郯庐断裂带南段双山韧—脆性剪切带物质迁移与CO2释放研究

根据动力变质作用的特点，在野外和室内正确鉴别区分郯庐断裂安徽肥东双山一带不同变质等级的动力变质带的矿物组合特点，应用体积亏损-元素得失方程，计算了在应力作用条件下，不同变质带内，不同等级的碳酸盐岩地层的各元素（组分）的得失状况，特别仔细地深入地模拟计算了不同岩性的动力变质岩的构造应力作用下的CO2的释放量和释放机制，从而为探讨和研究动力变质作用下，碳酸盐岩地区岩石生成CO2的过程提供理论和实践上的依据。     

新资深大断裂变质带特征、成因及活动演化

在前人研究成果和野外调查基础上,对新资深大断裂变质带特征进行系统总结,从宏观构造、显微构造与组构、岩石矿物学、年代学和地球化学等多学科角度综合研究,分析了新资断裂带各类岩石组构成因,并建立了其活动演化期次。新资深大断裂变质带构造岩主要包括定向组构系列岩石和块状系列岩石,主要是由早期的韧性变形变质作用阶段和晚期的脆性破碎作用阶段先后作用形成。越城岭岩体西侧规模巨大的花岗片麻岩带应属新资深大断裂变质带的一部分,属早期活动的产物,其原岩为越城岭岩体,为断裂变质和动力热流变质作用形成。韧性剪切系列岩石按变形变质强度可分为高温高压韧性剪切带和中温高压韧性剪切带,表明韧性剪切作用具有多期性。新资断裂带活动演化主要经历了四个阶段,始于加里东期,至喜山期均有活动,现在的新资断裂带是经过多个阶段不同类型变质作用由东向西不断迁移和相互叠加的结果。     

地壳中流体对变质作用的影响

地壳中流体在变质作用过程中具有重要的地位。流体不仅是一种质量运输的介质,更是反应的催化剂或反应物。在一定程度上,变质反应中矿物组合的更替难易度和反应进程主要取决于流体的参与,特别是退变质过程中,流体通过溶解-迁移-沉淀机制使得变质矿物共生组合发生改造。流体与岩石相互作用的研究也进一步的表明反应本身促进了裂隙的发生,即反应促进了岩石渗透率,增加了流体与岩石的接触面积,使得流体与岩石反应界面的反应更加快速与完全。同时,对岩石的力学性质也有重要的影响,诸如岩石的流变学性质及其应变性质,对地壳变形、断裂、岩浆作用、变质作用及成矿作用等有重要的意义。     

武汉地区天兴洲碳酸盐岩条带岩溶发育的异常性及其成因探讨

为了研究武汉地区中北部紧邻襄樊—广济断裂的天兴洲碳酸盐岩条带岩溶发育的异常特性,将该条带的岩石化学成份、矿物成份、岩性以及岩溶发育程度、溶洞规模、溶洞顶板在基岩面下的埋深、岩溶垂向分带和溶洞充填物等与其南侧的大桥和白沙洲碳酸盐岩条带进行对比分析,发现它们之间存在很大的差异。天兴洲碳酸盐岩条带岩溶发育的异常性与襄樊—广济断裂活动有关:晚三叠世—侏罗纪,襄樊-广济断裂发生挤压逆冲推覆活动使上、下碳酸盐岩组出露地表,发生第一期岩溶作用;白垩—古近纪,以襄樊—广济断裂为主体的断裂发生伸展活动,张性断裂和裂隙为基性岩浆喷溢和构造热液活动提供了通道,构造热液白云岩化和硅化作用对天兴洲碳酸盐岩条带的原岩进行改造,形成以白云岩为主、含硅质岩的具弱溶蚀性的岩石组合,同时,由于红层的广泛覆盖,这一时期岩溶作用间断;新近纪—早更新世,武汉地区整体隆升,各碳酸盐岩条带再次出露地表,发生第二期岩溶作用,而天兴洲条带由于岩性发生改变,可溶性减弱,与其它条带相比岩溶作用较弱。      

