柴达木盆地西部新生代的构造-热演化研究

利用磷灰石裂变径迹(AFTA)参数和镜质体反射率动力学模型对柴达木盆地西部地区的构造-热演化进行系统分析,通过对10个构造部位16口井的单井热历史模拟分析了该区新生代的热演化状况.研究表明柴达木盆地西部地区的地温梯度在第三纪以来随着盆地的演化逐渐减小,但在第四纪以来变化不大或有增加的趋势;热流的变化与地温梯度的变化不同,随地史的演化逐渐增加.该区热流的这种变化与构造演化密切相关,盆地第三纪末(N32)以后发生的新构造运动(有人称喜马拉雅运动第三幕)是造成现今地温分布状况的根本原因.本研究得到的地温数据可为盆地新一轮的资源评价提供基础数据和理论依据.     

中新生代构造演化对砂岩型铀矿床成矿的制约——来自伊盟隆起磷灰石裂变径迹的证据

砂岩型铀矿床具有水成的、动态的、开放的特征,其形成及后期改造与盆地构造隆升关系密切。本文在热年代学研究的基础上,查明了伊盟隆起中生代以来具有四期构造抬升事件:150～126 Ma、110～100 Ma、100～75 Ma、50～35 Ma,且四期抬升事件隆升强度逐渐降低。其中第一期(150～126Ma)抬升事件以南北向的差异性抬升过程为特征,第二期(110～100 Ma)抬升事件表现为东隆西降的掀斜过程,第三、四期(100～75 Ma和50～35 Ma)抬升事件表现为整体抬升。通过与伊盟隆起周缘地区对比,发现伊盟隆起与贺兰山地区作为统一的整体共同经历了四期抬升事件,30Ma以来贺兰山快速隆升与鄂尔多斯盆地分离,并伴随银川盆地形成。在系统统计研究区内砂岩型铀矿成矿年代学成果基础上,总结出伊盟隆起内三期砂岩型铀矿床成矿过程:第一期为早白垩世128.2±4.2Ma～120±11Ma;第二期为晚白垩世90±5.3Ma～71±8 Ma;第三期为古近纪古新世-新近纪中新世54.6±1.8 Ma～20±2Ma。第一期成矿作用发生于第一期和第二期构造抬升转换期,第二期和第三期成矿作用分别与第三期和第四...     

松辽盆地新生代构造演化对砂岩型铀矿成矿的控制作用——来自磷灰石裂变径迹的证据

本文针对松辽盆地北部隆起区的4个钻孔13件样品系统展开了磷灰石裂变径迹测试,揭示了松辽盆地新生代构造演化对砂岩型铀矿床的限制作用。13件磷灰石裂变径迹测试结果表明,松辽盆地北部晚白垩世以来的构造演化过程主要经历了3期快速隆升事件:(1)晚白垩世—始新世(71～48 Ma),期间以8～56 m/Ma的平均速率隆升,盆地北部整体呈抬升状态;(2)早渐新世—中新世(36～18 Ma),期间以24～49 m/Ma的平均速率隆升,盆地北部呈差异性抬升过程,第二期抬升事件隆升强度和持续时间较第一期抬升事件略低;(3)中新世-至今(18～0 Ma),期间以2～19 m/Ma的平均速率隆升,盆地北部缓慢抬升,构造活动较弱,三期构造抬升事件与太平洋板块俯冲速率和方向转向密切相关。结合前人低温热年代学数据,针对南部地区钱家店铀矿床成矿年代学成果研究发现,新生代以来的构造抬升事件伴生其后均成藏有砂岩型铀矿,砂岩型铀成矿与新生代构造密切相关,尤其与中新世末次隆升事件紧密相关,成矿过程延续至今。     

我国中新生代古气候演化及其对盆地砂岩型铀矿的控制作用

文章在分析我国中新生代古气候演化的基础上,指出早侏罗世、中侏罗世及早白垩世、晚白垩世是我国盆地砂岩型铀矿形成的有利古气候期,并在盆地中形成了相应的赋矿层位;建立了我国中新生代产铀盆地3种古气候演化系列;探讨了近代气候对盆地铀成矿的控制作用。     

