华北克拉通孔兹岩带中段大青山-乌拉山变质杂岩立甲子基性麻粒岩年代学及地球化学研究

大青山-乌拉山变质杂岩立甲子基性麻粒岩主要由角闪二辉麻粒岩、含榴角闪二辉麻粒岩和黑云角闪二辉麻粒岩所组成,并以变形岩墙和不规则透镜体形式赋存于富铝片麻岩和花岗质片麻岩之中.立甲子基性麻粒岩中变质锆石含有单斜辉石(Cpx)+角闪石(Amp)+斜长石(Pl)+磷灰石(Ap)的包体矿物,与寄主岩石——基性麻粒岩矿物组合及其化学成分十分一致,相应的207 pb/206 Pb表面年龄变化于1933±39Ma ～ 1834±40Ma,加权平均年龄为1892±7Ma(MSWD =0.50,n=46),应代表立甲子基性麻粒岩原岩经历中低压麻粒岩相的变质时代.在变质过程中,以大离子亲石元素(K、Na、Sr、Rb)为代表的活动元素发生了显著的改变;而高场强元素(Nb、Zr、Ti)和稀土元素基本无变化,保持稳定.立甲子基性麻粒岩原岩属于拉斑玄武质岩石系列,其SiO2集中变化于45.58％ ～51.40％,Mg#值集中介于41 ～54之间;在球粒陨石标准化稀土配分图中,立甲子基性麻粒岩具有平坦型的稀土配分曲线特征((La/Yb)cN=1.30～1.51),Eu异常不明显(Eu/Eu*=0.93～1.04).与显生宙岛孤拉斑玄武岩类似,立甲子基性麻粒岩所有样品皆具有Nb、Zr、Ti负异常特征.综合分析认为,立甲子基性麻粒岩原岩形成于2450～1930Ma,并于～1900Ma经历中低压麻粒岩相变质作用的改造,其主量元素和微量元素组成具有岛弧拉斑玄武质岩石的地球化学特征,其原岩可能是板块汇聚动力学背景下,岛弧构造环境中形成的辉长岩或辉绿岩.     

胶北新太古代两类片麻岩的岩石地球化学特征和成因指示

在胶北三口探矿深钻中识别出两类新太古代片麻岩,一种是TTG片麻岩,数量较多;另一类是石榴黑云斜长片麻岩,数量相对较少,以夹层状发育于TTG片麻岩中.已有年代学资料显示,两种片麻岩原岩均形成于～2.5Ga.TTG片麻岩SiO2含量为53.95％ ～ 75.56％,Na2O为1.51％～5.94％,Na2O/K2O＞1;贫Fe2O3T(2.22％～9.54％)和MgO (0.53％ ～4.87％),Al2O3多大于15％(10.45％ ～ 17.64％),A/CNK=1.18～1.75,说明其属于高铝TTG岩系.富集大离子亲石元素(如Rb、Ba、Sr),亏损高场强元素(如Nb、Ta、Zr、Hf),Sr含量高(204×10-6～2906×10-6),Sr/Y比值高(7.30～355).∑REE含量(40.4×10-6～ 512×10-6)相对较高,轻重稀土强烈分异((La/Yb)N=11.5 ～ 121),Eu无异常或弱正异常(δEu=0.79～1.89).以上地球化学性质表明,胶北TTG片麻岩是含水玄武质岩石高压下部分熔融形成的,残留相主要是石榴石、角闪石和含Ti矿物,没有斜长石.全岩Nd和锆石Hf同位素数据显示其模式年龄与形成年龄相近,表明岩石源区可能是来源于亏损地幔的2.57～2.64Ga的初生玄武质地壳.另外,胶北TTG片麻岩高的Mg#值(40 ～67)和Cr(147×10-6～371×10-6)、Ni(6.68×10-6～ 156 × 10-6)含量,表示与地幔楔发生了反应,结合Nb、Ta负异常以及源区为初生的玄武质地壳等特征,说明研究区TTG形成于与俯冲有关的岛弧环境,而非加厚的下地壳.DF值和K-A关系图显示,石榴黑云斜长片麻岩原岩是泥质-粉砂质沉积岩.Cr/Zr比值(0.90 ～1.99,平均为1.62)和Th/Sc比值(平均为0.30)与太古宙沉积岩相应值相近(分别为1.44和0.4),稀土配分型式与太古宙沉积岩类似,表明源区物质以长英质为主.绝大多数样品显示轻稀土富集、重稀土平坦的特征,总稀土含量平均为176×10-6,(La/Yb)N比值平均为14.7,LREE/HREE平均为3.3,Eu无异常或微弱的负异常(δEu=0.69～0.92,平均为0.84),这些特征值表明原岩形成的大地构造背景为岛弧或主动大陆边缘.Grt-Bi地质温度计得到的变质温度为549 ～663℃,其中黑云母化学成分与角闪岩相中黑云母特征相同,共同指示变质程度为角闪岩相,可能代表了～2.5Ga麻粒岩相-高角闪岩相变质作用的退变质阶段.石榴黑云斜长片麻岩原岩与TTG属同一时代(～2.5Ga)的产物,形成的构造背景类似(岛弧或主动大陆边缘),说明当时该区有俯冲过程发生;TTG岩浆事件和～2.5Ga的变质事件大体同时,但变质事件较岩浆事件稍晚,可以用俯冲后的碰撞来解释.因此,研究区在～2.5Ga可能发生过一次重要的俯冲-碰撞拼合事件:TTG和石榴黑云斜长片麻岩原岩形成于俯冲阶段,后期发生碰撞引发麻粒岩相-高角闪岩相的区域变质作用.     

