塔里木块体北部泥盆—石炭纪陆缘构造演化:盆地充填序列与物源体系约束

陆缘洋-陆转换或盆-山转换复杂多变,沉积作用活跃,但迄今认识有限。文中基于对陆块和造山带地层格架的梳理和建立,选择塔里木块体北缘与南天山之间两条较完整的泥盆—石炭系典型剖面开展盆地与沉积序列研究。泥盆纪—早石炭世维宪早期发育碱性玄武岩、放射虫硅质岩和浊积岩,而早石炭世维宪晚期—晚石炭世发育序列清晰的中厚层状碳酸盐岩、碎屑岩及其混合沉积组合,指示洋-陆转换已经发生。进一步重点分析了其中砂岩碎屑重矿物样品19个、碎屑锆石同位素年代学(U-Pb及Hf)样品12个,结合砂岩骨架组分特征综合解析了物源体系与构造演变机制。研究表明,泥盆纪—早石炭世维宪早期,塔里木块体北缘东部发育不稳定和差异显著的碎屑组合,并具有接近地层年龄的碎屑锆石,指示了由南向北相对近距离的源汇体系、活动陆缘和混杂沉积的特征;而西部砂岩呈现的较高的成分成熟度和来自塔里木陆块相当数量的锆石年代学特征,则具有被动大陆边缘沉积属性。早石炭世维宪晚期—晚石炭世,塔里木块体北缘东部成分成熟度增高,并出现了一定数量的来自塔里木陆块的碎屑锆石,以及相当部分390~460Ma锆石的εHf(t)显示特征的正值,具有主体再旋回混合造山带的物源构造属性、中-近距离源-汇体系和残留海沉积特征;而在塔里木块体北缘西部,较之前更加明显的较高砂岩成分成熟度和来自塔里木陆块的大量锆石年代学特征,说明具有远距离源汇体系特征,可能指示了更加广阔的残留洋或残留海沉积。这说明尽管南天山洋在早石炭世维宪期以后已经关闭,但直到晚石炭世仍未明显造山。塔里木块体北缘东、西部泥盆—石炭纪陆缘构造及相关盆地系统演化存在显著差异,是中亚地区陆缘裂解、多岛洋闭合、(微)陆块聚合复杂性的体现。     

中国西北地区沉积盆地发育的区域构造格局与演化

中国西北地区是不同地质时期多个全球性大地构造单元的组成部分,具有南北分带、东西分区的构造特征,经历了中、新元古代—古生代期间地壳增生、洋-陆转换、板块开-合旋回、晚二叠世以来盆地的叠加改造和新生代印度与欧亚板块碰撞远源效应等长期演化过程,具有明显的阶段性。研究表明,现今盆地多位于具有一定规模的经过前震旦系不断增生作用所形成的陆块基底之上,塔里木盆地塔中、塔北、塔东北地区基底可能以古元古界为主,而巴楚地区则以晋宁期的变质基底为主。准噶尔盆地前震旦纪存在多个独立发育的块体,古生代总体具有多岛洋的性质。柴达木盆地、河西走廊及邻区的诸多中小型盆地的基底主要为中元古代形成。敦煌盆地、北山地区众多中小型盆地坐落在中小地块或者古生代活动陆缘的岛弧之上。西北地区早古生代经历了一个完整的板块开-合旋回,但不同地区有不同表现方式。北疆地区至少存在寒武纪—早奥陶世、志留纪和泥盆纪3个主要时期的蛇绿岩,反映了在早、晚古生代各存在一定规模的洋盆。在不同带的早古生代洋盆具有不同的闭合时间。塔里木盆地周缘南天山洋、西昆仑洋及阿尔金、祁连、东昆仑、北山地区早古生代洋盆的发育时间为寒武纪早期,经过了中、晚寒武世到早奥陶世早期洋盆的扩张,早奥陶世晚期构造应力场转为挤压体制。志留纪中晚期至早泥盆世,西北地区存在全区性的板块拼合与碰撞以及不同程度的变形变质过程。西北地区晚古生代又经历了一个完整的板块开-合旋回,天山全区、准噶尔南部、东西两侧分别进入碰撞后新的大规模的伸展阶段,均形成了有限洋盆,其时代略有差别,上、下石炭统之间可能存在构造转换。塔西南地区早石炭世伸展作用形成了晚古生代的西昆仑洋和陆缘裂陷盆地,中二叠世康西瓦—苏巴什洋盆向北侧俯冲消减,发生于中、晚二叠世之间的海西晚期构造运动是西北地区具有重大变革意义的一次构造运动。晚二叠世—新生代是西部地区构造格局大的调整与定型时期,在总体表现为多板块拼合后的宏观背景下,经历了多期幕式挤压与伸展交替的构造演化过程,并不是以往所简单认为的各种前陆盆地的组合,晚期均受到了青藏高原快速隆升所导致的远源碰撞作用的强烈改造。构造格局的差异性和演化的阶段性使西北不同地区、不同时期盆地发育和叠加组合方式差异很大,油气地质条件的明显不同,油气资源丰度差别很大。     

