
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(6):1895-1921. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022148
摘要:本文参照北京西山及国内外寒武系相关地层资料,在古生物学和地层学研究的基础上,对北京西山寒武纪海相红层进行了初步研究。在西山寒武纪地层中,共识别出14层(套)海相红层,分别为:早寒武世下苇甸组1层B∈RB1(沧浪铺期);早—中寒武世早期3层B∈RB2、B∈RB3及B∈RB4(馒头期—毛庄期);中寒武世中期3层B∈RB5、B∈RB6及B∈RB7(徐庄期);中寒武世晚期1层B∈RB8(张夏期);晚寒武世早期2层B∈RB9、B∈RB10(崮山期);晚寒武世中期3层B∈RB11、B∈RB12、B∈RB13(长山期):晚寒武世晚期1层B∈RB14(凤山期)。所有14层海相红层形成于陆表海浅水环境,它们均属陆棚红层。红层分布模式说明,它们的形成与其附近的古陆有关。依据海相红层及其上下层位中所含的三叶虫化石,本文初步论述了各海相红层的大致时代,并与其他地区的同期海相红层进行了对比。此外,本文还讨论了山西东部寒武纪海相红层的层序和全球早寒武世沧浪铺期海相红层的广布事件。
代向明,李志刚,孙闯,李立国,王伟涛,惠格格,梁浩,张逸鹏,李琳琳,闫永刚,许斌斌,李冠华
2022, 96(6):1922-1936. DOI: 10. 19762/j. cnki. dizhixuebao. 2022135
摘要:正断层生长和侧向连接是最基本的三维地质构造问题,深入剖析其三维时空演化过程对理解沉积盆地内正断层系统的形成与演化至关重要。 南海扩张时间和影响范围一直是国内外地学界研究的热点问题之一。南海北部珠江口盆地陆丰凹陷发育大量正断层,并覆盖有高精度二维地震反射剖面,成为研究上述问题的理想地区之一。本研究以陆丰凹陷为研究对象,开展三维构造解析和建模研究,为正断层系统三维时空演化过程提供一个实例。研究结果表明:陆丰凹陷主控断层F1的生长和连接过程主要分三个阶段:晚白垩世—早古新世,两条断层分别形成并以孤立断层模式分别向两侧生长;早古新世—早渐新世,断层发生侧向连接作用合并为F1断层,连接处发育侧断坡;晚渐新世—中中新世,F1断层继续向两侧生长。基于F1断层定量分析(生长指数和断距),发现F1断层活动强度表现为先增加然后突然降低,其转折时间对应于T60界面,~23 Ma,较好地对应了西北次海盆扩张终止时间,说明南海北部扩张已经影响到陆丰凹陷。结合前人对珠江口盆地构造变形和演化研究,初步认为南海北部扩张波及的范围已跨过陆丰凹陷向大陆方向继续延伸,其北部边界可能对应于华南大陆南缘的滨海断裂带。本研究可为正断层系统三维生长过程研究提供案例,同时为南海扩张过程研究提供基础数据支撑。
2022, 96(6):1937-1956. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022118
摘要:转换挤压剪切带普遍发育在汇聚板块边界及碰撞造山带中,对调节造山过程中的增生、碰撞及物质侧向挤出等起重要作用。位于青藏高原东北缘的柴达木盆地北缘构造带(柴北缘构造带)被认为是早古生代原特提斯洋闭合、大陆深俯冲、陆- 陆碰撞和造山后伸展垮塌作用的产物。最近,在柴北缘构造带东段乌兰北部察汗河地区,笔者新厘定出NWW—SEE向展布的右行转换挤压韧性剪切带。本文通过对该剪切带内宏微观构造特征、石英c轴组构、运动学涡度等研究,结合锆石U- Pb年代学数据,来探该讨剪切带的转换挤压样式及对柴达木盆地北缘早古生代造山作用的启示意义。察汗河韧性剪切带内XZ面上发育的宏微观构造以及石英c轴组构共同指示了右行走滑剪切指向,结合糜棱岩的轻微压扁—压扁的应变椭球体形态,共同指示了其具有转换挤压的构造性质;估算的平均运动学涡度限定了其转换挤压变形样式。根据石英颗粒的重结晶机制、c轴组构滑移系以及其开角温度计,确定其变形温度为500~553℃,指示了中地壳变形层次,并结合剪切带内石英动态重结晶颗粒大小,估算其差异应力为28. 5~30. 0 MPa,古应变速率为10-12/s。通过锆石U- Pb定年,获得卷入韧性剪切变形的闪长岩时代为432±3 Ma,结合柴达木盆地北缘已有区域地质资料,推断韧性剪切作用的活动时代为中志留世—早泥盆世(432~396 Ma)。以上资料显示,察汗河韧性剪切带表现出垂直于造山带的水平收缩和平行于造山带的侧向挤出的构造变形样式,伴随着部分由北向南的逆冲分量,形成于柴达木盆地北缘早古生代晚期的碰撞造山阶段,并指示了其造山作用具有斜向汇聚及碰撞特征。
