长江中下游成矿带庐枞盆地小包庄铁矿床地质特征研究

罗河铁矿床位于长江中下游成矿带内庐枞火山岩盆地的西北部,是成矿带内已发现规模最大的铁矿床。2013年在罗河铁矿床深部又勘探新发现了小包庄大型铁矿床,这是长江中下游成矿带内近年来重大找矿突破之一,具有重要的理论研究意义和勘探应用价值。本文在前人工作基础上,基于详细的钻孔观察和系统的岩相学、矿相学工作并结合电子探针测试分析,研究了小包庄铁矿床的矿化蚀变特征,厘定了矿床的成矿阶段,分析了成矿作用过程,并初步探讨了矿床成因。研究表明,罗河铁矿床和小包庄铁矿床为同一成矿系统在不同深度成矿作用的产物。小包庄铁矿床主矿体矿呈厚大的透镜状、似层状产于砖桥组地层中,位于罗河铁矿床主矿体之下约800~1000m,主要由浸染状矿体组成。矿床中金属矿物主要为磁铁矿和黄铁矿,非金属矿物主要为硬石膏、透辉石和碳酸盐,矿石的代表性矿物组合为磁铁矿-硬石膏-透辉石。矿石的结构构造主要有浸染状构造、脉状构造、块状构造、自形-半自形粒状结构、他形粒状结构和筛状结构等。矿床围岩蚀变强烈,主要蚀变类型有碱性长石化、透辉石化、绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化和硬石膏化。小包庄铁矿床形成经历了热液期的四个阶段,即碱性长石阶段、透辉石-硬石膏-磁铁矿阶段、绿泥石-绿帘石-碳酸盐阶段和硬石膏-黄铁矿-碳酸盐-石英阶段,其中,铁矿化主要发育于透辉石-硬石膏-磁铁矿阶段。通过矿床地质特征的分析以及与宁芜地区铁矿床的对比研究,本文认为小包庄铁矿床成矿物质和成矿流体来源于深部的闪长质侵入岩(?),而矿化发育在远离侵入岩或次火山岩之上的火山岩中,明显有别于宁芜地区玢岩铁矿床,类似于智利安第斯成矿带中部分产于安山质火山岩中的磁铁矿-磷灰石型矿床,是长江中下游成矿带中产于火山岩中的一类特殊类型的玢岩型铁矿。     

盆地火山岩相分类和模式

盆地火山岩相模式是储层分布规律和识别的重要基础,目前遇到了地层单位不一致、钻井揭示不系统和盆地间存在差异大的问题。基于此,需要建立一套系统的基本地层单位的相模式。本文总结了相、岩相、火山岩相的相关定义,梳理了针对地质填图、矿产普查、现代火山和盆地火山岩研究的火山岩相分类方案的特点。本文认为利用出露好的现代火山研究成果指导盆地火山岩相研究是首选的研究方式。针地火山地层堆积单元,突出岩石组构和几何外形要素,厘定了5相15亚相44微相的火山岩相划分方案。相和亚相分别是爆发相的热碎屑流、(热)基浪、火山碎屑裙和火山碎屑筒亚相,喷溢相的水上熔岩流、水下熔岩流和水上喷发水下就位熔岩流亚相,侵出相的水上熔岩穹丘、水下熔岩穹丘和早期水下晚期水上熔岩穹丘亚相,火山-沉积相的火山泥石流和崩塌堆积亚相,次火山岩相的岩脉、岩盖和岩盆/岩席亚相,进一步指出了各微相的特征岩石结构构造。不同化学成分的熔岩可以形成相同的亚相或微相,如流纹岩和玄武岩均可以形成喷溢相水上熔岩流亚相复合熔岩流微相,流纹岩、英安岩、安山岩和玄武岩均可形成侵出相水上熔岩穹丘亚相。从储层来看,复合熔岩流微相好于水上熔岩穹丘亚相的各类微相,所以本...     

