碰撞造山成岩成矿模式的运用方法

本文讨论了该成矿模式的运用方法和程序,即首先检验研究区是否经历过较强的碰撞造山作用,其次查明研究区已有的矿化类型、特征和规律,运用碰撞造山成岩成矿模式解释成矿规律,预测矿床分布。     

影响碰撞造山成岩成矿模式的因素及其机制

基于分析陆内俯冲过程物质的活化迁移规律建立了碰撞造山成岩成矿模式,认为仰冲板片上依次出现热液矿床带、花岗岩基带和斑岩带。探讨了陆内俯冲的角度、速度、俯冲板片物质成分、地热梯度等因素对陆内俯冲成岩成矿模式空间分带模型的影响,推导了有关的变异形式,在充分显示碰撞造山成岩成矿模式之科学性和实用性的同时,为在碰撞造山带或陆内俯冲区进行实际找矿提供了理论参考。     

试论中国南北大陆的碰撞造山带

中国北方的中朝克拉通与南方的扬子克拉通无论在基底年代及盖层发育程度、沉积环境及古生物群上都有差异。它们是两个构造发育史不同的大陆。这两个古大陆之间的大洋究竟有多宽？是何时关闭的？合并时的构造运动强烈程度？在挽近地质历史时期有无相类似的情况？这些问题一直是中外地质学家所关注，并在不同程度上讨论过的问题。近年来的地质工作，提供了一些可据以回答上述问题的成果，但全面可靠地回答上述全部问题还有待今后的努力。笔者在过去的文章（1-3）曾讨论一些有关问题。本文，拟就近期国内外的研究成果，发表一些评论，并提出作者的看法     

《西南“三江”多岛弧盆－碰撞造山成矿理论与勘查技术》荣获第三届中国出版政府奖图书奖

近日,国家新闻出版广电总局公布第三届中国出版政府奖表彰决定,地质出版社出版的《西南“三江”多岛弧盆一碰撞造山成矿理论与勘查技术》（作者：李文昌、潘桂棠、侯增谦、莫宣学、王立全等;责任编辑：刘亚军）,荣获第三届中国出版政府奖图书奖（原“国家图书奖”）。     

川西喜马拉雅期碰撞造山带岩浆碳酸岩的地幔源区特征——Pb-Sr-Nd同位素证据

对形成于大陆碰撞带内的川西碳酸岩进行了详细的Pb-Sr-Nd同位素分析.结果表明,川西碳酸岩具有非常负的εNd值（-3.2～-18.7）和高的（^87Sr/^86Sr）i值（0.706020～0.707923）,以及较宽的^207Pb/^204Pb值（15.362～15.679）和^208Pb/^204Pb值（38.083～39.202）的特征,明显不同于世界上由非造山作用形成的碳酸岩.它们的Sr-Nd、Pb-Pb、Sr-Pb和Nd-Pb同位素特征表明大多数碳酸岩来源于EM Ⅰ与EMⅡ之间的一种混合地幔,与元古宙不同质量比的深海/陆源沉积物和下覆的似MORB由俯冲作用引起的洋壳的再循环有关,而少数碳酸岩则受到地壳物质混染的结果.此外,通过动力学背景分析可以得出,富集地幔EM Ⅰ与EMⅡ之间的熔融产生了川西碳酸岩以及同时代的富钾岩浆岩,这种熔融可能是由于印度大陆板片与扬子大陆板片俯冲引起的新生代软流圈物质的上涌产生的,并发生于青藏高原东缘始新世-渐新世分界线的从转换压扭变形向转换张扭变形的转变过渡的构造背景下.     

陆-陆碰撞造山带双前陆盆地模式——来自大别山、喜马拉雅和乌拉尔造山带的证据

大陆碰撞造山带不同的构造演化阶段往往形成不同成因类型的周缘前陆盆地 (系统 )。根据对几个典型大陆造山带的研究 ,我们把大陆碰撞造山带的构造演化过程分为陆 -陆拼接和大规模陆内逆冲推覆 (陆内俯冲 )两个阶段 ;早期陆 -陆拼接阶段直接在俯冲板块被动大陆边缘基础上形成的前陆盆地称为“原前陆盆地” ,后期大规模陆内逆冲 -推覆 (或陆内俯冲 )阶段在俯冲板块内部形成的前陆盆地称为“远前陆盆地”(它比原前陆盆地距主缝合带远 )。原前陆盆地和远前陆盆地是同一大陆碰撞造山带不同构造演化阶段的产物 ,是两种不同成因类型的周缘前陆盆地 ,它们构成了同一大陆造山带的双前陆盆地 ,而不是传统概念的单一成因类型前陆盆地。     