2022, 96(6):1957-1971. DOI: 10. 19762/j. cnki. dizhixuebao. 2021057
摘要:基于最新的区域地质调查、矿产勘查成果资料,结合赣北地区大地构造背景、重力场、构造单元及重要矿床(田)控岩控矿构造特征的综合分析,厘定了赣北地区类转换断层,并探讨其形成机制与控岩控矿作用。结果表明,该类转换断层是一组位于晋宁期华南洋壳俯冲消减带,受纵向俯冲消减速率不同和深部地幔隆起垂直转换断层影响,在仰冲盘NEE—NE向构造单元中发育的横向断层;其与单元边界断层相匹配,沿着断层的水平和垂向位移转换了性质,亦是区域重要外生沉积(变质)和内生岩浆热液型矿产的控岩控矿断层,伴随大地构造演化和“环鄱”巨型矿集区生成;在空间规模上有一定的主、辅之分,其中主体类转换断层导致了新余铁矿和丰城煤矿岩(矿)层的纵向增生(膨大)及垂向增厚(折叠),并叠加了后续横向脆性断裂构造变形,维护了相对较弱的应变环境,对矿产起到保护作用;辅体类转换断层控制了修水县香炉山钨矿床、武宁县大湖塘钨铜多金属矿田、九瑞铜多金属成矿带、德安县彭山锡多金属矿田、都昌县阳储岭钨钼矿床、波阳县莲花山钨锡矿集区、浮梁县朱溪钨铜多金属矿田及德兴铜多金属矿田等钨铜锡多金属矿产的成矿地质要素,且表现出隆起区与坳陷区控岩控矿机制不同但成矿机理相似的成矿规律。
2022, 96(6):1972-1984. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022289
摘要:东海盆地长江凹陷美人峰组是古近系重要的地层单元之一,但因其缺少精确的古生物化石记录,时代归属和区域地层对比关系长期悬而未决,尚无定论。本文应用LA- ICP- MS定年方法,对长江凹陷CJ- 2井所揭露的美人峰组顶部两套凝灰岩夹层进行了锆石U- Pb同位素测年。结果表明,来自美人峰组顶部两件凝灰岩样品分别形成于61. 0±0. 87 Ma和62. 25±0. 92 Ma,证明该组沉积时代归属于早古新世,区域上对应于丽水- 椒江凹陷下古新统月桂峰组。烃源岩评价结果显示,美人峰组发育较好的烃源岩,有机质丰度达到中等至好,有机质类型为Ⅲ型。基于地震剖面构造精细解析,长江凹陷的美人峰组可以连续追踪到浙东坳陷,该坳陷大规模发育古新统,残余厚度达800~2000 m,指示古新世,浙东坳陷发生大规模伸展裂陷,形成NNE向展布大型裂陷带,美人峰组将是一套潜在的烃源岩层系。首次在东海盆地长江凹陷美人峰组获得高精度年龄,不仅确定了美人峰组沉积时代归属,也为东海盆地古新世区域地层的划分与对比、盆地古地理重建、构造演化、油气勘探与资源评价等提供了新的地质依据。
2022, 96(6):1985-2000. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021144
摘要:扬子西缘二叠系—三叠系之交凝灰岩的研究对探讨峨眉山大火成岩省及古特提斯周缘岩浆弧火山活动的时限约束具有重要意义。本次工作在上扬子西缘永善地区晚二叠世宣威组中发现多层凝灰岩。对其底部和顶部凝灰岩进行LA- MC- ICP- MS锆石U- Pb测年和Hf同位素研究显示:底部凝灰岩加权平均年龄为258. 9±0. 7 Ma,锆石Th/Nb比值为2. 53~13. 05,εHf(t)值为3. 0~5. 0,TDM2为988~871 Ma;锆石微量元素、Hf同位素及二阶模式年龄显示其具有与峨眉山玄武岩相关的特征,为峨眉山大火成岩省后期产物。顶部凝灰岩加权平均年龄为254. 9±0. 6 Ma,锆石Th/Nb比值为36. 50~311. 85,εHf(t)值为-7. 4~-6. 9,TDM2为1573~1529 Ma;锆石微量元素、Hf同位素及二阶模式年龄特征表明其形成于宋马- 哀牢山- 金沙江构造带弧火山活动。研究表明:宣威组下部凝灰岩为峨眉山大火成岩省后期酸性火山活动的产物,研究区峨眉山火山活动至少持续到了258. 9±0. 7 Ma。古特提斯弧火山作用至少于254. 9±0. 6 Ma就已启动。
