华北克拉通南部熊耳盆地晚前寒武纪年代地层格架和演化

熊耳盆地发育华北克拉通最齐全的晚前寒武纪地层,是认识华北克拉通晚前寒武纪沉积和构造演化历史的理想地区.依据收集和自测的38个碎屑岩和23个岩浆岩样品的锆石年代学数据,结合岩相区域对比、沉积古地理格局继承关系等,细化年代地层格架和分析盆地构造属性,重塑熊耳盆地晚前寒武纪构造演化历史及沉积古地理格局.重新厘定的晚前寒武纪年代地层格架将熊耳盆地演化划分为六个阶段:早长城世裂陷、晚长城世断陷、蓟县纪坳陷、待建纪早期坳陷、青白口纪坳陷及晚震旦世冰期坳陷,以及早长城世末期、待建纪中晚期和南华纪—早震旦世三期重要的沉积间断.熊耳盆地存在晚长城世和青白口纪两期碰撞型—伸展型的盆地属性转换,支持北秦岭地体与华北克拉通多期拼贴—裂解的演化模式.中元古代早长城世—待建纪早期的火山-沉积岩系及1.64～1.47 Ga非造山岩浆事件是Columbia超大陆裂解的地质响应,青白口纪早期碰撞型沉积岩系和晚期伸展型火山-沉积岩系分别是Rodinia超大陆汇聚和裂解的地质响应.     

华北克拉通东南缘寒武系底部黑色碎屑岩系的物源分析及其对晚前寒武纪地质演化的约束

华北克拉通东南缘新元古代—寒武纪交替时期黑色碎屑岩系马店组(或称为凤台组)的层序划分、时代归属、物源等基础地质问题仍存在分歧,本文从元素地球化学、碎屑锆石U-Pb年代学等角度开展综合分析,为合理建立华北克拉通东南缘地层格架及中、新元古代—早古生代构造演化提供重要证据。马店组整套碎屑岩系的绝大部分元素的富集系数(EF值)基本一致;碎屑锆石U-Pb年龄主要集中于2.6~1.0Ga之间,包括~2.5Ga、~2.1Ga、~1.8Ga、1.6~1.4Ga和1.3~1.0Ga等多个年龄峰。马店组整体为寒武纪第二世的被动大陆边缘连续海侵地层;沉积物来源于华北克拉通内部徐淮地区,具有碳酸盐质新元古代盖层物源和非碳酸盐质早前寒武纪变质基底物源的两端元混合作用,其中1.8Ga碎屑锆石来源于早前寒武纪变质基底,而中元古代碎屑锆石及砂砾级白云质碎屑来源于新元古代盖层,极少量新元古代碎屑锆石来源于新元古代初期基性岩墙群。华北克拉通周缘新元古界—下古生界中丰富的1.6~1.4Ga和1.3~1.0Ga碎屑锆石记录证实至少华北克拉通东缘和南缘曾有与北秦岭地区类似的中、新元古代构造带。该构造带中元古代时强烈地参与了Columbi超大陆裂解和Rodinia超大陆聚合过程,于新元古代初期为华北克拉通周缘盆地的主要物源供给区;约900 Ma可能与华北克拉通开始裂解,至早古生代马店组沉积时期其物源贡献已经完全缺失。     

卡拉麦里缝合带后碰撞背景与火山岩油气藏关系探讨

北疆地区卡拉麦里洋盆关闭后,两侧陆块处于松散拼贴状态,发育了陆间残余海盆,表明该缝合带是通过软碰撞作用形成的;后碰撞期,沿缝合带发育较大规模的火山活动。近年来的油气勘探表明,这些后碰撞火山岩中赋存了丰富的油气资源。本文对卡拉麦里缝合带多个火山岩油气藏的主要控制因素进行了分析,结果表明,卡拉麦里缝合带后碰撞期幔源岩浆底垫和火山活动有利地促进了该区烃源岩中有机质的热演化;后碰撞期的构造演化与石炭系烃源岩的分布、火山岩储集空间的形成和演化、油气盖层的发育等紧密相关,同时还通过断裂、不整合和反转构造等控制了油气的运移和保存,这些都为形成火山岩油气藏创造了有利条件。卡拉麦里缝合带火山岩油气藏具有良好的勘探前景,其中陆东—五彩湾地区火山岩油气藏主要位于石炭系顶面的风化壳内,滴南凸起中西部是最有利的地段,五彩湾凹陷残余构造高点也较为有利。     

