大陆地质与大陆构造和大陆动力学

当代地球科学发展的新需求与板块构造对大陆地质的深化研究,使大陆问题成为21世纪地学发展的前沿研究领域、热点和关键。文中在提出“大陆动力学”研究20多年后的今天,进行关于大陆研究的新思考,从讨论厘定大陆研究的有关争议概念、大陆的基本问题、中国大陆构造的典型实例以及与世界同类范例的简要对比出发,综合概括了大陆地质与大陆构造和大陆动力学研究的关键科学问题与进一步探索研究的思考课题。提出了在大陆研究中,在进一步精确深化板块构造对大陆的研究的同时,应突出加强大陆构造中有无非板块构造动力及其远程效应的大陆内的、在深部动力学与陆块间差异非均衡背景下由陆内陆块间相互作用导致的真正陆内构造及其动力学问题的研究,以便为深化发展板块构造、认知大陆、探索大陆动力学、构建包括板块构造在内新的行星地球构造观作出努力与探索。     

柴达木盆地中深层混积岩储层形成机制

通过岩心观测、普通薄片、铸体薄片、扫描电镜、电子探针和岩石物性等分析,系统阐述了柴达木盆地典型中深层(西北区南翼山构造E₃²-N₁)混积岩的岩石学、储集空间/物性和成岩作用等特征,在此基础上讨论了储层形成机制。结果表明,混积岩以(泥质)泥晶灰岩、钙质含量较高的砂岩和粉砂岩及其混积岩为主;储集空间以溶蚀改造的裂缝和粒间溶蚀孔隙为特征,物性总体表现为低孔-特低孔、超低渗-非渗透;有利于形成储层的成岩作用是溶蚀和构造裂缝作用;储层形成机制可归纳为"岩性是基础,裂缝是条件,溶蚀是关键"。这可为区域中深层混积岩储层,乃至陆相湖泊混合沉积储层的研究与油气勘探开发提供借鉴与参考。     

西秦岭铧厂沟金矿床流体包裹体特征研究及矿床成因

铧厂沟金矿位于西秦岭勉略缝合带南侧,其产出受韧脆性剪切带控制,赋矿围岩为泥盆系细碧岩、凝灰质绢云千枚岩和灰岩。根据脉体穿切关系和矿物交代关系,可以将铧厂沟金矿分为早、中、晚3个成矿阶段。在铧厂沟金矿的石英中发育了CO₂-H₂O型、纯CO₂型、H₂O溶液型和含子矿物型四种类型流体包裹体。早期石英中原生包裹体主要是CO₂-H₂O型和纯CO₂型,其成分为CO₂+H₂O±N₂±CH₄±H₂S,均一温度集中在320~360℃,盐度为0.43%~5.14% NaCleqv;中阶段为主成矿阶段,该阶段石英中包含了所有四种类型的包裹体,其中H₂O溶液型包裹体占了大多数,CO₂-H₂O和水溶液包裹体均一温度集中在240~320℃,盐度为0.43%~11.19% NaCleqv;晚阶段石英仅发育水溶液型包裹体,具有较低的均一温度(118~228℃)和盐度(0.18%~6.59% NaCleqv)。根据CO₂-H₂O型包裹体计算主成矿阶段压力为70~195MPa,成矿深度为5~7km。总体而言,铧厂沟金矿的初始流体具有中高温、富CO₂、低盐度的变质流体特征,晚成矿阶段流体演化为低温、低盐度水溶液流体,流体的不混溶导致了主成矿期的矿质的大量沉淀,铧厂金矿为中浅成的造山型矿床。     

湖北大悟大磊山金矿矿床成因与控矿构造

在翔实的野外地质工作基础上,对湖北大悟大磊山金矿床进行矿区填图,并结合前人研究成果,充分分析大磊山金矿的控矿构造及矿床成因,认为该金矿导矿、配矿构造是一种新的构造类型,二者均不是断裂构造,而是燕山期区域广泛的岩浆活动使得大磊山花岗岩穹窿上隆,导致围岩沿接触面下滑,形成剪切带,该剪切带为后期热液提供了导矿、配矿通道;新元古代片麻状二长花岗岩为金矿提供了较高的金元素背景值,燕山期岩浆活动不但使金元素活化、迁移,也为金矿成矿提供了物质来源,金矿的矿床成因是中低温岩浆期后热液矿床;根据含金石英脉充填煌斑岩脉裂隙的地质特征,利用LA-ICP MS锆石U-Pb定年法获得了煌斑岩成岩年龄为126.8±2.0 Ma,从而限定了大磊山金矿成矿年代。     

全球早古生代造山带(Ⅱ):俯冲-增生型造山

全球早古生代增生造山带极其发育,主要分布在古亚洲洋南北两侧、Iaeptus洋南侧、Rheic洋北侧和环冈瓦纳大陆地带,其中原特提斯洋封闭的产物主要发育在中国境内,大量微陆块在早古生代可能都是冈瓦纳北缘的俯冲-增生带中的重要组成。增生造山带中组成复杂,具有沟-弧-盆体系、海山、洋壳等残存记录,尤以榴辉岩发育为特征,增生造山成为早古生代古亚洲洋和特提斯洋构造体系的显著独特特征。早古生代末中亚早古生代造山带多为微陆块增生造山阶段,沟-弧-盆体系发育,具有增生-软碰撞造山的特点,发生时限较晚,为早古生代末;原特提斯洋中的西昆仑、东昆仑、柴达木北缘、南阿尔金、北阿尔金与北祁连、北秦岭等围限或夹杂的微陆块在早古生代具有相同的增生造山过程,整体是向南俯冲线性增生到冈瓦纳大陆北缘,现今多次重复是早古生代弯山构造所致。400 Ma左右,南部古特提斯洋和北部勉略带的打开,导致其北漂,经复杂变形改造,它们现今为一巨型弯山构造横亘在中国中部,对中国构造格局影响最为重要。     

