新疆北部石炭纪盆地构造演化与油气成藏

根据油田近期勘探资料及前人研究成果,在新疆北部地区石炭系沉积前构造背景分析的基础上,对石炭纪盆地沉积构造演化进行了研究,该区具有微地块、多拼合、弱固结、构造活跃等盆地形成背景,经历了早石炭世、晚石炭世两期盆地的形成、发展与消亡过程,二叠纪—新生代是石炭纪盆地的改造演化期。石炭纪火山岩广泛发育,结合前人研究成果,通过盆地覆盖区钻井样品的地球化学综合分析,认为该区石炭纪整体处于拉张的构造环境。通过石炭系的沉积与分布特征,认为早石炭世和晚石炭世盆地演化受早期构造的控制,具有继承性、方向性和新生性的特点。石炭纪末期的构造事件基本结束了该区的海相盆地的演化,进入陆内盆地演化期,石炭纪盆地遭受埋藏或隆升改造,经历了海西晚期、印支期、燕山期以及喜马拉雅期的构造改造作用,存在埋藏、隆升剥蚀、岩浆热改造、断裂、褶皱变形等多类型的改造作用,各地区的改造特点存在差异。油气勘探成果证实,石炭系是新疆北部重要的勘探层系,在早石炭世和晚石炭世盆地演化期都形成了优质的烃源岩,火山岩系既是油气的储集层,也是重要的盖层,盆地的多期改造事件不仅有利于火山岩储层物性改善,也形成了石炭系有利的油气圈闭,目前已经发现了石炭系自生自储和上生下储的油气藏类型,油气的分布特征显示了石炭系自生自储油气藏具有近源分布特征。因此,加强盆地形成演化研究,圈定沉降中心和烃源岩的分布对于油气勘探具有重要意义。     

内蒙古化德地区二叠纪—三叠纪侵入岩年代学及地球化学特征：对古亚洲洋东段构造演化的制约

本文对华北克拉通北缘中段内蒙古化德地区二叠纪—三叠纪5个花岗质侵入体进行了岩相学、地球化学、锆石U Pb年代学以及Sr Nd Hf同位素研究。结果表明本次所研究的岩体主要起源于华北克拉通古老下地壳的部分熔融,八音察汗岩体形成于早二叠世（276±1 Ma）,在岩浆上升过程中发生了岩浆混合作用;白音特拉岩体形成于中二叠世（270±1 Ma）,为地壳加厚作用下变质杂砂岩部分熔融形成的S型花岗岩;毛忽庆岩体形成于晚二叠世（254±1 Ma）,为I型花岗岩;张万良岩体与康家地岩体分别形成于早三叠世（248±1 Ma）和晚三叠世（229±1 Ma）,两者均为A型花岗岩。综合前人研究,本文认为研究区在早二叠世—晚三叠世经历了古亚洲洋向华北板块俯冲、俯冲 同碰撞、持续碰撞以及造山后的伸展4个阶段,古亚洲洋东段在研究区的闭合时间应为中二叠世晚期。     

新疆北部富蕴县埃达克岩的同位素年代学及其对古亚洲洋板块俯冲时限的制约

采用IA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年方法对分布于新疆北部富蕴县托让格库都克组中的埃达克岩进行了年代学研究.结果表明,以往被认为属早泥盆世的埃达克岩的形成年龄为441.3±1.8Ma,属早志留世.由于托让格库都克组中的埃达克岩被认为是由新生的古亚洲洋板块俯冲后部分熔融形成的,因此,埃达克岩的同位素年代学研究结果表明,新疆北部东准噶尔地区古亚洲洋的板块俯冲从早志留世就已经开始.这是首次采用精确的同位素定年手段确定的古亚洲洋板块俯冲作用开始的时间.具有十分重要的地质意义.     

