一种岩浆混合作用的分类及其地质意义:以西昆仑山的3个岩体为例

文章以西昆仑山3个花岗质深成侵入体的研究为例,认为岩浆混合形成的深成岩特征取决于发生混合作用(hybridization)的岩浆的性质,如温度、黏度、成分等物理与化学条件。岩浆的大多数性质都与温度有关,因此可以以温度为主要指标将岩浆混合作用划分为混合、混杂和注入3种类型,分别对应于高、中、低温度条件。库地北岩体具有均一的外貌特征,岩石学和地球化学特征显示其产生具有幔源与壳源岩浆的贡献,是高温岩浆混合作用(mixing)的产物;胜利桥岩体含有大量镁铁质微粒包体,注入的基性岩浆团与其寄主岩浆作用不完全,是中温岩浆混杂作用(mingling)的典型代表,也是造山带出露最广的岩浆混合成因深成岩类;赛图拉岩体形成"双峰式"岩石组合,同时侵位的镁铁质岩浆和长英质岩浆之间基本上不发生物质交换,是两种低温岩浆相互注入的结果。由于岩浆混合作用是壳幔物质与能量交换的集中体现,混合作用的类型体现了区域地热梯度及其地质过程的强度。因此,区分不同的岩浆混合作用类型对了解岩浆混合作用过程、大地构造背景和壳幔相互作用具有重要意义。     

另外一种类型的差异聚集作用:油气的差异溶解作用

经典的油气差异聚集理论描述了油气在一系列不同盖层条件圈闭中的聚集现象:在盖层封闭性较好的圈闭序列中油气的聚集过程表现为差异聚集作用,在盖层不好的圈闭序列中油气的聚集过程表现为差异渗漏作用。当新生成的油气再次充注到老的油藏里时,将采用另外一种类型的差异聚集方式进行聚集——差异溶解作用。差异溶解作用的实质是油、气分子之间的溶解不平衡,其表现形式为新生成的油气在原有油藏里边溶解边聚集。差异溶解作用的结果是造成油气分布的复杂性,并呈规律性的变化:圈闭近源区充满干气或凝析气,远源区为油。     

大洋洲查亚峰的形成与演化

位于大洋洲新几内亚岛的查亚峰的形成与中新世以来澳大利亚大陆北部被动边缘俯冲碰撞到Melanesian岛弧之下有关.2.8 Ma以来, 查亚峰岩石隆升幅度为7 000 m, 隆升速率为2.5 mm/a, 其剥蚀速率为0.7 mm/a.据查亚峰南坡石炭—二叠系测年得出, 自2.3 Ma以来, 岩石隆升幅度为6 500 m, 隆升速度为2.88 mm/a, 剥蚀速率为1.7 mm/a; 更南可能为前寒武纪的绿片岩分布区, 剥蚀速率更快, 已剥蚀深度达9 km, 是全岛剥露最深的地区.正是这种强烈的切割和剥蚀, 在均衡抬升作用强烈影响下使查亚峰成为大洋洲最高峰.      

略论煤的变质问题

我国煤的变质作用根据受热的主要热源及其作用方式和煤质特征，可归纳为三种基本类型。即：深成变质作用、岩浆热变质作用和动力变质作用。此外，1988年中国地质大学潘治贵等，通过对青海热水矿区研究发现而命名为一种新变质作用类型-热水变质作用。在前人研究的基础上，笔者拟就影响变变质的主要因素谈谈看法，供讨论。     

南澳洛夫蒂山脉东部高温低压变质作用的起因和结果

洛夫蒂山脉东部含红柱石和矽线石变泥质岩保存了反映聚敛变形期矿物平衡的证据。这质温度约５５０－６００℃，压力为３００－５００ＭＰａ；纤状矽线石首次出现的地方侧向地温梯度峰值为１０℃／ｋｍ。变质历史的高温段似乎是等压的。     

划分成岩作用与埋藏变质作用的指标及其界线

本文是对“陕北鄂尔多斯盆地埋藏变质作用研究”一文的讨论,它综述并讨论了划分成岩作用和埋藏变质作用的指标,界线及其在鄂尔多斯盆地中的应用。伊利石结晶度、粘土矿物、浊沸石胶结物,石油形成,镜质体反射率,煤阶和地温等指标一致表明,鄂尔多斯盆地中生代地层处于中期成岩作用阶段,从而否定了本区为埋藏变质地区的结论。     

