塔里木盆地震旦纪-寒武纪构造格局及其对寒武纪古地理的控制作用

强烈改造盆地的构造格局研究对盆地原型恢复及其油气勘探具有重要意义。通过塔里木盆地井下新的年代学资料、地震资料结合野外露头与区域构造分析,探讨震旦纪-寒武纪构造转换期的构造格局及其对寒武纪古地理的控制作用。结果表明:(1)塔里木盆地前寒武系发育大型区域不整合,寒武系与震旦系不是连续沉积;(2)寒武系沉积前具有几近夷平的宽缓地貌背景,有利于寒武纪早期陆表浅海环境与缓坡型台地的发育,并制约台地的内部分异;(3)塔里木板块边界外延更广,寒武纪台地的范围超出现今盆地边界;(4)寒武纪-早奥陶世塔里木盆地为克拉通内弱伸展背景,没有裂陷槽发育;(5)寒武纪塔西南地区不是台槽,而是台内低隆起,板块边缘没有大面积古隆起;(6)寒武纪具有台地-斜坡-洋盆的宽缓构造-古地理格局。塔里木板块寒武纪发育范围广阔的、东西分区的统一碳酸盐岩台地,台内具有南北分带的凸起-凹陷结构,并以宽缓的斜坡与洋盆过渡。多旋回叠合盆地古地理恢复需要重视古构造的恢复。     

中国末前寒武纪古地理格局

根据古地磁学与地质学方面的资料再造了末前寒武纪800—600Ma期间中国大陆区内4个板块的原始位置及相互关系。塔里木、扬子、华夏3个板块曾一度联接在一起(800—700Ma),并位于北半球同一低纬度带;后来塔里木板块于700—600Ma期间与扬子-华夏板块分离。中朝板块始终远离扬子板块以洋壳相隔,并位于北半球的较高纬度带。上述古地理格局直接导致了中国华北与华南末前寒武纪低纬度冰川事件的分布、沉积相、古气候、古生物地理区系以及末前寒武系剖面的迥然不同。     

武夷山南段前寒武纪浅变质岩系的划分与时代

武夷山南段前寒武纪地层分布较广。从下至上分为楼子坝群、丁屋岭组、南岩组和黄连组。过去因缺乏可靠的微古植物化石证据和同位素地质年龄资料,对其时代归属分歧颇大。为此,作者对该区的前寒武系进行了系统的微古植物取样、分析,参考最近的Nd同位素模式年龄资料,认为:楼子坝群为前震旦系,大致相当于蓟县系与青白口系;丁屋岭组为下震旦统;南岩组和黄连组为上震旦统;江西东南部的"下寒武统炭质板岩"应归入老虎塘组,属上震旦统。     

云南昆明附近震旦纪及早寒武世微古植物群及其地层意义

前寒武纪及早古生代微古植物的研究,近20余年来在世界许多国家发展很快,尤其在前寒武纪地层的研究中已成为重要手段之一。目前我国在利用微古植物进行前寒武纪地层研究工作中,无论在广度和深度方面都已获得一定进展,但早古生代微古植物的研究成果报道还很少。1976年以来,笔者曾数次在云南昆明附近之王家湾及筇竹寺采集震旦系及下寒武统微古植物样品,进行系统研究,获得丰富的资料。其研究结果,曾在1979年3月召开的第一届全国孢粉学术会议上予以报道。这些材料,对探讨我国震旦与寒武系的分界和寒武系的内部划分、以及生物界的进化均有一定意义。现草成此文,以资讨论。     

