沉积盆地热演化史研究新进展

   沉积盆地热历史及其对有机质成熟度的影响是非常活致的研究课题。本文论述了这方面的新进展，其中包括古地温研究办法、盆地热历史类型及热历史重建。作者认为恢复沉积盆地沉积热历史应重视后期地温场的改造。
        

Biogeochemical Records at Shangsi Section, Northeast Sichuan in China： The Permian Paleoproductivity Proxies

The marine primary producers assimilate the atmospheric CO2 to form the organic carbon in surface water. The organic carbon then settles down through the water column and is removed from the oceans by final preservation in sediments in the form of petroleum or nature gases. The reconstruction of paleoproductlvity will thus improve our understanding of the biological processes in the formation of fossil energy resource and help to locate new sites for future exploration. In this study, biorelated elements P, Cd, Al, Ba, as well as redox sensitive element Mo, were analyzed in the 448 rock samples collected from Permian strata at the Shangsi (上寺) Section, Guangyuan (广元), Northeast Sichuan (四川) in China. On the basis of the Ti content, the nondetrital contents of P, Ca, and Al, denoted as Pxs, Cdxs, and Alxs, were calculated and found to coincide with the TOC content throughout the whole section, with some enrichment intervals being found in the middle part of Chihsia Formation, topmost Maokou (茅口) Formation, and Dalong (大隆) Formation. This suggests that the biorelated elements could be used as proxies for the paleoproductivity here in this section. Baxs, a paleoproductivity indicator widely used in the paleoceanography, shows insignificant correlation with TOC, Pxs, Cdxs, and Alxs, probably arising from the loss of biological barium in anoxic conditions. Compiled with the data of TOC content and Pxs Cdxs, and Alxs, three episodes of enhanced paleoproductivity were identified in Permian strata including the middle part of Chihsla Formation, topmost Maokou Formation, and Dalong Formation.     

川西若尔盖地区中-新生代构造-热事件及其年代学框架

通过对川陕甘矿产资源“金三角”地区若尔盖及其周缘沉积建造特征、构造-热事件放射性年代学测试以及磷灰石裂变径迹热年代学测试等综合研究表明,若尔盖地区自印支末期以来,共发生了7次构造-热事件:(1)卡尼末-诺利初期构造-热事件(D₁);(2)早侏罗世(200~180 Ma)构造-热事件(D₂);(3)晚侏罗-早白垩世(160~140 Ma)构造-热事件(D₃);(4)早白垩世(130~110 Ma)构造-热事件(D₄);(5)古新世(70~60 Ma)构造-热事件(D₅);(6)50~40 Ma构造-热事件(D₆);(7)20 Ma左右构造-热事件(D₇).其中D₁期构造-热事件为若尔盖地区主褶皱造山构造运动,基本奠定若尔盖及其周缘地区区域构造格架;D₂、D₄为区域关键构造变革期,导致构造-热体制(压性与张性)的关键转换,对区域成矿具有重要意义;最晚期事件(D₇期)为青藏高原东北缘高原地貌定型期.      

磷灰石裂变径迹及(U-Th)/He分析技术在石油勘探中的应用

磷灰石裂变径迹及(U-Th)/He定年体系是近年来用于基础地质研究的一项新技术.该定年体系能有效恢复沉积盆地热历史,计算地层剥蚀量,推测盆地内热液活动的时间、温度以及时间与温度间的关系等信息,为油气勘探工作提供重要的科学依据.     

宁芜、庐枞盆地玢岩铁矿成矿深度及成矿后抬升、剥蚀情况: 来自磷灰石裂变径迹的证据

矿床形成深度及成矿后的变化与保存是目前深部找矿亟待解决的关键问题.选取4个成矿年龄均为130 Ma左右的典型玢岩铁矿, 分别为宁芜盆地中矿体已经出露地表并经受过剥蚀的东山铁矿和矿体埋藏距地表 40 m以下的梅山铁矿, 庐枞盆地中矿体埋藏距地表400 m以下的罗河铁矿和矿体埋藏距地表600 m以下的泥河铁矿, 采用双重定年技术对这4个矿床主成矿阶段矿石矿物组合中的磷灰石进行了裂变径迹研究.结果显示: (1)东山铁矿AFT合并年龄为106.3±5.4 Ma, 梅山铁矿为94.2±4.0 Ma, 罗河铁矿为81.3±4.0 Ma, 泥河铁矿为79.1±3.3 Ma, 且AFT年龄和围限径迹长度随样品埋藏深度减小而增大, 分别更接近成矿年龄和原始径迹长度, 显示4个矿床成矿后差异抬升剥蚀作用导致磷灰石样品通过部分退火带时的冷却速率存在差别; (2)热史模拟反映这4个矿床成矿后均经历了早期短暂快速冷却和后期长期缓慢冷却2个阶段, 两阶段之间的拐点温度接近, 对应深度为1.7~1.8 km, 结合其他证据证明宁芜、庐枞盆地玢岩铁矿成矿深度均为2 km左右.说明这4个矿床现今埋藏深度的差异主要是由于成矿后的抬升、剥蚀作用导致.(3)自110 Ma以来宁芜盆地的整体抬升剥蚀幅度大于庐枞盆地, 导致宁芜盆地大部分玢岩铁矿矿体接近或暴露地表.2个盆地早期抬升剥蚀作用与区域性黄桥事件同步.      

