柴达木盆地西部地区断裂类型及油气勘探意义

为研究柴西地区油气成藏及其与青藏高原隆升的关系,我们借助生长断层定性和定量分析,总结出该区断裂在演化上总体可归纳为两个主要形成时期和4种表现形式：早期形成时期(E1＋2?N),中生代以来开始活动,多数终止于下油砂山组末(约14.9 Ma); 晚期形成时期(N?Q),上油砂山组开始活动,狮子沟组(约8.2 Ma)以来活动尤为剧烈,持续至今。在形式上主要表现为限于下或上构造层的生长断层; 贯穿下、上构造层的生长断层和后期断层4类。柴西地区的这种断裂构造特征,与青藏高原的分阶段隆升相对应,控制着该区的油气运移、成藏、保存及改造,对我们在柴西地区的油气勘探工作具有重大意义。     

青藏高原北缘前寒武纪地质演化：进展与讨论

青藏高原北缘前寒武纪块体主要出露于塔里木盆地南缘的铁克里克和阿尔金、祁连山及柴达木盆地周缘等地区。这些古老块体分布于相对年轻的古生代秦祁昆造山带之中,大多经历了古生代造山事件的改造叠加。近10年来,对该地区前寒武纪地层时代格架、物质组成和构造属性研究取得了许多进展：1）揭示铁克里克、北阿尔金、全吉和阿拉善地块具有相似的2.5～2.2 Ga、2.1～1.7 Ga的基底演化和1.7 Ga之后的盖层沉积记录,反映塔里木克拉通、全吉地块和华北克拉通在Columbia 超大陆中具有相关和相似性。2）一系列地层时代被重新厘定,为建立新的前寒武纪地层划分方案提供了依据;3）厘定出铁克里克新元古代裂谷火山—沉积盆地,其可以与华北克拉通南缘1 000～830 Ma的裂解事件对比,它们在新元古代早期可能构成同一个克拉通裂解边缘;4）在南阿尔金与祁连、柴达木等地块识别出性质相似的新元古代岩浆作用和变质作用,它们可能共同代表一个新元古代早期活动大陆边缘的构造杂岩,为古生代汇聚、增生于塔里木克拉通或华北克拉通南缘的外来地块,存在于秦祁昆造山带之中。目前关于青藏高原北缘前寒武纪块体的物质组成、时代格架、构造属性和古环境变化研究还存在许多问题,仍需要开展进一步的大量工作。     

全新世东北地区沼泽湿地演化对全球变化的响应

湿地是地球上水陆相互作用形成的独特生态系统,具有其他生态系统不可替代的生态功能。随着人类社会经济的快速发展,人类活动导致大量湿地的消失和退化。为保护剩余的湿地,湿地恢复工作目前已经逐步开展。制定合理的湿地恢复目标是湿地恢复工作的关键步骤之一,而了解历史时期沼泽湿地演化过程和原因则是建立合理的湿地恢复目标的重要前提条件。文章通过综述全新世东北地区沼泽湿地形成与植被演替过程并分析其驱动力,尝试探讨我国东北地区沼泽湿地演化的规律及其对全球变化的响应机理。研究发现东北地区沼泽湿地主要在距今8000年以后开始逐渐形成,约有30%的沼泽湿地形成于全新世暖湿期（距今8000~4000年）,而大部分沼泽湿地在全新世晚期形成。全新世晚期冷偏干的气候条件更容易促进东北地区沼泽湿地通过水体沼泽化形成,同时这一时期形成的沼泽湿地的植被群落演替过程通常为水木贼群落-苔草群落-灌丛/小叶樟群落。然而目前东北地区针对历史时期湿地环境特征的研究相对薄弱,并不能满足沼泽湿地恢复目标制定的需求。因此,未来需加强对东北地区沼泽湿地古环境的定量研究,并为更好的制定东北地区湿地修复的参考目标提供理论支持。

     