华中高压变质带中蓝晶石黄玉岩的特征及与白片岩的对比

华中高压变质带中的蓝晶石黄玉岩系指一套富含铝质矿物的岩石,其矿物组合为蓝晶石+钠云母士白云母,蓝晶石+黄玉士石英,蓝晶石+蓝刚玉士硬绿泥石,蓝品石+白云母+石英等.化学成分富铝而贫镁。原岩为一套铝质粘土岩—砂岩.形成的温压条件为P=1.0～2.0GPa,T=650～900℃.其成分与典型的白片岩有所不同。故称为“类白片岩”.白片岩类是地壳物质俯冲到地幔深度的指示剂,从而证明华中高压变质带是古陆内板块裂开、碰撞、俯冲的产物。     

相山铀矿田基底变质岩原岩恢复及构造环境判别

文章通过对相山铀矿田深部变质岩开展岩石学、矿物学及地球化学等方面的研究,以探讨相山基底变质岩原岩的属性和形成环境等特征。根据铀矿科学钻孔岩心样品地球化学分析显示,基底变质岩成熟度较高,显示高镁铁、富硅、富铝,低钠钾的特征,原岩总体呈中酸性。变质岩整体表现出相对富集Ba、U、Rb、K、Th等元素,亏损Nb、Sr、P、Ti等元素;轻、重稀土元素分馏较为明显,且轻稀土相对富集、重稀土相对亏损;δEu为0.6～1.1,平均为0.7,小于1,表现为负异常;δCe为2.9～3.9,平均为3.4,表现为正异常。根据变质岩稀土元素北美页岩标准化(NASC)蛛网图显示,样品稀土元素含量与北美页岩(NASC)含量相近,推测原岩具有沉积岩的特征。主量元素分布特征表明相山铀矿田基底变质岩原岩成分复杂,推测其原岩主要为一套陆源海相沉积泥质岩、砂岩及粉砂岩系列的浅变质作用类型的陆源碎屑岩,主要有岩屑砂岩、富镁沉积岩、泥质碳质硅质岩,可能有部分火山凝灰岩。根据主微量构造判别图,推测相山基底变质岩其原岩为大陆岛弧构造环境下形成的沉积碎屑岩。     

