塔里木盆地北部下寒武统底部黑色页岩的和同位素特征及其与扬子地台的对比

报道了塔里木盆地北部下寒武统底部黑色页岩的Re-Os和Nd同位素地球化学特征, 并通过其Re-Os和Nd同位素特征探讨了该黑色页岩的物源性质. 塔里木盆地北部下寒武统底部黑色页岩的Re/Os比值为7.18; ¹⁸⁷Re/¹⁸⁸Os为5.6438; ¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os为1.9616. 这些特征反映了该黑色页岩具有壳源性质. 其ε_{NdεNd(540 Ma)值为-7.32; Nd模式年龄TDM集中在1.535 Ga. 黑色页岩中Nd同位素的这些特征与盆地基底岩石的Nd同位素参数十分吻合. 综合Re-Os和Nd同位素特征, 说明塔里木盆地北部下寒武统底部的这套黑色页岩的物源中应包括以盆地基底为主要组成的大陆地壳. 同时, 通过与扬子地台下寒武统底部黑色页岩Re-Os同位素的对比, 发现两者之间存在着较大的不同, 可能反映了两者在沉积背景上的差异. 这为正确分析塔里木地台与扬子地台的成因关系提供了Re-Os同位素方面的信息.}     

湘黔寒武系底部黑色岩系贵金属元素来源示踪

华南寒武系底部黑色岩系中超常富集铂族元素．根据湘黔地区该富集层金、银、铂族元素的丰度及其比值、元素的相关性、元素分布模式和配分模式,认为贵金属和其他元素主要不是地外物质直接提供的,也不是正常海水沉积的产物,而可能主要与海底热水喷流作用有关,系由海底热水通过深循环汲取元古宙武陵期基性－超基性岩物质的产物．在喷流作用最强烈地段很有可能形成极具工业价值的多元素矿床,尤其是除基性－超基性岩型以外的铂族元素资源新类型矿床．     

塔里木盆地中央隆起带中、西段及邻区中、下寒武统盐相关构造及其变形机理

塔里木盆地中央隆起带中、西段及邻区中、下寒武统广泛发育盐岩层系.本文通过地震和钻井资料综合解释和分析,发现这套盐岩层系形成时代老,埋藏深度大,流动聚集幅度较小,厚度分布不均匀,它们作为区域滑脱层对该区盐上古生界构造变形起着重要控制作用,形成一系列含油气圈闭构造.同时,由于寒武系盐岩层系提供的优质盖层和封闭条件,大大提升了该区盐下震旦-寒武系目的层系的油气勘探价值.研究表明,该区中、下寒武统盐相关构造主要包括盐枕构造、盐滚构造、盐(上)背斜构造、盐刺穿构造、盐拱-盐上断块构造组合、基底断裂-盐背斜构造组合、基底断块-盐丘构造组合、盐岩滑脱-断层相关褶皱组合、基底断块-盐拱-盐上叠瓦冲断组合.这些盐相关构造的形成演化和变形机理主要受控于基底断裂作用、挤压缩短作用、塑性流动聚集作用、上覆层系重力作用和盐上层断裂滑脱作用等,盐相关构造主要沿基底断裂或断块构造带成排成带分布.     

塔里木盆地中上寒武统叠层石白云岩中微生物矿化组构特征及其成因意义

塔里木盆地西北缘的柯坪蓬莱坝剖面是研究寒武系微生物白云岩的良好剖面.此次研究提供了一个在微生物席和生物膜中由微生物沉淀白云石的实例.借助于高分辨率扫描电镜,在中上寒武统的叠层石白云岩的暗层中发现了直径为50~100 nm的球状小颗粒集合组成的球形白云石;和直径是50~170 nm,相互集中呈哑铃状或链状排列的球形白云石;以及硅化后的丝状体及成哑铃状或链状相连的显微结构.通过沉积学、岩石学和地球化学的研究,这些显微结构可能分别是白云石成核的最初阶段在微生物的作用下形成的纳米球粒;被胞外聚合物(EPS)或黏液等包裹而矿化的丝状物,及因硅化而保存良好的球形细菌(可能是蓝细菌).我们认为,作为一种独特的保护方式,硅化作用对于一些微生物席中的显微结构(包括有丝状和球状微生物及生物膜等)的保存,起到了重要的促进作用.同时胞外聚合物能够结合如硅、镁、钙等不同的元素,这些组分适宜球形细菌的矿化和有机底物上白云石的结晶.这些微生物显微组构的发现,可能为古代白云岩的微生物成因提供一些直观证据.     

