新疆准噶尔东部火山岩

这里刊载一篇袁复礼教授五十年前野外调查、三十年前著文撰述,迄今未发表过的文章。这是一篇朴素的记实文献,也是一份可贵的地质史料。 半个世纪前的旧中国,内忧外患,贫穷落后。袁教授千里跋涉、踏遍荒原,长期坚持大西北野外调查。他自采标本、自测地形图,路线观察,记录甚详。登山涉水,风餐露宿,其艰难险阻,非今日可比。他把祖国的强盛牢记心间,以苦为乐,脚踏实地,兢兢业业,为发展祖国地质事业做出了重要的贡献,他的奋斗作风和献身精神,对我们今天建设四化,振兴中华的地质探索者具有启迪意义。     

准噶尔盆地东部石炭系火山岩储层地质特征及油气意义

准噶尔盆地东部石炭系火山岩油气藏勘探近年来取得了重大成就。该区石炭系巴塔玛依内山组火山岩储层类型多样,包括玄武岩、安山岩和流纹岩等火山熔岩,火山集块、火山角砾岩、凝灰岩等火山碎屑岩以及各种沉积—火山岩。火山岩存在多期次、间歇性喷发的特征,一般至少可以划分为3个喷发期次,沉积岩夹层是其主要喷发间断面,两个沉积夹层之间的火山岩层段是有利储集段带。该区石炭纪古火山机构类型多样,近火山通道火山角砾岩发育,是有利的储集相带。综合古生物化石证据和同位素年代学资料,火山活动时限为早石炭世,该区石炭系地层自下而上应为下石炭统塔木岗组、滴水泉组和巴塔玛依内山组;上石炭统为石钱滩组。     

准噶尔盆地中-东部石炭系火山岩储集空间特征研究

通过岩心观察、显微鉴定、扫描分析和成像测井等对准噶尔盆地火山岩油气储层的储集空间进行系统分类并分析其组合特征。结果表明,准噶尔盆地火山岩储层的储集空间可划分为原生孔隙、次生孔隙和裂缝3大类,进一步可细分出4种原生孔隙、5种次生孔隙和4种裂缝。其中,次生孔隙和裂缝对火山岩储集性能的改善具关键作用;储集空间组合类型包括构造缝-溶蚀缝-溶孔组合、原生气孔-构造缝-溶蚀缝-溶蚀孔组合和晶间孔-原生孔-构造缝-溶蚀孔组合等3种类型;孔缝组合整体表现为类型多样、形态各异、结构复杂、分布不均、连通性差、裂缝改善明显等特点。     

准噶尔盆地东部石炭系火山岩储层地质特征及油气意义

准噶尔盆地东部石炭系火山岩油气藏勘探近年来取得了重大成就。该区石炭系巴塔玛依内山组火山岩储层类型多样,包括玄武岩、安山岩和流纹岩等火山熔岩,火山集块、火山角砾岩、凝灰岩等火山碎屑岩以及各种沉积—火山岩。火山岩存在多期次、间歇性喷发的特征,一般至少可以划分为3个喷发期次,沉积岩夹层是其主要喷发间断面,两个沉积夹层之间的火山岩层段是有利储集段带。该区石炭纪古火山机构类型多样,近火山通道火山角砾岩发育,是有利的储集相带。综合古生物化石证据和同位素年代学资料,火山活动时限为早石炭世,该区石炭系地层自下而上应为下石炭统塔木岗组、滴水泉组和巴塔玛依内山组; 上石炭统为石钱滩组。     

