
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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2023, 97(1):1-15. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022175
摘要:苏拉威西岛北部属于马鲁古海板块,其主体是北苏拉威西海沟俯冲带与帕卢- 科洛左旋走滑断裂所围限的岛北支和岛东支。大约 5 Ma前,苏拉群岛沿Sorong断层与苏拉威西岛东支碰撞,导致北苏拉威西海沟俯冲后撤,引起了岛北支顺时针旋转约20°~25°,同时,西侧的帕卢- 科洛断层发生了约4 cm/a的左旋走滑。本文利用综合地球物理方法,计算了该区三维温度、速度、黏性特征,认为:苏拉威西岛北部在左旋走滑、俯冲后撤过程中,地壳以脆性变形为主,但由于北苏拉威西海沟俯冲带在地壳内形成南向倾斜的软弱层,Moho面和地形“镜像”区域内形成脆、韧变形共存的组合。地幔变形为韧性变形,深度约100 km的上地幔低速流变层是地幔韧性变形的主控层位。在周边板块边界不断移动的动力学背景中,苏拉威西岛北部在地壳尺度以收缩- 伸展变形为主,在岩石圈尺度以旋转变形为主。
2023, 97(1):16-29. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022188
摘要:鲜水河- 小江左旋走滑断裂系是调节青藏高原东南部物质向东南挤出的大型边界断裂。云南巧家断裂作为小江断裂带北段,其晚第四纪走滑速率是认识川滇地块东部边界应变调节方式的关键。本文利用无人机航摄和地面激光扫描技术,获取了该断裂段穿过金沙江河谷区红路和蒙姑两处的高分辨率地形数据,恢复出断层错动T2和T3两期阶地陡坎上缘的左旋位错量分别为120±5~128±1 m和193±1~202±1 m。根据T3中次生碳酸盐的AMS- 14C法测年结果,结合已有的类似阶地年龄数据,并经气候曲线校正后认为,区域上T2和T3被废弃应分别发生在冰后期和末次盛冰期末期,时间为8. 5~11. 2 ka BP和18. 6~21. 4 ka BP。据此估算,小江断裂带巧家段的晚第四纪平均走滑速率为10~13 mm/a。进一步统计分析小江断裂带的晚第四纪走滑速率,发现巧家至宜良以北的段落,总体保持着10~15 mm/a的高走滑速率。但从宜良向南,断裂走滑速率出现了分段递减的特征,至建水以南快速减小到中- 北段的近十分之一。小江断裂带中- 北段的高走滑速率以及向南的分段式递减现象,反映在宜良以北,小江断裂带的走滑剪切作用是调节川滇地块向东南旋转- 挤出运动的主要方式,但向南伴随变形分解作用,调节方式转变为了伸展、旋转和逆冲等多种方式共存的复杂形式。因此,进一步精细化定量限定川滇地块东部边界断裂的应变分解作用,是深入认识青藏高原物质挤出方式及其机制的关键。
2023, 97(1):30-51. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022146
摘要:本文对海南岛广泛出露的中- 酸性花岗质岩体和中—高级变质岩开展了系统的岩石学、年代学、地球化学及Lu- Hf同位素研究,识别出270~259 Ma和242 Ma两期岩浆事件和251~248 Ma变?湿采钊凼录?70~259 Ma岩浆岩包括花岗(石英)闪长岩和含石榴子石花岗岩。花岗(石英)闪长岩为准铝质I型花岗岩,锆石εHf(t)值变化较大,Mg#和CaO/Na2O比值较高,Rb/Sr比值较低,起源于玄武质下地壳,并存在少量幔源岩浆的混入;含石榴子石花岗岩为典型的强过铝质S型花岗岩,锆石εHf(t)值为负,CaO/Na2O比值较高,源岩主要为壳源贫黏土的碎屑岩。