内蒙古林西地区林西组地质时代及沉积环境

根据1∶5万和1∶25万区域地质调查和全国立典性剖面调查成果,将林西组划分为5个岩性段,原林西组六段划分为老龙头组,并揭示出林西组官地剖面的地层褶皱重复多次,而非前人的单斜地层序列。根据古植物、双壳类和孢粉等生物地层确定林西组地质时代为晚二叠世,老龙头组地质时代为早三叠世早期。基于古生物、沉积构造、碳酸盐岩微相及碳氧同位素分析等多方面证据确定出林西地区林西组和老龙头组为陆相河湖沉积,其沉积演化序列为河流→浅湖→深湖→浅滨湖,与天山-兴蒙地区二叠纪主要的陆相盆地沉积演化序列一致。     

内蒙古林西地区晚二叠世-早三叠世孢粉组合及三叠系的发现

内蒙古林西县官地剖面二叠系林西组第五段灰色、深灰色板岩中发现了大量孢粉化石,经鉴定计有54属90种,以蕨类植物孢子和裸子植物花粉为主,见有较多晚二叠世的常见分子,根据其与邻区的孢粉生物地层对比,确定林西组第五段时代为晚二叠世晚期.该剖面林西组第六段中发现有孢粉化石9属9种,其孢粉组成成分呈现出早三叠世孢粉组合特征,其时代应为早三叠世.由于林西组第六段岩性特征也发生变化,出现了紫灰色的粉砂质板岩夹层,且见有少量火山角砾.与下伏典型的林西组在岩性上有较大的差别,而与区域上下三叠统老龙头组相似.综合岩性特征、古生物化石特征、古气候特征及与邻区对比,将原划为林西组第六段的地层改划为下三叠统老龙头组.三叠系/二叠系界线划在林西组第五段与老龙头组之间.      

内蒙古扎鲁特地区上二叠统林西组古盐度分析

通过对扎鲁特地区陶海营子剖面和鲁D2井泥岩样品中微量、常量元素和黏土矿物的测定,利用Adams和Couch古盐度计算公式及Walker相当硼判定法、锶钡比值法、硼镓比值法、生物标记化合物等方法,综合分析了扎鲁特地区林西组沉积时水体的古盐度特征.结果表明,鲁D2井林西组沉积时为半咸水环境,陶海营子剖面林西组则为淡水环境,扎鲁特地区林西组沉积时期水体环境有一个逐渐淡化的过程,下部为半咸水的湖泊环境,上部逐渐演化为淡水湖泊环境.半咸化的湖水环境为林西组巨厚层烃源岩的发育提供了有利条件.     

内蒙古阿鲁科尔沁旗陶海营子地区林西组沉积环境

阿鲁科尔沁旗陶海营子地区是上二叠统林西组发育较好的典型地区之一.林西组岩性为一套以黑、灰黑、灰绿色调为主的砂板岩组合,上部含丰富的非海相生物化石.应用地球化学方法,对陶海营子剖面和鲁D2井上二叠统林西组泥岩样品进行常量、微量元素分析,发现林西组整体具有高硅、铝、钙,低磷、锰的特点.并结合化石组合特征和保存状态,对林西组沉积环境进行探讨.认为该地区林西组形成于咸水-淡水的沉积环境,水体环境有一个逐渐淡化的过程.底部为海陆交互相沉积环境,上部为陆相淡水湖泊沉积环境.     

