鄂尔多斯盆地西南缘崆峒山组砾岩中的碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及其构造意义

甘肃省平凉崆峒山地区是崆峒山组地层命名所在地,该套地层主要由大套红色砾岩层组成,通常称为崆峒山组砾岩。长期以来,对崆峒山组砾岩的成因、形成时代和物源存在争议。本文选取崆峒山组砾岩层中的3块砾石为研究对象,运用LA-ICP-MS方法对砾石样品中的碎屑锆石进行了年代学研究。结果表明,崆峒山组砾岩碎屑锆石年龄谱可分为380~479Ma、561~1198Ma、1285~1982Ma、2319~2612Ma和2714~2764Ma共5个年龄区间。依据崆峒山组砾岩碎屑锆石年龄谱分布特征,以及前人研究成果,认为崆峒山组砾岩的主要物源来源于秦祁造山带,少量来源于阿拉善地块和鄂尔多斯地块。崆峒山组砾岩的沉积时代为中三叠世至晚三叠世,崆峒山组砾岩是秦祁造山带造山过程的沉积响应,而非板内造山带的产物。     

鄂尔多斯盆地西南部上古生界碎屑锆石U-Pb年龄及其构造意义

通过对鄂尔多斯盆地西南部晚古生代山西组1段和下石盒子组8段碎屑锆石进行LA-ICP-MS U-Pb测年分析,结合周缘地层年龄结构和地质历史事件,进而追寻盆地沉积物物源,推断盆地与造山带的盆山耦合过程。研究表明105个岩浆成因的碎屑锆石可分为4个年龄组段:(1)260~340 Ma,占总数的21.9%,推断物源主要来自北秦岭和西秦岭构造带;(2)370~470 Ma,占总数的24.8%,反映物源主要来自北秦岭、西秦岭构造带和北祁连造山带;(3)1600~2000 Ma,占总数的32.4%,指示物源来自北秦岭造山带、北祁造山带和华北板块;(4)2300~2600 Ma,占总数的15.2%,物源分别来自华北板块基底结晶岩系、北祁连构造带、北秦岭构造带和西秦岭构造带。研究区总体上具有来自北秦岭造山带、西秦岭造山带、北祁连造山带、兴蒙造山带及华北板块基底五个物源区,其中兴蒙造山带、北秦岭造山带和北祁连造山带为主要物源区。古生代碎屑锆石年龄证实了鄂尔多斯盆地西南部奥陶纪被动大陆边缘形成,志留纪—泥盆纪转化为陆-陆碰撞造山带,石炭纪—二叠纪逐渐由造山带转化为沉积盆地。     

鄂尔多斯盆地西南缘上奥陶统平凉组碎屑岩锆石U-Pb年龄及物源分析

运用碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学分析方法,探讨分析了鄂尔多斯地块西南缘奥陶系平凉组沉积期的物源环境。结果表明:①平凉组凝灰质砂岩中的碎屑锆石U-Pb年龄大致包含3组:第一组为早古生代的407~477Ma,峰值为454Ma,占总体的72.5%;第二组为中—新元古代的588~1548Ma,峰值为962Ma,占总体的22.5%;第三组为古元古代的1612~2496Ma,占总体的5%。②集中在407~477Ma年龄组分指示其物源主要来自于祁连—北秦岭岛弧杂岩带,588~1548Ma和1612~2496Ma的年龄组分反映的物源主要来自于北秦岭造山带,祁连造山带和华北板块基底。③锆石年龄谱综合分析,平凉组碎屑沉积物质来源复杂,具有明显的多源性,指示晚奥陶世平凉期的沉积环境应属于祁连—北秦岭岛弧杂岩带与鄂尔多斯地块西南缘之间的局限残留边缘海盆地。     

鄂尔多斯盆地西南缘二叠系上石盒子组碎屑锆石U-Pb年龄与地质意义

运用碎屑锆石LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法,结合碎屑锆石矿物特征、阴极发光图像和年龄谱分布特征,对鄂尔多斯盆地西南缘麟游地区二叠系上石盒子砂岩进行了碎屑物源分析。结果表明:碎屑锆石U-Pb年龄分布主要包含3组峰值年龄:1864 Ma、2500 Ma和441 Ma,另外具有一颗3.3 Ga古老的碎屑锆石年龄及一组次级年轻年龄组299~363 Ma。1864 Ma和2500 Ma两组峰值的锆石颗粒约占总体的82.2%,表明二叠纪末上石盒子期华北克拉通为鄂尔多斯盆地西南缘提供主要物源,3.3 Ga年龄的存在也指示其来源于华北克拉通;441 Ma峰值的锆石颗粒约占总数的10.4%,指示其可能来自秦岭-祁连造山带,由于缺少800~1000 Ma的新元古代年龄,表明秦-祁造山带在上石盒子期抬升及剥蚀程度较低;299~363 Ma年龄组指示其可能来源于华北克拉通北缘的兴-蒙造山带岩浆弧。     

