北京西山中生代火山岩中单斜辉石矿物化学及成因意义

本文对北京西山中生你火山岩中单斜辉石的矿物化学特点进行了研究,确定了矿物种属,计算了晶胞体积、密度和平均折射率。对单斜辉石－熔体平衡进行了判别,计算了平衡温度、压力和氧逸度,进而估算了岩浆房的深度。依据单斜辉石的成分和演化,结合岩石化学和地球化学特点,对火山岩的系列以及岩浆形成机制进行了讨论,探讨了岩浆活动的构造背景。     

准噶尔盆地石炭纪火山岩岩石地球化学特征及其构造环境意义

准噶尔盆地石炭纪发育区域性的火山岩建造,火山岩岩性以中基性为主,主要为玄武岩、玄武安山岩,同时发育少量酸性的流纹岩,基本属于钙碱性系列。样品全碱(Na_2O+K_2O=2.99%～8.07%)和TiO_2(0.30%～2.57%)含量较高,K_2O含量(0.13%～3.29%)较低,稀土元素含量(∑REE)中等。球粒标准化的REE配分表现轻稀土元素(LREE)相对于重稀土元素(HREE)富集((La/Yb)_N=2.47～7.45)、轻重稀土分异的特征,部分样品的Eu和大部分样品的Ce显示轻微的负异常(δEu=0.543～1.088,δCe=0.787～0.987)。微量元素具有大离子亲石元素(LILE)富集及高场强元素Nb、Ta亏损的特征,大部分样品(Rb/Yb)_N均远大于1。这些特征结合元素相关环境判别图解表明,准噶尔盆地石炭纪火山岩是原始岩浆经历了一定程度分异作用后的产物,以板内大陆环境为主,兼具有部分岛弧特征,形成于俯冲碰撞造山期后伸展背景下,火山岩所具有的岛弧特征是碰撞前混染弧组分的继承。     

准噶尔盆地西北部克-夏基性火山岩地球化学特征及其构造环境

对准噶尔盆地西北部克-夏基性火山岩进行了系统的矿物学、岩石化学、微量元素、稀土元素和同位素地球化学研究。结果显示，克-夏基性火山岩为亚碱性拉斑玄武岩系列，以低Ti、贫REE、LREE弱富集及LILE相对HFSE明显富集为特征，与岛弧拉斑玄武岩地球化学特征一致。克-夏基性火山岩正的εNd（t）（＋7．2～＋7．4）和较低的（87^Sr86^Sr）；（0．703717～0．704520）、明显较低的HFSE／LILE以及比大洋玄武岩和OIB陡的206^Pb／204^Pb-207^pb／204^pb相关线斜率，说明其是古洋盆闭合初期由俯冲洋壳之上亏损的岩石圈地幔楔较高程度部分熔融的结果，它形成于洋内弧环境。克-夏基性火山岩与西准噶尔洋盆洋壳的俯冲消减有直接的成因联系，说明西准噶尔弧-盆系向东延伸至盆地内部，盆地西部基底为洋-陆俯冲形成的岛弧型增生地体。     

拼合的准噶尔盆地基底: 基底火山岩Sr-Nd同位素证据

在详细岩相学、主元素和微量元素研究基础上, 报道了准噶尔盆地基底不同区块火山岩的Sr-Nd同位素和锆石颗粒年龄研究成果, 结合盆地周缘造山带古生代构造史、古生物、沉积建造、火山岩、侵入岩的综合研究成果, 表明准噶尔盆地基底可能由分属哈萨克斯坦板块、塔里木板块(?) 和西伯利亚板块刚性体外围的岛弧体系经构造软碰撞拼合而成, 它们又经历了块体拼合后的构造-岩浆热事件(如基性岩浆底侵作用) 的进一步改造和影响.      

准噶尔盆地五彩湾凹陷基底火山岩储集性能及影响因素

含油气火山岩储层的研究为石油勘探开拓了更广阔的前景.利用岩心、薄片及成像测井(FMI)等手段对准噶尔盆地五彩湾凹陷基底火山岩储层的岩性特征、岩相分布、岩石物性(包括孔隙度和渗透率)进行了研究.该区含油气的火山岩主要为中石炭世巴山组(C₂b), 包括熔岩(安山岩和玄武岩)和火山碎屑岩.熔岩的平均孔隙度和渗透率分别为7.4 2 %和0.82× 10-3 μm2; 火山角砾岩类的平均孔隙度和渗透率分别为9.84 %和0.33× 10-3 μm₂.这些火山岩储集空间类型以次生孔、缝为主.与盆地内基底火山岩储集性能最好的腹部石西油田相比, 东部五彩湾凹陷的储集性能略差.火山喷发时的环境、火山岩的岩性岩相。      