塔里木西北缘阿克苏地区震旦系苏盖特布拉克组沉积物源分析：碎屑锆石年代学证据

阿克苏地区位于新疆塔里木克拉通西北缘,是研究塔里木克拉通前寒武纪演化的关键地区。该区出露有较好的前寒武系变质基底和沉积盖层,包括新元古界阿克苏群,南华系巧恩布拉克组和尤尔美那克组以及震旦系苏盖特布拉克组和奇格布拉克组。震旦系苏盖特布拉克组主要为一套红色河流相,湖相砂岩—粉砂岩序列,底部发育有砾岩和玄武岩夹层。本文对苏盖特布拉克组顶底两个沉积岩样品进行了LA-ICP-MS碎屑锆石UPb定年,旨在揭示苏盖特布拉克组的源区特征以及区域构造演化历史。碎屑锆石年龄谱指示出600~680Ma、730~900Ma、1800~2050Ma和2300~2600Ma四期构造-岩浆活动,与塔里木克拉通广泛发育的前寒武系岩体时代相匹配,说明塔里木克拉通可以为苏盖特布拉克组提供直接的物源。这四期构造-岩浆活动分别反映了塔里木克拉通对泛非造山、Rodinia超大陆、Columbia超大陆和新太古代—古元古代早期全球陆壳生长事件的响应。苏盖特布拉克组碎屑锆石记录落入碰撞背景盆地范围。结合区域地质资料,苏盖特布拉克组沉积可能代表了该区由会聚背景向伸展背景的转换。     

滇西保山地区晚寒武世火山岩的发现及其构造意义

滇西保山地区上岩箐—白岩凹林场一带的晚寒武世火山岩虽不甚发育,但分布广泛。早期为拉斑玄武岩、碱性玄武岩,晚期为钙碱性玄武岩。岩石地球化学特征表明,早期火山岩形成于伸展环境,晚期火山岩为消减作用产物。保山地体构造背景在晚寒武世由伸展环境向挤压环境转换,并形成寒武系与奥陶系之间的不整合,为东冈瓦纳大陆北缘由被动大陆边缘向主动大陆边缘转换提供了岩石学证据。     

秦祁昆地区地质构造特征

秦(岭)祁(连山)昆(仑山)地区为我国的重要构造单位,也是青藏高原的重要组成部分。一、构造单位划分及地质概况根据沉积岩相、岩石组合、变质相系将秦祁昆地区及外围自北而南划分如下构造单位(图1)。 (一)塔里木一阿拉善板块为具中条型褶皱核心的扬子褶皱,包括塔里木地块、阿尔金山断块、敦煌地峡、阿(?)地台等。塔里木地块的基底埋藏很深,仅四周出露有前寒武系及古生代沉积盖层,如柯(?)库鲁克塔格、铁克里克等断隆。阿尔金山断块前寒武系分布广,下元古界为结晶片岩、片麻     

湖南益阳早前寒武纪镁铁质-超镁铁质火山岩的Sm-Nd同位素年龄

益阳地区出露的似层状 -层状镁铁质 -超镁铁质火山岩的时代归属有不同的观点。研究认为其主要岩石类型为玄武质科马提岩和拉斑玄武岩。岩石地球化学和同位素年龄显示 :玄武质科马提岩 Sm-Nd全岩等时线年龄为 ( 3 0 2 8± 47) Ma,属中、新太古代洋中脊 -岛弧火山岩 ;拉斑玄武岩年龄为 ( 2 2 1 6± 3 8) Ma,属古元古代。这一结果揭示了早前寒武纪在古扬子微板块(川中微板块 )东南有多岛弧洋盆 ,湖南深部地壳有绿岩基底。     

赣东南寻乌岩组原岩恢复及其时代问题的讨论

赣南前震旦纪地层的存在与否一直存有争议。利用岩石化学和稀土元素地球化学方法对赣东南会昌－寻乌一带的寻乌岩组变质岩系进行原岩恢复,并与区内震旦、寒武系及邻区闽西南中元古代桃溪岩组成比,结果表明,区内寻乌岩组与震旦、寒武系在岩石地球化学及稀土结球化学特征上具有显著差别,二者具有不同的原岩类型,形成于不同的构造古地理沉积环境;而与桃溪岩组具有相似的岩石和稀土元素地球化学特征,二者具有相同的原岩类型,形成于类似的构造古地理沉积环境,寻乌岩组原时代属前震旦纪。     