宫相宽,陈丹玲,任云飞,罗芬红,谭俊,木热地力·买合苏提,李阔
2022, 96(6):2001-2020. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao. 2022252
摘要:河南西峡地区马山口岩体出露于北秦岭构造带秦岭岩群东段,岩石类型为片麻状花岗闪长岩。LA- ICP- MS锆石U- Pb定年结果表明,该岩体形成时代为929±7 Ma,是新元古代早期花岗质岩浆活动的产物。岩石的SiO2和Al2O3含量分别为65. 52%〖JP2〗~66. 91%和14. 63%~15. 41%,Na2O和K2O含量较高,分别为2. 82%~3. 08%和2. 14%~3. 10%,Na2O/K2O比值主体>1,富TFe2O3(5. 99%~7. 03%),高CaO (2. 78%~3. 72%)和MgO (1. 35%~1. 87%),Mg#值介于34. 4~38. 3之间,A/CNK值为1. 07~1. 14,属于过铝质钙碱性—高钾钙碱性岩石,显示I型花岗岩特征。岩石的Nb/Ta、Rb/Y和Nb/Y比值反映壳源岩石特征,低Sr (102×10-6~175×10-6),高Yb (2. 13×10-6~3. 67×10-6)和Y (27. 0×10-6~38. 6×10-6),〖JP〗可能是下地壳(变)基性岩石部分熔融的产物。岩石稀土总量中等(∑REE=180×10-6~229×10-6),相对富集轻稀土和大离子亲石元素Rb、Ba、Th等,亏损高场强元素Nb、Ta和Ti,具有火山弧花岗岩地球化学特征,形成于新元古代早期洋壳俯冲背景下的陆缘弧环境。
2022, 96(6):2021-2038. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022208
摘要:浙江雁荡山是东南沿海一座典型的晚中生代破火山,以发育丰富的白垩纪流纹质火山岩地貌为特色,主要包括火山岩相剖面和火山岩地貌两种类型地质遗迹。本次通过详细的野外地质调查、岩石学研究及遥感图像分析,进一步将其中火山岩相剖面划分为溢流相、基底涌流相、火山碎屑流相、空落相剖面地质遗迹四小类;火山岩地貌分为叠嶂、锐峰和岩洞地貌地质遗迹三小类,并综合分析了其分布规律与成因演化过程。研究表明这些地质遗迹的分布和演化明显受到火山构造与火山岩相的控制。另外,研究区显著发育3级夷平面,反映其至少经历过3期隆升- 剥蚀事件,是太平洋板块、菲律宾海板块与欧亚大陆板块相互作用的动力学过程及印度板块碰撞远程效应的综合影响结果,同时其也是研究流纹质火山岩地貌成因与演化过程的理想基地。
2022, 96(6):2039-2061. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021219
摘要:甲基卡稀有金属矿床是亚洲规模最大的伟晶岩型锂矿床,308号脉为其中出露面积最大的伟晶岩脉。308号脉具有完善的分带性:细粒白云母- 钠长石- 石英带(Ⅰ)、中粗粒钠长石- 石英- 微斜长石带(Ⅱ)、中粒电气石- 钠长石- 石英带(Ⅲ)、中粗粒锂辉石- 钠长石- 石英带(Ⅳ)和中细粒锂辉石- 钠长石- 石英带(Ⅴ),并且富含稀有金属矿物(如锂辉石、绿柱石、锡石和铌钽氧化物),因此是系统研究伟晶岩演化历史和成岩成矿机制的理想实验对象。308号脉的矿物学研究较为薄弱,其岩浆- 热液演化过程及该过程中熔- 流体性质的变化规律,以及稀有金属的富集过程和影响因素尚不清楚。本文选取该脉各结构带中的贯通性矿物云母、磷灰石,以及稀有金属矿物锂辉石和特征性矿物电气石,通过详细的电子探针工作,分析它们的产状、结构特征、化学组成及其变化,结果表明:① 308号脉边部Ⅰ带(高温结晶)中电气石的出现(~5%)反映伟晶岩初始熔体具有富B的特征(>2%);锂辉石在Ⅳ和Ⅴ带内的大量结晶说明初始熔体可能具有富Li的性质;主要含氟矿物电气石、磷灰石和云母类在岩石中的含量均较低,并且原生磷灰石具有相对偏低的F浓度(<3%),仅能形成于富F环境中的锂云母矿物也十分稀少,这些特征均表明308号脉初始熔体很可能具有较低的F含量;② 伟晶岩体系演化至Ⅴ带时发生流体出溶现象,自此进入岩浆- 热液过渡阶段,出溶流体可能具有富Cs和贫F的性质;③ 原生白云母和电气石化学成分的规律性变化说明308号脉的演化过程很可能不存在外来流体的加入;④ 308号伟晶岩的成岩和锂成矿过程主要受分异结晶作用支配,有限的出溶流体规模和伟晶岩分异演化程度(仅演化至岩浆- 热液过渡阶段,未充分进入热液阶段)对锂辉石的结晶和保存都起到了重要作用。
