新疆博格达山北缘大龙口地区构造特征与油气勘探前景

大龙口地区位于新疆博格达山与准噶尔盆地的结合部位,属于博格达山北缘山前冲断带的组成部分,关于该区地下地质构造特征,长期以来缺乏清楚的认识。通过地表地质、地震和非地震资料的综合研究,纵向上以阜康逆冲断裂为界,将该区划分为下盘伸展构造系统和上盘逆冲推覆构造系统,前者为原地系统,构造变形较弱,保留有早二叠世裂谷的隆坳结构,对重新认识博格达山地区早二叠世的区域大地构造背景及演化具有重要意义;后者构造变形强烈,总体以自南向北的冲断推覆为主,并伴有一定的走滑扭动变形。经过多期构造运动,阜康断裂上盘勘探目的层已裸露,加之褶皱和断裂发育,油气保存条件差,勘探前景较差;而断裂下盘发育早二叠世残留凹陷,圈闭发育,油气保存条件好,勘探前景较好。     

新疆博格达东段多金属矿带化探原生晕与激电测量相结合的找矿效果

新疆博格达东段地表岩石风化剥蚀严重,直接找矿标志不明显,以大功率激电中梯测量为辅助功能的大比例尺岩石地球化学测量方法对发现和圈定隐伏矿体起到了重要作用。研究区原生晕微量元素定量分析结果表明,Cu、Zn、Mo、As等4种元素在勘查区为强富集元素,Pb、Sn、Co、Ba为富集元素,单元素具有水平分带性。根据化探原生晕元素组合特点及空间分布特征,以单元素异常下限值和陆壳克拉克值为划分标准,圈定了4个Ⅲ级化探异常带,异常评价初步认为Cu-Pb-Zn-Mo-As-Sn-Co-Ba-Fe-Ni-Hg多元素叠加异常区为找矿有利区。选择元素共生组合特点较明显的三个异常带开展大功率激电工作并进行化探异常的验证,最后在推断出的成矿有利部位布设钻孔并见矿。初步认为预测区成矿地质条件有利于形成黄铁矿型铜矿床。     

博格达山地区二叠纪以来构造应力场解析及地质意义

博格达山是现代地质学研究的一个热点,但是大部分研究都集中在博格达何时隆升,对于其构造应力场的研究较少。作者通过对博格达山地区不同时代地层中岩墙、节理、褶皱和断层等构造进行分期配套以及构造要素测量分析,认为二叠纪以来博格达山及周缘地区具有较强构造变形,构造应力场可划分为3期:二叠纪末期最大主压应力方向为北西西向,可能与后碰撞伸展作用和乌拉尔碰撞带向东挤压的远程效应有关;侏罗纪末-早白垩世最大主压应力为近南北向,与欧亚板块和拉萨地块的碰撞有关;新近纪以来由于印度板块与欧亚板块相互碰撞的远程效应,博格达山地区最大主应力方向为NNE-NE向。这些结果表明,博格达山具有多期次的构造运动,主要受欧亚板块南缘不同时期小陆块碰撞的控制,并且这些构造应力场对周缘盆地油气成藏具有一定影响。     

新疆博格达东缘色皮口一带辉绿岩地球化学、锆石U-Pb年龄及地质意义

博格达造山带内出露的晚石炭世辉绿岩,为研究博格达裂谷演化末期地球动力学背景提供了重要信息.色皮口地区辉绿岩主量元素以低TiO2、较高Al2O3、较低MgO、贫P2O5,较低的K2O/Na2O比值(0.12~0.53),ΣREE较高,LREE/HREE为2.45~3.56,铕负异常不明显(δEu=0.82~1.02)等为特征.与原始地幔相比,其不相容元素K,Rb, U,Ba富集,高场强元素Nb,Ta,Zr,Hf无富集,Ti亏损不明显,Nb,Ta,Th表现为明显负异常.U富集可能指示与地壳物质的加入有关,较低的Nb/Zr比值(0.02~0.06),暗示岩浆源区可能为受地壳混染的亏损地幔.辉绿岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为(300.5±1.7) Ma(MSWD=2.3,Th/U比值为0.36~1.3),为晚石炭世晚期,代表了博格达裂谷闭合后地球动力学环境由挤压变为拉张的转折期.     

