多元统计分析在地质学中的应用——以惠州凹陷M层物源分析为例

以29口钻孔的重矿物百分含量数据来分析样本,通过Q型聚类分析、因子分析方法恢复不同物源体系的发育范围及其母岩类型,并以不同物源体系的边界范围为限定条件,结合ZTR指数及其等值线图,对珠江口盆地惠州凹陷M层物源特征进行了系统的研究。研究结果表明：研究区发育3大物源沉积区,分别为东北-北部物源沉积区、西北物源沉积区和东南物源沉积区,且各区重矿物组合特征明显,主次物源分明,整体表现为母岩类型复杂的特征。东北-北部沉积物主要母岩为酸性岩浆岩,次要母岩为变质岩和沉积岩,西北沉积物主要母岩为中性及基性岩浆岩,次要母岩为酸性岩浆岩和变质岩,东南沉积物主要母岩为中性及基性岩浆岩,次要母岩为变质岩。东北-北部物源区和西北物源区为远源沉积的产物,而东南物源区为近源沉积的产物。东北-北部物源区沉积物来自北方和东北方向,而西北物源区和东南物源区沉积物分别来自西北方向和东南方向。     

重矿物聚类分析在物源分析及地层对比中的应用：以东海陆架盆地西…

通过对重矿物进行Ｒ型、Ｑ型聚类分析，结合沉积学及砂岩矿物成分的研究，认为西湖凹陷平湖区第三系沉积物陆源区母岩类型共３类。其中由重矿物组合反映的母岩包括变质岩和火成岩共２类５型。在平面分布上，平湖地区南、北母岩类型有差别：南部以中性、中酸性火成岩为主，而北部即有各类变质岩又肿基性，酸性火成岩；在纵向演化上，南北也存在较大的差异，表现填过程中由于物源变化而反映的不同类型重矿物组合的交替变化。     

孔雀河斜坡东南部中上奥陶统物源研究新认识

通过对塔里木盆地孔雀河斜坡东南部地区中晚奥陶系砂岩中重矿物分析研究,表明库鲁克塔格露头样品稳定重矿物为锆石-电气石-石榴石-磁铁矿-赤褐铁矿组合,孔雀1井样品稳定重矿物为锆石-石榴石-电气石-白钛石组合,二者有些差异,但分析结果反映了同样的母岩性质.研究区内沉积岩母岩主要来自于酸性、中基性岩浆岩和部分变质岩,为混源产物.结合对地震剖面的分析,认为研究区物源来自南(阿尔金造山带)和北(库鲁克塔格隆起)两部.根据稳定重矿物ZTR指数判断,南、北两个方向而来的沉积物在孔雀1井附近交汇,并沿各自路线运移、沉积.     

准噶尔盆地三台和北三台地区中三叠统克拉玛依组物源分析

通过对砂岩碎屑组分组成特征、重矿物组合及其稳定系数、重矿物ZTR指数以及地震剖面等方面资料的分析,认为研究区克拉玛依组为东部和北部两大物源所控制且离物源较近.三台地区的物源在其东部,母岩类型以中性、基性岩浆岩为主;而北三台地区的物源在其北部,母岩类型以中性、基性岩浆岩和变质岩为主.     

重矿物聚类分析在物源分析及地层对比中的应用——以东海陆架盆地西湖凹陷平湖地区为例

摘要：通过对重矿物进行Ｒ型、Ｑ型聚类分析,结合沉积学及砂岩矿物成分的研究,认为西湖凹陷平湖区第三系沉积物陆源区母岩类型共３类。其中由重矿物组合反映的母岩包括变质岩和火成岩共２类５型。在平面分布上,平湖地区南、北母岩类型有差别：南部以中性、中酸性火成岩为主,而北部既有各类变质岩又有中基性、酸性火成岩;在纵向演化上,南北也存在较大的差异,表现为充填过程中由于物源变化而反映的不同类型重矿物组合的交替变化。第三系沉积充填过程中物源供应总体方向由西而东,可进一步分为南部古渔山凸起和中北部古海礁凸起物源区。反映物源区或母岩性质变化的Ｑ型聚类分析,作为地层划分与对比的一种辅助方法在实际工作中具有一定的使用价值。     

