贺兰山高压泥质麻粒岩——华北克拉通西部陆块拼合的岩石学证据

贺兰山孔兹岩系作为华北克拉通西部孔兹岩带的重要组成部分,其成因问题一直存在争议。近来,在对贺兰山富铝岩系研究过程中,发现了具有"蓝晶石+条纹长石+石榴石"特征组合的高压泥质麻粒岩。通过岩相观测与相平衡定量模拟,确定其曾经历四个阶段的变质演化过程,即早期进变质阶段(M1)、变质峰期阶段(M2)、峰期后降压阶段(M3)和晚期退变阶段(M4)。早期进变质阶段,以石榴石中包裹黑云母和白云母为特征。变质峰期阶段,以出现"蓝晶石+条纹长石+石榴石"组合为特征,变质温、压条件为850～870℃、1.4～1.5GPa。峰期后降压阶段以峰期石榴石和蓝晶石转变为堇青石和夕线石为特征,温压条件大致为840～860℃、0.6～0.8GPa。晚期退变阶段以出现新生黑云母为标志,温、压条件为780～810℃、0.45～0.55GPa。PT轨迹具有顺时针演化样式,峰期后表现为先发生近等温降压(ITD)、后发生近等压冷却(IBC)的退变过程,反映陆-陆碰撞发生高压麻粒岩相变质作用,后又快速折返到正常地壳深度的变质动力学过程,进而从岩石学角度证明华北克拉通西部孔兹岩带是由北部的阴山陆块与南部的鄂尔多斯陆块发生碰撞所致。     

论中国大陆基底构造

中国大陆基底可以分为４个区域：西域克拉通和东亚克拉通具太古代－早元古代变质基底,蒙藏增生陆块与华南增生陆块为元古代基底．在西域克拉通内可以识别出南塔里木陆核分布区、准噶尔陆核分布区与伊犁陆核;在东亚克拉通内可以勾画出燕吕陆核分布区、黄淮陆核分布区、秦岭陆核分布区和扬子陆核分布区．在克拉通形成的同时或稍后,在克拉通的两侧发育巨型基底断裂．在东亚克拉通的东西侧为郯庐断裂带与东亚克拉通西缘断裂带;在西域克拉通的南北为阿尔金断裂带与阿尔曼大断裂带．在蒙藏地块中部通过的日喀则－狼山断裂带是位于两克拉通之间的重要断裂带．     

超高温变质作用：以华北内蒙古土贵乌拉地区为例

超高温麻粒岩(富Mg-Al)是指温度高于900℃、压力为0.7~1.3GPa条件下形成的麻粒岩相变质岩,它记录了下地壳超高温极端变质作用的地质信息。富Mg-Al典型超高温矿物组合有:假蓝宝石+石英,尖晶石+石英,大隅石+石榴石,斜方辉石+夕线石+石英,高氟黑云母和钙镁闪石,刚玉+石英。目前世界上发现的超高温麻粒岩带(块)地区有非洲阿尔及利亚、南非、东南极、巴西中部、澳大利亚中部、印度南部和东南部等地。我们在华北克拉通北部内蒙古中南部地区孔兹岩区中发现了超高温麻粒岩,岩性主要为灰黑色条带状夕线石榴黑云片麻岩,其中含有尖晶石+石英、假蓝宝石+石英、斜方辉石+夕线石+石英以及刚玉+尖晶石+石榴石等超高温矿物组合,指示温度达1000℃,压力超过1.0GPa的变质作用。独居石定年获得了(1927±11)Ma以及(1819±11)Ma两个峰期年龄,代表变质年龄。华北克拉通北部超高温麻粒岩的发现对研究华北克拉通与哥伦比亚超大陆的演化关系有重要意义。     

