四川仁寿牛角寨石窟盐风化作用机理与气候响应

川东北米仓山寒武系苗岭统陡坡寺组主要由碎屑岩—碳酸盐岩的混合沉积物组成,多数学者认为其形成于克拉通盆地。笔者等通过对陡坡寺组的野外地质调查,综合分析其沉积环境和物源区,探讨陡坡寺组的构造环境。米仓山地区苗岭统陡坡寺组主要为灰白色中—厚层灰岩和白云岩、紫红色薄层粉砂岩、泥岩及少量灰白色薄层细砂岩等,发育水平层理、结核等沉积构造,沉积环境为潮上带和潮间带。陡坡寺组砂岩中重矿物主要由锆石、电气石、金红石、白钛矿、重晶石等组成,指示沉积岩和岩浆岩的物源母岩类型。碎屑电气石电子探针结果显示,母岩主要为贫锂花岗岩类及伴生伟晶岩和细晶岩、变质板岩、变质砂岩等。碎屑锆石的物源分析表明主要来自于542~520 Ma和993~731 Ma的岩石,来自于冈瓦纳大陆以及康滇古陆等。根据陡坡寺组的沉积序列、重矿物、锆石年代学等综合分析,陡坡寺组形成于与碰撞相关的构造环境。     

鄂尔多斯盆地南部下白垩统宜君组碎屑锆石U-Pb年龄及物源意义

早白垩世为中生代鄂尔多斯盆地演化的最晚阶段,构造环境与沉积物源体系发生了明显的改变,对盆地演化及多能源矿藏（产）赋存具有重要影响。以鄂尔多斯盆地南部下白垩统宜君组为主要研究对象,利用碎屑锆石定年方法,结合周邻地质体锆石U-Pb年龄谱峰及构造演化特征,示踪了宜君组沉积物质来源并探讨了其地质意义。结果表明,宜君组砂岩碎屑锆石U-Pb年龄主要集中分布于早中生代（195～250 Ma）和早古生代（400～500 Ma）时期,峰值年龄分别为218 Ma和450 Ma,与今北秦岭地区广泛出露岩体的时代具明显的时空一致性,而元古宙—太古宙锆石年龄不但数量少且较为分散。经区域对比,指出宜君组物源主要来自秦岭造山带,秦岭造山带早中生代岩体侵位后,最晚在早白垩世初已抬升剥露至地表,并开始向盆地南部提供大量物源。本研究在一定程度上间接约束了秦岭晚中生代隆升剥露及渭北隆起发育的时限,对明确盆地南部中生代砂岩型铀矿铀源及成矿分布具有一定的指示意义。     

鄂尔多斯盆地南部二叠系砂岩碎屑锆石年代学特征及地质意义

陆源碎屑岩物质来源及变化与沉积盆地及构造演化密切相关。通过对鄂尔多斯盆地南部铜川地区晚古生代二叠系山西组、石盒子组及石千峰组砂岩样品岩石薄片鉴定、定量矿物学分析以及碎屑锆石U-Pb年代学分析,结合古流向特征,对物源进行了追溯,并讨论了盆地南部二叠系的构造—沉积过程。研究结果表明,早二叠世山西组碎屑锆石年龄具364 Ma、450 Ma、946Ma和2 446 Ma四个主要峰值;中二叠世下石盒子组碎屑锆石年龄具294 Ma、1 963.4 Ma和2 499 Ma三个主要峰值;晚二叠世石千峰组碎屑锆石年龄主要峰值出现在1 876.5 Ma,缺乏北秦岭造山带的新元古代和早古生代碎屑锆石记录。分析认为山西组主要物源区为北秦岭造山带,次要物源区为华北南缘构造带;石盒子组物源由北秦岭造山带、华北板块南缘构造带和内蒙古隆起西段共同提供;石千峰组物源区为华北南缘构造带。早二叠世山西期,华北南缘隆起幅度较低,不影响北秦岭造山带供源。石盒子期,勉略洋由被动拉张转换为主动挤压,秦岭造山带处于持续隆升状态,并造成了华北南缘构造带的不断抬升。石千峰期华北南缘强烈隆升,在为铜川地区提供物源的同时也阻挡了北秦岭造山带...     

The genesis of pyroclasts and the mechanism of submarine eruption of Naozhou Island in Guangdong,South ChinaSCIEI北大核心CSCD

水下火山喷发作用机制不同于陆地环境喷发,随着水参与程度的变化,喷发机制趋向复杂。本文以雷琼火山群的湛江硇洲岛作为研究对象,聚焦浅海火山产物的判断依据和水下火山喷发机制。硇洲岛是我国最大的第四纪火山岛,其上的那晏湾剖面保留了完整的火山喷发堆积序列。在那晏湾剖面的凝灰岩中,主要有三类火山成因的大粒径原生碎屑(2-5mm):塑变熔岩碎屑、碎玄玻璃及玄武玻璃,推断为不同程度水-岩浆相互作用的产物,根据水的参与程度大致排序为:碎玄玻璃>玄武玻璃>塑变熔岩碎屑。通过对硇洲岛水-火山作用机制研究,发现水-岩浆混合质量比(Mwater/Mmelt)是控制爆炸强度和火山碎屑粒度的关键因素。火山喷发序列分析表明,硇洲岛的喷发过程总体可分为三期,早期是冰岛苏特塞式喷发的浅水环境蒸汽爆炸与“火喷泉”喷发;中期过渡转为“火喷泉”喷发,伴随陆上的射汽岩浆喷发;最终以岩浆溢流式喷发结束。     