塔里木南缘元古代变质基性火山岩地球化学特征——古塔里木板块中元古代裂解的证据

超大陆裂解是当今地学研究最前沿课题.通过研究塔里木南缘铁克里克构造带前寒武纪变质火山岩的岩石化学特征、微量元素特征、稀土元素特征及Sm-Nd同位素特征, 探讨古塔里木板块的中元古代大陆裂解构造事件.该套变质火山岩组合下部以变质酸性火山岩(流纹岩夹部分晶屑凝灰岩)为主, 夹少量玄武岩, 上部为玄武岩夹少量条带状大理岩.基性火山岩w(SiO₂)为42.34%~49.55%, w(Na₂O+K₂O)为2.63%~8.81%.下部玄武岩w(Na₂O)/w(K₂O)值为0.54~1.5, 为钾玄岩系列, 稀土总量高, 且轻稀土富集, 平均w(La)_n/w(Yb)_n值为3.45, δ(Eu)为0.69~0.91, 具弱至中等的Eu负异常, 微量元素具有碱性板内玄武岩特征; 上部玄武岩w(Na₂O)/w(K₂O)为5.11~17.89, 为拉斑系列, 轻重稀土没有明显分异, δ(Eu)在0.81~1.13之间, 基本没有Eu异常, w(La)_n/w(Yb)_n平均为1.69, 配分曲线与大洋拉斑玄武岩一致, 微量元素显示LILE(如Rb、Ba、Th)富集, HFSE与大洋拉斑玄武岩一致.岩石地球化学反映从早到晚由碱性-钙碱系列逐渐向拉斑系列演化.在上部玄武岩中获得(1 200± 82.3)Ma的Sm-Nd等时线年龄.认为该套变质火山岩记录了古塔里木板块在中元古代大陆裂解的构造过程.      

西昆仑山库地蛇绿岩的特征及其构造意义

库地蛇绿岩套由下部超镁铁质岩、辉长岩、幔源型花岗岩和上部基性火山岩、复理石等成分构成,形成于震旦纪-寒武纪。通过基性的辉长岩、玄武岩的矿物学、岩石学和地球化学研究得出,辉长岩表现出与典型蛇绿岩套中的堆晶辉长岩的特征相一致;而玄武岩则与大洋中脊玄武岩的特征一致,认为该蛇绿岩套是形成于洋中脊的蛇绿岩套。结合库地岛弧花岗岩的特征,提出塔里木盆地南缘在震旦纪-早古生代时期存在一个广阔的大洋,这一大洋在志留纪末期关闭。     

天山地区新元古代-早寒武世火山岩地球化学和岩石成因

天山地区新元古代-早寒武世玄武质熔岩包括拉斑玄武质和碱性玄武质两个主要岩浆系列，前者是早期（早南华世贝义西组、早震旦世扎摩克提组）喷发的火山岩系的主要组成，后者是晚期（早震旦世苏盖特布拉克组、晚震旦世水泉组、早寒武世西山布拉克组）喷发的火山岩系的主要组成。稀土、微量元素和Sr、Nd同位素特征揭示，这些火山岩均形成于大陆裂谷环境，其源区可能是源于一种似洋岛玄武岩源的软流圈地幔源，并且在岩浆上侵喷发过程中发生了岩石圈的混染。     

Distribution Features of the Nanhua‐Sinian Rifts and their Significance to Hydrocarbon Accumulation in the Tarim Basin

