北京十三陵中元古代串岭沟期地质事件的探索

宏观、微观和地球化学研究结果证明在北京十三陵中元古界长城系串沟组有地质事件层.宏观标志包括一系列地震滑塌、砂体液化、层内错断和角砾化构造等;微观标志包括火山晶屑、火山玻璃的假像、显微层内错位等.地球化学资料表明,Re、Os及其同位素和Ir含量异常,某些稀有元素含量的对比等等,都有可能说明地质事件引起了异常现象的出现.笔者认为串岭沟组的地质事件是由于燕山裂陷槽形成早期的火山活动及由其引发的地震事件产生的.根据北京十三陵串岭沟组地质事件记录的研究,对比蓟县、宽城和曲阳等地的剖面后,笔者认为十三陵地区的串岭沟组相当于蓟县串岭沟组的上部层位.此外,串岭沟组出现火山-地震事件可能导致常州沟组后生动物遗迹化石的延续性被破坏;串岭沟组和常州沟组泥岩中有可能存在自生独居石,自生独居石为U,Th-Pb法同位素测年提供可能.     

古地震记录与岩相古地理

本研究概括了古地震记录三方面的主要特征,即宏观构造、微观构造和地球化学异常。提出了不同沉积岩相古地理环境下古地震记录的差异性,指出了地震泄水充填脉构造在潟湖、潮坪、浅海碳酸盐岩和缓坡碳酸盐岩等相带中形成的特点,以及臼齿构造(molar tooth)出现在缓坡碳酸盐岩相带的原因。根据在地震事件层内发现火山晶屑和火山玻璃假象的事实,指出采取同位素测年样品的必要性。     

物化探成果在找矿靶区预测中的应用——以鸡东金场沟铜钼金矿化区为例

黑龙江鸡东金场沟铜钼金及多金属矿化集中区是与中生代火山--次火山活动有关的矿区之一。研究表明,低电阻率(450Ω·m)与高极化率(5%)可作为重要的地球物理找矿间接标志;Cu、Au、Mo、Ag等元素异常可作为重要的地球化学找矿间接标志。经对该区的地球物理与地球化学的特征分析,结合研究区地质条件,利用相似类比的方法进行找矿靶区的预测,成功地找到矿体。     

火山事件层---含煤地层对比的标志层

本文对辽宁南票及内蒙古大青山区上石炭统一下二叠统中火山事件沉飘物进行了系统的岩矿鉴定.差热、X光、电镜测试及微量、稀土元素定量分析,两剖面自下而上共划分出12期火山事件沉飘序列,包括了34～39层火山事件沉飘层.由于各层均具有特定的岩石矿物及地球化学特征,为进一步查明华北板块北缘火山事件沉积的展布规律,并利用火山事件层作为标志层进行地层对比,提供了新的依据.     

华北板块北缘晚古生代火山事件沉积的全序列及其主要特征

本文对辽宁南票及内蒙古大青山区上石炭－下二叠统地层中火山事件沉积进行了系统的岩矿鉴定，差热，X光，电镜测试及微量稀土元素定量分析，两剖面自下而上共划分出12期火山事件沉积序列，包括了34－39层火山事件沉积层，由于各层均具有特定的岩石矿物及地球化学特征，为进一步查明华北板块北缘火山事件沉积的展布规律，并利用火山事件层作为标志层进行地层对比，提供了新的依据。     

晋中冀西太原组中段火山事件层岩矿地化特征及其意义

在岩矿鉴定的基础上,对晋中冀西太原组中段普遍发育的一层火山事件层做了岩石化学、稀土元素和微量元素分析。岩石化学、REE配分模式、REE七组分图解、微量元素蛛网图极好的共性特征及微量元素幂函数定律的应用,证明该火山事件层是同源同期岛弧型钙碱性火山喷发产物,并以该火山事件层作为标志层对晋中冀西太原组地层进行了大区域对比。     

