重矿物分析识别浊积体的沉积作用——日本中部Niigata弧后含油盆地新第三纪浊积砂岩实例研究(英文)

沉积于中中新世到上新世的浊积砂体是第三纪Niigata弧后盆地的主要油气储层之一 ,该盆地是日本列岛最富产石油的盆地。我们对这些浊积砂体的重矿物进行了详细和系统地分析。首先 ,作者展示了将重矿物分析和沉积作用分析相结合 ,从而得出有关沉积过程的全新观点的实例。沿着位于盆地东缘的上新世早期的浊积砂岩体的垂向和横向取样分析表明 ,砂体东半部重矿物的成分和西半部重矿物的成分不同。重矿物和沉积分析结果表明 ,发育在东半部的浅海陆架浊积砂岩和发育在西半部的深海水下浊积体在上新世早期是相互叠置的。其次 ,作者检验了用重矿物成分作为指标来表征某个特定浊积体的有效性。为此目的特选重位于Ni igata盆地中部的许多浊积砂岩分析研究 ,得出以下结论。 ( 1)基于主要重矿物 ,比如蛋白石、普通角闪石、紫苏辉石和普通辉石的定量综合分析 ,至少可将研究区的浊积砂岩划分为 6种类型 ;( 2 )一个组或段的浊积砂岩包括一种类型或紧密相关的两种类型 ;( 3)研究区不同的组或段通常由不同的重矿物组成构成 ,不同的物源或相同物源下不同的地质事件 (例如火山活动开始期 )可能是这种差异的原因。重矿物分析不仅可作为有价值的常规手段估计物源方向 ,而且可同其他的沉积资料结合来解析沉积过程 ,估计几个相邻     

三江北段生达残留弧后盆地晚三叠世层序地层与演化

以陆壳为基底的生达残留后盆地被厚度大于５ ０００ ｍ 的晚三叠世沉积岩层所充填。在那里堆积着主要由半深海－ 深海相的陆源、内源与火山源浊积岩沉积,以及特色的弧后拉张产生的碱性系列玄武岩与海底喷流热水沉积等构成的活动边缘沉积物。以露头剖面为基础,识别出Ⅰ类与Ⅱ类层序界面,划分出２ 个Ⅰ类和１ 个Ⅱ类层序。层序形成的主控因素为构造火山作用、沉积物补给与海平面变化,对盆地的演化起到了重要的作用。     

弧后沉积盆地层序地层学分析——日本中部新泻盆地蒲原地区为例

近年来，层序地层学在世界范围内迅速得到普及，应用层序地学，人们就能从三维空间的角度评价相分布及世界范围的地层对比。“埃克森模型”作主国盆地充填的一种模型引起了人们的极大关注，其重要性在于揭示了层充层学的基本概念和应用的可能民生。“埃克森模型”是建立在被动边缘盆地沉积模型之上的。它描绘了一种缓慢沉降和相对稳定的沉积作用，但对那些没有详细考虑构造和沉积背景的沉积盆地来说，也许并不适用。日本中部的新泻沉     

南秦岭横丹浊积岩系——晚古生代发育于扬子板块被动陆缘上的弧前盆地充填物

南秦岭横丹浊积岩系是一套巨厚的浊流沉积,以向南或南东倾的单斜构造产出。由下而上,该沉积层序包括深水盆地、深水浊积扇和斜坡水道3个相序。相应地,沉积物粒度变粗,厚度变大,火山质组分含量增加,凝灰层大量发育,表明横丹浊积岩系为活动型浊积岩;其古水流方向为NNW—NNE向,物源区为南侧的碧口火山岩系。另外,横丹浊积岩系内还见石英岩、重结晶大理岩成分的砾石,说明其物源还包括被动陆缘环境的沉积物。相序、组构、沉积特征和物源区综合分析表明,横丹浊积岩系为弧前盆地充填物。构筑这一弧前盆地的动力学机制是洋壳板块向南俯冲于扬子板块被动陆缘之下,时代可能晚于中晚泥盆世。     