塔里木南缘浅变质岩系变质矿物特征及变质条件

在塔里木盆地南缘和田地区的阿其克、皮牙曼、杜瓦、康开依、桑株水库一带断续出露一套浅变质岩地层,主要岩石类型有变质杂砂岩、变质钙质砂岩、细粒片岩及少量千枚岩、变质砾岩、大理岩等.岩石中主要变质矿物为绿泥石、白云母、石英、方解石和少量黑云母、钠长石.本文着重就岩石中片状变质矿物绿泥石、白云母、黑云母的发育特点、化学成分特征、变质矿物组合以及它们的晶体化学成分所反映的变质温、压条件进行了研究,并在此基础上推断出该套变质岩属于由区域低温动力变质作用引起的低绿片岩相变质产物.     

秦岭造山带西段八方山-二里河Pb-Zn矿区硅质岩的微组构分析及其意义

硅质岩是造山带内广泛发育的一类岩石, 该岩石的组成以SiO₂为主, 具有较高的稳定性.对于经历过造山作用、成矿作用和重结晶作用等影响的硅质岩, 其宏观组构和微观组构特征可以很好地反映它所遭受到的改造.秦岭造山带西段八方山-二里河Pb-Zn矿的宏观及微观组构特征分析表明: 该区硅质岩具有明显的热水沉积特征.由于受到压扭性和张性两种性质的应力作用, 矿区在宏观上形成了东西向压扭性断裂和北北东、北北西两组张性断裂, 微观上形成了微裂隙、微褶皱和压扁拉长的石英颗粒.矿区岩石发生了明显的变质作用, 除应力作用造成的动力变质作用外, 还发生了其他类型的变质作用和重结晶作用.硅质岩中微量碳酸岩矿物的存在以及应力作用对矿床的形成具有非常重要的意义, 特别是其可以为金属硫化物热液提供运移的通道和沉淀成矿的空间.      

不纯碳酸盐岩的变质作用

不纯碳酸盐岩中的矿物共生组合与变质时的总压和二氧化碳分压密切相关。总压增高促使透闪石、透辉石和橄榄石等矿物生成温度增高。变质过程中岩石中流体成分的变化有两种极端情况,即渗滤作用和缓冲作用。渗滤作用下变质反应,变质矿物界线和变质矿物特征等均与缓冲作用下有所差异,以此可以区别它们。湖北宿松群和河北红旗营子群不纯大理岩是在渗滤作用下变质的。山西五台群板峪口组不纯大理岩是在缓冲加渗滤作用下变质的。     

大巴山北缘鲁家坪组变质作用及其对页岩气储层的影响

大巴山北缘下寒武统鲁家坪组具有较好的页岩气发育物质基础,钻探显示了一定的页岩气资源潜力,但页岩含气性非均质性较强。针对鲁家坪组页岩气差异富集问题,以地质调查、钻探、实验测试等资料为基础,深入分析了鲁家坪组变质作用特征及其对页岩储集空间结构的影响。研究揭示,大巴山北缘在强烈的构造活动作用下,普遍发生了区域动力变质作用和区域动力热流变质作用。区域上差异构造作用决定了鲁家坪组页岩变质程度的差异性,部分地区只发生了极低级的动力变质作用;在受到岩浆侵入作用影响的范围(距侵入带约0. 3~1. 5km),主要表现为区域动力热流变质作用,并伴有不同程度的混合岩化,变质程度相对较高。大巴山北缘鲁家坪组储集物性表现为低孔低渗的特征,区域动力热流变质作用导致鲁家坪组物性明显变差,孔隙结构更加细小致密;动力变质并没有对鲁家坪组储集性能造成明显影响,但在动力变质程度较高的区域,往往构造挤压变形强烈、断裂发育、地层破碎,页岩气保存条件破坏严重。因此,针对大巴山北缘鲁家坪组页岩气勘探,需寻找局部动力变质程度较低的构造稳定区。     