准噶尔盆地岛弧火山岩地体拼合基底的地球化学证据

准噶尔盆地基底火山岩主要岩石类型为玄武岩和安山岩，并有部分英安岩和流纹岩。火山岩的微量元素地幔标准化模式显示LREE弱富集，（La/Yb)N变化于1．9－5．23之间，高场强元素Nb、Ta相对于大离子亲石元素的亏损较明显，具俯冲带火山岩的典型特征。Nd-Sr同位素分析表明，3个火山岩区的火山岩εNd(0)均为正值，（^87Sr/^86Sr)i较低，说明它们主要来源于亏损地幔。Sm-Nd同位素单阶段模式年龄集中在400－700Ma之间，反映俯冲沉积物的形成时代不早于700Ma。玄武质火山岩微量元素和同位素研究表明3个火山岩岩区应分属不同的岛弧增生体系，原始地幔物质通过岛弧火山作用加入到地壳中，推测准噶尔盆地的基底由分属于周边的哈萨克斯坦、塔里木和西伯利亚板块的年轻岛弧增生地体拼合而成，前寒武纪地壳演化历史并不明显。     

单斜辉石的流变学性质及其影响因素

单斜辉石作为大陆下地壳以及上地幔岩石的重要组成矿物,其在高温高压条件下的流变行为已有大量的实验研究。本文在综述以往对单斜辉石流变实验研究的基础上,讨论了影响其流变行为的各种因素及其地质意义,并指出了现存的问题及今后的研究趋势。影响单斜辉石流变性质的因素主要有流体（包括水和熔体）、粒度、化学成分、氧逸度以及温度与压力条件等。微量结构水可以显著增大单斜辉石单晶和多晶集合体的蠕变速率,降低其流变强度。熔体对单斜辉石强度的影响与熔体的含量和分布状态有关,呈三联点分布于矿物颗粒间的熔体对样品强度影响较小,只有当熔体呈薄膜状湿润颗粒边界时,熔体的弱化作用才显著。粒度主要影响单斜辉石的变形机制,单斜辉石集合体晶粒粒度的减小会促使变形机制由位错蠕变转变为扩散蠕变,较细粒的单斜辉石在扩散蠕变域内的应力与粒度呈线性负相关,而在位错蠕变域,应力与粒度无明显相关性。关于铁含量对单斜辉石的影响尚未有直接的实验研究,而对比前人在相同实验条件下采用不同铁含量的单斜辉石的扩散蠕变实验研究显示,单斜辉石中铁含量与蠕变速率可能呈正相关。氧逸度的升高对单斜辉石单晶的蠕变强度有轻微的弱化作用,而关于氧逸度对单斜辉石集合体流变...     

准噶尔盆地新生代构造应力对石炭纪火山岩构造裂缝发育的控制

构造裂缝的发育对改善储层的储渗条件有着重要的作用,特别是火山岩这种非传统储层,构造裂缝的发育是其成为有效储层的必要条件。本文主要借助构造应力场有限元数值模拟这一成熟的方法对准噶尔盆地石炭纪火山岩构造裂缝的发育状况进行预测。其两个主要的步骤是首先对区域构造应力场进行模拟计算,然后结合岩石的强度指标判断构造裂缝的发育状况。通过对准噶尔盆地地质背景和构造演化的分析,明确了新生代构造应力场的的决定性作用和石炭纪火山岩的分布区域(划分出六个区域),建立了数值模拟的计算模型、确定了边界条件与载荷。通过二维有限元数值模拟(应用Ansys软件)得到了新生代盆地应力场的分布特征和应力值。结合岩石强度指标,对火山岩构造裂缝(张裂缝和剪裂缝)的发育进行了预测并圈出相应的区域,主要为盆地西北缘、中央坳陷中部、滴西1东部,彩参2周缘、大井-将军庙等地区,对石炭纪火山岩的油气勘探战略选区, 优化勘探部署具有重要指导意义。     

青藏高原东部贡觉盆地新生代火山岩特征及其构造意义

藏东贡觉盆地古近纪火山岩形成于印度-欧亚板块碰撞造山后的伸展环境中,火山活动受水平剪切-走滑断裂带控制。火山岩以高Si O2、Al2O3、K2O、Na2O和低MgO、Ti O2为特征,属高钾钙碱性中酸性火山岩。火山岩中富集大离子亲石元素(LILE)、轻稀土元素(LREE),亏损高场强元素(HFSE)和一部分相容元素(Co、Ni、V、Sc);无Eu异常但有弱的Ce负异常。火山岩源区可能是经历了壳源混合作用的富集交代地幔。富集组分来自壳源,它们沿古俯冲带以再循环方式进入地幔楔,并与地幔发生交代作用。     

