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唐烽 , 尹崇玉 , 高林志 , 刘鹏举 , 王自强 , 陈寿铭
2009, 55(3):305-317.
摘要:华北克拉通东部是中国晚前寒武纪地层出露最为完整、连续的地区,特别是华北克拉通东缘连续出露了新元古代自老至新的全部地层,是对比和衔接中国南、北方晚前寒武纪地层的关键地区。在该地区所发现和建立的宏体化石群——“龙凤山生物群”、“辽南生物群”和“淮南生物群”可能是新元古代“南华大冰期”前后较为独特的生物群落,其中相当部分可能归属于多细胞后生动物和多细胞藻类,是地球早期生命景观的重要代表。因此,对这些新元古代早期生物群的研究将可能揭示比陡山沱期更早的多细胞后生动植物的演化面貌,在演化生物学上意义重大。近年来,在地调项目的资助下,开展了华北克拉通东部地区的新元古代年代地层及生物地层的研究。本文综合现有资料,详细记述了华北克拉通东部(燕山地区和辽南、徐淮地区)含宏体化石的新元古代地层及其宏体化石特征、组合面貌和生物地层序列。同时,依据宏体化石记录,探讨了中国新元古代地层的对比问题。
2009, 55(3):318-328.
摘要:太行山南段平顺杂岩体是一套主要由早、晚两期岩体组成,早期侵入岩以橄榄辉长辉绿岩为主,晚期侵入岩主要为闪长岩—二长闪长岩,二者接触部位为晚期暗色不等粒闪长岩。早期侵入岩中有大量橄榄石、辉石以及角闪石捕掳晶出现,相对晚期侵入岩含捕掳晶较少,但偶尔可以见到斜长石成分和结构不平衡现象。早、晚两期侵入岩体具有相似的地球化学特点:低硅高镁;轻稀土富集而重稀土亏损,并显示轻微Eu正异常;富集大离子亲石元素(如Sr、Ba、K)和亏损高场强元素(如Nb、Ta、Ti);富集放射性成因Pb[n(206Pb)/n(204Pb)=17741~18474,n(207Pb)/n(204Pb)=15429~15612]。岩石学和地球化学特征表明这套早晚两期岩体是同源的,起源于EM部分熔融并底侵到下地壳,所带的高热流引起古老下地壳(特别是TTG)的部分熔融,形成花岗质岩浆,然后形成混合岩浆,再经过分离结晶作用形成了平顺地区杂岩体。
2009, 55(3):329-334.
摘要:塔里木盆地是青藏高原周边稳定的克拉通陆块,在印度板块与欧亚板块碰撞过程中一直保持稳定,盆地内部没有发生强烈的变形,其地壳热状态也同样保持稳定,地温梯度没有明显的变化,以热力学为基础的岩石圈热学厚度约为250km左右,该厚度是热稳态岩石圈的厚度。而最新的地震热学方法的研究成果表明塔里木盆地的岩石圈厚度仅为150km左右,这表明塔里木盆地岩石圈的热结构可能并不是处于稳态状态,其底部正在或已经发生了减薄。本文利用构造热演化方法对塔里木岩石圈减薄的热演化过程进行了定量分析,探讨了塔里木盆地岩石圈减薄可能的三种机制:印度板块与欧亚板块碰撞后青藏高原岩石圈底部的软流圈较塔里木盆地岩石圈底部的软流圈的温度要高,青藏高原的软流圈地幔向塔里木盆地岩石圈底部侵入形成的热扰动使得塔里木盆地岩石圈底部的温度升高;塔里木岩石圈与其下流动的软流圈的摩擦剪切生热导致其岩石圈地幔底部温度升高,使得岩石圈底部发生热侵蚀,从而使得与软流圈接触的岩石圈地幔不断地加入到软流圈地幔;在塔里木盆地岩石圈的下部,青藏高原的岩石圈在该处发生了拆沉,从而诱发的软流圈地幔对流,上升的软流圈地幔流使得岩石圈地幔的温度升高而熔融,成为软流圈地幔。
2009, 55(3):335-346.
