北京密云元古宙常州沟组之下环斑花岗岩古风化壳岩石的发现及其碎屑锆石年龄

在北京密云地区,最近发现环斑花岗岩(脉)上发育有古风化壳,并被长城系常州沟组砂岩覆盖。风化壳物质的组成主要为来自环斑花岗岩的原地风化残留物和粗碎屑岩,采用SHRIMP和LA-ICP-MS方法,分别获得环斑花岗岩古风化壳碎屑岩的碎屑锆石U-Pb年龄值为(1682±20)Ma、(1708±6)Ma等,与相邻的密云环斑花岗岩年龄相同。这套古风化壳碎屑岩的存在和测年结果显示,长城系常州沟组的底界年龄应小于1682Ma。     

北京密云元古宙环斑花岗岩古风化壳及其与长城系常州沟组的关系

华北地区长城系在中国元古宙研究中占有相当重要的地位,其底界是目前划分古、中元古界的重要界线标志。长期以来,由于在靠近长城系底部缺少可定年的岩层或地质体,其底界年龄一直难以确定。近年来笔者在北京密云地区,发现了长城系常州沟组砂岩层直接覆盖在发育有古风化壳的环斑花岗岩(脉)之上。风化壳物质的组成主要为环斑花岗岩的原地风化岩石,以及向上过渡为貌似环斑花岗岩的粗碎屑岩。已获得古风化壳环斑花岗质碎屑岩的碎屑锆石U Pb年龄值为（1 682±20）Ma (SHRIMP) 和（1 708±56）Ma (LA ICP MS)等,与相邻的密云环斑花岗岩年龄相同。初步分析表明,密云环斑花岗岩及其同期岩脉在侵位之后,曾随着区域地壳抬升暴露出地表。经过一定时期的风化和部分剥蚀,在其表面形成残积物和接近原地堆积的环斑花岗质碎屑物质。从形成时间来看,这套岩石应属于“前常州沟期(组)”。它的存在和测年结果显示,长城系常州沟组的底界年龄应小于1 682 Ma,而不是以前划定的1 800 Ma。根据环斑花岗质沉积岩碎屑锆石以及已有的上覆地层相关年龄数据的分析,我们初步提出长城系底界年龄约为1 665~1 670 Ma。     

国际学术会议讯息

1994年10月11—16日将在我省召开“国际古风化作用及IGCP317学术讨论会”,除室内讨论外,野外考察修文小山坝、长冲,遵义苟江早石炭世古风化作用、古风化面及有关古风化壳铝土矿。参观黄果树,龙宫风景。IGCP317是前第四纪地球上风化作用记载及古风化面研究项目。这次学术讨论会重点是“古风化作用及有关古风化壳固体矿产、油气矿产”。希参加会议的同行们将写妥的英文摘要1000字以内,于1994年5月底前寄给会议     

浙江湖州黄芝山剖面长兴组顶部古剥蚀面的识别及其地质意义

通过浙江湖州黄芝山剖面的研究,发现其长兴组顶部存在清晰古风化壳残积物,本文描述了该古风化壳的沉积特征。精细的牙形石古生物地层学研究表明,该古风化壳代表的平行不整合面位于Clarkina meishanensis meishanensis带的底部,其层位相当于浙江煤山D剖面的25层底部,与二叠纪末生物集群灭绝主灭绝期层位基本一致。所以深入研究该古风化壳对探讨二叠纪末海平面变化和生物集群灭绝具有重要意义。     

燕山中段大红峪组火山岩的古风化特征

燕山中段 (主要是指北京市平谷县内 )大红峪组火山岩 ,在火山活动的间歇期 ,存在古风化现象。古风化使火山岩的成分、结构遭受改变 ,以致影响对岩石岩性的确定及同位素年龄的测定等。不同的地质环境 ,其风化情景不同。文中论述了火山岩的三种风化带及其不同的风化环境特征 ,并与现代风化带进行了对比。研究大红峪组的古风化现象 ,有利于更好地认识当时的地质环境。     

甘肃省岷县寨上地区古风化壳形成与成矿作用初探

文中探讨了寨上地区古风化壳形成机理和演化过程,认为在寨上矿区第三系地层以下存在古风化壳,寨上矿区王足路一带16、29、23号矿体头部的风化壳内的氧化铁帽型金矿为风化壳型金矿床（类红土型金矿）。     