鄂尔多斯盆地西缘二叠系事件地层及其地球化学特征

通过钻井岩心的观察及镜下岩矿鉴定,同时依据地球化学和沉积学特征,把区内发育的事件地层分为两类:火山事件层和海退事件层,其中太原组火山事件层和海退事件层各1层,山西组火山事件层1层,石盒子组火山事件层3层。所体现的常量、微量和稀土元素质量分数及岩石学特征具明显的差异。研究事件地层获得的成果,可以为区域地层划分和对比提供更加准确的依据。      

构造活动影响下地质事件沉积序列：以鄂尔多斯盆地延长组长7油层组为例

中晚三叠世,印支运动I幕导致秦岭隆升,同期地震、火山活动频发,在鄂尔多斯湖盆中保存了大量地质事件沉积层。为了认识构造活动影响下地质事件沉积序列,探讨地质历史时期内各类地质事件的耦合关系,从全新的角度认识大型坳陷湖盆的形成和演化过程,笔者等以鄂尔多斯盆地内部及周缘的长7油层组野外露头及钻井岩心中发育的关键事件沉积层为研究对象,对地震事件、浊流事件、火山事件、缺氧事件沉积特征和叠置关系进行研究。研究结果表明：在长7期,湖盆中多种事件沉积类型主要受控于中—晚三叠世秦岭造山运动,构造活动引起湖盆沉降,为事件沉积层的保存提供了条件;火山事件喷发的火山灰降落在湖盆中形成凝灰岩层,同时,也为湖盆缺氧事件创造了条件;沉积层因地震活动形成震积岩,而地震活动又是诱发浊流事件发生的关键因素;这些构造活动影响下的地质事件交替发生,共同构成长7油层组内各类事件沉积层的相互叠置关系。     

构造活动影响下地质事件沉积序列——以鄂尔多斯盆地延长组长7油层组为例

中晚三叠世,印支运动I幕导致秦岭隆升,同期地震、火山活动频发,在鄂尔多斯湖盆中保存了大量地质事件沉积层。为了认识构造活动影响下地质事件沉积序列,探讨地质历史时期内各类地质事件的耦合关系,从全新的角度认识大型坳陷湖盆的形成和演化过程,笔者等以鄂尔多斯盆地内部及周缘的长7油层组野外露头及钻井岩芯中发育的关键事件沉积层为研究对象,对地震事件、浊流事件、火山事件、缺氧事件沉积特征和叠置关系进行研究。研究结果表明：在长7期,湖盆中多种事件沉积类型主要受控于中—晚三叠世秦岭造山运动,构造活动引起湖盆沉降,为事件沉积层的保存提供了条件;火山事件喷发的火山灰降落在湖盆中形成凝灰岩层,同时,也为湖盆缺氧事件创造了条件;沉积层因地震活动形成震积岩,而地震活动又是诱发浊流事件发生的关键因素;这些构造活动影响下的地质事件交替发生,共同构成长7油层组内各类事件沉积层的相互叠置关系。     

构造活动影响下地质事件沉积序列：以鄂尔多斯盆地延长组长7油层组为例

中晚三叠世,印支运动I幕导致秦岭隆升,同期地震、火山活动频发,在鄂尔多斯湖盆中保存了大量地质事件沉积层。为了认识构造活动影响下地质事件沉积序列,探讨地质历史时期内各类地质事件的耦合关系,从全新的角度认识大型坳陷湖盆的形成和演化过程,笔者等以鄂尔多斯盆地内部及周缘的长7油层组野外露头及钻井岩心中发育的关键事件沉积层为研究对象,对地震事件、浊流事件、火山事件、缺氧事件沉积特征和叠置关系进行研究。研究结果表明：在长7期,湖盆中多种事件沉积类型主要受控于中—晚三叠世秦岭造山运动,构造活动引起湖盆沉降,为事件沉积层的保存提供了条件;火山事件喷发的火山灰降落在湖盆中形成凝灰岩层,同时,也为湖盆缺氧事件创造了条件;沉积层因地震活动形成震积岩,而地震活动又是诱发浊流事件发生的关键因素;这些构造活动影响下的地质事件交替发生,共同构成长7油层组内各类事件沉积层的相互叠置关系。     