内蒙古扎鲁特盆地深部林西组发育特征 ——来自大地电磁探测的依据

为了进一步了解扎鲁特盆地晚古生界林西组的空间发育状况,评价林西组的油气资源前景,在扎鲁特盆地部署完成了多条大地电磁测深(MT)剖面和音频大地电磁测深(AMT)剖面.根据大地电磁测深结果分析了扎鲁特盆地林西组的残留厚度、埋藏深度及平面展布状况,表明扎鲁特盆地深部林西组十分发育.依据其残留厚度可进一步划分为“三坳两隆”5个次级分区,即:北部坳陷区、中部隆起区、中部坳陷区、南部隆起区和南部坳陷区.林西组在3个坳陷区的发育规模较大,中部坳陷区的面积最大.超过300km2.坳陷区内残留厚度普遍超过1000m,底界埋深平均超过1200m,并被早中生界地层所覆盖.结合其它资料综合分析认为,扎鲁特盆地林西组具有寻找页岩气等非常规油气资源的潜力.     

内蒙古东部的上二叠统林西组

在１／５万区调的基础上,对内蒙古东部晚二叠世林西盆地进行了详细研究,重新厘定了林西组含义,将其划分为六个非正式岩性段,并分别从岩石地层、生物地层及沉积环境等方面作了论述。阐述了林西盆地从生成、发展到消亡的演化历史     

内蒙古林西地区晚二叠世林西组碎屑岩成岩作用及其对储层物性的影响

通过薄片鉴定、扫描电镜以及岩石物性分析等方法,对内蒙古林西地区晚二叠世林西组碎屑岩成岩作用及其对储层物性的影响进行了系统研究,结果表明该地区林西组地层碎屑岩成岩作用主要为压实作用、胶结作用、交代作用及溶蚀作用。砂岩胶结物主要为黏土矿物、硅质矿物及碳酸盐矿物3种,其中黏土胶结物出现最多,以伊利石为主,绿泥石次之;碳酸盐胶结物以方解石为主;硅质胶结主要表现为石英次生加大和自生微晶石英。有机质镜质体反射率(Ro)、泥岩伊利石/蒙皂石(I/S)中的S(%)含量、石英次生加大级别、颗粒接触类型、伊利石结晶度等多项数据指标显示林西地区林西组碎屑岩处于晚成岩阶段。储层物性与成岩作用密切相关,压实作用、胶结作用使储层孔隙度和渗透率降低;溶蚀作用使储层孔隙度提高。     

中国大兴安岭中段二叠系林西组发现海相核形石

正1研究目的(Objective)内蒙古大兴安岭地区二叠系林西组一直以来存在比较大的争议,问题的实质是林西组的沉积环境,即海陆相之争。从最早的林西地区的官地—翟家沟建组剖面到现在整个东北地区区调工作对林西组的重新厘定,各种理论、学说层出不穷。2017年,笔者在大兴安岭乌兰浩特地区进行1:5万区域     

内蒙古东北部上二叠统林西组暗色泥岩有机地球化学特征及其意义

对内蒙古东北部地区进行野外地质勘查、典型剖面实测、样品采集及实验分析,确定上二叠统林西组为暗色泥岩发育的重要层位。应用有机岩石学与有机地球化学分析方法对林西组暗色泥岩进行研究显示,林西组暗色泥岩有机碳含量为0. 45% ～ 3. 55%,平均值为1. 09%; 有机质类型以Ⅱ1 － Ⅱ2 为主; 82%样品镜质体反射率介于2. 0% ～ 44. 0%,处于高--过成熟演化阶段。林西组暗色泥岩有机质丰度高、厚度大、分布范围广,是内蒙古东北部地区潜在烃源岩层位,具有较好的生气潜力。     

内蒙古扎鲁特盆地上二叠统林西组烃源岩有机地球化学特征

扎鲁特盆地上二叠统林西组发育一套分布范围广、厚度大的泥岩,是潜在的烃源岩层系.采用有机质丰度、类型、来源和成熟度指标对盆地发育的林西组露头样品进行了分析.测试结果显示:林西组泥岩有机质丰度中等—较好,属于中等烃源岩;有机质类型均为Ⅲ型;有机质最大热解温度T max在363⁵81℃之间,镜质组反射率(Ro)分布在1.38%581℃之间,镜质组反射率(Ro)分布在1.38%².8%,均值为2.01%,二者表明林西组泥岩处于高成熟到过成熟阶段.研究表明:林西组泥岩为较好烃源岩,具有一定的生气潜力.     

