鄂尔多斯盆地陇东地区长9油层组古盐度特征及其地质意义

利用黏土矿物X衍射分析和微量元素分析结果,采用Couch公式和Adams公式对鄂尔多斯盆地陇东地区长9油层组沉积期湖盆古盐度进行恢复,确定由于受到成岩作用影响,由Couch公式计算出的古盐度值比实际值低,而由Adams公式计算结果反映的水体古盐度性质更可靠。研究表明:①鄂尔多斯盆地长9油层组沉积期湖盆水体具微咸水-半咸水性质,盐度从北东、北西及西南3个方向往湖盆中央呈逐渐升高,晚期的盐度低于早期盐度,反映湖平面上升的湖进过程。盐度高值区为相对闭塞的湖湾和湖盆中心的半深湖区。平面上,古盐度向河流入注湖盆的河口方向降低。由古盐度变化为古地理恢复提供了依据;②湖泊水体盐度与储层关系密切,较高盐度的水体有利于早成岩阶段绿泥石环边胶结和浊沸石的形成,前者有利于原生粒间孔隙的保存,后者更容易被溶蚀而形成丰富的次生溶孔。     

阴山及邻区三叠纪富碱侵入岩的成因意义

富碱侵入岩主要包括碱性岩和碱性花岗岩以及碱长花岗岩,其全碱含量(K2O+Na2O)一般8%。碱性岩主要包括正长岩、霞石正长岩、辉石正长岩、霓霞正长岩、闪石正长岩等,在岩石化学上相对贫硅富铝高碱。碱性花岗岩是指含碱性角闪石、碱性辉石的花岗岩,相对富硅贫铝高碱。在各类侵入岩中,富碱侵入岩所占比例很小,其出露面积约占各类侵入岩出露总面积的2%。但是,富碱侵入岩却有重要的矿产和地质意义。富碱侵入岩的研究不仅对于揭示岩石圈地幔的组成特征、壳幔相互作用及其地球动力学背景具有重要的意义,而且,能为有关岩石圈演化、找矿勘查和资源评价工作提供科学依据。根据对现有资料的总结,燕辽-阴山地区目前已发现很多三叠纪的富碱侵入岩体,它们西起内蒙古包头市,东到吉林省的中部,向东一直延伸到朝鲜的北部,大体分布于北纬40°~42°之间(宽度约100km),构成一条近EW向、长达1500km的碱性岩带。阴山及邻区的三叠纪富碱侵入岩分布在包头、凉城、四子王旗、察哈尔右后旗和察哈尔右中旗地区,东边与之相邻的碱性侵入岩主要分布在天镇、阳原和矾山,它们形成于268~190Ma,其中凉城和包头富碱侵入岩的形成年龄较小(197~190Ma)。这些杂岩体的岩石学和地球化学组成变化较大,其SiO2含量变化可从35%到70%。相比之下,四子王旗和察哈尔地区的正长岩具有较高的SiO2和Al2O3含量,较低的TiO2、Fe2O3和MgO,这可能反映了它们是地幔源区物质较高程度部分熔融的产物,而且经历了相对较大程度的辉石、橄榄岩和角闪石的分离结晶作用。绝大多数正长岩具有很低的MgO含量,落在了板片熔融实验(1~4GPa)所产生的熔体范围之内,部分样品具有相对较高的MgO含量和Mg#,落在了来源于大洋板片熔融所产生的埃达克岩范围内,说明这些岩石的形成可能与再循环的俯冲板片熔融有关。这些侵入岩普遍富集轻稀土元素和大离子亲石元素(如Ba,K和Sr)富集、亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)、Th、U和P,其εNd(t)和(87Sr/86Sr)i值的变化范围分别为-17~-3和0.7054~0.7092。多数数据点落在了大洋沉积物的范围内,显示出II型富集地幔参与的特征,即这些正长岩的原始岩浆主要来源于富集的岩石圈地幔。四子王旗正长岩具有最低的εNd(t)值(-17),表明下地壳物质的贡献较大,这与其钾长石的Pb同位素组成特征相一致。现有的Pb同位素数据也表明在研究区富碱侵入岩的岩浆形成过程中有大洋物质的参与。从εNd(t)值与侵入岩形成年龄的相关性变化可以看出,随着形成年龄的减小,下地壳物质的贡献在增加。总之,上述特征表明它们主要来源于富集的岩石圈地幔,并有不同程度的下地壳物质的参与。该富集地幔的形成与古亚洲洋的俯冲作用有关。由于富碱侵入岩通常形成于拉张的构造背景下,因此研究区富碱侵入岩的形成标志着古亚洲洋的闭合以及华北-蒙古陆块碰撞的结束。这些俯冲和碰撞事件造成了华北北缘岩石圈地幔组成和性质的明显改变。该区富碱侵入岩的岩浆活动时空分布规律及其动力学背景尚需精确的年代学和详细的地球化学研究来进一步制约。     

