
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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2022, 96(3):1124-1124.
摘要:
2022, 96(3):729-743. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022264
摘要:晚三叠世卡尼期湿润幕(Carnian Pluvial Episode, CPE)是近年来最受瞩目的地质事件之一。此次事件以卡尼中期全球不同纬度环境湿度显著上升为主要标志。CPE的发生不仅对全球各地沉积格局产生重大改变,也对三叠纪生物演化产生了深远影响。海洋生物群在跨越CPE期间发生了不同程度的灭绝与演替,大部分海洋无脊椎动物和部分脊椎动物的多样性在CPE之后出现明显的降低,著名的关岭生物群也受到了CPE的明显影响,并开始显现出危机。CPE之后,恐龙类群开始逐步占据陆地生态的主导地位,早中生代和现代生物的先祖开始在这一时期纷纷出现。CPE的发生揭开了现生生物演化史新的一页,并最终开创了早中生代和现生生物黎明。有关CPE的触发机制主要包括以下2个方面:① 晚三叠世巨型季风环流在卡尼期达到鼎盛并区域上影响了大气降水量;② 板块活动造成大规模火山喷发引发全球气候扰动。由于上述2种解释还未能与我国其他地质记录较好匹配,因而CPE在特提斯东缘的发生次序和发展过程并不清晰。这其中,对CPE触发机制的探讨,需要将全球板块变化与古气候模拟纳入其研究范畴。不同于晚二叠世生物大灭绝后生物类群缓慢重启和生态逐步复苏,CPE期间的生物演化与革新在短时间内促成了现代生物类群的形成。在我国,上三叠统卡尼阶分布广泛、发育齐全,且保存有各门类丰富的动植物化石,是开展卡尼期气候- 环境变化与生态效应研究的重要场所。然而目前国内有关CPE研究还十分有限,一些基础的地质工作仍然有待开展。位于特提斯东缘的我国地质记录有助于深刻理解CPE过程和环境- 生物协同演化关系,尤其在现代生物多样性起源和当代生态系统结构成型的研究过程中需要提供更多中国的对比方案。
2022, 96(3):744-768. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021284
摘要:碳酸盐岩工厂,即碳酸盐生产作用体系,是指那些表明了以下特征的底栖碳酸盐岩组合,这些特征包括主导性沉淀作用样式、矿物构成、生产作用以及生长潜力的深度变化范围;如果将浮游碳酸盐工厂作为第四个体系的话,再排除渗漏和陆相工厂(与流体相关的工厂),那么,在地质学尺度范围内,基于海相碳酸盐沉淀作用的三种基本的模式(非生物的(或者是准非生物的)、生物诱发的、以及生物控制的),这些沉淀作用综合在一起,就形成三个碳酸盐生产体系即形象化的三重划分的碳酸盐岩工厂:① T- 工厂,T蕴含着热带的和水柱顶部的涵义;② C- 工厂,C代表着冷水或受到控制的沉淀作用的基本涵义;③ M- 工厂,M代表着微生物、泥晶或泥丘的基本内涵。作为显生宙的第一个纪,寒武纪明显具有一个承前启后的特点,在较高的大气圈氧气含量下得到进化的生物矿化作用表征的寒武纪后生动物大爆发、与显生宙最高的大气圈二氧化碳含量下得到复苏的有机矿化作用主导的微生物礁相耦合,从而在寒武纪方解石海中形成一个蓝细菌繁荣所主导的光养T- 工厂和M- 工厂;光养T- 工厂则以光合作用生物膜诱发的放射鲕粒为特征,光养M- 工厂不但占据着T- 工厂的位置而且以蓝细菌微生物席所主导的微生物礁所表征的碳酸盐泥丘为特征。所以说,这两个特别的碳酸盐工厂均指向一个光合作用新陈代谢的基本特征。这样的浅水光养T- 工厂和光养〖JP2〗M- 工厂的典型实例,来自于江苏徐州贾旺剖面的张夏组,表现在张夏组构成的三级沉积层序中组成强迫型海退体系域的一个特别的沉积序列,即从一套31 m厚的光合作用生物膜诱发的放射鲕粒滩相灰岩向上变化为一套厚度为82 m的均一石和树形石主导的微生物礁灰岩,体现出了一个从光养- T工厂变化为光养M- 工厂的变化序列。由于M- 工厂在现代世界之中没有得到较好的约束,而且主导T- 工厂的鲕粒常常被理解为无机沉淀物的典型代表,所以,本文的发现和研究,将拓宽寒武纪时期特别环境因素控制下的方解石海之中、与后生动物的寒武纪大爆〖JP〗发相平行的蓝细菌繁荣所主导的碳酸盐岩生产作用体系即碳酸盐工厂的深入了解,因为描述、界定和解释无穷多样的碳酸盐岩始终是一个谜团,原因在于许多复杂的困难和问题只有推测性的答案。
2022, 96(3):769-782. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021167