南秦岭横丹浊积岩系——晚古生代发育于扬子板块被动陆缘上的弧前盆地充填物

南秦岭横丹浊积岩系是一套巨厚的浊流沉积,以向南或南东倾的单斜构造产出.由下而上,该沉积层序包括深水盆地、深水浊积扇和斜坡水道3个相序.相应地,沉积物粒度变粗,厚度变大,火山质组分含量增加,凝灰层大量发育,表明横丹浊积岩系为活动型浊积岩;其古水流方向为NNW-NNE向,物源区为南侧的碧口火山岩系.另外,横丹浊积岩系内还见石英岩、重结晶大理岩成分的砾石,说明其物源还包括被动陆缘环境的沉积物.相序、组构、沉积特征和物源区综合分析表明,横丹浊积岩系为弧前盆地充填物.构筑这一弧前盆地的动力学机制是洋壳板块向南俯冲于扬子板块被动陆缘之下,时代可能晚于中晚泥盆世.     

南秦岭横丹浊积岩系—晚古生代发育于扬子板块被动陆缘上的弧前盆地充填物

南秦岭横丹浊积岩系是一套巨厚的浊流沉积,以向南或南东倾的单斜构造产出。由下而上,该沉积层序包括深水盆地、深水浊积扇和斜坡水道3个相序。相应地,沉积物粒度变粗,厚度变大,火山质组分含量增加,凝灰层大量发育,表明横丹浊积岩系为活动型浊积岩;其古水流方向为NNW－NNE向,物源区为南侧的碧口火山岩系。另外,横丹浊积岩系内还见石英岩、重结晶大理岩成分的砾石,说明其物源还包括被动陆缘环境的沉积物。相序、组构、沉积特征和物源区综合分析表明,横丹浊积岩系为弧前盆地充填物。构筑这一弧前盆地的动力学机制是洋壳板块向南俯冲于扬子板块被动陆缘之下,时代可能晚于中晚泥盆世。     

西藏南部侏罗纪—古近纪砂岩重矿物分析：探讨岩浆弧与大陆地块物源差异性

物源分析是古地理重建与盆地分析的关键,典型的物源区包括岩浆弧、大陆地块、再旋回造山带等。重矿物种类多样,蕴含丰富的母岩信息,是物源分析的重要对象。现代砂的研究表明,不同大地构造背景下形成的沉积物具有不同的重矿物组合。遗憾的是,由于古代沉积的重矿物组合在成岩过程中会被改造,现代砂的重矿物组合与物源区的耦合规律并不能直接应用于古代砂岩。科学界尚不清楚岩浆弧与大陆地块来源的古代砂岩的重矿物特征。西藏日喀则弧前盆地与特提斯喜马拉雅侏罗纪—古近纪砂岩物源明确,要么来自亚洲大陆的冈底斯弧,要么来自印度大陆地块,是探讨岩浆弧与大陆地块来源的古代砂岩重矿物特征的绝佳场所。16件砂岩重矿物定量分析结果表明,两个物源区来源的砂岩重矿物组合均被成岩作用严重改造,辉石、角闪石等不稳定矿物消失,绿帘石等自生矿物出现;冈底斯弧来源的砂岩以出现大量绿帘石或磷灰石为特征,ZTR指数小于40;印度大陆地块来源的砂岩以出现大量锆石、电气石和金红石为特征,ZTR指数大于75。这一结果指示岩浆弧与大陆地块来源的砂岩的重矿物组合具有明显差异性,可以用来探讨物源的大地构造背景。     

黑龙江东部大三江盆地群城子河组和穆棱组时期重矿物特征及物源分析

应用数理统计及Q型聚类分析方法,对大三江盆地群主要盆地20口钻井早白垩世城子河组和穆棱组砂岩中的重矿物进行了重矿物ZTR指数、稳定指数以及组合特征分析.城子河组和穆棱组重矿物ZTR指数等值线图都具有由边部向中心逐渐增大的趋势,而这两个组的重矿物稳定系数整体也较低,反映出成盆初期重矿物稳定性弱的特点,并根据重矿物种类将研...     

