基于微结构-尺度双分解的页岩随机介质模拟和非均质特征分析

页岩储层矿物颗粒、孔/裂隙、干酪根等微观结构呈现明显的尺度化分布特征,常规的单结构单尺度随机介质模拟方法难以完整描述和重构微观尺度的页岩储层介质,本文提出了一种微结构-尺度双分解的随机介质模拟方法.基于龙马溪组页岩数字岩心,将岩心切片按照占比分解为脆性矿物、孔隙、干酪根及背景介质四种类型,对脆性矿物、孔隙和干酪根三种微结构进行尺度分解,通过优化随机介质模型参数,实现精确模拟不同尺度的微结构组分,再按占比进行微结构-尺度双合成.结果表明,微结构-尺度双分解随机介质模拟大幅度提高强非均质页岩储层介质的建模精度.     

白杨河超大型铍(铀)矿床中蓝柱石(BeAlSiO4(OH))的矿物特征与地质意义

蓝柱石作为一种较为罕见的含铍矿物,通常产在过铝-准铝性的岩浆-热液演化系统中,或发育于富铝质岩石的低级变质过程中。本文通过偏光显微镜、电子探针、X射线粉晶衍射、激光拉曼光谱和红外光谱等多种手段方法,在白杨河超大型铍(铀)矿床首次发现了除羟硅铍石以外的另一种含铍矿物-蓝柱石。系统的矿物学研究表明蓝柱石应由花岗斑岩岩浆分异的岩浆热液直接沉淀而成,且形成于富F环境中。结合前人关于矿床地质特征、成矿年代学和地球化学等方面的研究,认为白杨河矿床中的铍矿化应是花岗斑岩深部岩浆房分异的岩浆热液,在不断演化过程中形成的,而与后期流体(包括幔源流体和大气降水)的淋滤作用无关或关系很小。     

阿尔金山北东东向构造带内枕状玄武岩的发现及其大地构造意义

阿尔金山是青藏高原的北缘边界,控制了青藏高原北部乃至中国西部的大地构造-地貌格局。通过野外地质调查,在阿尔金山北东东向构造带中段发现了枕状玄武岩,这对研究和探讨阿尔金山乃至青藏高原北缘边界的形成及构造演化将提供重要线索。地球化学测试表明,枕状玄武岩表现为低Si O2、A12O3、P2O5和(Na2O+K2O),显示亚碱性玄武岩和安山岩/玄武岩之间的过渡类型,其中两个样品的Si含量较低,Fe、Ti含量较高(TFe O12%,Ti O22%,TFe O/Mg O1.75),显示出具有Fe-Ti玄武岩特征。稀土元素含量(37.34×10–6~42.14×10–6)、稀土配分模式和微量元素比值,以及Ti/100-Zr-Y×3、Ti/100-Zr-Sr/2、Zr/4-2×Nb-Y图解均表明该枕状玄武岩具有正常大洋中脊玄武岩(N-MORB)的特征;而与典型正常洋中脊玄武岩相比,样品低度富集大离子亲石元素,亏损Zr、Hf和Ti等高场强元素,在Th/Nb-Ce/Nb图中,所有样品落入弧后盆地玄武岩范围内,显示出弧后盆地构造环境。结合北东东向构造带内相关镁铁-超镁铁岩的特征,推测新发现的枕状玄武岩形成于远离海沟的弧后盆地内具有扩张脊的构造环境,其岩浆源区应为一个类似于N-MORB的亏损地幔。通过与阿尔金北缘东西向红柳沟—拉配泉构造带内出露枕状玄武岩的地球化学特征相对比,显示出两者具有完全不同的岩浆源区和构造环境,但与柴北缘地区的早古生代蛇绿岩具有相似的构造环境及岩浆源区,推测阿尔金山北东东向构造带内的枕状玄武岩可能是柴北缘古生代蛇绿岩套的一部分,后遭受阿尔金断裂带左旋走滑运动的构造肢解与拖拽,最终残留在北东东向阿尔金构造带内。     

准噶尔盆地西北缘下白垩统吐谷鲁群沉积特征及铀矿找矿方向

本文通过对准噶尔盆地西北缘乌尔禾—黄花沟地区的露头和钻孔岩芯、钻测井综合分析, 结合镜下观察, 对下白垩统吐谷鲁群主要岩石学特征、地层结构、沉积相类型及其展布特征进行了综合分析。以砂岩型铀矿成矿理论为指导, 从沉积学角度, 探讨了研究区下白垩统吐谷鲁群有利成矿砂体的类型及分布情况。结果表明: ① 下白垩统吐谷鲁a亚群岩石类型主要为长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩, 吐谷鲁b、c和d亚群则以长石砂岩和长石岩屑砂岩为主; ② 下白垩统吐谷鲁群发育冲积扇、辫状河、三角洲和湖泊等4种沉积相类型, 以德伦山为界, 乌尔禾—夏子街一带发育远源弱流的浅水三角洲相, 物源来自北西的雪米斯坦, 而德伦山—黄花沟一带以发育高能量的辫状河沉积为主, 物源应来自盆地北部; ③ 下白垩统有利找矿层位为吐谷鲁a+b亚群的原生灰—灰绿色粗碎屑建造。乌尔禾—油砂山一带的三角洲平原亚相分支河道是重要的找矿方向; 夏子街一带广泛发育的三角洲前缘水下分流河道和席状砂厚大砂体具备形成一定规模砂岩型铀矿的能力; 黄花沟一带在吐谷鲁a+b时期发育宽广且具有较大规模的辫状河砂体是寻找层间氧化和潜水氧化的有利区域。     

