内蒙古中部小南沟-明星沟地区新太古代TTG岩系及其地质意义

内蒙古中部小南沟-明星沟地区出露一套新太古代片理化石英闪长岩和片理化英云闪长岩,岩石化学成分富SiO2、Al2O3、Na2O、Ba、Sr、Mg#和LREE,而贫Yb、Y和HREE,具有Adakite(埃达克岩)及TTG岩系的特征,空间上与新太古界色尔腾山岩群绿岩密切伴生.在石英闪长岩体中获得2组锆石U-Pb等时线年龄为2575±1Ma和2541±30Ma,是新太古代形成于板块消减带之上的洋壳部分熔融产物,对研究该地区地球早期演化和板块构造起源具有重要意义.     

英云闪长岩奥长花岗岩花岗闪长岩(TTG)岩石构造组合及其亚类划分

TTG岩石构造组合(或岩类)表征洋壳俯冲作用。本文提出TTG岩类的4个亚类：(1)镁安山岩系列(MA)低压型TTG亚类,形成于非常年轻和很热的洋壳俯冲,压力≤1 500~1 600 MPa,深度≤50~60 km,例如活动洋中脊俯冲的板片窗的边缘;(2)镁安山岩系列(MA)高压型TTG亚类,形成于比较年轻和较热的洋壳俯冲,压力≥1 500~1 600 MPa,深度≥50~60 km;(3)低镁(或非镁)安山岩系列(LMA)低压型TTG亚类,形成于洋内弧下地壳,压力≤1 500~1 600 MPa,深度≤50~60 km;(4)低镁(或非镁)安山岩系列(LMA)高压型TTG亚类,形成了大陆边缘弧山根带,压力≥1 500~1 600 MPa,深度≥50~60 km。对TTG岩类4个亚类的研究,并结合对无TTG形成的老的冷的俯冲带洋壳和冷的弧地壳以及幔楔有无岩浆产生等方面的研究,可以重建岩浆弧的壳幔结构和热结构,进而可为与洋俯冲有关的成矿作用提供地质背景。     

贺根山缝合带白音呼舒奥长花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及构造意义

本文以出露于贺根山缝合带梅劳特乌拉蛇绿岩北侧的白音呼舒奥长花岗岩体为研究对象,通过野外地质调查和岩石学、地球化学、锆石LA- ICP- MS U- Pb年代学研究,探讨其成因、构造环境及二连—贺根山洋俯冲消亡过程。岩石地球化学研究表明,白音呼舒岩体富硅（SiO2=66. 50%~73. 04%）、高铝（Al2O3=15. 11%~16. 75%）、富钠（Na2O=3. 50%~6. 16%）、低钾（K2O=1. 46%~2. 38%）,相对高锶（Sr=167. 0×10-6~441. 0×10-6）、低钇（Y=5. 30×10-6~9. 51×10-6）,富集Ba、Sr等大离子亲石元素和LREE,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素和HREE,无明显Eu异常。岩石学和岩石地球化学特征表明,白音呼舒侵入岩体属于英云闪长岩—奥长花岗岩—花岗闪长岩(Tonalite—Trondhjemite—Granodiorite,TTG)岩系,与高Si 高锶低钇中酸性岩（Adakite,埃达克岩）类似,形成于大洋俯冲带岛弧环境,为俯冲洋壳脱水熔融的产物。锆石LA- ICP- MS U- Pb测年表明,白音呼舒奥长花岗岩体的形成年龄为309. 2 ±1. 6 Ma,表明该岩体侵位于晚石炭世,反映了贺根山缝合带晚石炭世大洋俯冲带TTG岩浆作用事件。结合二连—贺根山缝合带石炭纪蛇绿岩、石炭纪—二叠纪岛弧型岩浆岩和中生代后造山A型岩浆岩的时空分布与演化关系,表明古亚洲洋二连—贺根山洋盆在晚石炭世并未关闭,而是处于大洋俯冲消减和陆壳增生过程中。     

