长白山天池火山CZK07钻所揭示的火山地层层序和火山作用特征

长白山天池火山是地球上最大的活火山之一,其形成演化过程复杂。本文在对天池周边工程钻岩芯资料系统整理的基础上,以本次在北坡"U"形谷中开展的CZK07钻岩芯为研究对象,揭示天池火山白头山期火山锥体之下的火山喷发物物质组成和火山地层层序变化特征,分析火山活动过程中伴生火山作用的表现形式及断裂构造的活动特征。CZK07钻岩芯较全面地记录了天池火山早期活动、早期造盾、晚期造盾和造盾之后前造锥阶段火山活动的火山地层层序。其中天池火山早期活动记录由蚀变较强的流纹岩组成;早期造盾由军舰山组橄榄玄武岩夹辉石玄武岩组成,形成于上新世;晚期造盾由漫江组粗面质(橄榄)玄武岩夹粗面岩组成,形成于早更新世早期,且至少存在3期火山活动;造盾之后前造锥阶段的火山喷发物由小白山组粗面质熔岩及碎屑岩组成,形成于早更新世晚期。伴生的火山作用记录表现为造盾晚期的玄武质次火山活动,造锥阶段的粗面质次火山活动及伴随发生的蚀变和隐爆现象,及全新世大爆发阶段的隐爆角砾、热液蚀变和次火山活动等现象。天池火山地区晚新生代以来高角度张剪性断层的活动强烈,推测与"U"形谷的形成密切相关。     

黑龙江省龙江地区新太古代花岗岩的发现

松嫩地块位于兴蒙造山带东部,其内及周边地区早前寒武纪的岩石记录报道极少。笔者对黑龙江省龙江县大泉子屯碎裂岩化花岗岩进行年代学和地球化学研究表明,该岩石的锆石LA ICP MS U-Pb年龄为(2 579±15)Ma(n=20,MSWD=0.49),代表了花岗岩的结晶年龄,为新太古代晚期,地球化学特征显示该花岗岩为富钠花岗岩,具TTG中奥长花岗岩特征。本套新太古代花岗岩为松嫩地块及其周边地区的首次报道,证实了龙江地区存在早前寒武纪地质记录,为本区新太古代TTG岩石组合的寻找提供依据,也说明松嫩地块及其周边地区不仅存在古元古代岩浆活动记录、也存在新太古代岩浆活动记录,同时为松嫩地块及其周边大量的新太古代岩浆成因碎屑锆石的来源研究提供依据,为兴蒙造山带中残留的早期地质记录研究及兴蒙造山带的构造格局划分提供新材料。     

长白山天池火山造锥阶段玄武质火山活动期次划分及成因探讨

在天池火山造锥阶段,长白山火山区玄武质火山活动频繁。文章在野外调查的基础上,通过年代学及地球化学研究,对其活动期次进行划分,并探讨其岩浆来源与演化。天池火山造锥阶段的玄武质火山岩主要呈火山渣锥或小型河谷玄武岩形式分布,其形成可划分为两期:一期为老房子小山期,形成时限为0.87~0.54 Ma,属碱性岩石系列;另一期为老虎洞期,形成时限为0.34~0.1 Ma,属碱性岩石系列和拉斑岩石系列。地球化学特征显示,碱性系列玄武岩具高Al、Ti、K、P和低Mg特征,拉斑系列玄武岩具高Mg、富Fe、Ca和低Na特征;二者稀土和微量特征较为一致,稀土元素配分曲线呈右倾型,略显正铕异常,并富集Ba、K、Pb、P、Ti,亏损Th、U、Sr,但拉斑系列玄武岩的稀土元素和微量元素含量及轻重稀土分馏强度均低于碱性系列。天池火山造锥阶段形成的玄武质火山岩均来源于进化岩浆,具有同源特征,经历了一致或相似的演化过程,岩浆房赋存位置相当于上地幔—下地壳的过渡部位,结晶分异岩浆作用显著、地壳混染作用微弱,其成分变化受控于多期次结晶分异作用和早期结晶再循环的岩浆作用过程。     

油页岩地质类比资源评价体系的建立

松辽盆地晚白垩纪青山口组和嫩江组蕴藏着丰富的油页岩资源,已查明4处超大型中浅层油页岩矿床,盆地油页岩资源整体呈现"局部查明程度高、整体认识程度低"的特征。本文采用以地质类比法为主、统计算法为辅的统计类比法估算油页岩潜在资源量。在松辽盆地嫩江组探明的超大型矿床——吉林松南油页岩含矿区的类比刻度区内,以松辽盆地油页岩成矿富集条件为理论依据,优选出控制油页岩成矿富集的3个一级和6个派生二级地质因素来建立类比参数库,并提出"多态"定性变换原则处理类比参数。采用特征因子法确定刻度区与预测区的相似类比系数概率分布函数,并构建了油页岩资源体积丰度概率分布函数,从而利用蒙特卡罗法和组合抽样法计算不同置信水平下的油页岩潜在资源量。提出利用"高概率值波动剧烈"选取原则评价概率区间上合理的油页岩潜在资源量,把100%~85%概率区间的资源量作为松辽盆地嫩江组油页岩资源评价的合理值区间。结果显示,松辽盆地嫩江组中浅层油页岩在合理概率下的潜在资源量分别为2867.2×108 t(100%)、3356.2×108 t(95%)、3834.0×108 t(90%)、4307.7×108 t(85%),合理概率区间上的平均资源量为3591.3×108 t。验证分析表明,统计类比法对大范围低勘探程度的预测区资源估算更为准确,填补了中—低勘探盆地油页岩在资源评价方面的不足,可以为其他同类型沉积盆地的能源或矿产资源评价起到借鉴作用。