摘要:祁连山泥盆系包括中—下泥盆统老君山组和上泥盆统沙流水组。老君山组广泛分布在古祁连山的山前和山间盆地,主要为冲积扇粗碎屑沉积。碎屑岩中的碎屑组分和地球化学特征直接反映物源区和沉积盆地的构造环境。民乐二道沟口老君山组的碎屑岩化学组分特征指标为:K2O/Na2O值为0.13~8.13,Al2O3/ SiO2值为0.15~0.28,LREE/HREE值为3.49~8.71,Eu/Eu*值为0.63~0.91,(Gd/Yb)N值为1.13~1.56,化学蚀变常数(CIA)为50~87。各项化学参数分布范围较广泛,结合多种物源判别图分析可以知道:该套碎屑物质主要来自南侧造山带并接受了盆地北侧的大陆区碎屑来源,具有前陆盆地的二元物源特征;早—中泥盆世北祁连处于前陆盆地晚期磨拉石阶段。
2009, 55(3):347-354.
摘要:本文在总结华南地区中生代主要金属矿床出现的三个阶段,即晚三叠世(230~210 Ma)、晚侏罗世(170~150 Ma)和早—中白垩世(134~80 Ma,集中在110~80 Ma)的基础上,通过成矿环境和成矿年龄的分析研究,基于前人的工作基础,对不同阶段典型的矿床组合建立或补充完善了4个矿床模型。包括170~160 Ma中侏罗世斑岩—矽卡岩型铜矿模型,160~150 Ma晚侏罗世与花岗岩有关的钨锡矿床模型,白垩纪浅成低温热液型铜金银矿床模型及白垩纪锡钨多金属矿床模型。上述矿床模型的建立将有助于在华南地区和类似的地质环境中开展找矿评价和勘查。
2009, 55(3):355-360.
摘要:钛铁矿和钛磁铁矿是火成岩中最常见的副矿物,查明钇(Y)及Ti/Y值与铁钛氧化物的分离结晶/堆积作用的关系对于利用微量元素来探讨岩石成因具有重要的科学意义。峨眉山大火成岩省中的溢流玄武岩及与其具有成因联系的层状岩体均有不同含量的钛磁铁矿或钛铁矿,本文通过对其TiO2含量与FeO*(FeO*为全铁含量,FeO*=FeO+09Fe2O3)、Y与Ti/Y的相关性研究,发现与前人的实验成果并不完全一致,在TiO2含量较低时(TiO2<7%),Y在铁钛氧化物中具有一定的相容性,而在大量铁钛氧化物存在时(TiO2>7%),则表现为不相容性。但是岩石中存在一定量的铁钛氧化物时,其Ti/Y值则随TiO2含量的增高而增高,所以该比值不能反映源区的特征。在铁钛氧化物含量较低或基本不含时,Ti/Y值则与TiO2的含量无关,可能对源区具有指示意义。
薛伟 , 薛春纪 , CHI Guoxiang , 涂其军 , 康明 , 高亚龙
2009, 55(3):361-369.
摘要:许多中—新生代盆地沉积充填中铀矿化显著,有机质丰富,铀矿与有机能源同盆共存,铀矿化与有机质内在关联备受关注。鄂尔多斯盆地东北缘东胜—准格尔旗地区侏罗系直罗组下部铀矿化砂岩平均铀含量(128.4×10-6)高出含铀泥岩2个数量级,铀富集成矿以砂岩为主岩并伴随显著的方解石化、高岭石化等低温热液蚀变;铀矿化岩层富有机质,其氯仿沥青“A”中非烃和沥青质占优势,饱和烃/芳香烃比值多大于1,Ⅱ型有机质为主。铀矿化砂岩的有机碳平均丰度(0.47%)比含铀泥岩低1个数量级,前者铀含量与有机质丰度呈负相关,有机质的氯仿沥青“A”含量0.0056%~0.0341%、A/C比值为0.79%~32.34%,处在成熟阶段;而后者铀含量与有机质丰度呈正相关,有机质的氯仿沥青“A”含量0.0049%~0.4937%、A/C比值为0.12%~17.78%,处在未成熟阶段。砂岩中铀富集成矿明显经历了伴随有机质氧化、成熟和分解的晚成岩—后生期含铀热液过程,而泥岩中的铀主要是同生—早成岩阶段粘土有机吸附沉积的。铀矿化砂岩中热液蚀变方解石的δ13CVPDB =-2.7‰~-14.0‰,δ18OVSMOW =18.4‰~20.0‰;热液蚀变高岭石的δ18OVSMOW= 12.6‰~13.8‰,δD(水)VSMOW=-116‰~-133‰,与高岭石平衡流体的δ18O(水)VSMOW =1.8‰~6.1‰,指示含铀成矿热液中CO2主要是有机质氧化脱羟基产物,水来自经过富含有机质地层循环演化了的盆地流体。研究区盆地流体中铀元素在砂岩层内流动和沉淀成矿与地层中有机质的氧化分解相伴发生。
2009, 55(3):370-374.