唐王陵昭陵组砾岩碎屑锆石U-Pb年代学分析

唐王陵砾岩的时代归属及其沉积物源环境一直是鄂尔多斯盆地南缘新元古界-下古生界沉积地层学研究和油气地质勘探备受关注且长期存有争议的问题。采用LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学方法,定量分析探讨了唐王陵昭陵组砾岩的时代归属和物质来源。结果表明:昭陵组砾岩的碎屑锆石U-Pb测年数据主要分布在744~943 Ma(n=6)、1 005~1 412 Ma (n=15)、1 449~2 209 Ma(n=255)和2 274~2 696 Ma (n=49)四个年龄区间,相应的峰值年龄集中在815 Ma、1 182 Ma、1 811 Ma、2 454 Ma,最年轻的单颗粒锆石年龄为744 Ma。它与盆地西缘贺兰山地区震旦纪正目观组的碎屑锆石U-Pb年龄谱非常相似,但明显有别于盆地南缘晚奥陶世平凉组,尤其是缺少平凉组碎屑锆石主要集中在454 Ma的峰值年龄,由此限定昭陵组砾岩的沉积时代主要发生在晚前寒武纪或震旦纪。锆石U-Pb年龄谱的区域对比揭示,昭陵组砾岩的沉积物源主要来自于华北(鄂尔多斯)地块的古元古代变质基底岩系和其南缘北秦岭构造带的晚前寒武纪岩浆岩-变质杂岩,呈现稳定地块与活动带双向混合物源特征。     

唐王陵砾岩碎屑锆石U-Pb年代学及其构造古地理意义

鄂尔多斯(地块)盆地南缘唐王陵砾岩的沉积时代长期存在晚前寒武纪(或震旦纪)与奥陶纪之争,沉积环境和物源组成也存在不同认识,是盆地南缘海相沉积地层及构造古地理研究关注的热点争议问题。本文采用碎屑锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究方法,综合分析探讨了唐王陵砾岩的沉积时代、物源组成及其构造古地理环境。结果表明：唐王陵砾岩自下而上三个组段的砂岩夹层样品、共计396颗碎屑锆石U-Pb谐和年龄数据主要分布在2531~2364Ma (n=25)、2120~1618Ma (n=268)、1230~940Ma (n=29)和905~744Ma (n=10)等四个年龄区间,相应的峰值年龄分别为2440Ma、1800Ma、1090Ma和810Ma,各组段样品单颗粒锆石最小年龄为829±11Ma、820±17Ma和744±8Ma。这一测年结果与盆地西南缘的震旦系正目观组和罗圈组碎屑锆石U-Pb年龄分布基本相似,但明显缺少其近邻剖面奥陶系平凉组碎屑锆石接近454Ma的高频年龄组分,表明唐王陵砾岩的沉积时代更接近新元古代晚期或震旦纪。碎屑锆石年龄谱物源示踪与岩石地球化学、沉积建造特征等综合分析结果揭示,唐王陵砾岩沉积具有来自(华北)鄂尔多斯陆块与祁连-北秦岭(杂岩)地体的双向混合物源特征,总体属于含有多套滑塌和水下扇堆积的滨浅海相碳酸盐岩和碎屑岩沉积建造组合体,主体形成于鄂尔多斯地块南缘新元古代晚期的被动大陆边缘伸展断陷海盆环境。唐王陵砾岩碎屑锆石测年数据接近1.09Ga和0.81Ga的年轻峰值年龄组分,提供并支持祁连-北秦岭地区存在格林威尔期Rodinia大陆聚合-裂解相关的构造岩浆活动事件,指示(华北)鄂尔多斯陆块与北秦岭地体至少在唐王陵砾岩沉积之前的格林威尔期曾经历过拼贴聚合-陆缘增生作用;随后受Rodinia大陆裂解事件的影响,鄂尔多斯地块南缘拼贴增生型大陆边缘发育形成了包括唐王陵砾岩在内的新元古代晚期陆缘滨浅海滑塌-碎屑流沉积。

