浅水三角洲前缘砂体地震沉积学研究--以松南乾安地区上白垩统青三段为例

浅水三角洲前缘砂体是松辽盆地主要勘探开发目标之一,由于该类储层砂泥岩薄互层十分发育,一直以来都是储层预测中的难点。利用覆盖全区的三维地震资料和已有钻井、测井信息,在建立研究区青三段高分辨率层序地层格架的基础之上,运用"相位调整-地震相-地层切片"的地震沉积学综合研究方法,对松辽盆地南部乾安地区上白垩统青山口组三段的砂体类型、特征及层序格架内砂体演化规律作了进一步探讨。研究表明,青三段可划分为2个三级层序,三级层序内进一步划分为12个四级层序;地震资料进行相位调整后,将地震同相轴与岩相建立相互对应关系,红色波峰代表偏砂相,黑色波谷代表偏泥相;在四级层序约束下提取典型地层切片,并识别出枝状水下分流河道、曲流状水下分流河道和末端水下分流河道3类主要砂体,各类砂体具有不同的地震相特征;SQ1三级层序早期以发育末端水下分流河道为主,晚期以发育枝状水下分流河道和曲流状水下分流河道为主。SQ2三级层序湖侵体系域早期以发育枝状水下分流河道为主,晚期以发育末端水下分流河道为主。SQ2三级层序湖退体系域以发育枝状水下分流河道和曲流状水下分流河道为主。     

黑龙江省两次温带气旋暴雪过程对比分析

利用多种资料对黑龙江省两次由江淮气旋和蒙古气旋合并引发的暴雪过程的水汽、热动力条件和中尺度特征进行了对比分析。结果表明：（1）两次暴雪过程都发生在北支槽和短波槽合并、北支槽北部有冷涡的背景下,850 hPa上低涡合并促使江淮气旋和蒙古气旋合并;气旋合并后,低空急流为降雪提供了充足水汽,强暖平流使气旋爆发性发展,导致降雪加强。（2）两次降雪过程都表现出逗点云系的合并发展,"1211 "暴雪过程中高层形成涡旋偏西,700 hPa低涡东部偏南风引导气旋北上西折,低空急流和地形共同作用使暖湿空气强烈辐合上升,产生对流云,暴雪发生在A类逗点云系的头部,降雪强度大,范围广;"1412"暴雪过程高空槽低涡位置偏东,700 hPa低涡东部西南风始终引导气旋向东北方向移动,近地面层具有冷垫,暴雪主要发生在B类气旋逗点云系头部西侧中低云团中,降雪范围和强度较"1211"过程小。（3）低层（0.3 km）冷空气侵入和中高层（5.5 km）转为偏北风对判断降雪开始和结束有很好的表征意义。（4）冷涡前部强高压脊使冷涡移动缓慢,从而延长了降水的持续时间,气旋移动路径与高压脊伸展方向密切相关。     

应用陆坡形态-迁移轨迹组合法寻找大型富砂深水扇

在海外选区研究阶段,盆地勘探程度极低,资料贫乏,导致常规深水沉积分析工作很难开展。而陆坡形态与陆坡迁移轨迹富含丰富的地质信息,可借助二者的组合对深水沉积进行宏观分析。以二维地震资料为基础,应用陆坡形态-迁移轨迹组合法寻找大型富砂深水扇的有利发育区。A盆地发育上升型、平直型、下降型三种陆坡迁移轨迹类型,其中平直-下降型迁移轨迹对应的陆坡进积距离更大,更有利于发育大型深水扇沉积;同时A盆地发育上凸型、下凹型、直线型和坡坪型四种陆坡类型,上凸型与下凹型陆坡的坡度更缓,宽度更大,更有利于重力流的砂泥分异,从而形成富砂深水扇沉积。将同一时期的大型、富砂深水扇的有利分布区相叠合,重叠区域即为该时期大型富砂深水扇的有利发育区,主要位于盆地东部拐角带与盆地西部。同时应用组合法还可建立盆地漂移期的沉积演化模式,分析漂移期沉积演化历史。     

