Late Jurassic intraplate extension in southern Central Asian Orogenic Belt: Evidence from Beidashan mafic rocks in AlxaSCIEI北大核心CSCD

阿拉善地块北缘晚中生代(晚侏罗世-早白垩世)时期发育有广阔的伸展盆地体系,其形成可能与陆内伸展作用有关。本文首次在阿拉善地块西北缘北大山陶来地区识别出一套晚侏罗世镁铁质-超镁铁质岩,对其进行系统的岩石学、年代学和地球化学研究,从而为该地区陆内伸展提供岩浆作用方面的证据。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,北大山陶来地区角闪辉长岩形成时代为155.7±4.6Ma(MSWD=1.5),即晚侏罗世。角闪辉长岩显示出高铝基性岩的地化特征,如低SiO 2(48.0%~52.5%),高Al 2O 3(15.3%~18.2%)、MgO(8.78%~10.6%)和CaO(12.8%~16.7%)。此外,它们还显示出高的Mg#(72~82)、Cr(295×10^(-6)~960×10^(-6))和Ni(97.4×10^(-6)~186×10^(-6)),N-MORB型和平坦的HREE配分形式、Eu正异常,较高的Nb/La比值,这些都表明其可能为软流圈地幔减压熔融产生的原始岩浆与壳幔过渡带中含斜长石堆晶岩相互作用后分离结晶的产物。富铝和富钙源区以及岩浆中高的水含量抑制斜长石早期成核与生长共同控制了高铝角闪辉长岩的形成。辉长岩表现出N-MORB型全岩地球化学特征和板内成因岩浆锆石特征(高Nb/Hf及低Hf/Th、Th/Nb),均揭示了阿拉善西北缘陶来地区晚侏罗世镁铁质-超镁铁质岩体是板内岩石圈伸展作用的产物。在古亚洲洋最终碰撞闭合后伸展基础上,蒙古-鄂霍茨克洋闭合与古太平洋俯冲后撤叠加作用引发了岩石圈伸展,并沿中亚造山带南缘多个古生代缝合带产出了194~124Ma多期镁铁质-超镁铁质岩。     

长英质富晶体火山岩成因——岩浆补给与晶粥再活化

火山是人类窥探深部岩浆系统的窗口。从全球范围来看,贫晶体富熔体的火山岩(尤其是玄武岩和流纹岩)大面积出露,而富晶体的长英质火山岩仅出露于破火山周围。长英质富晶体火山岩主要可分为两类：一类是成分和晶体含量均一的火山岩;另一类是成分和斑晶含量分带的火山岩。富晶体火山岩是冷储存晶粥接受岩浆反复补给后重熔、再活化,重新具备流动能力而喷发形成的,储库中先存物质的成分决定了再活化形成的富晶体火山岩的类型。富晶体火山岩的存在能够很好地解释岩浆储库具有较长的寿命而岩浆汇聚结晶的过程却是迅速的这种看似矛盾的现象。虽然近年来长英质富晶体火山岩的研究已经取得了明显的进展,但仍有许多问题亟待解决,如碎斑熔岩的成因,如何判别晶粥活化,晶粥再活化与火山喷发的关系,岩浆补给和晶粥活化的时间尺度等。对富晶体火山岩的进一步研究将有助于深入揭示熔体演化、运移、在浅部的聚集和喷发的机制,并可为建立更完善的长英质岩浆演化模型提供更多信息。     

松潘-甘孜地体下仓界地区晚三叠世基性岩的发现及其地质意义

笔者在松潘-甘孜地体下仓界地区发现了晚三叠世基性岩,对其开展了岩相学、地球化学、斜锆石U-Pb年代学等研究。该基性岩由玄武岩和辉绿岩组成,均为钙碱性系列,蚀变较强,形成时代为208.0±7.0 Ma。岩石La/Nb值为1.13～1.95,La/Ta值为7.96～25.79,TiO₂含量为1.51%～2.22%,Zr/Nb值为11.35～16.33,指示岩浆源自岩石圈地幔与软流圈地幔的混合源区。根据(Yb/Sm)_P-(Tb/Yb)_P模型计算结果,推测下仓界基性岩可能源于软流圈物质诱发岩石圈地幔尖晶石-石榴子石过渡相(石榴子石约占0～25%)发生约5%的部分熔融。岩石中发现捕获的古老斜锆石,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,Nb、Ta和Ti元素弱亏损。结合区域地质资料,认为松潘-甘孜地体应该具有陆壳基底,其晚三叠世(<211 Ma)的构造环境为碰撞后的板内伸展环境。     