张晓旭,唐菊兴,林彬,何亮,邵锐,王勤,严刚,吴强,杜秋,扎西平措,代顺军
2022, 96(6):2062-2077. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021247
摘要:西藏马牧普铜多金属矿床是玉龙铜矿带南段的重要组成部分,最新勘查进展揭示其铜、金资源量均已达到中型规模,但理论研究工作仍十分薄弱。本文基于系统的镜下鉴定和电子探针分析,对马牧普铜多金属矿床矿物学进行详细研究,进而探究矿床成因。马牧普矿床主矿体为中—厚层板状的角砾岩型矿体,矿石类型以角砾状为主,局部矿体呈透镜状产于角岩中。矿区发育广泛的绿泥石化、角岩化、金云母化和弱绢云母化蚀变。电子探针分析结果表明,矿区内矽卡岩矿物中辉石主要为透辉石,云母主要为金云母,角闪石则以透闪石为主。马牧普矿床成矿阶段和矿物组合为:Ⅰ进变质阶段,矿物组合为透辉石- 石榴子石- 磁铁矿±白钨矿;Ⅱ退变质阶段,矿物组合为透闪石- 金云母±磁铁矿±绿泥石±绿帘石±白钨矿;Ⅲ硫化物阶段,矿物组合为黄铁矿- 黄铜矿±辉钼矿±磁黄铁矿±辉铋矿±方铅矿±闪锌矿±萤石±石英,为主成矿阶段;Ⅳ碳酸盐阶段,矿物组合为赤铁矿±萤石±方解石±石英±玉髓。矿物学特征表明,矽卡岩演化经历了岩浆期后高温—中低温演化的过程,随着温度的降低,镁质矽卡岩矿物从进变质阶段的透辉石转变为退变质阶段的金云母;矽卡岩形成过程中经历了早期相对较为氧化的环境到晚期相对较为还原环境的转变。矿区角砾岩层为原沉积地层中存在的白云质、钙质碳酸盐夹层,广泛的热液交代作用使得大部分碳酸盐呈角砾状。含矿岩浆热液流体沿着碳酸盐岩产状侵位并发生交代作用,使得金属矿物在角砾岩层中沉淀并富集成矿。
2022, 96(6):2078-2093. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022287
摘要:西湖凹陷是东海陆架盆地重要的富生烃凹陷之一,平湖组是主要烃源岩和油气富集层系。为了探讨平湖组沉积期构造背景、源区性质及古环境,本文对平湖组泥质岩地球化学特征进行了研究。地球化学分析结果表明,平湖组沉积期同时具有大陆岛弧和活动大陆边缘构造背景。平湖组泥质岩的物源区母岩主要由上地壳岩石演化而来,并通过对比周围隆起区母岩特征,认为西侧的海礁隆起为西湖凹陷西部斜坡区平湖组沉积期的主要物源区,母岩主要以上地壳的长英质火成岩为主,并受到少量来自幔源岩浆和上地壳古生界变质岩系的影响,母岩类型主要为花岗闪长岩和英安质凝灰岩,少量安山岩和变质岩。泥质岩CIA分析表明,平湖组泥质岩的母岩经历了中等—强烈的风化作用,结合Sr/Cu值分析,推断西湖凹陷在平湖组沉积期古气候较为温暖湿润。微量元素和古盐度分析结果以及对盆地古地貌特征分析表明,西湖凹陷平湖组沉积期自北向南沉积背景有明显的地区差异性,北部(A- 1)沉积水体为淡水,主要发育河控三角洲沉积体系,而中部(A- 2)和南部(B- 1)表现为淡水和半咸水交替演化的特征,主要发育受潮汐影响三角洲沉积体系。平湖组泥质岩主要形成于含氧环境中。
2022, 96(6):2094-2106. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022260
摘要:碳酸盐胶结物是川西坳陷须家河组四段砂岩中最常见的成岩矿物。应用激光微区取样碳、氧同位素测试方法,对研究区须四段砂岩中不同类型的碳酸盐胶结物的碳、氧同位素特征进行了精细分析,结合岩相学特征和流体包裹体分析,查明了不同类型碳酸盐胶结物的形成时间和成因机制。研究表明,研究区须四段砂岩中发育Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三期碳酸盐胶结物。第Ⅰ期方解石的δ13CPDB值为-0. 13‰~1. 53‰,δ18OPDB值为-9. 92‰~-6. 41‰;第Ⅱ期方解石的δ13CPDB值为-2. 44‰~1. 85‰,δ18OPDB值为-13. 97‰~-10. 06‰;第Ⅲ期方解石的δ13CPDB值为-5. 34‰~0. 75‰,δ18OPDB值为-16. 55‰~-14. 