湖北秭归地区震旦系灯影组白云岩地球化学特征及其成因意义

白云岩化流体性质与成岩作用是近年来碳酸盐岩成岩作用研究的热点,研究白云岩的成因有利于进一步认识白云岩储层的形成机制并为优质储层的预测提供依据。通过岩石学、矿物学(X射线衍射)、地球化学(微量元素、稀土元素、碳氧同位素)方法,系统研究湖北秭归地区灯影组不同类型白云岩的成因,并分析了可能的白云岩化模式。样品的微量元素特征显示,秭归地区白云岩未受到陆源碎屑物质的影响,形成于气候干旱、海水咸度较大且氧化的沉积环境中;Sr含量特征显示白云岩发生了较为彻底的白云岩化,其成岩环境为温度较高的埋藏环境,成岩过程中未受到淋滤作用的影响;秭归地区白云岩化流体主要来源于海水。结合蒸发白云岩(萨布哈)及埋藏白云岩化模式解释了秭归地区泥微晶白云岩及晶粒白云岩的形成过程。     

塔中地区奥陶系海相碳酸盐岩储层的溶解动力学特征

选取塔中地区奥陶系海相碳酸盐岩样品进行了模拟实验,以研究其在表生岩溶作用下的溶解动力学特征.实验分别在30,50℃下,用pH值为3～6的盐酸溶液,恒温水浴加热进行.结果表明:4种样品溶解速率的相对大小依次为:灰白色灰岩＞砂屑灰岩＞粗晶白云岩＞中粗-细晶白云岩,且溶解速率均随着温度的升高而增大,随着pH值的增大而减小.但随着外界环境的变化,溶解速率的变化略有差异.造成这种差异的原因可能是样品中的硅酸盐杂质、晶体颗粒的大小以及实验过程中产生的CO2的影响.由实验结果推测可知,对于塔中地区以表生岩溶作用为主形成的奥陶系海相碳酸盐岩储层,灰岩储层的储集性能可能优于白云岩储层;对于以埋藏岩溶作用为主形成的奥陶系海相碳酸盐岩储层,白云岩储层的储集性能可能优于灰岩储层.     

松潘-甘孜盆地中、晚三叠世沉积物来源及演化的锆石U-Pb年代学制约

从松潘-甘孜构造带东北部若尔盖盆地的红参一井内分别采取中三叠世晚期和晚三叠世早期的砂岩样品,用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)方法对其中的碎屑锆石颗粒进行了U-Pb年龄分析,结果显示锆石形成年龄的范围在2432 741 Ma间,主要峰值集中在240～290,400～480,1 800～2 000,2 200～2 500 Ma.通过对碎屑锆石年龄分布特征的研究,并结合古水流条件的约束,认为松潘-甘孜盆地东部中、晚三叠世沉积盖层内形成于240～290 Ma和400～480 Ma的锆石分别来自东昆仑南部和北秦岭,形成于1 800～2 000 Ma和2 200～2 500 Ma的锆石来自华北板块.由不同时期沉积物中碎屑锆石年龄分布特征的变化表明:晚三叠世中期以后有更多扬子板块的物质进入了松潘-甘孜盆地,使盆地内沉积物的组合发生了明显的改变,这样的变化反映了晚三叠世中期以后扬子板块西缘存在一个快速抬升的过程.     

祁连造山带玉石沟地幔橄榄岩中挥发分的流体化学和稳定同位素组成及古大洋岩石圈演化意义

Fluid inclusions in olivine and orthopyroxene of mantle peridotites from the Yushigou ophiolite can be divided into three types based on decrepitation temperature,shape and distribution.Type-1 fluid inclusions are characterized by oval or negative crystal shapes and small size(<5μm across).They occur in the cores and mantles of the host crystals,and decrepitated at>840℃.Type- 2 fluid inclusions have irregular or tabular shapes with relatively large size(10～100μm in length).They occur in irregular or circular healed micro-fractures in the host crystals,and decrepitated at 612～710℃.Type-3 fluid inclusions have size and shape,similar to type-2 fluid inclusions but occur in micro-fractures restricted to the margins of the host crystals,and decrepitated at much lower temperature from 190℃to 340℃.The three different types of fluid inclusions are interpreted to represent primary,metasomatic (pseudo-secondary)and secondary inclusions,respectively.Stepwise heating reveals three concentration peaks of volatiles at 200～400℃,400～800℃and 800～1200℃released from olivine and orthopyroxene in harzburgite and dunite from the Yushigou ophiolite, which are considered to correspond to the decrepitation of secondary,metasomatic and primary fluid inclusions at similar temperature ranges.CO2 is a major constituent in the volatiles released at three different temperature intervals.Trace amounts of H_2 and N_2 are present in the volatiles released at<800℃and trace amounts of H_2O and SO_2 are mainly present in the volatiles at 400～800℃.TheδD(-95.2‰,-306.3‰)of H_2O and theδ~(13)C(-15.5～-12.5‰)andδ~(18)O values(1.4～1.9‰)of CO_2 released at<800℃are lower than normal mantle values and suggest the mixing origin of crustal fluids( sedimentary organic)with ocean water,implying that Yushigou AOLM had undergone an intensive metasomatism by a fluid composed of CO_2.H_2O and SO_2,and followed by degassing. In contrast,the volatiles released at 800～1200℃are characterized by trace amounts of H_2 and CO in dunite and SO_2 in harzburgite, much lighterδ~(13)C(-29.1‰～-19.5‰),heavierδ~(13)O(8.8‰)of CO_2 and positive relationship between these isotopic ratios and the concentration of CO_2.Such features can be best explained by mixing of significant terrestrial crustal(organic)and minor mantle volatiles.We proposed that the Yishigou peridotites are more likely to have derived from a continental lithosphere instead of an oceanic lithosphere comprising the Yishigou gabbros and pillowed basalts.A supra-subduction tectonic setting is thus inferred for the Yushigou ophiolite.     