塔里木盆地寒武系底部硅质岩的稀有气体同位素组成特征

塔里木盆地寒武系底部黑色岩系是重要的海相烃源岩之一.对该岩系中11个主要组成岩石-硅质岩进行稀有气体同位素分析,柯坪地区硅质岩的R/Ra比值为0.032~0.319,40Ar/36Ar为338~430;库鲁克塔格硅质岩的R/Ra比值为0.44~10.21,40Ar/36Ar为360~765.从西部到东部,硅质岩中的R/Ra与40Ar/36Ar比值同步增长,二者呈现正相关关系,并从壳源区向幔源区演化.硅质岩中的过剩氩40ArE与R/Ra比值正相关,说明硅质岩中过剩氩与幔源氦的来源一致.西部和东部硅质岩的R/Ra比值对比显示,东部硅质岩形成于幔源流体驱动的海底热水流体活动系统,该区壳幔物质和能量的交换作用强烈,而西部硅质岩则是海底热水流体羽漂移到该处沉淀而成的,远离海底热水流体活动中心.另外,从硅质岩的稀有气体同位素异常可推知,寒武系底部黑色岩系形成的海洋缺氧事件可能与海底大规模的火山作用及其伴生的海底热水流体活动有直接的关系.     

贵州遵义下寒武统黑色页岩镍、钼多金属矿床的形态硫特征及成矿模式

黄家湾矿是贵州遵义地区寒武系底部新发现的黑色页岩镍钼多金属元素矿床。根据形态硫测试结果,文章分析了黄家湾下寒武统牛蹄塘组黑色页岩剖面和矿石中不同形态硫（硫酸盐硫、黄铁矿硫、有机硫）的特征,推测镍、钼金属富集层处还原性硫的来源。     

贵州台江中、下寒武统界线附近碳同位素负异常的生物和地层意义

中、下寒武统界线研究是至今尚未圆满解决的全球性难题. 这是早寒武世到中寒武世全球范围存在两个不同的生物地理分区的结果. 尽管目前研究从古生物方面进行了大量的工作, 也取得了大量的成果, 但是它们同样由于存在大西洋生物区和印度-太平洋生物区生物组合不同的影响, 目前还没有一个能进行全球性对比的生物组合. 因此, 寻找其他的中、下寒武统界线全球划分和对比方法是解决中、下寒武统界线难题的途径. 对贵州台江中、下寒武统界线剖面的凯里组疑源类进行系统研究, 利用疑源类划分了中、下寒武统界线, 所划分的界线与三叶虫带划分的界线基本一致, 并可与西伯利亚、欧洲在地台上利用疑源类划分的中、下寒武统界线可进行对比. 在此基础上, 利用全球性早寒武世到中寒武世过渡期间有一个明显的碳同位素负异常来划分中、下寒武统界线, 并与西伯利亚、北美中、下寒武统界线上的碳同位素负异常进行对比. 这一新的碳同位素划分对比中、下寒武统界线的方法, 有助于解决中、下寒武统界线这一全球性难题, 也说明了早寒武世末三叶虫动物大绝灭与这次碳同位素负异常有密切的关系.     

湘黔下寒武统铂族元素来源与矿化年龄的Re-Os同位素制约

华南下寒武统黑色岩系底部页岩层富含有色金属、贵金属、稀有元素、分散元素和放射性元素, 称“多元素富集层”. 为了厘定其中贵金属的来源和矿化年龄, 对黔北中南村、湘西柑子坪和三岔采集的6件样品进行了Re和Os含量及同位素测定. Re-Os基本呈正消长关系. ¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os-¹⁸⁷Re/¹⁸⁸Os相关系数为0.99856, 在¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os-¹⁸⁷Re/¹⁸⁸Os协变图上, 6个点均匀分布, 与542±11 Ma拟合等时线高度吻合, ¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os初始值为0.84 ± 0.12. 结果表明, Re和Os等元素的定位年龄为542±11 Ma, 与其所在地层的地层学年龄一致; 湘黔地区“多元素富集层”的形成具有高度的等时性; 同一地区“多元素富集层”中不同物质在形成时间上的差异没有超出Re-Os年龄拟合所允许的误差范围; 黑色岩系成岩期显微脉体的形成与“多元素富集层”的形成没有明显的时间间隔或没有造成Re-Os同位素组成的明显变化; 玄武岩质地壳可能是湘黔地区下寒武统“多元素富集层”中Re和Os以及其他铂族元素和微量元素的最主要供给源.     