改进的无网格法及其在冻土区桩基温度场中的应用

采用带权正交基函数对传统的无网格法中的基函数进行了改进,避免了计算过程中可能出现的矩阵不可逆情况,而且编程容易实现且计算效率高。并将其应用到冻土区桩基包括了热传导和相变潜热的温度场中,同时考虑了混凝土水化热释放对桩周冻土的影响,将计算结果和有限元计算结果及现场实测数据进行了比较分析,从趋势和最大数值看都反映了实测曲线的趋势,又把不同深度处桩侧和不同桩径处温度随时间的变化规律计算结果和有限元计算结果做了对比,都验证了该方法的可行性和优越性。     

滇西芦子园远程矽卡岩Pb-Zn-Fe(Cu)多金属矿床流体包裹体初探及矿床成因探讨

滇西镇康芦子园是"三江"成矿带保山地块内迄今发现的唯一超大型Pb-Zn-Fe(Cu)多金属矿床,是区内系列同类层控热液铅锌矿床的典型代表。矿体呈似层状、脉状及透镜状产于寒武系碳酸盐岩建造的矽卡岩和大理岩层间破碎带,矿石构造以条带状、浸染状和脉状-网脉状为主要特征;围岩蚀变复杂、分带明显,由下至上依次为石榴子石-透辉石-透闪石-阳起石化带→绿泥石-绿帘石-阳起石-蔷薇辉石化带→碳酸盐-大理岩化带。矿床成矿流体从早期到晚期经历了多个矿化阶段。本文选取了该矿床早矽卡岩阶段、晚矽卡岩阶段、石英硫化物阶段和石英碳酸盐阶段的多种脉石矿物及闪锌矿进行了系统的流体包裹体研究。结果显示,早矽卡岩阶段发育微溶CO_2富液相和纯液相水溶液包裹体,并含大量K~+、Na~+、Ca~(2+)、F~-和Cl~-和少量SO_4~(2-),气相成分主要为H_2O、CO_2及少量CH_4和N_2,包裹体均一温度为233.6~315.6℃,盐度为10.6%~17.6%NaCleqv;晚矽卡岩阶段发育含CO_2和子矿物三相包裹体,均一温度214.9~388.0℃,盐度5.9%~16.4%NaCleqv;石英硫化物阶段发育含CO_2的水溶液包裹体,气相成分为CH_4、H_2O和少量CO_2,均一温度150.0~285.0℃,盐度为2.5%~13.8%NaCleqv;石英碳酸盐阶段为单一成分的水溶液包裹体,均一温度为105.0~187.5℃,盐度为0.5%~12.3%NaCleqv。结合H-O同位素研究表明,成矿流体最初来源于具中高温、中高盐度、高K、Na,富CO_2、Cl、F等特征的深部岩浆热液,在石英硫化物阶段开始有大气降水混入,演化为中阶段中低温、低盐度、贫CO_2的热液流体,至成矿晚阶段转化为以大气降水占主导。该矿床成矿环境的改变、流体混合以及流体的沸腾作用可能是导致成矿物质富集沉淀的重要机制。综合矿床地质特征、成矿流体包裹体和HO同位素研究认为,该矿床为与陆陆碰撞造山和深部隐伏岩体有关的远程矽卡岩成矿系统。     