矽卡岩矿床研究的若干问题

矽卡岩是在火成岩与碳酸盐岩等岩石的接触变质交代作用,或在区域变质作用中形成的钙、铁、镁、锰硅酸盐矿物组合。矽卡岩既可以是岩浆成因的,也可以是变质成因的。形成矽卡岩的主要作用有不纯碳酸盐岩的变质重结晶,不同岩性岩石之间的双交代作用以及岩浆热液和变质热液的渗滤交代作用。当矽卡岩中富集了有价值的矿物原料时,便成为矽卡岩矿床。世界上大部分大型矽卡岩矿床都与岩浆热液系统有关,它们产于侵入体接触带中或其附     

山东莱芜盆地碳酸盐岩热液溶蚀特征及水文地质意义

鲁中山区莱芜盆地在燕山期发生大规模岩浆侵入活动,岩浆岩体外围碳酸盐岩区分布有水源地、富水块段等岩溶发育富水区,且靠近岩体含水层多发生大理岩化。富含CO₂、H₂S等酸性成分的岩浆热液流体,能对碳酸盐岩产生明显的溶蚀作用。基于岩石样品化学组分分析、水文地质调查及数据统计分析、热液溶蚀地质点详细观测,构建热液溶蚀模式,对莱芜盆地及外围热液溶蚀特征及机理进行研究。结果表明:高温高压岩浆侵入使得接触带碳酸盐岩发生热液变质大理岩化;沿渗透性断裂、裂缝以及不整合面等运移的热液流体,对碳酸盐岩地层产生酸性热液溶蚀和混合溶蚀作用,形成不同规模溶蚀孔洞,构成地下水富集空间,为寻找城镇地下水后备水源地提供新方向。     

重庆北碚和平水库剖面下侏罗统大安寨段湖相碳酸盐岩岩石类型及沉积环境

四川盆地下侏罗统自流井组大安寨段一直是四川盆地致密油勘探的重要层位之一。针对该层位的研究已逾半个世纪,但岩石类型分类粗略、沉积环境及储集岩类型认识不清等问题是导致该层段致密油勘探未获重大突破的重要原因。鉴于此,笔者等开展了对四川盆地东部重庆北碚和平水库剖面下侏罗统自流井组大安寨段湖相碳酸盐岩岩石类型及沉积环境的研究。研究发现,该剖面大安寨段为湖相碎屑岩与碳酸盐岩的混合沉积,由5大类岩石组成,可细分为14种岩石类型。碳酸盐岩厚度占剖面总厚度的60％以上,以泥晶灰岩为主,介壳灰岩和介屑灰岩次之;在纵向上形成了4个较为典型的向上变浅沉积序列。根据各岩石类型宏观、微观沉积特征及岩石纵向组合形式,进一步分析了各岩石类型的沉积环境,结果表明,北碚地区下侏罗统大安寨段沉积时期为滨、浅湖环境,以低能碳酸盐沉积为主;高能与较低能环境成因的介壳滩并非碳酸盐沉积的主体。湖泊进入碳酸盐沉积阶段和钙质骨壳生物的大量繁育是大安寨期湖相碳酸盐岩形成的主要原因。结晶介屑灰岩和泥晶白云岩可能是川东地区致密油的储集岩类,在今后的勘探中,应提高对滨浅湖环境、易受大气淡水改造的岩石类型的重视程度。     

四川盆地碳酸盐岩中硅质特征及其对储层的影响

四川盆地碳酸盐岩储层为我国主要海相储层之一。通过分析四川盆地碳酸盐岩中硅质的宏观、微观特征,提出硅质以互层、混积、充填、交代的形式存在于碳酸盐岩中。互层硅质、充填硅质和交代硅质中二氧化硅来源以火山喷发为主,但后期沉积机制不同;混积硅质中二氧化硅来源于陆源碎屑,对物源方向具有一定的指向意义,沉积机制为陆源混积。互层硅质、充填硅质、交代硅质对储层形成具有双重意义,混积硅质对储层形成起严重破坏性作用。     