云开地块北缘构造混杂岩的岩石成因探讨

华南云开地块北缘的信宜贵子地区见大量变玄武岩与变沉积岩混杂产出。变玄武岩多以构造岩块或透镜体产出,地球化学以中等Mg#、富钠贫钾为特征,属亚碱性的拉斑玄武岩系列。轻稀土元素中等富集,无Eu异常,微量元素以富Nb、显著的Sr-Nb-Ta弱亏损为特征。143Nd/144Nd变化于0.512513~0.512655之间,对应的εNd(t)值介于2.89~4.90之间。构造环境判别表明,变玄武岩原岩可能为弧后盆地玄武岩。2个变玄武岩样品的锆石U-Pb年龄为1031±28Ma、1025±39Ma。变沉积岩基质以片岩、变砂岩和石英岩为主,表现为陆缘碎屑沉积特征。2个石英岩样品的碎屑锆石U-Pb年龄显示变沉积岩原岩具有~1.0Ga的物源峰,其最年轻锆石为777Ma和571Ma,原岩沉积时间大致为南华纪-震旦纪。本次研究认为,信宜贵子构造混杂岩是Grenville期弧后盆地玄武岩与新元古代晚期陆缘碎屑沉积物构造混杂堆积的结果,构造混杂的时间可能为奥陶纪-志留纪。     

北大别黄土岭长英质麻粒岩的原岩、变质作用及源区热事件年龄的锆石LA-ICPMS U-Pb测年约束

本研究应用激光剥蚀技术测定了北大别黄土岭高温-高压长英质麻粒岩锆石3个结构域的U-Pb年龄.变质锆石成因的碎屑锆石域的207Pb/206Pb年龄范围为(2493±54) Ma~(2500±180) Ma, 岩浆成因的碎屑锆石域的207Pb/206Pb年龄范围为2628~2690Ma, 其最大的206Pb/238U年龄为(2790±150) Ma, 变质增生或变质重结晶锆石域的不一致线上交点年龄为(2044.7±29.3) Ma.长英质麻粒岩的矿物组合成分、主量元素地球化学, 尤其是锆石副矿物内部结构特征显示其原岩为沉积岩.这表明, 麻粒岩原岩物质来自具有复杂热历史的蚀源区, 该蚀源区曾发生过~2.8Ga的岩浆作用和~2.5Ga变质作用, 因此其原岩的沉积年龄不应早于2.5Ga.高温-高压麻粒岩相变质作用的精确年龄为(2.04±0.03) Ga, 表明黄土岭麻粒岩是一个晚古元古代超高温变质岩之残块.      

桐柏-大别造山带高压变质单元面理化(含榴)花岗岩地球化学及其对岩石成因的限制

桐柏-大别造山带中,面理化(含榴)花岗岩作为榴辉岩的重要围岩之一,仅分布在高压变质单元和超高压变质单元中.对高压变质单元中面理化(含榴)花岗岩进行了元素地球化学研究,结果显示,这类岩石 SiO2 71.96%～ 77.99%, K2O Na2O 7.59%～8.66%, Al2O3 11.15%～14.50%, CaO 0.10%～0.91%, MgO0.04%～0.73%,Sr 27.3～269 μ g/g,A/CNK 0.97～1.10.相对于 S型和 I型花岗岩,面理化(含榴)花岗岩具有某些 A型花岗岩的地球化学特征,如岩石明显富硅、富碱质和富高场强元素(如 Zr、Hf、Nb、Ta、Y等),贫 Ca、Mg、Al、Sr等元素,高 Ga/Al比值;在稀土元素特征方面,大部分样品具有明显的 Eu负异常(Eu/Eu0.06～0.60),(La/Yb)N 2.34～7.87.在岩石成因类型元素判别图解上,面理化(含榴)花岗岩主要落于 A型花岗岩区;构造判别图解和构造学、岩石学特征表明该类花岗岩形成于碰撞后的构造环境.因此,高压变质单元面理化(含榴)花岗岩总体地球化学特征表明它们属于 A型花岗岩类,形成于岩石圈伸展的碰撞后构造环境,与大别山超高压 /高压变质岩的折返过程存在密切联系.     