它们均富集LREEs(轻稀土元素)和LILEs(大离子亲石元素),明显亏损HFSEs(高场强元素),显示出与洋壳俯冲相关的岛弧岩浆岩的地球化学特征,形成于大陆弧背景下。251~248 Ma变质- 深熔事件与区域上广泛分布的壳源S型花岗岩和韧性剪切变形同期,推测为一期弧- 陆碰撞造山事件。242 Ma花岗岩为A2型花岗岩,具正的锆石εHf(t)值,其源岩为新生的玄武质下地壳物质,标志造山已进入伸展垮塌阶段。海南岛在二叠纪末期到三叠纪初期完成了由洋壳俯冲向弧- 陆碰撞造山的转换,该时期构造演化主要受古特提斯构造域控制。
2023, 97(1):52-68. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022132
摘要:扬子克拉通北缘中元古代—新元古代地质构造演化一直是地学界研究的热点。本文报道了大别造山带红安地块康家湾混杂岩中榴闪岩岩块和含石榴子石白云钠长片岩基质中锆石U- Pb年龄和Hf同位素组成。结果表明,康家湾混杂岩中榴闪岩岩块的原岩形成时间为1064±10 Ma,且经历了183±3 Ma的流体作用过程;中元古代锆石Hf同位素组成(εHf(t)=4. 7~12. 3)接近当时的亏损地幔值,指示榴闪岩原岩(玄武质岩石)可能来自亏损的地幔源区部分熔融作用;混杂基质中碎屑锆石年龄谱可大致分为2576 Ma、2065~1698 Ma、1071~560 Ma和254~156 Ma四组,暗示其物源可能主要来自于近源的秦岭- 大别造山带前寒武纪基底;基质中最年轻的岩浆锆石年龄为~240 Ma,表明康家湾混杂岩的最终就位时间可能在晚三叠世到早侏罗世之间。综合秦岭- 大别造山带新元古代构造演化过程,本研究认为大别造山带红安地块与扬子克拉通庙湾蛇绿岩、神农架弧等共同构成了一套中元古代末期—新元古代早期岛弧增生造山体系,从而支持扬子克拉通可能由一系列微陆块逐渐拼合而成。
2023, 97(1):69-81. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022225
摘要:锂是我国关键矿产和高新产业发展的战略性资源之一。贵州铝土矿资源丰富,含铝岩系分布广,勘查发现铝土矿(岩)中伴生大量的锂资源。研究认为,全省含铝岩系中Li含量高,变化范围大(0. 55×10-6~2725. 03×10-6),平面上Li含量总体呈北东(务正道成矿区)、南西(修文- 清镇成矿区)高,中间(播州- 瓮安成矿区)低的分布态势;剖面上Li主要富集在矿系上部的致密状铝土岩(矿)中,Li含量一般>500×10-6,矿系中土状铝土矿(岩)Li含量一般<30×10-6;气候温湿、风化及淋滤作用强的陆相湖泊沉积环境,有利于高岭石为主的黏土矿物形成及Li+与Al3+ 、Mg2+、Fe 3+、Fe2+发生类质同象,或被吸附进入黏土矿物层间构造同迁移同富集,Li与Al2O3含量呈正相关关系;成岩成矿后的次生改造阶段,古地磁测量及CIA显示为炎热潮湿的氧化环境,随着风化作用及脱硅富铝作用增强,大量Li、SiO2流失,呈现Li与Al2O3含量呈负相关、与SiO2含量呈正相关关系,Li的富集与其地球化学性质、古沉积环境及后生改造作用密切相关;Li主要来源于高背景的下伏地层,与铝土矿成矿母岩一致,部分还可能来源于上覆富Li地层;含铝岩系中Li富集特征显示,锂具有较好的找矿潜力。
2023, 97(1):82-108. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022168