重矿物聚类分析在物源分析及地层对比中的应用——以东海陆架盆地西湖凹陷平湖地区为例

摘要：通过对重矿物进行Ｒ型、Ｑ型聚类分析,结合沉积学及砂岩矿物成分的研究,认为西湖凹陷平湖区第三系沉积物陆源区母岩类型共３类。其中由重矿物组合反映的母岩包括变质岩和火成岩共２类５型。在平面分布上,平湖地区南、北母岩类型有差别：南部以中性、中酸性火成岩为主,而北部既有各类变质岩又有中基性、酸性火成岩;在纵向演化上,南北也存在较大的差异,表现为充填过程中由于物源变化而反映的不同类型重矿物组合的交替变化。第三系沉积充填过程中物源供应总体方向由西而东,可进一步分为南部古渔山凸起和中北部古海礁凸起物源区。反映物源区或母岩性质变化的Ｑ型聚类分析,作为地层划分与对比的一种辅助方法在实际工作中具有一定的使用价值。     

哀牢山西部晚古生代岛弧-弧后盆地系统——来自基性岩地球化学和年代学的证据

哀牢山缝合带是东南亚古特提斯构造域重要的缝合带之一,带内广泛出露的晚古生代基性岩是研究其构造演化历史的关键,但它们的岩石成因和形成环境存在较大的争议,制约了人们对该地区古特提斯构造演化的理解。本文对哀牢山缝合带西部的基性侵入岩和基性火山岩进行了详细的野外地质调查、岩石学和地球化学研究,并结合已有的年代学和地球化学数据结果综合分析,目的在于查明它们的成因和形成环境,为进一步探讨哀牢山缝合带构造演化提供制约。锆石U-Pb年龄数据显示五素和坝溜地区的基性火山岩形成于早二叠世(288～287 Ma),而大龙凯和雅轩桥地区的基性侵入岩和火山岩则形成于中二叠世(272～265 Ma)。地球化学数据显示,早期基性岩(早二叠世)稀土元素含量较高(∑REE=59.75×10^-6～135.08×10^-6),明显富集轻稀土元素(LREE/HREE=2.64～3.32)和大离子亲石元素(Rb、Ba、Th等)显著亏损Nb、Ta和Ti等高场强元素类似于岛弧岩浆岩,高的Ta/Yb(0.09～0.18)和Ce/Yb(6.59～9.03)值表明其属于钙碱性系列;晚期基性岩(中...     

劳盆地与马努斯盆地俯冲熔体与流体组分的识别——Sr-Nd-Pb同位素与独立成分分析

为了探讨俯冲沉积物与蚀变洋壳组分对弧后盆地岩浆作用的影响,利用独立成分分析从劳盆地、马努斯盆地,以及太平洋与印度洋共634组Sr-Nd-Pb同位素数据中提取了5个独立成分(IC1—IC5)。其中:IC1与_87Sr/_86Sr、Th/Nb值为负相关关系,表明其能够代表弧下地幔中的俯冲沉积物熔体组分的影响,能够很好地区别弧后盆地与洋中脊;弧后盆地IC5与Ba/Th值为负相关关系,暗示其能够反映弧下地幔中的俯冲蚀变洋壳脱水流体组分的影响;IC5与κ值(1.03Th/U)之间的关系,也说明洋中脊IC5可能与地幔中再循环蚀变洋壳的年龄有关。进而通过对比马努斯和劳盆地岩石中IC1与IC5间的差异,发现马努斯盆地东部裂谷(ER)表现出绝对值更高的IC1负异常以及与劳盆地相似的IC5特征,而马努斯盆地扩张中心与扩张转换带(MSC&ETZ)则表现出类似劳盆地的IC1特征以及更高的IC5正异常特征。两个盆地间的差异表明,ER更多地受到沉积物熔体组分影响,MSC&ETZ更少地受到俯冲洋壳脱水流体组分影响。其中,沉积物熔体组分影响可能与New Britain trench与Tonga trench巨大的沉积物厚度差异有关,而俯冲洋壳脱水流体组分影响可能受到了弧后扩张中心与俯冲带间距离的控制。     

