南岭中西段若干复式花岗岩体的成因模式研究

岩石学、岩石地球化学、黑云母矿物化学和副矿物特征等研究表明，南岭中西段3个复式花岗岩体的演化规律表现为两种方式：一种是以花山复式花岗岩体为代表的不同母岩浆演化方式，其补体美华花岗岩可能经历了与花山主体岩浆相似的分离结晶作用；另一种是以金鸡岭复式花岗岩体和大东山复式花岗岩体为代表的相同母岩浆演化方式，它们的补体螃蟹木花岗岩和猪蹄石花岗岩分别为金鸡岭主体和大东山主体花岗质母岩浆经过分离结晶作用形成。两种不同产出方式的补体花岗岩可能表明它们与主体岩浆的形成机制不同。     

猪蹄石花岗岩的特征矿物学: 补体花岗岩的成因研究

在粤西北大东山花岗岩中存在着许多晚期侵入的细粒结构、成分为强过铝质、呈岩株产状的花岗质补体. 对大东山花岗岩中的一个花岗质补体 (猪蹄石花岗岩) 中的特征矿物 (红柱石、白云母、锆石) 进行岩石学成因研究, 发现其锆石群的晶型分布范围完全不同于大东山花岗岩的, 且仅在该花岗岩中存在的白云母和红柱石都是岩浆结晶成因的. 据此认为, 猪蹄石花岗岩不属于大东山花岗质母岩浆的结晶分异作用产物. 但是, 猪蹄石花岗岩的形成密切地依赖于主体花岗岩 (大东山花岗岩). 后者在深部的岩浆分异作用产生的热液渗透到猪蹄石花岗岩的源岩区, 导致该源岩富水、富铝, 而后者在张性环境中的上升定位使得猪蹄石花岗岩的源岩因减压而发生部分熔融作用, 产生强过铝质的花岗岩浆. 本文提出的成因模式可以更合理地解释这类强过铝质花岗岩与其主体花岗岩的时空耦合关系.     

东天山黄山-镜儿泉地区二叠纪地质-成矿-热事件:幔源岩浆内侵及其地壳效应

东天山黄山-镜儿泉地区位于康古尔弧后盆地闭合带东段,该盆地于石炭纪末因弧-陆碰撞而闭合.二叠纪时本区进入碰撞后伸展阶段,并形成了时代相近的、如下一组地质特征:1)20多个镁铁-超镁铁岩体(其中有一部分产有工业铜镍矿床);2)低压高温变质作用和混合岩化;3)形成深度较浅(8～12 km)的韧性剪切带;4)原地改造型片麻状花岗岩;5)块状过铝花岗岩;6)与过铝花岗岩有关的锂铍伟晶岩矿床.此外,黄山-镜儿泉位于一个被推测为巨大镁铁质岩体的区域布伽重力和航磁高值区的边部.该处在人工地震剖面上表现为一个波速为6.99 km/s的高速层,其厚约22 km.这些特征表明,该区在二叠纪时期是一个热穹窿,其面积约5000～8000 km18,而该热穹窿乃由地壳内部的一个幔源岩浆内侵体所引起.正是这个内侵体在黄山谎儿泉地区造成了地壳岩石的低压高温变质作用、混合岩化和部分熔融.在内侵体热量和流体的影响下,韧性剪切得以在壳内较浅层次发生.与内侵有关的变质-超变质作用所释放出的流体和熔体强烈改造韧性剪切和细粒化的地壳岩石,即形成了片麻状花岗岩.部分熔融所产生的过铝花岗岩形成了以锂、铍等稀有金属为特色的伟晶岩矿床.本区存在同时代的钙碱性-高钾钙碱性花岗岩,表明底侵与内侵曾在这里相伴发生.众多的锾铁-超镁铁岩是底侵和内侵岩浆在地壳浅部的显示.侵入岩的年龄数据似乎表明,本区直接来自幔源岩浆的镁铁-超镁铁岩就位最早,与底侵有关的钙碱性-高钾钙碱性花岗岩次之,而作为内侵产物的过铝花岗岩最晚.过铝花岗岩与镁铁-超镁铁岩之间的时差可能代表了从幔源岩浆结晶到由内侵产生的岩浆结晶之间的时差.康古尔断裂是一条超岩石圈断裂,在碰撞后伸展阶段为幔源岩浆提供了良好的上升通道,因此内侵很容易在此地此时发生.与底侵一样,内侵是壳幔相互作用和地壳垂向增生的重要方式,也是花岗岩浆生成的重要机制.区域重力和航磁异常、人工地震中部地壳高速层、时代相近的地表锾铁-超镁铁岩、低压高温变质岩、混合岩、浅层次韧性剪切带、原地改造成因片麻状花岗岩、异地过铝花岗岩和有关的稀有金属矿床,过铝花岗岩中的幔源岩石包体或幔源流体可以用作为内侵体的识辨标志.     

