秦岭造山带泥盆系热水沉积岩相的亚相和微相划分及特征

提出秦岭泥盆纪热水沉积岩相，划分了热水沉积岩相的亚相，微相，并总结其特征，按成岩成矿作用方式可划分为热水同生沉积亚相，热水同生交代亚相，热水浊流沉积亚相，热水液压致裂一隐爆亚相，热卤水渗滤交代亚相，热水（岩浆）流体隐爆－液压致裂亚相等6个亚相，沉积盆地分析中，它们是建立热水沉积盆地中地层格架的构造岩石地层单位组成单元，按地球化学动力学－岩石组合可划分为硅质岩亚相，重晶石岩亚相，钠长石岩亚相，铁镁碳酸盐岩亚相，方柱石－黑云母岩亚相，硫化物岩亚相等6个亚相，在热水沉积成矿盆地的地球化学分析与模拟中，它们是建立热水沉积体系及古热水成矿流体场地球化学类型的岩石地球化学地层层序单元及古热水成矿流体场地球化学类型单元。     

论热水沉积岩相及其构造古地理

热水沉积岩相形成于裂谷盆地、洋中脊(有限洋盆)、弧—盆系统、陆缘盆地、陆内湖相盆地等不同的构造古地理单元内。按照成岩成矿方式—岩石组合—地球化学动力学分类原则，热水沉积岩相类型可划分为热水同生沉积岩相、热水准同生交代岩相、热水同生蚀变岩相、热水爆炸—液压致裂角砾岩相、热卤水准同生渗滤交代岩相与热流柱构造有关的热流体隐爆—液压致裂角砾岩相，包括不同成岩方式形成的17种构造岩相学类型，它们是建立构造岩相学独立填图单元的基础。热水流体系统的根部相→喷口相→中心相→过渡相→远端相，具有显著的构造岩相学分带和相体分布规律，但在现今陆内造山带中，它们多经历了碎裂岩相、糜棱岩相和热流体改造—叠加—再造成岩相，需进行构造岩相学变形史研究和构造岩相学变形筛分，才能有效恢复它们形成时的构造古地理，促进提升对深部隐伏构造岩相学探测与资源预测的准确性。     

地球化学岩相学的研究内容、方法与应用实例

地球化学岩相学主要研究方法包括岩相地球化学研究、矿物地球化学岩相学研究、多矿种共伴生富集成矿的技术创新和理论创新、构造变形筛分-同位素地球化学精确定年、复杂叠加成岩成矿系统的内部时间-空间结构、成岩成矿演化历史重建、受损生态环境系统的工程地球化学修复理论和技术等方面。在总结以往地球化学岩相学研究基础上,初步探索了地球化学岩相学研究内容、研究方法、应用实例和应用效果。以塔西地区砂砾岩型铜铅锌-铀区域成矿系统、智利月亮山铁氧化物铜金型矿床(IOCG)叠加成矿系统、云南个旧老厂砂锡和老挝三水铝石型铝土矿床等为例,论述了其地球化学岩相学类型及应用实例。以化学物相法和矿物地球化学岩相学方法等,揭示塔西富烃类还原性成矿流体多重耦合成矿作用特征,智利月亮山IOCG矿床电气石热液角砾岩构造系统物质组成和成岩成矿环境演化规律。     

油气成藏动力学及其研究进展

成藏动力学是综合利用地质、地球物理、地球化学手段和计算机模拟技术 ,在盆地演化历史中和输导格架下 ,通过能量场演化及其控制的化学动力学、流体动力学和运动学过程分析 ,研究沉积盆地油气形成、演化和运移过程和聚集规律的综合性学科。成藏动力学研究的基础是盆地演化历史和流体输导格架 ,研究的核心是能量场 (包括温度场、压力场、应力场 )演化及其控制的化学动力学和流体动力学过程。 2 0世纪 90年代以来 ,成藏动力学研究的进展表现在 :( 1)流体输导系统预测能力的提高 ;( 2 )能量场演化机制及其控制的化学动力学过程和流体流动样式研究的深入 ;( 3)油气成藏机理研究的深化 ;( 4 )计算机模拟技术的改进。在进一步认识与油气成藏密切相关的化学动力学和流体动力学过程和机理的基础上 ,实现盆地温度场、压力场、应力场的耦合和流体流动、能量传递和物质搬运的三维模拟 ,是成藏动力学的重要发展方向。     

