华北克拉通古老大陆地壳组成及演化

对鞍本、冀东、鲁西、阴山等早前寒武纪典型地区和深部物质进行了深入研究,总结了华北克拉通早期地壳形成演化历史。揭示出鄂尔多斯地块本身强烈卷入了古元古代晚期构造热事件。首次在华北克拉通划分出3个>2.6 Ga古陆块。     

1997-1999年黄河上游玛曲地区人工增雨生态效应的检验

以牧草产量、归一化植被指数为生物指标,探讨了人工增雨生态效应检验的思路和方法,并以黄河上游玛曲地区1997—1999年人工增雨作业为例,进行了实际的计算。结果表明,玛曲地区人工增雨对提高牧草产量、增加植被覆盖度具有正效应,牧草产量平均增加两成多,植被覆盖度增加显著;初步估算,1998年玛曲地区人工增雨的草场经济效益投入产出比为1：9．7。     

黔东铜仁地区寒武系热液白云岩特征及其成矿意义*

黔东铜仁地区寒武系清虚洞组和娄山关组中分布有多处热液白云岩,其形态包括块状、透镜状、角砾状等。通过露头及薄片观察、流体包裹体温度测定、稀土元素和锶同位素分析,笔者探讨了研究区不同类型热液白云岩的形成机制、热液性质与来源及其与铅锌成矿作用的关系。结果表明: (1)热液白云岩由中粗晶-巨晶鞍状白云石组成,形成温度为96~223 ℃,平均为155.86 ℃;盐度为8.28~16.15 wt% NaCl,平均为12.30wt% NaCl;具有轻稀土富集和Ce负异常特征,LREE/HREE为16.51,δCe为0.79, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr为0.708662。(2)块状和透镜状热液白云岩形成于交代作用较完全的环境,角砾状热液白云岩可能形成于水力破裂作用;白云石化流体可能来自包括震旦系碳酸盐岩在内的下伏地层,断层和裂缝为其运移通道。(3)白云石化流体与区域铅锌成矿流体温度、盐度和地球化学特征相近,来源相同或相似;热液白云岩中含有少量成矿物质,应形成于铅锌主成矿期前后。     

富磷矿三阶段动态成矿模式:黔中开阳式高品位磷矿成矿机制

震旦系陡山沱组沉积期形成的黔中开阳、瓮安富磷矿沉积区,矿石产量大、品位高,是国内外重要的磷矿资源产区。黔中磷矿主要分布于黔中古陆周缘的滨浅海环境中,矿石类型以碎屑状磷块岩为主,间夹原生泥晶磷块岩、生物结构磷块岩和次生土状结构磷块岩。开阳式高品位磷块岩的动态沉积成矿过程通常为“三阶段成矿”: 第一阶段为初始成磷作用阶段,在新元古代大规模成磷背景下,上升洋流携带深部富磷海水进入滨浅海地区,并通过生物化学作用使磷质聚集并形成原生磷块岩沉积;第二阶段为簸选成矿作用阶段,高能波浪、风暴水流对原生磷块岩持续的破碎、磨蚀、搬运和再沉积过程中,簸选去除了原生沉积物中的陆源细碎屑、砂泥质成分,保留并聚集磷质碎屑颗粒,形成品位较高的碎屑状矿石;第三阶段为淋滤作用阶段,海平面升降变化使之前形成矿石受暴露事件影响,遭受强烈的风化淋滤作用,碎屑状磷矿石内的碳酸盐岩胶结物和白云石条带被淋滤运移,导致矿层发育大量溶蚀孔洞,甚至形成土状磷块岩,矿石品位再次得到大幅度提升。三阶段成矿作用随古地理条件和海平面变化在沉积成岩过程中多期次、动态进行,最终形成工业价值极高的磷矿石。     