     

鄂尔多斯盆地延河剖面延长组碎屑锆石U-Pb年龄分布特征及地质意义

通过鄂尔多斯盆地东部延河剖面上三叠统延长组中下部地层中碎屑锆石U-Pb同位素年龄测定显示：锆石年龄以2 271-2 567Ma和1 599-1 937 Ma最为突出,还有少量的261-285 Ma年轻岩浆锆石。研究表明,分布在2 271-2 567 Ma、以2 500 Ma为峰值的碎屑锆石年龄是华北克拉通晚太古代与地幔添加有关的玄武质岩浆活动的证据。1 599-1 937 Ma、以1 800 Ma为峰值的年龄为华北克拉通早元古代哥伦比亚超大陆陆-陆碰撞构造热事件以及中元古代构造运动的证据。出现的5颗261-285 Ma的岩浆锆石,主要为华力西期岩浆侵入活动的证据。笔者从碎屑锆石年龄的角度确定了延河剖面碎屑沉积物来自以约2 500 Ma为主的华北克拉通物源区,即来源于阴山地区的晚太古代、早元古代的深变质闪长岩、片麻岩和变粒岩。     

鄂尔多斯盆地西南缘下-中侏罗统碎屑锆石U-Pb年代学及其地质意义

改造盆地主要发育时期原始沉积边界的厘定具有重要的油气地质和区域构造意义。物源分析是厘定盆地原始沉积边界的重要内容和有效手段。对鄂尔多斯盆地西南缘邻区下-中侏罗统砂岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄谱的研究,为厘定盆地西南沉积边界提供了新的依据。盆地西南缘六盘山地区上流水和炭山剖面的下-中侏罗统延安组砂岩碎屑锆石年龄谱较为相似,而与靖远地区红会四矿剖面同期地层的碎屑锆石年龄谱相差较大。将这三区碎屑锆石的年龄谱与周邻构造单元结晶岩体的年龄对比表明,早-中侏罗世期间靖远地区沉积物来源于西南侧的祁连造山带,而六盘山地区沉积物来源于西北侧阿拉善地块和北侧的华北克拉通北缘。对物源、地层厚度、岩性、煤层特征等差异的综合研究认为,这两个地区在早-中侏罗世期间属不同沉积域,鄂尔多斯盆地的西南沉积边界为海原断裂带。     

鄂尔多斯盆地长城系碎屑锆石SHRIMP U-Pb定年和Hf同位素研究

沉积盖层的碎屑锆石内部结构和年龄谱是了解碎屑沉积岩形成环境和物源区的重要研究对象。本文报道了鄂尔多斯盆地3口钻井中的4个长城系(变质)沉积岩样品的碎屑锆石SHRIMP U-Pb定年和Hf同位素分析结果。结果表明,主年龄峰值为～1. 8Ga,另外,在～2. 5Ga存在一个次年龄峰值,最年轻碎屑锆石年龄为～1. 6Ga,但存在大的误差。锆石的Hf同位素组成存在很大变化,εHf(t)值变化范围为-10. 5～+6. 7。结合前人研究,可得出如下结论:(1)鄂尔多斯盆地长城系底界沉积时代小于1. 7Ga,与华北克拉通东部的类似;(2)鄂尔多斯盆地长城系碎屑沉积物来自其北部古元古代孔兹岩系和/或鄂尔多斯变质基底本身;(3)鄂尔多斯盆地长城系与华北克拉通东部地区长城系形成于类似的构造环境,如大陆裂谷或坳拉槽。     

鄂尔多斯盆地乌审旗地区上古生界砂岩碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义

通过LA-ICP-MS碎屑锆石的U-Pb测年和U、Th元素含量分析,结合邻区年龄数据和岩性特征,对鄂尔多斯盆地乌审旗地区上古生界山西组1段和下石盒子组8段砂岩进行了同位素定年物源示踪研究。研究揭示,盒8段和山1段源区母岩形成年龄属于太古代、古元古代、中元古代、晚古生代,分别与华北块体的形成、增生和克拉通化相关,是华北克拉通演化多阶段地质事件作用下的产物。沉积物源区主要为华北克拉通内部或盆地北缘,物源主要来自华北地台东部的早太古代基底古老变质岩系和新太古代的变质岩系、乌拉山和东部集宁地区的新太古代晚期的片麻状花岗岩、早元古代早期的古老的TTG片麻岩及麻粒岩和早元古代晚期的孔兹岩带,此外,阴山地块390～310 Ma岩浆岩也是重要物源之一。该项成果不仅查明了乌审旗地区上古生界山西组1段和下石盒子组8段碎屑锆石年龄与华北克拉通地质事件在时间上的对应关系,指明了年龄区间碎屑物质成分来源的归属性,而且对研究区可能存在的华北克拉通地质事件首次从岩性上提供了重要信息。     