摘要:碱性岩型铌- 稀土矿床是重要的铌- 稀土矿资源类型。河南省方城县大庄铌- 稀土矿位于华北克拉通南缘,是近年来新发现的一例赋存于霞石正长岩中的,具有中型规模的碱性岩型矿床。大庄矿区内共圈定17个NW—SE向带状展布的,呈囊状、不规则状、透镜状产出的铌- 稀土矿体。铌- 稀土矿石主要赋存于角闪霞石正长岩和黑云母正长岩中。矿石矿物主要为烧绿石、氟碳铈镧矿、褐钇铌矿和富铌榍石等。矿石的结构主要有斑状结构、他形粒状结构、半自形粒状结构、包含结构、交代结构、共生结构、伟晶结构等。矿石构造分为块状、脉状和片麻状构造等。热液蚀变包括萤石化、绢云母化、绿帘石化和绿泥石化等。碱性岩样品具有低SiO2、富碱、高铝的特征,稀土元素总量较高,轻重稀土分异明显,具有明显的负Eu异常,富集Nb、Ta、Th、U、Zr、Hf等高场强元素,明显亏损Ba、Sr、P、Ti等元素。碱性岩全岩(87Sr/86Sr)i= 0. 68158~0. 71090,εNd(t)=―1. 11~―0. 37,两阶段模式年龄(tDM2)为1601~1540 Ma,(206Pb/204Pb)i= 16. 018~17. 502、(207Pb/204Pb)i= 15. 358~15. 489、(208Pb/204Pb)i= 36. 684~40. 340。地球化学特征显示方城地区碱性岩的岩石类型为A型岩套A1亚型,岩浆演化主要受分离结晶控制,其原始岩浆形成于富金云母的地幔源区。总体上看,华北克拉通南缘大庄铌- 稀土矿成矿主体受岩浆结晶分异控制,Nb、REE在岩浆结晶晚期大量富集,后期热液活动对铌- 稀土成矿有一定的制约作用。方城地区碱性岩形成于板内拉张的构造背景,推测是Rodinia超大陆裂解的响应。
2023, 97(1):109-123. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022199
摘要:岩浆液态不混溶形成的浆液过渡态熔体是与高度分异花岗岩有关的钨锡多金属成矿流体的重要形式。湘南地区与钨锡多金属成矿有关的浆液过渡态熔体有两种类型,一种富钠富挥发分,以芙蓉矿田矿化蚀变碱长花岗岩中的钠长石电气石石英囊为代表;另一种富钾富挥发分,以界牌岭矿床矿化蚀变花岗斑岩中的锂白云母萤石囊(团块)为代表。两种浆液过渡态熔体可形成于同一矿床,为同期岩浆活动产物,成分上K2O与Na2O负相关,表明它们具有密切的时空和成因联系,熔体- 流体包裹体发育,为高度分异的花岗质岩浆液态不混溶产物。两种浆液过渡态熔体富含成矿物质,与成矿关系密切,湘南地区多数钨锡多金属矿床的云英岩型、构造蚀变带型、钾化花岗岩型钨锡多金属成矿可能与富钾富挥发分的浆液过渡态熔体有关,钠化花岗岩型铌钽矿化与富钠富挥发分的浆液过渡态熔体有关。
2023, 97(1):124-132. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao. 2023010
摘要:目前矽卡岩矿床的研究对象主要集中在成矿岩体和矽卡岩矿物,相对而言,控制矽卡岩矿床形成的另一个重要端员围岩的研究则明显薄弱。已有研究表明,不同深度围岩岩石力学性质决定了围岩在外力作用下发生形变的方式及规模,但仅限于定性研究,定量围岩力学性质研究及其对成矿作用制约则尚未开展。本文以长江中下游成矿带典型矽卡岩型钨矿床——龙角山矿床为研究对象,通过三轴压缩试验系统测定了不同赋矿深度围岩地层和成矿岩体的力学性质,探讨了不同深度围岩的力学行为及其对成矿作用的影响。灰岩的弹性模量E随深度增加呈现先降低再增加后降低的趋势,灰岩的三轴相对强度S随着深度增加呈现先增加后降低趋势。灰岩的硬化模量H和跌落模量M随深度的变化呈现非线性趋势,而花岗岩的弹性模量E、三轴相对强度S、硬化模量H和跌落模量M均呈现随深度增加而增加的趋势。灰岩的两类峰前塑性指标随深度的变化呈现先降低再增加后降低的趋势,可知地应力和矿物组分对灰岩的塑性特征影响存在博弈作用。不同深度的灰岩峰后塑性指标随深度的变化迥异,其中B resStress和B resStrain具有反向协同性,整体显示了灰岩具有脆性特征。岩浆热液对围岩的作用强度远大于围岩的强度范围,即灰岩的力学性质的改变是成矿过程中必须考虑的因素,围岩对矽卡岩型矿床成矿作用影响的不容忽视。