南东帕米尔热斯卡木地区中新世高锶低钇花岗岩: 对新生代构造演化的制约

碰撞后岩浆作用是探索岩石圈物质组成、反演深部地球动力学过程的重要对象。近来,笔者等所在课题组在南东帕米尔热斯卡木地区新识别出一套新生代高锶低钇花岗岩。本文报道了该花岗岩的锆石U- Pb年龄、全岩主微量元素和Sr—Nd同位素及锆石Lu—Hf同位素组成。锆石LA- MC- ICPMS U- Pb定年显示,这些岩浆岩为中新世岩浆活动的产物（12. 0 ± 0. 3 Ma）。元素地球化学显示,样品具有高SiO2（72. 14% ~ 74. 35%）和K2O （3. 78% ~ 5. 25%）含量,低MgO（0. 13%~0. 50%）和Mg#（18 ~ 35）,高Sr（363×10-6 ~ 754×10-6）,低Y（3. 41×10-6 ~ 16. 4 ×10-6）和Yb（0. 327×10-6 ~ 0. 903×10-6）,从而高Sr/Y （27. 1 ~ 188）和(La/Yb)N比值（18. 9 ~ 210）,与典型Adakite地球化学特征一致。同位素方面,样品具有显著富集的锆石εHf(t)（-10. 1 ~ -5. 4）和全岩εNd(t)（-8. 33 ~ -6. 39）值。综合本文及前人研究成果,热斯卡木地区中新世高锶低钇花岗岩是加厚下地壳部分熔融的结果。欧亚大陆碰撞以来,区内地壳显著增厚、高原快速隆升。~ 12 Ma,由于增厚地壳局部岩石圈重力不稳发生垮塌,软流圈上涌使加厚古老下地壳发生部分熔融,形成该时期的高锶低钇花岗岩岩浆。     

二连—贺根山缝合带晚石炭世埃达克岩的发现及古亚洲洋洋内俯冲作用

内蒙古二连—贺根山缝合带额很傲包图英云闪长岩体,出露于西乌旗梅劳特乌拉SSZ型蛇绿岩带北侧.为了确定该岩体的岩石成因类型,探讨其构造环境及古亚洲洋俯冲消亡过程,对该岩体进行了岩石学、地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究.额很傲包图英云闪长岩高硅富铝,富钠贫钾,高锶低钇,富集Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素...     

中条山涑水杂岩中TTG片麻岩的锆石Hf同位素特征及其形成环境

中条山前寒武纪涑水杂岩主要由西姚和寨子英云闪长质-奥长花岗质-花岗闪长质(TTG)片麻岩、横岭关和北峪钙碱性花岗质岩石组成.SHRIMP锆石U-Pb年代学研究表明,西姚石英闪长质片麻岩207Pb/206Pb加权平均年龄为2536±8Ma,是新太古代的产物;西姚和寨子TTG片麻岩及横岭关和北峪钙碱性花岗质岩石岩浆锆石Hf同位素组成εHf(t)全为正值,且在t-εHf(t)图解上,落在2.6～3.1Ga地壳演化线范围内.北峪钙碱性花岗质岩石中三个继承锆石核的207Pb/206Pb加权平均年龄为2633±84Ma,其锆石εHf(t)值为-2.0～ 5.6.前寒武纪涞水杂岩中花岗质岩石的SHRIMP锆石U-Pb年代学和锆石Hf同位素特征揭示它们最可能形成于新太古代到古元古代,岩浆主要来源于约2650Ma初生地壳的部分熔融,并有更古老的地壳物质的加入.     

TTG岩系Nb-Ta-La分馏特征的地球化学模拟:对太古宙板块俯冲与大陆地壳生长机制的约束

TTG的Nb/Ta比值以及Nb、Ta相对于La(代表LILE)的亏损取决于部分熔融体系中金红石、角闪石作为残留相矿物存在与否.本研究采用金红石和低Mg#角闪石的微量元素分配系数模拟部分熔融过程中Nb-Ta-La的分馏.模拟结果表明:如果与TTG熔体平衡的残留相是不含金红石的石榴角闪岩,熔体Nb/Ta比值低于源岩但Ta含...     

铵含量和氮同位素对成岩成矿环境的示踪

在自然界中除氮气和硝酸根外，氮通常呈化合物铵离子存在，除部分有机质裂解生成的铵以游离吸附状存在于土壤、岩石及热水溶液中外，大部分深源和有机质裂解生成的铵，以固定铵的形式置换钾、钠、钙、铷和锶等存在于矿物中，在成岩成矿以及变质作用过程中，铵均可以进入矿物的晶格。铵替代钾、钠等的数量与岩石形成的环境有着密切关系，氮同位素分馏程度较大，在不同环境中分馏程度明显不同，δ^15N具有较大的分布范围，因此铵含量和氮同位素成为水-岩反应，岩浆来源和结晶，壳-幔相互作用过程和判别成矿物质来源的有效示踪剂之一。     

利津洼陷沙四上亚段深部砂岩的成岩环境演化

为研究利津洼陷沙四上亚段深部砂岩成岩环境,对岩心样品进行偏光、荧光、阴极发光显微镜和扫描电镜观察,辅以粘土矿物含量、元素含量测试.识别出酸性和碱性2种成岩环境,酸性环境以硅质沉淀、碳酸盐矿物溶解、长石溶解或蚀变为高岭石等现象组合为标志,碱性环境以碳酸盐矿物沉淀、长石次生加大、石英溶解等现象组合为标志.总体演化为:同生期,原始沉积流体造成碱性环境;早成岩期,未熟有机质演化形成短期的酸性环境,继承流体形成主体的碱性环境;中成岩A1期(埋深约2700～3200m),有机质成熟形成酸性环境;中成岩A2期(埋深约3200～4200m),深部断裂活动形成碱性环境;中成岩B期(埋深约4200～4400m),第二期充注油气的热演化形成酸性环境.     