柴达木盆地北缘中、新生代构造演化探讨

本文通过近年来的地震反射信息研究,对柴达木盆地北缘中、新生代地质构造演化进行了分析,透过红山地区这个窗口,揭示柴达木盆地内中、新生代两个世代的构造成因类型,展示二者叠置关系和构造样式,认为该区存在先张后压的演化历史,且后期挤压作用破坏和改造早期拉张构造样式,从而更有效地指导盆地中生代油气藏的勘探。     

青藏高原北部中—新生代构造—热事件:来自柴西碎屑磷灰石裂变径迹的制约

柴西地区堆积了巨厚的新生界,不仅赋存有青海油田,且因紧邻阿尔金断裂和昆北断裂而蕴藏丰富的盆山耦合信息.对碎屑磷灰石的裂变径迹测试结果进行分析研究后认为,自渐新世以来,研究区经历了早期(32～3 Ma或4 Ma)的压陷-抬升和晚期(＜3 Ma或4 Ma)的快速整体挤压-隆升2个时期.进一步的分析表明:柴西及其周缘山地从晚...     

柴达木盆地东部古生代以来构造-热演化

柴达木盆地是我国西部三大含油气盆地之一,经历了多期叠加与改造。盆地构造-热演化史研究一方面对分析柴达木盆地的构造成因,揭示青藏高原的形成机制和隆升历史有重要的意义,另一方面为盆地进行油气资源评价提供科学依据。采用平衡剖面技术、磷灰石裂变径迹年龄分布特征定性分析与径迹长度分布数据定量模拟相结合的方法,分析了柴达木盆地东部古生代以来的构造演化过程,研究表明:柴达木盆地东部在侏罗纪早期构造活动强烈,导致了石炭系抬升、剥蚀;白垩纪末期构造运动相对较弱,表现为早期的弱伸展与晚期北东-南西向的挤压;喜山运动在该区域多期发育,主要为喜山运动早期(41.1~33.6Ma)、喜山运动晚期(9.6~7.1 Ma,2.9~1.8 Ma),其中晚喜山运动造成了先存断裂的再次活化。在埋藏史重建的基础上,对柴达木盆地东部热历史进行了恢复,结果表明柴达木盆地东部热历史总体变现为缓慢降低的特征,古生代末期柴达木盆地东部古地温梯度为38~41.5℃/km,地温梯度平均值为39℃/km;古近纪早期地温梯度降为29~35.2℃/km,平均值为约33.0℃/km,古近纪末地温梯度有所变大,新近纪末趋于现今的热状态。柴达木盆地东部古生代以来构造-热演化特征主要受控于研究区岩浆热事件发育与构造活动的特征。     

秭归盆地中新生代构造-热演化的裂变径迹约束

通过磷灰石裂变径迹年龄的测定以及时间-温度热历史的反演,揭示了秭归盆地中新生代构造-热演化过程。结果表明:秭归盆地自120 Ma左右开始缓慢隆升,主要经历了3个强烈的隆升阶段:(1)晚白垩世100~80 Ma开始强烈隆升,是燕山期造山运动在该地区作用的结果,也可能是黄陵背斜晚白垩世强烈抬升向西延伸的响应;(2)晚始新世40 Ma的强烈隆升,可能是印度板块和亚欧板块碰撞初期作用的远程响应;(3)中新世中期到末期10~5 Ma的强烈隆升,是青藏高原东部边界向东扩展及亚洲季风气候变化的响应。秭归盆地内部自白垩纪以来一直隆升剥蚀,展现出与盆地边缘构造-热演化的差异。通过与黄陵背斜东部的当阳盆地构造-热事件的对比,暗示了黄陵背斜在晚白垩世已隆升剥露至地表,分割了两个盆地。晚侏罗世—早白垩世,秦岭大规模挤压变形逆冲推覆构造作用使得米仓山—汉南隆起和黄陵背斜地区成为中上扬子地区磷灰石裂变径迹年龄相对最大的区域,江南—雪峰陆内造山作用向西北方向的扩展使得湘鄂西地区向川东地区磷灰石裂变径迹年龄具有整体变年轻的趋势。晚白垩世以来太平洋板块俯冲挤压效应使得川东褶皱带周缘及川东北磷灰石裂变径迹年龄自南东向北西方向减小,江汉盆地、当阳盆地及龙泉山以西记录的年轻的磷灰石裂变径迹年龄则与青藏高原隆升及其向南东方向构造逃逸的挤压作用和亚洲季风等气候变化的影响有关。     