鄂尔多斯盆地中西部延长组长6油层组物源分析

根据砂岩颗粒类型及特征、石英阴极发光、重矿物组合、砂体展布方向以及岩相古地理格局,对鄂尔多斯盆地中西部上三叠统延长组长6油组进行了物源分析。分析结果表明,酸性岩浆岩和中低级变质岩、浅海相碎屑岩及碳酸盐岩为研究区延长组主要的母岩类型,东北、西北、西部、西南和南部为5个主要的物源方向,且东北和西南影响范围最大;形成了东北安边三角洲沉积体系、西北盐定三角洲沉积体系、西部环县三角洲沉积体系、演武三角洲沉积体系、西南镇原辫状河三角洲沉积体系和南部固城-合水浊积扇沉积体系。     

陇东地区上三叠统延长组早中期物源分析与沉积体系

利用轻重矿物组合特征、古水流方向、砂岩岩石学特征、水下分流河道砂体空间展布及沉积构造特征等,对鄂尔多斯盆地陇东地区上三叠统延长组长8-长6油层组母岩类型、物源方向以及沉积体系进行研究。古流向参数表明,延长组沉积时期,沉积物从盆地边部向中心搬运。根据轻重矿物组合划分出3个主要物源方向,即西、西南和东北方向。此外,根据古流向判断有南部的次要物源。母岩是盆地周缘的前寒武系石英岩、中基性、中酸性火山岩、变质岩和古生界的浅变质岩、碳酸盐岩和砂砾岩。陇东地区上三叠统延长组长8-长6油层组沉积体系划分为:北东向吴旗-华池三角洲沉积体系和西部环县扇三角洲沉积体系,西南部镇原-泾川辫状河三角洲沉积体系和南部合水-固城川浊积扇沉积体系。在沉积体系划分的基础上,详细阐述了不同沉积体系的岩石学特征、砂体形态和沉积构造及各沉积体系的演化过程。      

莺歌海盆地东北部邻区7条主要入海河流重砂矿物特征及其地质意义

海南岛西部（琼西）是莺歌海盆地东北部的主要物质来源之一。本文对琼西7条主要河流入海口的现代河砂进行了重矿物含量、重矿物组合以及相关特征指数等分析,发现其重矿物含量、磨圆度、组合以及相关重矿物指数从北到南明显不同,反映出碎屑物质搬运距离和源区岩性也明显不同。北部珠碧江重矿物以钛铁矿、电气石、锆石、绿帘石和透闪石为主,磨圆度较差,反映物源主要为近距离的酸性至基性-超基性岩浆岩和变质岩;昌化江重矿物以钛铁矿、磁铁矿、锆石和榍石为主,磨圆比较好,物源可能主要为远距离的酸性和基性岩浆岩;中部北黎河和通天河重矿物以钛铁矿、电气石、锆石、石榴石和透闪石为主,基本没有磨圆,物源主要来自近源区,为未经远距离搬运的变质岩、酸性岩浆岩和基性火山岩;感恩河重矿物以磨圆度差的锆石、钛铁矿、榍石、电气石和褐铁矿等稳定-极稳定重矿物为主,反映源区主要为近距离搬运的岩浆岩;南部望楼河和宁远河重矿物以钛铁矿、磁铁矿、褐铁矿和绿帘石等稳定-不稳定矿物为主,反映的母岩主要为酸性岩浆岩、变质岩和中-基性岩浆岩。这些主要河流入海口的重矿物特征存在明显差异,这与其发源地、流经区域以及流经区域所发育的岩石类型相一致。通过研究琼西地区从北到南不同流域的重矿物组合体系,有助于开展莺歌海盆地源汇对比分析,建立不同区域油气储层碎屑物质来源的识别标志,对该盆地天然气储层物源识别具有重要的地质意义。     

