北秦岭中,晚元古代地质演化特征及其有关问题讨论

北秦岭地区较广泛发育不同岩类组合、不同古构造环境的中、晚元古代地质体，并构成断续残留的古构造岩相岩带，它们是在晋宁期（１０００Ｍａ±）碰撞造山过程中形成于以块南部的古造山带的组成部分，研究表明，华北古板块南部曾经历中元古代早期板块裂解、向洋发展；中元古代晚期洋盆俯冲、消减；中元古代末－晚元古代初（晋宁期）碰撞造山的构造作用过程，鉴于秦岭造山带显生宙板块运动的分隔性，在未恢复显生宙板夫运动的前提下，     

东昆仑清水泉辉绿岩脉地球化学及LA-ICP-MS锆石U-Pb定年

结合地质、地球化学及LA-ICP-MS锆石U-Pb定年研究表明,东昆仑清水泉地区辉绿岩脉的主元素以低TiO₂(0.68%~1.24%)和较低的MgO(4.96%~7.25%)及K₂O(0.51%~1.03%),贫P₂O₅(0.09%~0.16%), Na₂O＞K₂O为特征,∑REE总量较高, LREE明显富集。与原始地幔相比,明显富集Rb、Ba、Th、U和Sr,高场强元素分异明显,出现Nb、Ta亏损和Th富集特征,结合Nb/La、Hf/Ta、La/Ta、Ti/Y、Zr/Y和Th/Nb等比值综合分析认为岩浆来源于富集地幔,源区曾受不同程度的俯冲带流体交代作用的影响,应形成于活动大陆边缘环境;岩脉的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为436.4±1.2Ma（MSWD=0.37）,代表清水泉辉绿岩脉的结晶年龄,为早古生代晚期东昆仑洋消减俯冲的弧后拉张裂解的形成时限提供了约束。     

秦岭造山带的造山过程及其动力学特征

秦岭是经过3个不同构造演化阶段,以不同构造体制发展演化而形成的复合型造山带.其主造山作用板块构造演化阶段(Pt_3-T_2)是3个板块沿两个消减带俯冲碰撞,经历了漫长复杂的造山过程.从裂谷构造体制转换为板块构造体制,从扩张、俯冲到碰撞.尤其从点接触初始碰撞经面接触碰撞到全面碰撞成山等造山的细节过程,反映了秦岭长期在特提斯构造域众多陆壳块体群分离、拼合、增生的过程中发展演化而形成,也显示出是在古今地幔动力学和圈层耦合关系变动过程中发展演化的,具有重要大陆地质与大陆动力学意义.     

新疆三塘湖薄层状岩浆-热液白云质喷流沉积岩

新疆三塘湖地区的晚石炭世-中二叠世发育陆内裂谷型盆地,主要发育形成于欠补偿湖盆背景下的湖相碳酸盐岩与凝灰质泥岩互层的纹层状沉积岩,局部夹有火山碎屑岩以及热液喷流岩夹层。选取其中一类特殊的、以白云石和蒙脱石为主要造岩矿物构成的夹层为研究对象,通过岩石学、矿物学以及地球化学探讨其形成机理。研究结果表明,其矿物成分单一,形态自形并部分具有港湾状熔蚀的构造,显示火成岩特征。岩石整体呈薄层状,层内无明显的成层性,代表高密度流体中的沉积物快速混杂堆积。由大量细小矿物组成的斑状团块结构,则代表了在高温、高密度的碎屑流体中形成的次生火山泥粒。地球化学结果展现出幔源为主,并被壳源流体混染的复杂过程。综合分析认为,该类岩石为碳酸岩水下火山喷发作用生成的高密度碎屑流体沉积形成,并且被同期或较晚期热液改造后的一类特殊沉积岩。     

东秦岭松树沟超镁铁岩侵位机制及其构造演化

 东秦岭松树沟蛇绿岩主要由镁铁质-超镁铁质岩石组成。镁铁质岩类的Sm-Nd全岩等时年龄为1030±46(2δ)Ma,ε_Nd(t)=+5.7±0.2,代表了蛇绿岩的形成时代。超镁铁质岩石由不同成因的橄榄质糜棱岩和中粗粒橄榄岩组成,橄榄质糜棱岩是地幔橄榄岩经历复杂变形并多次部分熔融的残余体,具LREE亏损特征,其中发育橄榄石高温位错构造和高温组构以及低温位错构造和低温组构。中粗粒橄榄岩具LREE略富集的分布特征,是地幔橄榄岩残余体再次部分熔融熔体分离结晶的产物。野外地质、地球化学、构造变形特征均表明超镁铁岩块是因洋壳俯冲而底辟侵位于上覆玄武岩中的地幔橄榄岩残余体。综合分析认为,松树沟蛇绿岩经历了古陆块裂解或洋脊扩张(1271-1440Ma)-洋壳形成(1030-1271Ma)-洋壳俯冲消减-橄榄岩块底辟侵位(983Ma)-蛇绿岩构造侵位及其后构造变形叠加改造的复杂演化过程。     