关于东天山花岗岩与陆壳垂向增生的若干认识

东天山海西期主碰撞以后形成的花岗岩可分为三个阶段：挤压．伸展转折阶段（310～285Ma）、碰撞后伸展阶段（285-250Ma）和板内阶段（250-208Ma）。这三个阶段在岩石圈厚度、等温线形态和动力学状态等方面的差异，造成了不同阶段花岗岩岩体形态、岩石组合、岩相学和地球化学等方面的差异。除了底侵以外，幔源岩浆的内侵可以造成地壳不同层次岩石的部分熔融，也是花岗质岩浆生成的重要机制和地壳垂向增生的重要方式。东天山的片麻状花岗岩有一部分是变质交代成因的，这类花岗岩的形成与碰撞后幔源岩浆的底侵和内侵有关。变质峰期后韧性剪切带中构造细粒化的岩石是形成片麻状花岗岩的最有利部位。虽然这类花岗岩多数定位于地壳较深层次，但在内侵热量的影响下也可以定位于较浅层次。康古尔韧性剪切带的形成除了构造动力作用以外，还与地壳垂向增生，尤其是内侵有着密切联系，是构造动力、岩浆活动、变质作用和流体运移等复杂反馈的结果。博格达造山带碰撞前和碰撞后岩浆岩均具有正的εNd（t）值，表明该造山带地幔早在碰撞前就已亏损，而碰撞后的地幔则继承了碰撞前地幔的亏损特征。东天山在印支期有一次重要的地壳垂向增生事件，其岩浆活动和成矿作用与古特提期洋的俯冲和随后的碰撞密切有关，因此是东天山从中亚构造体制向特提斯体制转换的产物。     

中国页岩气勘探开发的关键要点与初期产能特征

中国页岩气产业近几年已取得了明显进展。上扬子区下古生界海相地层产能效果显著,四川盆地侏罗系陆相、鄂尔多斯盆地三叠系陆相地层页岩气也实现了突破,此外,在西北地区侏罗系陆相、南方中扬子区上古生界海陆过渡相、东部断陷盆地古近系陆相地层都取得了重要进展。总结了优质页岩气资源区产层涉及的地球化学和沉积特点等关键指标,根据压力系数、TOC、成熟度（Ro）、孔隙度、含气性、含气饱和度、脆性矿物含量、黑色页岩层厚度8个指标参数建立了一种图像判别方法,以快速判断地下页岩气储层是否会产气,且产气层潜力能否达到工业气流（水平井工艺下）。认识到有机纳米孔隙内的有机质具有“接力成气”形成天然气的机理,有机孔隙随有机质成熟度（Ro）先升后减,识别出Ro值在2.60%～2.80%区间为孔隙有利发育带,同时也是最佳生气窗口,该层段地层是页岩气勘探的最佳窗口。物质相态转化可为页岩气排出提供有效动力,页岩气勘探中有机孔隙最佳成熟度窗口Ro值在1.35%～3.00%区间。认识到生油岩生成的石油总量有40%～60%的液态烃滞留在源岩中,为后期裂解成气提供了丰富的物质基础。认为页岩油气的“革命”既是勘探技术的突破,也是开采技术的革命,能提高储气层泄气面积的水平井段多级规模压裂是提高产能的关键,这些都延伸和推广了传统石油地质学理论的内涵和外延,拓展了油气勘探领域的发展潜力。分析了我国页岩气产区部分气井的初期产能和开采潜力特征,认为中国虽在海相地层获得了部分区块的商业性开发,但大部分区域仍待开发中准确评估,页岩气资源开发的关键技术还需提升。对中国部分页岩气产区经济效益情况进行了概要推断分析,认为中国页岩气只在个别地区获得了有价值的商业气流,总体上还处于开发起步阶段,要达到大规模商业开采尚需时日。     

东天山咸水泉片麻状花岗岩特征、年龄及成因

野外地质关系及岩相学、地球化学、同位素和年代学研究表明,成水泉片麻状花岗岩是典型的原地改造型花岗岩,其原岩(即围岩)为糜棱岩化花岗闪长岩。本次锆石 LA-ICP-MS U-Pb 定年获得其原岩糜棱岩化花岗闪长岩~(206)Pb/~(238)U 加权平均年龄为369.9±5.6Ma(MSWD=36),片麻状花岗岩锆石核部年龄为367.9±5.4Ma(MSWD=2.2),此年龄与其原岩年龄在误差范围内一致,为片麻状花岗岩原地改造成因提供了年代学证据。此外,还获得其锆石热液增生边不一致线下交点年龄254±10Ma(MSWD=1.4),该年龄代表了片麻状花岗岩的形成时间。片糜状花岗岩在地球化学上继承了许多原岩的特征,同时又受到了深源流体-熔体的显著影响。将原岩糜棱岩化花岗闪长岩改造成片麻状花岗岩的流体-熔体具有富硅富钾和正ε_(Nd)(t)值的特征,表明这种流体-熔体可能主要地来自幔源岩浆内侵体,以及在内侵岩浆热量作用下的初生地壳岩石的变质和熔融。原岩糜棱岩化花岗闪长岩及其派生的片麻状花岗岩ε_(Nd)(t)值分别为 3.87及 3.05～ 6.09,表明糜棱岩化花岗闪长岩源自于年轻的陆壳,而片麻状花岗岩除继承了其原岩糜棱岩化花岗闪长岩的高ε_(Nd)(t)值这一特征外,还可能受到了深源流体-熔体中幔源组分的影响。咸水泉岩体的实例研究表明,原地改造型片麻状花岗岩不但可以形成于造山带的挤压-伸展转折阶段,还可以形成于碰撞后进一步伸展的时期,而经过强烈韧性剪切的岩石是转变为片麻状花岗岩的最有利原岩。东天山咸水泉、平顶山和天湖东等原地改造型片麻状花岗岩的形成均与内侵有关,因而片麻状花岗岩可被看作是内侵的重要产物。