冷家沙三段砂岩成岩序列与孔隙演化

笔者以辽河盆地冷家地区冷94井为例，通过铸体薄片、电镜扫描、能谱 阴极发光等分析和实验手段，对沙三段砂岩的成岩历史、成岩序列与孔隙演化及发展趋势刊物, 出成岩阶段可划分为同生期→早成岩阶段早期→早成岩阶段晚期→晚成岩阶段早期。孔隙演化主要在压实作用，粘土矿物的包膜作用，方解石、白云石的胶结作用，长石溶蚀作用、石英的次生加大和微晶石英的沉淀作用等方面进行了研究，阐述并总结了它们互相之间的内在联系。     

走滑断裂对超高压变质岩石折返的贡献及青藏高原北部白垩纪隆升之新思考

青藏高原已识别出柴北缘、南阿尔金和高喜马拉雅三条超高压变质带。这些超高压变质带提供了一个不可多得的研究超高压变质岩石形成和折返的机会。柴北缘超高压变质带位于阿尔金断裂的东边,是柴达木—东昆仑地体与祁连—阿尔金微地体和阿拉善—敦煌地体碰撞的产物,由榴辉岩、石榴石橄榄岩和含柯石英片麻岩组成,榴辉岩形成时代500~440Ma,峰期超高压变质年龄440Ma。南阿尔金超高压变质带位于阿尔金断裂带的西边,以产出榴辉岩和石榴石橄榄岩为特征,榴辉岩形成时代为500Ma。南阿尔金超高压变质带被认为是柴北缘超高压变质带的西延,两者被阿尔金断裂左旋位移约400km。阿尔金断裂是巨大的深度>200km的岩石圈走滑断裂,断裂的活动时代至少早到240~220Ma,认为走滑过程中伴随的隆升作用有可能为柴北缘和南阿尔金超高压变质岩石的折返和出露地表做出了贡献,其中阿尔金断裂起到了类似剪刀型断裂的作用。高喜马拉雅超高压变质带在巴基斯坦和印度被发现,以榴辉岩中含柯石英或金刚石为特征,榴辉岩的超高压变质年龄为46Ma,表明超高压变质岩石发生在雅鲁藏布江缝合线关闭后并快速折返。喀喇昆仑断裂走滑过程中伴随的抬升作用则可能对高喜马拉雅地区超高压变质岩石的折返和出露地表做出贡献。在中国东部出露的大别—苏鲁超高压变质带被巨大郯庐断裂左旋走滑位移约500km,可以看作是走滑作用伴随的抬升运动对超高压变质岩石的最后折返和出露地表做出重要贡献的又一例证。青藏高原的隆升通常被认为是印度板块和欧亚大陆新生代以来的碰撞结果。根据高原北部断裂的时代、火山活动和沉积盆地的形成,我们提出高原的隆升是两次俯冲碰撞的结果。第一次发生在中特提斯班公湖-怒江洋盆在白垩纪时期的关闭,其时由于北部来自塔里木盆地和北中国板块及东部来自太平洋板块俯冲产生的抵柱效应,高原北部开始隆升;第二次发生在印度板块的新生代俯冲碰撞作用,造成高原的整体抬升,由此可以解释高原北部平均海拔(5000m)要高于高原南部(平均海拔4000m)。     

从生物矿化作用衍生出的有机矿化作用：地球生物学框架下重要的研究主题

早期"生物矿化作用"的概念,被定义为生物形成矿物的作用,并进一步分为生物控制和生物诱导两大类型。这个宽泛的概念,被修订为生物以生命活型(living form)影响矿物物质的沉淀作用;相应地,"生物矿物"是在严格的生物控制下、从局部环境中选择性地吸收元素并融合成具有生物功能构造的矿物。"有机矿化作用",则被定义为"与那些无生命活力的有机物质相关联的矿物形成作用"。与生物矿化作用相对应,有机矿化作用的产物被定义为"有机矿物",用来指那些通过有机聚合物、生物的和(或)非生物的有机化合物所导致的矿物沉淀作用,但是,有机矿物并非活着的细胞所直接形成。有机矿物与生物矿物的重要区别是,有机矿物没有被融合成受到生物严格控制的功能性构造。生物学家和化学家将生物矿化作用作为关注"生命体系中复杂的化学过程"的研究主题,超越了地质学范畴并使生物矿化作用的研究成为多学科关注的迷人领域,也大大促进了有机矿化作用的研究;考虑到有机矿物是沉积岩的重要组成,而且与生物的出现同步,还是潜在性的地外生命的遗迹,因此,从生物矿化作用衍生出的有机矿化作用的研究,自然就成为与生物矿化作用存在紧密关联的、地球生物学框架下又一个重要的研究主题     