碳酸盐岩古风化壳储集层(体)研究

根据多年来对鄂尔多斯地区和塔里木盆地有关油气田的研究成果和近年来的国内外相关资料,用“古风化壳储集层(体)”的观点系统详细地阐述了碳酸盐岩古风化壳储集层(体)的形成、岩相、岩溶、地球化学、储集性能、演化等特点。古风化壳具有岩溶分带性特点,是一个由表生成岩作用形成的特有的地质体,因而,不等同于不整合面和侵蚀面。典型的碳酸盐岩古风化壳储集层(体)可划分为4个带：破碎带、渗流带、混合带、潜流带,其演化与沉积旋回、海平面的振荡运动和局部构造运动有密切的关系。指出可以利用碳酸盐岩古风化壳储集层(体)测井曲线和地震勘探的响应来识别溶洞和裂缝;运用模糊数学方法对其进行分区、分带的评价,运用多学科和多种技术方法对其进行研究和预测。     

燕山中段大红峪组火山岩的古风化特征

燕山中段（主要是指北京市平谷县内）大红峪组火山岩,在火山活动的间歇期,存在古风化现象,古风化使火山岩的成分、结构遭受改变,以致影响对岩石岩性的确定及同位素年龄的测定等。不同的地质环境,其风化情景不同。文中论述了火山岩的三种风化带及其不同的风化环境特征,并与现代风化带进行对比,研究大红峪组的古风化现象,有利于更好地认识当时的地质环境。     

渤海湾盆地南北两侧奥陶系古风壳储层的不同发育模式

根据渤海湾盆地北缘河北唐山赵各庄及盆地南缘山东新泰汶南两奥陶系古风化壳剖面较系统的研究,表明赵各庄剖面属于“潜山型”古风化壳,顶部垂直渗流带和水平潜流带总厚近200 m,构成了古风化壳储层的主要层段;而南部汶南剖面则发育顺层“台地型”古风化壳,层间厚380余米的古岩溶带成为主要储层类型。认为构造作用强度、断裂发育、古地形、岩溶作用时间的差异是造成不同类型岩溶带的主要原因。两剖面古风化壳储层均以碳酸盐岩溶洞、溶孔和裂隙形成的复合储层类型为主。在储层预测上,“台地型”较“潜山型”更容易预测。建议渤海湾盆地进行奥陶系古风化壳岩性地层油气藏的勘探时,关注”潜山型”、“台地型”这两种不同类型的古风化壳储层。两种不同类型的古风化壳储层发育形式为渤海湾盆地奥陶系碳酸盐岩油气勘探提供了直观的对比模式。     

河北省奥陶纪马家沟组顶部古风化壳中三稀元素赋存状态及富集机制

河北省奥陶纪马家沟组与晚石炭世本溪组之间发育一套古风化壳层,岩性主要为铁质黏土岩、铝质黏土岩和铝土岩,剖面从顶到底具典型的“煤-铝-铁”结构。地球化学分析结果显示,冀东石岭和冀南同义岭古风化壳样品的轻稀土元素氧化物总质量分数分别达0.0893%和0.0717%,均超过了古风化壳型轻稀土矿边界品位,冀北煤窑山古风化壳样品的轻稀土元素总质量分数为0.0504%,也具明显富集特征。古风化壳中部分样品稀有元素Li含量也超过了伴生边界品位。通过元素逐级分离试验定量分析出古风化壳中的三稀元素主要以矿物相存在,再通过X射线衍射分析、电子探针分析进一步确定三稀元素主要以类质同象赋存于伊利石、高岭石等黏土矿物中,少量以化合态存在于独立的稀土矿物中。综合分析认为,古风化壳中三稀元素的矿化富集依次经历了风化壳形成阶段、铝质岩系形成阶段及沉积压实阶段的多阶段演化。     

A scale of dissolution for quartz and its implications for diagenetic processes in sandstones

During diagenesis quartz grains undergo selective dissolution, controlled in location by the surface energy characteristics of the individual grains. Experimental etching in HF of isolated quartz grains reproduces comparable textures to those of natural occurrences. Some experimental results illustrate the specific effects of surface textures on their initial dissolution rates, so demonstrating the control surface energy variation has over dissolution. A hierarchy of grain surface characteristics, according to surface energies, provides a useful guide to the relative rates of dissolution during decomposition.     