塔里木盆地三大构造旋回油气成藏特征

塔里木盆地形成经历了南华纪—中泥盆世、晚泥盆世—三叠纪和侏罗纪—第四纪3大伸展-挤压构造旋回,其多旋回构造演化导致油气成藏和分布十分复杂。随着近年来盆地超深层已经成为油田的重点勘探领域,有必要对盆地的油气成藏规律进行深入探讨。本文基于最新的地震资料、钻井资料及油气地质资料,发现塔里木盆地油气规模成藏主力烃源岩为库车地区三叠系—侏罗系及塔西南地区石炭系—二叠系陆相烃源岩、台盆区寒武系海相烃源岩。盆内烃源岩及储盖组合的发育均受控于盆地3大伸展-挤压构造旋回,烃源岩的发育位置决定了塔里木盆地发育库车山前、北部坳陷、麦盖提斜坡及塔西南山前四大含油气系统。盆地在历经3大伸展-挤压旋回,其台盆区、库车前陆及塔西南前陆地区油气成藏组合差异大。台盆区发育石炭系膏泥岩与志留系—石炭系海相砂岩、奥陶系泥岩与灰岩、中寒武统膏盐岩与震旦系—寒武系白云岩储盖组合;库车地区发育新近系—第四系泥岩与砂岩、古近系膏盐层与白垩系砂岩、侏罗系泥岩与三叠系—侏罗系砂岩储盖组合;塔西南地区发育中新统泥岩-砂岩、古近系膏盐层与白垩系砂岩、石炭系—二叠系泥岩与碳酸盐岩储盖组合,分别组成了台盆区、库车及塔西南地区的上部、中部及下部...     

华北克拉通怀安杂岩中“MORB”型高压基性麻粒岩的成因及其构造意义

古元古代是华北克拉通重要的构造演化阶段,现已识别出多条碰撞造山带,但这些造山带的构造边界、演化时限以及地球动力学过程仍存在争议。本文报道了在怀安杂岩中新发现的一套高压基性麻粒岩-大理岩-富铝片麻岩表壳岩组合,原岩为一套基性火山岩-碳酸盐岩-砂/泥岩建造。高压基性麻粒岩记录了峰期高压麻粒岩相变质和麻粒岩相-角闪岩相退变质过程;地球化学研究表明其原岩为亚碱性拉斑玄武岩,具有平坦的稀土元素配分模式((La/Yb)_N=1. 35～1. 79),轻稀土相对亏损((La/Sm)_N=0. 83～1. 13),弱的正铕异常(δEu=1. 0～1. 22),无Nb、Ta负异常,与洋中脊玄武岩(MORB)地球化学特征类似;岩石组合和产状特征与晋冀蒙交界地区广泛分布的具有岛弧拉斑玄武岩性质的岩墙型高压基性麻粒岩明显不同。高压基性麻粒岩锆石εHf(t)为正值(+2. 6～+11. 5),单阶段模式年龄(t_(DM))介于2065～2250Ma之间,可能来源于尖晶石稳定域的浅层地幔源区。综合来看,这套含高压基性麻粒岩组合可能是古洋壳残片。SHRIMP U-Pb定年和Hf同位素研究表明,高压基性麻粒岩的原岩可能形成于2. 15～2. 2Ga,峰期高压麻粒岩相变质年龄为～1. 95Ga,1. 83～1. 82Ga代表麻粒岩相退变质作用和减压熔融时限。本文研究表明,该套表壳岩组合记录了古元古代俯冲-碰撞-折返等一系列造山构造演化过程,可为恢复古元古代造山带早期构造环境提供证据。     

苏盖特布拉克剖面肖尔布拉克组储层建模研究及其勘探意义

明确塔里木盆地肖尔布拉克组储层的品质、规模及分布规律对指导寒武系盐下领域的勘探具有重要意义。通过对柯坪地区苏盖特布拉克剖面的解剖,阐明了肖尔布拉克组主要发育与藻(蓝细菌)有关的微生物白云岩(层纹石白云岩、凝块石白云岩、叠层石白云岩和藻格架白云岩)、黏结藻屑白云岩、藻砂屑白云岩、泥—粉晶白云岩和含砂屑泥—粉晶白云岩,自下而上的岩相组合指示缓坡型台地沉积特征;孔隙类型主要为溶蚀孔洞,粒(晶)间溶孔和藻格架溶孔,总体具有中高孔—中低渗的特征,孔隙的发育与岩相具有明显的相关性,其中藻砂屑白云岩和具有格架结构的微生物白云岩储层物性最好;通过二维地质建模及基于数字露头的三维地质建模,揭示了肖尔布拉克组储层具有较好的层位性、相控性和规模性,古隆起围斜部位的中缓坡丘滩体是储层发育的有利相带。     

