川东北宣汉地区新型杂卤石钾盐矿的地球化学特征及其意义

新型杂卤石钾盐矿分布于川东北宣汉地区早-中三叠世蒸发岩层中,以杂卤石碎屑不均匀的分布于石盐层为特征。笔者对HC3井新型杂卤石钾盐矿段进行连续取样,并进行水溶化学实验,根据其可溶部分的主量、微量元素特征发现:①溶液中的(K+Mg)/Ca值平均为1.24,略小于杂卤石中的(K+Mg)/Ca值(1.27),整体损失率为2.36%,远小于CaSO4组分在杂卤石中的含量(48%),表明杂卤石在石盐基质溶解形成的NaCl溶液中有较好的溶解度,有利于溶采;②Br×103/Cl值分布在0.16～0.44,显示新型杂卤石钾盐矿的蒸发阶段位于正常石盐阶段内,整体较高,蒸发阶段稳定无剧烈波动,仅顶部出现快速淡化,结合前人对杂卤石的成因研究,笔者认为石盐层不具备形成杂卤石的条件,杂卤石碎屑是一种"外来物";③含硬石膏碎屑中,(K+Mg)/Ca值随着Br×103/Cl值的增加而增高,表明碎屑中的杂卤石的含量随成盐卤水浓缩程度的升高而增加。     

全吉地区新元古代滨岸冰川沉积特征及地质意义

柴达木盆地北缘全吉地区枯柏木组发现新元古代冰海沉积物,该地层保留了冰筏卸载及滨岸波浪共同作用的痕迹。通过对全吉山、欧龙布鲁克山及大煤沟三个剖面冰海相冰成岩沉积特征的系统描述与分析,建立了滨岸冰川沉积模式。冰成岩顶部发现铁质砂岩层,证实本区新元古代发生过铁质富集事件。结合前人年代学证据及冰成岩与BIF铁矿的伴生关系判断该冰成岩为第一期全球性冰川事件——Sturtian冰期的产物,首次确定该区存在前震旦纪冰川事件。通过冰川事件的对比认为该区麻黄沟组及枯柏木组应划归为青白口系,确定该区存在青白口纪稳定沉积层。     

青海德令哈盆地石炭纪古环境研究

采自德令哈地区石炭系的12个碳酸盐岩样品测试、分析结果表明,德令哈地区石炭纪整体为分层中等的弱还原海相环境,水体受陆源碎屑注入影响明显。这种湿热、还原的高盐度水体利于生物的繁盛及有机质的保存,使德令哈地区石炭系发育极为优越的烃源岩条件。垂向上,克鲁克组偏高的咸化程度及分层程度,表明克鲁克组沉积水体相对闭塞、咸化程度较高,而怀头他拉组、扎布萨尕秀组灰岩形成于水体交换相对通畅的海域。从岩性组合、陆源碎屑注入变化及盐度、还原性的差异来看,克鲁克组主体为局限台地环境,而怀头他拉组、扎布萨尕秀组为开阔台地。作为对克鲁克组高盐度、还原性水介质环境的响应,克鲁克组烃源岩TOC条件要比怀头他拉组及扎布萨尕秀组优越。     

鄂尔多斯盆地东部太原组页岩气吸附特征及影响因素

鄂尔多斯盆地东部太原组在绥德地区发育一套潜在的烃源岩,总有机碳(Total Organic Carbon,TOC)含量为0.75%~5.71%(平均2.75%); 镜质体反射率(R_o)为1.43%~2.12%(平均1.80%),处在高成熟—过成熟阶段,具有很好的生气潜力。为了探讨鄂尔多斯盆地东部太原组泥页岩的吸附特征,选取了研究区SSD1井10个泥页岩样品进行等温吸附、总有机碳含量、镜质体反射率、X-射线衍射和比表面积等测试分析,在此基础上探讨了盆地东部太原组富有机质泥页岩的吸附能力及其影响因素。结果表明: 研究区SSD1井太原组10个泥页岩样品的兰氏体积为1.11~2.41 m³/t,随着压力的增加,吸附能力迅速增加,当达到一定压力后达到饱和; 泥页岩的吸附能力与总有机碳含量和黏土矿物含量有正相关关系; 页岩比表面积与兰氏体积相关性不明显,推测样品孔隙大小及形态对气体的扩散和吸附有一定的影响。综合评价认为,总有机碳含量、黏土矿物含量是影响太原组泥页岩吸附能力的重要因素,这为盆地东部页岩气勘探提供参考。     

