北大巴山志留系滔河口组碱质斑状玄武岩的岩浆源区及形成环境——来自全岩和辉石斑晶地球化学的约束

北大巴山志留系滔河口组火山-沉积地层发育有粗粒玄武岩、细粒玄武岩、杏仁构造玄武岩和枕状玄武岩四种斑状玄武岩相。它们都属于碱性玄武岩,并具有相似的地球化学特征,富Ti、贫Si,富集大离子亲石元素(LILE,如Th、Rb、Ba)和LREE,轻重稀土分异明显。稀土和微量元素标准化配分型式具有与洋岛玄武岩(OIB)类似的特征。斑晶主要属于单斜辉石族中的次透辉石-透辉石,具有与全岩相似的微量和稀土元素配分形态,表明四种玄武岩相由同一岩浆源区形成。由单斜辉石-熔体平衡温压计计算获得的初始岩浆深度大于67.65km,表明岩浆源区来自地幔。岩浆在上升过程中在39.93～67.65km、14.52～20.46km、4.62～9.24km三个深度范围发生了储积结晶,最后喷出到地表分别形成粗粒玄武岩、细粒和枕状玄武岩、杏仁构造玄武岩。粗粒玄武岩中富含金云母表明岩浆源区遭受了富不相容元素流体的交代作用。玄武岩全岩、单斜辉石地球化学特征以及火山-沉积序列共同表明,滔河口组碱性玄武岩形成于大洋板内环境。     

北大巴山地区晚古生代滔河口组碎屑锆石年代学研究及对古生代岩浆事件的限定

长期以来,一直认为北大巴山地区仅分布着早古生代地层,实际并非如此。滔河口组主要为一套火山-沉积组合序列,保留相对完整的地层记录。本文运用LA-ICP-MS U-Pb方法,对由灰绿色砂岩和玄武岩组成的滔河口组同一采样位置的2件砂岩碎屑锆石进行U-Pb年龄测定,获得了52组U-Pb有效年龄,重新限定了滔河口组的形成时代,且为北大巴山地区早古生代构造演化提供了详细资料。获得的11个较年轻的锆石年龄表明,滔河口组形成不早于早泥盆世。碎屑锆石的谐和年龄表明,物源主要集中在407~434Ma侵入岩、粗面岩和玄武岩等。研究区的岩浆成因碎屑锆石年龄值表明,古生代时期发育3期岩浆作用,分别对应431~439Ma侵入岩、426.9Ma斑鸠关组粗面岩和414.3Ma滔河口组玄武岩。     

北大巴山与志留纪火山作用相关的碳酸盐岩沉积学特征及形成环境

生物碎屑灰岩、生物礁是造山带内最为常见的岩石类型之一,它们可以形成于多种构造环境。研究这些岩石组合的结构组成及生物赋存状态可为古地理恢复及造山带演化提供依据。分布于北大巴山地区与富TiO2碱性火山岩紧密相关的碳酸盐岩组合长期以来被认为是被动陆缘台地相组合。该套碳酸盐岩组合主要由生物礁、生物碎屑灰岩、砂屑灰岩、泥质灰岩、角砾灰岩共同构成。砂屑灰岩及生物灰岩中常伴随有薄层凝灰岩夹层;同时这些碳酸盐岩中富含不同比例的火山碎屑成分,发育粒序层理、平行层理、波纹斜层理和滑塌构造。生物碎屑灰岩通常与凝灰质砂岩、泥岩构成韵律层,火山质碎屑在类岩石中主要表现为粒径0.5~3 mm的棱角状—次棱角状玄武岩和凝灰岩碎屑,具有近源沉积特征;生物礁中通常出现1~2.5 cm棱角状—次棱角状玄武岩碎屑,且在生物礁之间的砂岩夹层中含有丰富的0.5~1 mm的次圆状玄武岩碎屑;砂屑灰岩中含有棱角状—次棱角状玄武岩和辉石两类碎屑,其中辉石碎屑粒径通常为1~2 mm,同时该类岩石中还含有丰富的黄铁矿,这些黄铁矿通常因其粒径变化而发育粒序结构特征。角砾状灰岩可分别由砂屑灰岩、生物礁及生物碎屑灰岩构成,也可由三者共同构成,玄武岩碎屑仅出现于角砾状生物礁灰岩中。这些碳酸盐岩中的生物化石具有曾经历过明显的搬运改造特征,其中生物碎屑灰岩和砂屑灰岩中的化石碎屑以次圆状为主,生物礁中的生物化石平行于砂岩夹层分布且发生不同程度的压扁和挤压变形,岩石中普遍发育滑塌沉积构造。这些特征共同表明,该套碳酸盐岩与下伏的碱性玄武岩形成密切相关,二者共同构成了与现代大洋中典型洋岛/海山相一致的结构特征,且这些碳酸盐岩多沿着下伏玄武岩的周边沉积,具有深水—斜坡环境的沉积组合,同时因其中所包含的生物化石经历了一定距离搬运作用而发生再沉积,进一步表明这些生物发育时代可能要略微早于该套火山—沉积组合的形成时代。     