西乌旗迪彦庙-达青地区石炭纪斜长花岗岩的发现及其对古亚洲洋构造演化的指示意义

本文对西乌珠穆沁旗迪彦庙-达青俯冲增生杂岩带内的斜长花岗岩开展了岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和锆石Hf同位素研究。该区斜长花岗岩主要由斜长石、石英和少量黑云母组成,具有较高的SiO_2(68. 24%～79. 34%)、低Al(Al_2O_3为11. 33%～15. 23%)、低Ti(TiO_2为0. 270%～0. 773%)、低MgO(Mg#值为11～47)和富Na贫K(Na_2O/K_2O为4. 90～24. 25)的特征。稀土元素总量为14. 15×10~(-6)～189. 04×10~(-6),稀土元素球粒陨石标准化配分曲线为轻稀土弱富集、重稀土平坦的配分模式。微量元素原始地幔标准化蛛网图中,Nb、Ta和Ti为负异常。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示:样品DYM17-006的锆石U-Pb谐和年龄为330. 1±3. 2 Ma,样品DQ17-007的锆石U-Pb谐和年龄为316. 5±2. 4 Ma,分别代表了迪彦庙和达青地区斜长花岗岩的形成年龄。锆石Hf同位素组成显示具有高的(~(176)Hf/~(177)Hf)_t比值以及正的ε_(Hf)(t)值(9. 387～16. 251),反映其岩浆源自于亏损地幔。综合分析认为,迪彦庙-达青俯冲增生杂岩带内斜长花岗岩应属于结晶分异型花岗岩,由起源于亏损地幔源区的洋脊玄武质岩浆结晶分异形成。迪彦庙-达青一带存在一个长期演化的大洋,在石炭纪处于洋盆扩张阶段,伴随着古亚洲洋的俯冲消减及洋陆转换,最终构成了中亚造山带的一部分。     

新疆北部古生代构造演化的几点认识

最近的地质调查和研究资料揭示,新疆北部古生代存在"三块两带"的构造格局,并经历了复杂的洋陆转换过程。地质、地球物理和碎屑锆石年龄结果显示,准噶尔盆地南部应存在一个至少发育前震旦系的古老陆块;初步认为东准噶尔北自额尔齐斯构造带东南的玛依鄂博地区至南部的卡拉麦里构造带南界,整体为一增生杂岩体,西准噶尔自额尔齐斯构造带南缘至谢米斯台南缘亦为一增生杂岩体。提出新疆北部加里东运动表现为准噶尔-吐哈陆块、中天山陆块群、伊犁地块等拼合形成哈萨克斯坦板块的一部分。从新疆北部泥盆系建造组合和沉积环境演变视角,探讨了早古生代形成的哈萨克板块北部洋盆从早泥盆世开始,至晚泥盆世拼合,洋盆经历了逐渐变浅直至消亡的演化过程。结合区域地质调查资料,提出南天山为一巨大的增生杂岩体,代表了哈萨克斯坦板块与塔里木板块最后增生拼合的位置,亦是古亚洲洋在中国境内最后闭合的位置,闭合的时限为早石炭末期。在以上认识的基础上,提出新疆北部晚古生代构造演化的"三块两带"基本框架:即在统一哈萨克斯坦板块形成后,自北而南依次存在西伯利亚板块、哈萨克斯坦板块、塔里木板块及其间的准噶尔洋盆和南天山洋盆。晚泥盆世哈萨克斯坦板块与西伯利亚板块完成增生拼贴;早石炭世末,塔里木板块与西伯利亚-哈萨克斯坦联合板块完成增生拼贴,古亚洲洋结束洋陆转换;晚石炭世至早二叠世,新疆北部进入后碰撞伸展至大陆裂谷演化阶段。     

阿拉善地块晚奥陶世—石炭纪的构造演化历史——来自北大山地区多期岩浆-变质-变形事件的约束

阿拉善地块西部的北大山地区识别出两期韧性变形构造,早期的韧性变形以从南(南东)向北(北西)逆冲为特征,晚期的韧性变形以近东西向左行剪切为特征。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法,在记录早期韧性变形的片麻岩中获得锆石的变质年龄为422±1 Ma,代表晚志留世变质事件;在记录晚期韧性变形的2件二长花岗岩中获得锆石结晶年龄分别为326.2±1.2 Ma和323.8±2.6 Ma,代表早石炭世岩浆活动。结合前人研究成果,发现阿拉善地块西部北大山地区的两期韧性变形特征、变形时代与阿拉善地块东部巴彦乌拉山-狼山地区相似,同时阿拉善地块东、西部晚奥陶世-石炭纪多期岩浆活动的岩石类型、期次、地化及Nd同位素等特征也非常相似。以上特征表明,阿拉善地块东、西部经历了相同的构造演化历史,形成一条发育在早前寒武纪变质基底之上、呈近东西向弧形展布的晚奥陶世-石炭纪构造-岩浆岩带(西起桃花拉山,经北大山、诺尔公-巴彦乌拉山,东到狼山),其成因与古亚洲洋的俯冲造山事件密切相关。     