鄂尔多斯盆地南部奥陶系马家沟组五段白云岩埋藏溶蚀作用研究

为了解鄂尔多斯盆地南部奥陶系马家沟组五段白云岩储集层不同类型埋藏溶蚀作用的作用过程及其对物性的影响,依据岩心和镜下观察,结合包裹体温度、微量元素和稀土元素数据分析,将马五段埋藏溶蚀作用分为有机酸流体埋藏溶蚀作用、热液埋藏溶蚀作用和TSR作用,其中有机酸流体溶蚀作用会导致层状溶孔、沥青薄膜和圆环的形成,而热液溶蚀作用会导致无组构无选择性溶孔、块状和脉状黄铁矿充填、热液矿物(组合)充填的出现。研究区马五段埋藏溶蚀作用发生模式为: (1)中侏罗世直罗期,低温热液埋藏溶蚀作用发生;(2)中侏罗世末期,伴随第1次烃类充注,有机酸流体埋藏溶蚀作用开始;(3)早白垩世东胜期,中—高温热液埋藏溶蚀作用发生;(4)早白垩世末期,伴随着第2次更大规模的烃类注入,TSR作用发生。对比发现,有机酸和热液溶蚀作用均对储集层有建设性作用,但热液比有机酸流体可以更有效地提高储集层物性。     

燕山地区燕山期的挤压与伸展作用

燕山地区中生代断裂演化、区域性不整合界面和盆地演化的地质事实显示,燕山期不仅存在强烈的挤压作用,而且存在强烈的伸展作用.如果把整个侏罗、白垩纪期间的构造运动理解为燕山运动的话,那么燕山运动既形成强烈褶皱和逆冲推覆,又形成断陷盆地和变质核杂岩.整个燕山运动(旋回)包括3次挤压事件和3个伸展阶段,即早侏罗世末挤压事件(北票组沉积之后,海房沟组沉积之前)、晚侏罗世末挤压事件(土城子组沉积之后,义县组沉积之前)和白垩纪末挤压事件(第三系沉积之前);早侏罗世盆地伸展阶段、中晚侏罗世盆地伸展阶段和白垩纪盆地伸展阶段.燕山期内发生了3次由伸展到挤压的转换.     

燕山地区燕山期的挤压与伸展作用

燕山地区中生代断裂演化、区域性不整合界面和盆地演化的地质事实显示,燕山期不仅存在强烈的挤压作用,而且存在强烈的伸展作用。如果把整个侏罗、白垩纪期间的构造运动理解为燕山运动的话,那么燕山运动既形成强烈褶皱和逆冲推覆,又形成断陷盆地和变质核杂岩。整个燕山运动(旋回)包括3次挤压事件和3个伸展阶段,即早侏罗世末挤压事件(北票组沉积之后,海房沟组沉积之前)、晚侏罗世末挤压事件(土城子组沉积之后,义县组沉积之前)和白垩纪末挤压事件(第三系沉积之前);早侏罗世盆地伸展阶段、中晚侏罗世盆地伸展阶段和白垩纪盆地伸展阶段。燕山期内发生了3次由伸展到挤压的转换。     

煎茶岭蛇纹岩氢氧同位素组成特征及形成机制

煎茶岭岩体为含镍金铁的镁质超基性岩体.在后期酸性岩浆的岩浆水热液向趋基性岩流动过程中,岩石矿物发生水化作用,引起蛇纹石化.蚀变蛇纹岩的δD、δ~(18)O值变化范围很大,δD=-69.5‰～-111.6‰.,δ~(18)O=+6.4‰～+9.95‰,明显不同于世界同炎岩石.研究表明岩体内存在水—岩体系同位素不平衡交换作用,交换程度在50%～80%,W/R比值范围0.6～1.6之间     

浅层地下水氟的溶解／沉积作用的定量研究

以河北邢台山前平原浅层高氟地下水为例，根据氟的化学热力学分析，确定了控制浅层地下水中氟迁移和富集的固相沉淀物，以及不同化学类型的浅层地下水中含氟固相沉淀物的溶解／沉淀条件，利用浅层地下水化学平衡反应模型和ＰＨＲＥＥＱＥ软件，确定了氟化钙的稳定区域，计算了氟化钙的饱和指数，研究结果表明，在浅层高氟地下水的整个形成过程中，都表现为氟由固相转入水相的趋势，有利于氟的迁移和富集。     

碎屑岩成岩作用对储层物性的影响

碎屑岩成岩作用是指碎屑沉积物沉积后到变质之前,这一漫长阶段所发生经历的各种物理、化学及生物化学变化,它对储层物性有着重要的控制作用,主要包括压实、胶结、交代、溶蚀及破裂等作用。压实作用可造成原始粒间孔隙大量丧失,是最强的破坏性成岩作用;胶结作用对储层物性具有双重作用,以破坏性为主;溶解作用产生大量的次生孔隙,是最重要的建设性成岩作用;交代作用对储层物性影响较小;破裂作用产生的裂缝孔隙空间较小,然而却能提高砂岩储层的排液能力,改善储层的渗透性。本文通过总结各类型碎屑岩成岩作用对储层物性的影响,揭示了储层成岩—物性演化规律,为油气田有利储集层的预测提供了思路。     