量热学和热动力学研究进展概况

对量热学的发展历史作了简要介绍,并就近年来利用量热法进行各种反应的热动力学研究的进展进行了概述。根据将微量热新技术引入到地质、地球化学领域研究矿物溶解的阶段性成果,展望了地球化学反应热动力学研究的广阔前景。     

古大洋岩石圈地幔流体组成——来自玉石沟地幔橄榄岩的证据

蛇绿岩底部地幔橄榄岩是认识古大洋岩石圈地幔流体的典型样品.采用分步加热质谱法测定了北祁连玉石沟蛇绿岩底部斜辉橄榄岩和纯橄榄岩矿物中流体的化学组成.     

大洋Fe-Mn氧化物稀有气体来源:来自CC区多金属结核He同位素的证据

大洋Fe-Mn氧化物主要有产出于深海洋盆的多金属结核和产出于海山基底岩石表面的Fe-Mn结壳。当前对Fe-Mn氧化物稀有气体研究处于起步阶段,对其来源的认识尚存在争议。研究认为,因东太平洋洋隆火山热液活动带来了大量成矿金属,从而位于东太平洋海盆克拉里昂、克里帕顿断裂带之间的CC区是全球多金属结核产出最集中、经济价值最高的地区。地壳     

新疆坡北杂岩体西端镁铁-超镁铁质岩体成因的稀有气体同位素制约

新疆坡北镁铁-超镁铁质杂岩体由一个辉长岩体以及二十多个超镁铁质侵入体组成,其中坡一超镁铁质岩体稀有气体同位素组成揭示存在地幔柱的贡献。坡北杂岩体西端的坡一、坡四、坡十和坡十四等几个超镁铁质岩体的稀有气体同位素对比分析结果表明,岩浆矿物的³He/⁴He值（0.26~2.79Ra）分布于地壳与地幔值之间,较高的²⁰Ne/²²Ne和较低的²¹Ne/²²Ne值分布于Ne质量分馏线（MFL）和L-K线之间,⁴⁰Ar/³⁶Ar=295~598。³He/⁴He与⁴⁰Ar/³⁶Ar比值揭示坡北杂岩体西端不同超镁铁质岩体形成过程中地幔（柱）、地壳和大气组分的贡献不同,岩体成因也可能不同。其中,坡一岩体具有地幔柱作用的贡献,其他三个岩体的岩石圈地幔及地壳流体组分的贡献较大。岩浆地幔源区由深部地幔柱物质叠加俯冲流体交代的岩石圈地幔物质所组成,大气与地壳物质组分可能由俯冲再循环洋壳带入到岩浆地幔源区以及围岩物质的混入。     

页岩孔隙系统研究实验方法

基于页岩孔隙系统的特殊性,讨论了FESEM QEMSCAN 、FIB FESEM、NANO CT、氮气吸附法、小角中子散射等几种页岩孔隙系统研究方法的特点和适用范围。指出场发射扫描电镜以及与之结合的能谱和矿物定量评价系统(FESEM QEMSCAN)是研究页岩纳米级孔隙类型、大小、形态以及矿物分布的基础手段;聚焦离子束扫描电镜、微纳米CT可刻画页岩孔隙系统在三维空间的展布特征,利用获得的三维数据体进行数值模拟,可进一步计算孔隙度、渗透率等物性参数;氮气吸附法可对小于100 nm的极微孔隙的孔径、形态进行求算;小角中子散射则可利用孔隙中存在的气体分子,获得孔隙系统连通性等重要参数。最后从页岩岩石组构的角度,探讨了页岩孔隙控制因素,指出有机质含量与成熟度,黏土矿物类型、含量,碎屑颗粒的含量以及成岩强度是影响页岩孔隙系统的主要因素。      

新疆北部晚古生代大规模岩浆成矿的地球动力学背景和战略找矿远景

新疆北部石炭-二叠纪存在大规模岩浆成矿作用,但对成矿地球动力学机制缺乏系统认识。在前人工作和我们近年来工作的基础上,文中扼要总结了我们新的初步认识,旨在为深化研究奠定思想基础。文中指出新疆北部泥盆-石炭纪岩浆活动和成矿作用是板块构造的直接产物。石炭纪的板块消减及有关的岩浆作用可能一直持续到三叠纪。地幔柱岩浆作用的起始时间不详,可能在晚石炭世,但集中表现在二叠纪。两种岩浆构造体系在时间上的叠加和空间上的并存造就了成矿作用的集中爆发以及成矿类型上的时空变化。与之有关的成矿作用和相应的成矿类型主要有：赋存于晚泥盆世-早石炭世海相火山岩中的磁铁矿床（有火山岩浆喷溢成因的可能,但更具有夕卡岩型铁矿的特征）、泥盆纪末到早三叠世与中酸性侵入岩有关的斑岩型（夕卡岩型）铜（钼）矿床以及早二叠世与镁铁超镁铁质侵入岩有关的岩浆铜镍硫化物矿床。后者与南疆塔里木盆地已知溢流玄武岩在时代上（（280±5）Ma）的一致性意味着包括该溢流玄武岩的基性大火成岩省可能分布很广泛,波及北疆的相当地域。如这一推论能够证实,那么与之有成因联系的钒钛磁铁矿和铜镍硫化物矿化点/矿床的分布就不应只局限于已知造山带,应该分布更广。这里造山带的“成矿专属性”很有可能只是构造暴露而已。这一思路有助于我们研究新疆北部晚古生代岩浆成矿作用以及与岩浆作用有关的成矿作用,并对寻找同类矿床有战略指导意义。