淮南煤田现今地温场特征

在系统分析淮南煤田大量地面钻孔井温测井数据和井下巷道围岩温度测试数据的基础上,结合58块岩石样品的热导率测试结果,全面阐述了该区现今地温梯度和大地热流的分布特征。研究表明,淮南煤田现今地温梯度的众值介于2.50~3.50℃/hm之间,平均地温梯度为2.9℃/hm;大地热流值变化范围为31.87~83.9 m W/m2,平均热流值为63.69 m W/m2,地温梯度和热流值区均高于淮北煤田;大地热流受地温梯度控制明显,其变化特征和地温梯度分布较为相似,整体表现为中东部高,西部其次,东南部最小的特征。分析揭示,区内现今地温场和热流分布主要受区域地质背景和区内构造格局的控制。     

东濮凹陷现今地温场分布特征

在9口井连续测温资料的基础上,对东濮凹陷现今地温场进行了研究。东濮凹陷的地温梯度代表值为34℃/km,平均大地热流值为58.4 mW/m2。现今地温场的展布主要受地质构造格局的控制,为北东—北北东向,与盆地构造走向一致,总体分布是相同层位东部次凹和西部次凹的地温高,中央隆起和西部斜坡带地温相对低。现今地温对烃源岩的油气生成有重要的控制作用,东部次凹和西部次凹的石炭-二叠系现今仍处于二次生烃阶段,是上古生界有利的二次生烃区。     

冀中坳陷现今地温场分布特征

通过整理和分析53口井的系统测温数据和400余口井的试油测温数据,编制了冀中坳陷现今地温梯度分布图、折算了1 000-5 000 m深度的地温状况．结果表明,冀中坳陷的现今地温梯度一般为25．8-48．8℃／km,平均为32．4±4．2 ℃／km。地温沿构造、断裂延伸的方向展布,分布范围与下伏的基底构造基本一致,主体以NNE方向展布最为明显。横向上,地温梯度呈现低-高-低相间分布的特点,这与区域地质构造的凹、凸、凹分布相一致;纵向上,随深度的增大地温梯度有减小的趋势。     

中国海及邻区盆地现今地温场特征及其影响因素

现今地温场是构造活动、岩石圈热状态的综合反应,对研究盆地的区域构造演化、深部岩石圈结构和评估油气潜力具有重要意义。地温梯度和大地热流是表征沉积盆地热状况的两个基本参数。虽然我国大陆地区地热数据较丰富,并已经过四次系统汇编,但中国海及邻区盆地地热数据报道较少,且未经过系统整理。本文基于近年来新增的钻井温度数据,新增计算研究区810个地温梯度数据,并收集了国内外数据库、期刊的地热数据,在此基础上,首次系统整理了中国海及邻区盆地地温梯度数据和大地热流数据,绘制了其等值线图,分析了研究区现今地温场特征并讨论了其影响因素。研究结果表明,中国海及邻区盆地平均地温梯度43.2±25.7℃/km,平均大地热流74.4±26.6 mW/m²,多数盆地平均大地热流高于65 mW/m²,属于“热盆”;地温场分布总体呈现较为明显的“两带性”,其中近岸带较冷,远岸带较热;研究区现今地温场特征直接或间接地受控于其所处的构造环境,整体上是太平洋板块等多板块作用下岩石圈伸展减薄的结果,局部地区的热异常可能与断裂活动、岩浆活动、泥-热流底辟活动等因素有关。     

安徽泗县地区地温场特征及地热地质特征分析

本文在分析安徽省宿州市泗县已有水文地质、地球物理、地热地质等资料基础上,开展地热地质调查、钻孔井温测量工作,重点研究工作区地温场特征、热储类型、控热构造、储热地质条件。结果表明：泗县地区平均地温梯度在1.03～2.98℃/100 m之间,其中第四系、新近系、白垩系上统、侏罗系上统及震旦系下统的平均地温梯度分别为2.32℃/100 m、2.47℃/100 m、2.70℃/100 m、2.68℃/100 m及1.68℃/100 m,为大陆地区正常热背景。并从热源、通、储、盖、流体系统分析地热资源成因,圈定地热资源勘查开发利用前景区。研究成果可为本地区地热资源开发利用和经济社会发展提供科学依据和决策参考。     

