松辽盆地青山口组三段底界不整合面的发现及石油地质学意义

基于地震资料、岩芯观察、测井资料,并结合微体古生物和地球化学分布特征,通过开展高分辨率层序地层学研究,在松辽盆地北部的西部斜坡区、泰康隆起带、龙虎泡阶地以及滨北地区,发现青三段底界发育一区域性不整合面.该不整合面可作为松辽盆地南、北两大探区(大庆、吉林探区;松辽盆地南部的西部斜坡区和红岗阶地也发育大规模区域不整合面)青二、三段划分和对比的标志,同样也可作为三级层序划分的重要理论依据.该不整合面的形成由差异沉积速率和地壳的差异沉降作用共同控制,属于沉积型不整合面.该不整合面控制青二、三段高频层序的时空分布;宏观控制沉积相带分布;控制青二段高位域砂体在水下的分布,进一步控制油藏类型的形成和油气规模的分布.青三段底界不整合面的发现和提出无疑具有重要的地质理论和油气勘探实践意义.     

新元古时期中国古大陆与罗迪尼亚超大陆的关系

在概略介绍罗迪尼亚和冈瓦纳超大陆最新研究成果的基础上 ,重点介绍了中国华北、塔里木和扬子等三个克拉通前新元古代大陆地壳演化的主要特征 ,以及塔里木和扬子克拉通新元古代重大热构造事件序列和年代格架。提出塔里木和扬子克拉通新元古代地质历史具有较大的相似性 ,而与华北克拉通有明显差异。华北克拉通未出现与罗迪尼亚超大陆汇聚和裂解作用有关的、强烈的新元古代热构造事件群。根据现有的古地磁和地质资料 ,探讨了中国大陆块体与罗迪尼亚超大陆的关系和空间位置     

中天山、伊犁及塔里木地块开始参与Rodinia超大陆聚合过程早于新元古代?

长久以来,中国主要陆块被普遍认为比世界其他陆块开始参与罗迪尼亚超大陆聚合的时间较晚,为新元古代早期。为了探讨此问题,我们选择中国中天山、伊犁及塔里木地块作为主要研究对象,系统分析了新元古代早期(1.0～0.8Ga)的构造变形及岩浆特征。新元古代早期构造变形主要表现为拉伸线理近平行于造山带方向,反映了后造山陆内走滑剪切过程。1.0～0.8Ga的岩浆岩皆为较小规模花岗岩,未见基性包体,矿物组合中基本无角闪石,具有高钾钙碱性和过铝质特征,并含有大量捕获老锆石,说明古老基底或重熔地壳的显著参与。岩石源区主要为重熔基性下地壳,在构造背景判别图上基本落在后造山环境。锆石Ti及全岩Zr温度计算结果显示这些岩体的结晶温度普遍偏高,约800℃。结合已有区域地质资料,我们认为:①在新元古代原塔里木陆块(包括早期中天山、伊犁及塔里木地块)已经位于罗迪尼亚超大陆内部,1.0～0.8Ga变形及岩浆记录皆反映了原塔里木陆块与其它陆块碰撞后的构造事件;②由于超大陆聚合后的热毯效应使得新元古代早期花岗岩结晶温度偏高;③中天山、伊犁及现今塔里木地块最初参与罗迪尼亚超大陆汇聚的时间应早于新元古代(1.0Ga)。     

中国东南极地质考察20年进展与展望

在1998—2017年期间,我国组织了14次东南极地质考察,将考察的范围从中山站所在的拉斯曼丘陵向外扩展了约400 km,主要包括格罗夫山、埃默里冰架东缘-西南普里兹湾、北查尔斯王子山、布朗山、赖于尔群岛和西福尔丘陵等露岩区。通过大、中比例尺的地质编图和多学科综合研究,取得如下重要进展:(1)确定格罗夫山冰下高地为泛非期(~570—500 Ma)单相变质地体,发现镁铁质和泥质高压麻粒岩并刻画了泛非期造山的精细过程,为普里兹造山带的碰撞造山成因以及冈瓦纳超大陆的多陆块汇聚模型提供了岩石学支撑;(2)论证在印度克拉通与东南极陆块之间存在一个延长2 000 km的中元古代长寿命大陆岛弧,岛弧岩浆作用从~1 500 Ma一直持续到~1 000 Ma,提出雷纳造山带格林维尔期(~1 000—900 Ma)的构造演化可能经历了从弧陆碰撞到陆陆碰撞的过程;(3)在赖于尔群岛超高温变泥质岩中识别出早期蓝晶石的残留,确定了超高温变质作用顺时针演化的精细P-T轨迹;(4)在西福尔丘陵西南部基性岩墙群中发现了格林维尔期(~960—940 Ma)不均匀麻粒岩化,变质条件达820—870℃、0.84—0.97 GPa,认为西福尔陆块也卷入到印度克拉通与东南极陆块的碰撞造山过程;(5)在西福尔丘陵东南部浅变质冰川漂砾和松散砂中获得~3.5—3.3 Ga的古老锆石U-Pb年龄,推测在西福尔丘陵东南方向存在一个从前未知的古太古代冰下陆块。建议今后在东南极面向印度洋构造域的地质考察要进一步扩展到南查尔斯王子山、内皮尔杂岩和登曼冰川,研究工作的重点仍聚焦在南极大陆如何响应地质历史时期里超级大陆的聚散过程这一关键科学问题上,并可在以下几个方面展开:(1)太古宙古老地壳及陆核的识别与全球对比;(2)格林维尔期造山记录与罗迪尼亚超大陆汇聚;(3)泛非期造山记录与冈瓦纳超大陆汇聚;(4)显生宙冈瓦纳超大陆裂解及陆块分离。通过这些考察和研究工作,可以促使我国对南极地质科学的研究达到国际先进水平。     

