东天山觉罗塔格构造带石炭纪弧后盆地:来自基性火山岩的证据

中亚造山带西南缘东天山觉罗塔格造山带广泛发育石炭纪火山岩,这些石炭纪火山岩的成因和构造历史一直是该区域地质问题争论的焦点.通过对东天山觉罗塔格造山带石炭纪基性火山岩详细的岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Sr-Nd同位素研究,获得了如下认识:（1）东天山觉罗塔格造山带石炭纪基性火山岩分为两期爆发,早期爆发时间为336 Ma,晚期爆发时间为320 Ma.早期336 Ma基性火山岩由玄武岩、玄武安山岩及同成分的火山碎屑岩组成,显示出弧火山岩属性;晚期320 Ma基性火山岩主要由玄武岩和玄武安山岩组成,包括Ⅰ型火山岩和Ⅱ型火山岩,Ⅰ型显示出大洋中脊玄武岩属性,Ⅱ型显示出弧玄武岩特征.（2）石炭纪基性火山岩中发现的大量捕获锆石（371~3 106 Ma）年龄谱系与中天山地块显示为相似的特征,表明它们在石炭纪之前可能同属一个板块,也指示早古生代地壳可能参与了成岩过程.（3）该区域石炭纪火山岩与现今存在的Okinawa Trough和Mariana Trough弧后盆地玄武岩（BABB）很相似,从弧玄武岩向洋中脊玄武岩的演变,反映了石炭纪中天山北部弧后盆地的发展.因此推断早石炭世火山岩为弧后盆地初始裂开阶段的产物,而晚石炭世火山岩为弧后盆地弧后扩张阶段的产物.早石炭世晚期的初始裂开和晚石炭世早期的弧后扩张表明天山洋的俯冲最终结束于晚石炭世末期,包括主大洋和弧后盆地最终关闭,而最终关闭的位置很可能位于中天山以南.      

内蒙古东乌旗北部早古生代火山岩年代学、地球化学特征及地质意义

内蒙古北部二连-东乌旗地区出露早古生代火山岩,为兴蒙造山带北缘构造-岩浆岩带的组成部分,对研究造山带早古生代构造格局及演化具有重要作用。本文对东乌旗北部早古生代中基性及酸性火山岩进行了锆石U-Pb年代学、岩石学、全岩地球化学及Sr-Nd-Hf同位素分析。定年结果显示,中基性火山岩成岩年龄为452±2Ma,酸性火山岩为430±20Ma,表明早古生代岩浆活动可延续至中志留世。地球化学组成上,中基性火山岩稀土总量中等,Eu异常不明显,富集Rb、Sr、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta等高场强元素,特征类似岛弧岩浆岩;酸性火山岩富集Th、U,Eu负异常显著,但Rb、Ba等大离子亲石元素富集程度不高,Nb、Ta等高场强元素亏损不明显,表现出板内岩浆特点。中基性和酸性火山岩均具有亏损的同位素组成:中基性火山岩ε_(Nd)(t)=+203～+267,ε_(Hf)(t)值介于+79～+145之间;酸性火山岩ε_(Nd)(t)=+494,ε_(Hf)(t)值为+99～+153。岩石学及地球化学分析表明,中基性火山岩为岛弧环境下遭受俯冲流体交代的地幔楔部分熔融产物,酸性火山岩则来源于新生基性下地壳熔融并具有板内岩浆特征,可能指示了俯冲的结束。结合前人资料,二连-东乌旗地区早古生代岩浆活动介于晚寒武-中志留世之间,形成时间及阶段性演化特征近似于苏尼特左旗-锡林浩特早古生代岩浆岩带,暗示两者可能具有成因联系,均为早古生代古亚洲洋向北俯冲的产物。     