中国西部盆山系统的耦合关系及其动力学模式——以龙门山造山带一川西前陆盆地系统为例

造山带与沉积盆地是形成于统一的地球动力学系统之中的一对孪生体，由此构造了盆山系统。盆山系统是陆块相互作用、岩石圈层圈相互耦合的复杂系统，主要表现为物质的循环系统和能量的交换系统。盆山系统形成演化过程中造山带和沉积盆地之间一切相互作用的总和即为盆山间的耦合关系。盆山系统是中国西部中新生代构造的基本格局，并有单测盆地型盆山系统和双测盆地型盆山系统两种基本类型。小陆块拼合、多旋回构造运动和陆内构造活动强烈等是中国西部盆山系统形成演化的地质背景。中国西部盆山系统盆山间耦合关系在垂向上表现为造山带隆升与沉积盆地沉降呈镜像关系，在横向上表现为物质流和能量流循环均有两个传递方向，并且盆山系统岩石圈各层圈间有着强烈的相互作用。中国西部盆山系统盆山间耦合关系的动力学模式为C(陆内)—型俯冲，对于单侧盆地型盆山系统其耦合关系的动力学模式为L(龙门山)—型俯冲，而双测盆地型盆山系统其耦合关系的动力学模式为T(天山)—型俯冲。     

南海南北共轭边缘伸展模型探讨

通过对南海南北边缘地震剖面的对比,结合周边构造分析,提出南海大陆边缘的裂离经历了两期伸展作用,即早期的简单剪切和晚期的纯剪切伸展作用。简单剪切发生在晚白垩世-早始新世,其动力与太平洋板块俯冲带的后撤、太平洋板块与欧亚板块之间汇聚速率的降低、以及先存北倾缝合带等密切相关。纯剪切发生在中始新世－渐新世－早中新世,剪切作用的转变与古南海的南向俯冲板块拖曳有关。     

河南康山金矿同位素地球化学及其对成岩成矿及流体作用模式的印证

康山金矿位于华北克拉通南缘熊耳山区，矿化类型介于蚀变破碎带于石英脉型矿床之间，为硅化体型金矿。蚀变矿化过程分为早期石英－黄铁矿阶段、中期多金属硫化物阶段和晚期碳酸盐阶段；温度分别集中在300－380℃、180-240℃和100－140℃；碳氢氧同位素研究揭示成矿流体由变质热液经混合热液，向大气降水热液演化。流体混合导致矿化中期成矿物质快速沉淀，多金属硫化物等多种矿物爆发形成，且结晶程度低（以玉髓和烟灰状黄铁矿为标志），含矿性好，是大规模成矿的关键。碳铅硫同位素研究表明成矿物质主要来自马超营断裂南侧由官道口群、栾川群、太华超群等地层构成的储冲板片，而赋矿围岩熊耳群提供成矿物质的可能性最小，因此认为中生代时沿马超营断裂倾向北的陆内俯冲诱发了流体成矿作用，导致康山金矿等熊耳山区10多处大中型矿床的形成和规律性分带，马超营断裂北侧是寻找金、银等矿床的有利地带。本文印证了同碰撞矿床的存在和成岩成矿及流体作用（CPMF）模式。     

Characteristics and Evaluation of the High-Quality Source Rocks of Cretaceous Continental Shale Oil in Tonghua Basin,China

The presence of shale oil in the Cretaceous Hengtongshan Formation in the Tonghua Basin, drilled by the well TD-01, has been discussed in this geological investigation for the first time. To evaluate the high-quality source rocks of Cretaceous continental shale oil, the distribution characteristics and the evolution of the ancient environment, samples of shale were systematically analyzed in terms of sedimentary facies, organic geochemistry, and organic carbon isotopic composition. The results demonstrate that a TOC value of 1.5% represents the lower-limit TOC value of the high-quality source rocks. Source rocks have an aggregate thickness of 211 m and contain abundant organic matter, with TOC values of 2.69% on average and a maximum value over 5.44%. The original hydrocarbon-generative potential value(S_1+S_2) is between 0.18 mg/g and 6.13 mg/g, and the Ro is between 0.97% and 1.40%. The thermal maturation of the source rocks is relatively mature to highly mature. The δ¹³C value range is between -34.75‰ and -26.53‰. The ratio of saturated hydrocarbons to aromatic hydrocarbons is 1.55 to 5.24, with an average of 2.85, which is greater than 1.6. The organic types are mainly type Ⅱ_1, followed by type Ⅰ. The organic carbon source was C_3 plants and hydrophytes. The paleoclimate of the Hengtongshan Formation can be characterized as hot and dry to humid, and these conditions were conducive to the development of high-quality source rocks. A favorable paleoenvironment and abundant organic carbon sources provide a solid hydrocarbon generation base for the formation and accumulation of oil and gas in the shale of the Tonghua Basin.     