淮北煤田现今地温场特征及大地热流分布

淮北煤田的高温热害问题愈发突出,但目前对该区系统的地温场特征及大地热流分布研究非常稀少.在系统分析淮北煤田大量地面钻孔井温测井数据和井下巷道围岩温度测试数据的基础上,结合72块岩石样品的热导率测试结果,全面阐述了该区现今地温梯度和大地热流的分布特征.研究表明:淮北煤田现今地温梯度众值介于1.80~2.80 ℃/100 m之间,平均地温梯度为2.42 ℃/100 m;大地热流值变化范围为39.52~74.12 mW/m2,平均热流值为55.72 mW/m2,地温梯度和热流值均低于同处华北板块的其他盆地以及南部的淮南煤田;大地热流受地温梯度控制明显,两者分布较为相似,整体表现为南高北低、西高东低的特点.结果表明,区内现今地温场和热流分布主要受区域地质背景和区内构造格局的控制.      

东台坳陷现今地温场特征与油藏分布关系

东台坳陷为中国东部苏北盆地油气资源最丰富的地区。为了加深对东台坳陷地温场和油藏关系的理解,根据符合地温场研究要求的54口井连续测温资料和243口井试油温度数据,获得了深度1000～3500m地温、E2s-K2t各层位界面地温和各层地温梯度。地温场分布以凹陷或次凹成独立单元,地温随深度加深而线性增高,地温异常不明显。地温梯度总体呈现"浅层低、深层高"的特点,E2s-E2d地温梯度总体在22～30℃/km之间,E1f-K2t在28～38℃/km之间,平均约为30℃/km。不同深度的地温和地温梯度分布模式相似,正向构造单元高,负向构造单元低;而不同层位的地温分布规律则相反,即凹陷内温度高,凸起和隆起上的温度低。基底构造形态、沉积盖层厚度、深大断裂、地下水、地层放射性生热等因素决定了该坳陷总体为温盆特征。大部分地区目前还处在油气液态窗内,绝大多数油藏分布高于60℃的油气勘探开发黄金区域。     

塔里木盆地中央隆起区现今地温场分布特征及其与油气的关系

沉积盆地热状态研究不仅对于理解盆地成因演化具有重要意义, 而且还与油气生成和保存息息相关.根据塔里木盆地中央隆起区近120口钻井的试油温度资料和296块岩石热导率的测试结果, 获得了该区现今地温梯度、深部温度(1 000~5 000 m埋深及烃源岩顶界面)及大地热流的分布特征.结果表明, 该区热状态整体偏低(平均地温梯度为23.3 ℃/km, 平均大地热流为47.3 mW/m2), 二叠纪的岩浆活动对现今地温场已无影响.不同埋深的地层温度表现出与地温梯度及大地热流相似的分布模式, 即隆起区高、凹陷区低, 这一展布特征受基底起伏和形态控制.烃源岩顶部温度表明, 巴楚组、卡拉沙依组和良立塔格组等烃源岩层目前仍处于油气的有利保存状态; 巴楚隆起、卡塔克隆起西北部和古城墟隆起东部的中下寒武统烃源岩则处于良好的油气保存状态, 其他地区处于不利的油气保存状态.特别是, 该区已探明的油气田往往位于相对高温区, 并提出深部热流体的向上运移和聚集过程可能是造成异常高温的因素.这一发现表明盆地现今地温场特征与油气田分布具有良好的对应关系, 可为今后油气勘探提供地热学依据.      