从东海石油地质重要进展看西太平洋大陆边缘新生代盆地的构造演化——一种海沟向洋后退的残余弧后盆地演化模式

东海盆地石油地质研究在近二十年里主要取得五方面的进展:证明了盆地是由一组大陆边缘新生界由西向东逐个变新的“盆地群体“组成,建立了陆架地区以组为单位的整个新生代地层单元,详细划分了西湖凹陷的内部地质结构,认定了煤和煤系沉积是东海陆架区的主力油气源岩,通过大量钻井验证了盆地中三类不同成因的圈闭.从环西太平洋盆地形成的地球动力学背景看,西太平洋是一个自北而南的沟-弧-盆(陆缘海)系统;大体以台湾海峡为界,东海盆地是一个由转换或被动边缘演化而来的聚敛边缘,而南海属于由活动或聚敛边缘转化而来的被动边缘.东海盆地与菲律宾海盆地具有相似的时空演化特征,由此论证了东海新生代盆地属于残余弧后向洋后退盆地.     

从弧后盆地到前陆盆地——北祁连造山带奥陶纪-泥盆纪的沉积盆地与构造演化

北祁连加里东期造山带是在新元古代Rodinia联合大陆(Pangea-850)基础上裂解,经由寒武纪裂谷盆地、奥陶纪初期成熟洋盆、奥陶纪中晚期北祁连活动大陆边缘、志留纪-早、中泥盆世碰撞造山而形成的.奥陶纪中、晚期,北祁连、走廊地区中、上奥陶统发育洋壳-岛弧-弧后火山岩,形成典型的沟-弧-盆体系的沉积.志留纪-早、中泥盆世是北祁连-走廊沉积盆地的转换时期.除天祝、古浪、景泰及肃南等局部地区发育下志留统钙碱性系列火山岩以外,全区志留系均以碎屑岩沉积为主.志留系底部多见一套砾岩层.下-中志留统为典型复理石相的浊流沉积.上志留统变为滨浅海相磨拉石沉积.早、中泥盆世雪山群为典型的陆相粗碎屑磨拉石沉积.从空间分布上看,志留系-泥盆系在走廊-北祁连地区也有自北向南厚度加大、粒度变粗的特征,古流以由南向北、来自造山带的古流为特征.北祁连-河西走廊奥陶纪弧后盆地火山岩-志留系复理石-海相磨拉石-中、下泥盆统陆相磨拉石的充填序列以及空间分布特点,反映为典型的弧后盆地向前陆盆地转化的沉积序列.     

从弧后盆地到前陆盆地——北祁连造山带奥陶纪—泥盆纪的沉积盆地与构造演化

北祁连加里东期造山带是在新元古代Rodinia联合大陆(Pangea-850)基础上裂解,经由寒武纪裂谷盆地、奥陶纪初期成熟洋盆、奥陶纪中晚期北祁连活动大陆边缘、志留纪—早、中泥盆世碰撞造山而形成的。奥陶纪中、晚期,北祁连、走廊地区中、上奥陶统发育洋壳-岛弧-弧后火山岩,形成典型的沟-弧-盆体系的沉积。志留纪—早、中泥盆世是北祁连-走廊沉积盆地的转换时期。除天祝、古浪、景泰及肃南等局部地区发育下志留统钙碱性系列火山岩以外,全区志留系均以碎屑岩沉积为主。志留系底部多见一套砾岩层。下—中志留统为典型复理石相的浊流沉积。上志留统变为滨浅海相磨拉石沉积。早、中泥盆世雪山群为典型的陆相粗碎屑磨拉石沉积。从空间分布上看,志留系—泥盆系在走廊—北祁连地区也有自北向南厚度加大、粒度变粗的特征,古流以由南向北、来自造山带的古流为特征。北祁连-河西走廊奥陶纪弧后盆地火山岩—志留系复理石-海相磨拉石—中、下泥盆统陆相磨拉石的充填序列以及空间分布特点,反映为典型的弧后盆地向前陆盆地转化的沉积序列。     