喜马拉雅造山带东构造结拉布拉多期和格林威尔期造山作用的记录

位于喜马拉雅东构造结西北部的南迦巴瓦复合体,是构造应力最强、隆升和剥蚀最快、新生代变质和深熔作用最强的地区。为厘定该地区早期的变质岩浆作用,本文对南迦巴瓦复合体北部的花岗片麻岩和混合岩进行了岩石学和年代学研究。花岗片麻岩原岩为富钾的偏铝质花岗岩,具有岩浆弧花岗岩的成分特征。花岗片麻岩中的锆石具有岩浆锆石的环带结构,记录了487.9±1.6Ma的一期构造岩浆事件;混合岩的锆石具有明显的核-边结构,核部和边部的不协和线交点年龄分别为1559±13Ma、1154±12Ma。对比印度大陆东部的西隆高原、东高止造山带,发现三者都经历了拉布拉多期、格林威尔期以及泛非期的造山作用。因此,我们认为喜马拉雅东构造结与这两个地区密切相关,可能是他们向北的延伸,这三者可能组成统一的印度大陆东部造山带,一起经历了哥伦比亚超大陆、Rodinia和冈瓦纳超大陆的聚合与裂解过程。     

内蒙古大青山地区古元古代花岗岩:地球化学、锆石SHRIMP定年及其地质意义

内蒙古大青山地区沿固阳-武川断裂带南侧发现一条古元古代花岗岩岩带,由石英闪长岩-闪长岩-角闪二长花岗岩组合构成.本文对其中典型代表厂汉脑包石英闪长岩、常福龙闪长岩和口子村角闪二长花岗岩进行了锆石定年和地球化学研究.地球化学上,石英闪长岩具有埃达克质花岗岩的特点,为低硅埃达克质花岗岩;大部分闪长岩具有赞岐岩的地球化学特征,部分具Closepet花岗岩特征;角闪二长花岗岩则全部具有Closepet花岗岩特征.根据锆石SHRIMP U-Pb定年,它们形成于2416~2435Ma之间,并遭受古元古代晚期构造热事件改造.表明在该区古元古代早期真正意义的板块构造已起作用,从岩浆演化的角度说明前寒武纪构造体制发生重大转变.     

"三江"北段昌都陆块晚三叠世钾质-超钾质火山岩成因及地质意义

昌都微陆块内部发育一套晚三叠世粗安岩.本文基于系统的野外踏勘,对具有代表性的火山岩进行岩石学、地球化学等研究.结果显示该区火山岩的SiO₂含量为51.36%~58.04%,全碱含量(Na₂O+K₂O)为5.03%~7.84%,根据岩石K₂O,MgO及K₂O/Na₂O比值判断,属钾质-超钾质火山岩,具高K、高Al、低Ti的特征.本区岩石强烈富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE),Nb、Ta、Ti的负异常明显,整体特征类似于弧火山岩.其稀土总量较高(270×10^-6~960×10^-6),轻重稀土分馏明显,重稀土分布形态较平缓.岩石具有较高的初始锶同位素比值(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i=0.7150~0.7176和较低的初始钕同位素比值(¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd)_i=0.51180~0.51184,ε_Nd(t)=-10.9~-10.2,二段Nd模式年龄为t_2DM=1.82~1.88Ga.本区岩石的地球化学特征显示其源区是由俯冲板片所产生的流体/熔体交代的岩石圈地幔,源区矿物组成分析结果显示,其源区以尖晶石二辉橄榄岩为主,含少量石榴石二辉橄榄岩及金云母.本区钾质-超钾质岩石虽然与西藏南部的钾质-超钾质岩石有相似的地球化学特征,但却产于碰撞后的构造背景之下.结合其所具有的弧火山岩特征及时代构造背景判断其为一种"滞后型"弧火山岩,其形成过程可以概括为三个阶段.     