北衙金矿多期热液成矿作用识别:来自地质、岩相学、流体包裹体和H-O-S同位素证据

北衙超大型金矿床是三江特提斯成矿域中喜山期斑岩-矽卡岩型矿床的典型代表,长期以来大量研究均围绕斑岩-矽卡岩成矿作用开展并取得了丰硕成果,然而对于北衙金矿是否存在多期热液成矿作用尚不明确。本次研究基于详细野外调查、岩相学与矿相学研究,流体包裹体显微测温及成分分析、H-O-S同位素分析等多种手段,识别了北衙金矿成矿晚期存在新一期热液成矿事件。主要证据如下:(1)野外调查发现北衙金矿发育NW向陡倾断裂控制的石英多金属硫化物脉,其切割矽卡岩矿体与矽卡岩晚期石英硫化物矿脉;(2)本次研究矿脉中原生流体包裹体类型主要为富CO_2三相水溶液包裹体、含CO_2三相水溶液包裹体及气液两相水溶液包裹体,而矽卡岩晚期硫化物脉中除上述三种类型外还发育含子晶三相水溶液包裹体;(3)成矿流体均一温度分布范围为204～426℃,盐度为1.0%～14.2%NaCleqv,整体表现为中高温、中低盐度的NaCl-CO_2-H_2O流体体系,而矽卡岩晚期硫化物脉成矿流体体系具有中温、中高盐度的特征;(4)该矿脉中石英的δ~(18)O、δD范围分别为7.5‰～9.4‰与-102.0‰～-75.0‰,指示岩浆水来源,而矽卡岩晚期硫化物脉具有岩浆水和大气水混合来源。本次研究的多金属硫化物矿脉δ~(34)S值范围为-0.97‰～1.40‰,与矽卡岩期和矽卡岩晚期硫化物脉中黄铁矿S同位素一致,表明多期矿化成矿物质均具有幔源贡献。结合北衙矿集区成岩成矿动力学背景,推测始新世大规模地壳拆沉、软流圈上涌导致的强烈的壳幔相互作用可能是北衙金矿多期成矿作用的诱因。     

滇西普朗斑岩铜矿床中磷灰石的地球化学特征及其地质意义

滇西普朗斑岩铜矿床位于三江特提斯构造带义敦岛弧南端,是晚三叠世甘孜-理塘洋壳俯冲背景下的成矿作用产物。本文选取普朗矿床含矿石英闪长玢岩和石英二长斑岩中蚀变和未蚀变磷灰石进行研究,以探讨其对成岩、成矿作用的指示意义。结果显示,相比于未蚀变磷灰石,蚀变磷灰石的Na、S、Mn、Ca、Y及REE等元素含量均有不同程度的降低。总体而言,普朗矿床中磷灰石均具有高Sr、δEu,低Y的特征,指示了其母岩浆具似埃达克质特点。本次研究表明磷灰石的卤素、Sr和REE可以用来追踪成矿母岩浆成分、氧化状态和结晶演化过程。与三叠纪不成矿的休瓦促岩体相比,普朗矿床成矿岩体的磷灰石具高δEu、低Mn和δCe的特点,且δEu和δCe总体呈负相关趋势,表明普朗矿床成矿岩体氧逸度相对较高。此外,磷灰石中(La/Sm)_N、(La/Yb)_N和(Sm/Yb)_N比值降低可能是岩浆中独居石结晶或含Cl热液出溶的结果。与邻区的春都矿床、白垩纪休瓦促成矿岩体对比研究表明,普朗斑岩成矿岩浆具有高Cl/F特征,可能形成于典型的大洋俯冲环境。     

南阿尔金泥盆纪中基性杂岩体的成因及其地质意义研究

出露于南阿尔金西段的塔什萨依辉长岩和闪长岩及其内花岗质细脉是古生代多期岩浆活动的产物,它们构成了南阿尔金俯冲碰撞杂岩带的一部分,是深入探讨该地区构造演化过程的良好材料。本文通过对这些地质体野外地质特征、岩石学、地球化学特征、锆石U-Pb年代学和锆石Hf同位素特征的系统研究,以期确定其形成时代、源区性质和岩石成因,为深入探讨南阿尔金俯冲碰撞杂岩带的演化过程提供进一步约束。本文研究表明:辉长岩和闪长岩具相对较高的SiO_2含量(50.4%~53.5%)和Mg#(57~80),低的K_2O/Na_2O比值(0.17~0.67),为钙碱性系列岩石;辉长岩的∑REE偏低(36.9×10~(-6)~83.1×10~(-6)),Eu正异常(δEu=1.17~1.85);闪长岩∑REE稍高(182×10~(-6)~190×10~(-6)),Eu负异常(δEu=0.85~0.86);二者相对富集LREE和LILE,亏损HFSE。其主量元素特征、微量元素(高Nb、Zr含量,低Zr/Y比值)、锆石Hf同位素和Sr-Nd同位素组成表明二者应为大陆板内伸展背景下软流圈交代的岩石圈地幔部分熔融的产物,并在其岩浆演化过程中经历了地壳混染和分离结晶作用。花岗质细脉具高的Si O2含量(72.4%～75.5%)和K_2O/Na_2O比值(2.33～2.56),属于钾玄岩系列岩石;与闪长岩相比,两者微量元素蛛网图相似,但花岗质细脉轻重稀土分馏程度较大,Eu负异常(δEu=0.55～0.61)和P、Ti的亏损更加显著。锆石U-Pb定年结果显示,辉长岩形成时代约为400～420Ma;闪长岩和其内花岗质细脉的形成时代基本一致,约为400Ma,并具有相似的锆石Hf同位素组成和Sr-Nd同位素组成,结合地球化学特征及野外产状,推测花岗质细脉为闪长岩分异的产物。结合南阿尔金区域地质背景综合分析,塔什萨依辉长岩和闪长岩起源于造山后伸展背景下软流圈交代的岩石圈地幔的部分熔融,并经历了地壳混染和分离结晶作用;而闪长岩进一步分异形成花岗质细脉,并在其形成过程中可能伴随少量壳源熔融物质的加入。     