新疆北部大地构造演化阶段与斑岩－浅成低温热液矿床的构造环境类型

本文系统总结了新疆北部斑岩-浅成低温热液矿床的成矿时代,按构造环境将该类矿床归为三大类型:洋-陆俯冲型、碰撞造山型、板内型,其中碰撞造山型又可分为碰撞型和后碰撞型。4类矿床的差别主要在于矿床金属元素组合,以及同期相伴出现的矿床类型不同:俯冲型斑岩矿床以斑岩Cu-Au矿-浅成低温热液Au矿组合为主,以伴有海相火山岩有关的VMS矿床和铁矿为特征;碰撞型和后碰撞型矿床以斑岩Cu-Mo-Au组合为主,伴有构造蚀变岩型复合/叠加的浅成低温热液型Au矿出现;板内型矿床以斑岩型单Mo(或Mo-Re)组合为主。斑岩矿床与浅成低温热液矿床虽为同一成矿系统,但二者基本不共生,且后者成矿时代一般晚于前者10～20 Ma。斑岩-浅成低温热液矿床的含矿岩石和成矿特征并不随构造环境类型不同而出现特征性差别。不同时期的斑岩矿床在分布上具有继承性和"同位成矿"特点,并表现出一定的分带性,从早到晚逐渐由靠近缝合带向外扩展、由线型分布逐渐趋于面型分布。     

四川南部晚二叠世构造对煤类分布的影响

深成煤化作用是川南地区煤化作用的主导因素，本文着重阐明了构造对煤类分布的影响。     

内蒙古阿巴嘎旗地区宝力高庙组火山岩特征及对古亚洲洋东段演化的制约

为了精细刻画古亚洲洋在内蒙古阿巴嘎旗地区的构造演化,选取宝力高庙组火山岩为研究对象,开展了详细的野外调查及锆石U-Pb年代学、岩石学、全岩地球化学研究.将宝力高庙组重新厘定为4个段,其中二段角闪安山岩、三段流纹岩和四段流纹质晶屑凝灰岩的锆石U-Pb年龄分别为320.1±5.7 Ma、315.1±4.1 Ma和304.8±2.3 Ma.宝力高庙组火山岩整体为亚碱性系列,属于高钾,弱过铝质岩石,是经过幔源岩浆底侵形成的加厚下地壳部分熔融的产物.研究区从宝力高庙组二段的大陆边缘弧构造环境演变为三段、四段火山岩的碰撞-后碰撞环境.结合前人对研究区早二叠世岩浆活动研究成果（碰撞后伸展阶产物）,古亚洲洋二连-贺根山洋盆在晚石炭世经历了以洋内俯冲作用为特征的大洋俯冲消亡过程,在晚石炭世晚期本区构造演化进入到兴蒙造山带中部微陆块拼贴阶段.     

大兴安岭东南段中三叠世岩浆岩年代学、地球化学特征及其对古亚洲洋构造演化时限的制约

大兴安岭东南缘扎赉特旗老山门地区新发现了中三叠世中基性火山岩和花岗岩。锆石U-Pb定年结果显示安山岩喷出年龄为238.8±1.8 Ma,花岗岩结晶年龄为242.2±2.1 Ma。中基性火山岩属于高钾钙碱性系列,为偏铝质,A/CNK值为0.92~0.97,Mg#值为41~45,稀土元素配分图和微量元素蛛网图右倾明显,基本无负Eu异常,高场强元素Nb、P、Ti亏损,稀土元素总量为120.61×10-6~130.19×10-6,具典型的大陆岩石圈地幔受俯冲板片作用影响改造后的特征。花岗岩为I-A过渡型花岗岩,属高钾钙碱性系列,总体为弱过铝质,A/CNK值为0.91~1.17,稀土元素配分图和微量元素蛛网图右倾明显,可见明显Ba、Nb、Sr、P、Ti、Eu负异常,稀土元素总量偏低,为81.24×10-6~290.52×10-6。老山门中基性火山岩来源于较深的原始地幔,源区岩浆在上涌过程中经过强烈的分离结晶作用,并受到一定程度的地壳混染。而老山门侵入岩为上涌的中基性岩浆加热下地壳形成。老山门中三叠世中基性火山岩和花岗岩形成于古亚洲洋碰撞-后碰撞-拉张的转换期,时间为240~220 Ma,属于碰撞造山作用演化晚期的区域性挤压为主并逐渐转为弧后伸展的构造环境。     