李国欣,王建功,张永庶,李翔,高妍芳,孙秀建,张世铭,刘合,鲜成钢
2023, 97(1):133-149. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022305
摘要:为明确柴达木盆地西部地区新生界微生物碳酸盐岩微观结构及主要造岩矿物的成因机理,本文利用岩芯观察、薄片分析、扫描电镜及电子探针分析等实验测试方法,对南翼山地区上油砂山组微生物碳酸盐岩微观结构、矿物特征差异性及矿化作用开展研究。分析认为南翼山地区上油砂山组发育厚层泥晶碳酸盐岩,单层厚度3~5 m;局部发育薄层微生物碳酸盐岩,单层厚度以30~50 cm为主,单层最大厚度2 m。微生物碳酸盐岩类型以凝块石为主、局部发育叠层石,二者混合共生,通过扫描电镜在微生物碳酸盐岩中发现了大量钙化的细胞外聚合物(EPS)组构与少量微生物化石,为湖相微生物碳酸盐岩的形成提供了生物学证据。研究结果表明:① 微生物碳酸盐岩主要矿物类型为方解石,微观组构复杂、类型多样,包括球粒、团粒、菱面体以及片状结构等。球粒粒径分布范围50~80 nm。团粒由若干纳米级球粒聚合黏结形成,粒径为几微米至几十微米。片状方解石往往大小不等、形态各异,粒径通常为1~10 μm。② 发现大量钙化EPS组构及疑似微体化石,包括球状、杆状及丝状体。杆状体微生物化石直径约0. 4 μm,长0. 5~1 μm。丝状体微生物化石直径约0. 3~0. 5 μm,长1~2 μm。③ 方解石矿物的形成主要以有机矿化作用(或微生物诱导矿化作用)为主、生物矿化作用次之,其中,球粒方解石主要为有机矿化作用控制(或微生物诱导)形成。杆状和丝状体化石保持了微生物的形貌特征,分析认为可能由生物矿化作用控制形成。④ 凝块石中的球粒、卵球袋及团块的形成,可能由微生物膜及其所封闭的微生物菌落钙化形成,分析认为此类矿物可能与有机矿化作用具有相关性。
2023, 97(1):150-167. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022240
摘要:近年在四川盆地开江- 梁平海槽周缘下三叠统飞仙关组的勘探开发中,已发现普光、七里北、龙门等气田,获探明储量6316×10 8 m 3,展现出较大勘探潜力,其中储集层段主要为鲕滩相白云岩储层。为探讨该区域白云石化作用及其对储层发育的控制,本文以薄片观察及连井剖面对比等手段为基础,结合阴极发光、微区原位主微量元素、锶同位素及流体包裹体分析,对研究区白云石的类型、分布、形成机制及白云岩储层的孔隙演化进行了讨论。川东大竹—开江地区飞仙关组二段岩石类型主要有泥晶灰岩、颗粒灰岩及白云岩;白云岩主要包括残余颗粒白云岩和晶粒白云岩,过渡岩类如云质颗粒灰岩同样较为常见,而颗粒灰岩和白云岩的发育及分布主要受沉积相带控制。在飞一段沉积晚期—飞二段沉积早期,研究区西南部沙坪场构造一带为开阔台地沉积,鲕粒滩呈点状分布且白云石化程度相对较弱;随着飞二段沉积中晚期鲕粒滩向海槽方向的进积作用,形成滩后或滩间的局限环境,双家坝- 龙门构造一带鲕粒滩白云石化作用增强,形成了分布范围广、厚度大的白云岩发育区。区内白云石在阴极射线下为暗红光—不发光,为同生—准同生期高盐度卤水渗透回流交代下的产物。云化流体主要为飞仙关组同期海水,部分形成于相对低能环境的白云岩云化流体是海水与大气淡水的混合流体,但仍以海水为主且不是白云石化流体的主要来源。