摘要:早三叠世是鱼龙起源和早期演化的关键阶段,Chaohusaurus则是该时期化石材料最丰富、研究程度最高的鱼龙类群之一,但其标本几乎全部产自华南下扬子区的安徽巢湖,此外仅在中扬子区北部的湖北远安曾有少量发现和报道。本次对一件曾初步研究的远安Chaohusaurus zhangjiawanensis标本开展进一步修复和观察,对该属种形态信息缺失较多的头骨进行描述并重点与Ch zhangjiawanensis最早报道的两件标本及安徽研究程度较高的其他Chaohusaurus进行对比分析,以期补充完善对Ch zhangjiawanensis比较解剖和形态功能特征的认识并加强对Chaohusaurus内群演化、生活环境和活动范围等方面的了解。发现Ch zhangjiawanensis与Ch chaoxianensis、Ch brevifemoralis等安徽分子的骨骼整体比例和头骨各孔构成等特征相似,但较Ch chaoxianensis和Ch brevifemoralis上颌骨更长、附着牙齿更多且更密集强壮,外鼻孔的后置不明显,骨架更粗壮,躯干更僵硬。研究认为Ch zhangjiawanensis与安徽Chaohusaurus的骨骼形态差异可能是不同环境导致,推测其多而强壮的后部上颌牙和僵硬的躯干可能是因其以高度骨化的湖北鳄等脊椎动物为食和生活在局限、高盐度的浅海环境而发生的适应性演化,但也不能排除是继承自更古老的类群,或是其活动范围更大、食物来源更广等原因。据此分析,由于早三叠世恶劣的海洋生态环境,碎片化分布的小生态地理区可能广泛存在,使典型的游泳型生物鱼龙在起源和辐射后又在这些缺乏交流的“避难所”中分别演化并形成不同的形态属,但这也导致从特殊骨骼形态探讨早期鱼龙各类之间的演化关联及追索其共同祖先变得困难,因此尚需继续加强对已知早三叠世鱼龙化石层下部层位及相应化石产区附近同时期不同环境海相化石的追寻和分析。
2022, 96(3):783-804. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021157
摘要:拉萨地块林周盆地下白垩统塔克那组沉积于新特提斯洋壳向拉萨地块俯冲的弧后伸展环境,对重构该时期古地理格局、理解活动陆缘伸展构造对沉积的控制作用具有重要意义。基于野外露头描述和薄片观察,总结塔克那组岩石地层、岩石学和古生物特征,对比同期新特提斯被动陆缘阿拉伯板块Shuaiba组,讨论塔克那组沉积演化和活动陆缘沉积特征。塔克那组发育碎屑岩、硅质碎屑- 碳酸盐混积岩、碳酸盐岩三大类沉积岩十种岩石类型,纵向上划分为四个岩性段,是一个三级相对海平面变化旋回的沉积层系。塔一段砂岩—混积岩—灰岩岩性变化、沉积构造和生物类型均指示潮间- 潮下带潟湖环境;塔二段沉积于海平面快速上升期,主要为风暴浪基面之下厚层泥灰岩;塔三段在玛行西剖面首次识别出代表风暴浪基面之上的风暴成因生物富集层,往西南在甲绒东剖面相变为浅滩相生屑/鲕粒颗粒灰岩;塔四段沉积期海平面持续下降,海水逐渐退出盆地,沉积滨岸和泛滥平原环境的泥页岩夹粉砂岩。与阿拉伯板块同期生物种属对比表明,塔克那组沉积期,南拉萨地块林周盆地与新特提斯洋沟通性好。活动陆缘伸展背景下,具有基底快速差异沉降、陆源沉积物持续输入的特征,导致纵、横向相变快,混积岩发育,厚壳蛤、Lithocodium- Bacinella等浅海喜净水生物和深水浮游生物欠发育。
张亚峰,陈国超,杨玲,易鹏飞,姚征,赵端昌,杨涛,张振凯,杜彪
2022, 96(3):805-823. DOI: 10. 19762/j. cnki. dizhixuebao. 2021071
摘要:秦岭造山带罗汉寺岩组的形成时代长期存在争议。选择西秦岭东段凤县北部罗汉寺岩组凝灰岩和浅变质碎屑岩为研究对象,运用LA- ICP- MS锆石U- Pb同位素年代学方法,探讨罗汉寺岩组的形成时代和物源特征。结果显示,罗汉寺岩组下部a岩段中凝灰岩结晶年龄为407±10 Ma;上部碎屑岩段(c岩段)中千枚岩碎屑锆石年龄介于2658~420 Ma之间,主要包括490~420 Ma和997~639 Ma两个区间峰值年龄,其次为1557~1318 Ma、2484~1745 Ma,另有少量2650 Ma左右年龄值。结合区域地质资料,限定罗汉寺岩组主体形成时代为早—中泥盆世。研究同时表明,罗汉寺岩组物源具有明显的多元性,490~420 Ma年龄组的锆石主体来自于商丹洋俯冲作用形成的弧岩浆岩;997~639 Ma年龄组可进一步细分为843~639 Ma和997~867 Ma,前者主要来自于南秦岭构造带,后者主要来自于北秦岭构造带;2658~1318 Ma的中元古代—新太古代年龄组与北秦岭构造带、华北板块和扬子板块的岩浆活动相关。综合分析认为南秦岭和北秦岭地块早—中泥盆世时期尚未全面碰撞成陆,商丹洋为残留洋(海)盆。
2022, 96(3):824-839. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022011
