取一个结核开展了详细的解剖。结果显示结核成分以方解石为主,少量白云石;内部结构有差异,在球体横切面上明显分为两个圈层;碳同位素值正偏,由内部圈层向外部圈层降低;氧同位素与碳同位素变化趋势一致,计算结核形成古温度变化区间为28. 6~76. 5℃;簇同位素揭示结核中部形成温度为42. 9℃。认为该类结核为早期发酵带内细菌参与甲烷生成作用形成,甲烷菌活动引起有机质碳同位素分馏,碳酸盐结核中方解石和白云石圆球粒可能是蓝细菌细胞方解石化或白云石化的结果。根据埋藏史,认为该类结核形成于成岩作用早期,后期在成岩过程中叠加生长,同心环层结构明显。
2021, 95(11):3455-3471. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021249
摘要:以含矿目的层中侏罗统头屯河组为主要研究层位,通过岩性特征、岩石学特征、沉积构造、沉积体系分析及单井—联井剖面对比,从沉积学的角度解释喀木斯特地区铀矿化砂体特征。研究认为:喀木斯特地区头屯河时期发育两种沉积体系组合,一种是扇三角洲- 湖泊沉积,一种是辫状河三角洲- 湖泊沉积,并识别出扇三角洲平原、扇三角洲前缘、辫状河三角洲平原、辫状河三角洲前缘和滨浅湖5种亚相。镜下鉴定结果表明,含矿目的层头屯河组砂岩类型主要为长石岩屑砂岩,其次为长石岩屑杂砂岩、岩屑砂岩和岩屑长石砂岩,岩石具有典型的低成分成熟度、低结构成熟度特征。喀木斯特头屯河时期沉积相展布具有“北辫南扇”、“盆大水浅、河长扇短以及坡缓”等特点。头屯河组沉积相对喀木斯特地区铀矿化具有明显控制作用,主要体现在以下几个方面:① 低位体系域的粗碎屑产物可为铀成矿提供较大的容矿空间;② 辫状河道砂体是控制氧化带发育及矿体富集程度的主要因素,砂体的稳定连通为流体运移和成矿提供良好的条件;③ 特殊的大型“泥- 砂- 泥(煤)”结构有利于层间氧化带砂岩型铀矿化发育。
2021, 95(11):3472-3491. DOI: 10. 19762/j. cnki. dizhixuebao. 2021217
摘要:对于砂岩型铀矿找矿工作及评价而言,赋铀砂体的物源是其关键。松辽盆地东北缘姚家组是其重要的赋矿层位,本文通过对松辽盆地东北缘姚家组砂岩及蚀源区花岗岩21件样品进行主量、微量、稀土元素及磷灰石裂变径迹年代学进行分析,并结合前人成果,旨在探讨姚家组氧化-还原条件、源区构造背景及古气候演变对铀成矿的影响。研究表明:① 姚家组砂岩主要为长石岩屑砂岩,与蚀源区花岗岩具有相似的地球化学特征,均具有高硅(SiO2=66. 38%~77. 71%)、富碱(Na2O+K2O=6. 22%~9. 35%)、铝(Al2O3=12. 11%~17. 25%)、贫镁钙(MgO=0. 13%~1. 15%,CaO=0. 21%~2. 41%)的特征,稀土总量不高(∑REE=84. 29×10-6~239. 38×10-6),轻稀土分馏系数(La/Sm)N为2. 62~4. 69,重稀土分馏系数(Gd/Yb)N为1. 48~3. 30,具有壳源岩浆特点。② 元素B、Sr/Ba、B/Ga组合及U/Th、V/(V+Ni)、V/Cr、Ni/Co的组合指示姚家组沉积时的古水体介质均为富氧的淡水环境,Fe2+/Fe3+指示姚家组成岩阶段经历了后生还原作用。③ ICV值为0. 65~0. 74,平均值为0. 69,均小于1,修正后的CIA平均值为64. 01,代表可能经历了再旋回作用或者首次沉积过程中经历了中等风化作用。④ 姚家组砂岩在La/Th-Hf和Co/Th-La/Th判别图解上显示沉积物源主要来自上地壳的长英质岩石,且在构造判别图解上,姚家组砂岩和蚀源区花岗岩样品几乎全部落入活动大陆边缘与火山弧花岗岩区,显示其构造背景为活动大陆边缘环境。⑤ 磷灰石裂变径迹年代学表明松辽盆地北部在中晚侏罗世以来整体为持续降温过程,可分为4个阶段:即晚侏罗世—晚白垩世初(160~90 Ma)的急剧冷却隆升过程;晚白垩世初—古近纪中新世(90~40 Ma)缓慢冷却(稳定)阶段;古近纪中新世—古近纪末(40~25 Ma)较快速升温阶段;古近纪末(25~0 Ma)缓慢冷却(稳定)阶段,其中在晚白垩世—古近纪期间发生了一次构造岩浆热事件改造的作用,是后期大规模铀成矿物质基础,为铀成矿作用创造了必需的构造和水动力条件,且在区域上基性岩浆活动与主要铀成矿作用同期,表明在松辽盆地北部有可能存在热液或热动力辅助成矿作用。综合以上分析认为,松辽盆地东北缘姚家期的构造条件、古气候、富氧古水体、有利的沉积相及厚大砂体对本区砂岩型大规模成矿具有重要地质意义。