鄂尔多斯盆地白垩系含水砂岩的特征

最新水文钻孔和露头剖面调查测试资料对鄂尔多斯盆地白垩系含水砂岩的组分特征和空间分布综合研究表明,宜君-洛河含水岩组广泛分布于全盆地,为最主要的区域性含水岩组,以长石石英砂岩、长石砂岩、岩屑长石砂岩发育为主;华池-环河含水岩组分布广泛,也是很好的含水岩组,主要为长石砂岩、长石石英砂岩、岩屑长石砂岩：罗汉洞-泾川含水岩组仅局限于盆地北部和西部,是一套比较局部的含水层,主要为长石石英砂岩和岩屑石英砂岩。总体上,盆地北部白垩系含水砂岩极其发育,南部含水砂岩具多层分布的特点,厚度总体较小。     

珠江口盆地新近纪海平面升降过程及其对砂体的控制

通过沉积相序的变化识别出地层叠加样式,并定性判断单井上海平面升降变化过程。以此为基础,采用了连井沉积 相对比分析沉积相带的迁移过程,通过对削截、上超等地震反射轴的终止形式和前积体叠置关系进行分析,对珠江口盆地 新近系层序地层进行了划分和对比,并刻画了该区域新近纪海岸上超过程,进而构建了海平面升降曲线。随着海平面的升 降,古珠江三角洲的发育范围不断减小或扩大,而且三角洲还发生不同程度的侧向迁移。海平面变化促使有利砂体发育场 所两极化。海平面较低时,陆架坡折以下的陆坡内凹陷成为有利砂体发育的场所,主要发育低位体系域的重力流成因扇体 和楔状前积砂体;海平面较高时,陆架内凹陷成为有利砂体发育的场所,主要发育的砂体类型包括海侵期和高位期的中陆 架和内陆架三角洲砂体。     

鄂尔多斯湖盆西南部晚三叠世深水坡折特征 及其对砂体的控制

该文对鄂尔多斯盆地晚三叠世发育的坳陷型湖盆坡折带进行研究,通过岩石类型及相组合分析法、地震反射特征识 别法在湖盆西南缘、东北缘识别出了深水坡折,分别是西南坡折和东北坡折。通过地层厚度变化率计算坡降对坡折点进行 定位,确定长7-长6沉积期坡折带的展布特征。西南坡折规模大,东北坡折规模小。坡折带具有明显的控砂作用,主要体 现在对砂体成因类型、砂体厚度变化以及砂体展布形态三方面。深水坡折之上发育三角洲前缘成因砂体,坡折之下以重力 流为主,多发育湖底扇、滑塌体体等重力流砂体,同时由于坡度的不同,西南坡折与东北坡折也发育不同类型重力流砂 体。同一物源形成的砂体厚度由坡折带上方至坡脚形成“厚-薄-厚”的变化趋势。坡折带上方砂体呈条带状及席状展布, 坡折带下方根据坡度陡缓以及距坡脚的距离不同而砂体形态有所不同。     