特约主编致读者

地热与石油是共存于沉积盆地的两种资源。油田地热是地热学的一门重要分支学科,它主要涉及含油气盆地的今、古地温状况,盆地热历史及其与油气形成的关系。近年来,油田地热的研究也拓展到油气区地热资源的勘查和地热能的开发利用等方面。以“油田地热”为主题专辑的19篇论文分为两部分内容：一是与油气勘探密切相关的沉积盆地热体制研究成果,主要包括含油气盆地的地热特征、深部热结构和热流变结构、盆地热历史重建等方面的成果;二是油区地热资源的勘查与利用方面的研究成果,分析了我国油气区地热资源的勘查、开发和利用现状及发展趋势。本专辑的出版能使读者对中国油田地热研究的进展和发展趋势有进一步的了解。 沉积盆地的热体制研究包括现今地温分布特征、热历史、深部岩石圈热结构和热流变结构等方面的研究。我国系统的油田地热研究始于20世纪80年代初,经过各部门广大科研人员近30年的不懈努力,在我国大陆地区获得了高质量的大地热流数据1 246个,完成了新版的热流数据汇编,基本廓清了我国主要沉积盆地大地热流背景。盆地热演化是盆地动力学研究的重要内容,也是含油气盆地沉积岩层内的有机质成熟并向烃类转化过程中的关键因素之一。盆地热历史研究近年来的主要进展体现在热史重建方法方面,即在低温热年代学古温标方法和前陆盆地构造热演化模型中有重要的进展,本专辑的9篇论文展示了这方面的成果。利用多种古温标耦合反演方法重建热历史不仅克服了单一古温标的缺陷并可进行相互补充和验证,同时也提高了研究结果的精度和可信度,从而使得定量恢复古老盆地复杂热历史得以实现。而前陆盆地构造热演化模型的建立,则是实现了构造与热的较好结合,拓展了盆地动力学模型用于恢复热历史的范围。同时,地球深部热状况是深部地球动力学和岩石圈活动性研究的重要内容,明确岩石圈热流变结构纵横向及时间上的变化特征有助于解释盆地形成、大陆边缘和造山带等的动力学过程,进而反映岩石圈的地球动力学特性。本专辑的4篇论文展示了典型盆地的热结构、热流变结构的成果,并在岩石圈热结构、热岩石圈厚度、热流变结构的演化研究中取得了新认识,为地质历史时期深部动力学研究提供了重要的参数。 沉积盆地的油田分布区往往也是地热资源广泛分布的地区。我国主要油气区蕴藏着丰富的中低温地热资源。科学开发、利用地热资源对于缓解雾霾与大气治理具有积极作用。近年来,国内在油区地热资源的开发利用方面的研究工作也开展得如火如荼。对含油气盆地的地热资源潜力进行评价是地热开发利用的基础。本专辑5篇地热资源方面的论文包含了地热单元分类分级评价体系、地热系统类型划分和三个实际地区的研究实例。为了更好地分析地热资源的分布特征和富集规律、评价资源潜力并优选有利勘探开发目标,提出了从全球构造到地热藏的地热单元分类分级评价的思路并将地热单元由大到小划分为地热域、地热区、地热带、地热系统和地热藏等5个级别。此外,提出了地热系统的概念模式和功能单元,并结合地质构造背景和热源类型将地热系统划分为隆起山地岩浆活动型、隆起山地非岩浆活动型、沉积盆地岩浆活动型和沉积盆地非岩浆活动型地热系统四类。总体上,我国油田区地热资源的开发利用研究方面刚刚起步,但油田区具有丰富的地热资源,且油田地质资料丰富,可利用的废弃井数量大,油田区地热能利用市场非常广阔。 本专辑的作者大都是中青年的“热二代”和“热三代”,既有来自高校和中国科学院各研究所的研究人员,也有来自油田和地热研究院的专家,他们是我国目前油田地热研究的中坚力量。感谢诸位专家学者的热烈响应和积极参与！让我们共同为中国油田地热研究的繁荣而努力！ 最后,感谢本专辑的所有作者、审稿人、编辑部人员为本专辑出版付出的辛勤劳动。     

喀斯特断陷盆地环境地质分区及功能

喀斯特断陷盆地是随着新生代高原隆升产生的断裂活动所引起的断块差异沉陷及溶蚀作用共同形成的山间盆地。由其以局部地块断陷为主导并伴随侵蚀及溶蚀的成因机制所决定,具有地貌分区明显、新构造运动强烈、水资源分布不均、土壤植被分带性强、气候垂向变化明显、人类活动区间差异大等特征。其中,地貌形态—成因类型既是地质环境本质特征的综合反映,又是对生境具有重大影响的自然因素,而且容易认识和识别,是环境地质分区的良好标志。以地貌形态—成因类型为标志,喀斯特断陷盆地可划分为侵溶蚀山区、溶蚀丘峰谷地区、沉积平坝区、侵溶蚀河谷区4个环境地质分区。侵溶蚀山区生态功能突出,溶蚀丘峰谷地区生态与经济功能并重,沉积平坝区经济功能尤显重要,侵蚀河谷区视所处大江大河流域的区位及宏观影响而定。资源开发和环境恢复治理,应与环境地质分区功能相协调,按流域系统评价和全面权衡利弊、科学规划布局,才能取得可持续的成效。      