2021, 95(11):3492-3500. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021248
摘要:评判盐湖卤水蒸发浓缩阶段对指示成钾具有重要的意义,由于库车盆地始新统含盐系地层岩盐溴氯比值很低,导致这种传统的找钾地球化学指标方法受限。然而,得益于近年来稳定同位素的快速发展,氯同位素组成可以很好地指示含盐系的蒸发阶段。本文以库车盆地DZK01钻孔13个原生石盐岩为研究对象,分析结果显示,δ37Cl值均为负值,介于-1. 20‰~-0. 51‰之间;KCl含量介于0. 13%~0. 29%之间。在剖面上从下往上,δ37Cl值有升高的趋势,KCl含量有降低趋势,指示了库车盐盆中始新世古卤水经历了一个逐渐淡化的演化过程。早期卤水蒸发浓缩程度较高,并析出钾盐或含钾矿物;晚期卤水蒸发浓缩程度较低,较少发现甚至未发现钾盐或含钾矿物。此外,库车盐盆中始新统蒸发岩系的成盐物质主要为海相来源,且蒸发浓缩程度较高,具有较好的成钾前景。
2021, 95(11):3501-3518. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021099
摘要:以鄂尔多斯盆地镇北地区三叠系延长组长4+5段为研究对象,通过野外露头剖面、钻井岩芯共47块泥岩样品的微量元素、稀土元素地球化学分析,运用Sr/Ba、Th/U、Rb/K、硼(B)法,钴(Co)法、δU、V/(V+Ni)、V/Cr、Ni/Co、Ce/Ce*、Eu/Eu*、Sr/Cu、Mg/Ca等相关元素比值,定性、定量对长 4+5 段沉积期的古盐度、古温度、古水深、古气候及古氧化- 还原条件进行了判识。结果表明,长 4+5 段沉积期古气温介于14. 5~24. 6℃之间,为半潮湿—半干燥的温带—亚热带气候;古盐度为陆相微咸水环境,介于0. 50‰~3. 78‰之间;古水温为8. 9~11. 9℃;古水深介于10~85 m之间;沉积物形成于弱还原—氧化条件。相对于延长组长7段沉积期来说,长 4+5 段尽管发育暗色泥岩,但由于环境条件的明显改变,气温升高致使水温增加,水体盐度增大,最终影响有机质发育和保存,不利于该段有效烃源岩的形成。
2021, 95(11):3519-3531. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021193
摘要:东北平原东部荒山(HS)剖面是我国东北地区的第四纪典型剖面,针对该剖面的色度研究未见报道。在该剖面北约50 m处进行钻探,通过该钻孔——天恒山(THS)钻孔对该区哈尔滨组黄土- 古土壤地层开展了高分辨率的色度研究,与烧失量进行了相关性分析,并与磁化率、粒度曲线对比。结果显示,亮度 (L*)主要受控于有机质含量。黄度(b*)在整个黄土- 古土壤地层中变化特征明显,与磁化率曲线旋回的相似性较好,可能与土壤中铁氧化物的种类和含量关系密切,同时还受控于有机质含量。由于红度(a*)和b*具有一定的相关性,认为它们具有较为一致的致色物质,可能受控于相近的气候因子。a*可能并不能很好地作为该区气候代用指标。L*、b*、a*/b*可以作为较高纬度东北平原东部黄土地层良好的气候代用指标,并结合磁化率、粒度指标共同反映了该地区中—晚更新世以来的古气候变化过程,能较好重建该地区古气候环境的演化历史。经分析,以天恒山(THS)钻孔283 m为界,a* 和b*发生明显变化,反映了沉积环境的显著改变,可能指示松嫩古湖于476 ka消亡。
李金秋,李向全,范保硕,王振兴,李月丛,刘林敬,侯新伟,张春潮
2021, 95(11):3532-3543. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021196
