塔里木盆地南缘策勒绿洲近4000年来的环境变化

根据位于塔里木盆地南缘的策勒绿洲两个剖面的孢粉和化学元素的古气候意义的研究,恢复了近4.0 ka B.P.以来此地区环境变化的历史,揭示出了4个相对湿润期,分别发生于约4.0～2.0 ka B.P.、约2.0～1.0 ka B.P.、550～300 a B.P.、100 a B.P.前后.研究还揭示了1 500 a B.P.、1 000 aB.P.和200 a B.P.前后可能是此地区环境变化的重要时间界线.塔里木盆地古城废弃事件与环境变化记录之间的耦合表明,环境变化对此地区人地关系的内容及其演化具有重要的内在影响.     

熊耳山地区穆册二长岩体地球化学特征、U-Pb年龄及构造背景

华北克拉通古元古代的构造格局是学术界关注的焦点之一,位于华北克拉通南缘的穆册二长岩体为该研究提供了新的证据。穆册岩体主体为黑云角闪二长岩,边部见二长斑岩,并被同期二长花岗岩脉侵入。二长岩的LA- ICP- MS锆石U- Pb定年为2172±8 Ma（MSWD=058,n=17）和2186±7 Ma（MSWD=0.60,n=19）,二长花岗岩年龄为2174±8 Ma（MSWD=0.45,n=19）,显示该二长岩体形成于古元古代。穆册二长岩不仅具有造山后地球化学特征,还具有典型的岛弧岩浆岩的地球化学特征。综合分析,穆册二长岩可能在古元古代经历了岛弧和裂谷两种环境的共同影响。     

华北克拉通南缘栾川群大红口组形成时代及其对新元古代构造演化的制约

华北克拉通南缘豫西地区保存有较为完整的变质结晶基底和中-新元古代沉积盖层,记录了重要的前寒武纪构造演化信息。近年来的年龄研究结果表明原认为是中-新元古代的汝阳群-洛峪群可能形成于中元古代早期(1. 75～1. 60Ga),而沿着华北克拉通南缘与秦岭造山带的拼合带(洛南-栾川断裂带)分布的新元古代盖层(主要为栾川群)的形成时代尚不明确。华北南缘新元古代栾川群主要由大理岩、片岩、千枚岩和碱性火山岩组成,其上部大红口组火山岩以碱性粗面质岩石为主,高硅富钾,与侵入到栾川群中下部的辉长岩构成典型的双峰式岩石组合。栾川群大红口组三个粗面岩样品的锆石U-Pb年龄分别为840±4Ma、845±5Ma和846±6Ma,结合已有的栾川群下伏地层最年轻的碎屑锆石年龄结果(～1000Ma),限定栾川群归属于新元古代早期(1000～840Ma)。大红口组岩浆岩的岩石组合和地球化学特征表明其形成于板内裂谷环境,根据区域构造资料以及前人的研究成果,栾川群火山岩与北秦岭同时期的岩浆活动共同指示了华北南缘与北秦岭在～845Ma均处于板内拉张阶段。     

中阿尔金南缘志留纪高压泥质片麻岩的发现及其构造地质意义

在中阿尔金南缘西段尤努斯萨依北部原划长城系巴什库尔干岩群中首次发现一套高压泥质片麻岩。根据岩相学观察和矿物化学成分可识别出其四期矿物共生组合:早期为石榴子石+多硅白云母+单斜辉石(?)+斜长石+黑云母+石英+金红石+钛铁矿;第二期为石榴子石+蓝晶石+钾长石+斜长石+黑云母+石英+金红石+钛铁矿;第三期为石榴子石+夕线石+钾长石+斜长石+黑云母+石英+金红石+钛铁矿;晚期为石榴子石+夕线石+斜长石+黑云母+石英+钛铁矿。依据矿物内部一致性热力学数据,基于THERMOCALC 3. 40程序平台,计算出P-T视剖面图,并结合矿物等值线、矿物对温压计等计算,依次确定四期变质温压条件为15. 8～18. 3kbar/646～729℃、10. 30～12. 30kbar/781～821℃、8. 50～9. 60kbar/812～838℃和4. 65～5. 70kbar/698～725℃。上述四期变质阶段共同构成一个早期降压升温后降压降温的顺时针型演化的P-T轨迹,指示出与陆壳俯冲-折返相关的变质地质事件。利用LA-ICP-MS进行的锆石原位微区U-Pb定年和微量元素分析结果表明,该岩石记录了432. 0±2. 7Ma、401. 4±2. 5Ma和381. 1±2. 4Ma三期变质年龄,可能分别代表了该岩石早期高压、中期高压麻粒岩相-麻粒岩相和后期角闪岩相变质阶段的时代。该高压岩石出露于中阿尔金地块西段南缘长城系巴什库尔干岩群之中,与南侧以断裂带分隔的赋存于阿尔金岩群之中的南阿尔金高压-超高压岩石出露的构造位置明显不同,其峰期变质时代(～432Ma)亦明显不同于南阿尔金高压-超高压岩石的峰期变质时代(～500Ma)。因此,该高压岩石与南阿尔金高压-超高压岩石显然不能构成同一条变质岩带。结合区域地质背景和前人关于柴北缘陆壳属性高压-超高压岩石峰期变质时代(～430Ma)的研究成果综合分析,本文初步认为该高压岩石可能是柴北缘高压-超高压变质岩带的西延或是被中新生代以来阿尔金复杂多期次走滑断裂系迁移而就位于中阿尔金南缘的部分柴北缘高压-超高压变质岩片/岩块。     