稳定氧碳同位素在碳酸盐岩成岩环境研究中的应用

笔者对湖北宜昌寒武系、奥陶系和鄂尔多斯布１井寒武系、任３井奥陶系的大量样品测试和研究结果表明大气淡水成岩环境中的δ１８Ｏ、δ１３Ｃ值均向较高负值漂移；正常和咸化海水成岩环境中δ１８Ｏ、δ１３Ｃ值均向高正值漂移；较深埋藏成岩δ１８Ｏ值向高负值漂移.且与埋深成反比，而δ１３Ｃ值相对较稳定或向低正值漂移。     

Diagenetic Evolution and Formation Mechanisms of High-Quality Reservoirs under Multiple Diagenetic Environmental Constraints: An Example from the Paleogene Beach-Bar Sandstone Reservoirs in the Dongying Depression, Bohai Bay Basin

The diagenetic environment, diagenetic responses, diagenetic transformation model and formation mechanisms of high-quality reservoirs (beach-bar sandstones of the Paleogene fourth member) in the Dongying depression were studied through the analysis of fluid inclusions, thin section and burial evolution history. The diagenetic fluids of the beach-bar sandstone reservoirs evolved from early high salinity and weak alkalinity to low salinity and strong acidity, late high salinity and strong alkalinity and late low salinity and acidity, which were accompanied by two stages of oil and gas filling. The fluids at the margins of the sandbodies were continuously highly saline and strongly alkaline. The western (eastern) reservoirs experienced early open (closed), middle open, and late closed diagenetic environments during their burial history. The flow pattern was characterized by upwelling during the majority of the diagenesis (in the east, a non-circulating pattern transitioned into an upwelling current). Due to the evolution of the diagenetic fluids, the diagenetic sequence of the beach-bar reservoirs was as follows: early weak carbonate cementation; feldspar and carbonate cement dissolution and authigenic quartz cementation; late carbonate and anhydrite cementation, authigenic feldspar cementation, and late quartz dissolution; and late carbonate cementation, feldspar dissolution, and authigenic quartz cementation. The diagenetic strength during these stages varied or was absent altogether in different parts of the reservoirs. Due to the closeness of the diagenetic environment and the flow pattern of the diagenetic fluids, the diagenetic products are variably distributed in the sandstones interbedded with mudstones and in the fault blocks. The evolution of multiple alternating alkaline and acidic diagenetic environments controlled the distribution patterns of the reservoir diagenesis and reservoir space, and the reservoir quality index, RQI, increased gradually from the margins to the centers of the sandstones. The closeness of the diagenetic environment and the flow patterns of the diagenetic fluids controlled the differences in the reservoir properties among the fault blocks. With increasing distance from the oil-source faults, the RQI values in the west gradually decreased and in the east initially increased and then decreased.     

变质玄武岩体系相平衡及矿物 熔体微量元素分配：限定TTG/埃达克岩形成条件和大陆壳生长模型

埃达克质岩石是高Na、Al和Sr、低Y和HREE以及Nb、Ta亏损的钠质花岗质岩石,奥长花岗岩-英云闪长岩-花岗闪长岩(TTG)是早期(太古宙)大陆壳主要组分,成分与埃达克质岩石相似,这些成分独特的岩石总体上认为是俯冲洋壳、下地壳和拆沉的下地壳中变质玄武岩部分熔融的产物。文中综述我们近年来在变质玄武岩体系相平衡和矿物-熔体微量元素分配实验研究成果:相平衡实验和熔体微量元素特征研究表明,变质玄武岩部分熔融过程中金红石是导致TTG/埃达克岩浆Nb、Ta亏损的必要残留矿物,从而否定了前人“TTG由无金红石的角闪岩熔融产生”的观点;证实金红石仅仅在压力1.5GPa以上才能稳定存在,从而限定TTG/埃达克岩熔体必定产生在大约50km以上,表明TTG/埃达克岩是在相对较深的含金红石榴辉岩相条件下熔融产生的。矿物(石榴子石、角闪石,单斜辉石和金红石)-熔体微量元素分配系数测定和部分熔融模拟结果进一步限定俯冲洋壳和下地壳起源的TTG/埃达克岩浆由含金红石角闪榴辉岩熔融产生,而拆沉下地壳起源的埃达克岩浆的产生要求软流圈地幔高温,由无水或含有少量含水矿物的榴辉岩熔融产生。     

