江汉盆地海相地层有效烃源岩的识别

海相地层或海相碳酸盐岩烃源岩地球化学评价的焦点问题之一是如何鉴定有机质丰度下限和划分有效烃源岩与非有效烃源岩.江汉盆地海相地层烃源岩的地球化学研究表明,在有机质成熟演化过程中,烃源岩有机碳(TOC)含量不会有明显的降低,有机碳含量是有机质丰度评价的有效地球化学指标.参考国内外有关碳酸盐岩烃源岩有机质丰度的评价标准,结合本区油气显示,该高演化区有效碳酸盐岩烃源岩有机碳的下限值为0.2%～0.3%,二叠系烃源岩为有效烃源岩.     

中亚造山系中南段早中生代花岗岩类时空分布特征及构造环境

依据锆石U-Pb年龄,中亚造山系中南段早中生代花岗岩类大致可以划分出早中三叠世(251～227Ma)和晚三叠世—早侏罗世(226～195Ma)两个阶段。早中三叠世花岗岩类,主要分布于东天山造山带中东部、北山造山带中北部、中蒙古地块、阿尔泰造山带西段及内蒙古-吉林造山带中西部地区,多沿板块缝合带及附近展布,具有准铝质-弱过铝质的钙碱性-高钾钙碱性或弱碱性花岗岩的特点,I型、S型和A型或I-A型花岗岩均有出露,且同期的超镁铁质-镁铁质岩少见。晚三叠世—早侏罗世花岗岩类,较广泛分布于全区各造山带,具有准铝质-弱过铝质的高钾钙碱性-碱性花岗岩的特点,大都为A型和I-A型花岗岩,部分具有高分异Ⅰ型花岗岩的特点,且同期的超镁铁质-镁铁质岩较发育。早期花岗岩类的稀土元素总量(ΣREE)高于晚期,但晚期较早期具显著负铕异常,晚期花岗岩Ba、Nb、Sr、P和Ti的亏损程度较早期更明显一些。花岗岩Sr-Nd同位素特征显示,华北北缘具有非常低的εNd(t)值(-19.6～-5.4)和老的tDM值(1.23～2.09Ga),以古老陆壳为其主要源区;北蒙古-西外贝加尔造山带和内蒙古-吉林造山带主体以年轻物源为主;中蒙古地块、阿尔泰造山带、东天山造山带和北山造山带在以古老微陆块为花岗岩源区的构造背景下,有部分年轻幔源组分的贡献,总体显示出早期以壳源和幔源的双源为特点,晚期以幔源为主,从早期到晚期有年轻幔源组分递增的趋势。大量新生地壳主要分布在鄂霍茨克带及其邻区,但在一些老的微陆块上,后造山或后碰撞阶段也有较多年轻幔源岩浆的底侵而导致地壳垂向生长。早中三叠世花岗岩类在中亚造山系西部地区为后造山构造背景,东部地区为同造山作用的晚期阶段;晚三叠世—早侏罗世花岗岩类为后造山或非造山或板内伸展构造背景。     

辽西中侏罗世高Sr低Y型火L山岩的成因及其地质意义

通过对辽西阜新地区中体罗世蓝旗组火山岩的岩石地球化学研究,燕山地区存在着中侏罗世高Sr低Y型火山岩.这些高Sr低Y型火山岩为高铝高钠低镁(A12O3＞15%,Na2O≥3.37%,MgO≤1.33%,Mg#≤0.35)的安山岩-英安岩,高Sr(≥541μg/g)低Y、Yb(Y≤19μg/g,Yb≤1.35μg/g)含量及高Sr/Y(≥40)比值,强烈的稀土元素分馏((La/Yb)N＞17,(Ho/Yb)N＞1.2)),Eu异常不明显(0.82～0.96),高场强元素(如Nb、Ta)相对亏损.这些特征与太古代英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩(TTG)岩套相似.我们认为这些火山岩起源于古老的下地壳玄武质岩石的部分熔融,其形成可能与玄武质岩浆的底侵作用有关.辽西中侏罗世蓝旗组高Sr低Y型火山岩对探讨燕山造山带岩浆起源及地球动力学具有重要意义.     