摘要:通过对闪锌矿铷锶同位素等时线形成机制的讨论,若为同源、同期、待测同位素封闭的体系,因混合形成的直线为等时线具有定年意义,但若非同源、非同期或非封闭的体系亦可因混合形成直线,但该直线为无年代学意义的混合线。作为铷锶同位素定年矿物,闪锌矿可能仅充当“容器”的角色,因此利用闪锌矿进行定年时,必须进行细致的物相研究。闪锌矿中的碳酸盐、硅酸盐等矿物微粒可能对铷锶定年产生极大的影响,如不能对其进行成因鉴别或配合其他同位素定年方法加以系统研究,闪锌矿铷锶法直线拟合结果很难反映成矿时间。
2009, 55(3):375-384.
摘要:天津CQJ4钻孔磁性地层研究结果表明,该孔第四系底界(258Ma)位于340m处,中更新世底界, 即B/M界线位于74m处。微体生物分析显示该孔岩芯记录了三个海侵层,分别位于42~120m、164~302m和5655~5800m,与渤海湾西岸其他钻孔对比,这三期海侵对应于“第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ海侵层”。古地磁研究表明布容极性期内该孔记录了4次极性漂移,分别对应于Blake(120~110ka)、Jamaica(215~205ka)、Calabrian Ridge 1(325~315ka)和Calabrian Ridge 2(525~515ka)。结合钻孔岩芯磁性参数与深海氧同位素的对比,推测这三个海侵层的年龄分别为120~70ka、240~180ka和500ka左右,可以与中国东部沿海地区的“第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ海侵层”相对应。这一对比方案与目前较普遍接受的沿海平原晚更新世以来三期大海侵的认识,在层位对比上明显冲突,但“晚更新世以来三期大海侵”之说,尚难以解释晚更新世底界与中更新世底界(B/M界线)过近的问题。
2009, 55(3):385-394.
摘要:安徽绩溪伏岭岩体位于安徽省南部、黄山花岗岩体的东部。伏岭岩体裂变径迹(AFT)热年代分布于51±5~68±7 Ma之间,围限径迹长度为11.9~12.9μm。岩体形成之后,所在山系经历了速率波动较大的隆升过程,至55 Ma期间为一加速隆升过程,到55 Ma时速度达到最大的73 mm/ka;随后速度减缓,54 Ma左右时的平均抬升速率为60 mm/ka;54~51 Ma间又是一个快速加速隆升时期,到51 Ma时,速度达到70 mm/ka。研究区具有三个主要的冷却剥露阶段:130~116 Ma左右,冷却速率约为1.34℃/Ma;70~60 Ma左右,进入第二个较为快速冷却阶段,冷却速率约为25℃/Ma;在7~8 Ma左右发生突然加剧冷却事件,持续至今,速率达到8℃/km。总体来说,伏岭岩体经历了速率逐渐增加的冷却过程。由于黄山山体与伏岭岩体在大地构造位置、岩性特征及侵入时间上具有很大的相似性,二者的隆升时代、速率以及抬升剥蚀量是大致相当的。
陆黄生 , 秦黎明 , 刘军 , 胡瑛 , 方朝合 , 杨永才 , 张枝焕
2009, 55(3):395-405.