吐哈盆地北缘二叠系与三叠系界线

对吐哈盆地北缘锅底坑组中部和上部孢粉组合研究后发现 ,中部组合见有晚二叠世的重要分子 L uecki-sporites及二叠纪的重要分子 H amiapollenites,以具肋双囊粉含量明显较高为特征 ;上部组合出现了具有一定含量的早三叠世的典型分子 L undbladispora,三叠纪的常见分子 Chasmatosporites,以及以 Taeniaesporites的含量较高为特征。两个组合既具有明显的不同 ,但共有分子又在 2 0种以上 ,占各自组合孢粉种总数的一半以上 ,这说明二者又具有连续过渡的性质。因此 ,桃东沟剖面二叠系 -三叠系生物地层界线应划在锅底坑组上部 ,位于锅底坑组与韭菜园组岩石地层界线以下约 40 .49m处 (即第 12层与第 11层之间 )     

“钉合岩体”与新疆北部主要缝合带的形成时限

本文介绍了钉合岩体的概念,强调钉合岩体在造山带研究中具有重要的大地构造意义。在科迪勒拉增生造山带中,钉合岩体是在增生事件之后形成的;而在喜马拉雅碰撞造山带中,钉合岩体是在碰撞事件之后形成的。因此可以区分后增生和后碰撞两类钉合岩体,它们可以为限定增生或碰撞事件的时间上限提供年代学约束。特别是在缝合带被钉合岩体侵入的情况下,缝合带的形成时限(即增生或碰撞事件的起止时间)可以根据缝合带中最年轻的蛇绿岩质岩石和最老的钉合岩体给予严格限定。应用这种方法,能够限定新疆北部的主要缝合带(如额尔齐斯-斋桑缝合带、北天山缝合带和南天山缝合带等,东准噶尔和西准噶尔的蛇绿岩带)最晚是在晚石炭世形成的。西准噶尔增生杂岩也是在在晚石炭世形成的,但当时是否存在洋壳俯冲还需要进一步研究。目前的资料显示,虽然新疆北部各主要缝合带的形成时限存在一定差异,但没有三叠纪形成的缝合带。特别是南天山缝合带内发育的钉合岩体不但有效地限定了缝合带的时间上限,而且还从地质上约束了受到质疑的晚二叠世放射虫化石的可靠性和高压-超高压变质岩中三叠纪锆石U-Pb年龄的解释的合理性。     

新疆北部中二叠统烃源岩地球化学特征与沉积环境

首次对新疆北部准噶尔、吐哈及伊犁盆地中二叠统碳酸盐岩类、泥岩类烃源岩的微量元素、稀土元素和有机地球化学丰度进行了系统分析 ,其主要特征是微量元素含量与同类岩石的克拉克值相比 ,有的较高 ,有的偏低 ;轻稀土富集程度较高 ,重稀土相对较低 ,Ce/ Ce*具有较明显的正异常 ,反映出烃源岩沉积环境总体为还原环境。有机地球化学分析证实 ,烃源岩中微量元素含量对沉积水体中生物的分布有一定的影响 ,部分微量元素丰度与有机质含量呈明显的正相关关系。还原程度强的沉积相带是原始有机质沉积的良好场所 ,沉积有机质能及时沉积、保存 ,烃源岩大多有机质丰度高 ;反之 ,则明显变差     

甘肃北山南部活动断裂的发现及其区域构造意义

在河西走廊北侧、 北山南缘新发现属于不同断裂系统的两条晚第四纪活动断裂,分别称之为旧井-板滩断裂和俄博庙断裂.其中,旧井-板滩断裂长约28 km,距玉门市约55 km,由4条分支断裂组成,呈复杂的"Y"字形分布.总体走向北东40°～50°,倾向北西,倾角60°～70°,控制了西侧两个晚新生代盆地的发育.俄博庙断裂长约1...     