勉略构造带新元古代洋盆俯冲作用：来自略阳地区纸房沟岩片火山岩锆石U- Pb年龄和Lu- Hf同位素的证据

纸房沟岩片位于勉略构造带略阳地区。通过细致的岩石学和地球化学研究,将纸房沟岩片内的火山岩分为拉斑玄武岩系列（Ⅰ类）和钙碱性火山岩系列（Ⅱ类）。Ⅰ类火山岩稀土配分曲线左倾,富Na贫P,整体具有N- MORB特点,形成于洋脊构造环境。相比Ⅰ类火山岩,Ⅱ类火山岩具有更高的SiO2(49.02％~61.86％)和K2O(0.32％~1.55％)含量,相对亏损Nb、Ta、P和Ti,形成于陆缘弧构造环境。Ⅱ类火山岩锆石Lu- Hf同位素测试结果显示,εHf(t)值主体为负值,介于-8.01~+0.77,表明其主要为古老地壳物质熔融成因。Ⅱ类火山岩LA- ICP- MS锆石U- Pb测年结果为854±3Ma(MSWD=0.12, n=30)、844±4Ma (MSWD=0.03, n=15),表明纸房沟岩片火山岩结晶时代为新元古代早中期。综合前人成果认为,纸房沟岩片火山岩为新元古代勉略洋盆俯冲的产物,俯冲作用一直持续到800Ma左右,该俯冲过程很可能是对全球性Rodinia超大陆聚合事件的响应。     

古亚洲洋俯冲板片断离与后造山伸展：贺根山缝合带火山岩年代学和地球化学证据

本文以出露于贺根山缝合带迪彦庙蛇绿混杂岩北侧的乌兰拜其白音高老组流纹岩- 粗面岩为研究对象,通过野外地质调查和岩石学、地球化学、锆石U- Pb年代学研究,探讨岩石成因类型、构造环境和古亚洲洋俯冲板片断离与后造山伸展过程。岩石地球化学研究表明, 乌兰拜其地区白音高老组流纹岩具有较高的SiO 2、Al 2O 3、K 2O和Na 2O+K 2O含量,以及较高的Ga/Al比值,相对贫CaO、MgO、Sr、Ba、Eu、Ti和P,稀土元素配分曲线为右倾海鸥式分布,负铕异常显著。该区粗面岩属于钾玄岩系列,具有高碱(Na 2O+K 2O)、高K 2O、高Al 2O 3、低TiO 2,富集Rb、Ba、U和轻稀土元素, 亏损 Nb、Ta 和 Ti,稀土元素配分曲线为右倾式分布。岩石学和岩石地球化学特征表明,乌兰拜其地区白音高老组流纹岩为迪彦庙- 白音布拉格蛇绿混杂岩带早白垩世后造山A型花岗岩浆的喷出相- A型流纹岩,其形成于后造山伸展构造环境;粗面岩为后造山型钾玄质火山岩,与洋壳俯冲作用有关,形成于俯冲板片断离- 后造山伸展构造背景。流纹岩和粗面岩锆石LA- ICP- MS U- Pb同位素测年,获得206Pb/238U加权平均年龄分别为140. 4±1. 2Ma和134. 9±1. 1Ma,表明白音高老组流纹岩- 粗面岩喷发于早白垩世,反映了贺根山缝合带早白垩世后造山A型花岗岩浆- 钾玄质岩浆作用事件。结合贺根山缝合带的壳幔电性结构特征和晚古生代蛇绿岩- 岛弧岩浆岩、中生代后造山A型岩浆岩的时空分布与演化关系,认为根山缝合带三叠纪- 早白垩世后造山伸展岩浆作用与古亚洲洋俯冲板片断离作用有关,提出了该区后造山A型花岗岩浆- 钾玄质岩浆作用的俯冲板片断离- 后造山伸展地球动力学模式。     