44‰,第Ⅲ期白云石的δ13CPDB值为-0. 97‰~-0. 81‰,δ18OPDB值为-13. 32‰~-12. 91‰。从早期到晚期,碳酸盐胶结物的碳、氧同位素均表现为逐渐变轻,说明其沉淀温度逐渐升高,受有机流体影响逐渐加深。第Ⅰ期碳酸盐胶结物形成于晚三叠世末,储层处于浅埋藏阶段,是从早期过饱和碱性孔隙流体中直接沉淀出来的,其“碳”源主要来自沉积水中溶解的CO32-。第Ⅱ期碳酸盐胶结物形成于早侏罗世,沉淀温度约45~70℃,其形成有少量有机流体的参与,有机轻“碳”、原始孔隙水中溶解的“碳”以及少量溶蚀作用释放出的重“碳”共同为该期碳酸盐胶结物提供“碳”源。第Ⅲ期碳酸盐胶结物形成于晚侏罗世,沉淀温度约100~140℃,其成因与有机酸性流体关系密切,有机成因的轻“碳”和部分由溶蚀作用释放的重“碳”是该期方解石的主要“碳”源;而该期白云石的沉淀受砂岩中碳酸盐岩岩屑溶蚀的控制更明显,由溶蚀作用产生的重“碳”是其主要“碳”源。
2022, 96(6):2107-2115. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021158
摘要:CH4和CO2是岩浆热液系统中的重要挥发组分,两者之间的转换机制是一个重要的科学问题,在碳循环和流体作用等诸多方面都具有重要意义。例如在成矿过程中,CH4和CO2的加入会改变成矿流体性质,CO2还能缓冲流体pH,对成矿元素的迁移和沉淀富集有重要影响。前人通过研究瑞士阿尔卑斯山中部石炭纪、二叠纪、三叠纪地层裂隙石英中的流体包裹体发现,在较高温度条件下,黑云母的绿泥石化能将CH4氧化生成CO2,然而缺少相关的实验地球化学证据。因此,本项研究选择黑云母作为氧化剂开展了CH4的氧化实验研究。通过对黑云母- 甲烷- 水体系、黑云母- 碳化铝- 水体系以及甲烷- 水体系的实验研究发现,证实了黑云母能够将CH4氧化为CO2,起始反应温度约150℃,远低于地质研究结果。对于黑云母- 甲烷- 水体系和甲烷- 水体系实验,采用熔融毛细硅管作为反应腔,而对于黑云母- 碳化铝- 水体系实验,则采用粗石英管作为反应腔。对反应后黑云母残片的能谱分析表明,变价元素Fe含量大量降低,表明黑云母中三价Fe作为氧化剂参与了反应。这一结果为地质系统中黑云母等铁锰暗色矿物在中低温条件下氧化CH4形成CO2提供了实验和理论支撑。而CH4向CO2的转变过程,将改变热液流体的性质,有利于富CO2成矿流体的形成,对金属矿床形成具有重要意义。
2022, 96(6):2116-2130. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022285
摘要:塔里木盆地轮探1井完钻井深8882 m,是目前亚洲最深井,钻揭震旦系,在寒武系白云岩储层中获得工业油气流,显示了超深层寒武系良好的勘探潜力,引起广泛关注。该井在下寒武统玉尔吐斯组(8607. 5~8688. 5 m)钻遇优质烃源岩层,是目前获取的全球最深的古生界烃源岩样品。本文对新鲜的钻孔岩屑样品,开展有机碳含量、主微量元素、生物标志化合物和干酪根碳同位素等测试分析,研究玉尔吐斯组烃源岩的地球化学成因。烃源岩有机碳含量在0. 14%~29. 8%(平均值为5. 65%,其中下段23 m优质烃源岩层TOC平均值为10. 48%),S1+S2含量在0. 17~29. 08 mg/g(平均值为4. 62 mg/g);Tmax分布在450~528℃,Ro在1. 4%~1. 7%,目前处于高—过成熟阶段。烃源岩干酪根碳同位素主要分布在-33. 84‰~-29. 02‰,均值-30. 55‰。生物标志化合物中姥植比相对较高,Pr/nC17和Ph/nC18关系指示海相偏还原的沉积环境;C27规则甾烷含量相对较高,表明生源以藻类为主。烃源岩中高度富集氧化还原敏感微量元素Mo、U、V等;微量元素比值V/Sc、MoEF/UEF值等指示该区震旦纪晚期就出现硫化水体并在玉尔吐斯组沉积早期持续增强。研究认为,轮探1井玉尔吐斯组下部的黑色页岩形成于硫化还原环境,是目前古生界异常高丰度的优质烃源岩,具有重要的勘探潜力。
2022, 96(6):2131-2142. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao. 2022254