湖相烃源岩中的火山—热液深源物质与油气生成耦合关系研究进展*

陆内湖相烃源岩系是中国含油气盆地广泛发育的一类组分复杂且富含有机质的细粒沉积岩。随着非常规油气资源需求量日益增加,该岩系被作为致密油或页岩油层系受到广泛关注。然而,其极细的粒度增加了精细岩石学、矿物学研究难度,使它长期被简单视为陆源沉积岩。研究发现,该岩系中发育丰富的火山喷发及热液喷流产生的深源物质,并与油气的生成和富集表现出了极强的耦合关系。因此,探索深源物质如何参与烃源岩形成并影响油气生成亟待深入研究。作者详细总结并探讨了国内外近年来关于湖相烃源岩成因以及火山—热液活动带来的深源物质与油气形成关系的现阶段新发现与认识。并结合笔者研究团队基于新疆三塘湖盆地二叠系芦草沟组烃源岩的新发现,采用精细的岩石学、矿物学方法,结合无机和有机地球化学等方法,初步开展了该耦合关系的机理研究。认为火山—热液深源物质参与了烃源岩的沉积与成岩作用,并与正常湖相沉积物共同影响着油气的形成。建议重新认识湖相烃源岩的物质组成,从而拓展陆相生油理论,同时为同类型非常规油气资源勘探开发提供理论指导。     

热液衍生石油及其有机质研究

石油与天然气的成因长期存在有机成因和无机成因的争议。近年来, 全球不同大洋洋底热液衍生石油的发现, 为更进一步探索油气成因提供了新的思考。在回顾有机生油假说和无机生油假说基本理论和二者争论的基础上，重点介绍了热液衍生石油及其有机质的特点和研究进展。然后结合三塘湖盆地、鄂尔多斯盆地烃源岩中热液喷流沉积的研究取得了以下重要认识:①热液衍生石油的有机质来源于陆源高等植物和洋底低等生物，该生物是围绕热液喷口生活的嗜热、嗜毒、耐高温生物；②热液衍生石油不需要埋藏来持续提供热量，海底热液活动为其提供了物质和热量；③在有机质与深源热物质流体发生物理化学作用的过程中，有机质“瞬时”(时间很短)热解成油，部分转化为类似于石油的产品。热液衍生石油及其有机质的研究不仅能进一步深化人们对油气成因的认识，而且对非常规石油的勘探开发具有重要意义。      

新疆三塘湖盆地走滑构造特征与油气勘探

通过对钻井岩心资料系统观察以及地震资料的全面检查,证实新疆三塘湖盆地内存在走滑构造,表现为简单走滑(逆—平移)断层和正花状走滑断层两种基本形式。在中央拗陷带内走滑断层与边界主断层斜交并呈“雁列式”排列,表明走滑构造可能在边界断层发生大规模逆冲兼右行走滑时形成,其形成时期可能为喜山期。同时走滑构造对油气的生成、运移与聚集起着重要的控制作用。     

准噶尔盆地东部中二叠统幔源热液沉积白云岩*

准噶尔盆地东部吉木萨尔凹陷中二叠统芦草沟组,沉积于陆内裂谷背景下岩浆—热液活动强烈的咸化湖盆中。在芦草沟组中发现一类与湖底热液活动有关的幔源热液沉积白云岩,包括方沸钠长白云岩、硅质白云岩与含水铵长石钠长白云岩。作者对该类白云岩开展微米级尺度的岩相学研究,结合同位素地球化学研究,探讨成矿流体性质与详细成因机理。岩矿特征和同沉积变形构造指示白云岩形成于沉积期。白云石为有序性较差的原白云石,呈微米级球状、葡萄状晶体,与方沸石、水铵长石、钠长石及玉髓等热液矿物彼此镶嵌结晶,高温下发生了白云石对钠长石碎屑的交代作用;白云岩锶同位素(平均为0.705 687)显示成矿流体中幔源组分较多;白云岩具有重δ¹³ C_PDB (平均为6.94‰)和轻δ¹⁸ O_PDB (平均为-8.12‰)。基于成矿流体由幔源热液与湖水混合的假设,利用δ¹⁸ O_PDB计算估计,研究区白云岩的形成温度较普通云质岩高25~50 ℃。研究表明白云石为幔源热液喷出湖底后直接沉淀形成,并提出可能的成因模式。热液沉积白云岩是一种不可或缺的白云岩成因类型,研究成果对促进人们理解白云石的形成规律、推动完善成因岩石学理论具有重要意义。     

盐岩对地层温度及烃源岩热演化的影响:以加蓬盆地X区块为例

应用钻井、测井、地震等资料及盆地数值模拟技术,以加蓬盆地X区块为例,探讨了盐岩对地层温度及烃源岩热演化的影响。结果表明:研究区盐岩体呈带状或点状分布,厚度介于0～3 723m之间,均值808.5m。盐岩的热导率是其他沉积岩的2～4倍,因此受高热导率的影响,使得盐上地层温度及烃源岩成熟度升高,盐下地层温度及烃源岩成熟度降低;且盐岩层越厚,这一影响越大,对于盐下地层,盐厚2 000m时温度差为25.1℃,Ro差值为0.6%。离盐岩层越近,烃源岩成熟度受盐岩的影响越大,对于盐下地层,离盐岩层近的Vembo组Ro差值最大可达1.2%以上。因此,受制于盐岩体的厚度、形态等变化,不能利用钻井揭示的烃源岩成熟度及其演化过程来预测盐岩发育区周围烃源岩的成熟度及演化。