摘要:普宜地区位于上扬子腹地——四川盆地东南缘,区内晚三叠世碎屑岩记录了上扬子前陆盆地演化信息,是研究盆地东缘盆山耦合的理想对象。二桥组主要由三角洲平原- 三角洲前缘相砂岩组成,交错层理恢复的物源主要来自东侧,砂岩岩屑主要由岩浆岩岩屑和变质岩岩屑组成,碎屑重矿物主要由锆石、电气石、金红石、白钛石、黄铁矿、锐钛矿、石榴子石、铬铁矿等组成。本文作者使用电子探针和LA- ICP- MS测定技术,测定了二桥组砂岩中电气石的化学成分和锆石U- Pb同位素组成,进而研究二桥组物源体系,探讨晚三叠世上扬子盆地演化。电子探针测得的化学成分显示,电气石主要为镁电气石和黑电气石,来自贫锂花岗岩、变质砂岩、板岩等。测得的锆石U- Pb年龄显示,二桥组碎屑锆石主要存在2662~2380 Ma,2077~1688 Ma,840~722 Ma,475~412 Ma,293~246 Ma五组年龄峰值,前两组年龄峰值所占比例最大,表现为多物源特征,结合砂岩碎屑组成和电气石成分推测物源主要来自江南造山带梵净山地区新元古代再旋回沉积区,扬子北部崆岭地区可能提供部分物源,区内加里东期火山碎屑岩和印支- 海西期峨眉山玄武岩及同期侵入岩、凝灰岩提供少量物源。综合研究表明晚三叠世上扬子前陆盆地前缘隆起带持续向南东迁移,中晚期江南造山带成为前缘隆起带,为盆地东南部提供主要物源。
邓宾,郭虹兵,罗强,黄家强,杨荣军,张静,鲁鹏达,唐晓东,何宇,刘树根
2022, 96(3):840-853. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022103
摘要:褶皱冲断带- 前陆盆地系统普遍存在浅表构造剥蚀- 沉积作用及其相关耦合机制,从而具有复杂的三维空间构造变形特征与演化过程。本文基于青藏高原东缘龙门山褶皱冲断带- 前陆盆地系统,通过沿走向变化的剥蚀- 沉积作用砂箱物理模拟实验和野外地质调查等研究,揭示其沿走向变化的剥蚀- 沉积作用,导致了褶皱冲断带大规模抬升剥蚀、断层多期活化与无序变形;断层与冲起构造沿走向合并生长、形成斜向断层;尤其是冲断带三维空间上差异性抬升剥蚀,常常形成与构造剥蚀作用相关的反转构造。剥蚀作用越强、〖JP〗断层翻转越明显(形成视正断层)。龙门山褶皱冲断带广泛出露的拉张构造变形样式,可能受控于晚中生代—新生代沿走向变化的剥蚀- 沉积作用过程。上述沿走向变化的剥蚀- 沉积作用,可能导致川西南前陆盆地系统中低角度断层多期活化与无序冲断变形。研究表明,晚三叠世以来的构造缩短与浅表作用,对青藏高原东缘龙门山独特地貌构造特征具有重要的控制作用。
2022, 96(3):854-862. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022105
摘要:被动陆缘盆地盐构造形成的影响因素及时空演化分析受到了国内外学者的高度重视。丰富的油气资源促进了被动陆缘盆地地震资料品质的不断提升,高精度地震数据的解译结果表明,被动陆缘盆地盐层下的地形往往具有大型的起伏特征,而前人在基底构造形态对盐构造形成影响方面的研究并未取得共识,仍需要深入研究和探讨。为此,本文基于前人的研究认识,采用物理模拟方法,通过2组模型的平面、剖面结构刻画及对比分析,开展了陆隆斜坡构造对盐岩变形的控制作用研究。模拟结果表明,相对于平坦的盐下地形,陆隆斜坡的存在能够提升盐岩的流动能力,促使盐构造在相同时间内形成更多构造样式以及发生更大规模的变形。本文研究成果能够进一步丰富被动陆缘盆地盐构造变形的理论认识和明确盐构造与油气的时空演化关系。
2022, 96(3):863-880. DOI: 10. 19762/j. cnki. dizhixuebao. 2021058
摘要:华北陆块北缘晚古生代经历了多期构造事件,构造活动复杂多样,位于其中段的下井- 厂汉营韧性剪切带构造变形强烈,研究其变形特征以及形成时代,对进一步探讨华北陆块北缘晚古生代构造演化特别是古亚洲洋晚阶段洋壳俯冲的时间和机制有重要意义。鉴于此,对该韧性剪切带进行了运动学和几何学实测剖面、显微构造解析及锆石LA- ICP- MS U- Pb年代学等综合研究,以期限定韧性剪切带变形特征和时间。剪切带内原岩为一套闪长质- 花岗质岩浆岩,后期遭受走滑剪切作用形成花岗质糜棱岩和闪长花岗质糜棱岩以及构造深融作用析出同变形钾长花岗质糜棱岩脉,后期被未变形的角闪辉绿岩脉所侵位,从而划分出变形前期花岗质- 闪长花岗质糜棱岩、同变形期细脉状钾长花岗质糜棱岩和变形期后未变形角闪辉绿岩3个阶段。其中糜棱岩面理近E—W或SW—NE走向,倾向NW—N,倾角较陡,线理倾伏向为SW向,倾伏角较缓,带内发育拉伸线理、S- C组构、不对称褶皱、旋转残斑、多米诺碎斑等宏观和微观构造,指示剪切带性质为左行走滑剪切变形特征。采集变形前期、同变形期和变形后期岩石进行锆石LA- ICP- MS U- Pb年代学研究,获得3期锆石206Pb/238U谐和年龄为286. 7±4. 1 Ma、280. 0±5. 5 Ma和278. 8±0. 6 Ma,最终认为下井- 厂汉营韧性剪切带左行走滑变形的时代为~280 Ma,即早二叠世晚期。综合区域中亚造山带南缘构造- 岩浆时代、动力学背景及演化过程资料,认为下井- 厂汉营韧性剪切带形成于中亚造山带东南缘兴安俯冲- 增生造山带挤压闭合到索伦- 西拉木伦河一线造山后伸展构造转换调节作用。