构造物理化学条件对煤变质作用的控制

煤是对温度和压力等地质因素十分敏感的有机岩,各种构造-热事件控制下的物理化学条件,是促进煤岩演化的根本动力。本文对煤变质作用过程的研究现状进行了综述,着重讨论了煤岩在高煤阶-石墨演化阶段的控制因素、演化过程和演化机制。煤变质作用包括煤化作用阶段和石墨化作用阶段,共同构成一个连续的有机质演化过程,总体趋势是分子结构有序化、化学成分单一化,最终演变为以碳元素为主、三维有序结构的石墨。温度和压力(应力)是控制煤变质作用两大因素,在不同的演化阶段,这两大因素所起的作用和演变机理都有所差异。在低、中煤阶演化阶段,温度是煤化学结构演化的主要控制因素,为化学键断裂提供活化能,应力缩聚和应力降解则对煤化学结构演化具有催化作用。高煤阶-石墨化阶段的主要机制是导致基本结构单元BSUs之间相互联结使短程有序化范围增大的拼叠作用,构造应力在其中起到关键作用,BSUs定向和面网间距不断减小,促进大分子物理结构演化。加强煤变质作用的高级阶段-石墨演化过程的研究,将丰富和深化对煤-石墨物理化学结构完整演化序列的认识。煤系石墨成矿机制的高温高压模拟实验,则为煤变质作用构造物理化学条件研究提供了可行的技术手段。     

加强对人为地质作用的研究

长期以来,地质工作者主要是围绕人类社会所需要的矿产和能源等资源开展工作的,以此为目标建立起来的传统地质学的知识体系已显示出“老化”的态势,正面临人类社会发展的挑战.当代地质学研究的时空范围和服务领域都在扩大,不断向资源的合理开发与利用、国土规划与管理、保护生态环境、防治自然灾     

雅砻江锦屏水电工程区岩溶水化学特征探讨

探讨了雅砻江锦屏水电工程区岩溶水中的宏量元素、微量元素和碳氧同位素的特征。得出如下结论: ( 1)左岸的砂板岩裂隙水,水类型为SO4- HCO3 - Mg型;右岸的大理岩岩溶- 裂隙水,水类型为HCO3 - Ca 型及HCO3 - Mg- Ca 型。( 2)岩溶水形成受两种形成机制控制,即碳酸作用型和硫酸作用型。      

陆相细粒岩储层质量的控制因素——以四川盆地下侏罗统为例

陆相细粒岩储层与海相细粒岩储层在物质组成、沉积环境方面差别较大,储层质量影响因素也不尽相同。以四川盆地下侏罗统为例,利用X射线衍射、氦气法测孔渗、元素地球化学、有机地化分析、扫描电镜等多种实验测试手段,分析陆相细粒岩组成成分、储层物性特征和空间类型,探讨陆相细粒岩储层质量的主控因素。研究认为,四川盆地下侏罗统细粒岩的主要组成矿物为黏土矿物、石英、碳酸盐矿物。黏土矿物与石英普遍含量较高,碳酸盐矿物局部富集。陆相细粒岩层段主要由5种岩石类型组成,包括页岩、介壳泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩和介壳灰岩。页岩与介壳泥岩有机质含量较高,物性较好,可作为良好的页岩气储层。陆相细粒岩储层的储集空间主要为黏土矿物片间孔和微裂缝。储层质量主要受沉积环境和成岩作用的影响,与组成成分关系较小。半深湖控制富有机质细粒岩的分布。还原、低盐度、潮湿、物源充足的沉积环境有利于细粒岩孔隙空间的发育,为储层的形成提供物质基础。黏土矿物片间孔在超压作用下保存下来,为页岩气富集提供了储集空间。     

大别地块中生代岩浆作用—变质改造及其成因探讨

大别地块中生代绝大部分钙碱笥花岗岩类岩浆的形成、侵位与壳幔岩浆源区不同程度的混合作用、垂向侵位分异以及块体的差异降升－剥露过程密切相关。中酸性岩浆活动和变质岩系的改造作用直接源于同一热事件,即为深部幔源基性岩浆不断向地壳添加,由此引发了中上地壳变质流变物质广泛熔融、侵位或受热改造。这一热事件可能为大别地块中生代隆升作用提供了必要的动力。