塔里木盆地中央隆起超深层现今地温场特征

塔里木盆地中央隆起是我国的大型油气聚集带。本文借助9口钻井的系统测温数据和86口钻井的试油温度数据，系统研究了该区的0~6000 m地温梯度、大地热流、超深层温度（6000~8000 m和奥陶系—寒武〖JP2〗系烃源岩底界面）分布特征。中央隆起区0~6000 m现今地温梯度介于14. 1~27. 8 ℃/km，平均值为20. 6 ℃/km；〖JP〗大地热流介于34. 4~60. 6 mW/m2，平均值为46. 7 mW/m2；6000 m埋深处温度介于98. 1~180. 2℃，平均值为137. 4℃；7000 m埋深处温度介于107. 4~198. 9℃，平均值为150. 0℃；8000 m埋深处温度介于117. 4~217. 5℃，平均值为162℃，受基底起伏、岩石热物性和构造作用等影响，整体上均具有由西北向东南逐渐增大的趋势。奥陶系—寒武系烃源岩底界面温度介于81. 6~228. 2℃和91. 0~248. 6℃，受到埋藏深度的影响，表现出巴楚凸起温度最低，塔中凸起温度次之，古城低凸起温度最高的特征，一定程度上影响油气的性质和保存。本研究不仅明确了中央隆起超深层温度场分布特征，而且为今后超深层油气勘探提供重要依据。     

华北克拉通北缘隆化地区蓝旗镇古元古代石榴石花岗岩的成因及地质意义

隆化地区蓝旗镇石榴石花岗岩位于华北克拉通北缘中部,与古元古代红旗营子杂岩密切共生。岩石主要由碱性长石、斜长石、石英、石榴石以及少量黑云母等矿物组成。锆石U Pb定年结果表明,石榴石花岗岩的形成时代为1894~1878Ma,属于古元古代中晚期。岩石的SiO2和K2O含量分别介于6409%~7080 %和364%~573 %之间,属于高钾钙碱性到钾玄岩过渡系列;岩石具有较高的Al2O3（1450%~1613%）和较低的CaO（125%~327%）和Na2O（180%~257%）含量,铝饱和指数（ACNK）介于107~134之间,表明该岩体属于S型花岗岩。岩石具有较高的CaO/Na2O比值（>03）,以及较低的Al2O3/Ti2O、Rb/Sr和Rb/Ba比值,指示岩浆源区为贫粘土、富斜长石的砂质岩。锆石Hf同位素分析进一步说明其物源可能是单塔子和红旗营子杂岩经风化作用的产物。蓝旗镇石榴石花岗岩具有与华北克拉通孔兹岩带内S型花岗岩相似的年代学和地球化学特征,结合区域变质岩和岩浆岩资料,本文认为孔兹岩带在空间上可能从内蒙古集宁地区向东延伸到了冀北地区。     

华北克拉通古元古代构造事件

本文讨论了华北克拉通的古元古代表壳岩系、高压麻粒岩和孔兹岩系的若干问题,提出了(1)华北克拉通在约2500Ma太古宙结束时已基本形成.在2300Ma之前处于相对稳定的构造环境;(2)2300～1950Ma期间,华北克拉通经历了一次基底陆块的拉伸-破裂事件,在克拉通内部发育了晋豫、胶辽裂陷盆地和丰镇陆内凹陷盆地;(3)约1900Ma期间,有地幔上涌并伴随辉长岩浆的底侵作用,引起大青山-丰镇地区的超高温变质作用.底侵的辉长岩浆作为岩体和岩墙在下地壳就位,并发生高压麻粒岩相变质作用;(4)约1850Ma期间,华北克拉通经历了一次挤压构造事件,导致了裂陷盆地的闭合和焊接,形成晋豫和胶辽两个类似于现代陆.陆碰撞型的造山带;(5)在华北克拉通的北缘,华北克拉通可能与其北部的另一古老陆块或岛弧拼合,其拼合带应位于白云鄂博以北.现在已残缺不全.孔兹岩系可能代表了平行于北缘造山带的一条构造带.与北部造山带的俯冲碰撞相关的陆内深部逆掩造成了麻粒岩相岩石的形成和抬升;(6)白云鄂博群、化德群和渣尔泰(-狼山)群是与长城系相同时期发育的被动大陆边缘裂谷盆地;(7)1850～1700Ma期间,华北克拉通进入伸展构造体制,导致基底抬升,产生裂陷槽、基性岩墙群和非造山岩浆活动.     