松辽盆地中-新生代构造-沉积演化及其对铀成矿地控制作用

松辽盆地为大型断-坳复合型沉积盆地,复杂的盆地演化和充填作用形成了盆地有利的铀成矿地质背景和成矿条件,控制了盆地大规模铀成矿作用,开展盆地构造-充填特征研究是深化盆地铀成矿机理研究的基础性工作。文章通过对松辽盆地构造-充填特征研究,总结了成盆动力学机制,初步恢复了原形盆地形态与特征,查明盆地构造-沉积演化特征与盖层建造类型。研究表明,松辽盆地主要经历早白垩世裂谷(断陷)与晚白垩世坳陷两个主要成盆阶段,形成下断上坳的充填结构,在垂向上发育三套上红下黑的成矿建造组合。将盆地中-新生代演化划分为6个阶段,其中古新统—始新统(E₁—E₂),盆地在挤压背景下发育全区隆升剥蚀,深部成矿流体大规模渗出改造成矿,是盆地的主成矿期。     

柴达木盆地北缘地区砂岩型铀矿成矿条件与成矿潜力

通过对柴达木盆地北缘地区地质构造背景、找矿目的层中-下侏罗统沉积体系、沉积相、岩石地球化学特征、水文地质条件、层间氧化带和铀矿化基本特征的综合研究分析,认为区内具有砂岩型铀矿成矿的地质演化背景条件,构造斜坡带发育有辫状河、三角洲等具泥-砂-泥地层结构的沉积组合,盆地蚀源区及目的层内铀含量均较高,铀源条件良好,地下水补-径-排水动力系统和水文地球化学条件良好,在目的层内已发现发育完善的层间氧化带和与层间氧化带相关的砂岩型铀矿化.总体而言,区内具有较好的砂岩型铀矿成矿地质条件,但由于喜山期以来新构造作用的强烈改造,断裂构造发育,变形作用强烈,找矿难度较大.     

鄂尔多斯盆地西南缘砂岩型铀矿赋矿地层及矿化特征

通过对鄂尔多斯盆地西南缘泾源-华亭一带的地质调查和资料综合分析,笔者重点研究了该区砂岩型铀矿的成矿地质背景、含矿层及铀矿化的基本特征,认为下白垩统六盘山群是区内的主要赋矿层位,可分为上、下两个含矿层;铀矿化与有机质、黄铁矿、黄铜矿等含量关系密切,铀以沥青铀矿或残余铀黑、硅钙铀矿、钙(铜)铀云母等矿物形式为主,部分呈分散吸附状,与Cu、 Pb、 Mn、V、 Ni、 Co等呈正相关关系。这些特征显示,研究区具有较好的砂岩型铀矿找矿前景,值得进一步开展工作。     

鄂尔多斯盆地流体动力学过程及其砂岩型铀矿化

鄂尔多斯盆地是我国重要能源基地,近年来砂岩型铀矿勘查进展明显。盆地形成演化中的流体动力学及其铀矿化是能源矿产勘查的基础依据,因而备受关注。运用Basin2TM软件数值模拟了鄂尔多斯盆地构造-沉积过程中流体的温度场、压力场、流动方向、流动速率和地热梯度等。伴随盆地的形成和演化,沉积体内流体温度和压力不断增高,流动逐步定向,速率逐渐增大,早白垩世盆地流体的温度达250℃,压力至(700~800)×101.33kPa,地热梯度38.3℃/km,并从盆地中西部沉降中心沿东部斜坡向盆地东部边缘大规模长距离渗出流动,它是砂岩型铀矿化主体在盆地边部形成的重要机制。盆地流体在砂岩中发生铀矿化时,伴随大量方解石蚀变矿物的形成,其δ13CV-PDB变化于-2.7‰~-14.0‰,δ18OV-SMOW介于18.4‰~20.0‰,反映铀矿化盆地流体中CO32-类或CO2主要是沉积有机质脱羟基产物,少部分为海相碳酸盐岩溶解产物,盆地流体中碳酸铀酰是铀元素的主要存在形式。铀矿化低温蚀变成因高岭石的δ18OV-SMOW介于12.6‰~13.7‰,流体包裹体的δDV-SMOW变化于-116‰~-133‰,H、O同位素组成指示盆地流体是经中生界沉积演化的大气降水,具有沉积建造水的性质。环盆地边部是砂岩型铀矿的重要找矿方向。     