松辽盆地北部上二叠统林西组地球化学特征及地质意义

为探讨松辽盆地北部林西组地球化学特征、沉积环境及构造背景,对该区黑富地1井所钻遇的上二叠统林西组暗色泥质板岩进行主量元素、微量元素和稀土元素测试分析,结果表明：样品主量元素平均质量分数SiO₂为65.05%、Al₂O₃为17.23%、CaO为2.58%、Na₂O为2.84%、K₂O为3.29%,K₂O/Na₂O值为0.20~3.48,A1₂O₃/（CaO+Na₂O）值为0.41~8.01;稀土元素w（∑REE）值介于80.68×10^-6~215.59×10^-6之间,平均值为173.41×10^-6,δEu值介于0.61~0.88之间,平均值为0.70,表现为Eu的负异常,δCe值介于0.91×10^-6~1.01×10^-6之间,为微弱的Ce负异常,LREE富集,HREE亏损;微量元素以亏损Nb、Ta、Sr,相对富集Rb、Ba、La、Ce、Pb、Nd、Sm为特征。样品元素分析和物源w（TiO₂）-w（Ni）、La/Th-w（Hf）等判别图解表明,林西组沉积物源具有多样性,主要来源于上地壳长英质物源,还有少量来自中、基性岩火成岩物源区。样品微量元素标准化蛛网图,稀土元素球粒陨石标准化配分模式图,K₂O/Na₂O-w（SiO₂）、Th-Co-Zr/10、F₂-F₁构造背景判别图及地球化学参数对比结果表明,松辽盆地北部林西组物源构造背景主要为活动大陆边缘和大陆岛弧,可能形成于靠近大陆岛弧的活动大陆边缘构造背景。林西组应形成于海陆过渡相到陆相环境,水体由半咸水逐渐转变为淡水。     

东昆仑祁漫塔格鸭子沟地区花岗岩类岩石年代学、地球化学及地质意义

为加深对东昆仑区域构造演化和成矿规律的认识,选取祁漫塔格鸭子沟地区花岗岩类岩石开展岩相学、年代学和岩石地球化学研究,探讨其岩石成因、构造背景及与铅锌矿成矿的关系。结果表明,黑云石英二长闪长岩的SIMS锆石U-Pb年龄为(415.5±2.6) Ma,属早泥盆世早期。正长岩、二长花岗岩和石英二长岩与闪长岩相比,具有硅、钾、全碱含量高,低钙、镁、全铁和钛,铝含量相当,闪长岩K₂O含量小于Na₂O,其他岩石K₂O含量大于Na₂O的特点。岩石为准铝质-弱过铝质岩石,既有亚碱性系列也有碱性系列。∑REE平均为305×10 ^-6;δEu为0.26~1.03,平均为0.61,多数岩石具有Eu负异常;稀土元素球粒陨石标准化配分模式图上呈轻稀土元素富集的右倾型曲线,轻、重稀土发生了分馏作用;岩体明显富集大离子亲石元素Cs、Rb、K,活泼的不相容元素U、Th,轻稀土元素和Pb;相对亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、P和Ti,大离子亲石元素Ba和Sr。鸭子沟花岗岩类岩石为以幔源分异为主、少量壳源物质加入的壳幔混合成因,应该是加里东造山期后陆缘裂陷幔源物质上侵形成的岩浆岩。结合区域构造特征和地质背景,推测该岩体形成于后碰撞陆内伸展阶段,并与区域铅锌矿成矿密切相关;在今后的矿产勘查中应重视华力西早期花岗岩类岩石。     