六安小华山周公山组火山碎屑岩的发现及其意义

安徽六安小华山周公山组红色砂岩中发现沉积火山碎屑岩,其岩性为安山质凝灰角砾岩及沉凝灰岩或凝灰质砂岩。砾石 (岩屑 )形态各异,少数呈火焰状及不规则薄板状,为爆发时产物。火山岩岩屑新鲜,镜下观察其岩貌学特征酷似蚀源区晚侏罗世毛坦厂组火山岩,故推测周公山组具穿时性,时代跨毛坦厂期—黑石渡期,主体相当于黑石渡期。与黑石渡组为同期异相产物,属于早白垩世沉积。     

松辽盆地东缘下白垩统营城组二段火山碎屑岩的发育特征

通过精细的野外剖面测量,发现松辽盆地东缘营城组二段中发育熔岩、凝灰岩和凝灰质砂岩。凝灰岩包括熔结凝灰岩、岩屑晶屑凝灰岩、灰球泥粒凝灰岩和角砾凝灰岩。这表明作为火山活动间歇期的营城组二段沉积期依然存在一定规模的火山活动,其沉积作用具有独特的火山和沉积双重控制的特点,区别于正常的沉积作用。营城组二段是一套介于火山岩和陆源碎屑岩之间的过渡岩性,物源既有来自同期火山喷发,也有来自营城组一段和营城组下段以及更老的地层的风化剥蚀。由于存在火山物质和陆源剥蚀物质的双重物源及存在火山物质堆积和沉积作用的双重机理,这套岩石在类型上具有特殊性。存在特殊的火山-沉积作用类型,主要为冲积平原上热碎屑流河道沉积、冲积平原泛滥盆地上热基浪沉积、冲积平原泛滥盆地上空落火山灰云沉积。     

拉布达林盆地上库力组火山碎屑岩成岩作用特征

通过薄片、铸体薄片及扫描电镜等技术手段,确定了拉布达林盆地上库力组岩石类型、成岩作用类型和孔隙类型.岩石类型主要包括火山角砾岩、熔结凝灰岩、晶屑-岩屑凝灰岩、玻屑凝灰岩、多屑凝灰岩和沉凝灰岩等.成岩作用类型有压实作用、蚀变作用、脱玻化作用、自生作用、溶解溶蚀作用和胶结作用等.拉布达林盆地上库力组火山碎屑岩所处的成岩阶段主要为早成岩阶段B期及中成岩阶段A期.孔隙类型主要为剩余粒间孔、填隙物内孔和溶蚀孔等,区内火山碎屑岩为中低孔特低渗型储层.机械压实作用和自生铁白云石及自生高岭石沉淀作用降低了储层物性,而绿泥石包壳和微晶石英包壳的胶结自生作用以及溶蚀溶解作用改善了储层物性.     

火山碎屑密度流沉积机制研究——以松辽盆地东南隆起区九台地区白垩系营城组火山碎屑岩为例

火山碎屑密度流是一种危险的火山活动现象,也是一种重要的盆地物源供给方式,对其沉积机制的研究具有灾害预防和油气勘探的双重意义。松辽盆地东南隆起区九台营城煤矿地区白垩系营城组古火山机构保存良好,发育有典型的火山碎屑密度流沉积物。本文在精细刻画火山碎屑岩的岩石结构、沉积构造的基础上,运用薄片观察和沉积物粒度统计的方法,从物质来源、搬运机制和就位方式角度系统地分析了火山碎屑密度流的整个沉积过程,并结合国内外火山学、沉积学的研究进展探讨了不同浓度火山碎屑密度流的沉积机制。研究区内的火山碎屑密度流沉积物可以划分为五种微相:①块状熔结角砾凝灰岩微相;②无序含集块凝灰角砾岩微相;③逆粒序或双粒序角砾凝灰岩微相;④正粒序角砾凝灰岩微相;⑤韵律层理凝灰岩微相。第一种微相具有熔结结构,可能形成于高挥发分岩浆喷发柱的垮塌,火山碎屑密度流的就位温度较高;后四种微相具有正常火山碎屑岩结构,可能形成于火山口的侧向爆炸,火山碎屑密度流的就位温度中等。沉积块状熔结角砾凝灰岩微相的火山碎屑密度流具有黏性碎屑流的流体特征,沉积物整体冻结就位;沉积无序含集块凝灰角砾岩微相和逆粒序或双粒序角砾凝灰岩微相的火山碎屑密度流具有颗粒流的流体特征,沉积物整体冻结就位;沉积正粒序角砾凝灰岩微相和韵律层理凝灰岩微相的火山碎屑密度流具有湍流的流体特征,沉积物连续加积就位。火山碎屑密度流的颗粒浓度是一个连续变量,但流体性质可能会发生突变,稀释的火山碎屑密度流的沉积机制符合下部流动边界模型,稠密的火山碎屑密度流的沉积机制符合层流(碎屑流或颗粒流)模型。     