酒泉盆地青西凹陷油气地质特征及下步勘探方向

酒泉盆地油气勘探始于20世纪20年代,先后发现了老君庙、鸭儿峡、单北、白杨河等油田。盆地在中、新生代经历了早白垩世断陷盆地演化阶段和新生代前陆盆地演化阶段,为断拗叠置型盆地。断陷期的酒泉盆地下白垩统赤金堡组和下沟组为一套纹层状泥质白云岩和白云质泥岩,藻纹层比较发育,是优质的烃源岩。拗陷期盆地的快速沉降导致烃源岩快速成熟、高效生烃,为油气运移提供了动力,同时挤压逆冲对构造圈闭、油气运移通道的形成和储层物性的改善起着关键的作用,形成的窟窿山等多个正向构造带是油气富集的有利区带。青西凹陷存在低成熟、成熟、高成熟3类原油,低成熟原油仅分布于青西凹陷的下沟组上段至中沟组,成熟原油发生了大规模的运移,形成了柳沟庄、鸭儿峡—老君庙—石油沟油田,而深层高成熟原油没有大规模向中浅层运移,青西凹陷具有寻找高成熟原油的资源潜力。希望该研究成果可为青西凹陷下白垩统油气勘探提供经验与思路。     

冀北两种类型钼矿床地质特征与控矿因素差异性分析

冀北(张家口—承德)目前已发现的钼矿床可分为两种类型, 一是主要分布于冀北南部燕山裂陷带中, 钼矿化发生时间与矿区酸性岩体侵位时间接近或相当, 金属矿物以辉钼矿为主, 围岩蚀变主要为钾化、硅化, 成矿流体以高温、高盐度为特征; 另一类主要分布于华北地台北缘隆起带内中生代火山断陷盆地中, 金属矿物以低温胶硫钼矿物为主, 多与铀矿共生, 围岩蚀变以水云母化、萤石化、胶黄铁矿化为主, 成矿流体显示低温、低盐度特征。以胶硫钼为主的铀钼矿床由于缺少合适的钼矿化定年矿物, 目前年龄测试数据多限于铀矿化, 测试结果表明铀矿化与区内酸性岩体及赋矿地层之间存在显著的岩矿时差。在冀北及邻区已有地质资料基础上, 本文对冀北上述两种类型钼矿床存在的地质问题及研究现状进行了评述, 指出分布于中生代火山断陷盆地中钼矿化成矿时代厘定问题是分析该类型铀钼矿床成矿作用过程、确定成因类型、评价深部找矿潜力的关键。     

辽河坳陷大洼地区中生界火山岩储层特征及成藏模式

大洼地区毗邻大型生油洼陷—清水洼陷,多级断裂及多期不整合面构成复合油气输导体系,成藏条件优越。但本区火山岩储层岩性岩相复杂、喷发环境多变。为进一步明确储层发育特征及油气成藏主控因素,本次研究利用15 口井107.73 m的岩心、270块薄片及测井资料综合分析,认为大洼地区Mz-Ⅰ段形成于水下喷发环境,发育溢流相玻质碎屑岩亚相玄武质火山角砾岩及溢流相熔岩亚相玄武岩;Mz-Ⅱ段形成于水上喷发环境,发育爆发相凝灰亚相流纹质凝灰岩及溢流相熔岩亚相安山岩。其中玄武质火山角砾岩储集性能最好,平均孔隙度19.3%,平均渗透率6.71×10~(-3) μm~2,玄武岩物性最差,平均孔隙度9.2%,平均渗透率0.23×10~(-3) μm~2。根据录测井及地震资料分析,认识到大洼地区中生界火山岩具有良好源储配置关系且发育多期次断裂及不整合面组成的复合油气输导体系。结合试油试采资料进一步确定油气藏的分布,明确成藏主控因素,建立油气成藏模式。研究表明,储层品质受控于岩性岩相、火山喷发环境及构造活动,油气成藏主要受控于源储配置关系及输导体系,油藏类型为构造-岩性复合型油藏,西侧近油源且近台安—大洼断层的有利岩性岩相带为有利勘探目标区。     

热带地区碳酸盐岩上覆红色风化壳的成因机理及元素演化

开展热带岩溶地区红色风化壳元素地球化学演化规律研究,有助于丰富碳酸盐岩风化成土理论的认识。在越南北部选取典型的碳酸盐岩风化剖面,分析热带气候条件下碳酸盐岩上覆红色风化壳中主量元素的物质来源和演化特征。结果表明:无论Ti/Zr的元素比值分析,Hf-Zr、Nb-Ta及Sm-Nd的元素对协变分析,还是上地壳元素平均值(UCC)标准化分析,两个剖面的上覆风化壳均显示原地残积的特征,即两个剖面是碳酸盐岩的原位风化产物。碳酸盐岩风化成土过程中,CaO、MgO淋失明显,Al_2O_3和Fe_2O_3发生富集,显示两个剖面均经历较强的风化过程,但是白云岩和灰岩剖面有一定的分异特征。越南北部白云岩风化剖面从基岩到上部土层显示出稳定的Ti-Fe元素共富集特征,而灰岩剖面中Fe的增长速率明显超过Ti。白云岩上覆风化壳经历了强烈的风化作用,其脱硅作用弱于灰岩风化剖面,而富集铝的作用强于灰岩。迁移系数的演化规律说明两个剖面中长石成分(钾长石、钠长石等)或次生矿物(伊利石等)在风化成土过程中逐渐分解,同时Al、Fe、Si等稳定元素的在风化剖面中不断富集。     