华北克拉通南缘栾川群的形成时代、物源及其对区域构造演化的意义：锆石U- Pb年代学和Hf同位素制约

栾川群沿秦岭造山带和华北克拉通两大构造单元的结合部分布,其时代归属和构造意义长期存在争议。本文从锆石U-Pb年代学和Hf同位素角度对栾川群进行物源分析和区域对比分析,为合理地理解华北克拉通南缘晚前寒武纪构造演化提供重要证据。栾川群上部大红口组浅变质粗面岩的结晶年龄为854±8Ma,成因以古元古代晚期陆壳物质的再循环或改造为主。栾川地区栾川群变碎屑岩中最年轻的碎屑锆石U-Pb年龄和大红口组浅变质粗面岩及相关侵入岩的结晶年龄限定栾川群沉积时代在917～844Ma,属于新元古代青白口纪。白术沟组中上部、煤窖沟组和鱼库组变碎屑岩的碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征一致,碎屑锆石U-Pb年龄集中在1.85～1.10Ga之间,北秦岭地体是最可能的物源区;Hf两阶段模式年龄(T_(DM2))为1.33～2.92Ga,揭示源区经历了～1.45Ga、～1.8Ga、～2.1Ga和～2.5Ga四期元古代陆壳增生。栾川群白术沟组下部和白术沟组中上部至鱼库组之间截然不同的碎屑锆石年龄谱图表明白术沟组沉积期间物源区由华北克拉通转变为北秦岭块体,沉积构造背景由被动大陆边缘转化为碰撞造山和后碰撞伸展环境。北秦岭地体原来应属于华北克拉通的一部分,至少在华北克拉通南缘至东缘地区曾存在与北秦岭地体类似的中、新元古代构造带。该构造带强烈地参与了Columbia超大陆裂解和Rodinia超大陆汇聚及裂解过程,在新元古代早期与华北克拉通曾短暂的拼合并造山,转变为华北克拉通周缘沉积盆地的主要物源供给区。     

河北兴隆复式叠瓦扇构造

河北省北部兴隍－平泉复向斜的西端发育了一种特殊类型的推覆构造，该推覆构造具有三重结构的特点，即由上叠瓦扇、下叠瓦扇和下伏系统组成。上叠瓦扇可以分为被分支断裂分割的太古字、长城系、蓟县系、青白口系和寒武－奥陶系５个逆冲岩席；各分支断裂上陡下缓，向下逐渐归并于Ｆ１主逆冲断裂上。Ｆ１断层下的石炭－二叠系也发育了一组叠瓦状逆冲断层，形成了与上叠瓦扇具有不同变形特征的下叠瓦扇。由于这一构造特殊的两套叠瓦扇结构，故笔者称其为复式叠瓦扇构造，这是一种新的推覆构造类型。     

大别造山带东缘韧性剪切带中构造岩的构造地球化学分析

安徽省桐城市挂镇（挂车河镇）地区出露郯庐断裂系（北北东-北东向）和大别构造系（近东西向）的韧性剪切带,变质温度分别为400 ℃～450 ℃和600 ℃～700 ℃,均发育镁铁质和长英质构造岩,是研究不同变形条件下岩石中元素活化迁移规律的理想对象。质量平衡计算表明长英质剪切带在韧性变形过程中,大别构造系体积基本不变,郯庐断裂系体积亏损且随变形程度的增强而增加,镁铁质性剪切带在脆-韧变形过程中体积增加。长英质构造岩的稀土和微量元素变异远弱于镁铁质构造岩,长英质构造岩基本继承了原岩的特征而镁铁质构造岩与原岩的差异显著,长英质和镁铁质混合的构造岩主要显示镁铁质组分的迁移规律。长英质构造岩的元素迁移种类和迁移率与变形程度和变质温度正相关,其中体积亏损变形的郯庐断裂系表现为重稀土中等迁出、中稀土几乎未迁移和轻稀土微弱迁入,等体积变形的大别构造系为稀土元素迁入,轻稀土、中稀土和重稀土的迁移率依次增加。镁铁质构造岩的稀土元素迁移表现为轻稀土强烈迁入和重稀土中等迁出。体积变化不是元素变异的主因,在原岩和矿物蚀变制约的基础上,元素迁移受到岩石流变分异作用和热液渗流作用的双重作用,低温时以渗透流体作用为主,而高温时岩石流变分异作用增强。     