On the basis of reprocessing 34 new two-dimensional spliced long sections(20,191 km) in the Tarim Basin, the deep structure features of the Tarim Basin were analyzed through interpreting 30,451 km of two-dimensional seismic data and compiling basic maps. Seismic interpretation and geological analysis conclude that the Nanhua-Sinian strata are a set of rift-depression depositional systems according to their tectonic and depositional features. The rift valley formed in the Nanhua Period, and the transformation became weaker during the late Sinian Period, which eventually turned into depression. From bottom to top, the deposited strata include mafic igneous, tillite, mudstone, and dolomite. Three major depocenters developed inside this basin during the rift stage and are distributed in the eastern Tarim Basin, the Awati area, and the southwestern Tarim Basin. Among them, the rift in the eastern Tarim Basin strikes in the near east-west direction on the plane and coincides with the aeromagnetic anomaly belt. This represents a strong magnetic zone formed by upwelling basic volcanic rock along high, steep normal faults of the Nanhua Period. Controlled by the tectonic background, two types of sedimentary systems were developed in the rift stage and depression stage, showing two types of sequence features in the Sinian depositional stage. The Nanhua System appears as a wedge-shaped formation, with its bottom in unconformable contact with the base. The rifting event has a strong influence on the current tectonic units in the Tarim Basin, and affects the distribution of source rock in the Yuertus Formation and reservoir beds in the Xiaoerbulake Formation in Lower Cambrian, as well as the gypseous cap rock in Middle Cambrian. The distribution features of the rifts have important and realistic significance for determining the direction of oil and gas exploration in the deep strata of the Tarim Basin. Comprehensive analysis suggests that the Tazhong region is the most favorable zone, and the Kalpin-Bachu region is the optimal potential zone for exploring sub-salt oil and gas in deep Cambrian strata.     

库鲁克塔格地区火山岩的岩浆过程与源区组成

在新疆库鲁克塔格地区的震旦纪和寒武纪沉积岩地层中,分布有四层火山岩。它们分别产出于早震旦世的贝义西组、晚震旦世的扎摩克提组和水泉组以及早寒武芤的西山布拉克组。其中,西山布拉克组和水泉组火山岩均属碱性玄武岩系列;扎摩克提组火山岩分属碱性玄武岩系列和拉斑玄武岩系列;贝义西组火山岩具有明显的双峰式组合特征,大部分属碱性火山岩。它们的多元素配分曲线均同板内玄武岩的大隆起特征。斜长石的分离结晶作用导致少部分     

塔里木盆地震旦系—寒武系不整合面特征及油气勘探意义

塔里木盆地震旦系—寒武系不整合面在盆地内部及周边露头区广泛发育。通过地震资料追踪及露头地质剖面研究,认为震旦系—寒武系不整合面主要有两种类型:平行不整合和角度不整合。平行不整合主要分布在库鲁克塔格、柯坪露头区及盆地北部坳陷及其以北的广大地区;角度不整合分布在中央隆起带(英东构造带—塔东低凸起—塔中低凸起—巴楚断隆)的北翼附近,自东向西地震剖面结构表现清晰。震旦系白云岩受该期不整合面影响,遭受大气淡水溶蚀作用,形成古岩溶型储层,中央隆起带北翼角度不整合分布区为震旦系白云岩古岩溶型储层的有利勘探部位。     

塔东北库鲁克塔格地区震旦-奥陶纪地质事件及生储盖组合

塔里木盆地库鲁克塔格地区是重要的油气资源战略接替区域之一,其特殊的构造背景成为研究盆山耦合及区域构造演化的有效切入点。冰川、火山、风暴、浊流等事件沉积的产物,广泛发育于塔东北库鲁克塔格地区震旦—奥陶系的地层中。这些地质事件的发生时期与库鲁克塔格地区的构造演化具有明显的耦合关系。Rodinia超大陆的裂解是全球新元古代冰川沉积的诱发因素,也使库鲁克塔格地区在震旦纪发育冰川相的沉积。发生于早寒武世的火山事件也是Rodinia超大陆同期裂解的表现。在塔东北地区,裂解导致的持续拉张作用一直延续到早奥陶世末期,但在晚寒武世曾发生过一次持续时间较短的构造反转,区域构造应力场由拉张转为挤压,导致南、北沉积相区水体变浅,受到风暴作用影响。在挤压的区域构造背景下,中—晚奥陶世库鲁克塔格急剧隆升,物源供给的加大,为浊流事件的沉积提供了有利条件。另外,区域的构造背景变化也对于该地区的源岩和储层的产生起了决定性的因素。在震旦—早奥陶世晚期拉张的大地构造背景下,早—中寒武世及早奥陶世成为烃源岩的主要形成时期。优质储层主要为碳酸盐岩及碎屑岩,发育于晚震旦世、晚寒武世、中—晚奥陶世。孔隙类型主要为晶间孔、溶孔、裂缝等。这些源岩和储层与地层中的泥岩在垂向上组成多套生储盖组合。     