Thermal structure of the Alboran Domain in the Rif (northern Morocco) and the Western Betics (southern Spain). Constraints from Raman spectroscopy of carbonaceous material

In the Rif (northern Morocco) and the Western Betics (southern Spain), the Alboran Domain forms a complex stack of metamorphic nappes including mantle peridotites (Beni Bousera and Ronda). We present in this paper new temperature data obtained in the Alboran Domain based on Raman spectroscopy of carbonaceous material (RSCM thermometry). In the lower metamorphic nappes of the Alboran Domain (lower Sebtides–Alpujárrides) temperature ranges from > 640 °C at the base of the metapelitic sequence to 500 °C at the top. The relationships between field isotherms and nappe structure show that peak temperatures were reached during strong ductile thinning of these nappes whereas they partly postdate this main episode in the Rif. In the upper nappes of the Alboran Domain (Ghomarides–Maláguides), generally supposed to be only weakly metamorphosed, temperatures range from ～500 °C at their base down to < 330 °C at the top. This temperature gradient is consistent with progressive Cenozoic resetting of K–Ar and ⁴⁰Ar–³⁹Ar ages. These nappes were thus affected by a significant thermal metamorphism, and the available age data in the underlying Sebtides–Alpujárrides show that this metamorphism is related to the metamorphic evolution of the whole Alboran Domain during the Late Oligocene–Early Miocene. Such thermal structure and metamorphic evolution can be explained by generalized extension in the whole Alboran Domain crustal sequence. At a larger scale, the present thermal structure of the Alboran Domain is roughly spatially consistent around the Beni Bousera peridotites in the Rif, but much more affected by late brittle tectonics around the Ronda peridotites in the Western Betics. Therefore, on the basis of the observed thermal structure, the metamorphic evolution of the Alboran Domain can be interpreted as the result of the ascent of hot mantle units contemporaneous with thinning of the whole lithosphere during an Oligo‐Miocene extensional event. The resulting structure has however been dismembered by late brittle tectonics in the Western Betics.     

新疆喀拉通克铜镍硫化物矿床Re-Os同位素研究及其地质意义

喀拉通克铜镍硫化物矿石的Re-Os同位素测年结果为305±15(2σ)Ma。该数据表明产于阿尔泰山南缘的铜镍硫化物矿床形成于晚石炭世一早二叠世,与区内广泛发育的造山型金矿和浅成低温热液型金矿基本为同一时期。其等时线~187Os/~188Os初始比值为0．35±0．04,γ_Os仉值平均为183,表明在成矿过程及岩浆侵位期间有少量地壳物质加入成矿系统中。     

新疆克拉玛依百口泉蛇绿混杂岩中辉长岩岩石学和地球化学研究

克拉玛依蛇绿混杂岩带百口泉剖面由尖晶石蛇纹岩、辉长岩、玄武岩和硅质岩组成。岩相学研究表明,百口泉辉长岩分为堆晶岩(具堆晶结构)和辉长岩(具辉长结构)两类,且均经历了低-中级变质改造。微量元素地球化学显示其岩浆起源于亏损地幔,强烈的Sr异常和Eu异常表明强烈的斜长石堆晶过程。根据其稀土配分模式推测其源区为尖晶石相的地幔橄榄岩。结合野外地质关系和地球化学特征,白碱滩尖晶石二辉橄榄岩能够代表其源区成分,利用微量元素模拟其岩浆演化过程显示:尖晶石二辉橄榄岩发生2.5%部分熔融所形成的熔体,通过10%～20%分离结晶可以形成堆晶辉长岩,经过80%～90%分离结晶则可以形成具辉长结构的辉长岩。因此,蛇绿混杂岩中零星分布的堆晶岩和辉长岩团块是同源岩浆演化的产物。对分离结晶过程中Nb元素地球化学行为的研究表明,岩浆的结晶分异能够导致辉长岩明显亏损Nb。     