麻江古油藏油源识别与油气运聚分析：来自油气地球化学的证据

充分考虑热演化过程中烃源岩干酪根、族组分、固体沥青及正构烷烃碳同位素相互关系及变化规律,通过地球化学分析并结合前人碳同位素及芳烃标志物研究进行综合分析,结果表明古油藏各区域储层早期均存在下寒武统黑色泥岩来源,后期来源有较大差别,麻江古背斜以南各地沥青均不同程度与中寒武统都柳江组有关,北凯里液态原油及油苗为五峰组及龙马溪组印支期成藏产物,其保存环境为储层早期成岩过程中形成的独立封闭系统。在油源识别的基础上,结合构造地质背景、油气成藏条件及流体活动规律分析,认为黔南坳陷及邻区下寒武统、都柳江组、五峰组及龙马溪组烃源岩的分布控制了该区油气富集规律,黔南海西期断裂系统与加里东运动形成的不整合面构成不同期次油气运聚的输导系统,海西期形成的一系列正断裂是麻江古油藏成藏的关键。     

宁南弧形构造带甘肃大沟—内蒙古乱井中上地壳电性结构

利用大地电磁探测方法在宁南弧形构造带内蒙古乱井—甘肃大沟段进行了中上地壳电性结构特征研究,通过二维反演获得了研究区的电性结构模型,模型清楚揭示出了该区典型的电性结构特征:(1)中上地壳电性结构整体表现为"碎块状"的构造特征,其中走廊构造带总体表现为相对低阻,北祁连碰撞造山带总体表现为相对高阻;(2)海原地震震源区的震源断裂所反映的低阻带构造样式既不像走滑断裂那样陡峭,也不像逆冲断裂那样平缓,而是兼具走滑与逆冲断裂带的双重特征;(3)研究区壳内低阻层呈现不连续分布,总体表现为南深北浅的构造样式,一般都终止于高阻地块边缘或与逆冲推覆构造的滑脱面相交汇处;(4)清水河裂褶带内发育的高阻地块可能为晚古生代或早中生代发育在元古宙基底上的古隆起,为该区燕山期构造运动提供了深部大地电磁资料证据。     

滨里海盆地M区块晚石炭世古地貌恢复与白云岩储层预测

白云岩储层的发育主要受原始沉积岩性和后期溶蚀作用影响, 原始沉积岩性受沉积时古地貌控制, 后期溶蚀作用受溶蚀古地貌控制.滨里海盆地M区块石炭世KT-Ⅰ层有利储集岩为溶蚀白云岩, 分布在KT-Ⅰ层顶部, 孔隙类型为晶间(溶)孔、粒内溶孔和生物体腔孔.M区块石炭系沉积时为"西高东低"古地貌背景, 在二叠世早期地层回返呈"东高西低"特征, KT-Ⅰ层顶部遭受剥蚀.通过残余地层厚度法和沉积补偿厚度印模法对KT-Ⅰ层原始沉积古地貌和后期溶蚀古地貌进行了恢复, 指出了M区块原始沉积古地貌高地与溶蚀斜坡带叠合区为有效白云岩储层分布区, 提出了M区块勘探方向为"向南扩大勘探场面, 向东拓展勘探新区", 在中-南部和南部建议了3口井位, 取得了很好的钻探实效.表明古地貌恢复技术是M区块预测白云岩储层的有效方法.      

冈瓦纳大陆古生代冰盖分布研究

基于冈瓦纳大陆主要板块冰川沉积地层的对比,并结合古地磁方法对冈瓦纳大陆古生代主要冰期的冰盖分布范围进行再造,认为冈瓦纳大陆在古生代主要经历了3次较大的冰期,分别是:(1)晚奥陶世—早志留世冰期、(2)晚泥盆世—早石炭世冰期、(3)晚石炭世晚期—二叠纪冰期。晚奥陶世—早志留世冰期冰盖主要分布在西冈瓦纳大陆;晚泥盆世—早石炭世冰期冰盖主要分布在南美板块;晚石炭世晚期—二叠纪冰期冰盖在冈瓦纳大陆主要组成板块上均有分布,且冰盖存在时间最长,分布范围最广。3次主要冰期冰盖的中心点位置均靠近南极点,但并不完全重合,可认为气温是影响冈瓦纳大陆上冰盖分布的主要因素,但不是唯一的因素,冰盖的分布范围还受到盆地动力学、地形、冰川属性以及其他具体因素的影响。同时结合在保山地块的野外工作以及前人的研究成果,认为冈瓦纳大陆的3次冰期中,仅晚石炭世晚期—二叠纪冰期对中国的陆块产生了影响,且主要影响了中国的西南陆块群(包括保山地块、腾冲地块、拉萨地块、羌塘地块等)。     

锶的生物矿化与地球化学代用指标在古环境重构中的应用

锶是自然界广泛分布的微量元素,与钙原子大小接近、化学性质相似。在钙的矿化中锶通过类质替换进入生物矿化体中,从而使生物体尤其是化石具有锶元素蕴含的地球化学信息。本文首先介绍了锶的生物矿化及其机制,然后着重从锶在古环境重构中地球化学代用指标作用、影响锶地球化学代用指标的因素及机制等方面分析了锶的生物矿化行为所蕴含的地球化学信息和应用现状,为今后更好地利用锶地球化学信息进行古环境重构,开展锶生物矿化的环境修复、医学应用提供参考。