华北地台本溪组,太原组火山事件沉积特征及时空分布规律

作者对华北地台24个煤田及煤矿区进行了详细的研究,在本溪组及太原组中共发现6期12次火山事件层。这些火山事件沉积遍及全区,主要为凝灰岩、沉凝灰岩及凝灰质沉积岩,它们在时空分布上有一定规律。火山碎屑可能来自华北地台以北及以南若干不同的火山源,而岩浆可能来自下地壳。      

变质火山岩、火山碎屑岩的绿片岩相成岩格子和成岩格子的若干特征

变质火山岩、火山碎屑岩的绿片岩相成岩格子可用阳起石—黑云母—方解石—绿泥石—绿帘石—白云母六相三元系和钠长石—阳起石—黑云母—方解石—绿泥石—绿帘石六相三元系成岩格子来表示,石英往往为过剩组分。在只讨论两个强度相同的变量前提下,每个六相三元系的成岩格子都只可能有一对成对的成岩格子,且这对成岩格子的非封闭双变区的分区相同、分区之间的边界斜率相同、相应的单变线的排列顺序也相同,因此,六相三元系的每个成岩格子中的不变点数、单变线数、和双变区数之间的关系可用数学式来表示。     

库伦地区早白垩世义县组(K_1y)火山碎屑流相堆积物特征及火山喷发类型

库伦地区早白垩世义县组火山岩广泛分布 ,经 1∶ 5万区域地质填图及剖面详细研究 ,将义县组上段 ( K1 y2 )火山碎屑流相堆积物自下而上划分为三个亚相 ,即地涌流堆积亚相、碎屑流堆积亚相、灰云浪堆积亚相 ;在横向上据堆积物特点及其距火口远近程度划分出近源亚相、中源亚相和远源亚相。在此基础上 ,探讨了火山喷发类型——为普林尼型喷发柱式爆发     

Facies Architecture Model of the Shimentan Formation Pyroclastic Rocks in the Block‐T Units,Xihu Sag,East China Sea Basin,and its Exploration Significance

A gas field consisting of volcanic reservoir rocks was discovered in the block-T units of the Xihu Sag, East China Sea Basin. The lithology of the volcanic rocks is dominated by tuff and reworked tuff. The lithofacies are dominated by base surge deposits of explosive facies. As the architecture model of volcanic facies is still uncertain, it has restricted the exploration and development of mineral resources in this area. Using core and cuttings data, the lithology, lithofacies, geochemistry as well as grain size characteristics of volcanic rocks were analyzed. Based on these analyses, the volcanic rocks in the well section are divided into three eruptive stages. The transport direction of each volcanic eruption is analyzed using crystal fragment size analysis. The facies architecture of the block-T units was established based on the reconstruction results of paleo-geomorphology. The results show that the drilling reveals proximal facies (PF) and distal facies (DF) of the volcanic edifices. However, the crater-near crater facies (CNCF) are not revealed. Compared with the reservoirs of the Songliao Basin, it is shown that the volcanic rocks in the Xihu Sag have good exploration potential; a favorable target area is the CNCF near the contemporaneous fault.     