川东北普光地区新型杂卤石钾盐矿的物源:Sr、S同位素证据

新型杂卤石钾盐矿是近年来发现于四川盆地东北部早—中三叠世的一种可溶性海相固体钾盐,因其可利用性及低成本可开采特征,及其对海相找钾实现突破性进展提供的指示意义,引起了工业界及学术界的广泛关注。但当前以新型杂卤石钾盐矿为载体的海相成钾理论研究尚处于探索阶段,本文聚焦川东北普光地区中下三叠统新型杂卤石钾盐矿,将锶、硫同位素研究方法应用于杂卤石碎屑、石膏及"绿豆岩"等样品,以探讨新型杂卤石钾盐矿中不同组分的物源特征。分析结果显示,杂卤石碎屑和矿层底部硬石膏样品具有相似的δ³⁴S和⁸⁷Sr/⁸⁶Sr同位素特征,δ³⁴S分布在27.9‰~28.9‰之间,⁸⁷Sr/⁸⁶Sr介于0.70826~0.70829之间。该研究结果与同时期全球海相硫酸盐的δ³⁴S和全球海水的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr的可对比性表明上述组分的主要物源应为同时期海水。该研究结果为进一步新型杂卤石钾盐矿成矿模型的建立及海相成钾理论的补充和完善提供了一定的参考。     

柴达木盆地北缘晚海西—印支期古构造应力分析

为了更好认识柴北缘晚海西—印支期古构造应力特征与演化过程,在天峻快日玛乡、城墙沟、石灰沟等地区详细野外观测的基础上,利用地层恢复和古构造应力反演技术对柴北缘及邻区石炭系—新生界构造观测数据进行分析。结果表明晚二叠世—中三叠世,柴北缘在南—北向挤压作用下向北俯冲碰撞,盆地内部上二叠—中三叠统缺失。晚三叠世开始,西秦岭斜向碰撞柴达木盆地,柴北缘进入造山阶段,所受挤压作用方向转变为北西—南东向,盆地内大范围缺失上三叠统。晚海西—印支期柴北缘内部二叠纪—三叠纪地层大面积剥蚀加之该期强烈挤压作用造成尕海南山石炭系与白垩系、旺尕秀煤矿石炭系与侏罗系之间的角度不整合,意味着下伏石炭系可能遭受强烈破坏。     

欧龙布鲁克地块新元古代早期冰川事件:来自CIA指数的证据

采自欧龙布鲁克地块全吉山、欧龙布鲁克山两个剖面全吉群下部砂砾岩段(包括麻黄沟组与枯柏木组)样品ICV指数大多数1、或略1,这表明该套碎屑岩沉积是构造活动地带的初始沉积。底部冰成岩发育层段样品CIA指数大多数在53左右,向上CIA指数增大至67左右,反映新元古代早期研究区古气候整体转暖。底部层段样品极低的CIA值表明欧龙布鲁克板块新元古代早期主要发生寒冷气候条件下的低等程度化学风化,首次从CIA指数角度证实研究区存在新元古代早期极端寒冷气候事件,为研究区受新元古代早期"雪球地球"事件影响提供了更进一步的证据。通过对前人年代学研究的总结,将这套含有大量低CIA值碎屑岩的冰川沉积地层沉积年限约束在780±20~740±16Ma范围内,并认为其与国际上的Kaigas冰期及塔里木地区贝义西冰期相对应。     