华北克拉通怀安杂岩新太古代和古元古代富铝变质表壳岩的地球化学特征及构造意义

晋冀蒙三省交界地区富铝变质表壳岩的时代归属及形成的构造背景长期存在争议。通过天镇地区1∶5万区域地质调查,在怀安杂岩中识别出两期富铝变质表壳岩组合,分别为新太古代榴云片麻岩岩组和古元古代黄土窑岩组,两者在岩石组合、特征矿物组合、含矿性、同位素年龄以及岩石地球化学特征等方面存在明显区别,为不同沉积环境的产物。新太古代榴云片麻岩岩组野外呈带状、似层状或透镜状产出,以石榴黑云斜长片麻岩为主体,含少量斜长变粒岩,局部与BIF共生,矿物组合为石榴子石+黑云母+斜长石+石英±条纹长石±夕线石。岩石地球化学研究表明石榴黑云斜长片麻岩样品富Na_2O、Al_2O_3和CaO,低K_2O,属于过铝质岩石,铕异常不明显,轻重稀土元素分异相对较强((La/Yb)_N=3.69～27.76)。古元古代黄土窑岩组以构造岩片形式产出,为一套孔兹岩系组合,产出石墨矿。其中变泥砂质岩石的矿物组合为石墨+夕线石+石榴子石+条纹长石+斜长石+石英,为过铝质,富Al_2O_3和K_2O,低Na_2O和CaO,负铕异常明显(δEu=0.47～0.80),轻重稀土元素分异弱((La/Yb)_N=3.37～10.58)。两套富铝变质表壳岩具有相似的微量元素蛛网图特征,富集大离子亲石元素如Rb和Ba,高场强元素如Zr、Hf含量相对较低,明显亏损Nb、Ta、P和Ti等元素。石榴黑云斜长片麻岩中碎屑锆石年龄峰值为～2.45Ga,黄土窑岩组中岩石碎屑锆石年龄主要介于1.99～2.30Ga,两套岩石均遭受古元古代末期(1.81～1.85Ga)麻粒岩相变质-深熔作用叠加改造。新太古代榴云片麻岩岩组的原岩为一套含黏土质杂砂岩建造,成熟度较低,来源于英云闪长岩-花岗闪长岩风化源区,形成于大陆岛弧环境。黄土窑岩组孔兹岩系原岩为一套富铝黏土岩和杂砂岩建造,夹少量碳酸盐岩和石英砂岩,沉积物源以古元古代中期(2.3～2.0Ga)上地壳长英质成分为主,可能形成于相对稳定的大陆边缘环境。怀安杂岩中两期富铝变质表壳岩组合均卷入了古元古代末期的造山作用,两者的厘定为研究华北克拉通北部新太古代—古元古代大陆地壳演化及构造格局恢复具有重要地质意义。     

滇西北石鼓杂岩中花岗质片麻岩年代学、地球化学特征及地质意义

青藏高原东南缘滇西北前寒武纪石鼓变质杂岩中新识别出一套花岗质片麻岩.采用LA-ICP-MS方法进行锆石U-Pb年代学分析,获得206Pb/238 U加权平均年龄分别为790±11 Ma(MSWD=2.1,n=10)和814±15 Ma(MSWD=5.7,n=9),显示其形成于新元古代早期.地球化学特征显示,岩石具有高硅(SiO2=66.05％～77.16％)、高 K2O/Na2O(0.90～9.26,均值2.57)特征,MgO=0.35％～3.60％,TFeO=1.02％～4.86％,P2O5=0.03％～0.17％.铝饱和指数A/CNK为1.08～2.51,矿物组合中出现石榴子石和白云母等富铝矿物,CIPW标准矿物中刚玉分子平均含量为4.72％,显示为强过铝质花岗岩.球粒陨石标准化稀土配分显示轻稀土元素富集,(La/Yb)N=1.79～12.34,具明显的Eu负异常(δEu=0.21～0.67).原始地幔标准化蛛网图显示,岩石富集Rb、U,明显亏损Ba、Ta、Nb、Sr、P、Ti元素.综合分析认为,花岗质片麻岩原岩主要为低成熟度、黏土贫乏的砂质岩在高温条件下部分熔融的产物,形成于后碰撞构造环境,是Rodinia超大陆汇聚事件在滇西北石鼓地区的响应.     