驼路沟喷气沉积型钴（金）矿床成矿地质背景及矿床成因的地球化学限制

驼路沟矿床是东昆仑南部造山带中新发现的钴(金)矿床,它的含矿岩系是一套浅变质的(绿片岩相)震旦-寒武纪火山-沉积岩系.火山岩是一套中-酸性凝灰岩及熔岩,其元素地球化学特征类似于活动大陆边缘或弧火山岩;沉积岩包括碎屑岩和黑色页岩,它们具有活动大陆边缘沉积岩的元素地球化学极性,部分沉积岩具有现代大陆弧地区沉积岩的元素地球化学特征.岩相学、矿物学及元素地球化学研究证明,作为主岩之一的石英钠长岩是典型的喷气沉积岩,而并非"脉岩",它不但是钴(金)矿体的重要找矿标志,而且也是喷气沉积矿床的重要鉴别标志.钴(金)矿石组构及矿石矿物的世代显示其主要与海底喷气沉积成矿作用有关,在后期的碰撞造山过程中,受到了改造和活化.矿石和喷气沉积岩的痕量元素地球化学特征表明,它们同属喷气-成矿流体较远离喷气中心的海底沉积物.总之,岩(矿)相学及元素地球化学资料证明,驼路沟钴(金)矿床主要属喷气沉积矿床,形成于震旦-寒武纪东昆仑南缘的活动大陆边缘环境.     

陕西凤太拉分盆地构造变形样式与动力学及金-多金属成矿

陆-陆斜向碰撞过程中形成的拉分盆地及构造变形史、变形样式及动力学、流体大规模运移与构造岩相学记录等是值得重视的大陆动力学问题,也有助于对西秦岭卡林型-类卡林型金矿和多金属矿成矿规律的深入研究.西秦岭陕西凤县—太白县晚古生代拉分盆地是热水沉积-改造型多金属矿床和金矿集中区.本文采用构造-岩相学研究方法,对该拉分盆地的构造-热流体变形历史、变形样式及动力学、盆地流体驱动力等进行了研究,认为该拉分盆地构造变形史复杂,构造变形序列为:(1)石炭纪—中三叠世构造反转与热流体叠加改造期(DS1).(2)印支期陆-陆全面斜向碰撞挤压体制下拉分盆地发生挤压收缩变形、断裂-褶皱作用、岩浆侵位形成热叠加改造和脆韧性剪切变形(DS2).(3)燕山期陆内造山期构造断陷、岩浆侵位形成热叠加改造与脆性变形(DS3).石炭纪—中三叠世反转构造样式为泥盆系发生分层剪切流变构造、热流体角砾岩化叠加构造岩相和南部温江寺—留凤关拉分断陷盆地.印支期—燕山期,该盆地内部构造变形样式有复式褶皱与压扭性断裂构造、脆韧性剪切带、逆冲推覆构造、反冲构造与冲起构造.在该盆地南北缘形成了对冲式逆冲推覆构造.盆地流体运移受构造变形驱动,在该盆地东部,印支期西坝复式中-酸性岩浆侵入提供了区域性热流体叠加改造的稳定热源场.研究认为“M-W”型复式背斜和断裂带控制了多金属矿床后期改造富集和矿体定位.反冲构造与冲起构造控制了金矿和多金属成矿分带.“W-M”型复式向斜和脆韧性断裂带控制了卡林型-类卡林型金矿的形成,其中,倒转向斜和脆韧性剪切带对于八卦庙类卡林型金矿多期多阶段富集成矿具有显著控制作用,温江寺卡林型金矿受复式向斜和脆性断裂带控制.     