亚洲大陆逃逸构造与现今中国地震活动

2008年5月12日汶川地震让中国地学界强烈感受到深入研究地震地质与构造变形的重要性和肩负防震减灾巨大的社会责任。本文作者从构造地质学家的角度对中国大陆地震分布、成因规律以及发展趋势做了一些讨论。按地震分布,中国大陆可以粗分为两个区域,其交界是一条过渡带。该过渡带的东界是郯庐断裂及其和海南岛的连线,西界是齐齐哈尔—北京—邯郸—郑州—宜昌—贵阳—(越南)河内连成的线,后者其实就是松辽盆地的西界(大兴安岭的东界、太行山的东界、大娄山的东界）。我们不妨将上述两线所夹过渡带称之为“地震区分界线”。分界线以西的广大地区,活动断裂、活动褶皱、活动盆地都与印度板块楔入欧亚大陆造成的青藏高原隆升、快速侧向扩展、亚洲大陆逃逸构造活动有关。流变性较好的造山带(如青藏高原和天山)和流变性较差的古老地块(如塔里木、准噶尔、阿拉善、鄂尔多斯、四川盆地等)在其边界强烈对抗,形成强震。地震区分界线以东的中国沿海地区受太平洋和菲律宾海板块运动的影响也会发生地震,但其强度和频度与该线以西的青藏高原周边、天山、鄂尔多斯地块周缘以及张家口渤海断裂带上地震低得多。由太平洋板块在日本海沟向西深俯冲形成的地震在中国仅分布在吉林省珲春—汪清一带,这些深源地震对地面工程建筑破坏性不大。处于欧亚、菲律宾海和南海3个板块的交汇部位的我国台湾地震不断。受我国台湾地震的影响,闽粤沿海NW和NE向断裂往往被激活,形成地震。总之,虽然中国大陆的现代地震受太平洋、欧亚、印度和菲律宾海四大板块联合作用控制,但最主要、最直接、影响最大的还是印度板块楔入欧亚大陆造成的青藏高原隆升、快速侧向扩展和大陆逃逸。因此,对中国的地震研究不能仅局限于某区域或某条断裂,而应把整个亚洲大陆逃逸构造作为整体的、统一的“一盘棋”看待。     

东海陆架SFK 1孔微量元素地球化学特征与物源意义

为研究东海陆架微量元素地球化学信息对于地层划分与物源分析的指示意义,对东海陆架西湖凹陷区SFK 1孔沉积物作了微量元素地球化学分析和物源判别。根据微量元素含量及比值的变化,可将SFK 1孔(孔深82.90 m)岩心划分为8层,它们分别反映了末次间冰期(暖期)晚期以来东海海面波动以及沉积物物源的变化。运用因子分析、U /Th与( Zr + Hf) /(Al2O3 + TiO2 )和Th/Co与TiO2/Zr的散点图等方法分析了SFK 1孔沉积物的物质来源,结果显示该孔沉积物主要来源于长江,黄河物质对该孔中部沉积物有较明显影响。不同指标散点图研究表明,在沉积物物质来源不变的情况下,气候和沉积环境的变化对该区域沉积物化学元素组成进行的改造和再分配影响不大。     

试说中国陆内构造变形和其地球动力学特征

中国陆内构造变形主要始于晚二叠世中国北方进入后海西地台发展时期。印支期末以至喜马拉雅期,随着特提斯洋的关闭,大陆范围也随即向中国南方和青藏地区增生和扩展。中国的陆内构造变形从后海西地台形成的准平原化阶段即已开始。但规模巨大的变形则发生于燕山构造旋回中期和喜马拉雅旋回。陆内构造变形的规模可分两个等级:一是覆盖整个中国大陆的,另一是局部的。前者两次改变了中国构造-地貌的整体面貌;后者则表现为造山、造盆和微陆块纵向或横向的逃逸,以及由此引起的造山或造盆。根据中国陆内构造变形特征及其与区域构造背景演化的关系分析认为,中国陆内构造变形主要是由周边洲级规模板块运动引起的,同时,随着地壳上部构造变形引发的地壳或岩石圈均衡调整,则使地下深处产生相应的构造响应。     

