中国超高压变质岩十五年研究进展

本文对20世纪80年代以来中国超高压变质岩研究的历史做了简要回顾，列举了该领域的5项重要进展，即：①发现了大批超高压变质岩，使中国的大别山-苏鲁超高压变质岩带成为世界之最；②通过细致的矿物学研究，确认低密度的陆壳岩石可以被俯冲到地下200多公里深处，经历超高压变质作用；③多种同位素体系定年结果表明，大别山-苏鲁超高压变质作用是在中生代早期扬子板块俯冲到中朝板块之下时发生的；④对超高压变质岩中O、C、H等同位素的研究进一步表明，超高压变质作用过程中并无大规模流体活动，大气水的O同位素成分可被带到地幔深处而不改变；⑤通过对岩石学、矿物学、年代学、构造地质学、地球物理学等多学科资料的综合研究，提出了超高压变质地体的多阶段折返模式。文中对目前超高压变质岩研究中的几个争论焦点做了归纳。     

事件沉积学

20世纪80年代初期,关于稀罕事件(rare events)的研究已经风靡地质学各个领域,沉积学领域也不例外。在此之前,沉积学家受均变论哲学的支配,过多地注意了沉积物(层)的韵律性和旋回性。稀罕事件的研究带来了新思想,扩大了沉积学家的视野。 1982年,Einsele和Seilacher主编的文集《Cyclic and Event stratification》问世。论文的作者们以海相沉积物(岩)为例,讨论了沉积层的旋回性记录与事件性记录的相互关系与区别。他们把沉积物(岩)区分     

大别山桐城地区雷庄低温高压榴辉岩的增温退变P-T轨迹及其构造含义

早期的研究显示大别山东段(安徽部分)出露的榴辉岩均为中温榴辉岩,并没有其他类型榴辉岩存在.本研究通过对桐城地区雷庄附近的榴辉岩野外地质调查、岩相学、矿物成分化学以及热力学分析表明,该地区榴辉岩为低温高压榴辉岩.榴辉岩的P-T演化特征研究区分了5个变质阶段,展示了一个"发卡式"增温退变轨迹.Ⅰ-阶段的变质温压为T=390～411℃,P=0.89～1.40GPa;Ⅱ-阶段为T=527～544℃,P=1.95～2.34GPa.该阶段为峰期变质,代表了板片俯冲最大深度;Ⅲ-阶段为T=501～519℃,P=1.74～2.14GPa;Ⅳ-阶段为T=630和P=1.22GPa;Ⅴ-阶段为T=350℃,P=0.20GPa.由Ⅲ-阶段至Ⅳ-阶段随着压力的降低,温度明显增加,反映了一个退变增温的演化趋势.这种增温可能是由于低温榴辉岩对温度变化的敏感,以及榴辉岩板片在折返至地壳某一深度停滞时间较长,北大别热穹隆和地温梯度的恢复是导致增温的热源.     

盆山耦合与沉积盆地成因

我国的沉积盆地成因研究主要遵循盆山耦合的研究思路进行 ,关注重点为盆山体系的构造、沉积和深部结构上的耦合现象。构造耦合研究是指盆山结合带的统一变形特征 ,沉积耦合研究是通过沉积响应去重塑盆山耦合过程及相邻造山带的演化过程 ,深部结构耦合的重点是研究盆山体系在岩石圈尺度的动力学统一性。国际上相应领域的研究重点为岩石圈深部过程与近地表构造过程的耦合。国内外研究既有相同之处 ,又有差异之处。建议在未来的沉积盆地成因研究中更加开阔思路 ,采用天然实验室的工作模式 ,进行多学科综合研究。     

燕山典型盆地充填序列及迁移特征: 对中生代构造转折的响应

燕山地区中生代典型盆地充填序列可以划归为4个阶段, 反映了岩石圈从挠曲(T₃)、挠曲并伴随弱的裂陷(J₁₊₂)、构造转换(J₃)到裂陷(K)为主的区域构造演化. 除第一阶段外, 其他3个阶段均是以火山岩或火山碎屑岩的发育开始, 以厚层粗碎屑岩或砾岩的产出结束, 反映了盆地构造演化的旋回性, 各阶段盆地应力体制具有较为规律的从张性到压性的变化, 但并非单一的裂陷(谷)旋回机制所能解释. 根据充填序列、古流配置和沉积体系重塑原型盆地, 结果表明在晚侏罗世燕山地区主要盆地走向和控盆构造线方向已发生了从EW向到NE向的明显变化, 但盆地群却呈东西向带状分布特征, 直到早白垩世区域控盆构造线方向才转为NNE向.     

