沉积盆地深部流体的地球化学特征及油气成藏效应初探

以济阳坳陷东营凹陷和塔里木盆地塔中地区为例，在前人深部流体研究的基础上，应用同位素地球化学、有机地球化学及热力学定量模型，对沉积盆地深部流体的活动特征及其油气成藏效应进行了初步的探讨。研究表明，在东营凹陷不仅存在着幔源富二氧化碳流体（H2O＋CO2）的活动，而且还存在着幔源富氢流体（H2O＋CH4＋H2）的活动。塔里木盆地塔中地区也发现了幔源富二氧化碳的活动。深部流体上升过程中热能传递的定量研究表明，幔源流体是良好的热能载体。东营凹陷和塔中地区的有机质异常热变现象证实了深部流体的热效应。有机质热演化生烃不仅需要热，而且是个缺氢的过程，富氢流体注入沉积盆地势必对油气的生成产生影响。加氢热模拟实验结果表明，加氢可大幅度提高烃源岩的产烃率；对腐泥型干酪根而言，加氢生烃效应最显著的阶段是在生烃高峰之后，产率可增加147％以上；腐植型干酪根的加氢生烃效应在各个阶段都较显著。在东营凹陷和塔中地区分别发现了深部流体促进烃源岩生烃的现象。因此，深部流体在能量上和物质上对油气的生成均可构成重要的影响。     

许家窑泥河湾沉积物的环境磁学特征

许家窑泥河湾河-湖相沉积物磁化率(k)、天然剩磁(NRM)、饱和等温剩磁(SIRM_4T)、非磁滞剩磁(ARM)及S比率(IRM_-0.3T/IRM_4T)等磁学参数与深海氧同位素的对比分析结果显示:1)许家窑泥河湾层从布容/松山界线到氧同位素阶段5(0.13MaB.P.)基本上是连续沉积,沉积速率保持在约2.45cm/103a左右;2)与同期形成的黄土高原黄土-古土壤序列类似,许家窑河-湖相层也很好地记录了当时中国北方的第四纪气候和环境特征,其典型特征为冰期时高矫顽力赤铁矿含量的显著增加,而间冰期则以低矫顽力的磁铁矿及磁赤铁矿为主要载磁矿物;3)由尝试建立的S比率时间标尺所确定的许家窑古人类遗址处的地层年代约0.5MaB.P.,与先前报道的化石的UTh绝对年龄(0.1MaB.P.)不一致;4)与k相比,S比率与SIRM更适合作为河-湖相沉积物的古气候替代性指标;5)以2.45cm/10³a的沉积速率来推算,沉积物的主要物质来源为正常的河-湖相沉积,而直接接受的类似于黄土状的粉尘并不占主导地位     

西藏林周盆地林子宗火山岩研究近况

在过去工作的基础上 ,于 2 0 0 1年 7— 8月对西藏林周盆地进行了 1∶5万火山地质填图 ,取得了一些新的发现和进展。(1)地层方面 :在盆地西部凯布乡一带的典中组底部发现了厚层酸性火山碎屑岩 ,其成分和厚度都有一定程度的变化 ,向上与厚层安山岩直接接触 ;在白定乡西山发现典中组安山岩自西向东尖灭 ,其流动构造显示向北东 30°方向流动 ;在典中村东的典中组安山岩及凝灰岩中发现湖相火山质沉积夹层 ,火山物质以酸性为主 ,其厚度 10余米 ;在强嘎乡至冲嘎村一带的典中组顶部发现具有红色泥岩沉积 ,以安山质火山岩呈互层状产出 ,其厚度向西增…     

质量传输和同位素交换:流动几何学和交换机制

耦合的质量传输和动力学限制的同位素交换模型综合考虑了平流、扩散、热液弥散 ,以及岩石与水之间的不平衡同位素交换等项因素。把耦合模型应用于 2个构造环境下的古热液系统 ,进而解释稳定同位素数据。对于造成环绕浅成侵入岩体分布的18O亏损环带的流体的流动几何学 ,以及浅部正断层流体流动的几何学 ,耦合模型提供了不同于单一同位素交换模型的解释。耦合模型也提供了关于同位素相对交换速率和同位素交换机制的信息。结果表明 ,断层带的动态重结晶促进了表面反应 ,进而便利了同位素交换 ;在化学不反应性和未变形的矿物中 ,同位素交换可能受制于固态条件下的扩散。     

苏皖地区石炭纪海相碳酸盐岩碳和氧同位素演化规律

对江苏南京孔山和安徽巢湖凤凰山石炭系碳酸盐岩C、O稳定同位素进行了测定。结果表明，苏皖地区石炭系δ^13C,δ^18O记录是以4个同位素演化阶段为特征，前3个同位素演化阶段与同时代的北美石炭纪相似，仅仅是内部演化特征略有不同，这反映了区域性的沉积环境的不同变化。在金陵组下部、和州组下部、黄龙组中下部和船山组层段，δ^13C表现出明显的正漂移，这可能是受植物和生物量增长、有机碳储藏量增加所引起的。δ^18O记录总体上与δ^13C值呈相似的变化趋势。δ^18O增加记录了气候变冷和冰川作用的结果。δ^18O负漂移与气候变暖和冰川消融是一致的。在浅水潮坪环境，大气淡水的淋滤作用使δ^13C和δ^18O值明显降低。     