渤海海域W油田新近系明化镇组河流相砂体结构特征

利用野外露头、现代沉积和大量岩心以及钻测井资料,以高分辨率层序地层学原理为指导,结合地震和探地雷达,分析了W油田新近系明化镇组明下段河流相层序格架和砂体结构的沉积特征,总结了砂体的发育规模特征,建立了河流相砂体的沉积模式,为海上油田开发及后期调整提供依据和指导。研究表明,渤海海域明化镇组河流相砂体结构划分为堆叠型、侧叠型和孤立型3种类型共7种样式,其中侧叠型又分为紧密型、疏散型和离散型;孤立型又分为下切侵蚀型、孤立河道和决口扇;河道砂体厚度为2.1~15m,平均6.75m;宽度为200~1 225m,平均宽度519m。决口扇砂体厚约2~3m,宽度为150~450m,平均宽度300m。河流相砂体结构受控于湖平面的变化。不同的湖平面变化下发生堆叠型、侧叠型和孤立型规律性的砂体结构变化。     

内蒙古河套平原浅层高铁高氟地下水分布与成因

为了查明内蒙古河套平原高铁高氟地下水的分布与形成原因,通过实地调查、监测、资料分析和试验测试等方法手段,详细研究了地下水中铁、氟的分布、地球化学特征及其来源。结果表明:高铁水主要分布在平原中部的冲湖积平原,地势低洼和地下水的排泄地带含量最高;高氟水主要以条带状分布在山前的冲洪积扇地带;在调查研究区12510.83 km2的范围内,深度在10~40 m的浅层地下水中,分布有高铁水9310.66 km2,高氟水2308.35 km2,分别占调查研究区总面积的74.40%和18.45%;研究认为,河套平原高铁高氟地下水的形成主要是由自然地质环境所致,是不同地质环境条件下环境水文地球化学作用的结果;地下水中的铁主要来源于由黄河携带来的大量的第四系沉积物,而溶出的主要原因是地下氧化还原条件的变化;地下水中的氟主要来源于平原周边的山区,气候、地质构造、水文地质和水化学条件是氟富集的主要因素;研究表明河套平原高铁水与高氟水不存在正相关关系。     

鄂尔多斯盆地大牛地地区致密砂岩石英溶解作用及其对优质储集层的影响

储集层孔隙成因机制是致密砂岩储集层评价和预测必须解决的基本问题。本文以储集层微观分析为基础,对鄂尔多斯盆地大牛地气田石炭-二叠系致密砂岩储集层孔隙成因类型及其和优质储集层成因的关系进行了研究。结果表明,研究区致密砂岩储集层中碎屑石英颗粒存在明显的直接溶解现象,并形成了以石英溶解为主的储集空间类型,这种石英溶解是碱性成岩环境作用的结果,致密砂岩储集层的发育程度仍然和孔隙度以及组分的溶解作用有密切关系,碱不稳定矿物的溶蚀量一般为1%~23%,石英溶解型孔隙对储集层孔隙的贡献率一般可以达到60%~90%,碱溶蚀量达到5%以上时有利于优质储集层的形成;石英溶解作用较强的位置主要是颗粒边部的粒间孔隙周围,这种类型的溶解形成于储集层经历较强的压实成岩改造之后,所形成的溶解孔隙在后期的持续性压实过程中损失程度较低;石英溶解作用的强弱决定了储集层物性的最终发育程度以及优质储集层的形成。     

榆林市榆阳区地质灾害类型及活动特征

基于对榆阳区地质灾害的详细调查,分析该区地质环境条件,讨论其地质灾害类型、危害、分布规律和活动特征。结果表明,该区地质灾害类型少,分布广,局部密集,小型灾点多,影响因素多,发生频率高,具有群发性、突发性、差异性和链生性。     