2022, 96(3):881-896. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021151
摘要:青藏高原南部的冈底斯岩浆弧形成于中生代新特提斯大洋岩石圈俯冲过程中。在冈底斯岩浆弧东段出露的中—高级变质岩代表岩浆弧的中- 下地壳组成,是探索大陆地壳形成与演化的窗口。作为这些中—高级变质岩原岩主要组成部分的里龙岩基由晚白垩世辉长岩、闪长岩和花岗岩组成。本文对由里龙岩基上部花岗岩变质形成的片麻岩进行了岩石学与年代学研究,探讨其原岩时代、成因、变质作用条件、时间及构造意义。所研究的片麻岩由斜长石、钾长石、石英、黑云母、绿帘石和白云母组成,含或不含角闪石,SiO2含量为61. 94%~74. 39%,铝饱和指数(A/CNK)为0. 89~1. 03,属于高钾钙碱性、准铝质到弱过铝质岩石。这些岩石具有轻稀土元素富集和重稀土元素亏损的配分模式,并表现为富集大离子亲石元素和相对亏损高场强元素的特征。片麻岩中的锆石由继承的岩浆核和变质边组成,岩浆核获得了92~86 Ma的结晶年龄,变质边获得了81~72 Ma的变质年龄,锆石岩浆核具正的εHf(t)值(+10. 2~+12. 1)。这些片麻岩的变质条件为740~750 ℃和0. 5~0. 6 GPa。本文和现有研究表明,里龙岩基是形成在晚白垩世新特提斯洋俯冲过程中具有亏损地幔地球化学特征的弧岩浆岩,经历了强烈的结晶分异作用,所研究的花岗岩是残余岩浆结晶产物。笔者认为,晚白垩世早期新特提斯洋中脊俯冲过程中巨量幔源岩浆的增生导致了冈底斯弧发生了显著的新生地壳生长;在晚白垩世晚期残余新特提斯洋岩石圈平缓俯冲过程中的弧地壳强烈缩短加厚使里龙岩基被运移到中下地壳,并发生了中—高级变质和部分熔融。冈底斯岩浆弧新生地壳在大洋岩石圈俯冲晚期经历了明显再造。
胡晓佳,杨泽黎,王树庆,赵利刚,王文龙,李敏,段霄龙,程银行,杜亚龙
2022, 96(3):897-917. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021155
摘要:包尔汉图白乃庙岛弧岩浆岩带分布于兴蒙造山带南缘,是古亚洲洋与华北板块之间早古生代俯冲作用的岩浆记录,以往工作大多集中在岛弧侵入岩和东段白乃庙群火山岩,岛弧西部包尔汉图群火山岩的研究相对较少。本文对内蒙古达茂旗北部出露较完整的包尔汉图群火山岩进行了锆石UPb年代学、LuHf同位素组成和岩石地球化学分析,以完善兴蒙造山带早古生代演化的认识。包尔汉图群火山岩为一套中基性—中酸性火山岩系列,其中英安岩获得锆石UPb年龄为447. 3±2. 5 Ma,为晚奥陶世岩浆活动的产物。地球化学组成上,火山岩均富集轻稀土元素(LREE)和Rb、Ba、Th、U等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta等高场强元素(HFSE)和Ti元素,具有较弱的Eu负异常,类似岛弧岩浆岩地球化学特征。岩石学及地球化学分析表明,中基性火山岩为岛弧环境下遭受俯冲板片熔体交代的地幔楔熔融产物,并可能有大洋沉积物的加入;而中酸性火山岩偏低的Nb/U值(1. 45~3. 63)和明显亏损的锆石εHf(t)值(+2. 2~+11. 0),显示其源区为俯冲板片流体交代的新生基性下地壳。结合前人资料和新近研究成果,中酸性火山岩亏损的锆石Hf同位素特征和二阶段模式年龄tDMC集中在1637~839 Ma,佐证了包尔汉图岛弧可能存在与华北板块北缘具有亲缘性的前寒武纪陆壳基底,表明早古生代兴蒙造山带南缘属于安第斯型活动大陆边缘,即古亚洲洋以陆缘弧形式向华北北缘俯冲,形成了包尔汉图白乃庙岛弧岩浆岩带。
2022, 96(3):918-941. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao. 2021062