浙西邵家山埃迪卡拉纪地层的碳同位素特征及其地层对比意义

埃迪卡拉纪普遍缺乏有效的同位素年龄和生物地层资料,碳同位素(δ~(13)C_(carb))常用来作为其内部地层划分与对比的标准。目前,关于埃迪卡拉纪扬子地台δ~(13)C_(carb)地层的研究多集中在中上扬子区,扬子地台东缘下扬子区的研究则较少。本文详细分析了扬子地台下扬子区邵家山剖面地层序列和δ~(13)C_(carb)特征,发现邵家山剖面以碳酸盐岩为主,为该时期典型的浅水相沉积;δ~(13)C_(carb)值分布范围为–2.6‰～5.7‰,均值为0.9‰±0.3‰。剖面的下部、中下部、中上部以及上部的δ~(13)C_(carb)负漂移幅度分别为1.6‰、4.1‰、7.6‰和3.2‰,可分别对应峡东地区的EN1/CANCE、EN2/BAINCE、EN3/DOUNCE和EN4/BACE。对比分析扬子地台典型的8个浅水相剖面发现:盖帽白云岩广泛发育EN1/CANCE,δ~(13)C_(carb)分布在–6‰～0‰之间;EN3/DOUNCE在各剖面均有发育,漂移幅度均大于4‰,最大可达15.6‰; EN2/BAINCE仅在峡东地区的剖面发育,漂移幅度可达8.2‰; EN4/BACE在大多数剖面发育,漂移幅度为1.2‰～8.7‰。其中, EN4/BACE可作为广泛采用的埃迪卡拉系—寒武系界线的划分依据,而EN1/CANCE和EN3/DOUNCE可作为扬子地台埃迪卡拉系内部地层划分对比的重要标志。     

母岩性质对砾岩储层中自生绿泥石发育的影响及油气储层意义-以准噶尔盆地玛湖凹陷玛北地区下乌尔禾组为例

近期取得重大发现的准噶尔盆地玛湖凹陷砾岩油气藏表现出近源、粗粒、深埋、低渗的特征,其中下乌尔禾组（砂）砾岩储层质量与其中自生绿泥石及其伴生的成岩作用密切相关。基于大量铸体薄片观察和扫描电镜、电子探针、X荧光光谱等测试技术,对玛湖凹陷北部地区二叠系下乌尔禾组四段开展了岩石学、矿物学研究,以明确自生绿泥石含量、分布、成因及其对储层的影响,探索火山岩物源供给条件下储层成岩作用差异和优质储层发育规律。研究表明:1）玛北地区自生绿泥石主要为铁—镁过渡型偏富铁绿泥石,以颗粒薄膜、孔隙衬里和孔隙充填产出,物质主要来源于中基性火山物质;2）研究区发育4个砾岩扇体,物源区母岩性质差异较为明显。玛东斜坡夏盐扇、玛东扇砾岩储层中发育大量的自生绿泥和浊沸石,玛西斜坡夏子街扇和黄阳泉扇砾岩储层自生绿泥石缺乏,以浊沸石胶结为特点。不同母岩性质砾岩体在埋藏成岩演化过程发育不同的成岩序列;3）砾岩储层质量与物源区母岩性质关系密切,玛东斜坡自生绿泥石和浊沸石的析出导致储层胶结程度高、整体致密,储层质量取决于后期裂缝的改造。玛西斜坡缺乏自生绿泥石,浊沸石的析出抵抗了储层压实作用,保存了少量原生孔隙,为后期酸性流体的注入和浊沸石的溶蚀提供了可能。其中构造高部位浊沸石溶蚀程度高,储层质量好。     

大兴安岭满归地区变中酸性火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

对大兴安岭满归地区新元古界—下寒武统大网子组变中酸性火山岩进行锆石U-Pb同位素年代学研究,探讨其形成时代及地质意义。大网子组由变安山岩、变英安岩、变流纹岩和少量变晶屑凝灰岩组成,缺少板岩、变砂岩、片岩等沉积岩夹层。通过对变安山岩进行锆石U-Pb同位素年龄测定,获得其锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为(199±1) Ma,表明大网子组变中酸性火山岩形成于早侏罗世早期,非前人认为的形成于新元古代—早寒武世。额尔古纳地块早侏罗世火山岩为漠河盆地提供了物源,表明额尔古纳地块在早侏罗世处于火山-岩浆弧构造背景。该研究为蒙古—鄂霍茨克洋闭合过程中的地球动力学研究提供了新资料。     