华南地区新元古代年代地层标定及地层对比

华南地区新元古代地层区域上涉及中国上、下扬子地区,包括中国地层表中的青白口系、南华系和震旦系,时代上分别对应国际地层年代表中拉伸系、成冰系和埃迪卡拉系。传统划分是以晋宁运动(四堡运动)为标志划分为中元古界和新元古界,近年来,通过地层中凝灰岩锆石SHRIMP U-Pb的测定,华南地区新元古代年代表已进行了有效年代学标定,突出了地层对比的可靠性和新的构造观点解译。华南古陆构造演化研究需要以构造为纲,明确了古陆周缘地层发育了中元古代晚期相关沉积记录,而华南古陆内部,特别是江南造山带为武陵运动的构造运动产物。本文将报道桂西地区青白口系拱洞组底部SHRIMP锆石U-Pb年代学测定数据(799.8±5.5)Ma,江西与湖南交界长安组底部获得凝灰岩锆石年龄(770±10)Ma,湘西北长安组底部获得凝灰岩锆石年龄(758.6±5.4)Ma和湾溪口村长安组冰碛岩距底部十多米处获得凝灰岩锆石年龄(743.8±4.1)Ma。上述年龄进一步提供华南地区冰碛岩地层的年代学依据。     

东南极普里兹湾陆隆区脊状沉积体的结构和形成过程

东南极普里兹湾陆隆区发育数个近垂直陆缘的脊状沉积体,这些沉积体记录了区域冰川活动和底流变化的历史。本文主要利用多道地震资料和水深资料对这些脊状沉积体的平面展布、走向上的结构差异进行了研究,在此基础上讨论了不同脊状沉积体的形成过程。结果表明研究区内脊状沉积体有两种不同结构类型:西部Wild峡谷两侧不对称发育的浊流堤岸沉积形成两个平行峡谷的脊状沉积体;东部数个脊状沉积体的形成与其下长期存在的浊流活动引起的穿时沉积间断面有关。不同峡谷的浊流活动起始时代不一,西部的Wild峡谷起始时代和陆隆区冰海沉积起始时代(P1)一致;东部Wilkins峡谷以及Murray峡谷从后期的P3(约26.1 Ma)开始,代表普里兹湾地区的一次冰川极盛事件。研究区所有峡谷及其浊流活动均随时间向海扩展,造成相应的脊状沉积体向海扩展。在脊状沉积体外缘区域,浊流输送而来的细粒沉积物在向西的底流作用下形成大型深海沉积物波。     

华南伊迪卡拉(震旦)系顶部建阶层型和界线层型新资料

新元古代与寒武纪之交,即伊迪卡拉纪—寒武纪过渡期,是地球历史上一个重大的地质突变期,出现了一系列地质环境变化事件和生物快速演化事件。云南东部位于扬子地区西南缘,在前寒武纪—寒武纪过渡期属于开放式浅水台地至台缘斜坡环境,是中国伊迪卡拉(震旦)系顶部与底寒武统基本连续沉积的典型地区,也曾是中国震旦系与寒武系界线层型候选剖面所在地。近年来,在此新发现了更为丰富的宏体藻类化石、遗迹化石和伊迪卡拉生物群的疑似后生动物化石等(江川生物群),以及大量以条带状Shaanxilithes为代表的宏体化石层。相关剖面自下而上从灯影组至磷矿沉积层(中谊村段)出露有连续的宏体化石记录,研究后可以细分伊迪卡拉系顶部灯影峡阶的化石带,并与底寒武统晋宁阶、梅树村阶对接,具有作为标准层型剖面的较大潜力,为伊迪卡拉纪末期年代地层单位的建阶分层、对比及确立层型剖面,以及与寒武纪最早期年代地层的界线划分提供了更为理想的标准。     

北秦岭柳叶河盆地石炭系—二叠系含砾砂岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

通过北秦岭黑河地区柳叶河盆地碎屑锆石年龄研究,探讨盆地沉积物年龄结构,并进一步推断其物源及与秦岭造山带的盆山耦合过程。采自柳叶河盆地石炭系—二叠系含砾砂岩样品中的82颗碎屑锆石年龄可分为6组:260~542Ma、800~1100Ma、1320~1560Ma、1640~2250Ma、2300~2660Ma和2720~2870Ma。其中260~542Ma年龄段所占测点比例最大,占锆石总数的31%,其次为1640~2250Ma、2300~2660Ma和800~1100Ma年龄段。最老年龄值为2834±40Ma,最年轻者为264±5Ma。从碎屑锆石年龄结构对比及石炭纪地层交错层理推断,柳叶河盆地石炭系—二叠系物源区主要为当时的北秦岭山地。此外,碎屑锆石年龄结构对比表明,鄂尔多斯盆地南部与柳叶河原始盆地有相同的年龄谱特征,意味着它们具有同一物源区。北秦岭山地是在加里东造山作用后期影响下迅速隆升而形成的。其后,随着南侧勉略洋的打开,华北地台相对沉降及沿商丹带的走滑断陷使柳叶河盆地出现,仍旧处于隆升状态的北秦岭山地开始作为该盆地及其北侧鄂尔多斯盆地南部的主要物源区。