卫境岩体磷灰石裂变径迹年代学与华北北缘晚白垩世剥露事件及铀成矿

中蒙边境地区的海西至燕山期卫境复式花岗岩体属于蒙古-鄂霍茨克大洋关闭后加厚地壳伸展结果的产物。该岩体的磷灰石裂变径迹年龄介于76.7~53.8 Ma之间,结合热模拟分析,卫境岩体在晚白垩世经历了一次快速的剥露事件,而在整个新生代期间则处于非常稳定的低速剥露环境中,没有明显的构造变动。卫境岩体的晚白垩世构造热事件对应于其北部和东部广大早白垩世断陷盆地内(如二连盆地、海拉尔盆地、松嫩盆地等)下白垩统和上白垩统之间的角度不整合,该不整合代表了一次构造反转事件。华北北缘在晚白垩世曾遭受过比较强烈的构造事件的影响,该事件与Izanagi板块快速向东亚之下俯冲有重要关系。综合区域低温热年代学资料,晚白垩世构造事件影响的范围可至卫境岩体以西、满都拉以东地区。模拟结果显示,卫境岩体的剥露速率约为0.1~0.2mm/a。目前华北北缘东部地貌很可能是新生代以来形成的,而非中生代早中期。铀成矿研究表明,二连盆地内晚白垩世二连组湖相泥岩中赋存超大型的同生沉积成岩铀矿化,早白垩世晚期的赛汉组中也赋存了大型的古新世-始新世时期形成的铀矿化,这些铀矿化的形成均在盆地西缘晚白垩世隆起事件之后,富含铀的卫境花岗岩遭受淋滤,铀在含铀含氧流体中不断被搬运至盆地赋矿地层中。由此可见,卫境岩体的抬升剥露是控制盆地内铀成矿的重要条件,抬升时间与二连盆地中铀矿形成的时代基本一致。     

鄂尔多斯盆地南缘砂岩型铀矿找矿潜力分析

鄂尔多斯盆地铀资源丰富,但其南缘的铀矿工作程度较低。笔者在总结近年来该地区的铀矿勘查工作成果基础上,通过对区内新发现的双龙铀矿床及建庄、焦坪等铀矿(化)点的产出地质特征进行研究,认为该地区的铀成矿条件十分有利,具备发现大型砂岩型铀矿床的找矿潜力。     

柴达木盆地北缘中、新生代盆地性质及构造演化

运用沉降史和平衡剖面技术分别对柴北缘中、新生代盆地垂向上的升降史和水平方向上的伸缩史进行定量研究,并结合区域地质背景对研究结果进行分析。结果表明:自中生代以来,柴北缘的构造演化可分为中生代（J-K）演化阶段和新生代（E₁₊₂以来）演化阶段。中生代演化阶段（J₁-J₂）,沉降史曲线具有伸展盆地特征,平衡剖面恢复结果也以伸展为主,最大伸展率和伸展速率分别达1.9%和19.48 m/(Ma·km)。这是受柴北缘周缘地块和柴达木地块运移差异引起的拉张应力场控制,因而具有伸展盆地性质。此外,由于柴达木地块的自身旋转,3个坳陷的沉降速率、伸缩率和伸缩速率也存在差异。新生代演化阶段（E₁₊₂以来）,沉降史曲线具有前陆盆地特征,平衡剖面恢复结果也以压缩型为主,最大压缩率和压缩速率分别为4.96%和14.09 m/(Ma·km),这是受印度板块和亚欧板块相互碰撞所引起的挤压应力场控制,因而具有前陆盆地性质。此外,受喜山运动各期的影响,各坳陷沉降速率和伸缩率均具有“幕式”渐进特点。     

塔北中新生代构造演化与砂岩型铀成矿作用关系——来自磷灰石裂变径迹的证据

塔里木盆地北部萨瓦甫齐及塔里克地区4个样品的磷灰石裂变径迹测年以及热史反演结果显示,两个地区的隆升时代不同,其中萨瓦甫齐地区裂变径迹年龄为3．5～3．9Ma,而塔里克地区的裂变径迹年龄为53～59Ma。热史分析揭示出岩体至少记录了自晚白垩世以来的3个显著冷却阶段。同时,结合前人对塔北中新生代隆升剥蚀研究结果,重点对塔北地区中新生代构造隆升阶段进行了详细研究与划分,结合新疆中新生代砂岩型铀成矿年龄,提出了对塔北地区中新生代构造演化与砂岩型铀成矿作用的新认识。     