准噶尔盆地车排子凸起火山岩储集层特征及控制因素

利用岩心观测、岩石薄片、物性分析、测井等资料,综合分析了准噶尔盆地车排子地区石炭系火山岩储集层岩石学特征及储集性能,并在此基础上进行了储集层的综合评价。     

西准噶尔萨吾尔地区吉木乃组火山岩锆石U-Pb年代学、地球化学特征及构造背景

西准噶尔萨吾尔地区吉木乃组为一套以火山碎屑岩、火山熔岩、沉积岩为主的火山-沉积地层。对该剖面顶部玄武安山岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,吉木乃组顶部火山岩结晶年龄为（294.0±1.4） Ma,为早二叠世。结合吉木乃组内古生物化石组合,将其时代归属为晚石炭世—早二叠世。该组火山岩w（SiO₂）介于48.10%~54.35%之间,主要为玄武岩、玄武安山岩;w（TFeO）为7.38%~10.92%,w（MgO）为3.35%~5.16%,Mg^#介于41.02~55.05之间,主要为拉斑系列。稀土分配模式呈右倾型,轻稀土富集（（La/Yb）_N为4.00~6.04）且重稀土轻微分异（（Gd/Yb）_N为1.68~2.26）,δEu=0.91~1.07,δCe=0.91~1.06。微量元素蛛网图上表现为大离子亲石元素（Rb、Ba、Sr、P）富集,除样品JM2和JM3外均表现为高场强元素（Nb、Ta、Ti）相对亏损的特征。大部分样品（Th/Nb）_N值介于1.39~2.10之间,Nb/La值介于0.39~0.74之间,显示样品受到岩石圈地幔和地壳的轻微混染。吉木乃组火山岩Zr/Y值以及微量元素质量分数较高,结合相关判别图解,该组火山岩形成于后碰撞构造背景,是源于软流圈地幔的玄武质岩浆上涌,在上升过程中受到岩石圈地幔和地壳轻微混染后的产物。     

准噶尔盆地火山岩分类研究与应用

岩石分类一直是人们长期探索的课题。由于油气勘探的需要,针对储层研究的盆地火山岩分类已经成为火成岩研究的重要新方向。在综合分析国内外火山岩分类研究的基础上,根据3条野外剖面和21口钻井岩心岩屑的观察描述、岩石薄片鉴定和化学成分分析等资料,依照结构-成分-成因分类原则,建立了适于储层评价的准噶尔盆地石炭系火山岩及其他岩类的岩性分类体系和识别标准。将本区火山岩划分为火山熔岩、火山碎屑熔岩、火山碎屑岩、沉火山碎屑岩等4大类;同时将盆地内与火山岩共生的其他岩类也进行分类和识别,共划分出8大类45种基本类型。与我国东部的中新生代盆地火山岩不同,本区古生代火山岩普遍遭受较长期风化改造和蚀变作用,常见有绿泥石化、碳酸盐化和黏土矿化。这些蚀变会影响到TAS图解岩性判别的结果,因此笔者探讨了蚀变条件下的岩石识别和定名方法。本文分类体系针对火山岩储层研究,结果显示,基于该分类体系岩性与储集空间的类型及其变化规律呈现明显相关性,不同岩性的储集空间类型、组合方式和发育程度存在差异,由此可指导火山岩油气勘探。     

准噶尔盆地西北缘下二叠统火山岩岩性、岩相及其与储层的关系

与石炭系相比,准噶尔盆地西北缘下二叠统火山岩岩性、岩相类型丰富,研究程度低。本文利用岩心、薄片及元素
地球化学资料,开展了火山岩岩石学及其与储层关系研究。佳木河组以熔岩和火山碎屑岩共同发育为特征,岩性以玄武安
山岩、安山岩、英安岩为主,相对稳定;风城组火山岩在不同地区变化明显,克百地区以火山熔岩为主,属于玄武粗安岩
和碱玄岩,而乌夏地区以熔结火山碎屑岩或火山碎屑熔岩发育为特征,属于流纹岩、碱玄质响岩和粗安岩。在佳木河组及
克百地区风城组,（沉）火山角砾岩储层质量最好,安山岩等熔岩其次;乌夏地区风城组熔结火山角砾岩和石泡构造火山角
砾熔岩储层质量最好。此外,相同岩性可能因产出环境不同而储层特征有别。尽管各地成岩作用存在差异,但火山岩优质
储层仍集中于溢流（爆溢）相上部亚相、爆发相空落亚相的弹射坠落堆积和火山碎屑流亚相的水下堆积和爆发相。全区佳
木河组溢流相和爆发相共同发育,而克百地区风城组以溢流相为主、乌夏地区风城组以爆发相火山碎屑流亚相为主,不同
地区不同层位的有利勘探目标差异明显。除断裂带的裂缝和大型不整合面之下的风化淋滤外,岩相是控制火山岩储层质量
的关键因素。     