摘要:海陆过渡相富有机质含气页岩是页岩气勘探的重要领域。利用地震、钻井、测井、分析测试等资料,选择重庆南川地区为研究对象,对我国南方四川盆地东南缘地区二叠统龙潭组页岩气勘探潜力系统评价。从沉积环境、岩性组合、有机地化、储层物性、含气性、矿物组成等页岩气成藏地质条件等方面入手,探讨了页岩气富集主控因素,优选了甜点区和甜点段。研究结果表明:① 南川地区龙潭组处于潟湖相,富有机质黑色泥页岩发育,累厚50~65 m,单层厚度26~32 m,埋深主体在1000~4000 m之间。② 地球化学指标适中,TOC含量2. 0%~3. 0%,Ro为2. 0%~2. 2%,有机质类型为Ⅲ~Ⅱ2型。③ 含气性较好,气测全烃一般3%~25. 5%,含气量1. 5~3. 5 m3/t。④ 硅质、碳酸盐矿物等脆性矿物含量较高,具有较大页岩气勘探潜力。⑤ 龙潭组页岩气富集高产具有相带控烃、保存控富、可压控产“三控”规律,即潟湖相影响泥页岩厚度及地化指标,控制页岩气富集烃源基础;保存条件影响地层压力和滞留气含量,控制页岩气富集的程度;可压裂性影响改造体积和缝网复杂程度,控制页岩气井产量。⑥ 初步建立了南川地区龙潭组页岩气甜点区目标评价方法和标准,优选出具有一定构造稳定区面积、页岩气成藏指标较好、埋深适中的阳春沟背斜、东胜背斜为Ⅰ类区。⑦ 建立了以TOC、孔隙度、含气量、脆性矿物含量四项主要参数为指标的储层综合评价指数(RCEI),优选出潭三段为页岩气勘探甜点段,潭三段上部为水平井最优穿层靶窗。
2022, 96(6):2143-2154. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022261
摘要:对于复杂构造带的古老- 深层页岩,烃类的生成过程可能是多阶段的。准确恢复页岩的成熟演化过程是研究页岩气富集机理的先决条件。本文依托雪峰山隆起北缘新钻探的地质调查井,恢复雪峰山北缘古生代以来的热历史,从热演化的角度讨论牛蹄塘组页岩的生烃潜力。元素分析显示,热液活动对牛蹄塘组黑色页岩有机质的富集产生了积极影响,特别是下部页岩热液指示指标异常高、显著的Ce负异常、Eu正异常和Y正异常,都证明了牛蹄塘组早期受热液作用的影响。古温标联合反演结果显示,雪峰山北缘自古生代以来先后经历了三次升温—降温过程。三次热演化高峰依次出现在晚奥陶世末期、中三叠世末期和早白垩世末期,所达到的最高温度依次降低。三次升温过程分别受到早古生代拉张作用和岩浆活动、晚古生代—早中生代快速沉降作用和早白垩世岩浆活动的控制。受沉积埋藏作用和早期热事件的影响,牛蹄塘组页岩在寒武纪—早志留世快速经历了生油高峰、原油裂解高峰等生烃关键时期,在晚奥陶世达到过成熟阶段。随后第一次的抬升剥蚀作用,破坏了页岩及上覆盖层的封闭性,形成有利于气体扩散的裂缝或断层通道,使得早期形成的烃类散失。
2022, 96(6):2155-2172. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022258
摘要:致密储层孔隙结构研究对于致密油气的勘探和开发具有重要意义,也是当前致密储层研究的热点。本文以准噶尔盆地三叠系百口泉组致密砾岩和鄂尔多斯盆地三叠系延长组致密砂岩为研究对象,重点开展二维大面积背散射扫描电镜成像技术(Maps)、高压压汞、微米CT和聚焦离子束扫描电镜技术(FIB- SEM)等分析测试,采用定性和定量相结合的方法对致密砾岩和致密砂岩孔隙结构特征进行表征和对比,并进一步揭示了两者的成因机制差异。研究结果表明:百口泉组致密砾岩较延长组致密砂岩储层物性好,前者孔隙度和渗透率平均为9. 29%和1. 65×10-3 μm2,后者孔隙度和渗透率平均为8. 85%和0. 39×10-3 μm2;百口泉组致密砾岩较延长组致密砂岩孔喉尺寸偏大、孔隙连通性较差及孔隙结构更为复杂,前者孔喉半径主要分布在0~200 nm和2~10 μm范围内,平均连通率60. 63%,平均孔喉配位数3. 0446,后者孔喉半径主要分布于0~4 μm范围内,平均连通率73. 60%,平均孔喉配位数2. 7832;差异化沉积作用和成岩作用是导致百口泉组致密砾岩和延长组致密砂岩孔隙结构特征差异的根本原因。
2022, 96(6):2173-2183. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022028