中国北方元古宙沉积岩中自生稀土矿物特征及其意义--以北京、大连地区为例

大连震旦系十三里台组首次发现自生稀土元素矿物独居石后 ,在北京十三陵中元古代长城系常州沟组、串岭沟组和大红峪组又发现了自生的独居石以及其他磷酸盐和硅酸盐稀土矿物。自生稀土矿物的形成和岩石中稀土元素含量较高有关 ;电子探针背散射图像和 P、Th、L a、Ce、Nd、Y等元素面分布图像研究表明 ,沉积岩中的自生稀土矿物与岩浆岩、变质岩和碎屑成因的截然不同。本文首次报道了元古宙长城系常州沟组沉积岩中碎屑锆石边部成岩过程中形成的自生磷钇矿。中国北方元古宙泥砂质碎屑沉积岩普遍具有高稀土组合 ,许多地区都可能存在独居石等自生稀土矿物 ,如天津蓟县、辽西、辽南和宣化等地 ,为利用离子探针 (SHRIMP)确定其同位素地质年代提供了可能。此外 ,本文对比了大连震旦系自生独居石和内蒙白云鄂博矿区东矿的独居石晶形和化学成分的相似性 ,再一次提出中国北方元古宙富稀土地层可能是内蒙古白云鄂博巨型稀土元素矿床的矿源层问题。     

北京十三陵中元古界长城系沉积相标志及沉积环境演化模式

北京十三陵地区中元古界长城系包括5个组：常州沟组、串岭沟组、团山子组、大红峪组、高于庄组，前2个组主要由碎屑岩组成，后3个组主要由碳酸盐岩组成。众多的沉积相标志从不同侧面说明：常州沟组沉积属于滨浅海碎屑岩沉积环境；从串岭沟组开始，其沉积环境向碳酸盐岩沉积环境过渡；后3个组沉积时的环境为典型的陆表海碳酸盐岩沉积环境。在综合研究的基础上给出了沉积环境演化模式。另外，长城系还有许多特殊的沉积现象值得进一步研究和讨论：世界上最古老的宇宙球粒；高于庄组白云岩层面上双脊波痕的内碎屑颗粒成因和硅化白云岩内青鱼骨状层理及硅质团粒的成因；特别是在大红峪组首次发现太阳星云物质－碳质球粒陨石。     

华北串岭沟组凝灰岩锆石SHRIMP年龄及其地层学意义

华北克拉通燕辽地区是中国中新元古代沉积地层的标准剖面区。蓟县群和青白口群已经取得了很多重要的高精度定年数据,但是长城群除了顶部大红峪组有了高精度定年以外,其他组还缺乏可靠的高精度定年数据。为了准确标定华北克拉通中元古界长城群串岭沟组的年龄,对采自河北宽城地区神仙岭剖面串岭沟组顶部火山岩凝灰岩锆石进行了SHRIMP U-Pb定年。结果表明所测锆石207Pb/206Pb表面年龄加权平均值为(1 634.8±6.9) Ma(95% 置信度,MSWD=1.2,n=23)。可见长城群串岭沟组顶部的准确年龄为(1 634.8±6.9) Ma,表明长城群串岭沟组到大红峪组整体上属于中元古代地层。     