摘要:阿翁错- 盐湖复式岩体位于狮泉河- 纳木错蛇绿混杂岩带北缘,为狮泉河- 纳木错特提斯洋俯冲消减、碰撞造山过程中岩浆响应的重要组成部分,其研究对认识狮泉河- 纳木错特提斯洋盆的演化具有重要意义。本文以阿翁错- 盐湖复式岩体为研究对象,开展了系统的地质学、地球化学和锆石U- Pb年代学研究,总结了复式岩体的时空分布规律,探讨了复式岩体的成因类型、源区特征和构造背景。复式岩体主要由石英闪长(玢)岩、二长闪长岩、花岗闪长岩、黑云母正长花岗岩、(黑云母)二长花岗岩等组成,为一套岛弧岩浆岩组合,成岩年龄集中在120~104 Ma,属于早白垩世末期,空间分布上具从南到北,由早到晚的趋势。岩石地球化学特征显示从石英闪长岩到二长花岗岩具有由钙碱性系列岩石向钾玄岩系列演化的趋势,主体属于准铝质—弱过铝质I型花岗岩,轻稀土元素分馏程度较高,而重稀土近于平坦,具有弱的负铕异常;富集Rb、K等大离子亲石元素,Ta、Zr、Hf等高场强元素和轻稀土元素,相对亏损Nb、P、Ti等高场强元素和重稀土元素,具有岛弧岩浆岩的特征。基于本次研究结果,结合区域构造背景认为,阿翁错- 盐湖复式岩体形成于狮泉河- 纳木错特提斯洋盆北向俯冲的背景,来自俯冲板片的流体上升,引起上覆地幔楔物质发生部分熔融,形成幔源岩浆,在密度差的作用下幔源岩浆向上运移,底侵至新生下地壳,致其发生部分熔融,并与之发生混合作用,形成了阿翁错- 盐湖复式岩体的母源岩浆,早白垩世末期(104.8±1.4 Ma)狮泉河- 纳木错特提斯洋壳仍持续向北俯冲,下白垩统竟柱山组磨拉石建造的沉积才意味着洋盆彻底关闭。
2022, 96(3):942-953. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022257
摘要:多年来,对滇西云县- 南涧一带广泛出露的中晚三叠世火山岩的形成时代及大地构造属性一直存在争议。出露于云县漫湾地区的原划中三叠统忙怀组中新发现有厚数米的英安岩、英安质凝灰岩夹流纹岩、凝灰岩组合。本次研究采集英安岩D0001进行锆石U- Pb LA- ICP- MS定年,获得262. 5±3. 1Ma的岩浆结晶年龄和447. 4±9. 1Ma的继承性年龄,时代厘定为中二叠世晚期,而非前人认为的中三叠世。对岩石组合、同位素测年及地球化学的详细研究表明,这套火山岩属石炭- 二叠系龙洞河组,为一套中酸性火山岩组合;SiO2含量68. 14%~74. 62%,Eu负异常,在TAS图解中全部落入英安岩- 流纹岩区;微量元素蛛网图明显富集Rb、Th、Ce等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,具典型火山岛弧特征,是目前临沧岩浆弧发现的最为年轻的岛弧型酸性火山岩记录,其岩浆源区为受壳源物质混染的下地壳镁铁质岩石部分熔融;应为早中二叠世昌宁- 孟连洋向东俯冲的产物。本次的发现,为西南三江地区昌宁- 孟连洋向东俯冲提供有利的岩石学记录及时代约束,也为石炭- 二叠系龙洞河组北延提供有利支撑,澜沧江断裂以西区域前人划分的忙怀组的分布范围和规模需要重估。
2022, 96(3):954-970. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021153
摘要:三合屯金矿位于黑龙江省嫩江县境内,普遍认为其是韧性剪切带型金矿。本次对采自韧性剪切带中花岗质糜棱岩样品进行了锆石LA- ICP- MS U- Pb 定年,以约束剪切带的活动时代,并为金矿化事件提供依据,获得糜棱岩中热液锆石增生边加权平均年龄为162 Ma。因此,矿区在燕山期晚侏罗世经历剪切变形,并且这期变形事件与前人研究的科洛镇- 新开岭杂岩变形时间是吻合的,也与八大罕- 嫩江断裂左行走滑运动时间基本一致。结合前人对邻区金矿床矿化时间的研究,三合屯金矿的成矿时间为燕山期早白垩世,晚于韧性剪切带的形成时间晚侏罗世。样品中继承性锆石(花岗质糜棱岩中核部锆石)最晚年龄显示晚三叠世岩浆侵入活动时间,因此认为,三合屯矿区原岩侵位时间为晚三叠世,变形时间为晚侏罗世,为三合屯金矿床的形成提供了基础条件。另外,本次测试锆石的Lu- Hf 同位素结果表明:花岗质糜棱岩成岩物质主要来源于亏损地幔的新生地壳。
陈国超,陈孝珍,裴先治,魏均启,张勇,李瑞保,李佐臣,陈有炘,刘成军,季宪军,吴树宽
2022, 96(3):971-990. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021162
摘要:东昆仑东段哈图地区稀土元素富集与正长花岗岩关系密切。LA- ICP- MS锆石U- Pb同位素定年结果显示哈图正长花岗岩的结晶年龄为251. 6±1. 3 Ma。哈图正长花岗岩富硅(SiO2=74. 78%~75. 78%)和碱(Na2O+K2O=7. 68%~8. 11%),低铝(Al2O3=12. 58%~13. 06%),铝饱和指数A/CNK介于0. 96~1. 03之间,主体为准铝—弱过铝质中钾钙碱性系列。哈图正长花岗岩富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,具较明显的Eu负异常(δEu=0. 67~0. 91);微量元素富集Rb、Th、Ba、Cs等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE),具有较低的Nb/Ta比值和较高的Mg#值。以上显示,哈图正长花岗岩具壳源特征,为镁铁质岩浆底侵下地壳,使其部分熔融形成的原生岩浆再经过分异形成。哈图正长花岗岩具弧岩浆岩地球化学特征,结合东昆仑造山带岩浆岩分布以及沉积地层特征显示,早三叠世东昆仑地区处于布青山- 阿尼玛卿洋的俯冲阶段,大规模的岩浆事件引起东昆仑造山带东段稀土元素成矿作用。