摘要:土壤碳库是陆地生态系统中最大的碳库,以往研究主要针对现代土壤碳库,而古土壤的碳库特征研究相对薄弱。本文以河北坝上高原小滦河流域古土壤为研究对象,通过光释光(OSL)年代学、元素地球化学、团聚体分析方法,研究了风成沙地稀疏草地单元和河湖残积灌草混合单元内古土壤碳库特征。结果表明:古土壤形成时代为5. 7~3. 3 ka的全新世温暖期,气候温暖湿润,雨水充足,发育以松和蒿属为主要建群种的针叶林-草原植被。碳库以有机碳(SOC)为主,平均有机碳密度为3. 85 kg/m2,有机碳库储量为153. 1×107 kg。河湖相沉积物微团聚体的含量较高,对古土壤层碳库的物理保护作用较强,碳库稳定性较高;风积相沉积物微团聚体含量相对较低,加速有机碳的分解,碳库稳定性较差。提出不同沉积单元的土地利用保护方式,减少土壤有机碳的分解流失,支撑当地碳达峰、碳中和工作推进。
2022, 96(6):2184-2194. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022051
摘要:了解不同区域表土植硅体组合特征及其对气候环境的响应过程,是利用植硅体指标恢复古植被和古气候的基础。本文通过对河北坝上地区103块表土植硅体的分析鉴定,共统计出棒型、尖型、帽型、鞍型、哑铃型、齿型、块状、扁平状、扇型、三棱柱型、锥骨状、导管型、弓型和特殊型14种植硅体类型,其中植硅体类型主要以棒型和尖型为主,而短细胞植硅体的含量较少。通过研究区相对暖湿区、暖干区、冷湿区和冷干区的表土植硅体组合特征对比发现,在相对较冷的区域棒型量含量较高,在相对较暖的区域扇型、扁平状和鞍型含量较高,在相对较湿的区域尖型含量较高,在相对暖湿的区域块状含量较高,在相对冷湿的区域齿型含量较高,这表明研究区表土植硅体组合特征对气候环境响应较为敏感。本研究成果可为重建坝上地区古植被和古气候提供基础资料。
2022, 96(6):2195-2205. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022001
摘要:麻米错盐湖位于西藏阿里地区改则县麻米乡,氯化锂资源量250万t,固体硼矿石资源量3686万t,是西藏大型锂硼矿之一。本研究采集麻米错盆地河水、泉水及湖水等27件样品,分析其总溶解性固体(TDS)、pH值及主要化学成分,通过数理统计分析、Piper阴阳离子三角图和Gibbs等方法对比研究表明,河水径流水化学类型为Ca·Na·MgHCO3·Cl型,河水支流水化学类型为CaHCO3、Ca·MgSO4·HCO3型;泉水化学类型为Mg·CaHCO3·SO4、Na·MgHCO3·Cl型;湖水水化学类型为NaCl。水化学离子组成主要受岩石风化和蒸发结晶作用控制,河水和泉水中主要离子来源于碳酸盐岩和硅酸盐岩风化。河水中主要离子含量介于雪山融水和泉水之间,且接近泉水含量,表明河水更多依靠泉水补给。盐湖中成矿物质来源于岩石风化和深部水岩反应。麻米错湖水正处于正均衡状态,水位持续上涨会对湖区生态和人民生活生产会产生一定影响,建议开展水位动态监测工作。
江彪,王登红,马玉波,蒲秀浪,刘建宏,樊新祥,赵吉昌,叶红刚,胡小春,陈晔,徐沛斌,范宗福
2022, 96(6):2206-2216. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022040
摘要:北山是我国西北重要的成矿带,该成矿带矿种丰富,矿床类型多样,矿床规模大,具有重要的经济价值和科学研究意义。本文在系统总结北山成矿带区域地质背景、主要金属矿床类型以及代表性矿床成矿地质特征的基础上,较为全面地综述了北山地区近年来找矿勘查的新成果。在矿种和矿床类型方面,提出铜、铁、金、铅锌等是有潜力的矿种及岩浆型、斑岩型、喷流- 沉积型、陆相火山- 次火山热液型等为优势矿床类型;在成矿时代上,提出除华力西期外,还应加强印支期、燕山期等成矿时代矿床的找矿工作;在找矿思路上,提出将找大型以上规模矿床、找高经济效益矿床作为北山地区找矿工作的重中之重,就矿找矿、攻深找盲是北山地区重要的找矿方向。
2022, 96(6):2217-2229. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022042