Rhenium-Osmium Isotope Constraints on the Origin of the Tianyu Cu-Ni Deposit in the East Tianshan Orogenic Belt, Xinjiang, NW China

The Tianyu Cu-Ni sulfide deposit occurs in the north margin of the Central Tianshan Arc in East Tianshan orogenic belt, Xinjiang, NW China. The intrusions consist of gabbro, peridotite, and olivine pyroxenite. The peridotite and pyroxenite are the main host rock for the Cu-Ni ores. Rhenium and osmium isotopic analyses of Ni- and Cu-bearing sulfide minerals from the deposit have been used to determine the source of osmium, and by inference, the sources of ore metals. Sulfide ore samples have Os and Re concentrations varying in the ranges 1.85 to 4.58 ppb and 93.56 to 146.00 ppb, respectively. An initial 187Os/188Os ratio ranges from 0.86 to 1.23 for the ores and the γOs values from 592 to 2227. Osmium isotopic data suggest that the Tianyu intrusion and associated Cu-Ni mineralization has derived from crustal-contaminated mantle melts. The intrusions early show island-arc geochemical signatures, which indicate that the Hulu mafic–ultramafic intrusions, along with the Cu-Ni deposit, formed as a result of subduction of oceanic crust in the Early Permian.     

华北克拉通南缘A型花岗岩的年代学和Nd-Hf同位素组成:对古元古代晚期伸展事件的制约

河南上店和登封古元古代晚期A型花岗岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学、岩石地球化学和Nd-Hf同位素研究为讨论华北克拉通南缘中部古元古代晚期构造演化提供了依据。结果表明,上店花岗斑岩和登封正长花岗岩中锆石发育振荡生长环带,结合高的Th/U比值(0.36~1.64),表明其为岩浆成因,岩浆锆石的207Pb/206Pb加权平均年龄分别为1801Ma、1801Ma和1795Ma,即它们形成于古元古代晚期;上店花岗斑岩具有高SiO_2(70.30%~71.83%)、富碱(K2O+Na2O=8.76%~11.01%)、贫Ca O(0.18%~0.36%)、P2O5(0.12%~0.15%)和MgO(0.02%~0.20%)的特征,富集LILEs(Cs、Rb、Ba和K)、贫HFSEs(Nb、Ta、Zr和Hf)和强烈亏损Sr、P、Ti元素,具有负的Eu异常(δEu=0.44~0.59),结合高的FeOT/(FeOT+MgO)比值(0.94~1.00)和10000×Ga/Al比值(2.70~3.74),暗示其为A型花岗岩,具造山后A2型花岗岩特征;上店花岗斑岩的全岩εNd(t)值变化于-8.94~-6.87之间,tDM2=3243~3049Ma,锆石εHf(t)值介于-14.1~-6.5之间,tDM2=3030~2655Ma;登封正长花岗岩的锆石εHf(t)值介于-11.3~-8.4之间,tDM2=2887~2744Ma。上述结果暗示,上店和登封A型花岗岩均来源于幔源岩浆底侵作用下的中-新太古代基底物质的部分熔融,形成于华北克拉通东部和西部陆块碰撞造山后的伸展环境。     

东准噶尔卡拉麦里断裂带的地质特征及其对中亚地区晚古生代洋陆格局重建的约束

卡拉麦里断裂带是新疆北部乃至中亚地区一条显著的大型断裂带,是在古生代洋盆关闭以后形成的。对于其前身古洋盆关闭过程中的古洋岩石圈板块的俯冲极性,在地质界有单向俯冲和双向俯冲2种对立的认识,对于该带是否是不同古板块之间的缝合带也存在截然不同的论点。根据２０多年来的研究积累和对前人资料的综合研究,简要地论述了该断裂带及其南侧地区的地质组成和构造变形特征,提出了该带是弧后盆地关闭的遗迹,其南侧为弧后盆地被动边缘,在该弧后盆地关闭的过程中古洋岩石圈板块向北俯冲的论点。最后,简要地探讨了该带对东准噶尔古构造－成矿格局演变和中亚地区古生代洋陆格局重建的制约。