辽宁兴城地区前寒武纪地层序列和不整合

辽宁兴城地区位于华北克拉通中、新元古代燕山裂陷槽盆地（燕辽海盆）的东南边缘,地层序列和沉积特征与同属盆地边缘区的河北滦县、北京南口、以及太行山区等地类似。研究区新太古代花岗岩之上沉积了长城系（常州沟组、串岭沟组、团山子组、大红峪组）,蓟县系（高于庄组、杨庄组、雾迷山组）,以及青白口系（长龙山组、景儿峪组）。与天津蓟县中、新元古界标准剖面相比,本区地层厚度较薄、长城系碳酸盐岩较少、碎屑物粒度较粗、部分层位（铁岭组、洪水庄组、下马岭组？）缺失,几大沉积层序的底界超覆明显,体现了典型的古陆边缘特征。中元古界常州沟组至团山子组为一套局限分布的滨、浅海相海进至海退旋回沉积,常州沟组滨海相砂岩与下伏新太古代花岗岩沉积接触;大红峪组沉积时期广泛海侵,以石英砂岩和粉砂质页岩为主,下部发育复成分角砾岩和石英砂岩质砾岩,与下伏地质体有沉积接触（非整合）、角度不整合、微角度不整合、岩溶不整合等多种接触关系,说明大红峪组沉积之前发生过沉积间断和地层褶皱变形,“兴城运动”所指的不整合并非单纯的海进超覆成因;蓟县系高于庄组下部为一套海侵陆源碎屑岩序列,不整合在大红峪组和新太古代花岗岩之上,中、上部为碳酸盐岩台地沉积;蓟县系杨庄组和雾迷山组总体为碳酸盐岩,仅含少量陆源碎屑成分或薄层;新元古界青白口系长龙山组为又一套陆源碎屑岩海进序列,平行不整合在蓟县系雾迷山组或待建系下马岭组？角砾状含燧石白云质灰岩之上,指示了芹峪上升和蔚县上升影响期间的岩溶平原发育历史;寒武系昌平组角砾状白云质灰岩平行不整合在景儿峪组中、薄层白云质灰岩之上。上述不整合及地层建造特征还说明山海关古陆长期存在并对辽西南部的沉积古地理有明显影响。此外,大红峪组的沉积在区内具有承前启后的意义,自大红峪组沉积开始本区与燕辽海盆完全连通,整个盆地的演化也从强烈断陷向稳定沉降转变。     

华南中二叠统眼球状石灰岩特征及成因的思考

眼球状石灰岩是华南地区中二叠统常见的一种碳酸盐岩岩石类型,由“眼球”和“眼皮”组成,广泛分布于中二叠统栖霞组下部和茅口组中下部。关于眼球状石灰岩特征和成因的研究,已经取得了较为丰富的成果,笔者对这些成果进行了评述:对眼球状石灰岩的分布特征、岩石学特征及地球化学特征进行了总结;对其各种成因观点进行了讨论。在此基础上,阐述了眼球状石灰岩特征研究存在的争议,指出了下一步研究应关注的方面,尤其是在微观特征及地球化学特征方面,同时认为眼球状石灰岩的石油地质意义应该引起足够的重视。     

燕山中段常州沟组砂岩岩石学、地球化学特征及地质意义

中元古代常州沟组是华北克拉通北缘燕山地区变质结晶基底上的第一套沉积盖层,不整合覆盖于新太古代各类片麻岩之上。为了解常州沟组时期的古环境、古气候及其物质来源、构造环境和盆地性质,在野外地质调查的基础上,对常州沟组砂岩进行了粒度分析和地球化学分析测试。岩石组合、沉积构造和粒度分析结果指示区内常州沟组沉积环境演化由下至上依次为冲积扇、辫状河和碎屑潮坪。常州沟组砂岩地球化学特征具有高SiO₂、Al₂O₃和K₂O,低TiO₂、Fe₂O₃、FeO、MgO含量的特点,成熟度较高,化学蚀变指数(CIA)介于52.00～73.23之间,化学风化作用指数(CIW)范围为93.04～98.68。由于岩石遭受钾交代作用影响,结合A-CN-K图解、Th/U-Th图解和古气候判别图综合分析,认为源区可能经历了较强的风化作用,古气候温暖、潮湿。Cr/Zr、Th/Sc、Ba/Sr、Rb/Sr值和La/Th-Hf图解指示常州沟组源区属性主要为上地壳环境,原岩成分以长英...     