摘要:长期以来,盆地边缘是砂岩型铀矿找矿与勘探的主要区域。然而,近年在盆地内部也探明了多个铀矿床、矿化点,表明盆地内部同样具有良好的铀矿找矿前景。文章剖析了盆地内部砂岩型铀矿的矿床特征,并据此凝练出“大型中- 酸性火成岩隆起+隆起区翼部深大断裂”的关键控铀成矿要素。结合砂岩型铀矿成矿理论,设计了一套相适应的找矿方法组合。该找矿方法组合可分为2个步骤:① 勘探靶区初筛。根据区域重、磁、放射性、遥感等资料查明盆地内部基底起伏和埋深、识别岩性和划分断裂,将岩性为中- 酸性火成岩且发育断裂的隆起区圈定为潜在勘探靶区。结合含矿目的层产出特征、隆起区翼部坡度和隆起区面积等因素来初筛勘探靶区;② 勘探靶区优选。在初筛的勘探靶区深大断裂位置沿隆起区方向布置并实施钻探。通过对地下水“补- 径- 排”体系、含矿目的层供铀和聚铀能力以及氧化- 还原带发育情况等的评价来优选勘探靶区,为下一步铀矿勘探工作的布置与实施提供有益指导。该方法充分利用区域地球物理数据和公开可下载的资料,可极大地降低勘探成本。着眼于关键控铀成矿要素,优选相适应的地质、地球物理等方法,可有效提高盆地内部砂岩型铀矿找矿与勘探的效率。
李栋,胡克来,张燕,赖锦,王贵文,王松,张祥龙,马源,江程舟
2022, 96(6):2230-2239. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022223
摘要:鄂尔多斯盆地环西—彭阳地区长8段储层蕴含丰富油气资源,但储层非均质性强,孔隙结构复杂,且受异常低压、黏土矿物附加导电以及高束缚水饱和度影响,油水层分异差,测井响应特征差异不明显,流体性质识别难度大。本文通过岩芯薄片观察、常规测井等资料,对长8段储层四性关系等进行了研究,结果表明长8段岩性主要是中、细砂岩,平均孔隙度14. 68%,渗透率7. 13×10-3 μm2。在此基础上引入视地层水电阻率作为有效参数,建立RwaAC交会图版,该方法考虑了不同储层物性的差异对储层电性的影响,克服了储层孔隙结构复杂因素的影响,突出了含油气信息,能有效识别不同的流体类型,通过该方法实现了12口井70个层位流体性质测井判别,与试油资料验证良好。研究成果对于长8段储层测井评价和油气勘探开发具有指导意见。
2022, 96(6):2240-2250. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021269
摘要:我国高放废物地质处置库首选预选区位于甘肃北山南缘,区内分布有多条大型非活动断裂构造,这些断裂很可能成为未来放射性核素迁移的主要通道。断裂在向地表延伸过程中,受第四系覆盖等因素影响,造成关键构造部位隐伏地下而难以识别。本文以北山地区新场地段南部红旗山和前红泉断裂为研究对象,采用土壤中氡气测量方法,探讨了大型断裂构造中隐伏段落的识别及其指示的水文地质意义。结果表明:土壤中氡气测量对于识别北山南缘隐伏断裂具有很好的指示意义,是传统地质调查方法的一种重要补充;红旗山和前红泉断裂裂隙系统整体开启性均较差,裂隙系统不发育,影响范围较小,不具备形成较大规模储水空间的可能性。不同断裂带土壤氡浓度背景值差异较大,可根据土壤氡浓度累积频率分布图确定背景值;土壤氡浓度等值线分布图对判断隐伏断裂位置具有一定的指示作用。对于压剪性断裂而言,主断裂多沿氡气高异常与低异常边界分布或表现为氡气中等异常,而两侧的次级断裂表现为氡气高异常。
2022, 96(6):2251-2253. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022290
摘要:2020年以来,山东省自然资源厅针对淄博地区上石炭统本溪组铝质岩系中的关键战略性矿产进行了调查评价。施工钻孔发现金红石、锂、铌钽、镓等关键战略性矿产资源的富集现象,其中,以金红石相钛的富集程度最高,达到工业指标。该矿床类型应为古风化壳沉积型金红石型钛矿,金红石型钛矿在华北地区本溪组的发现属于首次。
2022, 96(6):202200699-202200699.
摘要:
2022, 96(6):202206098-202206098.
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
国际标准刊号 :ISSN 0001-5717
国内统一刊号 :CN 11-1951/P
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