塔河地区志留系柯坪塔格组下段沉积相研究

志留系柯坪塔格组作为塔河碎屑岩领域勘探的重点层系之一,随着立体勘探的实施,展现出了良好的勘探前景,但一些沉积相认识上的瓶颈制约着该层系勘探的深入和井位的部署。文章以沉积学、地球物理和地球化学方法为指导,综合利用岩芯、测井和地震资料,并结合粒度、微量元素及重矿物分析,明确了志留系柯坪塔格组下段的沉积相类型及物源方向。研究认为,柯下段主要发育河流相、潮坪相以及浅海陆棚相沉积。其中,下亚段发育河道及潮上-潮间带泥坪沉积,中亚段发育浅海陆棚相沉积,上亚段则发育潮间坪的砂坪-混合坪沉积;柯坪塔格组下段的母岩主要来自于北西方向前寒武系的岩浆岩和变质岩。     

陕甘宁盆地下奥陶统马家沟组层序沉积有机相特征及其烃源岩分布

沉积有机相是具有相似沉积环境、生物组合、成岩环境、氧化-还原条件以及相近有机质特征的地层单元,其分布受沉积盆地中层序地层格架所控制。因此,层序沉积有机相分析可成为确定和预测烃源岩分布的一种有效工具。本文采用层序地层分析与沉积有机相分析相结合的方法,将陕甘宁盆地下奥陶统马家沟组划分为三个层序,并探讨了每个层序中沉积有机相的分布特征。研究表明,沉积有机相在层序地层格架中的分布呈显出一定的规律性,在盆地西部及南部的较深水层序中,沉积有利相类型主要为开阔台地C相,在垂向上变化不大,有机碳含量为 0.0 8%～ 0.1 8%。在盆地中部浅水层序中,海侵体系域的沉积有机相类型主要为开阔台地C相及局限台地D相,有机碳含量为 0.1 2 %～ 0.2 5 %,而高位体系域的沉积有机相类型主要为局限台地D相和蒸发台地E相,有机碳含量为 0.1 7%～ 0.49%,反映出盆地中部浅水层序中的高位体系域是烃源岩分布的最有利地带。     

燕山地区中元古代高于庄组非叠层石碳酸盐岩序列的沉积特征及其重要意义

在燕山地区中元古代高于庄组一套厚度千余米的碳酸盐沉积序列中,第三段组成一个特别的非叠层石碳酸盐岩序列。两个剖面(天津蓟县剖面和北京延庆千沟剖面）的详尽观察与研究结果表明：高于庄组第三段的非叠层石碳酸盐岩沉积序列以灰岩序列为特征,厚度为300 m至600 m不等,在蓟县剖面发育有存在成因争论的臼齿状构造,在延庆千沟剖面发育奇形怪状的席底构造。该非叠层石碳酸盐岩沉积序列表明,在前寒武纪除了3次叠层石衰减事件(分别发生在2 000 Ma、1 000 Ma和675 Ma）外,在1 450 Ma左右还可能发生过一次叠层石衰减事件。再者,高于庄组第三段构成的非叠层石碳酸盐岩沉积序列,可以大致与北美地区的Belt超群中的Helena组非叠层石碳酸盐岩沉积序列相对比,从而表明了1 450 Ma左右的叠层石衰减事件因具有全球性而有重要意义。在漫长的前寒武纪,臼齿状构造常常集中发育在叠层石衰减事件之后,因此,尽管这两种沉积构造的成因还不完全清楚却成为了解前寒武纪世界的重要线索。1 450 Ma左右的叠层石衰减事件,正好处于叠层石发育的黄金时段(2 800 Ma至1 000 Ma）,对该次事件的识别,有助于正确认识漫长而复杂多变的前寒武纪碳酸盐世界。     

早白垩世义县盆地义县组顶部金刚山层沉积相及其古环境意义

辽西义县盆地内近东西走向的马神庙—刀把地—三百垄—金刚山一带为义县组标准地层剖面出露地,义县组建阶标准地层剖面枣茨山金刚山层为一套古湖盆相沉积组合。野外详细的沉积学和地层学研究将金刚山层自下而上划分为湖缘碎屑浊流相、浅水湖坪相和半深湖相3个沉积亚相。金刚山层下部湖缘碎屑浊流相包括3个粗—细粒序递变沉积韵律。粗粒岩石单元为灰绿色含长石岩屑凝灰质砂砾岩、杂色砾岩、灰白色含砾凝灰岩;细粒岩石单元由灰白色含砾凝灰岩、灰绿色致密凝灰岩、质纯膨润土组成。韵律沉积底部粗粒岩石单元为浊流头部沉积产物,其中常形成弥散式正粒序递变层理,细粒岩石单元为浊流体部、尾部逐渐稀释的沉积结果,其中常发育水平层理。中部浅水湖     

Devonian alkaline magmatism in South Qinling,China: evidence from the Taohekou Formation,Northern Daba Mountain