北羌塘地区北缘上三叠统若拉岗日岩群地层特征及沉积环境

北羌塘地区北缘上三叠统若拉岗日岩群分布于北羌塘陆块与拉竹龙-金沙江缝合带之间的若拉岗日冲断带,以砂泥质复理石、中基性-超基性火山岩及大理岩组合为特征,夹晚二叠世灰岩岩片及蛇绿岩残块。岩石低-中级变质,构造变形强烈,顶底均被断层切割断失,为总体无序、局部有序的构造-地层体。若拉岗日岩群中基性火山岩具有洋岛和岛弧型成因,它是金沙江洋盆在晚三叠世向南俯冲,而在其南缘形成的岛弧带沉积。在若拉岗日岩群采获大量上三叠统常见的孢粉、腕足、双壳类生物化石,其玄武岩年龄值为201±4Ma (Ar-Ar法),时代属诺利期。     

蒙阴盆地早白垩世火山岩地球化学特征及其岩石成因

蒙阴盆地早白垩世火山岩主要出露于青山群八亩地组和方戈庄组中。火山岩SiO₂含量为53.71%~69.08%,主要为安山质岩石和流纹岩,以钙碱性系列为主(σ平均3.42);富集Rb、Ba等大离子亲石元素和轻稀土元素,相对亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素和重稀土元素;具有富集的Sr-Nd-Pb同位素组成(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr(t)=0.7051~0.7110,ε_Nd(t)=-5.16~-16.4)。根据MgO含量和Mg^﹟值,可将安山质火山岩划分为高镁(Mg^﹟>60)和低镁(Mg^﹟<60)两个系列。高镁安山质岩石的MgO、Cr、Ni及不相容元素的含量明显高于低镁安山质岩石,且具有相对高的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr(t)和较低的ε_Nd(t)值,Sr-Nd同位素组成趋向于EMⅡ型富集地幔端元。低镁安山质岩石地球化学特征类似于埃达克岩,其同位素组成介于EMⅠ型富集地幔端元与华北麻粒岩相下地壳之间。流纹岩具有较低的MgO、Cr、Ni含量和明显的负Eu、Sr异常,同位素组成类似于扬子中、上地壳。研究表明,蒙阴盆地高镁安山质岩石由曾遭受俯冲扬子陆壳熔体改造的华北岩石圈地幔部分熔融形成,且岩浆在上升 过程中经历了华北下地壳物质一定程度的混染或混合作用;低镁安山质岩石主要由华北下地壳部分熔融形成;流纹岩为岩石圈伸展减薄背景下仰冲至华北克拉通之上的扬子中、上地壳部分熔融的产物。地质现象显示,郯庐断裂带的伸展活动控制着蒙阴断陷盆地的发育,与蒙阴盆地早白垩世火山岩的成因有着密切的联系,在华北克拉通破坏中可能起到了重要的作用。     

阿尔金南缘冰沟南组火山岩锆石U-Pb年龄及其前寒武纪构造演化意义

在阿尔金南缘玉苏普阿勒克塔格北侧出露的冰沟组火山岩为一套与滨浅海相细粒陆源碎屑岩和碳酸盐岩共生的中基性火山岩,主要岩石类型有蚀变熔结凝灰岩、安山质凝灰熔岩和强蚀变玄武安山岩。该火山岩作为Columbia超大陆裂解阶段的物质记录,对其年代学和产出的地质构造背景的探讨,有助于探讨阿尔金南缘前寒武纪构造演化过程。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学研究结果显示,强蚀变玄武安山岩样品具有两组锆石年龄,第一组年龄分别为944. 7±6. 4 Ma(n=8,MSWD=0. 057)和951. 2±6. 3 Ma(n=12,MSWD=0. 042),测点位于锆石震荡环带上,显示了典型的岩浆锆石的特征,代表火山岩的形成时代,属青白口纪早期;第二组年龄介于446±5～458±4Ma,与区域高压—超高压岩石的原岩的退变质时代(～450 Ma)一致,可能代表受该期陆壳深俯冲/折返事件改造。另外,228±6 Ma、229±4 Ma和130±1 Ma的年龄信息,可能代表火山岩还遭受了晚三叠世和早白垩世构造热事件改造。构造背景分析表明,该火山岩形成于板内裂谷环境,对应于Columbia超大陆裂解阶段的晚期,之后索尔库里群沉积盆地由拉张转换到汇聚的构造背景,转为Rodinia超大陆汇聚阶段。结合区域地质特征和该火山岩年龄信息,进一步制约了阿尔金南缘Columbia超大陆裂解和Rodinia超大陆汇聚的时限分别为945～1602 Ma和871～945 Ma。     