阿尔金南缘冰沟南组火山岩锆石U-Pb年龄及其前寒武纪构造演化意义

在阿尔金南缘玉苏普阿勒克塔格北侧出露的冰沟组火山岩为一套与滨浅海相细粒陆源碎屑岩和碳酸盐岩共生的中基性火山岩,主要岩石类型有蚀变熔结凝灰岩、安山质凝灰熔岩和强蚀变玄武安山岩。该火山岩作为Columbia超大陆裂解阶段的物质记录,对其年代学和产出的地质构造背景的探讨,有助于探讨阿尔金南缘前寒武纪构造演化过程。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学研究结果显示,强蚀变玄武安山岩样品具有两组锆石年龄,第一组年龄分别为944. 7±6. 4 Ma(n=8,MSWD=0. 057)和951. 2±6. 3 Ma(n=12,MSWD=0. 042),测点位于锆石震荡环带上,显示了典型的岩浆锆石的特征,代表火山岩的形成时代,属青白口纪早期;第二组年龄介于446±5～458±4Ma,与区域高压—超高压岩石的原岩的退变质时代(～450 Ma)一致,可能代表受该期陆壳深俯冲/折返事件改造。另外,228±6 Ma、229±4 Ma和130±1 Ma的年龄信息,可能代表火山岩还遭受了晚三叠世和早白垩世构造热事件改造。构造背景分析表明,该火山岩形成于板内裂谷环境,对应于Columbia超大陆裂解阶段的晚期,之后索尔库里群沉积盆地由拉张转换到汇聚的构造背景,转为Rodinia超大陆汇聚阶段。结合区域地质特征和该火山岩年龄信息,进一步制约了阿尔金南缘Columbia超大陆裂解和Rodinia超大陆汇聚的时限分别为945～1602 Ma和871～945 Ma。     

甘肃阿尔金南缘白石头沟石墨矿地质特征、成矿条件及找矿标志

甘肃白石头沟石墨矿位于阿尔金南缘敦煌地块,赋存于前寒武纪敦煌岩群大理岩和石英片岩之中,目前圈定矿体33条,主要矿体2条。作为研究白石头沟石墨矿理想地层的敦煌岩群,是一套以变质碎屑沉积岩和变质基性岩为主的变质岩浆杂岩。本文从矿床角度出发,立足于区域地质勘查资料,结合前人研究成果,在对白石头沟石墨矿成矿地质背景、矿床及矿体特征、组合样化学分析、矿石矿物赋存状态及特征研究的基础上,对矿床的成因进行初步探讨并归纳区域找矿标志。研究表明,白石头沟石墨矿可分为大理岩型和石英片岩型两种类型,是古元古代经历区域动力热液变质作用而形成的沉积变质型矿床,成矿物质主要来源于变质碎屑沉积岩类的原岩（海相陆源碎屑岩和碳酸盐岩）本身,成矿环境为古老活动大陆边缘。找矿标志具有特定层位、岩性、矿化及物探特征。     

准噶尔盆地南缘天然气成藏及勘探方向

准噶尔盆地南缘地区与塔里木库车坳陷有着相似的沉积地层和构造演化历史,但是天然气勘探始终未取得重大突破。本文在南缘地区天然气成因类型与气源判识的基础上,分析该地区天然气成藏条件,探讨有利勘探方向与目标层系。结果表明,南缘地区天然气存在煤型气、混合气与油型气三类,且以煤型气和混合气为主;侏罗纪煤系为该地区主要的天然气源岩,其大量生气期与背斜构造形成期相匹配,构成最佳源灶-圈闭成藏组合;二叠系湖相和上三叠统湖相-湖沼相烃源岩也是重要的天然气源岩,其主要生气期在中部地区早于绝大多数背斜构造形成期,而在西部地区与背斜构造形成期相匹配。南缘地区生烃物质基础好于库车坳陷,只是主要气源岩侏罗纪煤系的成熟度略低于库车坳陷,盖层封盖性和储层发育规模略逊于库车坳陷,但仍具备形成大规模油气田的成藏条件。深层二叠系-侏罗系-白垩系成藏组合是最为有利的天然气勘探目标层系,西部是寻找和发现侏罗纪煤系和二叠系湖相油气藏的有利目标区域,中部是寻找和发现侏罗纪煤系天然气藏的有利目标区域。中浅层白垩系-新近系成藏组合是次要的天然气勘探目标层系,具有寻找和发现一定规模天然气藏的潜力。高探1井获得重大突破充分表明制约南缘天然气勘探大发现的因素不是气源规模、运移通道、储层物性和盖层封闭性,而是有效圈闭的落实、钻井工程技术及勘探工作量的投入。     