2022, 96(3):991-1011. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021163
摘要:萑香洼金矿位于华北陆块南缘熊耳山地区,是大型的构造蚀变岩- 石英脉复合型金矿床。该矿床热液成矿作用经历了4个阶段:黄铁矿- 石英阶段(Ⅰ)、石英- 黄铁矿阶段(Ⅱ)、石英- 多金属硫化物阶段(Ⅲ)和碳酸盐阶段(Ⅳ)。为查明成矿流体的类型、性质、演化特征及成矿物质来源,对脉石英流体包裹体进行了系统的显微测温、成分及H、O、S同位素测试分析,在此基础上,探讨了成矿机制。研究结果表明,第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段主要发育CO 2- H 2O- NaCl型包裹体和NaCl- H 2O型包裹体,以富液相包裹体为主,同时发育少量富气相包裹体,第Ⅳ阶段仅发育NaCl- H 2O型包裹体。从早到晚,各成矿阶段包裹体的均一温度分别集中在260~320℃、220~280℃、180~240℃和120~180℃,盐度分别集中在5%~9%NaCleq、7%~12%NaCleq、5%~10%NaCleq和0%~2%NaCleq,成矿流体由早阶段的中温低盐度热液体系向晚阶段的低温低盐度热液体系演化。石英- 硫化物(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)阶段流体气相成分以H 2O、CO 2为主,含少量的H 2S、N 2、C 2H 6、CH 4、CO、H 2等,液相成分中金属阳离子以Na+为主,阴离子以SO 42-、Cl-为主;碳酸盐阶段成矿流体中多数离子含量较早阶段出现了降低。H- O同位素研究结果表明:第Ⅰ阶段至第Ⅲ阶段的成矿流体δ18O 水分别为3. 8‰~11. 9‰(均值7. 7‰)、3. 3‰~8. 2‰(均值5. 2‰)、1. 2‰,相应的δD分别为-96‰~-72‰(均值-84‰)、-98‰~-67‰(均值-87‰)、-90‰,早阶段成矿流体与岩浆热液特征相似,随着成矿作用的进行,大气降水出现一定程度的混入;萑香洼金矿δ34S的值介于-24. 2‰~0. 6‰,其中成矿早阶段未分馏的δ34S的值主要在0值附近,认为萑香洼金矿硫源与早白垩世岩浆- 热液系统或幔源流体相关,二者或参与成矿。萑香洼金矿为早白垩世区域岩石圈减薄、伸展环境下形成的“克拉通破坏型金矿床”。
2022, 96(3):1012-1025. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022006
摘要:巴基斯坦胡兹达尔- 拉斯贝拉铅锌成矿带是特提斯成矿域铅锌成矿带的重要组成部分,该成矿带的矿床类型主要为喷流- 沉积型(SEDEX)和密西西比河谷型(MVT)。目前针对胡兹达尔- 拉斯贝拉铅锌成矿带及典型矿床的研究程度较低,制约了对该成矿带的认识及找矿勘查研究。本研究以胡兹达尔- 拉斯贝拉成矿带为研究区,通过合理选择遥感数据源和图像处理方法,对典型矿床(杜达、贡尕铅锌矿床)及部分矿点的样品光谱特征、影像特征综合分析,结合关键控矿要素研究,建立了胡兹达尔- 拉斯贝拉地区与沉积岩有关铅锌矿遥感找矿标志并开展成矿预测,为该成矿带找矿提供可行性方法。基于本研究建立的找矿标志,利用增强型专题制图仪(Enhanced thematic mapper, ETM)和先进星载热辐射与反射辐射计(Advanced spaceborne thermal emission and reflection radiometer, ASTER)影像圈定主要预测含矿地层分布区30处,结果与已知矿床、矿点吻合较好,圈定的含矿地层分布区主要集中在研究区中部和北部,均位于侏罗纪地层内且矿化带与地层走向一致,矿化主要位于安吉拉组、劳瑞莱组地层内部;根据含矿地层像元光谱,利用资源一号02D高光谱影像提取了中部地区含矿地层的空间分布,提取结果与找矿标志分析结果吻合较好,证实了在该区利用国产高光谱影像开展含铅锌矿地层自动提取与找矿的可行性。
2022, 96(3):1026-1040. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021143