黑龙江滨东地区唐家屯组火山岩时代的U-Pb年代学证据

黑龙江省滨东地区广泛发育唐家屯组火山岩,其以强片理化酸性、中酸性火山岩为主,夹少量中性火山岩及片理化变质的正常沉积岩.唐家屯组火山岩SiO₂含量为61.50%~68.96%,TiO₂、Fe₂O₃、MgO和CaO的含量分别为0.61%~0.88%、1.21%~4.24%、0.30%~2.08%和0.77%~4.57%.Mg^#为4~25,Al₂O₃=15.12%~16.99%,K₂O=2.68%~5.2%,Na₂O/K₂O=0.94~2.18,Na₂O+K₂O=7.05%~9.99%,较富碱.稀土元素总量（∑REE）为140.81×10^-6~276.36×10^-6,LREE/HREE比值为7.72~9.70,明显富轻稀土元素,贫重稀土元素.δEu=0.77~1.03,具有负异常-弱的正异常,稀土元素配分曲线为右倾性.微量元素总体上富集大离子亲石元素（LILE）Zr、Ba,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素和Sr、P,具有双峰式火山岩的特点.该火山岩LA-ICP-MS U-Pb定年的结果显示,其加权平均年龄分别为300±1 Ma,形成时代为晚石炭世,其形成于引张环境.     

北羌塘三叠系康鲁组沉积岩地球化学特征及其物源区和构造背景分析

沉积盆地中碎屑沉积岩的地球化学特征主要受物源区的制约。对北羌塘盆地三叠系康鲁组碎屑沉积岩进行全岩测试,分析表明,样品的成分变异指数(ICV)和化学蚀变指数(CIA)变化不大,反映其源区物质较新鲜,成熟度相对较低,化学风化作用较弱-中等。岩石SiO₂含量普遍较高,TFe₂O₃+MgO含量相对较高,但K₂O/Na₂O比值变化较大。微量元素标准化蛛网图与后太古代页岩和上地壳相似,且REE配分模式图显示富集LREE,δEu明显负异常以及δCe呈弱负异常。此外,Th/U、La/Sc、Th/Sc、Ba/Sr等微量元素比值以及TiO₂-Ni、La/Th-Hf、Co/Th-La/Sc和Th/Sc-La/Sc判别图表明沉积物物源具有浅源、长英质的特征。沉积岩的SiO₂-K₂O/Na₂O、La-Th、La/Y-Sc/Cr双变量图解和La-Th-Sc、Th-Sc-Zr/10、Th-Co-Zr/10三变量图解,以及Th/U、Rb/Sr等比值特征表明北羌塘三叠系康鲁组沉积砂岩的物源区构造背景以大陆岛弧为主,兼有大洋岛弧和被动大陆边缘构造背景特征。     

Boundary lines within petrologic diagrams which use oxides of major and minor elements

Use of some petrologic diagrams applied to analyses of volcanic rocks is unnecessarily difficult due to lack of data for construction of discriminant lines between rock series. Coordinates are provided for sufficient points to enable accurate plotting of the boundary lines within seven diagrams, viz.: (1) TAS - total alkalies (Na₂O+K₂O) vs. SiO₂; (2) K₂O vs. SiO₂; (3) AFM; (4) Jensen; (5) KTP - K₂O---TiO₂---P₂O₅; (6) FMS - (FeO^*/MgO) vs. SiO₂; and (7) TAKTIP - K₂O/(Na₂O+K₂O) vs. TiO₂/P₂O₅. Different versions of these boundaries are collated to indicate their variable position, and it is demonstrated that inter-laboratory analytical precision suffices to account for almost all of their spread on the TAS and K₂O vs. SiO₂ diagrams.     

内蒙古阿拉善地块北缘查干敖包一带二长花岗岩锆石定年、地球化学特征及其构造意义

查干敖包二长花岗岩位于阿拉善左旗诺尔公苏木查干敖包一带.该岩体是阿拉善地块北缘诺尔公—狼山构造带诺尔公大型复式岩基的主要组成部分.通过LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,确定其形成年龄为(278±1)Ma,属早二叠世晚期.二长花岗岩SiO2含量为72.88％ ～ 75.44％,全碱(K2O+ Na2O)含量平均为...     