赣北景德镇韧性剪切带两类剪切指向及其构造意义

景德镇韧性剪切带位于新元古代江南造山带的核部,其构造变形特征和形成时代对华南新元古代至早古生代构造演 化具有重要的制约意义。景德镇韧性剪切带呈北东向展布,全长约180 km,最大出露宽度为~7 km。通过详细的野外地质 调查和室内定向薄片鉴定,在景德镇韧性剪切带中识别出了两期韧性走滑构造变形,并研究了其运动学指向和形成时的温 压条件。早期构造变形表现为左旋韧性走滑兼逆冲作用,形成温度为420~530℃,差应力为40~300 MPa;晚期变形主要表 现为右旋走滑,形成温度为300~420℃,差应力为120~350 MPa。结合前人资料,景德镇韧性剪切带左旋走滑兼逆冲作用形 成于新元古代造山作用的晚期（810~800 Ma）,是由同造山挤压到后造山伸展调整的结果;而右旋走滑形成于早古生代,是 华南早古生代陆内造山作用的产物。     

鄂西宜昌地区埃迪卡拉系陡山沱组页岩沉积环境及其页岩气地质意义

基于鄂西宜昌黄陵隆起周缘不同古地理部位埃迪卡拉系陡山沱组剖面的野外调查,岩石矿物和碳同位素样品的成分分析,页岩地球化学分析和物性实验结果,系统研究宜昌地区埃迪卡拉系陡山沱组二段页岩地层格架与分布、形成环境、地球化学和页岩气储集层特征.结果表明峡东宜昌地区在埃迪卡拉系陡山沱组二段下部页岩沉积于氧化环境,而中上部黑色页岩沉积形成于还原环境,碳酸盐是甲烷泄漏的结果.陡山沱组二段暗色泥页岩地层厚度超过50 m,有机碳含量(TOC)普遍大于1%,局部地区超过2%,有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ 1型为主,成熟度(Ro)变化于1.58% ~ 2.38%之间,平均1.98%;矿物成分主要为碎屑矿物.与美国和中国页岩气主产区的页岩指标相比较,宜昌地区陡山沱组二段泥页岩具有形成页岩气良好地质条件.     

伊春东风经营所新元古代花岗质片麻岩U-Pb年代学和地球化学特征

张广才岭中段东风经营所一带发现新元古代花岗质片麻岩,岩石具有高硅、富碱和低钙、镁及偏铝质-过铝质特点,稀土元素配分模式中轻稀土元素富集且缓向右倾斜,重稀土元素曲线较为平坦,为具有铕亏损的海鸥型,富集高场强元素Th、Zr、Hf,亏损Ba、Sr、P、Ti、Nb、Ta等大离子亲石元素,微量元素特征指示其形成于大陆地壳的部分熔融。锆石LA--ICP MS U--Pb定年结果表明,岩石加权平均年龄为(850.2±2.0)Ma,形成于新元古代。构造环境显示研究区花岗质片麻岩形成于挤压造山环境,为造山期的深熔产物。新元古代花岗质片麻岩的发现,表明研究区之前存在一古老的微陆块。     

基于NMR和X-CT的页岩储层孔隙结构研究

为了定量表征页岩储层孔隙结构,应用NMR和CT扫描技术研究中扬子地区陡山沱组页岩储层孔隙结构特征。研究结果表明:①陡山沱组页岩横向弛豫时间(T2)谱为非对称不连续双峰结构,且T2谱的谱峰小,代表页岩孔隙直径小;②发育微孔隙、微裂缝的页岩密度最小,在CT灰度图像中表现为黑色,CT灰度图像经伪彩色增强,可以更直接地观察页岩内部孔隙发育特征;③页岩的三元组构中,矿物、有机组分和孔隙分别具有不同的CT数分布区间,通常孔隙的CT数都小于300 HU,因此可通过CT数来定量识别孔隙;④根据NMR的T2截止值计算了页岩有效孔隙度,并分析了页岩储层中可动流体百分数。     

赣南西华山钨矿床硫、铅同位素组成对成矿物质来源的示踪

为明确西华山钨矿床成矿物质的来源,本文以矿床中的硫化物和钾长石为研究对象,通过硫化物中硫、铅同位素的研究,对矿床成矿物质来源进行探讨。结果表明,矿石中黄铁矿δ34S值为-2.1‰~0.4‰,辉钼矿δ34S值为4‰~7.9‰,硫主要来源于岩浆。辉钼矿、黄铁矿、钾长石的206 Pb/204 Pb值分别为18.718~18.849、18.640~18.745、18.698~18.792;207Pb/204Pb值分别为15.762~15.770、15.704~15.747、15.697~15.724;208 Pb/204 Pb值分别为39.094~39.134、38.902~39.056、38.904~39.012。由此判断矿床中矿石铅与岩石铅同位素组成具有同源关系,矿石铅主要来自与岩浆作用有关的上地壳;成矿物质来源于上地壳重熔形成的花岗岩浆,即上地壳岩浆侵位,为成矿作用提供部分成矿物质,同时也暗示成矿物质是由体现壳源特征的西华山复式岩体提供。