Mg 2+主要由飞二段沉积早期鲕粒滩的垂向加积作用形成的滩后灰质潟湖以及飞二段沉积中—晚期鲕粒滩加积及进积作用所形成的膏质潟湖和云质潟湖等局限环境提供。研究区飞仙关组二段储集岩中主要的储集空间为粒间孔、铸模孔及晶间孔等孔隙,裂缝不发育。结合成岩及孔隙演化序列以及流体包裹体的分析认为,孔隙发育与白云岩分布有较好的一致性,白云石一定程度上增加了储集岩的抗压实性,其晶间孔为烃类的充注提供了储集空间,因此白云石化作用为储层的发育提供了良好的基础。该地区飞二段储集岩中识别出液态烃及天然气充注,说明至少存在两期油气成藏,而孔隙发育与油气充注同样具有较好的耦合关系。
2023, 97(1):168-178. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022283
摘要:鄂尔多斯盆地深层发育长城纪裂陷槽,但相关的圈闭类型和成藏条件不清。近期,在盆地北部杭锦旗地区发现了长城系砂岩潜山气藏,揭示该领域具有较好的勘探前景。通过最新的三维地震和钻井资料综合分析,结合区域构造演化阶段和典型气藏解剖,本次研究针对中元古界潜山圈闭的分布、类型及天然气成藏模式展开。结果表明:① 研究区长城纪发育三个NW向裂陷槽,其中的独贵、蒋家梁裂陷槽受基底断裂反转活动影响,隆升剥蚀,形成低幅度的潜山隆起带;② 残丘、隐丘及断丘型圈闭沿潜山隆起带呈带状分布,其中断丘型圈闭的闭合幅度最高;③ 潜山圈闭的成藏模式可分“上生下储”、“源储侧接”及“源外运移”等三种类型;④ 天然气藏分布受四个因素控制,其中烃源岩分布制约潜山气藏的分布范围;圈闭类型控制气藏规模与富集程度;断- 缝发育程度控制储层物性及含气性;而侧向输导控制源外圈闭的成藏效率。因此,邻近煤系烃源岩的断丘型、残丘型圈闭将是研究区中元古界潜山勘探的首要目标。
施辉,李宗星,彭博,孙玉琦,张浩,杨元元,胡俊杰,方欣欣,魏小洁
2023, 97(1):179-196. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022231
摘要:柴达木盆地北缘东段欧南凹陷上石炭统克鲁克组海陆交互混积型储层中获得良好油气发现,但该层段内烃源岩海陆混合型生物有机质组分及类型、生烃差异性等基础性问题的认识尚不清楚。选择尕海南山南坡柏树沟剖面克鲁克组烃源岩开展有机地球化学、XRD、岩石薄片、SEM等分析测试,研究了岩性及组分、丰度质量及类型、可溶有机质族组分及生烃母质等,结果表明:克鲁克组烃源岩残余有机质丰度总体较高,原始生烃能力强,处于高成熟演化阶段,残留腐殖型(Ⅲ型)为主的干酪根,可溶有机质主要来源于海洋低等水生生物有机质母质(Ⅱ型),反映出海陆两相混源生物有机质的特征,海相有机质在前次生烃过程中对生烃量的贡献相对高于陆源生物。大量放射虫等浮游硅质生物是克鲁克组烃源岩海相有机质的主要组分,是海相干酪根的主力生烃物质;晚石炭世,欧南凹陷南部古陆和北部海槽分别向凹陷提供陆相高等植物和海洋低等水生生物或富硅上升流,海相有机质的富集与硅质生物活动直接相关。该研究认识为探索石炭系有机质富集机制和优质烃源岩分布规律提供了参考依据,也对区域性油气勘探部署具有指导意义。
2023, 97(1):197-209. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022230