干热岩热储建造的二氧化碳爆破致裂器优化设计

储层建造是商业化开采干热岩高温地热能的关键技术,二氧化碳爆破致裂技术为此提供了新思路。本文简述了二氧化碳爆破致裂技术,以及爆破过程中二氧化碳充装量、活化器用量、定压片厚度之间的关系。重点完善了用于干热岩储层建造的二氧化碳致裂器相关工作,设计了致裂器内部具体参数,优化了外部结构和系统,最终研发了一种可用于干热岩热储层建造的二氧化碳致裂器,为干热岩储层建造提供有效的技术手段,填补了耐高温高压的井下二氧化碳致裂器领域的空白。     

华北克拉通北缘晚志留世末-早泥盆世钾质碱性岩的成因及对区域构造演化的限定

华北克拉通北缘晚志留世末-早泥盆世碱性岩的成因研究可以为古生代古亚洲洋与华北克拉通的相互作用过程提供重要信息。本文以内蒙古达茂旗黄合少正长岩为研究对象,开展了锆石U-Pb年代学、矿物化学、地球化学和Sr-Nd同位素的研究,并综合同带其他代表性岩体的岩石矿物及元素特征,探讨了华北克拉通北缘钾质碱性岩的岩浆体系性质、源区特征及构造动力学背景。黄合少正长岩的主要岩石类型为碱性长石正长岩,锆石SHRIMP U-Pb年龄为417.6±4.7 Ma,为晚志留世末期岩浆作用的产物;主要组成矿物为霓辉石和钾长石(An_0Ab_(2～5)Or_(95～98))及少量钠长石(An_0Ab_(95～100)Or_(0～5)),可见霓辉石内部部分转化为蓝透闪石或镁钠闪石;黄合少正长岩具有较高的全碱含量(Na_2O+K_2O=12.79%～15.30%)和里特曼指数(8.48～11.09),较高的K_2O含量(8.66%～13.78%)和K_2O/Na_2O值(2.10～9.07),指示黄合少正长岩属于钾质-超钾质碱性岩系列;较高的Sr含量和富集放射性成因的Sr同位素组成(初始~(87)Sr/~(86)Sr值为0.704 1～0.706 1),显示岩体起源于被俯冲沉积物交代过的富集岩石圈地幔。华北克拉通北缘晚志留世末-早泥盆世钾质碱性岩的发育,指示早古生代期间发育古亚洲洋板片向华北克拉通下的俯冲,俯冲相关物质对华北克拉通岩石圈地幔进行交代,形成含金云母/角闪石等交代矿物的易熔地幔;晚志留世末-早泥盆世时,由于微陆块的拼贴碰撞,华北克拉通北缘暂时处于碰撞后伸展演化阶段。     

南海西部深水区崖城组煤系烃源岩的识别方法

琼东南盆地古近系崖城组海陆过渡相煤系烃源岩已被证实是该盆地的主要气源岩,但由于崖城组煤层具有层数多、单层薄、横向变化快的特点,而难以被识别和预测,尤其是勘探程度较低的深水区.本文利用综合种地质与地球物理法对煤系烃源岩进行更加准确的预测.首先,煤层可通过“三高,三低,一扩”的测井响应特征识别,而炭质泥岩可通过“四高,一低”的特征识别.基于该测井逻辑判断,煤系地层可通过测井曲线的聚类分析进行垂向的自动识别.在井震标的的约束下,煤层组可通过地震数据的“负相位,高吸收因子,低波阻抗和低频”等综合特征进行横向识别.然而,地球物理方法识别的煤系烃源岩分布范围不一定符合成煤的地质规律,因此本文从构造、层序和沉积的角度研究了煤系发育的主控因素约束其分布范围:①古地形及构造沉降控制了海陆过渡相煤系烃源岩在凹陷中的平面发育部位;②相对海平面变化通过控制可容空间变化以及海岸线迁移,从而控制烃源岩的发育规模以及垂向分布——具体的说,可容纳空间的增长速率和泥炭堆积速率的关系是控制煤层形成的最根本因素,在其平衡位置,煤层发育最厚、延伸最大;③原地碎屑的供应和沉积场所与古物源的距离,是制约高丰度烃源岩发育的关键因素,即距离古隆起海岸较近的沉积环境中陆源有机质较为丰富,便可形成高丰度煤系烃源岩.通过上述地质与地球物理联合识别方法,提高了煤系烃源岩发育的预测精度和可信度,为南海西部深水区的早期勘探提供了重要的参考依据.