华北陆块东南缘蚌埠地区侏罗纪花岗岩中多种类型白云母的识别及其地质意义

三叠纪华南俯冲陆壳已经延伸到华北克拉通东南缘的蚌埠地区,而该地区的俯冲陆壳是否经历超高压变质仍存在诸多争议。对华北克拉通东南缘蚌埠地区的侏罗纪花岗岩——荆山岩体中的暗色残留体、主体花岗岩以及细晶岩脉中的白云母进行岩相学观察、电子探针和拉曼光谱分析,结果表明荆山残留体和主体花岗岩中白云母颗粒较大且相对于一般花岗岩中原生的、次生的白云母具有较高的Si、Fe+Mg原子数和较低的Al原子数。拉曼光谱分析结果显示残留体和主体花岗岩中大颗粒白云母也具有相似的铝原子桥氧键(Al,O(br))的拉曼位移(421 cm^-1),低于经历超高压的黄镇榴辉岩中多硅白云母的原子数和铝原子桥氧键的拉曼位移,而高于本研究中未经历超高压变质作用的奥地利Spail片岩中的白云母。残留体和花岗岩中大颗粒白云母的主量元素和拉曼位移特征指示其为变质成因的多硅白云母。因此,可以利用多硅白云母地质压力计来指示花岗岩形成的压力,并且确定荆山花岗岩发生部分熔融的压力为1.0～1.3 GPa。荆山花岗岩的源岩为华南深俯冲的陆壳碎片,华南板块俯冲到华北克拉通东南缘的深度为33～45 km,相当于华北克拉通中下地壳深...     

Metallogenic Systems on the Paleocontinental Margin of the North China Craton

The North China Craton (NCC) is one of the largest blocks composing the continent. Different types of continental margins well developed around the NCC, along with lots of metallogenic systems of different metals and different times. Based on the study on the structural evolution of the NCC, the authors made a new division of tectonic units of the NCC. Through an analysis of the data of 1:25000 geochemical survey on stream sediments, regional geochemical features of main ore-forming elements including Au, Ag, Cu, Pb, Zn, W, Ni, Co and Mo of the NCC are discussed in the paper. Then different metallogenic systems and their forming processes and geodynamics are discussed in detail. At last, temporal and spatial distribution regularities are summarized and ten favorable ore-control factors on the paleocontinental margins are put forward, including (1) abundance of ore sources; (2) rendezvous of ore-forming fluids; (3) high thermo-dynamic anomaly; (4) remarkable Earth crust-mantle interaction; (5) cluster of     

复杂的山东昌乐新生代玄武岩辉石岩捕虏体及其岩石圈演化意义

紧邻郯庐断裂带分布的山东昌乐新生代玄武岩含有丰富的辉石岩捕虏体。根据辉石岩的主、微量元素特征,可以将它们大致分为3类。Ⅰ类和Ⅱ类样品的岩石地球化学特征分别与河北汉诺坝-阳原新生代玄武岩中的Cr系列和Al系列辉石岩捕虏体相对应,都属壳-幔过渡带或岩石圈顶部地幔的分离结晶产物,其中Ⅱ类辉石岩还包含有陆壳物质组成,更可能是壳幔过渡带来源。Ⅲ类辉石岩在岩石地球化学特征上与汉诺坝的石榴石辉石岩相似,但不同的样品则分别表现出与洋岛玄武岩或正常洋中脊玄武岩相似的特征。丰富的昌乐玄武岩中辉石岩捕虏体所表现出来的复杂成因来源,与相对简单的上地幔特征相比,该区新生代时的顶部岩石圈地幔和壳-幔过渡带组成异常复杂,说明岩石圈减薄过程中自下而上的新生地幔物质对古老岩石圈的置换作用。     