Evolution of Tectonic Uplift, Hydrocarbon Migration, and Uranium Mineralization in the NW Junggar Basin: An Apatite Fission-Track Thermochronology Study

The Mesozoic–Cenozoic tectonic movement largely controls the northwest region of the Junggar Basin (NWJB), which is a significant area for the exploration of petroleum and sandstone-type uranium deposits in China. This work collected six samples from this sedimentary basin and surrounding mountains to conduct apatite fission track (AFT) dating, and utilized the dating results for thermochronological modeling to reconstruct the uplift history of the NWJB and its response to hydrocarbon migration and uranium mineralization. The results indicate that a single continuous uplift event has occurred since the Early Cretaceous, showing spatiotemporal variation in the uplift and exhumation patterns throughout the NWJB. Uplift and exhumation initiated in the northwest and then proceeded to the southeast, suggesting that the fault system induced a post spread-thrust nappe into the basin during the Late Yanshanian. Modeling results indicate that the NWJB mountains have undergone three distinct stages of rapid cooling: Early Cretaceous (ca. 140–115 Ma), Late Cretaceous (ca. 80–60 Ma), and Miocene–present (since ca. 20 Ma). These three stages regionally correspond to the Lhasa-Eurasian collision during the Late Jurassic–Early Cretaceous (ca. 140–125 Ma), the Lhasa-Gandise collision during the Late Cretaceous (ca. 80–70 Ma), and a remote response to the India-Asian collision since ca. 55 Ma, respectively. These tectonic events also resulted in several regional unconformities between the J3/K1, K2/E, and E/N, and three large-scale hydrocarbon injection events in the Piedmont Thrust Belt (PTB). Particularly, the hydrocarbon charge event during the Early Cretaceous resulted in the initial inundation and protection of paleo-uranium ore bodies that were formed during the Middle–Late Jurassic. The uplift and denudation of the PTB was extremely slow from 40 Ma onward due to a slight influence from the Himalayan orogeny. However, the uplift of the PTB was faster after the Miocene, which led to re-uplift and exposure at the surface during the Quaternary, resulting in its oxidation and the formation of small uranium ore bodies.     

柴北缘沙柳河榴辉岩岩石学及年代学初步研究

柴达木盆地北缘东端沙柳河一带榴辉岩呈布丁构造赋存在新元古代末期花岗片麻岩中 ,榴辉岩主要由石榴石、绿辉石和金红石等矿物组成 ,石榴石含有 38%～ 4 4 %的铁铝榴石、2 2 %～ 2 3%的钙铝榴石和 31%～ 38%的镁铝榴石分子 ,绿辉石含有 35 %～ 38%硬玉分子。榴辉岩变质作用过程可分为三个阶段 ,第一阶段可能为绿帘角闪岩相 ,形成了残留在石榴石中的绿帘石 +角闪石早期矿物组合 ;第二阶段为榴辉岩相 ,形成了绿辉石 +石榴石 +金红石矿物共生组合 ,其温压条件为 :T =730℃ ,P >1.6Gpa ,代表了强烈俯冲时期 ;第三阶段为高角闪岩相 ,形成了普通辉石 +角闪石 +斜长石矿物共生组合 ,其温压条件为 :T =6 70℃ ,P =0 .3～ 0 .5Gpa。变质作用演化及P -T -t轨迹反映了其地球动力学过程是板块碰撞模式。榴辉岩的颗粒锆石U -Pb年龄 (484± 3)Ma可能代表榴辉岩相变质年龄。研究表明柴北缘存在一条早古生代的高压碰撞带     

我国中新生代盆地砂岩型铀矿研究现状及发展方向的探讨

砂岩型铀矿是我国具有工业意义的铀矿床类型之一 ,是核工业目前主要勘查类型。本文在扼要概述砂岩型铀矿成矿地质条件的基础上 ,对当前研究现状 ,尤其是地浸砂岩型铀矿的研究现状及地浸地质条件进行了评述。从多方面探讨了该类型铀矿床的发展方向及值得重视的基础地质研究及研究方法手段等。