成矿流体演化与成矿物理化学

成矿流体是富含挥发分 (CO2 、CH4等 )是具有较高含盐度的特殊地质流体。本文讨论了在流体演化过程中挥发分的来源 ,指出主要来自水岩作用、有机质分解及地幔去气和岩浆 ;碱金属及卤素同样具有多来源的性质 ,以海水、含盐系淋滤、建造水为主要来源 ,含盐系重熔可以形成富含碱金属的成矿流体。流体演化过程中氢氧同位素、硫同位素的分馏主要与温度、水岩比值或硫源丰度有关。一个重要的结论是 ,成矿流体的形成主要与地质作用有关 ,而流体来源是次要的。海底热水流体的地球化学特征以高δ3 4 S值、中稀土富集及正铕异常为特征。本文总结了热水流体成矿物理化学条件 ,指出水热流体物相点 :1) 10 80℃ ,7.5× 10 8Pa水溶液与硅酸岩熔浆分熔点 ;2 )水溶液的第二个临界点是气水溶液的超临界点 (374.15℃ ,2 .2 1× 10 7Pa) ;3)水溶液的沸点 (≥ 10 0℃ ,≥ 1× 10 5Pa) ;4)水溶液的冰点 (≤ 0℃ ,1× 10 5Pa) ;5 )H2 O CO2 体系的不混溶温度点 (2 6 6℃ ,2 .15×10 8Pa[1 3 ] 等是重要的成矿相变点。     

湘中锡矿山锑矿床成矿物质来源的同位素示踪

本文利用放射成因同位素（Pb、Sr)和轻稳定同位素（C、O）对锡矿山超大型锑矿床的成矿物质来源进行了示踪，从物源角度揭示了其在规模成矿、元素发生超常富集的原因。研究表明，锡矿山锑矿床的成矿物质不可能是来自赋矿围岩；深部地幔和基底都卷入了该矿的成矿作用；富Sb的交代型地幔和富Sb的元古界基底为其大规模成矿提供了充足的矿源，两者是形成锡成山超大型锑矿床的前提条件。     

程海沉积物无机碳、氧同位素相关性及其环境意义

程海是位于云南省西北部的一个较为特殊的湖泊，其矿化度已接近盐湖下限。湖泊沉积物无机碳、氧同位素组成敏感地记录了流域内环境变化的信息，其相关性有效地揭示了湖泊的封闭条件。组成的变化受到温度高低、降水大小、光合作用强弱、碳酸盐体系溶解平衡及水文条件等因素的控制。通过对该湖沉积物无机碳酸盐碳、氧同位素组成的研究，追溯了该流域内自采样深度以来的数十年内的环境变化情况，研究表明：程海流域气候变化有呈现出11-12a的小周期变化的趋势，但是在孔柱底部的信号噪声较大；沉积物碳酸盐δ^13Cδ^18O的良好相关性指示了程海近几十年内的水文封闭条件；并将碳、氧同位素这一环境敏感指标推广到了高矿化度的“准”咸湖的环境中。     

柴北缘绿梁山地区辉长岩的锆石U-Pb年龄及意义

柴达木盆地北缘绿梁山地区的辉长岩侵入到古生代滩间山群及超基性岩中 ,地球化学、微量元素、稀土元素显示出源幔特征。选自其中的锆石明显具岩浆型锆石特点 ,4个单颗粒锆石U -Pb同位素年龄均为谐和年龄 ,2 0 6 Pb 2 38U表面年龄统计权重平均值为 (496 .3± 6 .2 )Ma ,代表了该岩体的结晶年龄 ,从而间接地否定了本区滩间山群的时代为晚奥陶世 -志留纪的认识。辉长岩与滩间山群是柴北缘活动大陆边缘火山岛弧的组成部分。此类岩体同位素地质年龄的确定对柴北缘榴辉岩、滩间山群时代及大地构造性质的重新认识具有重要意义     

Tectonic Subdivision of Dabie Orogenic Belt,Central China：Evidence from Pb Isotope Geochemistry of Late Mesozoic Basalts

It has long been debated that the Dabie orogenic belt belongs to the North China or Yangtze craton. In recent years, eastern China has been suggested, based on the Pb isotopic compositions of Phanerozoic ore and Mesozoic granitoid K-feldspar (revealing the crust Pb) in combination with Meso-Cenozoic basalts (revealing the mantle Pb), being divided into the North China and Yangtze Pb isotopic provinces, where the crust and mantle of the Yangtze craton are characterized by more radiogenic Pb. In this sense, previous researchers suggested that the pro-EW-trending Dabie crogenic belt with less radiogenic Pb in the crust was part of the North China craton. In this paper, however, the Late Cretaceous basalts in the central and southern parts of the Dabie orogenic belt are characterized by some more radiogenic Pb (²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=17.936−18.349,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=15.500−15.688,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=38.399−38.775) and a unique U-Th-Pb trace element system similar to those of the Yangtze craton, showing that the Mesozoic mantle is of the Yangtze type. In addition, the decoupled Pb isotopic compositions between crust and mantle were considerably derived from their rheological inhomogeneity, implying a complicated evolution of the Dabie orogenic belt. The study was funded by the National Natural Science Foundation of China (No. 49794043) and the Open Laboratory of Constitution, Interaction and Dynamics of the Crust-Mantle System, China.