陕西凤太晚古生代拉分盆地动力学与金-多金属成矿

采用沉积盆地构造-古地理位置恢复重建和构造-岩相学等新方法研究认为,凤太晚古生代沉积盆地属于受板块斜向俯冲碰撞动力学控制下的拉分盆地。在中泥盆世初期,凤太沉积盆地被周缘垂向基底隆起分隔,其成盆构造动力学主要受四组同生断层,晚古生代沉降中心和沉积中心不断发生迁移。中泥盆世中期在盆地北部形成了北西向沉降中心和沉积中心,晚泥盆世末期沉积盆地萎缩,沉降中心和沉积中心收缩于沉积盆地中心。石炭纪沉降中心和沉积中心从盆地中心迁移到盆地四周边缘的同生断裂带附近,在沉积盆地北侧边缘商丹带南侧,形成了石炭纪-早三叠世与俯冲消减带有关的楔状沉积充填体。在凤太拉分盆地中形成的近东西向、北北东向、近南北向和北西向网状同生断裂带系统共同控制了凤太泥盆纪拉分盆地形成与演化过程。其中,商丹带（西段）、礼县-凤县-凤镇-山阳同生断裂带（中段）和酒奠梁-镇安-板岩镇同生断裂带（西段）三个主控同生断裂带不但在泥盆纪期间对于凤太泥盆纪拉分盆地形成具有显著控制作用,而且石炭纪-早三叠世拉分盆地演化过程也具有十分重要的控制作用,石炭纪-早三叠世同生断裂带发生构造反转并控制了沉降中心和沉积中心。采用沉积盆地动力学和构造-岩相学等新方法研究认为,在凤太晚古生代拉分盆地具有分级特征,西部凤县二级盆地为金-多金属成矿集中区,东部太白二级盆地为金矿成矿集中区。在八方山-银母寺三级拉分盆地中,八方山和银母寺等多金属矿床与八卦庙超大型金矿床具有矿田尺度上成矿分带,主要由于三级盆地、同生断裂、热水沉积岩相和构造热流体叠加岩相控制了矿田和矿床尺度上金与多金属成矿分带。凤太拉分盆地北部和东部金矿矿源层和初步富集成矿形成主要与泥盆纪钠长岩相和钠质热水沉积岩相有关,并受钠长碳酸质角砾岩-铁白云石钠长石角砾岩等石炭纪构造-热流体岩相叠加;凤太拉分盆地南部温江寺三叠系浊积岩系中热水硅质岩相和层状英安质凝灰岩是卡林型金矿重要赋矿层位;凤太拉分盆地中部热水沉积-改造型铅锌矿主要与硅质岩相和菱铁矿铁白云岩相等热水沉积相密切有关。     

秦岭造山带古热水场地球化学类型及流体动力学模型探讨——热水沉积成矿盆地分析与研究方法之二

采用地质类比方法, 结合秦岭造山带热水沉积岩相研究, 提出热水沉积体系概念。通过现代陆相及海相热泉和秦岭热水沉积岩相对比, 按化学成分可将古热水场划分为强酸性硫酸盐型、弱酸强碱碳酸盐型、以ＳｉＯ２ 为酸酐型、碱性富Ｍｇ 重卤水型、热卤水型及强酸性硼硅酸盐型等６ 种类型古热水场。并对典型热水场的地球化学类型特征及成岩成矿作用进行了讨论。在前人研究的基础上, 探讨了热水系统的流体地球化学动力学。提出了热水沉积成矿盆地中热水系统的两类地球化学流体动力学模型, 热水层流体系模型和不同成分、性状的热水混合体系模型。从热水系统的边界协同学约束条件、空间拓朴结构、流体通量动量方程及矿质大规模沉淀的地球化学动力学等方面对这两类流体动力学模型进行了讨论。     