库车坳陷中一新生界碎屑组分对物源类型及其构造属性的指示

沉积物源分析是认识盆山演化的重要途径。天山南麓库车坳陷不同剖面的砾岩碎屑、砂岩骨架颗粒、碎屑重矿物组分显示，它们的成熟度及演变时限总体可以类比，表明其成因演化主要受控于物源区——(古)天山的构造活动与造山作用。对碎屑沉积记录的综合分析进一步指示，天山物源总体以“再旋回造山带”类型为特征，其演变细节包括五期：①早三叠世古天山继承石炭纪以来的构造挤压和隆升，物源岩石类型主要为沉积岩、中高级变质岩，以“碰撞造山和褶皱冲断带”及“混合造山带”类型为特征；②中三叠世一中侏罗世构造活动较弱，代表高成熟度的“锆石一金红石一电气石”重矿物组合发育，主要物源岩石类型包括变质岩和酸性火山岩，与“弧造山带”以及“混合造山带”类型关系密切；③晚侏罗世一白垩纪，天山开始新一轮的构造挤压隆升，物源岩石类型复杂；④第三纪(特剐是中新世)构造挤压和隆升活动加强，稳定性极差的碎屑“角闪石一辉石”组合增多，物源组分东西分异明显，西部沉积岩相对较多，物源构造属性趋向“碰撞造山和褶皱冲断带”；东部结晶岩相对较多，物源构造属性复杂或以“混合造山带”类型为特征；⑤上新世南天山强烈隆升和向南推进，与前一阶段相比沉积岩物源增多，但物源构造属性基本同上。第④⑤两个阶段砾岩层和不稳定碎屑组合的发育除受控于天山强烈隆升外，可能还与气候环境的频繁变化密切相关。     

华南板块早中生代陆内造山过程——以雪峰山-九岭为例

雪峰山-九岭造山带位于华南板块的中心区域,是一条典型的陆内造山带。通过详细的野外地质观察,雪峰山在早中生代经历了3期构造变形:D1为上部指向NW的韧性剪切,D2代表了一期反向褶皱-逆冲构造事件,以及D3期的水平挤压形成的直立的褶皱、劈理和线理。而在九岭,早中生代大规模脆-韧性域构造变形叠加在早古生代韧性变形之上,形成了一系列极性NW逆冲断层和不对称褶皱。雪峰山-九岭陆内造山带形成于早中生代,造山作用可以分为两个阶段,即245~225Ma的挤压变形阶段和225~215Ma的垮塌-岩浆侵位阶段。雪峰山-九岭造山带的构造特点表明,华南板块东南缘古太平洋板块向北西方向的俯冲可能引发了早中生代的陆内造山过程。     

塔里木盆地上新世晚期—更新世早期伸展构造:喜马拉雅碰撞造山远程效应的一个构造间歇期

受控于印度-亚洲碰撞的远程效应,中亚地区的晚新生代挤压冲断构造异常发育,同时发育少量区域挤压构造背景下派生的局部伸展构造。以往的研究没有发现晚新生代区域性伸展构造。我们通过认真、系统的地震资料解释,在塔里木盆地发现一系列上新世晚期-更新世早期的正断层。这些正断层主要分布于塔里木盆地西部的阿瓦提坳陷、巴楚隆起、麦盖提斜坡以及塘古孜巴斯坳陷。正断层走向NW-SE和NE-SW,剖面上组合成堑-垒构造,仅塔里木盆地西北缘沿沙井子断裂带分布的上新世晚期-更新世早期正断层带组合成负花状构造,显示出张扭性断层带的特征。根据生长指数计算,正断层活动的起始时间是上新世晚期（ca.3 Ma）,持续演化至更新世早期（ca.2 Ma）,然后停止活动。这些正断层形成于一个弱的区域性伸展构造背景;这期正断层活动代表印度-亚洲碰撞远程效应下,中亚地区脉动挤压冲断过程中的一个构造间歇期。     

木里盆地侏罗系煤层气主控因素及成藏模式

我国天然气需求逐年上升,寻找常规天然气的接替能源已迫在眉睫。木里盆地中-下侏罗统煤炭资源丰富,煤层厚度大,煤层气资源潜力巨大。综合利用野外地质调查、样品分析测试、煤炭钻井录井及含气量现场解吸,对木里盆地木里组煤层赋存特征、成藏地质条件、主控因素及煤层气成藏模式进行了研究,结果表明:木里盆地煤层厚度大,埋藏适中,以气煤和焦煤为主,整体处于中-高变质阶段,含气量较高,煤层气资源潜力良好;煤层的变质程度及顶、底板的封盖能力控制了煤层气的富集;木里盆地侏罗系煤层气主要有宽缓向斜富集和大型单斜构造富集2种成藏模式。煤层气主控因素分析及成藏模式研究为后续开展木里盆地的煤层气勘探开发提供了借鉴和依据。     

塔西南叶城凹陷二叠系两套烃源岩特征及柯东1井油源分析

塔里木盆地西南坳陷叶城凹陷以二叠系为主力烃源岩,前人多按单一的海相或湖相烃源岩笼统分析,未考虑二叠系烃源岩不同组段及其沉积环境和沉积相带的差异。本文通过对叶城凹陷二叠系开展野外地质调查,结合该区钻井资料,首次将烃源岩分析精细到组,结果显示,叶城小区和和田小区二叠系分别以棋盘组和普司格组上段为主力烃源岩,但两者在分布和地化指标上有较大差异。其中棋盘组以浅海陆棚相为主,分布于凹陷西部的和什拉甫-莫莫克地区,烃源岩平均厚度大于100 m,总有机碳质量分数平均1.06%,类型为Ⅱ型,处于高-过成熟阶段。普司格组上段以湖相为主,分布于凹陷东部的普萨-杜瓦地区,烃源岩平均厚度大于200 m,总有机碳质量分数平均0.97%,类型为Ⅱ型和Ⅲ型之间,处于生油高峰阶段。二叠系这两套烃源岩具有较好的生烃能力,相比之下普司格组上段湖相烃源岩生烃潜力明显好于棋盘组浅海陆棚相。通过正构烷烃碳同位素比值和生物标志化合物分析,普司格组上段烃源岩为柯东1井原油的油源。结合储盖条件综合分析,叶城凹陷以甫沙-克里阳地区为油气勘探最有利区。