摘要:鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段(长7段)中—低熟(Ro<10%)页岩面积占该段页岩总面积的90%左右,中—低熟页岩油/油页岩资源丰富,原位转化作为实现其工业开采的有效途径日益受到各方的关注。生烃转化率和活化能是影响页岩原位转化和开采潜力的关键因素,前人研究表明研究区长7段页岩生烃活化能分布特征存在较大的差别,但其分布规律及其控制因素尚不清楚,尤其是有机质丰度、成熟度等对页岩生烃特征和动力学过程的控制作用及其成因机制尚不明确,这必将制约研究区页岩原位转化条件和资源潜力的评价。本次研究选取了长7段成熟度相近、不同有机质丰度的5块页岩样品以及有机质丰度相近、不同成熟度的5块页岩样品,通过开放热模拟实验确定了样品的生烃动力学参数,讨论了有机质丰度和成熟度对长7段页岩动力学特征的影响。根据烃源岩生烃过程的时间- 温度补偿原理,将实验室条件下获得的动力学参数外推至页岩原位转化条件下,分析了有机质丰度和成熟度对长7段页岩原位转化温度区间的影响。结果表明,在成熟度相近的情况下,受有机质中藻类体等腐泥组的富集程度影响,烃源岩的生烃活化能随有机质丰度的增大而增大;在有机质丰度相近的情况下,受有机质中富氢组分含量的影响,烃源岩的生烃活化能随有机质成熟度的增大而增大。在页岩原位转化条件下,随页岩有机质丰度和成熟度的增加,页岩原位转化对应的主要生烃期温度升高,达到主生烃期所需的加热时间增长;相近成熟度页岩样品的成烃潜力随有机质丰度的增大而增大;相近有机质丰度页岩样品的成烃潜力随有机质成熟度的增大而降低。
2023, 97(1):210-220. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022222
摘要:页岩气的扩散和渗流是页岩气富集过程中非常重要的地质作用,在地层条件下页岩气以扩散和渗流形式在微—纳米孔隙网络中进行传输。本文以四川盆地焦石坝地区龙马溪组页岩气藏为研究对象,基于克努森数与气体吸附机理,明确了页岩气扩散和渗流的主要类型;进一步结合气体微观分子动力学模拟,明确了剖面上不同页岩气扩散和渗流类型的临界条件;基于达西公式与菲克公式基本物理定义,建立了扩散系数与渗透率的关系,结合焦石坝地区龙马溪组页岩不同孔径下孔隙体积权重,查明了页岩全孔径视测渗透率的分布特征。研究表明,页岩气在地下主要存在三种扩散与两种渗流形式,包括吸附气表面扩散、克努森扩散、菲克扩散、滑脱渗流和达西渗流,现今焦石坝地区 5 种扩散和渗流类型临界孔径依次为 1.2nm 、 1.6nm 、 25.0nm 、 225.0nm ,不同扩散和渗流形式对应的孔隙体积占比依次为15.3% 、 5.6% 、 60.7% 、 6.4% 、 12.0% ;宏孔主要提供了气体渗流空间、微孔与中孔主要提供了气体扩散空间,渗流传输能力约为扩散传输能力的 106倍。
2023, 97(1):221-237. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022017
摘要:盆地潜凸起岩溶热储地热田是我国主要供暖用热储之一,具有分布面积广、水温高、水量大等特点,是北方清洁供暖的重要可再生热源。本文以菏泽潜凸起岩溶热储地热田为例,通过地质构造、岩溶发育特征、同位素和水文地球化学特征、地温场空间分布规律、地热水动力场的系统分析,揭示地热田岩溶地热水补给源、运移途径和富集机理:地热水来源于东北部梁山、东部嘉祥一带基岩山区大气降水入渗补给,主要循环富集于层间岩溶与断裂破碎带复合处。根据地温场空间分布特征揭示的热源及其传递和聚集特征,提出了四元聚热机制,一元是大地热流毯状传导聚热、二元是凸起区高热导率分流聚热、三元是导热断裂或岩体接触带带状对流聚热、四元是地下水运移传导- 对流聚热。在热储富集和聚热成因机理研究基础上,构建了基于水源、热源及深部岩溶发育特征的地热田成因机理模型,揭示了地热能富集规律。