长白山火山下方地幔转换带中滞留的俯冲太平洋板块存在空缺吗?

针对近年来长白山火山下方地幔转换带中是否存在低波速异常指示的太平洋板块"空缺"而引起的不同科学认识的热烈辩论,本文主要回顾了我国东北地区地幔转换带的体波成像结果。使用相对走时残差的远震体波成像结果显示,长白山火山以西地幔转换带中存在低波速异常指示的太平洋板块"空缺";而使用绝对走时残差的区域成像和全球成像结果,尽管展示出长白山火山以西比以东略低的波速异常,但长白山火山以东至我国东北重力梯度带区域下方的地幔转换带均展示出明显的连续的高波速异常。在接收函数分析时,如果以全球平均值660km而非我国东北地区平均值670km作为基准,来分析660km间断面是抬升还是下沉;以全球平均值250km而非我国东北地区平均值260km作为基准,来分析地幔转换带是增厚还是减薄的话,则可以得到长白山火山以东至我国东北重力梯度带区域660km间断面下沉与地幔转换带增厚的认识。这种与绝对走时残差成像结果展示的地幔转换带为连续的高波速异常结果相一致的结果,说明太平洋板块俯冲前缘已由日本海沟抵达我国东北松辽盆地与大兴安岭交界处。结合高温高压实验、数值模拟与岩石地球化学研究结果,本文并不支持长白山火山以西的地幔转换带存在低波速异常指示的板块"空缺"和地幔转换带"减薄"的认识。长白山火山的深部起源与太平洋板块深俯冲至我国东北松辽盆地与大兴安岭交界处形成的"大地幔楔"结构动力学相关。     

岩浆底侵的热-流变学效应及对峨眉山大火成岩省的启示

岩浆底侵在大陆地壳的形成和演化过程中起着非常重要的作用。本文基于二维热传导方程模拟不同规模的地壳底侵产生的热-流变学效应,以及幔源岩浆温度和含水量对底侵厚度的影响;并以现有的岩石地球化学分析、深部地球物理探测结果为约束,模拟了峨眉山大火成岩省内带幔源岩浆底侵对应的地表热流随时间演化,探讨了形成幔源岩浆底侵的潜温和初始熔融的深度制约。结果显示:1)幔源岩浆底侵引起的热扰动的耗散时间取决于岩浆底侵的初始厚度。以幔源岩浆侵入温度为1300℃,20km厚的地壳底侵为例,热扰动完全耗散需经历约150Myr;而5km厚的地壳底侵,只需经历50Myr热扰动已基本耗散殆尽。2)在初始阶段,岩浆底侵会造成岩石圈强度的显著降低;随着热耗散的进行,岩石圈强度会逐渐恢复;在热扰动耗散殆尽之后,岩石圈强度反倒比底侵前的岩石圈强度更大。这表明岩浆底侵不但可以导致地壳增厚,还会最终导致岩石圈的强化。3)温度对地壳底侵厚度的影响比含水量的影响要大得多。将我们的模型应用于峨眉山大火成岩省,结果表明内带地壳底侵的热耗散需持续上百个百万年,岩浆潜温超过1500℃,初始熔融深度超过200km。