高密度电阻率法三种不同装置应用效果对比研究

高密度电阻率法作为一种阵列式电法勘探方法,通过改变供电、观测电极的排列方式,可实现多种排列装置进行数据采集的功能,具有低成本、高效率的特点,已广泛应用于环境地质、工程地质和矿产地质等领域。为探究在不同地质背景、勘探目标时,各排列装置应用效果的特点,本文选取温纳、偶极—偶极和施伦贝谢尔(剖面)三种装置,对其在水库坝体渗漏检测和地下水勘查中的应用效果进行对比,研究各排列装置的特点。结果表明,温纳装置在勘探深度方面有明显的优势,纵向分辨率高,施工效率高,数据拟合效果好,信噪比高,抗干扰能强;偶极—偶极装置横向分辨率高,水平方向异常更细化,施工效率较高;施伦贝谢尔(剖面)装置具有较高的横向与纵向分辨率,采集数据点多,获取地电断面信息更丰富,抗干扰能力较强,勘探深度较深,数据拟合效果较好。综合对比研究认为,施伦贝谢尔(剖面)装置适宜在水库坝体渗漏检测中推广使用;温纳装置具适宜在勘探第四系潜水含水层中推广使用。     

青藏高原凯蒙蛇绿混杂岩中碱性火山岩的发现及意义

班公湖-怒江洋的关闭时间直接制约青藏高原早期构造演化的认识。最近,在班公湖-怒江缝合带南侧凯蒙蛇绿混杂岩中发现一碱性火山岩,岩性主要是橄榄粗安岩,具粗面结构,斑晶主要是更长石和少量普通辉石,基质主要由更长石、普通辉石和少量填隙的碱性长石组成,有的具辉绿结构。岩石化学成分较一致,Si O2含量介于51.34%~53.91%之间,Ti O2含量为1.02%~1.55%,具有高Al2O3(17.06%~18.46%)和Na2O(4.90%~6.36%)、低K2O(0.05%~0.88%)含量特点,大多数Mg#大于60,最高68.62,里特曼指数(σ)介于3.65~4.47之间,为碱性系列火山岩;富集Sr、Rb、Ba等大离子亲石元素,亏损Nb、Y、Yb等高场强元素,相对富集Zr、Ti,Nb/U、Zr/Nb、La/Yb等比值稳定,分别为7.45~8.51、15.92~17.26和7.26~8.06;(87Sr/86Sr)i值变化范围较小,介于0.706~0.707之间,(143Nd/144Nd)t值在0.512 368~0.512 548之间,说明源区较为一致,结合Ce/Pb-Si O2图解判断结果,认为凯蒙碱性火山岩具有原始地幔、陆壳和深海沉积物源区混合特征。锆石U-Pb同位素定年结果表明该火山岩年龄为101.8±1.1 Ma,可能形成于洋壳俯冲阶段末期,由大陆边缘陆壳与俯冲洋壳板片断离导致软流圈地幔上涌诱发部分熔融所致,推测班公湖-怒江洋大约在早白垩世晚期关闭。     

东天山博格达晚石炭世双峰式火山岩地球化学特征及意义

东天山博格达造山带晚石炭世柳树沟组为一套由玄武岩和流纹岩组成的双峰式火山岩,形成于晚石炭世,其Si O_2含量介于46.18%～46.56%和76.06%～76.25%之间,具有明显的Daly成分间断。其中,玄武岩具富Na贫K特征,Ti O_2、Al_2O_3、Ca O和MgO含量均较高,∑REE为75.54×10~(-6)～80.22×10~(-6),LREE/HREE值为3.00～3.12,以富集Ba、Rb等大离子亲石元素(LILE)和不相容元素(P、K),相对亏损Ti、Ta、Nb等高场强元素(HFSE)和不相容元素(U、Th)为特征;流纹岩Na_2O/K_2O值为0.32～0.36,属低Ti、低Mg类流纹岩,∑REE为520.72×10~(-6)～595.26×10~(-6),LREE/HREE值为5.60～6.53,具有Rb、Th、K、La、Ce、Zr、Hf、Sm等元素的富集以及Ba、U、Ta、Nb、Sr、P和Ti元素的亏损特征。柳树沟组双峰式火山岩形成于大陆裂谷环境,具板内成因特征,玄武岩可能为亏损尖晶石相地幔橄榄岩向石榴石相地幔橄榄岩过渡相较高程度部分熔融的产物,受到地壳物质混染;流纹岩具典型的A型花岗岩的地球化学特征。