从洋壳俯冲到陆壳俯冲和碰撞：来自羌塘中西部地区榴辉岩和蓝片岩地球化学的证据

羌塘中部晚三叠世低温/高压变质带是目前青藏高原内部延伸规模最大的高压变质带,但大量关键高压变质岩石出露地区地球化学资料匮乏,严重制约了对高压变质带原岩建造以及构造演化的全面认识。本文以羌塘中西部地区尚无地球化学资料的果干加年山榴辉岩和红脊山蓝片岩为研究对象,进行了系统的地球化学以及原岩恢复工作。研究表明,果干加年山榴辉岩呈透镜状产于围岩石榴石多硅白云母片岩和少量大理岩中,其原岩为亚碱性玄武岩,具有较低的稀土总量(∑REE=51.19×10-6~59.43×10-6)和轻稀土亏损的特征[(La/Yb)N=0.59~0.70],不具有Nb、Ta、Ti的亏损,与典型的N-MORB特征一致,暗示其原岩可能来源于亏损的地幔源区,形成于洋中脊环境。红脊山地区基性蓝片岩的原岩为碱性玄武岩-亚碱性玄武岩,具有高的TiO2(2.97%~4.14%)和P2O5(0.29%~0.48%)含量,富集轻稀土元素[(La/Yb)N=6.10~11.6]和高场强元素,地球化学特征类似于OIB。但是这些基性蓝片岩与大量的陆源碎屑岩伴生产出,且具有明显的硅铝质上地壳物质混染的特征,与南羌塘地区二叠纪大陆板内基性岩墙的产出特征以及地壳混染特征一致,可能是其俯冲消减的产物。通过本文研究结果并结合区域内已识别出的E-MORB型洋壳和洋岛/海山物质深俯冲的证据,我们认为羌塘中部晚三叠世高压变质带以洋壳物质深俯冲为主,同时亦保留了部分陆壳物质俯冲的证据,暗示大洋向北俯冲消减结束之后,又牵引至少一部分南羌塘北缘陆壳物质经历了随后的俯冲过程。     

羌塘盆地冻土层结构核磁共振信号响应研究与实践

为了了解羌塘盆地冻土层的结构,利用核磁共振测深(MRS)技术对羌塘盆地的两个研究区进行了野外勘探。结合室内实验及野外实际资料,冻土层基本无法引起仪器核磁共振响应是划分冻土层和探测水合物的重要证据。在钻井附近进行的MRS方法对试验点进行测量并采集到了NMR信号,分析认为是天然气水合物处在亚稳定状态,分解产生水或者液态烃,形成水-水合物-气三相共存的情况,引起了NMR反应。实践表明可以将MRS方法运用于探测陆域冻土带分布以及冻土带,该方法对于冻土层的结构划分具有十分重要的科学意义和应用价值。     

藏南亚东地区片麻状黑云花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年青藏高原羌塘南部晚古生代地幔柱?——来自基性—超基性岩的地球化学证据

羌塘南部地区大面积出露基性—超基性火成岩。基性岩墙和玄武岩沿龙木错-双湖板块缝合带的南侧呈近东西向分布,大地构造位置位于冈瓦纳大陆北缘,分布范围西起国境线,东到双湖地区,总长约800km,形成时代集中在晚石炭世—早二叠世(284~318Ma),反映出岩浆的快速侵位-喷溢的过程。基性岩墙和玄武岩主要为碱性系列岩石,少数为亚碱性系列,Ti和Fe的含量均比较高,Mg#比较低,表明它们都是原始岩浆经不同程度分异结晶后的残余熔体。基性岩墙和玄武岩的稀土元素、微量元素、形成环境等均与板内玄武岩或典型的地幔柱成因玄武岩具有相似的特点。另外,苦橄质岩石多与基性岩墙和玄武岩一起产出,主要为单斜辉石橄榄岩和二辉橄榄岩,矿物成分贫挥发性组分,主量、稀土和微量元素的特点反映出其很可能代表了地幔柱原始岩浆结晶的产物而非岩浆捕获体,而且其源区很可能为石榴子石二辉橄榄岩。由此,初步认为羌塘南部基性岩墙和玄武岩为地幔柱的头部减压熔融的产物,而苦橄质岩石为地幔柱尾柱通道熔融的产物。     

羌塘盆地羌资5井二叠系展金组烃源岩基本特征

前人对羌塘盆地的烃源岩研究资料主要来源于中生界地表露头,少见古生界的。对羌资5井二叠系展金组烃源岩的钻井岩心研究表明,其有机碳含量高,平均值达到1.15%,属于好烃源岩。干酪根显微组分主要为Ⅲ型,其次为Ⅱ2型;有机质主要来自于海相低等水生生物,热演化已达到成熟阶段。烃源岩具较好的生气能力。认为井下烃源岩样品虽显示其处于有机质演化成熟阶段,但因受后期构造抬升的影响,推测二叠系深部未知的烃源岩可能尚处于高成熟—过成熟阶段。羌塘盆地二叠系具有较好的勘探前景,油气勘探可向深部古生界开展。     