从东海石油地质重要进展看西太平洋大陆边缘新生代盆地的构造演化——一种海沟向洋后退的残余弧后盆地演化模式

东海盆地石油地质研究在近二十年里主要取得五方面的进展 :证明了盆地是由一组大陆边缘新生界由西向东逐个变新的“盆地群体”组成 ,建立了陆架地区以组为单位的整个新生代地层单元 ,详细划分了西湖凹陷的内部地质结构 ,认定了煤和煤系沉积是东海陆架区的主力油气源岩 ,通过大量钻井验证了盆地中三类不同成因的圈闭。从环西太平洋盆地形成的地球动力学背景看 ,西太平洋是一个自北而南的沟—弧—盆 (陆缘海 )系统 ;大体以台湾海峡为界 ,东海盆地是一个由转换或被动边缘演化而来的聚敛边缘 ,而南海属于由活动或聚敛边缘转化而来的被动边缘。东海盆地与菲律宾海盆地具有相似的时空演化特征 ,由此论证了东海新生代盆地属于残余弧后向洋后退盆地     

鄂尔多斯盆地西南缘砂岩型铀矿含矿目的层——洛河组砂岩的沉积物源特征

鄂尔多斯盆地西南缘洛河组砂岩中见有较好的铀矿化现象,具有较大的铀成矿潜力。文章针对盆地西南缘洛河组砂岩开展了碎屑锆石U-Pb定年及重矿物组合分析,并综合探讨了盆地西南缘洛河组沉积物源特征。研究表明：区内洛河组砂岩碎屑锆石U-Pb年龄主要分布在460～95 Ma、1 133～982 Ma、2 114～1 483 Ma、2 719～2 230 Ma四个年龄区间,以锆石+赤褐铁矿+磷灰石为主的重矿物组合表示沉积物源可能以中酸性岩浆岩为主。通过与周缘岩体年龄进行对比分析,认为研究区洛河组物源主体来源于盆地北侧华北克拉通北缘地区显生宙、古元古代以及新太古代中酸性岩浆岩及变质岩,同时存在西北侧阿拉善地块与兴蒙造山带的小部分贡献。     

基于测井曲线的小波分析识别地层岩性界面——以三江盆地钻孔为例

在砂岩型铀矿地浸工作中,需要精准的识别含铀渗透性地层的岩性界面。传统的地层岩性界面识别一般通过岩心地质观察、实验室分析和综合测井曲线的人工解释等手段,不仅价格高而且周期长。文章以三江盆地ZKQX2钻孔为例,介绍了对三侧向电阻率测井曲线进行连续小波和离散小波变换,绘制小波系数尺度图和高频小波系数曲线图,并综合这两种图件来识别地层岩性界面的方法。将使用该方法识别地层岩性界面的结果与综合岩性柱状图对比,两者具有很好的一致性,表明利用测井曲线的小波分析识别地层岩性界面具有良好的应用效果。     

碎屑重矿物分析对内蒙古西乌旗早二叠世寿山沟组的物源指示及构造意义

碎屑重矿物由于相对比较稳定,蕴含重要的成因信息,对其进行电子探针成分分析,能够还原岩石形成的物源区和盆地构造背景。内蒙古西乌旗早二叠世寿山沟组一段主要由砂岩夹砾岩等组成,二段主要由粉砂岩、泥岩等组成。重矿物分析表明,寿山沟组一段和二段砂岩重矿物主要有锆石、尖晶石和石榴子石等,指示其物源区为岩浆岩和变质岩。重矿物电子探针成分分析结果显示,电气石成分指示其具贫锂花岗岩和变沉积岩物源,尖晶石成分指示其具岛弧和洋中脊玄武岩类物源,石榴子石成分指示其具高级变质基性岩源区。综合物源分析显示,寿山沟组主要来源于迪彦庙蛇绿岩、锡林浩特杂岩和本巴图组玄武岩等。结合区域地质对比,认为寿山沟组形成于弧后盆地,古亚洲洋在早二叠世时期尚未闭合。     