内蒙古月牙山一带基性火山岩的地质特征、形成时代及归属

内蒙古月牙山一带出露一条基性火山岩带,呈北西西向带状展布,由层状玄武岩、枕状玄武岩和蚀变玄武岩组成,前人对该套火山岩的归属意见不同。该套火山岩分布于月牙山蛇绿质构造混杂岩带中部,空间上与月牙山蛇绿岩套紧密共生,枕状构造较发育,显示海底火山喷发的特征;岩石化学、地球化学研究表明,该套火山岩具有典型的正常洋中脊玄武岩(NMORB)特征。因此,月牙山基性火山岩属于月牙山蛇绿岩套的组成部分。在侵入该套火山岩的辉长闪长岩中获得了530Ma左右的同位素年龄,在辉长岩、斜长花岗岩中获得了527~530Ma的同位素年龄,相当于早寒武世,说明该套基性火山岩的形成时代为早寒武世。     

中国北方磷矿成矿类型和找矿方向

笔者是在“五国编图项目”(中国、俄罗斯、哈萨斯坦、蒙古国、韩国)的中国北方磷矿床资料研究基础之上完成本论文的。中国北方磷矿床分为“沉积型”、“沉积变质型”和“岩浆型”三大类型。沉积型磷矿床主要产生于晚震旦纪陡山沱期和早古生代寒武纪早期,磷质来源以海洋生物磷为主;沉积变质型磷矿床主要产生于中元古代,磷质来源以火山磷质为主,也可能有生物磷质参与;沉积型和沉积变质型磷矿都包含陆地风化迁入盆地中的磷成分;岩浆磷矿床主要产生于海西期和加里东期的超镁铁岩浆岩,多与铁、钒、钛成为成矿系列。沉积型磷矿在华北地台南缘和塔里木地块北缘应重视,而沉积变质型在华北地台北缘有远景;岩浆型则主要勘查超镁铁岩系列。     

甘新交界红柳河地区早志留世蛇绿混杂岩的厘定及大地构造意义

地质、岩石化学、地球化学、同位素年代学综合研究证明,红柳河地区蛇绿混杂岩同橄榄岩、辉长岩、玄武岩和弧后火山－沉积岩系组成,玄武质岩石地球化学特征不同于典型大洋中脊,岛弧及板内玄武岩,并暗示其形成于大陆边缘向洋中脊过渡的构造环境,铀－铅同位素测年结果证明其侵位于早志留世,混杂时代早于晚泥盆地,上述成果表明中天山结晶基底与塔里木大陆之间在早志留世曾闰开形成红柳河小洋盆,于晚泥盆世之前发生碰撞混杂形成次级缝合带。     

塔里木地块西北缘震旦系发现二叠纪基性岩床侵入事件

准确识别侵入岩和火山岩并厘定其形成时代是野外地质调查的一项基础工作,它们对认识区域岩浆事件序列和建立沉积地层年代格架具有重要的作用。塔里木地块西北缘阿克苏地区以出露连续的新元古界和丰富多样的新元古代岩浆岩而成为备受前寒武纪地质研究工作者关注的地区。本文通过遥感影像的识别、野外剖面地质调查和岩石学研究,发现塔里木西北缘阿克苏市西南部的震旦系中发育的基性岩具有典型的岩浆侵入特征,包括局部截切地层、包裹围岩块和内部结晶粗、边缘结晶细等特点。结合锆石U-Pb年代学研究,发现该地区震旦系发育的基性岩浆岩并不全是震旦纪玄武岩,有相当一部分是早二叠世(ca. 290Ma)侵入的辉绿岩岩床,其侵位年龄与塔里木二叠纪大规模溢流玄武岩的喷发时代接近,很可能是塔里木大火成岩省的重要组成部分。这期显著的岩浆热事件可能对该地区前寒武纪岩石重磁化产生重要影响,同时也启示今后开展塔里木北缘震旦纪岩浆作用研究时需要特别引起重视并加以仔细鉴别。