摘要:阜新盆地中北部白垩纪沉积地层中侵入岩广泛发育。该区域侵入岩岩石学特征和空间展布规律与其形成时代,以及侵入岩带来的异常高温对烃源岩生烃演化的影响仍不明确。本文通过岩石学、地球物理测井、有机地球化学、同位素年代学等方法,探讨阜新盆地中北部新生代辉绿岩侵入特征及其油气地质意义。结果表明,研究区内侵入岩主要为辉绿岩,其主要矿物为基性斜长石和辉石。辉绿岩具有典型辉绿结构,具有低自然伽马与声波时差、高电阻率与密度的测井响应特征,其产状主要为岩墙与岩床。钻井资料显示,辉绿岩侵入体具有盆地东部侵入深且规模大、西部侵入浅且规模小的特征;平面分布上与北东向的主要断裂紧密相关,呈3个北东向断续相连的分散条带。该区腰吐呼噜的辉绿岩磷灰石U- Pb同位素定年结果为33. 75±1. 83 Ma,指示时代为古近纪渐新世初期。此外,辉绿岩侵入带来的异常高温可以显著降低烃源岩生烃埋深,促使烃源岩成熟度大幅提高(Ro最高可达2. 32%),从而促进烃源岩生烃与排烃进程。一般而言,辉绿岩热效应对其上部(0. 8~1. 7倍)和下部围岩(0. 9~1. 5倍)的影响范围呈现一定的差异性。因此,阜新盆地内广泛发育的辉绿岩是古近纪始新世区域性的拉张伸展构造背景下岩浆活动的产物,其对烃源岩二次生烃具有重要的影响。
2022, 96(3):1041-1052. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021095
摘要:为明确新近在鄂尔多斯盆地西缘YT2井羊虎沟组发现的油砂地球化学特征及其油气来源,利用气相色谱- 质谱联用技术(GC/MS)和同位素质谱技术对YT2井油砂中饱和烃生物标志物和抽提物及族组分的碳同位素进行了分析。分析结果表明:YT2井油砂中正构烷烃系列化合物呈前峰型,主峰碳为nC17;Pr/Ph、Pr/nC17和Ph/nC18值分别为0. 90、0. 30和0. 46,指示了其源岩形成于偏还原的沉积环境;萜烷系列化合物中,三环萜烷系列相对含量丰富,以C23三环萜烷为主峰,呈近似正态分布特征;甾烷系列化合物以C27规则甾烷为优势;具有低的藿烷/甾烷比值,反映其有机质来源以低等生物藻类为主;饱和烃和芳烃馏分的碳同位素分别为-31. 5‰和-30. 5‰。生物标志化合物和稳定碳同位素分析表明YT2井羊虎沟组油砂具有明显的海相原油特征,意味着在鄂尔多斯盆地西缘首次发现了海相成因原油。通过与奥陶系平凉组、石炭系羊虎沟组、三叠系延长组和侏罗系延安组烃源岩生物标志物和碳同位素特征的系统对比分析,认为该油砂可能来源于平凉组海相烃源岩。
2022, 96(3):1053-1068. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021140
摘要:三塘湖盆地条湖- 马朗凹陷芦草沟组二段(芦二段)广泛发育一套火山灰与碳酸盐岩混合沉积的地层,但是芦二段页岩油的成藏条件和主控因素仍然不明确。本研究开展了有机/无机地球化学分析、岩芯常规分析(孔隙度、渗透率、含油饱和度)、全岩X射线衍射(XRD)、薄片、氩离子抛光- 扫描电镜(FESEM)、高压压汞(HPMI)- 核磁共振(NMR)联测等研究。结果显示:① 芦二段发育一套湖相低熟—成熟的烃源岩,岩性以凝灰岩类为主,有机质类型以Ⅰ型为主,TOC平均可达5%,厚度大,品质好。② 储层岩性复杂,各类岩性皆可作为储层,但物性较差,孔隙度介于1. 1%~9. 5%,渗透率总体低于0. 1×10-3 μm2,储集空间类型以粒间孔,晶间孔和溶蚀孔为主。凝灰岩和白云岩的孔隙结构最好,含油饱和度较高,流体可动性较强,凝灰质白云岩次之,白云质凝灰岩最差。③ 优势的岩相,有利的源储组合,良好的断- 缝系统控制芦二段页岩油富集成藏,具有“源储一体、优势相带控储、裂缝和溶蚀控制甜点”的成藏特征。
2022, 96(3):1069-1078. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022255
摘要:琼东南盆地梅山组海底扇勘探面临烃源、运移通道及圈闭有效性评价等难题。通过开展区域油- 气- 岩地球化学指标对比、源- 汇- 岩性圈闭描述及成藏动力学分析,明确了梅山组海底扇优势运聚区及有利勘探目标。研究表明,乐东- 陵水凹陷梅山组发现的天然气主要来自近凹斜坡区崖城组陆源海相烃源岩;梅山组一段海底扇储层发育规模大,扇的远端及浊积砂砂泥比适中,利于形成岩性圈闭;基于不同区带油气地球化学特征和运聚条件差异性,建立了梅山组天然气“高效聚集”“有限聚集”两种成藏模式,明确了“源内输导脊+高压裂隙耦合”是形成梅山组大气田的必要条件,提出X25区峡谷周缘梅山组海底扇、莺歌海组海底扇是下步勘探的有利领域。
2022, 96(3):1079-1090. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021199