新疆东准噶尔琼河坝地区绿石沟早石炭世岩体中基性岩墙群成因及其构造动力学背景

基性岩墙群对探讨岩石圈伸展过程、时空演化及深部动力学等方面具有重要意义。为了厘定东准噶尔琼河坝地区岩墙群的形成时代、源区地幔性质、成岩构造背景、岩石成因及其与区域上的其他岩浆作用的成因关系,揭示东准噶尔古生代的地球动力学背景,对侵入到绿石沟岩体花岗岩中的暗色岩墙群进行了遥感卫星影像解译,并从野外地质、岩石学、矿物学、年代学、锆石Hf-O同位素和地球化学等方面进行了系统研究。绿石沟岩体中岩墙存在闪长玢岩和辉绿玢岩岩墙的岩石组合,它们的锆石LA-ICP-MS和SHRIMP U-Pb定年结果表明,闪长玢岩、辉绿玢岩岩墙形成时代分别为346±1 Ma和～332 Ma。辉绿玢岩岩墙的锆石εHf(t)值为+10. 2～+15. 4,对应的二阶段Hf模式年龄为0. 35～0. 67 Ga,其锆石δ18O值主要变化范围为5. 00‰～6. 41‰。这些同位素特征表明其具有亏损地幔源区的物质组成。矿物学研究表明,辉绿玢岩岩墙中的角闪石为浅闪石、铁浅闪石,其结晶温度范围为896～984℃,压力为41～88 MPa,对应结晶深度约1. 54～3. 31 km;辉石为透辉石,辉石-熔体平衡时的岩浆温度为1 092～1 099℃,压力为500～630 MPa,推测形成辉绿玢岩辉石岩浆房的存储深度为16. 5～20. 8 km。东准噶尔琼河坝地区大量中基性岩墙构成的岩墙群可作为区域伸展构造的重要标志,结合前人对该区构造背景认识,认为琼河坝地区在早石炭世时可能处于后碰撞伸展拉张环境,这为探讨东准噶尔乃至中亚造山带西段的古生代的地球动力学环境演变提供了新依据。     

北秦岭灰池子花岗质复式岩体的源岩讨论——元素-同位素地球化学制约

灰池子复式岩体是北秦岭造山带核部规模最大的花岗岩体, 它由3个深成岩体组成.花岗岩具有高SiO₂ (6 6.86 %~ 73.48%), Al₂O₃ (14.44 %~ 16.32 %) 和Na₂O (4.17%~4.78%), 低TiO₂ (< 0.74%), MgO (< 1.18%) 和K₂O (< 3.33 %) 的特征.花岗岩轻稀土元素富集(27.45 < w (La)_N/w (Yb)_N < 72.99), Eu为负—弱正异常, 微量元素Y的质量分数为(3.70~9.77)×10-6, Yb为(0.30~ 1.14)×10-6, Sr为(310~ 775)×10-6, w (Sr) /w (Y) 为47.87~ 114.36, 大离子亲石元素(Rb, Ba, Th, Sr等) 相对富集, 高场强元素(Nb, Ta, Ti, Zr) 相对亏损.同位素组成比较均匀, 0.5 12 31 < w (143Nd) /w (144Nd) < 0.5 12 38, 0.70 783 < w (87Sr) /w (86Sr) < 0.70 880, 0.95Ga < t_DM < 1.0 9Ga, - 0.81 < ε (Nd, 437Ma) < 0.93, 且18 < ε (Sr, 437Ma) < 32, 这些特征与Adakitic质岩相似.笔者认为灰池子花岗岩是由深部下地壳新元古代玄武质岩石部分熔融形成的Adakitic质岩, 其形成与晚加里东—早海西期北秦岭杂岩地体南北裂陷海盆发生陆内双向俯冲有关.      

地壳生长及深部物质架构研究与问题:以中亚造山带（北疆地区）为例

岩浆岩区域多元同位素示踪填图是探索地球深部物质组成架构、研究地壳生长的重要途径.中亚造山带作为全球最大、最典型的显生宙增生型造山带,发育巨量岩浆岩,是研究造山带深部物质组成架构及地壳生长的天然实验室.介绍了在中亚造山带西段的北疆地区同位素示踪填图的成果,并探讨了存在和需要研究的新问题.阿尔泰-准噶尔-天山的花岗岩同位素廊带填图初步揭示,阿尔泰中部深部物质较老,准噶尔年轻,东天山-北山更老,这种物质组成结构是同造山水平生长和后造山垂向生长的结果.西天山及邻区Hf同位素填图揭示了同一微陆块内部复杂的新老地壳组成架构,提出周期性地壳生长/再循环模式.同位素填图揭示的深部物质组成类型——尤其是年轻地壳的组成类型——仍需进一步探索.需要探索多元同位素示踪、填图结果的异同、关联性及其影响因素,并与地球物理探测、岩石学实验模拟结果相结合,最终构建以岩石探针和同位素示踪填图为核心的,结合地球物理探测、深部钻探和深部过程模拟的岩石圈三维物质与结构探测的理论和技术方法体系.      

辽西早白垩世义县组火山岩的起源及壳幔相互作用

对燕山造山带辽西早白垩世义县组火山岩的Nd,Sr,Pb同位素分析,作者认为义县组火山岩起源于岩石圈地幔的部分熔融,岩浆在上侵过程中发生了结晶分异和同化混染作用,即AFC过程.与新生代汉诺坝玄武岩中的中生代镁铁质麻粒岩捕虏体和太古代片麻岩对比研究,发现义县组火山岩与这些镁铁质麻粒岩捕虏体有许多地球化学相似之处,而与长英质麻粒岩捕虏体和太古代各种片麻岩差别较大.作者认为早白垩世燕山板内造山带发生了强烈的岩石圈伸展作用,辽西义县组火山岩和汉诺坝新生代玄武岩中的镁铁质麻粒岩捕虏体均为这一构造背景下的产物,它们属于幔源岩浆喷发与大规模玄武zh质岩浆底侵作用形成的"同质异相体".     