柴达木盆地北缘宗务隆构造带早古生代锆石SHRIMP年龄的测定及其地质意义

取自柴达木盆地北缘宗务隆构造带的5个变质岩样品、80颗锆石SHRIMP U-Pb测年结果表明:80颗岩浆成因锆石年龄分布在510~420Ma之间;5个测试样品的206Pb/238U平均年龄分别为437.8±2.7Ma(样品Qb-217)、440±3Ma(样品Qb-218)、433.2±3.6Ma(样品Qb-219)、497.1±3.5Ma(样品Qb-225)、464.1±4.2Ma(样品Qb-228),这5组206Pb/238U平均年龄均代表了锆石结晶年龄,即岩浆侵位年龄。加里东期锆石的大量存在说明宗务隆构造带早古生代存在与板块离散—聚合有关的岩浆活动,是介于中—南祁连地块与欧龙布鲁克地块之间的板块边界。宗务隆构造带是一条经历了漫长地质演化过程和多期造山运动的多旋回复合造山带,构造雏形形成的起始时限不晚于497.1±3.5Ma,构造格局奠定于海西—早印支期。这是对宗务隆带研究的突破,在该区域地质演化中具有重要意义。     

柴北缘宗务隆构造带印支期花岗闪长岩地质特征及其构造意义

为了研究柴北缘宗务隆构造带印支期构造演化特征,选取宗务隆构造带内具代表性的晒勒克郭来花岗闪长岩和察汗诺花岗闪长岩进行了岩石学、年代学与地球化学研究。锆石SHRIMP U Pb年代学结果显示,晒勒克郭来花岗闪长岩与察汗诺花岗闪长岩分别形成于(249.2±2.6) Ma、(242.7±1.9) Ma和(243.5±2.4) Ma,为早三叠世,也更加证实柴北缘印支期构造岩浆活动的存在。两岩体均相对富SiO2、Na2O和Al2O3,A/CNK分别为1.02～1.06和1.01～1.05,里特曼指数分别为1.54～1.73和1.07～1.61,属于弱过铝质中钾高钾钙碱性I型花岗岩; K/Rb值平均分别为234和279,分异指数分别为72.95～76.06和64.49～76.42,两岩体原始岩浆结晶分异不充分;LREE/HREE分别为6.83～9.70和3.29～7.40,弱的Eu负异常或正异常;在微量元素原始地幔标准化蛛网图上,两岩体明显富集Rb、U、La、Pb、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、P、Ti等高场强元素;察汗诺花岗闪长岩中发育中基性暗色包体,包体和寄主岩中见斜长石、角闪石等矿物结构和成分不平衡现象,说明其为岩浆混合成因。综上所述,两岩体应为印支期柴北缘活动大陆边缘俯冲碰撞作用导致幔源岩浆底侵与下地壳部分重融形成的壳幔混合岩浆形成的产物。对比柴北缘宗务隆构造带与柴东鄂拉山构造带内岩浆岩地质特征认为,宗务隆构造带的形成可能与西秦岭沿共和坳拉谷强烈斜向碰撞柴达木地块有关。     

柴达木盆地欧龙布鲁克地区构造演化研究

柴北缘东段古生界构造变形特征、构造演化过程研究较为薄弱,尤其是古构造应力场性质及其转变机制尚不明确。文中对欧龙布鲁克地区野外剖面及应力感构造要素(褶皱、节理、擦痕)进行了系统观测和分析,结果表明：加里东晚期应力场为NE向;晚海西-印支期早期为SN向,晚期NW向两期挤压应力场;燕山早期近EW向拉张,燕山晚期及喜山晚期处于NE向挤压应力场。根据欧南凹陷平衡剖面反演结果,对比不同时代地层收缩速率可知,柴北缘东段寒武纪-新近纪构造演化可以分为4个阶段：(1)加里东早期(C -O1)弧后伸展、晚期(O2-S)弧后挤压,导致柴北缘东段初步形成NW向的背斜凸起;(2)晚海西-印支期(P-T)隆升阶段,欧龙布鲁克地区整体处于水体之上,并没有造成盆内二叠系-三叠系的沉积;(3)燕山早期(J1-J2)陆内伸展断陷、晚期(J3-K)挤压反转,欧龙布鲁克地区为继承性隆起,未完全接受沉积;(4)喜山晚期(N-Q)强烈挤压构造变形,逆断层强烈活动使山体快速隆升,基底卷入型构造样式广泛分布。