塔里木盆地下寒武统底部富有机质层段地球化学特征及成因探讨

塔里木盆地下寒武统底部玉尔吐斯组富有机质沉积层段分布广泛, 层位稳定, 其中的硅质岩发育, 并伴有磷矿产出. 硅质岩的Al/(Al + Fe + Mn)和Si/(Si + Al + Fe)比值分别在0.0023 ~ 0.0046和0.965 ~ 0.98之间, 表明其形成于海底热水沉积环境, 且远离陆源区. 富有机质沉积层段明显富集As, Hg, Pb, Zn, Cu, Co, P, V, Ba等微量元素, Ba/Sr比值分布在21.2 ~ 158.1之间, 与现代海底热水沉积物中的Ba/Sr比值相似, 具有明显的海底热水沉积特征; 硅质岩的稀土元素总量SREE从8.81 ~ 56.682 mg/g, 平均值为31.414 mg/g, 介于大陆边缘硅质岩与深海硅质岩稀土总量之间; 硅质岩的LREE/HREE比值为1.01 ~ 3.56, 显示出海底热水沉积的特征. 该组中有机质丰度(TOC)与表征海底热水活动的地球化学参数Ba/Sr值等具有正相关趋势, 这表明海底热水活动对有机质的富集有明显的影响.     

青藏高原岩石圈不均一性及其动力学意义

首先论述现今高原岩石圈结构的不均一性现象, 然后通过事件性质及其序列的讨论, 推演印度-亚洲碰撞后造山过程的P-T-t轨迹及其深部过程, 由此提出青藏高原岩石圈三阶段演化的构造相模型: (1) 早期相：帕米尔型岩石圈冷根; (2) 中期相: 念青唐古拉型减薄岩石圈; (3) 晚期相: 羌塘型“热”岩石圈(由软流圈冷却而来). 最后, 讨论了羌塘地区岩石圈是厚、还是薄?     

塔里木盆地古生代古地磁结果及其构造地质意义

发表了塔里木盆地奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪古地磁新数据,大部分数据通过了剩磁分离或一致性检验、倒转检验、极性对比检验、褶皱检验和烘烤检验．根据新的数据绘制了塔里木板块古生代视磁极游移曲线（ＡＰＷＰ）,探讨了塔里木板块构造演化规律,强调了奥陶纪末的加里东构造运动及早海西构造运动的重要意义．     

塔里木盆地古生代古地磁结果及其构造地质意义

发表了塔里木盆地奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪古地磁新数据，大部分数据通过了剩磁分离或一致性检验、倒转检验、极性对比检验、褶皱检验和烘烤检验．根据新的数据绘制了塔里木板块古生代视磁极游移曲线（ＡＰＷＰ），探讨了塔里木板块构造演化规律，强调了奥陶纪末的加里东构造运动及早海西构造运动的重要意义．     

塔里木盆地下古生界烃源岩二次生烃范围研究

塔里木盆地是一个多旋回叠合盆地,下古生界烃源岩具有典型的二次生烃特征.当前关于二次生烃的研究集中在通过热模拟方法认识生烃机理和模式等方面,关于典型盆地二次生烃发生范围、分布规律、影响因素研究相对较少.本文在认识塔里木盆地构造背景和热演化规律的基础上,选取不同构造单元具有代表性的50余口井,利用Basin Mod 1D盆地模拟软件对多口井进行烃源岩成熟史模拟,结合现有的镜质体反射率数据,研究奥陶系和寒武系烃源岩是否存在二次生烃以及二次生烃发生时期和规律.综合分析单井模拟结果发现,奥陶系烃源岩二次生烃发生范围分布在沙雅隆起、卡塔克隆起中部和古城墟隆起西端,寒武系烃源岩二次生烃发生范围分布在沙雅隆起、巴楚隆起和卡塔克隆起中部.不同构造单元二次生烃开始的时间不同.二次生烃生烃史受盆地构造-热演化史控制,且对油气藏形成和分布有一定影响.     