试论中国古大陆中-新元古代汇聚与裂解的地质记录

自1990年新元古Rodinia超大陆提出后,现已发展成地学研究热点之一。在全球新元古代超大陆旋回的汇聚与裂解机制影响下,中国古大陆也随之变化。中元古代末一新元古代初的汇聚和新元古代晚期的裂解是最重要的两次地质事件。塔里木、华北、华南古陆都有它的地质记录。晋宁事件应是中元古代晚期-新元古代早期,北秦岭地块与中秦岭地块俯冲一碰撞造山作用和新元古代时期Rodinia超大陆形成的主要地质事件;华南的武陵运动,使华夏古陆与扬子地块发生碰撞形成统一的“华南古陆”。在塔里木古陆与哈萨克斯坦一伊犁古陆之间的那拉提南缘碰撞带,甘肃北山南带柳园及青海柴达木盆地北部边缘的榴辉岩一花岗岩带的发现都是最新的研究成果。     

我国铁路水害及其评估模型研究

文章分析了我国铁路水害的特点,并用1980~1995年的断道时间和次数与同期的大雨、暴雨日数,分别建立了全国和成都、郑州、哈尔滨、沈阳4个铁路局的铁路水害统计模型,为定量评估气候异常对铁路交通的影响奠定了基础。     

勉略构造带新元古代洋盆俯冲作用：来自略阳地区纸房沟岩片火山岩锆石U- Pb年龄和Lu- Hf同位素的证据

纸房沟岩片位于勉略构造带略阳地区。通过细致的岩石学和地球化学研究,将纸房沟岩片内的火山岩分为拉斑玄武岩系列（Ⅰ类）和钙碱性火山岩系列（Ⅱ类）。Ⅰ类火山岩稀土配分曲线左倾,富Na贫P,整体具有N- MORB特点,形成于洋脊构造环境。相比Ⅰ类火山岩,Ⅱ类火山岩具有更高的SiO2(49.02％~61.86％)和K2O(0.32％~1.55％)含量,相对亏损Nb、Ta、P和Ti,形成于陆缘弧构造环境。Ⅱ类火山岩锆石Lu- Hf同位素测试结果显示,εHf(t)值主体为负值,介于-8.01~+0.77,表明其主要为古老地壳物质熔融成因。Ⅱ类火山岩LA- ICP- MS锆石U- Pb测年结果为854±3Ma(MSWD=0.12, n=30)、844±4Ma (MSWD=0.03, n=15),表明纸房沟岩片火山岩结晶时代为新元古代早中期。综合前人成果认为,纸房沟岩片火山岩为新元古代勉略洋盆俯冲的产物,俯冲作用一直持续到800Ma左右,该俯冲过程很可能是对全球性Rodinia超大陆聚合事件的响应。     

强造斜致绳索取心钻具折断分析

在定向钻探固体矿产领域,通常在造斜段使用螺杆钻具,大部分的工作量采用取心回转钻进。造斜段使用螺杆钻具,钻杆不回转,受力较简单;如遇强造斜转换绳索取心钻具稳斜钻进,下部钻具组合容易出现回转困难、下不到底的技术难题,甚至出现丝扣折断事故。为避免强造斜对绳索取心钻具的影响,本文通过建立强造斜段对绳索取心钻具的几何约束变形模型,量化分析强造斜段岩心外管长度与造斜强度、环空间隙之间的约束关系,提供了可快速预判下部钻具参数能否满足强造斜安全钻进的方法。该方法在山东某铁矿定向孔的强造斜致下部钻具折断的事故处理中,通过对绳索取心钻具安全计算模型校核和调整钻具参数,实现了绳索取心钻具通过造斜率0.62°/m的强造斜段安全钻进至靶点,证明对强造斜绳索取心工具安全钻进预测和事故处理计算具有指导意义。     