新疆乌恰县帕恰布拉克天青石矿床成因研究

应用岩相学及矿相学镜下鉴定、粉晶衍射半定量分析、包裹体测试分析及电子探针分析技术,结合地质温压计估算流体的温度,对天青石矿床的成因进行探讨。结果表明,新疆乌恰县帕恰布拉克天青石矿床中矿石类型主要有厚层块状天青石岩、天青石化灰岩、天青石化硅质细砾岩及热液角砾状天青石岩。矿物主要为天青石、方解石、白云石等。成矿流体主要为3种类型,分别为气相高温中盐度流体、液相中温高盐度流体及液相低温低盐度流体。矿床的形成可划分为2个期次5个阶段,其中2个期次分别为热卤水同生沉积成岩成矿期、盆地流体改造期。5个阶段为富锶热卤水同生沉积-交代阶段、富锶热卤水同生沉积阶段、热卤水喷流沉积阶段,后期含碳酸盐质的热水混合沉积阶段,盆地流体改造阶段。     

大民屯凹陷高蜡油成藏机理研究

综合利用地质、地球物理、油气(油藏)地球化学及盆地模拟领域中先进的技术与研究方法,以盆地演化和流体输导格架为成藏背景,从有效烃源岩出发,以能量场演化及其控制的化学动力学、流体动力学和运动学过程为核心,探讨了大民屯凹陷高蜡油的成藏机制与分布规律。精细油源对比表明,大民屯凹陷高蜡油主要来自沙四下段的油页岩,且其成因受沉积母质和沉积环境的双重控制。凹陷沉积-沉降演化史与温度场、压力场演化史三者良好的耦合匹配关系,对高蜡油的生成、保存、运聚成藏等地质因素与地质作用都有着重要的意义。高蜡油以近源充注为主,主充注期为37～33Ma。有效源岩分布、能量场演化和流体输导系统及其决定的流体流动样式共同控制了本区高蜡油的富集与分布。     

中国东部断陷湖盆细粒沉积岩岩相划分方案探讨——以渤海湾盆地南部古近系细粒沉积岩为例

细粒沉积岩岩相研究是烃源岩和页岩油、致密油储层研究的重要基础,鉴于我国陆相断陷湖盆环境多变和细粒沉积岩类型多样、岩石组合类型复杂的特点,需要进行细粒沉积岩岩相分类。以渤海湾盆地南部古近系细粒沉积岩发育段为研究对象,通过厘米级岩芯观察描述、岩石薄片鉴定、激光共聚焦显微镜观察分析等技术,研究细粒沉积岩基本特征。陆相断陷湖盆细粒沉积岩岩相划分可以按照(1)宏观岩芯精细观察描述,归纳垂向岩石类型组合;(2)分析沉积微环境;(3)对不同岩石类型组合进行X射线全岩矿物衍射和TOC测试,划分岩石类型和岩相大类;(4)微观镜下剖析纹层叠置关系;(5)分析成因和形成机制,对岩亚类细分等5步进行。岩相大类划分要简洁,是为满足油田勘探工作易于操作、建立与常规测井资料之间关系等要求;亚类细分是便于研究微观源储关系、分析沉积微环境和储层微观结构等。     

论铁氧化物铜金型(IOCG)矿床地球化学岩相学填图新技术研发

在铁质苦橄岩—铁质安山岩、钛铁辉长岩—钛铁质闪长岩和二长岩—二长斑岩岩体附近,同岩浆侵入期脆韧性剪切带中构造岩相和热液角砾岩相,它们是铁氧化物铜金型(IOCG)矿床含矿岩相学类型。总体垂向蚀变分带为:上部为粘土化—绢云母化—赤铁矿蚀变带,中部钾质蚀变相带(电气石—铁质)+热液角砾岩化相带,下部钠质蚀变相(铁质)—热液角砾岩化带。围绕二长斑岩—二长闪长岩舌状侵入体形成电气石蚀变岩相带,属于汽成热液蚀变中心。大型—超大型IOCG矿床具有多期蚀变相系叠加特征,不同成因的热液角砾岩化相带发育、异时同位多期蚀变岩相叠加和汽成热液蚀变相发育等是寻找大型—超大型IOCG矿床标志。     