陆相烃源岩凝析油形成演化实验模拟特征

为了解陆相烃源岩在深埋过程中凝析油形成与演化特征,利用高温高压生烃模拟仪对辽河盆地西部凹陷曙13 井、马南603 井和东部凹陷桃10 井烃源岩样品进行了半封闭体系生烃模拟实验。实验结果显示,I 型有机质（曙13 井烃源岩样品） 总凝析油产率峰值为2.32 mg/g TOC,出现在镜质体反射率（VR） 1.76 %Ro,并以低分子量烃类物质为主要成分,可能表明I 型有机质凝析油主要通过液态烃二次裂解形成。II 型有机质（马南603 井烃源岩样品） 总凝析油产率峰值为2.28 mg/g TOC,该峰值出现在VR 为2.42 %Ro,明显晚于I 型有机质凝析油产率峰值,其成分以相对高分子量的烃类物质为主,其次为低分子量烃类物质。III 型有机质（桃10 井烃源岩样品） 凝析油总产率最低,产率峰值仅为0.92 mg/g TOC,可能表明III型有机质生成凝析油潜力较差。     

西非被动大陆边缘盆地群大油气田形成条件与成藏模式

以板块学说为理论基础,利用IHS能源信息库及新项目评价资料,从西非被动大陆边缘盆地群原型盆地入手,系统剖析了该区大油气田的形成条件与主控因素,建立了大油气田3类成藏模式。研究认为,西非经历了早白垩世贝利亚斯期至巴雷姆期陆内裂谷、阿普特期陆间裂谷、阿尔必期以来的被动大陆边缘3个原型阶段,分别充填了陆相、过渡期泻湖相及漂移期海相沉积体系。陆内裂谷湖相及漂移海相沉积形成了“下湖上海”两套优质烃源岩;过渡早期海侵砂砾岩,漂移期碳酸盐岩、三角洲、深水浊积砂体形成了多套优质储集层;过渡晚期盐岩及漂移期海相页岩分别为盐上及盐下大油气田形成了高效区域封堵。以此为依据,分别建立了南段“盐岩不发育裂谷型”、中段“盐岩发育双层型”及北段“高建设性三角洲型”3类大油气田成藏模式。该研究不但深化了被动大陆边缘盆地油气富集规律,而且能为我国石油公司在该类盆地新项目评价中提供充分的地质依据。     

太古宙陆壳增生的断陷构造盆地模式

针对太古宙有无类现代的板块构造这一问题,首先探讨了太古宙的陆核以及绿岩带的形成,认为,在弧后盆地出现之前,太古宙地壳增生与演化的主要样式更可能是非板块的。依据华北五台绿岩带和遵化绿岩带的共同特点：（1）绿岩带都位于不同年龄的两个古陆核的结合部位;（2）绿岩带底部通常都有相当厚的陆源碎屑岩,在不整合面之下可见更老基底,向上可以与火山岩连续沉积;（3）绿岩带通常形成独立完整的复向斜盆地,提出了在古陆核结合部位由断陷盆地进一步发展为太古宙绿岩带的构造模式。认为该模式存在3个主要的发展阶段,即太古宙早期古陆核形成和对接、在古陆核对接处形成断陷盆地以及在地幔柱活动影响下断陷盆地发展成为绿岩带。而这一模式作为太古宙弧后盆地开始发育之前的前板块时期大陆壳增生的主要样式仍有待更多实例的确证。     

陆相湖盆海侵地质事件识别及其对烃源岩形成影响

陆相湖盆一些烃源岩的形成是否与海侵地质作用有关,这在石油地质学的陆相生油理论研究中,是一个具有一定不确定性的重要科学和实践应用问题.为给全面深入理解该问题提供参考,笔者等述评了这一领域的研究现状,并提出了值得进一步深入工作的方向.首先剖析了是否有海侵作用发生,为此分析了海侵的各类识别证据,并主要归纳为生物学、矿物岩石学、地球化学这3个方面,多方面证据指示一些湖相烃源岩在形成过程中的确很可能有海侵地质事件发生.海侵对烃源岩形成具有影响,并主要体现在有机质丰度、类型及烃源岩规模上,且通常使得丰度增高、类型变好、规模变大,优化了烃源岩质量.未来为了进一步深化对该问题的认识,一方面要继续加强对海侵识别宏微观证据的综合研究,另一方面可寻找在沉积环境上具有延续性和过渡性的研究实例,从海相到海侵湖相再到湖相,如中国东南部下白垩统,开展时空上的对比分析.这对全面准确认识烃源岩的形成机制具有重要意义,并可为油气勘探提供参考.