泥岩成岩矿物演化特征与成岩体系划分:以东营凹陷古近系为例

成岩过程中泥岩的成岩矿物会随成岩体系的改变而发生变化,因此有效地识别成岩矿物组合与划分成岩体系,对深刻 理解有机质生烃的差异性具有重要的意义。文章选取东营凹陷古近系不同层段埋深在1200~4500 m的泥岩,通过岩石薄片、 扫描电镜和X射线衍射等检测,有效地区分了外源输入的矿物（如石英）与成岩矿物（亮晶方解石和白云石）等显微特征的差 异,据此建立了定量估算泥岩中成岩转化的黏土矿物含量的方法：C陆源=（C/Q）沙一×Q样品和C成岩=CXRD-C陆源,其中C为黏土矿物含 量,Q为石英含量,更好地反映了泥岩成岩过程中黏土矿物的演化特征。在埋藏演化过程中泥岩中的成岩矿物和组合呈现出 两段性,3000 m以上黏土矿物和白云石的成岩转化较慢,形成了以伊蒙间层+高岭石的成岩矿物组合,推断其经历了酸性成岩 环境和开放成岩体系;3000 m以下黏土矿物和白云石的成岩转化过程加快,形成了以伊利石+绿泥石+白云石的成岩矿物组 合,推断其经历了碱性成岩环境和封闭成岩体系,充分展现了泥岩在深浅层成岩环境和体系的差异性。与前人研究东营凹陷 泥岩中由有机质生烃产生异常压力造成的开放/封闭体系界限基本吻合,表明泥岩中矿物埋藏演化经历的成岩体系与有机质 生烃形成的压力体系具有较好的响应关系,这对认识不同成岩体系下有机质的生烃过程和生烃机理的差异性具有重要的 意义。     

泥岩成岩矿物演化特征与成岩体系划分：以东营凹陷古近系为例

成岩过程中泥岩的成岩矿物会随成岩体系的改变而发生变化，因此有效地识别成岩矿物组合与划分成岩体系，对深刻 理解有机质生烃的差异性具有重要的意义。文章选取东营凹陷古近系不同层段埋深在1200~4500 m的泥岩，通过岩石薄片、 扫描电镜和X射线衍射等检测，有效地区分了外源输入的矿物（如石英）与成岩矿物（亮晶方解石和白云石）等显微特征的差 异，据此建立了定量估算泥岩中成岩转化的黏土矿物含量的方法：C陆源=（C/Q）沙一×Q样品和C成岩=CXRD-C陆源，其中C为黏土矿物含 量，Q为石英含量，更好地反映了泥岩成岩过程中黏土矿物的演化特征。在埋藏演化过程中泥岩中的成岩矿物和组合呈现出 两段性，3000 m以上黏土矿物和白云石的成岩转化较慢，形成了以伊蒙间层+高岭石的成岩矿物组合，推断其经历了酸性成岩 环境和开放成岩体系；3000 m以下黏土矿物和白云石的成岩转化过程加快，形成了以伊利石+绿泥石+白云石的成岩矿物组 合，推断其经历了碱性成岩环境和封闭成岩体系，充分展现了泥岩在深浅层成岩环境和体系的差异性。与前人研究东营凹陷 泥岩中由有机质生烃产生异常压力造成的开放/封闭体系界限基本吻合，表明泥岩中矿物埋藏演化经历的成岩体系与有机质 生烃形成的压力体系具有较好的响应关系，这对认识不同成岩体系下有机质的生烃过程和生烃机理的差异性具有重要的 意义。     

埃达克岩的特征、成因及构造意义

与多数弧岩浆岩具有玄武岩、安山岩、英安岩和流纹岩的岩石组合不同,有一种弧岩浆岩以英安岩及与其成分相当的深成岩为主,由于其独特的地球化学特征被定义为埃达克岩。埃达克岩的显著特征是高Al2O3、Sr、Sr/Y、La/Yb、Zr/Sm而低Y、Yb、Sc。根据熔浆-矿物平衡热力学,岩浆被认为起源于榴辉岩相条件下俯冲板片的部分熔融。这样的熔融条件一般认为要求年轻(<25Ma)而热(≈10℃/km)的水化玄武质洋壳岩石发生俯冲作用,并在大约75～90km深处发生脱水部分熔融形成埃达克岩岩浆。在岩浆弧岩石成因体系中,这样的熔融条件最可能出现在板块俯冲的初始阶段。因此,埃达克岩概念的提出与研究可能具有重要的构造意义。