山西恒山巨晶状直闪石岩的成因:来自地球化学和Sm-Nd同位素的证据

山西恒山地区的巨晶状直闪石岩由石榴石、直闪石、蓝晶石、十字石、堇青石、石英、金红石、钛铁矿和少量斜长石和普通角闪石组成,岩石SiO2含量类似于中-基性岩,但比后者更富镁铁而贫钙和碱。岩石可分为Ⅰ、Ⅱ两种类型:Ⅰ类直闪石岩含有石榴石变斑晶,并相对低镁、钛和碱,而含有较高铝、铁,其高场强和稀土元素特征类似于岛弧玄武岩,岩石的143Nd/144Nd为0.511361～0.511894,tDM(Nd)=2.39～2.60Ga,Nd同位素特征与五台杂岩中的基性变质岩一致。Ⅱ类直闪石岩富含直闪石,一般不出现石榴石,相对高镁、钛和碱,而含有较低铝和铁,高场强和稀土元素特征类似于大洋中脊拉斑玄武岩。岩相学和地球化学对比表明,本区直闪石岩的原岩是由与五台杂岩变质基性岩类似的火山岩经受海水热液蚀变的产物,这种水热蚀变引起基性岩中钙、碱丢失和镁(铁)富集,并可能形成大量绿泥石等富水矿物。直闪石岩的现有矿物组合是经历高压角闪岩相变质和接续的等温降压作用形成的,其中巨晶结构是由于这种极富流体岩石在峰期之前的前进变质过程中大量脱水所致,与这种大量脱水伴随的变质分异作用导致了直闪石岩成分的进一步改造。     

三维地质模型的建立——以阿尔及利亚Zarzaitine油田为例

对阿尔及利亚Zarzaitine油田储层岩芯进行观察与描述,在沉积特征综合分析的基础上,结合岩芯的分析化验资料、测井和区域地质背景资料,根据沉积微相和电相之间的对应关系研究,划分出了各小层沉积微相。从沉积微相的分布特点,分析了该区储层(F4)沉积微相的空间演化规律,进而建立了该油田储层(F4)的三维地质模型。     

巴基斯坦N区块浪控三角洲沉积相划分及模式

浪控三角洲砂体是海陆交互带沉积有利的油气储层和勘探目标,目前业界对其微相划分、沉积机理和沉积模式研究较少.以巴基斯坦N区块为例,依据岩心、测井、地震及分析测试资料,开展受波浪改造作用的海相三角洲沉积相带划分、展布及沉积模式研究.结果表明:综合大量沉积相标志分析,研究区白垩系处于砂质高能海岸带,三角洲入海口受到强烈的波浪...     

沾化凹陷东部长堤地区下第三系沉积体系研究

综合运用地质、测井、地震及分析化验等资料,对沾化凹陷东部长堤地区下第三系沉积体系进行了较为全面系统的研究,认为长堤地区下第三系发育有水下扇、滨浅湖滩坝、扇三角洲、浊积和辫状河等 5类沉积体系。并阐述了各类沉积体系在本区的亚相、微相类型及其特征,系统分析了早第三纪不同阶段的沉积相类型及其分布特征,探讨了不同时期物源区及古水流流向,总结了垂向上沉积体系的演化等。     

四川盆地西部坳陷晚三叠—早白垩世地层沉积相

对四川盆地西部坳陷区内晚三叠—早白垩世地层、沉积相提出了一些新的认识 ,认为南部存在中侏罗统千佛崖组 ,中南部有较多的三角洲相沉积 ;讨论了沉积相的时空展布规律 ,这对区内上三叠—下白垩统沉积—层控矿产的研究和油气资源勘探均有重要的作用     

沉积地球科学的历史回顾与展望

沉积地球科学自上世纪初从地层学中分出 ,成为独立的地球科学分支 ,经历了沉积岩石学、沉积学和沉积地质学三个发展阶段。沉积岩石学以沉积岩的特征、分类、产状和成因为主要研究对象 ;沉积学以沉积作用及沉积岩的形成为主要研究任务 ;沉积地质学探讨四维空间里沉积物运动的规律性 ,是沉积地球科学的新的拓展和升华。本文回顾了沉积岩石学、沉积学、沉积地质学的发展历史及其中蕴含的科学思维与方法学的重要变革 ,从认识论和方法学方面总结和讨论了本学科的发展轨迹。并在此基础上讨论了未来的发展方向。     