火山岩盖层类型及封气能力——以松辽盆地徐家围子断陷为例

利用钻井、测井和分析测试资料,对徐家围子断陷火山岩盖层类型、识别标志、分布、封闭能力和对天然气成藏与分布的控制作用进行了研究,认为徐家围子断陷火山岩盖层分为火山碎屑岩和火山熔岩盖层2种。火山碎屑岩盖层主要是凝灰岩和火山角砾岩,具有井径扩容、电阻率小和高声波时差特征;火山熔岩盖层主要为流纹岩、凝灰岩和安山岩,具有井径不扩容、电阻率中等和低声波时差特征。利用高声波时差和声波时差值小于56 μs/ft可以分别识别火山碎屑岩盖层和火山熔岩盖层。火山碎屑岩盖层区域分布在断陷南部下白垩统营城组一段火山岩体的顶部,火山熔岩盖层局部分布在营一段和营三段火山岩体内部。火山碎屑岩盖层较火山熔岩盖层具有更强的封气能力,火山碎屑岩盖层控制着徐家围子断陷火山岩中天然气的区域聚集与分布,火山熔岩盖层仅控制着天然气在火山岩体中的局部聚集与分布。     

胜坨地区沙四上亚段物源体系分析

物源问题的研究对于了解和确定研究区有利沉积相带及储集砂体的分布、寻找有利油气储集层具有重要意义。胜坨地区沙四上勘探程度相对较低,前人关于目的层段的物源体系的研究成果很少。为了进一步查清研究区沙四上沉积时期砂体成因和物源方向,更好地预测砂体的分布,本文综合运用地震、测井、地球化学等资料,采用古地貌分析法、沉积砂体岩屑类型对比法、砂岩百分含量法和沉积物特征元素等方法探讨了胜坨地区沙四上亚段砂体的物源方向,并结合特征元素物源指数判别公式对沙四上亚段物源体系实现了定量评价。综合分析认为研究区沙四上亚段具有多物源体系特征,除了直接来自于胜北断层和坨94断层上升盘的物源外,还有沿着胜北断层与坨94断层转换带处的物源体系。     

长白山区图们江流域新生代火山岩的岩石化学研究

图们江流域新生代火山岩以溢流式喷发为特征，其主要岩石类型以拉斑玄武岩为主，含少量玄武质粗安岩、碱性玄武岩、玄武质安山岩和粗面玄武岩。根据图们江流域火山岩的Mg#（Mg#=100Mg^2＋／（Mg^2＋＋Fe^2＋））值多数≤60，Ni含量〈100μg／g和主、微量元素地球化学特征综合表明，形成火山岩的岩浆不是原始岩浆，它们是原始岩浆在上地幔经历了橄榄石、辉石分离结晶作用后形成的以拉斑玄武岩为主，包括碱性玄武岩和粗面玄武岩等演化岩浆，结晶分异作用是岩浆演化过程的主要控制因素。拉斑玄武质岩浆在上升过程中发生了不同程度的壳源物质同化混染作用，发生在上地壳遭受较大程度混染的岩浆K2O含量明显偏高（〉2．6％），形成玄武质粗安岩。     

南设得兰群岛早第三纪火山岩古地磁学及其构造意义

从南极半岛南设得兰群岛地区的４３个采样点采集了３３４个定向火山岩样品进行地磁研究。火山岩层的地质时代为早第三纪。火山岩样品的古地磁学研究表明，早第三纪时，南高得兰群岛及南极半岛已经处于或接近于现今的地理位置。早第三世以来，本区未有明显的相对运动。     

徐家围子断陷营城组火山岩分布特征及火山喷发机制的新认识

基于深层钻井和连片处理三维地震资料,结合同位素测年,本文对松辽盆地北部徐家围子断陷白垩系营城组火山岩的分布特征及其喷发机制进行了研究。本区火山岩分布广、厚度大、沿深大断裂串珠状分布;纵向上分为下部营一段和上部营三段两套;营一段分布于断陷中部及其以南地区,岩性以酸性为主;营三段分布于断陷中部及其以北地区,酸性和中、基性火山岩均有发育。本区断裂类型及其组合复杂,正、逆、走滑和花状断裂都有发育;两组断裂交汇部位是火山喷发的主要通道。深大断裂与火山岩时空展布关系显示,营一段火山岩主要受徐中断裂控制,由北向南依次喷发,岩性以酸性为主;营三段火山岩主要沿着徐东花状断裂带由南向北依次喷发,表现为基性与酸性交替的双峰式。营城组火山岩喷发类型有三种:裂隙式、中心式与复合式。徐家围子断陷营城组火山岩储集性能优良且毗邻烃源岩,与断裂、源岩及盖层有利匹配,可构成有利的生储盖组合,具有良好的天然气勘探前景。