河北省石炭一二叠纪煤田控煤构造特征

河北省石炭一二叠纪成煤以来,经过多期次构造运动,对石炭一二叠纪煤田的赋存产生较大影响。本区的控煤构造在空间上呈现出一定的规律性．即控煤构造在燕山腹地以逆冲推覆构造为主,燕山山脉南麓为平行式排列向斜构造控煤,石家庄以南的赞皇复背斜东翼,则表现为伸展型构造特征。在时间上,北部控煤构造形成于印支期、中部为燕山期、南部则为喜山期;因此,分析其煤田构造规律,对不同地区寻找类似隐伏煤层具有一定的现实意义。     

火山岩吸附CO2气的成藏潜力及实例分析

火山岩的脱气实验和对昌德东CO2气藏气源的分析结果表明加热火山岩到250℃时,脱出挥发分总量为0.0299～0.0790mL/g,其中CO2脱出量为0.0218～0.0706mL/g(0.429～1.387wt%);挥发组分以CO2为主,还含有H2、CO、CH4等还原性气体,以及少量低碳烷烃,CO2含量和总烃呈现反比关系;基性岩的CO2脱出量、脱出率高于中、酸性岩;CO2脱出量与岩石碱质含量正相关.松辽盆地北部昌德东CO2气藏成藏模式为"自生自储",成藏CO2气主要来自深部被火山岩吸附的气.随岩浆上升,在岩浆冷凝成火山岩的过程中被吸附于火山岩的节理、劈理和晶体位错之中的CO2气,连同火山岩包体中的残留气,成为高纯CO2气藏的主要补给源,并非地幔气体沿大断裂上来直接充注成藏.     

陆相页岩气资源评价中人工智能算法的探索——以苏北盆地溱潼凹陷为例

将下扬子区苏北盆地溱潼凹陷作为示范区,探讨了人工智能该如何进行页岩气资源评价的问题.给出了可采用的运算方法的组合设计,针对工区陆相页岩气资源评价参数进行了全过程的示范操作:用变形结构分区的方法在平面上将溱潼凹陷分成14个样品区,用模糊数学的方法对定性参数进行定量、半定量取值打分,用因子分析方法对平面上14个样品区进行了单层评价;以平面上14个样品区单层评价为基础,给出了14个样品区5个页岩气目的层在垂向上的叠合评价.为了解决叠合评价时样品区各单层数据的等价性,引入全零值和分级值进行评价、排优.这种针对页岩气资源评价的定性、定量和多层混合问题进行定量综合评价的组合运算方法,可以被开发页岩气资源人工智能评价系统所借鉴.     

南华北东部徐淮地区新元古界生烃潜力分析

通过地层特征、有机地球化学指标和岩相古地理的分析,研究了南华北东部(徐淮地区)新元古界作为烃源岩及形成原生油气藏的可能性。结果表明:徐淮地区新元古界有机质丰度低,母质类型为Ⅰ型干酪根,热演化程度处于成熟—过成熟阶段; 自下而上可划分为青白口系刘老碑组和南华系贾园组—魏集组两套烃源岩,后者又细分为贾园组—九顶山组和张渠组—魏集组两套烃源岩,均仅达到较差烃源岩标准。从烃源条件来看,刘老碑组、张渠组—魏集组和贾园组—九顶山组依次变差; 淮北地区比淮南地区更有利。建议该区有利含油气远景区段为蚌埠古隆起周边地带的低热演化区块。