中蒙边境中段花岗岩时空分布特征及构造和找矿意义

本文精确地厘定了中蒙边境中段白乃庙片麻状石英闪长岩(459-454 Ma)、锡林浩特代托吉卡山中粒晶洞正长花岗岩(268±6.9Ma)、镶黄旗巴音察汗灰白色中细粒角闪黑云母花岗闪长岩(261.7±6.1 Ma)、镶黄旗二长花岗岩(262.7±6.0 Ma)、镶黄旗哈达庙黑云母石英闪长岩(277.2±2.9 Ma)、锡林浩特白音锡勒中细粒正长花岗岩(231.1±7.6 Ma)、苏尼特左旗(东苏)二长花岗岩(216.9±5.4 Ma)、苏尼特左旗沙尔塔拉碱长花岗岩(152.1±2.5 Ma)的时代.并在前人工作的基础上,总结了本地区花岗岩的时空分布规律:区内花岗岩空间上呈3条近东西向的条带分布,时间上可划分为5个重要期次:早-中古生代(490-387 Ma)、石炭纪(342-302Ma)、二叠纪(282-257 Ma)、三叠纪(249-204 Ma)和晚中生代(152-118 Ma),峰期间隔约为40 Ma,并存在两条巨型碱性花岗岩带(东乌珠穆沁旗一带的二叠纪碱性岩带、华北板块北缘的晚三叠世碱性正长岩带),岩浆活动呈现不对称性.结合区域地质、岩石、年代学等证据说明,北部贺根山蛇绿岩与南部索伦山-西拉木伦蛇绿岩代表两个洋盆体系,贺根山洋闭合早于中二叠世,而索伦山-西拉木伦缝合带所代表残留古亚洲洋关闭,中朝板块与西伯利亚板块最终碰撞拼合的时代应在晚二叠世-早三叠世.同时,区内与花岗岩有关的矿产发育,包括铜、钨、锌等矿种,多产于造山后伸展或岩石圈拆沉,区域大规模伸展环境.     

东天山东段同造山到后造山花岗岩幔源组分的递增及陆壳垂向生长意义——Sr、Nd同位素证据

显生宙陆壳垂向生长是一个新的值得进一步深入探索的课题.在已有的地质、地球化学研究基础上,本文报导了东天山东段矿物组成、成因类型相似的早古生代同造山花岗岩体和晚古生代-早中生代后造山花岗岩体新的Sr、Nd同位素测试结果,并进一步对比研究了它们的Sr、Nd同位素差异.前者ⅠSr值较高(0.7087～0.7288),εNd(t)值较低(-5.8～-15.8),模式年龄TDM大(1.29～2.37Ga),显示以古老陆壳物质为主的物源特征;后者ISr低(0.7069～0.708),εNd(t)值高(-3.8～ 0.3),TDM较年轻(0.80～1.28Ga为主),显示混有较多的年轻幔源组分;同期的煌斑岩脉ISr为0.7080,εNd(t)值为 4.3,TDM为0.8 Ga.这些特征为探讨显生宙地壳垂向生长提供了良好实例.一般而言,显生宙高εNd(t)值后造山花岗岩中的年轻幔源组分至少有3个可能的来源:(1)前造山(前寒武纪)底侵形成的年轻基性下地壳;(2)同造山水平增生的年轻地壳再循环;(3)后造山底侵的幔源岩浆.这3种来源分别揭示了3种陆壳生长方式和时限:前造山垂向生长;同造山水平生长;后造山垂向生长.通常,这3种情况仅仅依据地球化学特征不易鉴别;而通过花岗岩物源演变的对比研究有可能提供鉴别的线索.该区早古生代花岗岩以古老壳源为特点;而地点相同、矿物组成和地球化学相似、侵位深度相近的晚古生代-早中生代花岗岩幔源组分增多,并伴随有辉绿岩、煌斑岩侵入.这种新的年轻组分最可能与新底侵的幔源岩浆有关,它们随后造山花岗岩加入地壳,导致地壳垂向生长,这是造山后垂向生长的一种特征.该研究为中亚造山带后碰撞或后造山陆壳垂向生长的存在提供了一个证据.     

新甘交界北山地区早二叠世红柳河群的建立

经1：5万区域地质调查研究,北山地区原红柳河组规模巨大,岩性、岩相差异明显,按岩石地层划分原则,应进一步分组。原红柳河组内部有4套岩性、岩相差异较大的岩石组合,以3次砾岩事件和1次火山岩事件为标志,代表了4个不同的沉积阶段,与之对应出现了4个重要的沉积（不整合）界面。依据这4个界面对早二叠世红柳河组进行了重新划分,即下二叠统河西组（P1h）、红柳村组（P1hl）、芦苇井组（P1l）和红柳井组（P1hj）。在河西组采集到大量的腕足、苔藓虫等海相动物化石,在芦苇井组第二岩性段舍炭粉砂岩中获孢粉化石组合,其时代属于二叠纪。本区新建的4个组实际上是由一个规模较大的老组再分组的结果。按岩石地层单位修定的要求,建议原红柳河组上升为群。