论热液角砾岩构造系统及研究内容、研究方法和岩相学填图应用

含矿热液角砾岩类和非含矿角砾岩类的成岩成矿机制、独立填图单元确定和构造岩相学填图等问题,一直是困惑地质学家的难题。有效解决这些难题,对于研究和恢复矿田构造具有重要价值。在热液角砾岩成岩成矿系统中,热液角砾岩类不但是流体–岩石的多期次地球化学耦合与叠加作用、强烈流体交代作用的物理–化学反应库,也是各类叠加地质作用过程和结果的构造岩相学物质记录。因此,对其深入研究有助于提升成岩成矿系统理论认识水平。在综述以往研究基础上,本文提出了热液角砾岩构造系统概念、研究内容、研究方法和技术组合。在对角砾岩相系分类基础上,针对热液角砾岩相系的复杂性,通过岩相学填图实例解剖,总结专项填图中构造岩相学填图单元建立方法和填图技术,探索采用岩相学填图恢复热液角砾岩构造系统的新方法及技术组合。通过专项研究认为热液角砾岩系统主要形成有利的构造地质背景有:(1)复式侵入岩体在多期次岩浆侵入过程中,岩浆结晶分异和不混溶作用、岩浆冷却与围岩–先存构造多重耦合过程、同岩浆侵入期的脆韧性剪切带耦合、侵入岩体在后期构造–流体叠加过程等,对于形成热液角砾岩构造系统有利;(2)在火山岩相系中,早期次火山侵入体、晚期次火山岩侵入体和后期岩浆侵入岩体等,对于形成热液角砾岩体构造系统十分有利;(3)在沉积盆地后期叠加改造过程中,先存火山角砾岩、岩溶角砾岩和沉积角砾岩相系等,在后期盆地流体注入和多期次岩浆侵入过程中,有利于形成叠加热液角砾岩体构造系统;(4)在多期次的构造–岩浆–角砾岩杂岩带中,有利于形成热液角砾岩构造系统。研究认为多期次岩浆侵入体、火山–次火山岩侵入体和盆地中热流体是形成热液角砾岩构造系统的主要机制,包括与多期次复式侵入体有关的岩浆热液角砾岩构造系统、火山–次火山热液角砾岩构造系统、构造热液角砾岩构造系统和复合热液角砾岩系统等,它们均属矿田构造类型,也是多矿种共生矿床的成岩成矿机制。采用构造岩相学专项填图技术,对不同类型热液角砾岩构造系统及成岩成矿中心进行重建,有助于寻找和发现深部隐蔽构造和隐伏铁氧化物铜金型(IOCG)矿床找矿预测。     

论沉积盆地构造岩相变形史研究方法及应用

基于(非)金属矿产-铀-煤-油气资源同盆共存,盆内构造岩相变形史与成藏成矿事件的耦合结构一直是科学难题.在构造岩相学填图和构造岩相变形史研究基础上,将沉积盆地构造岩相变形史划分为前盆地期、成盆期、盆地反转期、盆地构造变形改造期、盆内岩浆叠加期和盆地表生变化期6个演化期.研究发现,采用构造岩相学填图创新方法,可有效圈定沉...     

老挝桑怒地区中新世含煤盆地沉积相与古地理特征*

基于大量钻井资料分析及数据统计,运用地层学、沉积学和岩相古地理学等理论和研究方法,在老挝桑怒地区新近纪中新世含煤盆地内识别出13种岩石类型、5种沉积相和2种沉积体系。依据单因素分析多因素综合作图法,定量恢复了该地区中新世的岩相古地理格局。当时沉积古地理特征表现为: 陡坡带位于盆地西南缘,发育冲积扇—扇三角洲—湖泊沼泽沉积体系;缓坡带位于盆地东北缘,发育辫状河三角洲—湖泊沼泽沉积体系;物源剥蚀区位于盆地西南缘及东北部三叠纪古陆;水流方向由西南部及东北部汇入盆地中心;沉积最大厚度区位于盆地中心区域。     