2023, 97(1):238-249. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022007
摘要:石城地热带蕴藏着丰富的地热资源,从水文地球化学角度系统研究其地热水演化机理,对支撑地热带盲区靶区优选和隐伏型地热水的发掘,对推动地热资源的可持续规模化开发利用具有重要意义。本文在充分分析石城地热带地热地质条件的基础上,根据地热水与冷水水化学分析结果,采用Piper三线图、溶质间相关分析、地球化学温标法等手段,对地热水化学特征、矿物元素来源、热储温度与埋藏条件、浅层冷水的混合机制等进行了讨论分析。结果表明,石城地热带所有地热田同属一个地热系统,大气降水在北东部牙梳山中低山区自然入渗补给,深部循环获取幔源大地热流的供热,并与营上岩体富钾花岗岩充分水- 岩作用富集K+、SiO2等矿物元素,遇石城断裂阻水后转向南西侧向径流和浅部排泄。地热水水质由HCO3- Ca型向SO4- Na型、SO4·HCO3- Na·Ca型、HCO3- Na·Ca型转化,这种分带性是受深部地热水径流距离、浅部冷水混合比例、上涌途经地层与矿体特征等联合控制的结果。
2023, 97(1):250-261. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022030
摘要:地层水化学特征及流体成因的分析对油气成藏的研究具有重要意义,对库车坳陷克拉苏构造带的地层水化学特征及流体成因的研究有助于油气藏的勘探开发。塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带构造特征复杂,地层水化学特征及流体系统缺乏系统研究。为了明确克拉苏构造带地层水化学特征及其流体系统,对地层水的溶解性总固体(TDS)、离子比例系数及压力分布特征进行了分析。研究结果表明:克拉苏构造带地层水以高TDS的卤水为主(平均值为15492 g/L),按照苏林分类主要为CaCl2型,按照舒卡列夫分类为Cl- Na型和Cl- Na·Ca型,为典型的沉积埋藏水。地层水的脱硫系数较低(平均值小于12)、变质系数较高(平均值大于6),表明地层的封闭性较好,地层水经历了较强的水岩反应。参照地层压力场、岩性特征及地层水特征,将库车凹陷克拉苏构造带划分为第四系—新近系、古近系、白垩系、侏罗系及下伏地层四套流体系统。结合研究区岩性组成、构造演化特征及地层水化学特征分析,明确了白垩系巴什基奇克组地层水的成因为白垩系原始沉积水与侏罗系烃源岩生烃时排出的有机物转化流体、沉积水及古近系膏盐层高盐度流体的混合。
2023, 97(1):262-277. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022058
摘要:铜与锡具有不同的地球化学性质,然而铜锡共生或复合成矿现象在世界主要铜、锡成矿带中比较常见,如中国的右江、南岭(湘南)、大兴安岭南段(内蒙东部)、葡萄牙伊比利亚、秘鲁安第斯、英格兰德文郡、德国厄尔士山、日本西南、俄罗斯远东、加拿大新不伦瑞克等成矿带均为铜锡复合矿床的集中产区。铜锡复合矿床主要为岩浆热液矿床,以矽卡岩型、脉状矿床为主,兼有火山热液沉积型、斑岩型及云英岩型等。铜矿体的主要矿石矿物为黄铜矿,兼有斑铜矿、黝铜矿、辉铜矿等;锡矿体的主要矿石矿物为锡石,兼有黝锡矿。铜锡复合矿床的成矿物质来源(尤其是铜、锡成矿元素的来源是否具有一致性)尚有不少争议,锡普遍被认为是岩浆来源,而铜的来源具有多样性。成矿流体演化过程中的氧化还原环境的改变及流体的混合是导致铜锡复合成矿的主要原因。目前对于铜锡复合成矿的研究,主要是从矿床的年代学、单矿物(黄铜矿、锡石)微量元素及传统同位素地球化学、流体包裹体等方面入手,但对厘定铜锡复合成矿过程的作用有限。铜锡复合矿床的成因及勘查模型的建立具有重要的理论价值及现实意义。本文提出未来研究可以从多种非传统稳定同位素(例如Cu、Sn、W、Zn同位素)的联合示踪探索、成矿贯通矿物(如白钨矿、闪锌矿、石榴子石、电气石、磷灰石等)的原位地球化学特征精细对比分析、流体包裹体以及低温热年代学的差异深度成矿与隆升剥蚀研究等方向入手,精确厘定铜锡复合的成矿物质来源、流体演化过程以及找矿勘查方向。