琼东南盆地崖城13-1气田渐新统陵三段沉积物源综合分析

物源体系分析是确定储层沉积的成因类型、空间展布与演化规律的关键问题之一,本文通过古地貌、重矿物、岩屑成分和结构与地层倾角测井等多种方法的综合分析,对琼东南盆地崖城13-1气田渐新统陵三段物源进行系统研究,确定了研究区陵三段沉积时期的物源体系主要来自北西方,碎屑沉积物以石英含量高的岩屑长石质石英砂岩与长石质石英砂岩为主,并根据重矿物组合特征分析,认为物源区母岩类型主要有酸性岩浆岩、变质岩以及再改造的沉积岩等。由于物源区距研究区距离适中,地形有一定的坡度,容易产生机械破碎的大块碎屑,故此种母岩特征是研究区陵三段辫状河三角洲砂体成因及沉积特征的内在因素。     

准噶尔盆地哈山南缘下侏罗统重矿物特征及地质意义

通过对重矿物组分、组合特征及其稳定系数、ZTR指数等资料的分析,认为准噶尔盆地哈山南缘存在西北方向两个不同母岩区物源,母岩以中性及基性岩浆岩为主,其中偏北物源母岩含有变质岩特征.早侏罗世气候温暖潮湿,雨量充沛,以洪水作用的冲积扇沉积为主.哈山侏罗系沉积时期,八道湾组沉积时期的构造活动强于三工河组沉积时期,最强烈的构造活动时期发生在早白垩世沉积前.     

碎屑重矿物分析对库车坳陷白垩—第三纪物源变化的指示

碎屑沉积是山脉隆升和盆地沉积的直接记录，包括碎屑重矿物研究在内的碎屑沉积物的分析是开展盆山耦合研究的必要手段。对库车坳陷白垩系—第三系砂岩中重矿物含量特征进行了系统的研究，并应用电子探针技术分析碎屑石榴石和钛铁矿的化学组成，研究表明库车坳陷白垩—第三系源区主要由沉积岩、变质岩和酸性火山岩组成。白垩系砂岩中的石榴石来自西南天山蓝片岩和低级变质岩的比例较大，而第三系砂岩中的石榴石中富铁铝榴石组分，多来自高级变质岩。白垩系砂岩中的钛铁矿多来自变质岩，上第三系砂岩中来自火成岩的钛铁矿比例增加。由此可以认为南天山的大规模隆升和剥蚀发生在第三纪以来，由于它的隆升遮挡了南天山北缘古生代增生杂岩体对库车坳陷的物质贡献，并且随着剥蚀的加深，高级变质岩和火成岩的出露越来越多。     

新疆库车盆地晚三叠世-早侏罗世沉积碎屑矿物成分及其物源区示踪与构造意义

通过同构造沉积物质记录了解物源区剥蚀作用过程进而探索盆山构造相互关系,是大陆构造动力学研究的一个重要方面。砂岩骨架成分分析和重矿物及部分标型矿物分析方法,已被较多地用来探索新疆天山造山带与其南部库车盆地晚中生代以来的相互关系和构造演变过程,但是关于中生代较早时期库车盆地构造属性及北部造山带隆升剥蚀过程的认识仍存在较大分歧。本文运用电子探针微区成分分析方法,对库车盆地北缘中段晚三叠世和早侏罗世砂岩中具代表性的15个砂岩样品中的38颗碎屑长石和26颗碎屑白云母矿物进行了矿物化学成分分析。结果表明,长石主要来自变质岩物源区,25颗碎屑白云母均属多硅白云母,表明其源区岩石曾经历了高压变质作用。这些多硅白云母中Si原子含量显示它们比目前保留在天山造山带高压变质带蓝片岩和榴辉岩中的多硅白云母形成的压力要低,可能反映了源区高压变质岩的正常剥露顺序。这项研究结果表明,至少在晚三叠世-早侏罗世时期,库车盆地北部天山造山带中的高压变质岩已经剥露于地表并遭受剥蚀成为物源供给区。具体是中天山南缘早古生代高压变质带还是晚古生代南天山高压变质带作为重要物源区,尚需进一步的研究工作。     