基于树木年轮重建秦岭太白山1872年以来6~8月最低温度变化

基于树木年代学方法,建立太白红杉（Larix chinensis）树木年轮宽度年表,明确影响太白红杉径向生长的关键气候因子。相关分析表明：温度是限制秦岭太白山太白红杉径向生长的主要因子,尤其是生长季温度;降水对其生长的影响相对薄弱。树木生长与当年6~8月最低温度（r=0.673,p < 0.01）相关性最高。利用一元线性回归方程重建秦岭北坡过去137 a以来的6~8月最低温度,该方程的方差解释量为45.3%,经逐一剔除（leave-one-out）和分段检验法（calibration-verification）进行方程检验,发现该重建序列结果稳定可靠。过去137 a间该地区存在4个偏冷期（1881~1901年、1908~1926年、1946~1957年和1963~1978年）和1个偏暖期（1990~2008年）。文章重建序列的冷暖时期与秦岭山脉东南部地区树轮记录的温度事件具有很好的一致性,进一步表明重建结果的可靠性。空间分析发现重建序列对于采样点周边较大范围地区6~8月最低温度变化特征都具有很好的代表性;与海温数据空间分析显示,温度重建序列与太平洋海温呈显著正相关;多窗谱分析（MTM）分析表明,重建的最低温度序列存在2.5 a和5.7 a的显著周期（p < 0.01）;与此同时,6~8月最低温度与ENSO、PDO在年际和年代际尺度的对比上也具有较好的对应关系。综上表明,ENSO和PDO对研究区6~8月最低温度有较大影响。

     

晚第四纪青海湖高湖面研究

中国西北地区众多封闭湖泊湖岸堤的光释光（OSL）测年结果表明,\"大湖\"存在于深海氧同位素第5阶段（MIS 5）或者更早,而不是MIS 3阶段。由于高湖面测年结果的变化,我们对中国西北以及青藏高原地区湖泊对晚第四纪冰期-间冰期旋回气候变化响应的认识也随之改变。本研究对青海湖周边的湖岸堤、湖相沉积物、冲积和风成沉积物进行光释光测年,重建了青海湖末次间冰期以来的高湖面演化历史,得到以下结论：1）最高湖面（拔湖26~66 m）出现在MIS 5时期;2）MIS 3c时期湖面高出现在约13~17 m,但是在MIS 3a阶段湖面下降至接近于中全新世湖面高度;3）全新世最高湖面出现在距今约5.1 ka,湖面至少高出现在9.1 m,之后在约2 ka前再一次出现高湖面,高出现在湖面约8 m。青海湖高湖面的拔湖高度从MIS 5a到MIS 3时期,再到全新世是依次降低的,使得早期的湖岸堤没有被后期高湖面破坏而较好的保存了下来。     

不同时间尺度影响下的北半球夏季风空间特征及其可能影响机制

探究过去2000年北半球夏季风的演变过程,不仅有利用于在各个时间尺度上深化对全球季风系统的理解,也能够为预测未来季风发展和长期政策制定提供参考依据。然而,以往研究中对于不同时间尺度北半球夏季风系统强度探究较少,特别是其在不同时间尺度上的空间特征及响应机制如何?为此,文章利用国际上较为先进的通用地球系统模式CESM,在轨道参数、太阳辐射、火山活动、温室气体浓度和土地利用/覆盖的驱动下,进行了长达2000年的瞬变积分试验,并利用此结果分析了过去1500年来不同时间尺度上的北半球夏季风降水的变化特征及其可能成因机制。通过周期分析发现,北半球夏季风强度存在显著的年际（2~6年和8~9年）、年代-多年代际（11~13年、22~23年、37年、58年和66年）和百年际（186年、227年和341年）的周期波动;利用回归分析发现在年际尺度上,北半球夏季风降水在大部分印度半岛、孟加拉湾地区、西北太平洋季风区、北美季风区以及北非季风区表现较为一致;而在印度季风区的西南部和青藏高原的南部部分区域、北美季风区的南部以及东亚季风区的北部则表现出了与之相反的变化;在东亚季风区北部其响应特征并不显著。厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）的海表温度模态特征可能是影响年际尺度特征下北半球夏季风降水分配的主要原因;在多年代际时间尺度上,北半球夏季风降水在热带季风区对其响应较为显著且呈一致性变化。主要原因是南、北半球海表温度的空间分布差异致使热带辐合带（ITCZ）北移,而这种温度差异是由外强迫因子和气候系统内部振荡共同造成的;在百年际尺度上,北半球夏季风区域降水特征呈一致性变化,其主要是由于外强迫变化所致。