准噶尔盆地西北缘晚石炭系-早二叠系火山岩岩石学和地球化学研究

晚石炭纪-早二叠纪,在准噶尔盆地西北缘,发育区域性的火山岩建造,岩性以酸性英安岩和流纹岩为主,同时发育少量中性玄武安山岩和安山岩,多属于中-低钾的钙碱性系列。样品全碱(Na₂O+K₂O)含量为0.99％ ～8.12％,K₂O的含量较低,为3.01％ ～0.05％,稀土元素总量(∑ REE)较低。稀土元素轻重分异,轻稀土元素(LREE)相对于重稀土元素(HREE)富集:(La/Yb)_N=0.76～5.18,且部分样品显示轻微的Eu负异常和Ce正异常:δEu=0.533～1.148,δCe=0.979～1.224。微量元素中大离子亲石元素(LILE)富集,高场强元素Nb、Ta亏损。分析认为石炭系末期-二叠系早期,研究区所处构造环境为洋内弧附近的前弧盆地,发育的火山岩是母源岩浆经历了一定程度分异作用后的产物,以岛弧环境为主,兼具有部分板内大陆环境特征。     

浙江东部火山岩型银矿床地球化学特征

浙东火山岩型银矿床属浅成中－低温火山热液成因。与成矿有关的火山岩、次火山岩具有富硅、贫铁、高钾、低钠特点。稀土元素表明，成矿火山岩与次火山岩是由地壳部分熔融形成的。同位素组成具岩浆成因特征。     

新疆准噶尔盆地独山子泥火山天然气地球化学特征

独山子泥火山位于新疆准噶尔盆地南缘, 地处北天山山前坳陷带的独山子背斜轴部。本文通过分析独山子泥火山喷出天然气组分及其碳同位素研究, 对天然气的来源进行了判识。3个天然气样中δ¹³C₁值均在–41‰左右, C₁/(C₂+C₃)<20, 为热成因气; δ¹³C_(C2-C1)在15‰左右, iC₄/nC₄和C₂/C₃值均较高, 说明天然气曾遭受了厌氧微生物降解作用; 其中两个喷口的天然气δ¹³C_CO2值超过+10‰, 说明天然气在受微生物降解后发生CO₂还原作用二次生成甲烷, 而另外一个喷口δ¹³C_CO2值无正异常, 未发生CO₂还原作用。不同喷口相同成因天然气在储藏或运移过程中发生不同的改造作用, 说明泥火山不同喷口对应不同的天然气运移通道或储藏条件。     

吉林东部延吉地区中生代火山岩地球化学特征

吉林东部延吉地区大面积出露的中生代火山岩,根据岩性特征可分为三个火山喷发旋回。各旋回火山岩均属ＳｉＯ２过饱和的中基性—中酸性岩类。从第一旋回至第三旋回岩石碱度变化较大,岩浆分异明显,特别是第三旋回分异作用明显高于第一、二旋回。火山岩中金、铜微量元素的平均含量普遍高于同类岩石的克拉克值几倍至几十倍,而且随着岩浆分异程度的升高,其平均含量有明显升高的趋势,为本区金、铜矿床的形成提供了物质来源。     

准噶尔盆地东部石炭系火山岩气藏石油地质特征及有利勘探方向分析

准噶尔盆地火山岩油气勘探取得重大进展。笔者经综合研究,提出影响该区天然气藏形成的石油地质主要特征是：前陆坳陷控制了烃源岩区域展布,后碰撞火山岩是主要的储层,古生代晚期的构造优化了储层物性并形成圈闭。松喀尔苏组为前陆坳陷磨拉石建造的近端粗碎屑岩沉积,是克拉美丽造山事件后快速沉积产物,作为主要烃源岩的下石炭统滴水泉组,是与松喀尔苏组同期前陆坳陷不同位置的沉积层系,滴水泉组是前陆坳陷中央的细粒沉积层系。后碰撞火山岩覆盖在前陆坳陷沉积层系之上,分布广泛,分布范围不受古生代造山带和现今构造单元控制。二叠纪发育断陷构造,形成凹隆相间的构造格局,在构造高部位的隆起区石炭系火山岩风化壳和构造裂缝,优化改善了火山岩储层的储集性能,形成有利油气运移通道和储集空间。克拉美丽山南缘的前陆坳陷中央为有利烃源岩分布区,该范围内的构造高部位的火山岩发育区,将是准噶尔盆地东部下一步火山岩油气藏勘探的有利区域。     