吐哈盆地大河沿地区塔尔朗组细粒沉积岩特征

通过野外露头详细观察、薄片鉴定、X射线衍射分析、微量元素分析等技术,对大河沿地区塔尔朗组细粒沉积岩矿物成分、沉积构造、岩性岩相类型及沉积环境进行研究。结果表明:塔尔朗组细粒沉积岩矿物成分以石英和方解石为主,含少量长石及黏土矿物;沉积构造类型包括较强水动力下的粒序层理、小型交错层理、脉状层理以及静水环境下的纹层状构造;以颜色、矿物成分、沉积构造等因素为依据将细粒沉积岩划分为5种岩相,包括灰黑色薄层状混合细粒岩相、深黑色页状黏土岩相、灰黑色纹层状混合细粒岩相、灰色薄层状粉砂岩相、灰白色页状灰岩相;岩石类型包括碳酸盐岩类、细粒长英沉积岩类、细粒混合沉积岩类3种岩石类型。塔尔朗组细粒沉积岩沉积期温暖湿润,整体上属于还原的半咸水-咸水湖盆的产物。     

兰坪中新生代盆地沉积岩源区构造背景和物源属性研究--砂岩地球化学证据

沉积盆地中砂岩的地球化学成分主要受物源区控制。因此，通过分析砂岩的化学成分可以揭示盆地沉积岩的源区构造背景和物源属性。对兰坪盆地中新生界砂岩的常量成分、稀土和微量元素进行的分析，揭示盆地沉积岩的源区构造背景属被动大陆边缘和大陆岛弧，结合岩相古地理资料认为在中生代以前，盆地东侧可能主要处于被动大陆边缘环境。而西侧则可能以大陆岛弧环境为主，这与区域地质资料相吻合。沉积物源岩的原始物质应来自上地壳，以长英质岩石为主，并有少量安山质岩石和古老沉积物的混入，故兰坪中新生代盆地属典型的大陆型盆地。从而为正确认识古特提斯洋的演化和盆山转换过程提供了强有力的地球化学证据。     

深成古岩溶不整合构造系统构造岩相学与金属成矿

古岩溶风化壳和岩溶构造与生态环境资源和地球演化关系密切,对深成的古岩溶构造系统识别属关键科学问题和技术难题。在滇黔桂地区地表水岩溶作用形成了山顶侵蚀面、岩溶侵蚀相系和砖红壤岩溶风化壳;地下水岩溶作用形成了垂向岩溶构造相带、缓倾斜的侧向岩溶构造相带、隐伏岩溶相带及隐伏岩溶前锋面,它们为表生岩溶构造的物质组成。进行大比例尺构造岩相学填图和解析研究认为云南个旧表生岩溶构造系统具有“顶面红土型岩溶风化壳、上部垂向岩溶构造带、中部缓倾斜的侧向岩溶构造带、底部不透水层(花岗岩和变海相火山岩顶面)”4个构造岩相学垂向分带模型,它们继承了先存多期次岩溶作用和岩浆热液岩溶作用。这种垂向分带模式有助于重建深成的古岩溶不整合构造系统。深成的古岩溶不整合构造系统由古气成热水、古火山热水、古火山喷发-岩浆侵位有关的复合热液岩溶作用等叠加在先存岩溶构造系统上形成,发育上覆岩性封闭层,经历了埋藏成岩、热液叠加成岩和层间滑脱构造叠加改造等,具有显著多期次的热流体叠加改造和再造作用。深成古岩溶不整合构造系统属重要油气储层、(非)金属矿产的储集层。对云南个旧地区中—新生代岩溶构造系统、新疆乌拉根地区古近纪热水岩溶不整合构...     

东营凹陷下第三系流体-岩石相互作用研究

盆地内地层流体-岩石相互作用导致储层特征和流体性质发生变化,影响油气藏的形成与分布。本文分析了东营凹陷下第三系地层孔隙流体的化学和动力学特征及其分布规律,根据地层中矿物的组成和结构特征对成岩过程中地层古流体的地球化学特征进行了推测。并通过对典型油田泥岩层和砂岩层中矿物组合及其在地层剖面上的变化规律的实例剖析,揭示了东营凹陷下第三系储层中流体-岩石相互作用的基本特点,在此基础上,建立储层中流体-岩石相互作用的地质/地球化学模型。