摘要:通过对苏北盆地溱潼凹陷不同构造带部分具代表性油藏原油的饱和烃、芳烃生物标志物和吡咯类含氮化合物分布特征的分析,结合油区构造研究和油源对比成果,讨论了研究区油气的运移方向与运聚模式。结果表明,研究区不同构造带原油中吡咯类含氮化合物分馏效应存在差别,处于断阶带南侧的成熟原油运移效应明显,来源于其西北侧的俞垛次凹始新统阜宁组二段烃源岩;断阶带北侧的原油运移分馏效应较差,推测其主要来源于北侧的储家楼次凹阜宁组二段烃源岩,以短距离侧向运移为主;内斜坡带原油主要来自于储家楼深凹阜宁组二段烃源岩,沿其构造带上倾方向自西南到东北方向,含氮化合物分馏效应明显;坡垒带与外斜坡带阜宁组三段原油成熟度偏低,吡咯类含氮化合物浓度较高,原油自东北向西南方向以短距离运移为主,主要来自于深凹的低熟烃源岩。不同构造带的油气成藏模式也不一致,断阶带为阶梯状断块油气聚集模式,内斜坡带与坡垒带主要分布受断层控制的断块—岩性油藏,外斜坡带为反向正断层垒块控油模式。
杨经绥 , 吴才来 , 夏林圻 , 樊祺诚 , 徐义刚 , 徐夕生
2009, 55(3):406-419.
摘要:文中简要列举了近年在火成岩领域的研究进展及今后发展方向,主要涉及7个方面内容:①新元古代末期大陆裂谷火山作用与Rodinia超级联合大陆裂解;②中亚石炭纪—早二叠世大规模裂谷火山事件的深部地球动力学背景及其与古特提斯裂解和晚古生代中亚大规模成矿事件的关系;③中—新生代东亚火山作用与岩石圈巨量减薄;④新生代印度—亚洲大陆碰撞与高原隆升的火山作用响应;⑤大火成岩省和地幔柱;⑥花岗岩与地球动力学环境;⑦铁镁—超铁镁岩与蛇绿岩。提出在下一个10年里,需要继续开展岩浆成因和演变、岩浆作用和构造环境的关系,变质岩石的P—T—t轨迹,以及变质作用、岩浆作用和大地构造的关系等方面的研究;需要研究更深层次的地壳和上地幔,以了解岩浆形成和运移的过程;海洋钻探有可能取得深部地壳或上地幔的样品,大陆钻探将钻到10 km及更深;将使用地震层析来描述地壳和上地幔的结构,确定俯冲带或地幔柱的位置,以及部分熔融的分布面积,等等。此外,分析和测试等方面的高新技术的开发和运用,以及实验岩石学的发展都对岩石学领域的发展起到至关重要的作用。
2009, 55(3):420-427.
摘要:研究探讨沉积物中钒、钼、铊和镓的生物地球化学行为对揭示海洋环境演变机制有重要的科学意义,基于此考虑,本文系统分析总结了近年来海洋沉积物中V、Mo、Tl和Ga的地球化学特征以及与环境关系的研究进展,以期对深入开展环境敏感微量元素的海洋生物地球化学有所裨益。结果表明,由于受人为输入的影响,近海沉积物中V、Mo、Tl和Ga含量高于远海,河口高于近海;在表层沉积物中,细颗粒沉积物中V、Mo、Tl和Ga含量高于粗颗粒中的,且其含量与物源、有机质含量等沉积环境因素密切相关;在垂直分布上,随沉积物深度的增加,V、Mo、Tl和Ga含量趋于降低,表明近几十年来,随人为影响的加剧,海洋作为地球上物质的汇获得了比以前更多的V、Mo、Tl和Ga。由此可见,在水平方向上,海洋沉积物中V、Mo、Tl和Ga的丰度可表明输入物源的特性,而在柱状样中的垂直分布,则能够表征历史年代上V、Mo、Tl和Ga沉积量的差异。由于沉积物中V、Mo、Tl和Ga的性质比较稳定,它们在一定程度上可以揭示和表征海洋环境演变的讯息,追溯海洋环境演变的历史以及预测将来的发展趋向。
2009, 55(3):428-434.