酸溶蚀模拟实验与致密砂岩次生孔隙成因机理探讨： 以鄂尔多斯盆地盒8段为例

鄂尔多斯盆地盒8段发现并探明了一批目前中国内陆最大的致密砂岩气田（藏）,该致密砂岩气田的储层岩性主要为 一套“低长石、低杂基、高成分成熟度”的石英砂岩,储集空间类型以多类型的次生溶蚀孔隙为主。针对盒8段致密砂岩 次生孔隙的成因机理,本文在大量薄片观察、扫描电镜、场发射、CT扫描分析的基础上,开展了高温高压条件下真实岩心 的酸溶模拟实验,实验样品为鄂尔多斯盆地石盒子组绿灰色中粗粒含凝灰质长石石英砂岩、绿灰色中粗粒含凝灰质长石岩 屑砂岩、灰色中粗粒含凝灰质岩屑石英砂岩和灰色中粗粒含凝灰质石英砂岩等4种不同类型的砂岩岩心,采用地层水中普 遍存在的乙酸配置成0.5mol/L的反应介质,选用2mL/min流速,动态溶蚀100h后,不同类型砂岩的次生孔隙显著增加, 物性明显改善,通过对不同岩性实验前后样品的同位扫描、水-岩反应速度、离子浓度等测定分析,发现盒8段致密砂岩储 层次生孔隙的成因主要为凝灰质、长石等铝硅酸矿物和碳酸盐矿物的溶蚀,探讨了实验样品中不同矿物的溶蚀序列,凝灰 质、碳酸盐矿物主要在低温条件下发生溶蚀蚀变,高温条件下主要为长石的溶蚀。揭示凝灰质、碳酸盐岩、长石等矿物溶 蚀、次生孔隙形成、新生矿物的发育机理,结合埋藏史、热史分析,建立了盒8段致密砂岩储层埋藏-成岩-孔隙演化模 式,明确了鄂尔多斯盆地盒8段石英砂岩次生孔隙的成因机理。     

Late Wuchiapingian (Late Dzhulfian,early Late Permian) limestone olistolites within the Tertiary flysch of Glypia Unit (Mount Parnon,central–eastern Peloponnesus,Greece)

Some olistolites reworked in a Tertiary flysch of Mount Parnon (Peloponnesus, Greece) exhibit a Late Permian assemblage, dominated by Paradunbarula (Shindella) shindensis, Hemigordiopsis cf. luquensis and Colaniella aff. minima. This association corresponds to the Late Wuchiapingian (=Late Dzhulfian), a substage whose algae and foraminifera are generally little known. Contemporaneous limestones crop out in the middle part of the Episkopi Formation in Hydra, but they are rather commonly reworked in Mesozoic and Cainozoic sequences. The palaeobiogeographical affinities shared by the foraminiferal markers of Greece, southeastern Pamir, and southern China, are very strong (up to the specific level), and are congruent with the Pangea B reconstructions. To cite this article: E. Skourtsos et al., C. R. Geoscience 334 (2002) 925–931.     

Message from the Editor-in-Chief

正Dear Authors and Readers:First of all,on behalf of the new Editorial Board,I would like to express our sincere appreciation for your continuing support of our journal.This journal,founded in 1922,is the oldest geological journal in China.As the flagship journal of the Geological Society of China,it has become more and more influential in earth sciences in China and beyond.The journal is now indexed by SCI,CA and more than 20 other databases,with an impact     

2015–2020 Geological Survey Program of China Geological Survey Bureau

正On 1–5 September 2014,the China Geological Survey Bureau held a 2015–2020 Geology and Mineral Resources Investigation and Assessment Special Planning and Deployment Meeting to plan the next six years in order to invest nearly ten billion US dollars to implement 9 programs and 50 projects with the aim of developing geological survey work,and to play a leading role in ensuring sustained and stable development.1 The Land Energy and Mines Geological Survey Program     

PALEONTOLOGY

正20141596 Liu Yunhuan(School of Earth Sciences and Resources,Chang’an University,Xi’an 710054,China);Shao Tiequan Early Cambrian Quadrapyrgites Fossils of Xixiang Boita in Southern Shaanxi Province(Journal of Earth Sciences and Environment,ISSN1672-6561,CN61-1423/P,35(3),2013,p.39-43,3 illus.,20 refs.)     

GEOCHEMICAL EXPLORATION

正20141719 Chen Zhijun(State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources,China University of Geosciences,Wuhan 430074,China);Chen Jianguo Automated Batch Mapping Solution for Serial Maps:A Case Study of Exploration Geochemistry Maps(Journal of Geology,ISSN1674-3636,CN32-1796/P,37(3),2013,p.456-464,2 illus.,2 tables,10 refs.)     

MICROPALAEONTOLOGY

正20140962 Chen Fenning(Xi’an Institute of Geology and Mineral Resources,Xi’an710054,China);Chen Ruiming Late Miocene-Early Pleistocene Ostracoda Fauna of Gyirong Basin,Southern Tibet(Acta Geologica Sinica,ISSN0001-5717,CN11-1951/P,87(6),2013,p.872-886,6illus.,56refs.)