基于单轴压缩试验的不同风化程度花岗岩分形特征分析

风化花岗岩物理力学性质的弱化给工程稳定性带来很大影响,因此,研究不同风化程度花岗岩的破坏特性具有重要意义。利用河南五岳抽水蓄能电站库区采集的风化花岗岩,结合现场岩芯特征的定性描述及波速比定量评价指标,划分出了微、弱、强3种不同风化程度的花岗岩;对单轴压缩破坏后产生的碎屑进行质量和尺度的特征分析,在此基础上建立了碎屑分形维数值与波速比之间的对应关系,并利用MATLAB对花岗岩破坏后主破裂表面裂缝进行分形维数计算。结果表明：风化试样产生的碎屑以粗粒组为主,且随风化程度增强,粗粒组碎屑质量占比逐渐增大;强风化岩石碎屑长厚比分布范围小,块状碎屑占比低,破坏动力学特性不明显,其形状更单一,主要以板状为主;随着风化程度的降低,块状碎屑含量增多,岩石动力学破坏特征增强,碎屑分形维数随着表征风化程度波速比的增大而呈增大趋势;相较于碎屑质量、宽度和厚度,碎屑数量和长度是影响碎屑分形维数的主控因素,是反映不同风化程度花岗岩破碎分形特征的主要参量;强风化类组花岗岩表面裂缝分形随波速比变化不明显,而弱风化、微风化花岗岩的裂缝分形维数随波速比增大而呈显著增大趋势,说明其自相似程度更高,形状更复杂,而在裂缝形成过...     

香港风化花岗岩细观结构研究方法

应用光学显微镜和Qwin图像分析系统,对风化花岗岩的微观结构进行了定量分析,介绍了包括含量、粒度、方向孔隙度、形状系数、定向性等定量指标。根据分析的结果指出,香港地区九龙观塘花岗岩为中风化至强风化细粒花岗岩,石硖尾花岗岩为强风化粗中粒花岗岩。     

闽南-台湾浅滩陆架沉积砂中石英颗粒表面的微结构

石英颗粒表面微结构的研究是随着电子显微镜应用到地质学上而发展起来的。近年来利用扫描电镜观察石英颗粒表面形态特征及差异来研究沉积物物质来源、搬运方式和沉积环境已在我国开展起来。本文是在对闽南-台湾浅滩陆架的地形、沉积物粒度研究基础上,用JSM-50A扫描电镜观察、研究石英颗粒表面微结构时,发现调查海区的(中砂)沉积物中的石英颗粒具有各种微结构,反映特有的沉积环境。     

粤北金鸡岭丹霞群砂岩矿物表面结构初步研究

本文对丹霞群砂岩中的石英、长石、电气石、锆石４种碎屑矿物的表面结构特征作了初步研究，并与现代河流和海岸砂质沉积物中的同类矿物的表面结构特征进行类比。文章指出，由于成岩作用的影响，古代砂岩中的碎屑矿物比现代砂的同类矿物具有更为复杂的表面结构，原因在于成岩环境下，溶解、溶蚀和压溶作用对古代砂岩的矿物表面有更深刻的改造。     

淮北煤田南部新生界底部松散沉积物沉积特征及古地理意义

通过对淮北煤田市部新生界底部松散沉积的沉积特征研究，初步得出结论，位于同一煤田的宿县矿区和临涣矿区的沉积物结构和矿物成份特征差别较大，导致这一差别的主要原因是物源区与岩性的不同，以及古地理条件的差别．在临涣矿区，以石英、长石和少量碳酸盐矿物组合以及以锆石、电气石为主的重矿物组合，反映了来自于矿区北部的中性闪长岩岩体的风化。而以含大量灰岩砾石，和以石英、燧石为辅的碎屑组成则说明了宿县矿区东部、北部奥陶系地层和煤系地层本身遭受了强烈风化。沉积物的复杂结构特征和矿物成份特征反映了基岩地貌南低北高，源区遭受的强烈物理风化作用以及在短距离内快速搬运和多源沉积特征。     