北阿尔金早古生代同碰撞花岗质岩浆记录及其对增生造山过程的启示

本文对出露在北阿尔金的喀腊大湾似斑状花岗岩、沟口泉似斑状二长花岗岩、卓尔布拉克花岗岩和木孜萨依白云母花岗岩进行了详细的岩相学、岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究.地球化学特征显示喀腊大湾似斑状花岗岩具有高硅和钠,低铁、镁和钙的特征,铝饱和指数(A/CNK)为1.03～1.04,属弱过铝质I-S过渡型花岗岩...     

黔西南大际山铀多金属成矿远景区土壤地球化学特征

为了研究工作区主要成矿元素地球化学特征,在贵州省兴义市大际山地区开展了1∶1万土壤地球化学测量,对土壤中相关元素含量分布、单元素异常、综合异常特征、元素相关性、异常元素组合特征开展了系统研究,结果表明:区内U、 Au、 Mo、 Hg、 As的异常规模大,异常多分布在断裂构造破碎带、蚀变带、地表矿化带中,构造-蚀变-矿化-地化异常条件优越,具有良好的成矿潜力。结合元素地球化学剖面特征与矿化信息,揭示了研究区土壤地球化学异常展布特征与构造-蚀变-矿化的密切联系;依据综合异常和地质信息,圈定了3片U、 Au、 Mo找矿有利地段,分别为下银厂(U-Au-Mo)找矿有利区、扁口洞-大际山村(U-Au-Mo)找矿有利区、石岩脚(U-Au)找矿有利区。各片区构造发育,具有多期次活动特征,地表见有大量黄铁矿化、褐铁矿化、汞矿化、碳酸盐化、硅化等,各片区异常耦合程度高,强度大、浓集中心明显,呈带状或面状产出,具有进一步研究的价值。     

四川拉拉铁氧化物-铜-金-铀矿床的铀成矿时代与成矿环境

位于扬子地块西南缘康滇地轴的拉拉矿床是我国典型的铁氧化物-铜-金-铀(IOCG)矿床。该矿床主要产出铁铜矿石,并共(伴)生有一定规模的铀矿化。本文在野外地质调查的基础上,综合利用微区X射线荧光光谱法(μ-XRF)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法(LA-ICP-MS)等测试技术,针对拉拉矿床中的铀矿化开展了详细的矿相学、地球化学和同位素年代学研究,并进一步探讨了铀成矿构造背景和成矿环境。研究表明,晶质铀矿、钛铀矿和铀石是拉拉矿床中主要的铀矿物,晶质铀矿同时产于铁铜矿石和铀矿化样品中,但钛铀矿和铀石仅产于铀矿化样品中。晶质铀矿主要呈立方体晶形产出,具有高U、Pb和Y,低Th、Ca、Si、Ti和P的地球化学组成,属于低钍晶质铀矿。U-Pb同位素定年表明拉拉矿床发育两期铀矿化,早期铀矿化产于铁铜矿石中,形成年龄为990±4 Ma,与早期铁铜矿化(～1.05 Ga)同步,晚期为后期叠加的热液铀矿化,以晶质铀矿-方解石-萤石脉的形式穿插于铁铜矿石中,形成年龄为～850 Ma,与晚期铁铜矿化(～850 Ma)同步,早晚两期矿化分别形成于大陆裂谷环环境和活动大...     

塔里木盆地北缘二叠纪巴立克立克组凝灰岩年代学、地球化学及构造意义

塔里木盆地北缘广泛分布的二叠纪火山岩,对于理解天山造山带晚古生代构造演化具有重要研究意义。本文以哈拉峻地区巴立克立克组凝灰岩为研究对象,开展了地球化学、年代学和Lu-Hf同位素研究,结果显示凝灰岩富硅(SiO₂=74.59％~76.18％)、富碱(Na₂O+K₂O=7.48％~7.79％)、低铝(Al₂O₃=13.80%~14.29%),属于钾玄质过铝质流纹岩类;具轻稀土元素富集、重稀土元素相对亏损的特征,具Eu弱正异常,相对富集Rb、Th等大离子亲石元素(LILE),亏损P、Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE),Nb/Ta值平均为16.60,Sr/Y值平均为2.42,Mg^#值平均为34.71;LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析结果显示巴立克立克组凝灰岩的结晶年龄为280.47±2.58 Ma,εHf(t)值为-0.73~2.12,二阶段模式年龄(t_DM2)为1 318~1 145 Ma。结合塔里木盆地北缘早二叠世的构造演化、岩浆活动及沉积分布等信息,指出巴立克立克组沉积于南天山洋壳向塔里木板块俯冲的板内裂谷盆地中,具非造山板内岩浆岩特征,可能为地幔柱作用背景下,岩石圈地幔底侵导致地壳物质部分熔融的产物,继承了壳源和幔源的双重源区特征。     