准噶尔盆地东南缘侏罗系重矿物演化特征及对博格达山隆升的响应

准噶尔盆地是我国大型含油气盆地之一,其南缘发现了一系列油气田,但博格达山前带油气勘探没有取得大的突破,究其原因可能为博格达山体与周缘凹陷的盆山关系认识不够,以及后期演化对成盆成烃的控制与约束作用认识不够深入。沉积盆地中保存的碎屑物质记录了盆地在沉积过程中周缘造山带岩石圈特征和盆地动力学性质,而沉积重矿物由于其自身的稳定性全程参与在这漫长而复杂的地质过程中,所以碎屑重矿物是源区母岩信息的重要载体。根据重矿物碎屑的磨圆情况、含量变化、组合特征以及不同重矿物指数等矿物岩石学特征,研究侏罗纪时期博格达山隆升过程,为博格达山隆升发生在中侏罗世头屯河时期提供有力的佐证。依据重矿物特征将侏罗纪博格达地区构造演化分为两个阶段:早侏罗世-中侏罗晚期,构造相对稳定阶段;中侏罗晚期-晚侏罗世,构造隆升强烈阶段。并结合前人的构造热年代学、U-Pb年龄,古水流等研究成果,认为在早侏罗世-中侏罗晚期,博格达山地区为汇水沉积区,物源主要来自卡拉美丽山,在中侏罗晚期-晚侏罗世,物源来自于博格达山,认为此时博格达山已经隆升。     

博格达裂谷闭合和区域隆起的同位素年代学证据及地质意义

博格达造山带位于准噶尔和吐鲁番-哈密两个前寒武纪地块之间，是晚古生代的大陆裂谷。经研究，博格达大石头-色皮口地区的流纹岩Rb-Sr同位素年龄为307.1±1.3 Ma，表明博格达地区火山活动由早石炭世持续到晚石炭世。该年龄可视为博格达裂谷闭合和区域隆什之后造山阶段产物的形成年龄。该区流纹岩其源区物质主要来自于亏损地幔或是由玄武岩浆演化经分离结晶作用形成的流纹岩这一特征是十分罕见的。     

博格达裂谷双峰式火山岩地质年代学与Nd-Sr-Pb同位素地球化学特征

东天山博格达造山带位于准噶尔和吐鲁番-哈密两个前寒武纪地块之间。已有充分的地质与元素地球化学证据证明东天山博格达陆内碰撞造山带构造属性是属于大陆裂谷,全区早石炭世火山岩的SiO_2含量在55%～64%之间出现明显的间断,其刺梅沟七角井组中玄武岩和流纹岩在时空上紧密拌生,为一典型的双峰式火山岩组合。该双峰式火山岩组合中玄武岩和流纹岩Rb-Sr同位素等时线年龄分别为:342．0±3．2 Ma和340．3±3．4 Ma。七角井组中玄武岩和流纹岩同位素等时线年龄在误差范围内与博格达古生物化石指示的早石炭世时代一致。七角井组玄武岩:ε_(Nd)(t)为+6．4～+6．7,(~(87)Sr/~(86)Sr)_i为0．703261～0．703328,(~(206)pb/~(204)Pb)_i为17．703～17．989、(~(207)pb/~(204)Pb)_i为15．407～15．498、(~(208)Pb/~(204)Pb)_i为37．147～37．825;七角井组流纹岩:ε_(Nd)(t)为+6．4～+6．6,(~(87)Sr/~(86)Sr)_i为0．703368～0．703469,(~(206)Pb/~(204)Pb)_i为17．827～18．114、(~(207)Pb/~(204)Pb)_i为15．460～15．517、(~(208)Pb/~(204)Pb)_i为37．077～37．973,由此可见七角井组玄武岩和流纹岩在Nd-Sr-Pb同位素特征方面具有相当一致。根据Nd-Sr-Pb同位素地球化学和元素地球化学认为其玄武岩是来源于亏损地幔,而伴生的流纹岩则是由玄武岩浆分离结晶作用的产物。一般都认为岩浆分离结晶作用只产生成分连续变化的岩浆系列,但是在特定条件下也是可以产生双峰式火山岩组合。由玄武岩浆分离结晶作用形成的双峰式火山岩并不少见,但是在裂谷环境下双峰式火山岩中流纹岩是由玄武岩浆分离结晶作用形成的这种双峰式火山岩组合至今还未发现。因此,博格达双峰式火山岩是大陆裂谷环境中比较特殊的并是十分少见的或可能是一种新的双峰式火山岩构造成因类型。     