华北克拉通阜平杂岩中~2.7GaTTG片麻岩的厘定及其地质意义

通过详细的地质工作,本文从阜平杂岩中厘定出一套~2.7Ga的条带状TTG片麻岩系,其原岩主要为英云闪长岩,经历了强烈的变形和深熔改造。该片麻岩可分为岩石主体和条带,按条带形态和成分可分为三种:细小的暗色条带、深熔浅色条带和后期注入的长英质脉体。用LA-MC-ICPMS法对英云闪长岩中锆石进行了原位U-Pb年龄测试,其形成年龄为2669.2±9.7Ma。该片麻岩SiO2=64.32%~70.02%,具有高铝(Al2O3=14.00%~15.87%)富钠(Na2O=3.85%~4.22%)贫钾(K2O=1.13%~2.42%)及低K/Na比值的特点,Mg#指数为39.5~49.6。该片麻岩具有中等-强烈程度的稀土元素分异[(La/Yb)N=3.67~51.38],Eu异常不明显。其富集Sr(303×10-6~431×10-6)、Ba(191×10-6~696×10-6)等大离子亲石元素,亏损Nb(4.70×10-6~9.78×10-6)、Ta(0.19×10-6~0.75×10-6)、Ti(1378×10-6~3259×10-6)、P(174.6×10-6~960.6×10-6)等高场强元素,Cr(5.87×10-6~119.4×10-6)、Ni(6.72×10-6~45.75×10-6)等相容元素含量也较低。Yb(0.31×10-6~1.75×10-6)和Y(3.61×10-6~18.88×10-6)含量低,Sr/Y比值高(16.0~119.1),属于高铝的TTG,与高硅埃达克岩特征相似。推断是热的太古宙新生洋壳部分熔融而成。阜平地区~2.7Ga TTG片麻岩的厘定,进一步证实了华北克拉通在新太古代早期经历了强烈的陆壳增生,并为华北克拉通早期岩浆事件与世界范围的岩浆事件的对比提供了新的依据,为华北克拉通早期陆块及绿岩带的划分提供了新的限定。     

胶北南山口含榴辉石岩岩石学与锆石U-Pb定年的初步研究

胶北南山口镁铁-超镁铁质杂岩主要由含榴辉石岩和含榴基性麻粒岩所组成,且以不规则透镜体的形式赋存于太古宙英云闪长质片麻岩之中。岩相学观察、矿物相转变分析与矿物化学研究结果表明,胶北南山口含榴辉石岩不仅普遍发育近等温减压反应结构,即石榴石+富钙流体→单斜辉石+葡萄石+榍石±钠长石与石榴石+富钙流体+二氧化碳→角闪石+葡萄石±钠长石±方解石±榍石,指示其早期可能经历了高压麻粒岩相变质作用。而且,与南山口含榴基性麻粒岩类似,在晚期降温退变过程中,它们还经历了强烈的钙质交代作用,形成富钙矿物组合:富钙铝榴石的石榴石+次透辉石质单斜辉石+钙质角闪石+葡萄石+钠长石+方解石+榍石。SHRIMP锆石U-Pb定年结果表明,胶北南山口含榴辉石岩中的岩浆锆石记录了2900~2850Ma的207Pb/206Pb年龄,指示胶北地体在中太古代晚期存在一次重要的岩浆事件,而其变质锆石还记录了1950~1800Ma的207Pb/206Pb年龄,说明胶北南山口镁铁-超镁铁质杂岩曾卷入了胶北古元古代晚期地壳造山作用。结合研究区其它地质研究资料,本文推断胶北南山口镁铁-超镁铁质杂岩可能形成于古元古代,是华北克拉通胶-辽-吉带古元古代岩系的重要组成部分,并于1950~1800Ma期间,卷入了胶-辽-吉带古元古代造山作用,先后经历了高压麻粒岩相变质作用和晚期降温与钙质交代的联合退变质作用。