准噶尔盆地东部石炭纪富火山岩海相油气盆地原型:一个工作假说

准噶尔盆地石炭系中发现自生自储的大型火山岩油气藏,这不仅大大拓宽了油气勘探领域,而且从含油气盆地原型恢复角度为我们提出了一个新的命题。本文对准噶尔盆地东部的石炭纪盆地进行了剖析,在井间地层对比和锆石U-Pb同位素年代学测定基础上,确定了准噶尔盆地石炭系划分方案,建立了准东地区及邻区石炭系的5条联井对比骨干地质剖面,进而把准东地区石炭系盆地的充填过程划分为两个旋回、7个阶段,其中第一旋回为早石炭世,进一步分为4个阶段,第1至第3阶段以各种火山岩发育为特征,第4阶段为火山活动的间歇期,发育了暗色泥质岩。第二旋回为晚石炭世,进一步分为3个阶段,第5和第6两个阶段以发育中基性火山岩为特征,第7阶段以沉火山凝灰岩和与泥质岩、砂岩互层发育为特征。文中归纳了准东地区石炭纪盆地及其中火山岩油气藏烃源岩和储层的发育特点,建立了其盆地原型,指出准东地区石炭系在沉积时的构造古地理以多岛洋为特征,受准噶尔洋的持续向北东方向俯冲的影响,准东地区盆地基底向南西方向倾斜,造成了沉积中心的向南西迁移。考虑到盆地位于增生型造山带内,将其原型盆地称为增生楔盆地。文中特别指出,任何构造位置上形成的盆地都有形成大油气田的潜力,能否形成大油气田的关键在于有没有优质烃源岩、优质储层和有效圈闭。准东增生楔盆地中烃源岩与火山岩储层的空间关系十分密切,二者往往形成互层状或穿插状,这一特征决定了盆地中油气产出具有近源性,而圈闭的形成则因火山岩储层的成层性差而呈形态和类型的多样性。     

准噶尔盆地东部石炭系火山岩气藏石油地质特征及有利勘探方向分析

准噶尔盆地火山岩油气勘探取得重大进展。笔者经综合研究,提出影响该区天然气藏形成的石油地质主要特征是：前陆坳陷控制了烃源岩区域展布,后碰撞火山岩是主要的储层,古生代晚期的构造优化了储层物性并形成圈闭。松喀尔苏组为前陆坳陷磨拉石建造的近端粗碎屑岩沉积,是克拉美丽造山事件后快速沉积产物,作为主要烃源岩的下石炭统滴水泉组,是与松喀尔苏组同期前陆坳陷不同位置的沉积层系,滴水泉组是前陆坳陷中央的细粒沉积层系。后碰撞火山岩覆盖在前陆坳陷沉积层系之上,分布广泛,分布范围不受古生代造山带和现今构造单元控制。二叠纪发育断陷构造,形成凹隆相间的构造格局,在构造高部位的隆起区石炭系火山岩风化壳和构造裂缝,优化改善了火山岩储层的储集性能,形成有利油气运移通道和储集空间。克拉美丽山南缘的前陆坳陷中央为有利烃源岩分布区,该范围内的构造高部位的火山岩发育区,将是准噶尔盆地东部下一步火山岩油气藏勘探的有利区域。     

准噶尔盆地岛弧火山岩地体拼合基底的地球化学证据

准噶尔盆地基底火山岩主要岩石类型为玄武岩和安山岩，并有部分英安岩和流纹岩。火山岩的微量元素地幔标准化模式显示LREE弱富集，（La/Yb)N变化于1．9－5．23之间，高场强元素Nb、Ta相对于大离子亲石元素的亏损较明显，具俯冲带火山岩的典型特征。Nd-Sr同位素分析表明，3个火山岩区的火山岩εNd(0)均为正值，（^87Sr/^86Sr)i较低，说明它们主要来源于亏损地幔。Sm-Nd同位素单阶段模式年龄集中在400－700Ma之间，反映俯冲沉积物的形成时代不早于700Ma。玄武质火山岩微量元素和同位素研究表明3个火山岩岩区应分属不同的岛弧增生体系，原始地幔物质通过岛弧火山作用加入到地壳中，推测准噶尔盆地的基底由分属于周边的哈萨克斯坦、塔里木和西伯利亚板块的年轻岛弧增生地体拼合而成，前寒武纪地壳演化历史并不明显。     