新疆博格达山北缘二叠纪中—晚期构造运动的沉积响应

博格达山北缘是准噶尔盆地与天山造山带之间的关键部位,是研究盆山关系的重点区域。博格达山北缘二叠纪中、晚期的构造演化与沉积时空演变关系存在较大争议。本研究通过野外实地勘测、镜下岩石薄片鉴定、粒度分析实验和地震资料解析等方法,针对博格达山北缘东、西部两条剖面—大龙口剖面和井井子沟剖面开展研究,分析其沉积类型和演变过程,解析盆山构造变形和发育特征,探讨构造运动的沉积响应。研究结果表明：瓜德鲁普统乌拉泊组为湖成三角洲相,井井子沟组至红雁池组为湖泊相,乐平统泉子街组为冲积扇—河流相沉积,梧桐沟组和锅底坑组为滨浅湖—三角洲相沉积;研究区可分为两个主要构造层,下构造层以伸展断陷为主要结构,上构造层以前陆冲断为主要构造变形;多期构造活动控制瓜德鲁普统、乐平统沉积演化过程,在挤压构造背景下,瓜德鲁普统的湖泊相转变为乐平统冲积扇—河流相沉积,晚期构造活动趋于稳定,区域进入准平原化作用阶段。     

东天山晚石炭世大石头群流纹岩Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究

新疆大石头-色皮口地区位于博格达造山带东段北部。该区大石头群流纹岩 Rb-Sr 同位素等时线年龄为306.7±2.3Ma,是博格达裂谷闭合后区域隆升阶段的产物。这些流纹岩的ε_(Nd)(t)为 5.30～ 6.40,(~(87)Sr/~(86)Sr)_i 为0.703289～0.703496,(~(206)Pb/~(204)Pb)_i 为18.037～18.425、(~(207)Pb/~(204)Pb)_i 为15.524～15.567、(~(208)Pb/~(204)Pb)_i 为37.198～37.810,因此其 Nd-Sr-Pb 同位素特征与博格达陆内裂谷伸展和沉降阶段形成的早石炭世七角井组玄武岩和流纹岩相近。七角井组与大量玄武岩伴生的少量流纹岩是由玄武岩浆分离结晶作用的产物,而大石头群中的大量流纹岩群仅与少量玄武岩伴生故是由玄武岩浆分离结晶的产物可排除大的可能性。该区流纹岩很可能是碰撞后的底侵玄武岩在地幔热量影响下发生重熔的产物。大石头群流纹岩正δ_(Nd)(t)值、负ε_(Sr)(t)值(低 Sr 初始值)和低 Pb 同位素比值表明博格达裂谷碰撞后的底侵幔源岩浆重熔的基性产物与碰撞前的七角井组玄武岩一样也来自亏损地幔。     

博格达山东段石炭纪火山岩地球化学及构造属性

博格达东段石炭系火山岩发育,通过1:5万区域地质调查工作,将该区划分为3个组,即下石炭统七角井组、上石炭统下部柳树沟组及上石炭统中上部祁家沟组.文中对3组地层中火山岩地质及岩石学、主量元素、稀土元素、微量元素地球化学特征研究表明,下石炭统七角井组、上石炭统下部柳树沟组是以拉斑玄武岩为主的双峰式火山岩建造,上石炭统中上部祁家沟组是小范围火山岩-碎屑岩-碳酸盐岩建造,各组火山岩均为钙碱性拉斑系列,岩浆源是幔源岩浆与地壳物质混合物,形成环境为板内裂谷环境.