华北克拉通太古宙典型地区栖霞县幅1∶5万地质图修编——野外地质调查和SHRIMP锆石U-Pb定年

栖霞是胶东早前寒武纪变质基底的典型地区。在原1∶5万地质图中,许多TTG岩石都被作为胶东群表壳岩看待,岩石形成时代也只在少数露头被确定。根据野外地质调查和SHRIMP锆石U-Pb定年,对该区TTG岩石时空分布进行了研究。在新修编的1∶5万地质图中,太古宙变质基底的主要岩石类型为约2.9Ga、约2.7Ga和约2.5Ga的英云闪长质片麻岩,也存在少量同时代的奥长花岗质片麻岩。2.9Ga和2.5Ga左右的表壳岩(黄崖底表壳岩和胶东群)比原认为要少得多。所有岩石大致呈北西西—南东东向分布,它们在空间上共存,可能是新太古代晚期和古元古代晚期强烈构造热事件作用的结果。这是国内首次在复杂的太古宙高级变质岩区,以野外地质调查和SHRIMP锆石U-Pb定年有机结合,确定不同类型、不同时代地质体时空分布的有益尝试,对于今后类似地区开展专题地质填图具有重要的借鉴意义。     

鲁西～2.6 Ga 深熔作用：泰山地区浅色脉体的野外地质和地球化学研究

泰山地区深熔作用十分发育,是鲁西～2.6 Ga 构造热事件的典型代表。广泛分布的2.6 Ga浅色脉体主要是片麻状英云闪长岩在水不饱和的条件下含水矿物发生脱水熔融形成,在局部地区存在水饱和熔融。根据浅色脉体岩相学和地球化学特征,可将其进一步划分为3种类型：具正Eu异常奥长岩浅色体、无明显Eu异常奥长花岗岩浅色体和具负 Eu 异常 花岗岩浅色体。矿物结晶分异对浅色体组成变化起了很大作用。由于有充足的时间和空间,部分斜长石较早结晶出来并聚集形成具正Eu异常的浅色体。剩余熔体继续运移过程中,斜长石、钾长石及石英近同时结晶,组成近等粒镶嵌结构,形成具负 Eu 异常的花岗岩浅色体。无明显 Eu 异常的浅色体最接近原始熔体。     

松辽盆地岩石热导率柱及古地温场分布特征

盆地古温度场与地热、油气资源的形成演化密不可分。为明确松辽盆地关键时期的古地温场特征,以实测的269块样品热导率和汇编的前人数据为基础建立热导率柱,并以镜质体反射率R_ran为约束进行多口单井的埋藏史-热史模拟。结果显示,松辽盆地平均热导率为1.79 W/(m·K),热导率随深度增加而增大,在上部地层中增大的速率大于下部。热导率随地层年龄增大而增大。松辽盆地北部R_ran主要在0.8%～1.6%,齐家古龙凹陷R_ran最大。埋藏史-热史表明,白垩系青山口组地层在明水组末期达到最大古地温,然后至今呈逐渐降低的趋势。古地温场平面分布显示松辽盆地北部青山口组地层在大部分地区的最大古地温达到120℃以上,显著高于现今地温场。青山口组从沉积后进入盆地热沉降发育阶段,随着古埋深的增加,古地温逐渐增至最大。此时较高的古地温条件能够促进页岩油气的成熟。明水组末期受古太平洋板块运动影响,发生了显著的抬升冷却事件,在冷却过程中温度梯度降低幅度较小的地区形成了地热温度条件有利区。研究成果可为松辽盆地地热、油气资源的形成机理研究提供理论参考。     

安徽兆吉口热液型铅锌矿区元素迁移量三维地球化学勘查模式

安徽兆吉口铅锌矿床位于长江中下游成矿带安庆-贵池矿集区南侧的东至县杨老尖-龙门尖地区,这一矿床的发现使皖西南地区地质找矿实现重大突破。文中利用Grant的Isocon图解法,研究活动元素的分布特征和迁移规律,以奠定兆吉口地区的地球化学勘查指标及成矿环境指标的研制基础,发现成矿元素Pb、Zn、Cu、Au、Ag、Mo及其伴生元素As、Bi、Sb和矿化剂元素S等从围岩向矿体部位带入程度增加,常量元素SiO2、Fe2O3、MgO、CaO、Na2O、K2O等在青白口系带出,于矿体部位带入。矿床系统的质量是净带入的,平均质量变化为4%;青白口系质量是净带出的,质量变化为-18%。依据元素迁移规律,试制元素迁移量三维地球化学图,认为研究区进一步找矿工作应当沿断裂带向北东和南西方向拓展,结合已有地质资料,对元素迁移进行了解释,并对矿床成因进行了讨论,认为试验矿床是由区域变质构造运动热液作用形成的,试验矿床只是区域变质构造运动热液活动共同形成的矿床(系列)的一部分,研究区具有良好的找矿前景。