2023, 97(1):278-290. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022003
摘要:榍石富含U和Th,是(U- Th)/He定年的理想矿物之一。本文以Fish Canyon Tuff榍石为例,开展了榍石He扩散行为和榍石(U- Th)/He定年实验方法研究。榍石分步加热扩散实验结果表明He扩散系数ln(D/a2)与温度倒数呈负相关,与期望的热活化扩散过程一致。测试Fish Canyon Tuff榍石(U- Th)/He年龄分布在283~246 Ma之间,平均值为267±12 Ma (1σ),Th/U分布在46~55之间,平均值为52±02,在误差范围内与国际上已出版数据一致,表明建立的榍石(U- Th)/He定年实验方法可靠。本次测试15粒榍石碎片外表层(~20 μm)存在不同程度的磨蚀(即不完整晶体),且榍石表层磨蚀厚度随着等效半径的增加而增大。榍石碎片(U- Th)/He年龄介于完整晶体(U- Th)/He年龄和真实(U- Th)/He年龄之间,且随着榍石等效半径及表层磨蚀厚度(<20 μm)的增大,(U- Th)/He年龄更接近真实年龄,这表明榍石(U- Th)/He年龄不确定度与等效半径大小和表层磨蚀厚度有关。
鲁岳鑫,张必敏,刘汉粮,迟清华,窦备,刘福田,王强,谢明君,呼延钰莹
2023, 97(1):291-305. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022020
摘要:花岗伟晶岩型锂矿是锂资源的重要矿产类型,目前随着勘查程度的提高,发现地表出露的伟晶岩型锂矿资源的几率越来越小,下一步的勘查重点应放到找寻隐伏型锂矿资源。近年来,深穿透地球化学勘查手段在隐伏矿勘查中发挥了重要作用。其中土壤微细粒分离测量技术能有效探测深部异常信息,已在多种景观覆盖区进行了试验,并取得了显著的效果。本文以四川甲基卡X03号隐伏锂矿脉为研究对象,利用土壤微细粒分离测量技术,开展深穿透地球化学勘查技术对隐伏锂矿脉探测的试验研究,并分析了成矿及伴生元素组合特征,结果表明:Li、Be、Rb、Cs、Sn、Nb、Ta、Bi、Pb、U等元素具有较好的相关性,富集程度高,异常明显,异常峰值显著;其中,Li- Be- Bi- Cs- Rb- Pb- U元素组合与研究区X03号矿脉成矿元素组合具有良好的耦合性;利用土壤微细粒分离测量技术取得的元素高异常范围与已知隐伏矿体具有较好的对应关系,可以将上述元素作为该区域寻找锂矿的指示元素。以上结果证实了深穿透地球化学勘查技术能有效指示深部隐伏锂矿体,可以将深穿透地球化学勘查技术应用于西部高寒山区景观覆盖区地球化学找矿勘查中。
2023, 97(1):202301095-202301095.
摘要:
2023, 97(1):202301096-202301096.
摘要:
2023, 97(1):202301097-202301097.
摘要:

创刊于1922年, 月刊
主编 :杨经绥
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主办单位 :中国地质学会
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