Nature and Evolution of Pre-Neoproterozoic Continental Crust in South China: A Review and Tectonic Implications

South China as an amalgamation of the Yangtze and Cathaysia blocks is composed of Archean to Mesoproterozoic basement overlain by Neoproterozoic and younger cover. Both the constituent Yangtze and Cathaysia blocks contain well-preserved Neoproterozoic rocks that have been extensively studied in terms of the age and tectonic nature, but less is known about their earlier crustal history due to the incomplete rock record. Recent efforts in investigating the yet survived crustal nature based on isotopic and elemental signatures preserved in igneous and sedimentary rocks have steadily improved our knowledge about the pre-Neoproterozoic continental crustal evolution in South China. In this paper, we summarize the up-to-date pre-Neoproterozoic records, including petrological, geochronological, geochemical and geophysical data, across South China, and discuss its spatiotemporal patterns of the pre-Neoproterozoic crust and the relevant tectonic events. While the xenocrystic/inherited and detrital zircon records suggest widespread Archean (mainly ca. 2.5 Ga) crustal components within both the Yangtze and Cathaysia blocks, exposed Archean rocks are only limited to isolated crustal provinces in the Yangtze Block. These Archean rocks are dominated by TTGs (tonalite-trondhjemite-granodiorite) with varied ages (3.3–2.5 Ga) and zircon Hf isotopes, indicating a compositionally heterogeneous nature of the Archean Yangtze Block and, by inference, the development of multiple ancient terranes. The early Paleoproterozoic (2.4–2.2 Ga) tectonomagmatic events characterize the western Yangtze Block and are supportive of an east-west subdivision of the Yangtze basement, whereas the late Paleoproterozoic (2.1–1.7 Ga) orogeneses may have affected a larger area covering both the western and eastern parts of the Yangtze Block, and also the Cathaysia Block. The eastern Yangtze Block with generally northeastward-younging late Paleoproterozoic magmatism and metamorphism likely experienced a prolonged 2.05–1.75 Ga orogenic process welding the various Archean proto-continents, consistent with the documentation of a buried late Paleoproterozoic orogenic belt imaged by deep seismic profiling from its central part and of a slightly older ophiolitic mélange in the northern part. The Cathaysia Block was probably involved in a short-lived 1.9–1.8 Ga orogenic event. The two orogeneses overlapped in time and may have contributed to the cratonization of a possible unified South China, and are referred to be linked with the assembly of the Nuna Supercontinent. The subsequent late Paleoproterozoic to early Mesoproterozoic rift successions and intrusions (1.7–1.5 Ga) in the southwestern Yangtze Block, and the ca. 1.43 Ga rifting in Hainan Island of the Cathaysia Block could be responses to the Nuna break-up. Late Mesoproterozoic (1.2–1.0 Ga) magmatism of varied age and nature in different localities of the Yangtze Block is reflective of a complex tectonic process in the context of the assembly of the Rodinia Supercontinent. Similar-aged metamorphism (1.3–1.0 Ga) is recorded in Hainan Island, reflecting the Grenvillian continental collision during the Rodinia assembly, but further studies are necessary to better constrain the late Mesoproterozoic tectonic framework of South China.     

扬子陆块~2.0 Ga的区域变质事件对南北黄陵古元古代差异演化的启示

扬子陆核黄陵地区发育较为完整的太古宙—古元古代片麻岩、表壳岩组合(即崆岭杂岩),前人调查研究认为南北黄陵Ar-Pt1具有一致的物质组成和地质演化过程。笔者分别对南北黄陵太古宙花岗质片麻岩进行锆石年代学研究发现,北黄陵2件样品(HL013-1、HL013-2)均存在大量锆石发育岩浆核-变质边结构,都获得～2.8 Ga原岩结晶年龄和～2.0 Ga变质年龄;而南黄陵1件样品(HL005-3)以具振荡环带结构的岩浆锆石为主,仅获得～2.9 Ga原岩结晶年龄。结合前人研究成果发现,～2.0 Ga的变质年龄在北黄陵太古宙—古元古代的花岗片麻岩、表壳岩中广泛发育,而在南黄陵相似建造中均未获得,一定程度上说明北黄陵地区广泛遭受～2.0 Ga的区域变质作用而南黄陵不发育,南北黄陵在古元古代可能处在不同地块或者同一地块不同部位。2.1～1.6 Ga的构造岩浆事件的分布特点说明扬子陆块可能存在多条古元古代造山带,扬子陆块古元古代以多块体拼贴为特点,广泛记录2.1～1.6 Ga的构造岩浆事件说明扬子陆块是全球哥伦比亚超大陆的重要组成部分。