桂北雪峰期含锡黑云母花岗岩成因的见证

作者对桂北地区进行了野外地质工作，重点观察和研究了雪峰期含锡黑云母花岗岩和四堡群变质岩的产状和特征，并采集了它们的标本，进行了系统的岩矿鉴定、人工重砂分析和岩石化学成分对比，从宏观到微观总结出四堡群中、下部的变质岩与雪峰期的含锡黑云母花岗岩有成因关系的１０个方面的证据，并被高温高压成岩实验所证实。这些证据和分析方法对于研究华南古老变质岩地区的同类花岗岩有其重要意义。     

松潘地区尕海盆地上白垩统热鲁组物源分析及其意义

运用Dickinson三角图解和碎屑锆石年龄分析方法,对松潘地区白龙江隆起西段尕海盆地上白垩统热鲁组物源及沉积背景进行了研究。热鲁组砂岩岩屑以变质岩为主,碎屑物质成分和结构成熟度较低;Dickinson三角图解显示热鲁组砂岩物源主要来自再旋回造山带的石英再旋回和过渡再旋回带;碎屑锆石分析显示最新年龄为137Ma,指示该地层时代应晚于早白垩世早期;碎屑锆石U-Pb年龄基本上继承了区域上三叠纪地层的碎屑锆石年龄分布特征,说明热鲁组碎屑物质主要来自于区域上三叠纪地层,较少或几乎没有来自前三叠纪地层,而现今展布于盆地周围的下伏前三叠纪地层,晚白垩世时期尚未出露遭受剥蚀,同时这一结论也与松潘地区的热年代学数据揭示的构造背景相一致。     

湘东北雁林寺金矿床成矿物质来源及成矿流体类型

雁林寺金矿位于雪峰弧形构造带(江南造山带湖南段)东段,是湘东北地区一个较为典型的金矿床。本文在前人研究的基础上,统计分析了矿区不同地质体Au元素含量、稀土元素地球化学、微量元素地球化学特征,对比研究了矿区含金石英的H-O同位素、Sr同位素地球化学特征及成矿流体组成特征。提出赋矿围岩冷家溪群浊积岩在沉积阶段就具有明显的金富集。矿区矿石、(矿化)蚀变围岩、未蚀变围岩稀土、微量元素地球化学特征呈现出高度相似性。含金石英的H-O同位素地球化学、Sr同位素地球化学及成矿流体成分特征表明成矿流体为变质流体。综合矿区地质特征、不同地质体金含量、稀土-微量元素地球化学特征、H-O同位素、Sr同位素及成矿流体成分特征,认为地层中的金元素为雁林寺金矿床提供了成矿物质。     

内蒙古银额盆地及邻区石炭纪小独山期-二叠纪紫松期物源

应用重矿物资料、砂岩组分分析、沉积法、古水流测量等方法对银额盆地及其邻区石炭纪小独山期-二叠纪紫松期进行物源分析,重矿物组合和砂岩组分分析认为,研究区至少有敦煌-阿拉善-狼山古陆和马鬃山-拐子湖中间隆起带2个物源;沉积法和古水流测量结果显示,研究区北部（蒙古国境内）还存在一个物源,综合分析认为,研究区石炭纪小独山期-二叠纪紫松期存在3个物源,分别为敦煌-阿拉善-狼山古陆、马鬃山-拐子湖中间隆起带和研究区北部物源（蒙古国境内）。     