准噶尔盆地东部北三台地区石炭系火山岩的锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其构造意义

准噶尔盆地北三台地区钻井岩心获得的巴塔玛依内山组火山岩主要由玄武岩、玄武安山岩、安山岩和英安岩及部分火山碎屑岩组成。地球化学研究结果显示,火山岩为低TiO2、高Na2O的钙碱性系列,具低到中度轻、重稀土分馏的谱型,相对富集大离子亲石元素,贫高场强元素,明显亏损Nb和Ta、富集Pb;由基性到中酸性火山岩。Sr、Ti和P的亏损逐渐增大,证明是与大洋俯冲相关的岛弧环境同源岩浆演化的产物。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年分别获得安山岩和英安岩325～321Ma和310 Ma的形成年龄,结合前人同层位获得基性火山岩300 Ma的形成年龄认为,准噶尔洋在盆地东部的俯冲作用一直延续至晚石炭世,大洋闭合可能发生在晚石炭世末期。     

准噶尔盆地石炭纪火山岩岩石地球化学特征及其构造环境意义

准噶尔盆地石炭纪发育区域性的火山岩建造,火山岩岩性以中基性为主,主要为玄武岩、玄武安山岩,同时发育少量酸性的流纹岩,基本属于钙碱性系列。样品全碱(Na_2O+K_2O=2.99%～8.07%)和TiO_2(0.30%～2.57%)含量较高,K_2O含量(0.13%～3.29%)较低,稀土元素含量(∑REE)中等。球粒标准化的REE配分表现轻稀土元素(LREE)相对于重稀土元素(HREE)富集((La/Yb)_N=2.47～7.45)、轻重稀土分异的特征,部分样品的Eu和大部分样品的Ce显示轻微的负异常(δEu=0.543～1.088,δCe=0.787～0.987)。微量元素具有大离子亲石元素(LILE)富集及高场强元素Nb、Ta亏损的特征,大部分样品(Rb/Yb)_N均远大于1。这些特征结合元素相关环境判别图解表明,准噶尔盆地石炭纪火山岩是原始岩浆经历了一定程度分异作用后的产物,以板内大陆环境为主,兼具有部分岛弧特征,形成于俯冲碰撞造山期后伸展背景下,火山岩所具有的岛弧特征是碰撞前混染弧组分的继承。     