华北克拉通的形成演化与成矿作用

华北克拉通具有38亿年的漫长历史,特别是与其他克拉通相比,它有更为复杂的多阶段的构造演化史,记录了几乎所有的地壳早期发展与中生代以来的重大构造事件。在太古宙,华北克拉通经历了>3.0Ga的陆核与微陆块的形成;2.7～2.9Ga的陆壳增生;2.5Ga的岩浆、变质作用与克拉通化;2.3～1.9Ga的古元古代活动(造山)带;1.8Ga的基底隆升与裂谷-非造山岩浆事件。在新元古代—古生代,华北克拉通处于相对稳定的地台状态,其南、北缘受到秦岭造山带和中亚造山带的影响;在中生代,华北克拉通则经历了强烈的中生代构造格局的转变和克拉通的破坏与重建;在新生代,华北克拉通的东缘属于环太平洋构造带的一部分。与上述重大构造事件相对应,华北克拉通出现大规模的成矿作用,形成了丰富多样的固体矿产资源。华北克拉通的形成与演化及其不同类型的成矿系统,为深刻理解大地构造背景对成矿作用的制约提供了范例。     

华北克拉通南北缘三叠纪钼矿化类型、特征及地球动力学背景

华北克拉通南北缘是中国最重要的钼成矿带,特别是近年来在南北缘陆续发现了大量的钼矿床,显示了巨大的钼资源前景。其中三叠纪钼矿床的不断发现引人注目。在华北克拉通北缘及邻区三叠纪钼矿床在空间上总体呈EW向展布,矿床产出受区域东西向断裂控制,钼矿床的形成与三叠纪酸性侵入体关系密切,多产于花岗岩体中、斑岩体内外接触带或附近,矿床类型包括斑岩型和石英脉型。在华北克拉通南缘及邻区,三叠纪钼矿床总体上呈NW向展布,受区域NW向断裂控制,钼矿床的形成与晚三叠世酸性侵入体及碳酸盐脉有关,矿床产于斑岩体内及附近,矿床类型包括斑岩型、石英脉型及碳酸盐脉型。成矿年代学研究表明,华北克拉通北缘及邻区三叠纪钼矿主要形成于248~220Ma,而南缘及邻区三叠纪钼矿床主要形成于226~210Ma。其对应的成矿动力学背景为印支期华北板块与西伯利亚板块同碰撞造山过程和扬子板块与华北板块同碰撞造山过程。     

华北克拉通南缘太华杂岩组成及演化

太华杂岩位于华北克拉通南部,其组成复杂,记录了几乎所有早前寒武纪各阶段重要的地质事件;此外,由于其所处特殊地理位置,研究太华杂岩对于华北克拉通早前寒武纪地壳形成和演化、构造单元划分和基底拼合等都具有举足轻重的科学价值。本文综合已有的岩石学、变质作用、地球化学以及同位素年代学等诸多研究工作,得到以下阶段性结论和认识:1)将鲁山地区太华划分为以深成侵入岩为主的片麻岩系和以变质沉积-火山岩为主的表壳岩系;前者形成于中太古代晚期-新太古代早期,后者形成于古元古代晚期。而小秦岭地区太华杂岩中变质深成侵入岩形成时间跨度较大,为中太古代晚期-古元古代早期;而其上覆的火山-沉积岩可与鲁山太华杂岩的表壳岩类比,形成时间亦为古元古代晚期。2)中太古代-新太古代(2.91～2.50Ga)为华北克拉通南部大陆最主要的地壳形成时期。提出太华杂岩在太古宙经历了两期明显的地壳生长时间,一期发生在2.85～2.70Ga,以鲁山太华片麻岩系中的深成侵入岩和斜长角闪岩为代表;另一期发生在～2.50Ga,以小秦岭华山和崤山地区太华杂岩中各类花岗质岩石为代表。3)太华杂岩在所谓的全球陆壳生长"沉寂期(2.45～2.20Ga)"岩浆活动异常发育,推测这一时期的岩石形成于古元古代俯冲-汇聚环境,可能是与华北克拉通南部太古宙陆块和其他陆块汇聚-碰撞相关。4)太华杂岩在古元古代晚期普遍遭受了强烈的变质和变形,其变质程度主体为高角闪岩相,局部可达麻粒岩相,且记录了包含近等温降压退变质片段的顺时针变质作用P-T轨迹,经历了一个漫长的变质演化过程(1.97～1.80Ga),变质作用的时限跨度可达150Myr。5)提出华北克拉通南部曾经为一个统一基底,称之为"南部太古宙地块",此地块形成时间为新太古代末期(～2.5Ga)。该古老陆块经历了如下5个构造-演化阶段:(1)冥古宙-始太古代初始陆核形成;(2)中太古代-新太古代陆壳快速生长;(3)古元古代早期(～2.3Ga)岩浆活动异常活跃;(4)古元古代(2.30～1.97Ga)陆内拉伸-破裂;和(5)古元古代末期(1.97～1.80Ga)陆块最终拼合。     