碳酸盐岩风化成土过程中的微生物作用

碳酸盐岩风化作用长期受到广泛关注,有关其成土的物源也一直是颇有争议的问题。基于前人有关碳酸盐岩风化成土作用的研究基础和对有关资料的调研与分析,结合各类研究成果,笔者提出了喀斯特地区岩石微生物的风化成土作用途径:微生物生长对矿物养料的吸收,以及分泌的代谢产物导致碳酸盐岩的破坏分解和一些次生矿物的形成;一些岩石微生物能够通过新陈代谢固定大气中的碳素和氮素,截留由雨水、风尘、大气气溶胶甚至空气流动所带来的土壤颗粒等外来物质。微生物在岩石表面与缝隙中的生长繁殖在碳酸盐岩风化成土这一漫长的地质演化过程中发挥了不可替代的重要作用。     

中国银矿床地质控矿规律及若干找矿方向

本文在前人研究的基础上,概述了地层、构造和岩浆岩对我国银矿产出和分布的控制特点和规律:银矿赋矿地层以泥盆系最多,其次是中元古界、石炭系等,按赋矿岩性则以碳酸盐岩最多,变质岩次之;古老地块边缘裂陷槽和增生带、区域性深大断裂及多组构造汇聚部位及陆相断陷盆地是我国银矿产出和分布的重要控制因素;海相火山岩、陆相火山岩、侵入岩控制着我国不同地区和类型的银矿产出。分析了我国大型、超大型银矿的找矿前景和方向,提出川西义敦岛弧带、川滇黔接壤地区和大兴安岭成矿带是大型、超大型银矿的重要找矿区,继续加强我国陆相火山岩型大型、超大型银矿的寻找和研究;重视在萤石矿床分布区、黑色岩系分布区找银矿及火山岩地区找银锰型矿床;充分利用银矿找钨、锡等其他矿种。     

中国东部地壳元素丰度与岩石平均化学组成研究

迄今我们习用的地壳化学元素丰度和岩石平均化学组成的文献值大多是收集的汇编数据,不少微量元素特别是贵金属等难测元素的丰度所依据的样品的代表性和测试质量难以考证,其值存在着颇大的不确定度。本研究立足于实测资料,在中国东部系统采集了各类火成岩和变质杂岩体及各时代的标准地层剖面岩石样品28253个,组合成2718个分析样。采用中子活化等15种可靠分析方法测试,以国家一级标准物质作质量监控。求得的华北地台地壳、中国东部上地壳和出露地壳及各类岩石的78种化学元素丰度,显著改善了地壳和岩石的化学元素丰度,填补了多种岩石微量元素丰度的空白。     

胶东莱西地区高压麻粒岩的Sm-Nd同位素年代学

在胶东地区莱西-莱阳-栖霞一带的晚太古代花岗片麻岩中,出露一条长约200多公里,NE向展布的高压基性麻粒岩-超镁铁质岩带。由于这条岩带东邻苏鲁高压-超高压变质带,西接华北克拉通基底的古老变质岩,因此其区域构造归属以及大地构造意义是一个十分重要的问题。本文分析的高压基性麻粒岩样品具有降压退变质结构,退变质矿物组合为麻粒岩相。矿物-全岩Sm-Nd等时线年龄为1752Ma,全岩T(DM)模式年龄为2788Ma,与华北克拉通北缘的高压基性麻粒岩的同位素年龄完全相似。根据高压麻粒岩-超镁铁质岩的围岩片麻岩特征和同位素年龄,可以确定这条出露于华北陆块东缘的岩带是早前寒武纪华北克拉通下地壳岩石,其抬升与华北陆块与扬子陆块的拼合有关。     