鄂尔多斯盆地太原组致密灰岩天然气成藏地质特征与勘探潜力

2021年鄂尔多斯盆地榆探*H在太原组灰岩完钻喜获日产超50万m³的高产工业气流,勘探取得重大突破,同时还有700余口探井在太原组灰岩见到明显的含气显示,展示了盆地太原组灰岩良好的潜力,对于重新认识盆地太原组灰岩勘探领域具有极其重大的地质意义。对该区烃源岩特征、沉积环境、储集特征及成藏组合等进行综合研究表明：(1)太原组灰岩为陆表海碳酸盐沉积,发育生屑滩、生物丘有利沉积相带,沉积大面积分布的生屑粉晶灰岩、藻黏结灰岩,经准同生期短暂的大气淡水淋滤后,可形成有利储层;(2)太原组灰岩发育多类型储集空间,溶孔、亚微米级及纳米级晶间微孔、微裂缝等叠置组合发育,构成立体网络储集空间,平面上,横山—靖边—志丹生屑粉晶灰岩储层发育,厚4～10 m,佳县—子洲—清涧地区藻黏结灰岩储层发育,厚2～6 m;(3)发育“三明治”成藏模式,灰岩储层夹在主力煤系烃源岩之间,生成的天然气通过断裂、裂缝进入灰岩储层聚集,形成岩性气藏,横山—靖边地区的生屑滩和子洲—清涧的生物丘是太原组灰岩有利勘探区,面积约为1.5万km²,有望形成天然气增储上产的现实领域。     

高温实验模拟Mg/Ca浓度对文石质生物碎屑白云石化过程的影响

高温(150℃以上)合成白云石实验被认为是了解自然条件下白云石成因的有效途径。选择自然条件下对白云石成因有重要影响的Mg/Ca值(摩尔浓度比)指标,分别采用鹿角珊瑚和大琵琶螺两种文石质生物碎屑为先驱反应物,在220℃高温环境下对不同Mg/Ca值(0.5、0.7、1.0、1.2、1.5)和不同反应时间(0.5、1.0、1.5、2、3、6、8、14 h)条件下文石质生物碎屑的白云石化过程开展研究。结果表明,在高温条件下白云石化过程可分为诱导阶段、快速反应阶段和平稳阶段,这一反应过程未明显受到先驱文石质反应物的影响,反映了流体Mg/Ca浓度对白云石化产物具有明显的控制作用。随着反应溶液Mg/Ca值的提高,白云石化的诱导期缩短、速率加快,产物白云石中CaCO₃的摩尔分数降低且有序度提高,表明高Mg²⁺浓度能够促进Mg²⁺快速交代文石中的Ca²⁺并完成白云石的有序化过程。研究结果为解释自然条件下Mg/Ca浓度对白云石化过程的影响提供了基础理论支撑。     

广东大宝山火山岩和斑岩铜矿年代学研究及其地质意义

广东大宝山矿床是南岭成矿带最重要的铜多金属矿床,近年来在矿区英安斑岩中新发现厚大的铜硫矿体。英安斑岩作为赋矿围岩,对其形成时代长期存在志留纪和侏罗纪之争,而新发现铜矿体的矿化时代也尚未得到精确限定。文章对英安斑岩中砂岩捕掳体开展了锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄测定,结果显示存在5个晚于泥盆纪的U-Pb年龄（231 Ma、274 Ma、310 Ma、324 Ma和362 Ma）,表明大宝山英安斑岩的形成时间晚于泥盆纪。同时,对英安斑岩中细脉状黄铜矿进行了Re-Os同位素测试,等时线年龄为（188±12）Ma,表明铜矿化发生在早侏罗世。成岩成矿时代与野外地质事实相结合,指示矿区北西方向具有良好的找矿潜力。     

白云母—流体界面盐离子分布的计算模拟研究:对离子地球化学循环的启示

黏土矿物是表生土壤、沉积物、碎屑岩结晶颗粒表面的常见矿物,常与地质流体处于共存状态。离子–水–黏土矿物的相互作用影响着表生环境的流体组成、元素输运、土壤有机质分馏和沉积物的力学特性等。通过分子动力学模拟认识离子在黏土矿物–流体界面的分布,是揭示黏土矿物参与离子地球化学循环过程的基础。以白云母为研究对象,使用分子动力学模拟和热力学计算方法,分析了白云母–碱金属盐溶液界面的离子吸附结构和静电作用特性。研究发现Na⁺离子在白云母表面形成了两个内球络合吸附层, K⁺、Cs⁺离子仅形成一个内球络合吸附层。内球络合吸附层外可以形成多个外球络合吸附层,表现为离子的层状吸附结构。增大盐浓度没有改变同种离子的吸附结构,仅改变吸附层分布的大小。定量对比了使用伞状采样方法计算的离子吸附自由能曲线和基于离子密度分布得到的自由能曲线,二者总体一致,基本确证了模拟采样的充足性。研究表明界面流体不能视为均一的介电环境。     

内蒙古沙麦钨矿白云母40Ar/39Ar年龄及其地质意义

内蒙古沙麦钨矿床位于中亚造山带东段（或称兴蒙造山带）,矿体主要赋存在黑云母二长花岗（斑）岩内,主要矿化类型为伟晶岩型和云英岩型。本文利用40Ar/39Ar同位素测年方法对沙麦钨矿成矿阶段形成的白云母进行了年龄测定,获得白云母Ar-Ar坪年龄为138.4 ± 0.84 Ma,对应的正、反等时线年龄分别为137.32 ± 0.73 Ma和137.35 ± 0.73 Ma。所测坪年龄与正反等时线年龄具有很好的一致性,可以代表矿床钨矿体的形成年龄,表明该矿床的形成与沙麦地区燕山晚期的岩浆活动有关,这与区域上的成矿事件相吻合。结合区域地球动力学背景的研究成果,认为沙麦钨矿床形成于陆-陆碰撞造山后的陆内伸展环境。