北京十三陵元古宙大红峪组含事件信息的沉积岩研究

北京十三陵元古宙大红峪组在不足４ｋｍ的距离内岩相急剧变化,实为国内外罕见。从东至西,泰陵剖面由灰色角砾硅化岩＋黑色粉砂凝灰页岩＋黄色含长石石英砂岩组成,山顶部面由不纯砂岩＋泥质白云岩组成,德胜口剖面由泥质白云岩＋石英砂岩＋层凝灰岩组成。本文仅对泰陵剖面大红峪组的三种岩石进行系统研究。宏观、微观特征、地球化学和同位素地球化学分析数据表明：泰陵剖面大红峪组的灰色角砾硅化岩和黑色粉砂凝灰页岩是受火山－地     

华北燕山带东部三叠纪和侏罗纪大地构造演化：来自备受争议的邓杖子组及相邻地层的线索

位于辽西凌源市南部的牛营子-邓杖子地区侏罗系地质问题多年来困扰着地质学家。争论最多的构造形迹是一套平面上呈狭长矩形,以断层为界的近直立中元古界常州沟组石英岩,及局部长城系顶部地层。这套地层绵延35 km,呈北北东展布。其西界为近直立的大齐子断层（新命名断层）和大部分向东倒转的陡倾下侏罗统邓杖子组;东界为近直立的朱杖子断层（新命名断层）和西倾的中侏罗统郭家店组。前人的构造解释倾向于大齐子断层为邓杖子组一侧下降的陡倾正断层,朱杖子断层为郭家店组一侧下降的陡倾逆断层。文中不同意这样的解释,并发现有证据表明上述两个断层都形成于之前尚未识别出的侏罗纪构造事件时期。将大齐子断层解释为早侏罗世晚期-中侏罗世早期形成的一条向西逆冲的断层,沿着它使长城系推覆于邓杖子组之上,然后,该逆冲断层上、下盘地层共同卷入后期褶皱变形当中。朱杖子断层原本为正断层,形成于原来未识别出的中侏罗世伸展变形阶段,并构成了郭家店半地堑边界断层。朱杖子断层沿着向东倾斜的常州沟组石英岩与串岭沟组页岩的界面发育。随着断层的发育,位于常州沟组石英岩之上的串岭沟组及长城系上部地层发生拆离沉降并被埋藏在半地堑之下。随后,发生在中侏罗世晚期或晚侏罗世早期收缩构造变形,改造了邓杖子-常州沟-郭家店组构造组合的几何形态。本期改造导致以下结果：（1）朱杖子正断层发生反转成为逆断层;（2）蓟县系沿着杨杖子-瓦房店逆冲断层向东掩覆于断层围限的长城系地层及相邻侏罗系之上。同时,邓杖子组倾角加大并向东倒转。研究表明,辽西地区的侏罗纪构造演化过程远比原先所认为的要复杂。     

东海冲绳海槽天然气水合物成矿地质条件与资源潜力

冲绳海槽位于东海的东部,区内天然气水合物调查研究程度低。本文分析了冲绳海槽的区域地质背景和天然气水合物调查研究现状,根据已有资料和前人研究成果,分析了研究区天然气水合物形成的地形地貌、水深、温度、热流值特征,地层、沉积、构造、气源等条件,以及区内存在天然气水合物的地球物理、地球化学和其他证据,在此基础上推测区内天然气水合物成藏存在4种可能的地质类型。即成岩型、断裂构造型、底劈构造型和滑塌型。研究认为,冲绳海槽天然气水合物资源潜力巨大。     

地层中的硅岩: 研究进展及展望*

硅岩是由自生石英形成的化学沉积岩,通常以层状或非层状(结核状、条带状)独自出现、与其他岩性互层出现及赋存于其他岩性地层中。硅岩不仅记录了大量盆地古地理、古海洋、古气候的地质信息,而且对于岩石大地构造学研究具有重要意义。前人对硅岩的研究取得了丰富的成果,近年来关于硅岩的新观点为硅岩的研究提供了新的思考途径和研究线索。通过调研近年来关于硅岩的岩石学特征、地球化学特征及沉积环境的研究,分析总结了不同地质历史时期、不同沉积环境、不同产状硅岩的形成模式、成因类型以及判别方式,认为硅岩的沉积不是单一因素控制的结果,而是地质构造活动强度、生物类型及活动性、沉积古环境的综合结果。常规地球化学元素结合岩石组构与微区分析、包裹体分析、新同位素(Rb-Sr和Sm-Nd)分析,以及新的地球化学判定标准(Ge/Si)是硅岩研究的必备手段和方法。