摘要:中更新世气候转型(MPT)是第四纪环境变化的一个重要时期,该时期气候模式、气候周期等均发生了明显变化,然而不同区域对中更新世气候转型的响应特征存在明显差异。本研究选取了长治盆地XZK4钻孔中更新世转型前后(1. 8~0. 1 Ma)共207个样品,通过古地磁定年,运用粒度端元分析和孢粉分析,阐述了长治盆地中更新世转型期的环境变化与湖泊演化特征。结果显示,1. 8 Ma以来,孢粉组合中乔木花粉含量多高于60%,但个别时段草本植物花粉占优,显示区域植被多数阶段为森林,但存在明显冷期,并且1. 1 Ma和0. 55 Ma是研究区环境转变的重要转折点。中更新世转型期前(~1. 1 Ma):沉积物粒度总体较细,黏土含量多高于25%,EM1组分(湖相沉积)多高于60%,EM3(河流相组分)在个别时段出现,总体显示该阶段沉积物组成以湖相沉积为主,个别阶段受到河流影响大;中更新世转型时期(1. 1~0. 55 Ma):沉积物粒度较上一阶段更细,黏土含量(平均为30%)、EM1占比和孢粉浓度均达到研究段最高,沉积物颜色以棕灰色为主,EM3组分占比降至最低,其中1. 1~0. 95 Ma喜冷的云杉属花粉出现,显示该时期研究区气候总体偏冷湿,湖泊面积较1. 1 Ma之前扩大;中更新世转型后(~0. 55 Ma):沉积物粒度明显变粗,达到钻孔最高值,沉积物颜色变黄,EM2(风成组分)和EM3占主导,草本植物含量增加,尤其是喜干的蒿属花粉增加明显,表明气候较之前变干,沉积物类型以风力沉积为主,湖泊消亡。综合对比显示,构造运动是影响长治古湖消长的主要驱动力,气候变干加剧了湖泊消亡。
樊连杰,邹胜章,解庆林,卢丽,林永生,朱丹尼,王佳,周长松,李军
2021, 95(11):3544-3555. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021187
摘要:3) 河北建筑工程学院,河北省水质工程与水资源综合利用重点实验室,河北张家口,075000
闫怡秋,郭长宝,张永双,张绪教,郑岳泽,李雪,杨志华,吴瑞安
2021, 95(11):3556-3570. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021195
摘要:大型古滑坡及其强变形和复活灾害日益频发,已造成重大灾害事件和严重损失。古滑坡的发育、变形影响因素多、机理复杂和识别难度大,本文采用SBAS- InSAR技术,结合遥感解译,获取了金沙江西岸雄巴村古滑坡2017年10月至2020年6月间的地表变形特征。研究表明,雄巴古滑坡方量巨大,可达2. 6×108~6×108 m3,根据InSAR形变监测结果,滑坡前缘发育H1和H2等2个大型强变形区,变形级别分为4级:极强变形区(-132. 1 mm/a≤VLOS<-58. 5 mm/a)、强变形区(-58. 5 mm/a≤VLOS<-20. 3 mm/a)、中等变形区(-20. 3 mm/a≤VLOS<1. 8 mm/a)和弱变形区(1. 8 mm/a≤VLOS<55. 4 mm/a);其中H1变形区,最大累计变形量达203. 8 mm,H2变形区变形量达302. 1 mm。受金沙江河流侵蚀,特别是上游75 km的2018年10月和11月白格2次滑坡- 堵江- 溃坝- 泥石流/洪水灾害链对雄巴古滑坡坡脚的侵蚀,加剧了雄巴古滑坡的变形,其中H1变形区的蠕滑速率是白格滑坡灾害链发生前的14~16倍,灾害链引起H2区发生变形,雄巴古滑坡整体呈现牵引式复活状态。基于SBAS- InSAR的形变监测结果得到了野外的验证,目前H1变形区前缘出现局部垮塌,滑体中横向和竖向裂缝发育,局部呈现拉张状态。雄巴古滑坡目前呈现持续变形中,部分地段为加速变形,雄巴古滑坡发生大规模复活将导致堰塞金沙江- 溃坝- 泥石流灾害链,应加强雄巴古滑坡的空—天—地一体化监测预警,为该区正在规划建设的重大工程和流域性地质安全风险提供技术支撑和科学依据。

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
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