辽西义县盆地义县组底部沉积相与沉积环境分析

辽西义县盆地下白垩统义县组底部发育有马神庙、老公沟两个沉积层。马神庙沉积层从下至上可以划分出6个沉积亚层,其下部复成分砾岩沉积层为干旱气候条件下形成的洪（冲）积扇底部沉积相、洪（冲）积扇上的山洪冲槽充填相;中部为复成分砾岩夹凝灰质沉积层;顶部被中基性的火山岩覆盖。老公沟沉积层下部是以泥质粉砂岩为主的滨浅湖相、洪（冲）积扇向湖盆过渡的季节性河流作用形成的粗砂岩—含砾粗砂岩沉积相;顶部为一套滨浅湖相的膨润土化粉砂岩—膨润土—碳酸盐岩沉积岩石组合。义县盆地演化初期气候干旱,盆地边缘地势起伏较大,盆地边缘形成洪（冲）积扇、扇面上发育洪槽充填沉积作用,洪（冲）积扇向湖盆过渡区存在季节性河流;老公沟顶部湖泊相沉积指示受区域季节性变化的半干旱、频繁火山作用影响下,湖盆水深频繁波动的古地理、古气候的沉积特征。义县组底部沉积相表现了该盆地边缘向中心横向上的洪（冲）扇、季节性河流和湖泊沉积的三相发育的古地理特征。     

高频湖相沉积节律研究的新进展

高频湖相沉积节律是近年来新兴的分学科－－旋回地层学的重要组成部分。高频湖相沉积节律注要包括年节律（季侯泥）和太阳黑子节律。湖相沉积节律的研究对于了解天文周期－气候－湖相沉积之年的关系,对于湖相地层的精确对比都具有重要意义。不同频段湖相沉积节律的识别、精确定时、全球对比以及与其它成因节律的区别是今后湖相沉积节律的主要研究方向。     

浅议沉积学中的流体问题

笔者从流体的角度,对近年来有关流体沉积问题的研究成果进行整理、总结、归纳和诠释。从沉积学的角度总体上可将流体分为牵引流、过渡流和重力流3大类:其中牵引流是研究的基础,可进一步分为单向流、双向流和振荡流3种基本类型以及叠置流、复合流和叠加流3种复合类型,可按照流体力学的相关方法展开研究;过渡流和重力流沉积研究的关键在于各种重力流类型之间(浊流、液化沉积物流、颗粒流和碎屑流)及其和牵引流之间的相互转化。流体的沉积机制可分为垂直降落沉积(静水)、底床阻碍沉积(牵引流)和能量减弱沉积(重力流)3大类,各种流体的交互作用最终可形成丘状(洼状)交错层理的水动力条件。通过综述可以发现,从流体角度进行沉积学研究尽管困难,但仍然可行,特别是对于复杂水动力条件下的沉积学研究具有一定的意义。     

新汶凹陷官庄组沉积演化特征

通过对研究区沉积构造等相标志的研究,以层序地层学和沉积学原理为指导,结合室内岩石薄片、粒度分析,识别出冲积扇、辩状河和湖泊3种沉积相类型.并对官庄组的沉积相垂向演化和平面展布有了系统的认识.研究结果表明:新汶凹陷官庄组自下而上发育冲积扇-辩状河-湖泊和冲积扇两大沉积体系.沉积演化经历了早期凹陷掀斜下沉时的冲积扇、辩状河沉积,中期凹陷扩张阶段的湖泊相沉积,晚期凹陷收缩时的冲积扇进积沉积.     

环县-正宁地区延长组长9沉积体系及沉积演化特征研究

以鄂尔多斯盆地环县—正宁地区三叠系延长组长9为研究对象,结合野外露头和岩心观察及测井资料分析,通过点、线、面研究步骤,精细刻画研究区延长组长91、长92沉积相特征及演化规律,为后期石油勘探开发做好指导工作。研究表明:环县—正宁地区的沉积相类型为辫状河三角洲相和湖相沉积;其中辫状河三角洲平原亚相在露头区最为典型,辫状河三角洲前缘亚相是研究区的优势相带;长92比长91砂体更发育,西部比西南部和南部砂体更发育;长92沉积时期,辫状河三角洲平面展布趋势大致分为东西向和北东—南西向,按照区域可以分为4支三角洲;长91沉积时期辫状河三角洲沉积相比长92时期具有很好的继承性。