陕西岐山蓟县系碳氧同位素特征及其古环境意义

陕西岐山二郎沟蓟县系剖面位于华北克拉通南缘,发育一套浅海相碳酸盐岩,自下而上出露龙家园组和巡检司组。两个岩组共采集、测试了碳、氧同位素样品184件,结果显示δ13 C值落在-1.747‰～1.144‰之间,总体上较稳定,平均值为-0.523‰;δ~(18)O值整体在-8.662‰～-2.540‰之间,大部分落在-5.5‰至-3‰,平均值为-4.469‰,低幅高频振荡。碳同位素旋回性较明显,可以进一步划分出4个旋回。碳、氧同位素曲线与燕山地区蓟县系已有研究结果相似性较高,其中,巡检司组近顶部出现的约为2‰的负偏事件,可大致对应于蓟县剖面雾迷山组顶部至洪水庄组的负偏事件。碳同位素的升降趋势及藻类数量(叠层石)丰度变化表明当时海平面在不断变化。此外,二郎沟剖面研究结果还与俄罗斯南乌拉尔阿孜瓦尔组以及加拿大霍恩比湾群的碳、氧同位素曲线也颇为相近,符合全球中元古代碳同位素组成特别稳定的特征,是对全球统一的古海洋背景的响应。     

准噶尔盆地南缘前陆冲断带深层地质结构及对油气藏的控制作用:以霍尔果斯—玛纳斯—吐谷鲁褶皱冲断带为例

准噶尔盆地南缘前陆冲断带位于天山北麓,在晚新生代强烈的挤压作用下,地表发育数排背斜带。由于构造变形复杂、地震反射成像质量较差,对深层地质结构争议较大,另外前新生代盆地原型对晚新生代以来的褶皱冲断带构造格局的影响也尚未探讨。霍尔果斯—玛纳斯—吐谷鲁(简称霍-玛-吐)褶皱冲断带位于准噶尔盆地南缘前陆冲断带地表第二排背斜带,利用最新采集和处理的地震反射资料,并结合地表地质露头建立深层构造模型;利用平衡地质剖面复原和构造物理模拟实验的方法探索早侏罗世盆地原型结构对现今褶皱冲断带构造格局的影响;在此基础上分析霍-玛-吐褶皱冲断带深层天然气富集规律。霍-玛-吐褶皱冲断带垂向上发育古近系—第四系逆冲推覆构造、中上侏罗统—白垩系构造楔和下侏罗统半地堑断陷结构。控制早侏罗世半地堑系统的高角度正断层在晚期挤压构造变形体系中充当逆断坡,并控制上覆构造楔和浅层逆冲推覆构造的发育。早侏罗世半地堑系统具有分段性,并通过侧向断坡进行连接,侧向断坡上覆地层发育南北向走滑调节断层。油气勘探现状表明,霍-玛-吐褶皱冲断带内部南北向走滑调节断层具有高效沟通下侏罗统烃源岩的特点,是控制天然气的富集的重要因素。以上研究表明,中西部陆内前陆冲断带前新生代古构造对于晚新生代挤压冲断构造格局和深层天然气富集规律具有重要意义。     

准噶尔盆地南缘东段构造解析和构造解释模型建立

准噶尔盆地南缘山前带油气地质条件良好,但构造变形强烈、地震资料品质差且构造解释多解性强。通过南缘东段野外露头典型构造解析、“地质戴帽”、室内构造物理模拟实验、电法勘探中建场测深线的深度—电阻率反演剖面和地震资料解释,结合钻探结果,构建了南缘东段山前复杂带的构造—地层格架和叠瓦状冲断、多层次逆冲推覆的构造模型,探讨了山前复杂构造区低成像品质地震资料的构造解释模型建立的方法;明确逆冲断裂下盘的掩伏构造是下步勘探首选的目标类型。为南缘山前复杂构造带构造解释提供构造样式和断裂类型的参考,进一步为盆地南缘山前带的油气勘探和井位部署提供依据。该构造模型建立的方法在南缘西段山前复杂构造区的勘探目标评价中取得了良好的应用效果。