川西地区热达门石英闪长岩锆石U-Pb年龄和岩石地球化学特征:岩石成因与构造意义

川西地区热达门石英闪长岩体位于松潘-甘孜造山带北东侧。岩体的LA-ICP MS锆石U-Pb年龄为(206.4±1.4)Ma,侵位于晚三叠世。岩石Si O2含量为50.62%~56.66%,K2O/Na2O为0.32~1.20。铝饱和指数介于0.59~0.86之间,里特曼指数(σ)介于0.40~1.20之间,属于亚碱性准铝质系列岩石。岩体稀土总量∑REE介于81.45×10-6~222.39×10-6,LREE/HREE介于5.38~10.45之间,(La/Yb)N范围为5.98~12.99,δEu为0.66~1.01,δCe为0.81~0.93。岩石地球化学特征显示热达门岩石英闪长岩是在碰撞造山环境下,由岩浆上涌诱发下地壳物质部分熔融而形成的I型花岗岩。     

安徽金寨三仙山地区梅山群碎屑岩成分及其对物源区构造属性和地层时代的意义

安徽金寨三仙山地区位于大别山北缘,该地梅山群主要为一套轻微变质的碎屑岩系。砂岩碎屑组分统计表明,砂岩类型主要为岩屑石英砂岩、岩屑石英杂砂岩,石英、长石、岩屑的平均含量为87.21%、1.67%、9.64%,杂基含量为15%,石英几乎全为单晶石英（95.79%）,长石以斜长石为主,岩屑主要为沉积岩屑（75.49%）,其次为变质岩屑（24.51%）。碎屑岩地球化学元素平均含量为：SiO₂（75.99%）,Al₂O₃（11.96%）,MgO（0.72%）,CaO（0.10%）,Fe₂O₃（4.02%）,K₂O（1.70%）,Na₂O（0.26%）。ΣREE=170.49×10^-6（74.49×10^-6～309.42×10^-6）,LREE/HREE=11.16（7.89～14.26）,轻稀土略有富集,δEu=0.72（0.59～0.90）,La/Yb=22.08（13.01～31.18）,（La/Yb）_N=14.89（8.77～21.02）,δCe=0.84（0.42～0.97）。碎屑岩地球化学特征指示三仙山地区梅山群母岩主要为古老沉积岩、长英质火山岩和古老变质基底,具有多重物源区。梅山群构造背景较复杂,主要为被动大陆边缘和活动大陆边缘,其次为大陆岛弧。三仙山地区梅山群碎屑岩的源岩成分、构造背景与商城-固始地区石炭系有很大差别,故其地层时代有待于进一步研究。     