浙东地区晚中生代火山岩地球化学特征、岩石成因及构造环境

中国东部中生代发生的大规模岩浆活动是地学界长期以来关注的课题之一。本文通过对浙东地区晚中生代火山岩锆石U-Pb年代学、主量、稀土及微量元素地球化学的研究,讨论其岩石成因及形成的构造环境。研究表明,大爽组底部火山岩年龄为155.2±1.4 Ma(MSWD=0.83),显示浙东地区晚中生代火山岩的形成时代并不限于白垩纪,火山喷发至少于晚侏罗世就已经开始;岩石总体属高钾钙碱性系列,少量属钾玄岩系列;基性岩石、中性岩石与中酸性(酸性)岩之间不具有同源演化关系,基性岩石来源于富集地幔,并受到了不同程度的地壳混染,中性岩石可能来源于先存于下地壳深部的新元古代岛弧岩石,中酸性(酸性)岩石来源于地壳,中酸性岩浆与酸性岩浆之间存在演化关系;岩石总体形成于地壳幕式减薄环境,而其弧岩浆岩特征主要反映源岩属性。     

中国东部中-新生代玄武质火山岩的主量元素地球化学特征

用MgO=8％标准化后,中国东部中-新生代玄武质火山岩表现为高Al2O3／TiO2、SiO2,低CaO／Al2O3的特征;新生代玄武质火山岩表现为低SiO2和低Al2O3／TiO2;高Fe8.0、Na8.0、CaO／Al2O3的特征。与区域软流圈地慢上涌和岩石圈伸展构造环境下形成的桂东南钾玄质岩石的高Fe8.0、低Na8.0和CaO／Al2O3值有明显的差异。中国东部中一新生代玄武质火山岩主量元素的特征,可能反映了与桂东南钾玄质岩石不同的形成环境。而中、新生代玄武质火山岩主量元素特征上的差异反映了岩浆来源区的变化。     

华北地区东部下古生界烃源岩分布特征及其发育模式

华北地区下古生界烃源岩研究对前第三系油气战略资源选区具有重要意义。从沉积学角度出发,通过对研究区有机碳含量、生烃潜力和氯仿沥青"A"等参数的统计分析和平面制图,划分了烃源岩类型,并进行了品质评价,分析了烃源岩的成因,总结了烃源岩发育模式。研究认为:华北东部奥陶系上、下马家沟组及峰峰组为较好的烃源岩,平均有机碳含量分别为0.183%、0.21%和0.181%;下寒武统发育优质烃源岩(TOC平均值为6.46%,最高值为11.2%),但分布范围局限。华北地区东部烃源岩按岩石类型不同可分为两套,即下寒武统泥质烃源岩,中、下奥陶统的碳酸盐岩烃源岩。烃源岩的成因取决于沉积环境,泥质烃源岩发育于陆棚浅海环境,而碳酸盐岩烃源岩则受控于云坪和局限台地环境。对烃源岩空间展布规律研究发现,合肥盆地为潜在的泥质烃源岩发育区,而东濮拗陷、临清拗陷、冀中拗陷为潜在的碳酸盐岩烃源岩发育区。     

碳酸盐岩烃源岩判识与实践——以四川盆地为例

碳酸盐岩可以成为烃源岩,并为油气藏提供丰富的烃源,但不是所有碳酸盐岩都可以视为烃源岩。碳酸盐岩在成藏进程中,往往作为输导层或储集层,并常有外源有机质的干扰。碳酸盐岩烃源岩应该是有机质原生赋存(与矿物结合成为沉积的一部分),具有一定丰度值,在适宜的热成熟阶段,同样可以形成液态烃和气态烃。碳酸盐岩烃源岩发育于低能环境的沉积相——开阔海台地相、局限海台地相、生物泥丘相、斜坡相,等等。泥质泥晶灰岩,生物泥—粒泥岩—泥粒岩微相,应该是碳酸盐岩烃源岩的主要岩类。碳酸盐岩烃源岩与油系泥质烃源岩比较,具有油窗凸显且高峰期前移、气态烃峰期不明显且有后延、液态烃产率高的特点。据对碳酸盐岩烃源潜量的评估,它在四川盆地烃源中占20%～25%,为油气成藏作出了重要贡献。