Initial accretion of the North Qinling Terrane to the North China Craton before the Grenville orogeny: constraints from detrital zircons

Whether the North Qinling Terrane (NQT) was accreted to the North China Craton (NCC) in the Proterozoic is still a matter of debate. We report the first detrital zircon study from the Baishugou Formation, which forms the uppermost part of the Mesoproterozoic Guandaokou Group, at the southernmost NCC margin. Detrital zircons from carbonaceous silty phyllite in the lower part of the Baishugou Formation yield U–Pb ages peaking at ca. 2500 Ma, with minor peaks at ca. 2300–2000, 1800, and 1600 Ma, and εHf(t) values ranging from ?10.8 to +9.1. These zircons are considered to have been sourced from the NCC. In contrast, the middle-to-upper part of the formation contains detrital zircons which yield an age group ranging from 1800 to 1000 Ma, with peaks at 1800, 1500, 1300, and 1100 Ma; the zircons with ages of 1500–1300 Ma dominantly have εHf(t) values greater than +5 and the majority plot along the depleted mantle evolution curve. The striking difference between the U–Pb ages of the detrital zircons from the upper and lower parts of the formation suggests a shift in provenance. Magmatism at 1500–1300 Ma has not been reported from the southern margin of the NCC but has been discovered in the NQT. Hence, we deduce that the zircons from the upper part of the formation were primarily derived from the NQT, where an episode of crustal growth and magmatism is recorded between 1500 and 1100 million years. The variable sediment provenances imply that the NCC and NQT could be connected during the late Mesoproterozoic to early Neoproterozoic. The pattern of detrital zircon ages in the new sediments from the Baishugou Formation is distinct from those in the Kuanping Group and the Palaeozoic Erlangping Complex, which are at present sandwiched between the NCC and the NQT. The detrital zircons from these two groups are dominated by an age peak at ca. 1000 Ma, which is formed as the result of amalgamation of the NQT and the Rodinia Supercontinent during the Grenville orogeny. It is possible that the new sediments of the Baishugou Formation were deposited before Grenville orogeny.     

华北岩石圈减薄与克拉通破坏研究的主要学术争论

华北岩石圈减薄是近十年来国内外研究的热门课题,但关于岩石圈减薄的具体时间、减薄幅度、空间分布范围、机制及其构造控制因素,多有争论.本文对上述问题进行了全面的回顾与讨论,内容包括:(1)是克拉通破坏还是岩石圈减薄;(2)古生代以来华北克拉通岩石圈地幔时代与壳幔解耦;(3)岩石圈减薄与克拉通破坏发生的时间;(4)岩石圈减薄的垂向幅度;(5)克拉通破坏在中国东部的空间分布;(6)克拉通破坏机制;(7)克拉通破坏的地球动力学原因;(8)华北克拉通破坏在世界上的特殊性等.文后,汇编了近10余年来华北岩石圈减薄与克拉通破坏研究的重要文献.