The Langao area in South Qinling consists of a poorly dated sequence of volcano-sedimentary units (Taohekou Formation). This study focuses on volcanic edifice of Taohekou Formation. Detailed field mapping, section facies analysis, geochemistry, and Ar–Ar geochronology is presented here to develop a more accurate understanding of the tectonic evolution of the Qinling Orogen. Detailed field mapping and section facies analysis reveals the presence of a seamount volcanic edifice in western Xiaozhen area. Ar–Ar dating of alkaline basalts in the sequence indicates an Early Devonian magmatic age. Whole rock geochemistry of these alkaline basalts indicates that both potassic and sodic basalts were erupted respectively in the eastern and western areas. Both types of samples are typically characterized by high concentrations of TiO₂, Nb, Ta, and Zr. Ocean-island basalt (OIB)-like rare earth element distribution patterns, trace element spider diagrams, and similar Sr and Nd isotopic compositions (i.e. relatively low Sr and moderate Nd isotopic ratios) likely indicate that the samples were comagmatic but have experienced varying degrees of fractional crystallization. In addition, the samples appear to have all originated from the asthenospheric mantle and undergone mantle metasomatism, ultimately resulting in an OIB-type provenance. Most importantly, in combination with its regional tectonic evolution, the Taohekou Formation is constrained to a seamount environment. This formation does not represent a plume but, rather, an extensional fracture zone related to subduction. Thus, this geologic interpretation generates pivotal evidence for accurately investigating the properties and temporal constraints of the Mianlue oceanic basin.     

松辽盆地东南隆起区下白垩统营城组三段火山岩岩性、岩相序列

通过大比例尺野外岩性岩相填图、掌子面二维岩性岩相描述和详细岩矿鉴定,研究营城组三段内幕。本区营三段自下而上岩性序列表现为2个中基性到中酸性的火山岩旋回：①下部为石英安山岩、安山岩、安山质集块熔岩、安山质集块岩、安山质角砾岩和安山质角砾凝灰岩,向上过渡为砂质凝灰岩和英安质凝灰熔岩;②上部为玄武安山岩和玄武质集块熔岩,向上过渡为英安岩、珍珠岩、英安岩、英安质凝灰熔岩、英安质沉凝灰岩和英安岩。旋回①岩相纵向序列：溢流相下部亚相、火山通道相火山颈亚相、爆发相空落亚相、火山沉积相再搬运亚相、爆发相热碎屑流亚相。旋回②岩相纵向序列：溢流相上部亚相和下部亚相、火山通道相火山颈亚相、溢流相下部亚相、侵出相内带亚相、溢流相下部亚相、爆发相热碎屑流亚相、火山沉积相再搬运亚相、溢流相下部亚相。营三段火山岩发育于松辽盆地断陷末期,是盆地断陷转为坳陷过程的重要岩石记录。     

山西左云地区下白垩统左云组沉积相及其古气候意义

最近,山西左云地区下白垩统左云组中发现了保存完好的剑龙化石,笔者对左云组的沉积相、剑龙的埋藏环境及当时的古气候和进行了分析。系统的沉积学研究表明,左云组为一套典型的洪积扇沉积,是由泥石流和暂时性水流作用交替发育而形成的产物。根据岩性特征和剖面结构,可将左云组划分为扇根、扇中、扇缘及扇间四个亚相,剖面上可进一步识别出泥石流沉积、主槽—河道、漫洪—漫流带、辫流线四个微相。结合孢粉及古生物数据分析,早白垩世晚期,左云地区总体为亚热带沙漠边缘干旱环境,但仍体现出干旱和潮湿的无规律变化,突发的季节性暴雨或特大暴雨(千年一次)的出现,形成特大洪峰,短时间内形成巨厚的洪积扇砾岩—泥岩。剑龙埋藏环境为扇根—扇中部位漫洪—漫流带,是特大洪水期溢出主槽而于山前形成的"片汜沉积",剑龙陷于厚层泥质中而被埋藏保存下来。     

浅议豫北地区粘土矿沉积相区的划分及相特征

豫北粘土矿集中分布于沁阳-焦作一带,在东段因受断层破坏,矿层呈长条状分布;西段受沟谷切割,矿层在山顶成为孤立的残留体。矿体形态、产状主要取决于基底碳酸盐古岩溶地形。根据岩相地理环境的差异和矿床特征,豫北地区由南到北划分为两个矿石-岩石相带,根据岩石组合,沉积构造、生物化石、微量元素等特征,将区内中石炭的沉积由北至南依次划分为滨-浅海相、滨海相两个相区,以此探讨该区粘土矿的成因。