     

鄂尔多斯盆地延长期沉积中心迁移及其动力学背景

延长期（T3y）是鄂尔多斯盆地中生界优质烃源岩的主要发育时段。本文在大量钻井和测井等资料研究的基础上,结合露头剖面与岩心观察,建立了盆地延长组地层对比格架,综合最新沉积相研究成果,进一步发现在中-晚三叠世延长期盆地主体发生了两次明显的沉积中心迁移,形成了3个沉积中心。其中以长9期为代表的早期（长10—长8期）沉积中心位于吴起—志丹—富县—洛川一带,以长7期为代表的盆地发育鼎盛时期（长7—长2期）沉积中心位于姬塬—华池—宜君一带,以长1期为代表的湖盆萎缩期的沉积中心位于横山—子长之间。前两期沉积中心明显控制着盆地优质烃源岩的形成和分布,进而控制着盆地中生界常规和非常规油气资源的总体分布。结合周邻山系演化历史分析认为,晚三叠世初长9—长7期沉积中心向西南（向山）迁移,与扬子板块向华北板块俯冲汇聚、在秦岭造山带后陆（即华北仰冲板块南部）因汇聚的巨量物质部分上拱和能量释放而导致的沉降有关;至晚三叠世末长1期沉积中心转向北东（离山向陆）迁移,为华北与扬子板块间的有限洋消失及之后持续汇聚的结果,秦岭造山带挤压隆升增强引起北邻鄂尔多斯盆地南部抬升,致使盆地消亡,沉积中心相应向北东迁移。两次沉积中心迁移的动力学环境,主要受鄂尔多斯盆地南侧秦岭造山带形成演化的控制,沉积中心迁移是盆山耦合演化彼此响应的结果和记录。     

龙门山冲断带的隆升和川西前陆盆地的沉降

通过龙门山区和川西前陆盆地岩石样品的裂变径迹和镜质体反射率的测定和计算机模拟得出：１）松潘－甘孜褶皱带１０Ｍａ以来至少隆升了３－４ｋｍ，隆升速率最低为０．３－０．４ｍｍ／ａ；（２）龙门山逆冲推覆构造带１０Ｍａ以来至少隆升了５－６ｋｍ，隆升速率最低为０．０１６－０．０３２ｍｍ／ａ；（４）川西前陆盆地６０Ｍａ以来降升１－２ｋｍ，降升速率为０．０２８－０．０５ｍｍ／ａ；（５）１０Ｍａ以来北川－映秀－小关     