青藏高原羌塘中部中—上奥陶统达瓦山组的建立及意义

首次在藏北羌塘中部达瓦山地区识别出一套复理石沉积,厚度大于3000m,未见顶底,岩石组合以变质砂岩、杂砂岩和千枚岩为主,夹双峰式火山岩,火山岩岩性为流纹岩和玄武岩。用LA-ICP-MS同位素测定技术对流纹岩夹层中的锆石进行了U-Pb同位素测定,获得锆石的年龄为454.0±2.0Ma和458.3±1.8Ma,时代为中晚奥陶世达瑞威尔—桑比期,代表了达瓦山组的主体形成时代。在剖面测制和区域对比的基础上建立了中—上奥陶统达瓦山组,代表冈瓦纳大陆北缘中—晚奥陶世裂谷型深水-半深水复理石沉积。中—上奥陶统达瓦山组的发现和建立完善了该区中晚奥陶世的地层系统,进一步确定该区中—晚奥陶世洋盆的存在,对冈瓦纳大陆北缘中—晚奥陶世岩相古地理研究具有重要意义。     

北羌塘沙土湾湖鼻状构造的发现及油气地质意义

北羌塘光明湖区块是羌塘盆地最有油气资源勘探潜力的地区之一.2012年在该地区进行1∶5万石油地质调查过程中,于沙土湾湖一带发现一大型鼻状构造,控制面积达305 km2.组成沙土湾湖鼻状构造地表出露的地层为白龙冰河组,岩层在边界断层走滑作用力下,发生了扭曲,形成了这个向北北东倾伏、南南西抬起的大型鼻状构造.构造解析认为,该构造形成定型于燕山运动晚期,与盆地布曲组主力烃源岩排烃期同步,十分有利于该地区油气的聚集.综合评价认为,沙土湾湖鼻状构造具有良好的油气地质条件和构造保存条件,该构造的发现,对于确定光明湖地区为有利的油气勘探目标具有重要意义.     

羌塘盆地晚三叠世构造属性与层序地层格架下聚煤特征

依据近年来最新资料,通过对羌塘盆地南、北边界构造带构造属性、地球动力学机制及构造演化历程的讨论,剖析了羌塘盆地晚三叠世构造属性与盆地演化历程;在对盆地内部不同位置上三叠统岩性、岩相研究的基础上,通过不同古地理背景下层序界面与体系域界面的识别,建立了羌塘盆地晚三叠世层序地层格架,讨论了煤层在层序格架下的位置、聚煤特征及空间分布规律.研究表明,羌塘盆地晚三叠世为一复杂叠合盆地,经历了晚三叠世早、中期被动陆缘盆地,晚三叠世晚期羌北前陆盆地和羌南被动陆缘裂陷-坳陷盆地等不同的盆地演化历程;上三叠统构成一个完整的构造层序和两个三级层序,煤层位于高位体系域中上部,主要受控于高频率低级次海平面变化.具含煤岩系厚度大,煤层层数多,单层厚度小的特征;三角洲平原地带有利于煤层发育,三角洲沉积体系沿分割羌南、羌北盆地的中央隆起带发育,进一步指出该带是羌塘盆地内今后重要的找煤方向,并得到新发现的赛包玛煤点验证.     

藏北羌塘南部地区基性岩墙与玄武岩的岩浆同源性

青藏高原羌塘南部地区沿龙木错－双湖缝合带南侧成群分布着近东西向的基性岩墙,形成时代为晚石炭世—早二叠世,其围岩是以晚石炭世—早二叠世裂谷型沉积为主并夹有基性火山岩的浅变质岩系。基性火山岩夹层的数量和厚度有由北向南由多变少的趋势。基性岩墙的岩石类型主要为辉绿岩,火山岩以玄武岩为主,玄武安山岩次之。基性岩墙与基性火山岩在空间上密切共生,形成于大致相同的地质时期内。二者均经历了低绿片岩相变质作用,且化学成分相近,稀土元素、微量元素组成均与板内玄武岩具有相似的特点。初步判定羌塘南部地区基性岩墙群与基性火山岩来自同一岩浆源,为晚石炭世—早二叠世冈瓦纳大陆北缘裂解的产物。     

青藏高原北羌塘地区晚三叠世地层展布和沉积型式

北羌塘盆地地处拉竹龙-金沙江缝合带和双湖构造混杂岩带之间,自北向南可划分出5个沉积相带/岩石地层单位:以砂泥质复理石-洋岛、岛弧型火山岩-大理岩岩石组合沉积为特征的若拉岗日群,以深水复理石盆地相沉积为特征的藏夏河组,以深水暗色细碎屑岩盆地相沉积为特征的结扎群,以开阔台地相/缓坡相碳酸盐岩沉积为特征的菊花山组,以三角洲相含煤碎屑岩系沉积为特征的土门格拉群。晚三叠世北羌塘盆地显示为南缓北陡的箕状沉积格局,盆地内充填物为南薄北厚的楔形沉积体,且双物源、沉降中心和沉积中心不一致,表明其具有前陆盆地的一系列沉积特征。