摘要:可靠的地层年代标尺对于研究华北平原晚上新世以来沉积物记录的沉积环境演化、新构造运动及古气候演化具有重要意义。本文通过测定冀中坳陷东部的SFQ1钻孔岩芯古地磁,建立高分辨率磁性地层年代框架,并探讨其地质意义。结果表明:SFQ1孔中更新统底界埋深为71. 0 m(布容期B/松山期M界线),下更新统底界埋深为197. 8 m(松山期M/高斯期Ga界线),上上新统底界埋深在328. 7 m(高斯期Ga/吉尔伯特Gi期界线),钻孔底部年龄约为4. 74 Ma。不同构造单元钻孔联合剖面揭示,3. 6~3. 0 Ma期间受青藏高原隆升扩展影响,华北坳陷区被快速充填,至第四纪初地势已变得较为平坦,区域上出现相对水平的等时基准面,现今揭露的第四系底界埋深之所以表现出明显差异,主要是由于第四纪以来新构造运动继承性发展导致的。华北平原晚上新世以来构造运动和沉积结构对水文地质条件产生制约影响,建议在华北平原水文地质调查过程中加强第四系相关研究,以提高水资源评价精度。
2022, 96(3):1091-1103. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021192
摘要:淮北平原地处中国南北方过渡的关键带,该地区晚新生代沉积的深入研究不仅能为中国南北方过渡带古气候环境演化提供重要信息,而且能为构建中国晚新生代从东到西完整气候环境格局提供东部关键地区记录。但目前该区域晚新生代长尺度的气候环境记录非常缺乏。本文利用淮北平原HN钻孔沉积物岩性、粒度、磁化率、色度等分析结果,结合磁性地层年代学,重建了淮北平原约8. 0 Ma以来的古气候及环境演化过程。淮北平原8. 0~7. 8 Ma气候较干热,为冲洪积相环境;7. 8~7. 0 Ma气候转为湿润,为深湖沉积环境;7. 0~3. 6 Ma气候为稳定的长周期的湿润—干旱交替波动,沉积环境为河—湖交替;3. 6~2. 7 Ma为湖泊—河流—河漫滩环境,该段时期气候在快速波动的过程中转型,气候向干旱化方向发展,这可能与此时全球气候变冷有关;2. 7~1. 7 Ma气候剧烈频繁波动,主要为河流相沉积环境;1. 7~0. 75 Ma气候相对稳定,是相对干旱的气候背景;0. 75~0. 55 Ma为湖沼沉积,冷湿的气候环境;0. 55~0 Ma是相对干旱的气候,为泛滥平原沉积。本研究对重建中国南北方过渡带晚新生代气候环境演化具有参考意义,对理解晚新生代中国气候格局提供了东部地区新证据。
2022, 96(3):1104-1120. DOI: 10. 19762/j. cnki. dizhixuebao. 2021184
摘要:在隐伏金矿的地球化学勘查中,常用的采样介质包括岩石、水系沉积物、土壤、植物和地气等。近几十年,澳大利亚在半干旱—干旱地区以钙积层作为隐伏金矿床地球化学勘查的采样介质,并取得了成功。本文对以钙积层作为隐伏金矿地球化学勘查采样介质的理论和勘查进展进行总结,其勘查理论基础是土壤剖面中金- 钙高度相关性,其成因机理较合理地解释为:原生金矿或金矿化通过风化作用形成金的各种络合物、纳米金以及其胶体等,这些金受蒸发蒸腾、植物根系、电化学、地气、地震泵等作用由深部迁移至浅表,浅层土壤中的这部分金早期与钙质相关性弱;在湿润期,在微生物分解有机质过程中,金可以形成金- 氨基酸络合物或者胶体金呈溶解态,在干旱期由于金络合物和胶体失稳而与碳酸钙等一起沉淀;最终,在植物、微生物、气候综合作用下形成钙积层金异常。然而,我国的相关研究表明,钙积层中金异常的形成会受到黏土矿物以及石膏含量的影响,金- 钙并非呈正相关关系,黏土矿物会使金发生富集,石膏或碳酸钙大量存在会使金发生贫化,且地形也会对钙质层中金异常的形成产生影响。因此,该方法能否应用于澳大利亚以外地区仍需做进一步的研究和尝试。
2022, 96(3):1121-1123. DOI: 10. 19762/j. cnki. dizhixuebao. 2022284
摘要:最新的的钻探证实松辽盆地下白垩统沙河子组发育富含气的陆相页岩,吉梨页油1井首次在沙河子组获得7.6万方高产页岩气流,实现了陆相页岩气勘查突破,证实了松辽盆地下白垩统陆沙河子组陆相页岩气资源潜力及具有获得高产的条件,有望带动松辽盆地及周缘下白垩统陆相页岩气的勘探。最新研究认识到松辽盆地下白垩统沙河子组陆相页岩具有原生有机质发育、富含碳酸盐矿物、混合硅质矿物成因及发育基质孔隙+页理缝复合孔缝系统的特征,具备陆相页岩气的形成及富集的有利条件。
2022, 96(3):202203098-202203098.
摘要:
2022, 96(3):202203099-202203099.
摘要:

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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