江苏沿岸辐射沙脊物源分析——来自碎屑重矿物与锆石年代学的证据

辐射沙脊是分布在我国江苏沿岸南黄海浅海内陆架上的一种特殊地貌,其沉积物质来源一直广受关注。通过原位微区X荧光光谱分析、重矿物统计学以及碎屑锆石年代学等方法,对江苏沿岸辐射沙脊开展物源分析。结果表明辐射沙脊的重矿物组合为角闪石—绿帘石—铁氧化物,并且角闪石为绝对优势矿物（平均含量55.06%）,其含量远大于绿帘石（平均含量20.71%）。这与长江中重矿物特征相似（角闪石平均含量46.05%,绿帘石平均含量24.69%）。碎屑锆石U-Pb年龄显示出了5个主要的年龄区间及峰值,依次为160~330 Ma（占22.89%,峰值为~200 Ma）;350~550 Ma（占18.61%,峰值为~430 Ma）;650~1 200 Ma（占29.32%,峰值为~750 Ma）;1 700~2 000 Ma（占10.58%,峰值为~1 850 Ma）和2 400~2 600 Ma（占5.09%,峰值为~2 500 Ma）。结合重矿物组分数据和锆石年龄谱分析,并与各潜在源区进行对比,认为辐射沙脊的碎屑重矿物特征以及锆石年龄与长江最为相近,指示长江作为辐射沙脊最主要的物质源区。此外,古黄河三角洲的沉积物显示出对江苏沿岸北部沙脊沉积具有一定的影响,而现代黄河可能对辐射沙脊最北缘提供了沉积物质,该物源分析结果反映了南黄海的海流系统在辐射沙脊搬运沉积体系中起到重要作用。     

蒙古洋西南弧后盆地闭合时限的探讨——来自阿拉善陆块南部岩体地球化学和锆石测年的约束

精确地厘定霍尔森-查干楚鲁弧后盆地闭合的时限对于理解阿拉善陆块的构造演化历史和梳理阿拉善陆块南部地区矿化事件的时空序列具有十分重要的意义。该弧后盆地最终消失于巴丹吉林断裂带的位置。虽然在巴丹吉林断裂带东段,通过查干楚鲁蛇绿岩套将此弧后盆地东段的闭合时间约束在275Ma左右,但由于该断裂带西段缺失蛇绿岩套,使霍尔森-查干楚鲁弧后盆地的闭合时限仍不清楚。本文通过开展对上述断裂带西段中的特拜石英闪长岩和管材陶鲁盖花岗斑岩等岩体的岩石学、地球化学、锆石U-Pb测年等方面的研究工作,结果表明,特拜石英闪长岩属I型花岗岩类,岩石相对富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素,相对亏损Ta、Nb、P、Zr、Hf、Ti等高场强元素,轻稀土富集,重稀土亏损,具有弱的铕负异常,Sr-Nd同位素组成接近OIB或EMⅠ型富集地幔源区,岩体形成于霍尔森-查干楚鲁弧后盆地向阿拉善陆块俯冲的挤压构造环境,成岩年龄为281.7±1.1Ma。管材陶鲁盖花岗斑岩属A型花岗岩类,岩石相对富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素和LREE、Zr、Hf,相对亏损Ta、Nb、P、Ti等高场强元素和Ba、Sr、Eu,轻稀土富集,重稀土亏损,铕负异常明显,Sr-Nd同位素组成接近EMⅡ型富集地幔源区,岩体形成于霍尔森-查干楚鲁弧后盆地南侧大陆与火山弧碰撞后的伸展构造环境,成岩年龄为272.6±0.8Ma。本文提出该弧后盆地西段闭合时间不应早于281.7±1.1Ma,且不应晚于272.6±0.8Ma。结合该弧后盆地东段闭合于275Ma左右的认识,本文认为霍尔森-查干楚鲁弧后盆地整体的闭合时限介于282～272Ma之间。在巴丹吉林断裂带南侧的大多数矿化事件均为对霍尔森-查干楚鲁弧后盆地闭合事件的响应,这些矿床沿巴丹吉林断裂带分布,成矿作用与华力西期岩浆活动相关,成矿年龄应接近282～272Ma。