摘要:在系统分析华北克拉通南部地区现今地温场数据的基础上,对该区现今地温场特征进行了系统的研究,对其控制因素及其油气地质意义进行了探讨。该区现今地温梯度平均为2.69℃/100 m,大地热流平均为5654 mW/m2,地温场特征表现为北高南低,东高西低,与中国东部热盆、西部冷盆相比,华北克拉通南部地区属于一种过渡类型。现今地温场主要受岩石圈厚度、构造特征和地下水活动的影响。华北克拉通南部不同地区热演化过程及其结果不同,开封坳陷、周口坳陷中部局部凹陷带现今地温场代表了该区最高的热演化状态并影响着古生界烃源岩成烃。其他地区现今地温则小于古地温,古地温决定了这些区域古生界烃源岩成烃。
2009, 55(3):435-443.
摘要:秦岭造山带勉略(勉县—略阳)缝合带北侧的金池院和张家坝岩体的磁组构特征显示,其平均磁化率Km低于1000μSI,校正磁化率各向异性度PJ小于11,为流动磁组构特征。磁化率椭球体形态参数T反映两岩体总体分别以挤压和拉伸应变为主,而又明显观察到两岩体边部近平行于岩体边界、内部相对混乱的磁面理分布特征。这些磁组构特征反映了岩体形成时勉略缝合带闭合的NNE—SSW向挤压作用仍然存在,但相对主造山期已较弱,其磁组构主要形成于岩体侵位时的侧向挤压作用。本文认为,金池院与张家坝岩体形成于印支期勉略缝合带闭合之后的后碰撞环境,是后造山过程由挤压向伸展体制转化时期的产物。
2009, 55(3):444-448.
摘要:通过对鄂尔多斯盆地姬塬油田上三叠统延长组长4+5油藏的精细描述,指出微裂缝对提高储层渗流能力、提高超低渗透油藏开发效果具有十分重要的意义。研究表明,鄂尔多斯盆地姬塬油田上三叠统延长组长4+5油藏微裂缝线密度为7.86条/cm,微裂缝开度为3.70μm,微裂缝间距为1.2723mm,微裂缝孔隙度为0.29%,微裂缝渗透率为332×10-3μm2。微裂缝孔隙度是基质孔隙度的2.74%,微裂缝渗透率是基质渗透率的12.15倍。微裂缝分布的差异性和不均一性是造成研究区超低渗透致密储层中有相对高渗透层的主要原因。微裂缝发育及展布状况是沉积微相带及基底断裂基础上成岩过程中多期古构造应力场与现今构造应力场共同作用的结果。在油气勘探中以寻找有利的沉积相—成岩相—微裂缝带为勘探目标,会加大勘探成功率。
2009, 55(3):449-456.
摘要:数字矿床模型是指将传统的地质学语言描述的矿床特征,转化成计算机可以识别的数字和符号,并加入人工智能的推理规则和知识,使之具备矿床自动推理和勘查辅助决策的功能。本项研究是在基于前人的工作基础上,结合国内外数字矿床模型的先进理论和经验进行了系统的实现。本文论述了铜矿床数字化的方法原理以及在系统实现时的关键性技术问题。系统知识库和规则库的建立是在多位铜矿专家的协助下完成的,专家对一系列先验概率等相关参数进行赋值,并用统计学方法下进行了处理。铜矿专家系统中知识库和规则库的保存和管理使用了数据库开发技术,采用数据挖掘作为知识发现的新手段。系统使用产生式规则,采用主观贝叶斯方法为推理的总体算法,搜索策略采用广度优先向前搜索的策略;在地质证据的输入方面不只提供与铜矿类型直接相关的证据,同时系统也提供了更为充分的地质证据,使推理的过程更加可靠和合理,同时地质词典功能的加入方便用户对相关地质术语进行查询和检索。系统不仅能实现单一成因的矿床进行推理,也能对复合矿床类型进行推理。
主编 :杨文采
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