福建晚侏罗世两条性质不同的巨型火山岩带

晚侏罗世为福建火山活动的鼎盛时期，形成两条巨型火山岩带，即沿涨带和仙霞岭带。据其产出的构造环境，火山活动特点和岩石学，地球化学等特征，推测沿海带火山岩与太平洋板块向北西消碱作用有关，为陆缘造山带壳幔混合源岩浆之产物；仙霞岭带则与江山－绍兴对接带中段复活活动有关，可视为陆－陆碰撞造山带壳源重熔岩浆演化的产物。     

辽河盆地东部凹陷早第三纪火山岩地球化学及形成环境

中新生代频繁的岩浆活动是辽河盆地重要特征之一,东部凹陷作为各时期岩浆活动的中心,下第三系火山岩基本覆盖了整个凹陷。受构造运动差异影响,东部凹陷各地区不同时期岩浆活动强度不同,房身泡组火山岩分布最广,从沙三段到东营组沉积时期岩浆活动具有自中部向南、北转移的特征。岩石学和地球化学研究表明,主要火山熔岩类型为碱性玄武岩、粗面岩和辉绿玢岩;岩石化学组成上具有高碱、高铝和镁,较富集轻稀土元素,Eu异常不明显（δEu为0．70～1．05）,弱亏损Ti、P、Sr、Ta元素的特征。岩石εNd（t）和（N（^87Sr）／N（^86Sr））．组成分别为-2．8～2．8和0．7046～0．7067。综合研究表明,玄武质岩浆来源于岩石圈地幔,而粗面岩和辉绿玢岩可能源于幔源玄武质岩浆的分异,但辉绿岩受地壳物质污染较重;该火山岩形成于大陆裂谷环境,反映出早第三纪辽河盆地处于拉张构造背景。     

准噶尔盆地构造演化与动力学背景再认识

准噶尔盆地是中国西部重要的含油气盆地,关于其演化历史,至今尚存在争议。地球物理资料分析表明,准噶尔盆地地质结构在平面和剖面上具前陆盆地系统的结构特征。本文运用前陆盆地理论,通过压陷一挠曲作用,以演化动力为背景,将准噶尔盆地分为5个演化阶段：①碰撞一成盆阶段;②压陷．挠曲阶段;③挠曲一坳陷阶段;④坳陷一沉降阶段;⑤再生前陆盆地阶段。石炭纪至二叠纪,准噶尔地块周围海槽先后关闭,发生陆一陆碰撞。首先是西北缘：早石炭世末期形成西北缘界山的雏形;其次是东北缘：晚石炭世中晚期,形成了克拉美丽造山带;最晚是南缘：于早二叠世晚期风城组沉积期,形成南缘界山。随着周缘界山的隆升,准噶尔盆地形成三大前陆盆地系统。三叠纪至古近纪,板块挤压作用减弱,准噶尔盆地由强烈压陷期逐渐进入坳陷。沉降阶段。新近纪至第四纪,受喜马拉雅运动的影响,北天山快速、大幅度隆升,准噶尔盆地南缘再次挠曲下沉,形成近EW向的再生前陆盆地。多期演化造就了盆地具有多套生、储、盖组合和多期次成藏,为油气的富集创造了条件。     

准噶尔盆地西北缘五八开发区二叠系佳木河组火山岩储层特征

基于岩心、薄片及成像测井(FMI)等资料,对准噶尔盆地西北缘五八开发区火山岩储层特征分析表明,该储层主要分布于二叠系佳木河组(P1j),包括熔岩和火山碎屑岩。熔岩的平均孔隙度和渗透率分别为6.94%和6.68×10-3μm2;火山碎屑岩的平均孔隙度和渗透率分别为10.01%和7.93×10-3μm2。火山岩经历早期的冷却固结和脱玻化阶段以及后期的构造破裂作用、溶蚀溶解作用和充填交代等作用,使得储集空间主要以次生孔隙为主,并伴随有裂缝发育。安山岩、凝灰岩和火山角砾岩的岩性差异,以及溶蚀和不整合面等成岩、构造作用是影响火山岩储层质量的主要因素。