特提斯喜马拉雅带中段东部三叠纪火山岩的地球化学和岩石成因

三叠纪火山岩分布于特提斯喜马拉雅带中段东部,古地理上位于大印度北东部.分别采用原子吸收分光度法、ICP-MS和全岩同位素稀释法对三叠纪火山岩的主量元素、微量元素和Sr-Nd同位素进行了分析,并用来研究其成分特征和成因.岩相学和地球化学指标显示三叠纪火山岩为玄武岩,MgO含量均很低（范围在4.27%～7.72%）,属于演化岩浆.早三叠世热马组和中三叠世桑康组具有较高的TiO2、TFeO和P2O5含量,稀土元素总量和轻重稀土元素的分馏程度均较高,Ti/V、Ti/Y、Zr/Y比值较高,富集高场强元素（如Nb、Zr等）,地球化学特征与峨眉山高Ti玄武岩相似,以更富集La、Ce、Zr、Hf等元素而有别于夏威夷碱性玄武岩,它们属大陆边缘裂谷背景的具有OIB型地球化学特征的碱性玄武岩;晚三叠世涅如组玄武岩以较低TiO2、TFeO和P2O5含量为特征,稀土元素总量和轻重稀土分馏程度均较低,高场强元素（如Nb、Zr等）丰度很低,为大陆边缘裂谷背景的具有E-MORB地球化学特征的拉斑玄武岩.三叠纪玄武岩Nd同位素组成随时间从轻度富集到亏损（εNd（t）=-1.2→-0.5→4.4）,指示岩浆源区具有从轻度富集到亏损的演化趋势.不相容元素（如La/Sm、La/Ta以及（Th/Ta）PM、（La/Nb）PM等）指示热马组和桑康组玄武岩遭受了一定程度下地壳混染,而涅如组没有遭受地壳混染.热马组和桑康组玄武岩还显示岩石圈地幔物质的印记,并与石榴石相二辉橄榄岩的低度部分熔融有关,而涅如组玄武岩除了具有E-MORB特征外,还与尖晶石相二辉橄榄岩的较高程度部分熔融有关.它们被解释为上涌的软流圈地幔物质与岩石圈地幔物质混合后在不同程度的拉张背景下发生减压熔融的产物.特提斯喜马拉雅带的三叠纪裂谷作用很可能具有主动裂谷作用的性质,较小规模的火山岩浆作用可用裂谷带之下上涌的地幔物质由于传导作用而变冷或正在孕育的地幔柱成因模式来解释.     

吉林东部延吉地区中生代火山岩法球化学特征

吉林东部延吉地区大面积出露的中生代火山岩,根据岩性特征可分为三个火山喷发旋回。各旋回火山岩匀属ＳｉＯ２过饱和的中基性－中酸性岩类。从第一旋回至第三旋回岩石碱度变化较大,岩浆分异明显,特别是第三旋回分异作用明显高于第一、二旋回。火山岩中金、铜微量元素的平均含量普遍高于同类岩石的克拉克值几倍至几十倍,而且随着岩浆分异程度的升高,其平均含量有明显的升高的趋势,为本区金、铜矿床的形成提供了物质来源。     

新疆金矿火山岩微量及稀土元素地球化学特征

金矿火山岩微量元素以Th和Zr的明显正异常及Nb和Ti的明显负异常为特征。微量元素比值蛛网图模式曲线均呈微向左倾斜的多峰多谷曲线。过渡元素以Cr和Ni的明显负异常及Sc,Co,Cu明显正常为特征。过渡元素球粒陨石标准化曲线，也均呈微向右倾斜的W形曲线。稀土元素以稀土总量偏低，轻稀土富集，重稀土亏损，Eu具微弱异常至微弱正常为特征。稀土元素配分模式均呈微向右倾斜和近于水平的平滑曲线，陆相火山作用两类成矿岩浆建造－陆相火山岩与潜火山杂岩具有基本一致的微量元素和稀土元素地球化学特征。     

阿尔泰东部新生代火山岩的地球化学特点及构造环境

新疆三大山系均有新生代火山岩,其中南部西昆仑、阿尔金山及天山托云等地的新生代火山岩比较发育,在新疆东北部地区的阿尔泰哈拉乔拉一带也发育新生代的陆内喷发火山岩。这套火山岩虽然面积不是很大,但具有大陆溢流玄武岩的特点。在地球化学上也具有典型热点成因洋岛玄武岩或其它地幔柱成因玄武岩的特点,如TiO2含量高大于2%、轻稀土元素和不相容元素显著富集等。表明新疆北部特别是阿尔泰造山带东部演化到新生代以后,有向裂陷拉张方向演化的趋势,标志着一个新的大地构造演化阶段的到来。     

浙江龙泉上侏罗统火山岩地球化学成份及其成因探讨

龙泉地区上侏罗统火山岩为一套富钾贫钙的酸性火山岩,属钙碱系列,它是活动大陆边缘造山带中硅铝层地壳部分熔融所成岩浆的喷发产物。