用多层变密度直接反演法研究下扬子地区的岩石圈构造

本文用多层变密度直接反演方法研究下扬子地区的岩石圈结构,并讨论其大地构造涵义及演化问题。文中给出了三次样条密度-深度函数的重力正演公式,采用非线性最小二乘优化算法,得到岩石圈内G_5、G_6、G_7三个主要密度界面,它们分别相应于中地壳低密度层底面、Moho面和上地幔顶部低密度层上界面。通过岩石圈结构分析,得到以下结果:杭州湾—海盐—嘉兴—长兴—高淳—芜湖隐伏深断裂是一条北西向的一级构造边界,它对下扬子区的大地构造发展和地壳演化有重要影响。     

用多层变密度直接反演法研究下扬子地区的岩石圈构造

本文用多层变密度直接反演方法研究下扬子地区的岩石圈结构,并讨论其大地构造涵义及演化问题。文中给出了三次样条密度-深度函数的重力正演公式,采用非线性最小二乘优化算法,得到岩石圈内G_5、G_6、G_7三个主要密度界面,它们分别相应于中地壳低密度层底面、Moho面和上地幔顶部低密度层上界面。通过岩石圈结构分析,得到以下结果:杭州湾—海盐—嘉兴—长兴—高淳—芜湖隐伏深断裂是一条北西向的一级构造边界,它对下扬子区的大地构造发展和地壳演化有重要影响。     

用多层变密度直接反演法研究下扬子地区的岩石圈构造

本文用多层变密度直接反演方法研究下扬子地区的岩石圈结构,并讨论其大地构造涵义及演化问题。文中给出了三次样条密度-深度函数的重力正演公式,采用非线性最小二乘优化算法,得到岩石圈内G_5、G_6、G_7三个主要密度界面,它们分别相应于中地壳低密度层底面、Moho面和上地幔顶部低密度层上界面。通过岩石圈结构分析,得到以下结果:杭州湾-海盐-嘉兴-长兴-高淳-芜湖隐伏深断裂是一条北西向的一级构造边界,它对下扬子区的大地构造发展和地壳演化有重要影响。     

塔里木盆地下古生界白云石微区REE配分特征及其成因研究

利用LA-ICP-MS分析手段, 对塔里木盆地下古生界不同类型白云石进行了微区REE分析, 并利用标准海水对白云石REE含量进行了标准化处理(SWN, Sea Water Normalized). 总体上看, 白云石SREE多低于20 ppm (1 ppm=1 mg/g), 绝大多数样品REESWN配分特征类似, 表现为轻稀土富集, 重稀土曲线平缓, Ce正异常明显, 说明它们具有类似的白云岩化流体来源, 即海水来源. 根据白云石成因与成岩特征, 将白云石分为准同生白云石与成岩(改造)白云石两大类, 各自具有不同的REE配分特点: (1) 准同生白云石具有最高的REE含量(大于20 ppm), 且其边部REE含量明显低于核部. 高的REE含量记录了浓缩海水与灰质沉积物相互作用而发生白云岩化的过程, 低REE含量的白云石边缘乃是后期成岩过程中较淡的孔隙流体对其改造的结果. (2) 成岩(改造)白云石又可细分为4类: a) 埋藏白云石, 其REE含量低于准同生白云石, 但高于灰岩, 且边部REE含量高于核部, 说明浓度较高的孔隙流体交代早期灰岩而形成; b) 孔隙充填白云石, 产于白云岩较大孔隙/洞中, 与基质白云石具有类似的REESWN配分特征, Eu异常不明显, 说明白云岩化流体源自成岩流体; c) 重结晶白云石, REE含量普遍较低, 说明重结晶过程中伴随有REE的流失; d) 热液改造充填白云石, REE含量最低, 并具有明显的Eu正异常, 反映其形成与热液活动有关, 并且伴随着REE的大量流失. 因此, 不同类型白云石REE含量变化与配分特征, 较好地记录了它们形成的原始条件与后期变化过程, 是深入研究白云石成因与成岩演化的良好示踪标志.     

东秦岭及邻区壳、幔地球化学分区和演化及其大地构造意义

通过东秦岭及邻区壳源、幔源和前寒武纪基底岩石Pb和Nd同位素组成对比研究,辅以部分微量元素示踪,探讨了华北陆块南缘、北秦岭、南秦岭及扬子陆块北缘的构造归属,地壳增生历史及早期上地幔的演化,进而分析了它们的大地构造意义.