安徽铜陵矿集区石英闪长岩—花岗闪长岩成因的Sr-Nd-Hf-O同位素制约

安徽铜陵矿集区是我国长江中下游构造—岩浆—成矿带中一个重要的铜金多金属成矿区,区内广泛发育晚中生代以石英闪长岩和花岗闪长岩为主的中酸性闪长质侵入岩体,且其与成矿关系密切。关于铜陵矿集区侵入岩的成因,前人已有大量研究成果发表,但仍存有一定争议。本文在广泛收集前人研究资料和成果的基础上,选择区内铜官山石英闪长岩体和新屋里、胡村花岗闪长岩体开展全岩Sr-Nd同位素和锆石原位Hf-O同位素分析,以进一步探讨其成因机制。研究表明,石英闪长岩和花岗闪长岩的结构构造和矿物组成特征相似,全岩主量元素、微量元素和稀土元素组成特征也基本一致,均属高钾钙碱性岩石系列,并具有埃达克质岩石特征。石英闪长岩ISr值为0.707 2～0.709 0,εNd（t）值为-13.0～-8.3,锆石εHf（t）值为-23.5～-8.7,δ18O值为6.5‰～7.4‰;花岗闪长岩ISr值0.707 7～0.709 8,εNd（t）值为-13.6～-8.5,锆石εHf（t）值为-19.0～-7.4,δ18O值为6.7‰～8.1‰。石英闪长岩和花岗闪长岩Sr-Nd同位素组成特征和锆石Hf-O同位素组成特征亦基本一致,指示它们具有相同的成岩物质来源。结合区域地质背景和构造演化,本文认为,铜陵矿集区石英闪长岩和花岗闪长岩为富集岩石圈地幔岩浆与壳源埃达克质岩浆混合并上升侵位所形成,富集岩石圈地幔岩浆并非起源于古太平洋俯冲洋壳或俯冲洋壳析出流体交代的富集岩石圈地幔,而是新元古代华夏洋俯冲析出流体交代扬子板块岩石圈地幔所形成,壳源埃达克质岩浆为新元古代华夏板块与扬子板块碰撞之后形成的新生地壳熔融而成。铜陵矿集区晚中生代大规模岩浆作用的诱因是大陆板内构造背景下富集岩石圈地幔部分熔融岩浆上涌加热以及受古太平洋板块挤压和地壳加厚再转向拉张应力下的减压熔融。     

蚌埠隆起区石榴辉石岩变质P-T轨迹的构建

蚌埠隆起区位于华北克拉通东南缘,胶—辽—吉造山带的最南端,主体由五河杂岩组成。前人对该地区的研究主要集中于同位素年代学和变质温压条件研究,其中变质P-T条件研究结果差异较大,以压力变化最为显著,对峰期变质P-T条件缺乏统一认识。本文对蚌埠隆起区石榴辉石岩进行了大量的岩相学、矿物化学成分分析,表明该岩石记录了3期变质作用,其中S-M1和S-M2的矿物组合类似为Grt+Cpx+Opx+Amp+Pl+Ilm,S-M3的矿物组合为Cpx+Amp+Pl+Grt （极边窄带）。结合变质温压条件分析和锆石U-Pb年代学分析,本次主要取得以下几点认识：1）石榴辉石岩WS047-1中记录的3期变质作用,温压条件分别为T-M1 = 616 ℃～647 ℃、P-M1 = 1.03～1.08 GPa,T-M2 = 721 ℃～837 ℃、P-M2 = 1.11～1.29 GPa和T-M3 = 531 ℃～607 ℃、P-M3 = 0.81～0.91 GPa,经历了由较高压力的角闪岩相→中-低麻粒岩相→角闪岩相的变质过程;2）据变质温压条件分析知,蚌埠隆起区具有顺时针的P-T轨迹特征,S-M1→S-M2和S-M2→S-M3分别为近等压升温和近等压降温的缓慢过程;3）石榴辉石岩锆石U-Pb年代学结果主要分为4组：1 839±13 Ma、1 925±31 Ma、2 041±55 Ma和2 762±14 Ma,其中峰值变质年代为1.93～1.84 Ga;4）结合温压条件和锆石U-Pb年代学分析结果,本文认为蚌埠隆起区的P-T轨迹与弗朗西斯科型俯冲或大陆碰撞环境的P-T轨迹较为类似,其应与1.93～1.84 Ga华北克拉通东、西陆块的碰撞拼合及胶—辽—吉造山带形成时限基本吻合。本次研究为深入理解华北克拉通的构造演化特征和蚌埠隆起区的变质作用及演化,提供了大量可靠的科学资料。