开鲁盆地钱家店凹陷含铀岩系姚家组沉积环境及其富铀意义

利用10多口钻孔岩心、电测曲线和分析化验资料,对钱家店凹陷含铀岩系姚家组沉积环境及古气候进行了分析.姚家组为一套以中细粒为主的砂质辫状河沉积产物.含矿层主岩为岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩,粒度概率累积曲线以悬浮总体含量较高为特征的两段式.一个完整的垂向序列由含砾砂岩或中细砂岩向上变细为粉砂岩和少量泥岩组成的正韵律.碎屑组分含量变化和重矿物分析表明,沉积物源主要来自盆地西北部古隆起的酸性岩浆岩和变质岩.泥岩元素分析、孢粉分析及泥岩颜色等指示,姚家组沉积期古气候主要为亚热带干旱气候,在这一大的气候背景下有过程度较弱的短暂潮湿化事件发生.干旱-半干旱气候为层间氧化带的形成提供了有利的气候条件,周边古隆起或更远山地的酸性火山岩、古老结晶岩和变质岩为该区提供了丰富的铀源,广泛发育、物性较好的辫状河道砂体为铀矿化提供了良好的储渗空间.     

北祁连山西段北大河岩群碎屑锆石SHRIMPU-Pb年代学研究

白云母石英片岩中碎屑锆石的成因矿物学研究及SHRIMP U-Pb同位素年龄测定表明,北大河岩群变质沉积岩的蚀源区存在1400～3035Ma构造热事件,除了年龄为约2457Ma的变质事件外,主要表现为岩浆事件,其中以1800Ma左右的岩浆事件最为强烈,1400～1700Ma事件次之,中-新太古代的岩浆事件也比较明显;北大河岩群可能遭受过863Ma左右的变质作用影响,其沉积岩的沉积作用发生于1400Ma(最小的碎屑锆石年龄)至863Ma(变质年龄)之间,而不是前人所认为的古元古代;根据46%的碎屑锆石为1800Ma左右这一事实,最起码可以肯定北大河岩群的沉积年龄新于1800Ma;北大河岩群的蚀源区存在中-新太古代的古老陆壳。同时,北大河岩群碎屑锆石年龄资料也为朱龙关群蛇绿岩的形成时代提供了有力的制约:朱龙关群蛇绿岩很可能形成于早古生代,而非中元古代早期。     

Coupled basin evolution and late-stage metamorphic core complex exhumation in the southern Basin and Range Province, southeastern Arizona

Records of lithospheric extension and mountain-range uplift are most continuously contained within syntectonic sedimentary rocks in basins adjacent to large structural culminations. In southeastern Arizona, metamorphic core complexes form mountain ranges with the highest elevations in the region, and supposedly much less extended terranes lie at lower elevations. Adjacent to the Santa Catalina-Rincon metamorphic core complex, within the Tucson Basin, stratigraphic-sequence geometries evident in a large suite of 2-D seismic reflection data suggest a two-phase basin-evolution model controlled by the emplacement and subsequent uplift of the core complex. In its earliest stage, Phase I of basin formation was characterized by extensive faults forming relatively small-scale proto-basins, which coalesced with the larger basin-bounding detachment fault system. Synextensional sedimentation within the enlarging basin is evidenced by sediment-growth packages, derived from adjacent footwall material, fanning into brittle hanging-wall faults. During this phase, volcanism was widespread, and growth packages contain interbedded sediments and volcanic products but, paradoxically, no mylonitic clasts from the adjacent metamorphic core complex. Phase II of basin evolution begins after a significant tectonic hiatus and consists of a symmetric deepening of the central basin with the introduction of mylonitic clasts in the basin fill. This is coupled with the activation of a series of high-angle normal faults ringing the core complex. These observations suggest a two-phase model for metamorphic core complex evolution, with an initial stage of isostatic core complex emplacement during detachment faulting that resulted in little topographic expression. This was followed, after a significant tectonic hiatus, by late-stage exhumation and flexural uplift of the Santa Catalina-Rincon metamorphic core complex through younger high-angle faulting. Moreover, the geometry of upper basin fill units suggests an extremely low effective elastic thickness in the region and that flexural uplift of the core complex induced asymmetric transfer of ductile mid-crustal rocks from beneath the subsiding Tucson Basin to the uplifting mountain range.