Crystallographic control on the development of foam textures in quartz, plagioclase and analogue material

The shape, pattern and crystallographic orientation of grain boundaries represent important characteristics of crystalline material and contain information about its deformation and annealing history. The present study includes measurements of grain boundaries from experimentally annealed analogue material as well as natural foam texture of quartz and plagioclase. The main subject is the relation between the development of a foam texture and the crystallographic orientation of its grain boundaries and their geometry. (1) During annealing, grain sizes stabilize at certain values. On a statistical basis, these values can be applied as a geothermometer. (2) On the light-microscope scale, the grain boundaries in foam textures commonly consist of two or several planar facets. They are preferentially oriented along specific crystallographic planes, namely in relation to both neighbouring crystals; for quartz they tend to be rhombohedral. (3) Even highly misoriented facets and dihedral angles largely deviating from the 'equilibrium angle' of 120° may be stable over long periods of annealing. (4) Parts of single boundaries may migrate, whereas other parts are stationary during annealing. The results of the present study suggest that the anisotropy of surface energy has a considerable influence on the development of foam textures and that modelling of texture development should include the influence of the crystallographic orientation of grain boundaries.     

压实花岗岩风化土物理力学性状试验研究

吕梁山脉东麓花岗岩风化土的工程类型与我国南方以及日本、韩国等地的花岗岩风化土有较大差别。为了对吕梁山压实花岗岩风化土的物理力学性状有较全面认识,通过常规土工试验、X射线衍射试验、大固结试验、大三轴试验等方法,对其击实特性、承载特性、变形特性、剪胀特性、强度特性等进行了分析。结果表明：黏土掺量对花岗岩风化土的击实特性和承载特性影响较大,存在两个不同的黏土掺量界限值（约8%和4%）,分别使得试样密实状态和承载能力处于最优;试样不存在膨胀潜势,无膨胀性,为低压缩性材料;压实花岗岩风化土颗粒破碎的特点导致试样二次加载→卸载压缩曲线存在两次明显塑性变形增大的现象;剪切时由于试样内部颗粒历经压密→错动→翻越→破碎的过程,导致不同围压下试样表现出不同的剪胀性;剪切过程中由于颗粒破碎的存在,使得试样表现出强度非线性特点。     

珠峰地区晚石炭世冰海相杂砾岩石英颗粒表面结构

石英颗粒表面结构类型以及它们和形成环境间的对应关系,国外已有初步总结^[1,2,3]。对石英颗粒表面结构应用于历史环境分析,有着不同的意见^[4-6]。多数研究者认为,对于松散的或未固结的沉积物(主要为第四纪的)中的石英颗粒表面结构,具有显著的环境分析意义,而对于地质年代久远、早已半固结或固结成岩的则看法不一,有的则予以否定。因为,地质年代愈老,成岩作用(包括浅变质作用)影响也就愈大。但也有些情况表明^[7,8],虽已固结成岩,其物源区的搬运、沉积过程中产生的机械结构,仍然部分或大部分被保存下来,仍可以指示其环境。     

Application of cathodoluminescence to magmatic quartz in a tin granite – case study from the Schellerhau Granite Complex, Eastern Erzgebirge, Germany

A model of the cooling history of tin-bearing granitic magma forming the Schellerhau granites (Eastern Erzgebirge, Germany) is shown on the basis of quartz textures. Similar grain size, similar grain habit and correlatable growth textures of phenocrysts in different granite varieties give proof of a common crystallization history before the melts of the Schellerhau granite varieties were intruded. Four nucleation events occurred during crystallization in different crustal levels between about 20 and 1 km depth. The parental melt of the Schellerhau granites is interpreted to have contained<2.5 wt% H₂O originally. The water content of the melt during the subvolcanic intrusion stage amounted to more than 5 wt% and characterizes highly evolved residual melts that enable the formation of tin deposits. This study contributes to a better understanding of the development and behaviour of fractionated tin-bearing granitic melts, and links quartz cathodoluminescence (CL) with microanalytical studies. Received: 28 October 1998 / Accepted: 18 August 1999