藏北班公湖-怒江缝合带西段沙木罗组火山岩年代学、Hf同位素及地球化学特征

班公湖-怒江缝合带在中生代的构造岩浆演化一直以来都是青藏高原基础地质研究中的热点之一.在该缝合带南部的冈底斯北部地区发育大量的中生代火山岩及相关岩浆岩,其岩石成因与成岩地球动力学背景长期以来存在较大的争议.以班公湖-怒江缝合带西段阿翁错地区沙木罗组新发现的火山岩夹层为研究对象,对沙木罗组的形成时代、火山岩的成因、构造环境以及动力学背景进行了探讨.沙木罗组火山岩由下部扎果安山岩和中部昂母过安山质晶屑凝灰岩组成.锆石U-Pb定年结果表明下部扎果安山岩锆石结晶年龄为141.3±1.7 Ma,中部昂母过安山质晶屑凝灰岩的锆石结晶年龄为134.0±0.4 Ma,与区域上沙木罗组产出的化石及碎屑锆石约束时代较为一致.研究区沙木罗组下部安山岩以低硅（SiO₂=52.58%~55.35%）、低铝（Al₂O₃=14.43%~15.44%,A/CNK=0.58~0.75）、富镁（MgO=6.12%~8.51%）、富钠（Na₂O=1.55%~5.03%,Na₂O/K₂O=1.81~3.61）为特征,属于高镁安山岩范畴;中部安山质晶屑凝灰岩以相对高硅（SiO₂=55.83%~61.88%）、低镁（MgO=2.73%~4.51%）、高铝（Al₂O₃=17.75%~19.62%,A/CNK=0.90~1.08）、富钠（Na₂O=1.55%~5.03%,Na₂O/K₂O=1.81~3.61）为特征,由下往上沙木罗组火山岩的SiO₂、Al₂O₃、Na₂O含量逐渐升高,MgO、K₂O、Fe₂O₃含量逐渐降低,属于钠质低钾钙碱性系列岩石.二者均明显富集轻稀土（LREE）和大离子亲石元素（LILE）,亏损高场强元素（HFSE）,显示出典型的岛弧岩浆岩特征.下部扎果安山岩的锆石ε_Hf（t）为+15.5~+18.7,中部昂母过安山质晶屑凝灰岩的锆石ε_Hf（t）为+13.8~+16.2,指示安山岩、安山质晶屑凝灰岩的形成有新生地壳物质的参与.扎果高镁安山岩具有低的Y（11.9×10-6~13.5×10-6）、Yb（1.32×10-6~1.43×10-6）含量和较高的Sr（481×10-6~794×10-6）含量,以及较高的Sr/Y（35.6~65.6）和La_N/Yb_N（8.2~10.4）,其形成可能与俯冲板片熔体交代地幔橄榄岩有关.综上所述,研究区沙木罗组火山岩形成于俯冲岛弧环境下,为早白垩世早期班公湖-怒江洋壳南向俯冲消减的岩浆响应.      

扬子地块东缘新元古代造山后构造转化:瓮安穹隆构造岩石与年代学限定

扬子地块Rodinian造山后向伸展作用转化的过程与时间,一直是扬子地块新元古代构造演化的重要科学问题。扬子地块东南瓮安穹隆保存了新元古界板溪群至南华系的完整地层层序与角度不整合接触关系,是回答和理解新元古代造山后构造转化问题的理想区域。对新元古代浅变质板溪群沉积岩和南华纪南沱组沉积层序进行了调查,并采取系列样品进行碎屑锆石U-Pb定年分析和岩石地球化学分析。野外调查表明,南华纪南沱组角度不整合于板溪群之上;年代学分析结果表明,板溪群的沉积时代应在772 Ma之前,而南华纪南沱组沉积时代晚于691 Ma。瓮安穹隆新元古代板溪群沉积岩SiO₂含量中等,SiO₂/Al₂O₃平均值为5.53,K₂O/Na₂O平均值为7.14,TFeO+MgO平均值为3.47%。板溪群物源可能来自上地壳,原岩以长英质物源为主,为活动大陆边缘构造背景,其物源主要来自扬子地块西缘。南沱组沉积岩样品SiO₂含量中等,SiO₂/Al₂O₃平均值为4.69,K₂O/Na₂O平均值为20.41,TFeO+MgO含量平均值为6.64%;碎屑沉积岩稀土元素球粒陨石标准化曲线与上陆壳相似,以轻稀土富集、显著的铕负异常和重稀土平坦为特征。南沱组沉积岩物源可能来自上地壳,原岩以长英质物源为主,有少量中性岩混入,具有裂谷背景特征。综上所述,认为瓮安穹隆板溪群—南沱组地层层序代表了从造山作用向造山后伸展裂谷转化过程,其中板溪群可能与碰撞造山作用对应,主体约在772 Ma结束,而造山后裂谷的形成在691 Ma之后,因此,从造山作用向造山后伸展转化的时间大约为772~691 Ma。