赣北大湖塘地区昆山钨-钼-铜矿床流体包裹体研究和稳定同位素特征

昆山矿床位于大湖塘钨多金属矿田的南部,产出石英细脉带型W-Mo-Cu矿体。该矿床的成矿过程可以划分为黑钨矿-石英阶段(Ⅰ)、辉钼矿-石英阶段(Ⅱ)、黄铜矿-石英阶段(Ⅲ)及石英-方解石阶段(Ⅳ)。本文通过流体包裹体岩相学、显微测温、激光拉曼光谱和稳定同位素研究,探讨了昆山矿床的成因机制。研究结果表明,昆山矿床发育纯气相型(PG)、纯液相型(PL)、富液两相水溶液型(WL)三类包裹体。Ⅰ阶段主要发育WL型流体包裹体,并有少量PG型包裹体,均一温度为236～388℃,盐度为0. 5%～13. 8%NaCleqv,密度为0. 54～0. 90g/cm~3;Ⅱ阶段亦主要发育WL型和少量PG型包裹体,其均一温度为221～390℃,盐度为0. 5%～12. 7%Na Cleqv,密度为0. 51～0. 93g/cm~3;Ⅲ阶段主要发育WL型包裹体,均一温度为228～376℃,盐度为0. 7%～11. 2%NaCleqv,密度为0. 57～0. 91g/cm~3;Ⅳ阶段主要发育WL型包裹体,并有少量的PL型包裹体,其均一温度为173～288℃,盐度为0. 4%～11. 8%NaCleqv,密度为0. 76～0. 97g/cm~3。主成矿阶段流体属于中高温、中低盐度、中等密度流体,成矿晚阶段流体属于中低温、中低盐度、中高密度流体。包裹体气相成分主要是H_2O,亦有少量CH_4和CO_2,成矿流体总体上属于H_2O-NaCl-(CH_4-CO_2)体系。Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ阶段成矿流体的δD值为-92‰～-56‰,计算获得的δ~(18)O水值为3. 8‰～6. 4‰;石英-方解石阶段的δD值为-68‰～-58‰,δ~(18)O水值为0. 5‰～0. 7‰。H-O同位素结果表明,昆山矿床主成矿阶段的流体以岩浆水为主,成矿晚阶段有少量的大气降水加入。金属硫化物的δ~(34)S值分布集中,其值为-1. 5‰～3. 0‰,表明成矿流体中的硫主要来自深源岩浆。辉钼矿-石英阶段的石英包裹体中CO_2的δ~(13)CV-PDB值为-6. 6‰和-5. 9‰,平均-6. 3‰;晚阶段石英-方解石脉中方解石的δ~(13)CV-PDB值为-12. 3‰～-10. 2‰,平均-11. 0‰,表明昆山矿床主成矿阶段流体中的碳主要由花岗岩浆提供,且受低温蚀变作用的影响,而晚阶段方解石脉中的碳还受到了双桥山群沉积有机物质的影响。成矿流体的冷却作用是导致昆山矿床钨、钼和铜沉淀的主要机制。     

西天山白垩纪隆升-剥露的裂变径迹证据

白垩纪的隆升-剥露事件在新疆不同构造单元广泛发育。本文主要是通过磷灰石裂变径迹测年技术,结合温度-时间热模拟反演的研究,探讨西天山北段和中段白垩纪的隆升-剥露过程。17个样品分别采自西天山北段的博罗科鲁山、依连哈比尔尕山以及西天山中段的独库公路附近的花岗岩体。裂变径迹测试结果显示,样品的径迹年龄介于45.4±3.2~81.6±4.9 Ma,平均径迹长度介于12.62±0.17~13.53±0.14μm之间。进一步根据温度-时间的模拟结果推断,西天山北段和中段在晚白垩世都经历了快速隆升-剥露过程。在时间上,西天山北段样品记录的快速隆升的时间主要集中在50~70 Ma之间,西天山中段样品记录的快速隆升时间集中在70~90Ma之间。结合相应的地质证据,认为从晚白垩世开始,西天山地区开始出现差异性的隆升剥露过程,伊犁盆地从早中白垩世隆升剥蚀状态转变为晚白垩世接受沉积,其两侧山脉继续处于快速隆升剥蚀的状态。导致这种隆升-剥露事件的动力学机制是受多因素综合控制的,印亚碰撞的远程效应可能是该期事件的主要动力来源,但天山不同地段的热-流变性质的差异性及不同块体之间的相互作用是导致差异性隆升-剥蚀的主要因素。