博格达山链新生代抬升过程及意义

东天山的博格达-巴里坤山链是在晚古生代造山以及中生代伸展基础上于新生代强烈抬升而成,其新生代再造山和隆升是欧亚大陆地质史上的标志性重要事件,造就了东天山现今的盆山地貌格局.运用低温热年代学方法,通过系统批量采样,获得了博格达山链新生代抬升过程的3个明显阶段：5.6-19,20-30和42-47Ma,其中20-30Ma是最显著的一期隆升,而且是山链整体的统一隆升,这与西天山以及青藏高原北部同期的构造事件相似.因此,该期隆升意味着青藏高原向北扩展已经影响到了天山一线,同时获得隆升的起动时间为不晚于65Ma,其动力机制是否是印度-欧亚板块开始碰撞的响应目前还不清楚.裂变径迹结果表明,整个博格达-巴里坤山链在整个新生代的构造活动是分阶段的,各期之间具有整体抬升和差异抬升之分,而且沿山体的东西方向和南北方向上具有明显的差异性,表现为隆升由西向东和由北向南迁移,山体以向南的横向扩展为主要趋势.东天山新生代的3期构造事件与青藏高原尤其是高原北部构造事件都能比较好的对应,因此东天山新生代的构造事件很可能是青藏高原尤其是北部演化的响应.     

川南马边地区新生代抬升过程的裂变径迹年代学研究

运用裂变径迹年代学方法对川南马边地区断裂分布带的磷灰石进行分析,取得了测试样品的表观年龄．并且运用AFTSolve程序对数据进行了热历史模拟,获得了样品的热演化史．研究结果表明：川南马边地区在距今25Ma以来相当长的时间内都处于一个相对稳定的阶段,直到距今3Ma．与青藏高原内部及其他边缘地区相比,研究区在距今25～3Ma的阶段中对青藏高原的多次快速隆升没有明显响应．马边地区的利店断裂上最晚一次与断裂活动相关的热事件（8Ma左右）晚于位于它西侧的峨边断裂（18～15Ma）,在一定程度上反映了马边地区断裂活动在空间上由西向东迁移的演化特征．该区最晚一次大规模的构造抬升事件发生在大约距今3Ma左右至今．与鲜水河断裂带相比,马边地区更靠近东侧,快速冷却的时间也晚于鲜水河断裂带南东段（3．6～3．46Ma）,这在一定程度上支持了青藏高原东缘晚新生代幕式抬升和分步向外扩展的观点．     

念扎金矿床热历史:锆石U-Pb、(U-Th)/He及磷灰石裂变径迹年代学的制约

念扎金矿床是近年来最新发现的位于雅鲁藏布江缝合带南侧仁布构造混杂岩带与蚀变闪长岩接触带的大型造山型金矿床.为约束念扎矿床的冷却及剥露历史,利用锆石的U-Pb、(U-Th)/He及磷灰石裂变径迹定年对新鲜及矿化闪长岩年龄进行测定.结果表明,新鲜闪长岩锆石U-Pb年龄为(46.32±0.53)Ma,(U-Th)/He年龄介于(7.14±0.24)Ma到(9.80±0.27)Ma,矿化闪长岩锆石(U-Th)/He年龄介于(8.38±0.24)Ma到(11.19±0.31)Ma之间,两件矿化闪长岩磷灰石裂变径迹年龄分别为(5.9±0.5)Ma和(5.3±1.0)Ma.念扎金矿床自闪长岩固结以来经历了两次快速冷却过程:第一次是从46.3 Ma开始持续到43.6 Ma,温度从750℃降至350℃,冷却速率高达约148℃/Ma;第二次为8.5~2.0 Ma,温度从约200℃降至30℃,冷却速率为26℃/Ma.念扎矿床成矿深度为9.7 km;在8.5 Ma时,矿床被抬升至4.6 km处;从8.5~5.6 Ma,矿床抬升至2.8 km;从5.6~2.0 Ma,念扎矿床被剥露至地表.     

辽东湾坳陷辽西凸起的形成与演化

以地震、钻井等地质资料为基础,结合磷灰石裂变径迹、断层活动性、平衡剖面等方法,对辽东湾坳陷辽西凸起新生代的形成演化过程进行了分析,结果表明:辽西凸起形成于新生代古近纪孔店组.沙四段沉积期,是在辽西1号、2号、3号断裂活动和区域性构造抬升共同控制之下形成的,其间发生了三期构造抬升事件,分别在孔店组.沙三段沉积初期(40Ma之前)、东营组沉积末期.馆陶组沉积初期(26~20Ma)和馆陶组沉积末期.明化镇组沉积初期(10Ma)。由于控制凸起的断层垂向活动性差异,辽西凸起不同分段的形成演化过程存在差异,整体上呈现出南段抬升强度大于北段;沙一、二段沉积期北段开始接受沉积,早于南段,区域内沙一、二段和东营组地层表现出由北向南逐渐减薄的趋势。作为辽东湾坳陷一个重要的次级构造单元,辽西凸起的形成演化与中国东部区域性构造事件具有很好的响应关系,但和东部的辽东凸起相比,二者在形成机制上存在一定的差异性,体现了统一区域应力场下局部应力场的时空差异。     

西秦岭阳山金矿带成矿热年代学:锆石和磷灰石裂变径迹研究

阳山金矿带因其独特的构造位置、超大型金资源量以及成矿后区域发生大规模隆升剥蚀事件,成为矿床学领域研究热年代学的理想选区。本文针对金矿带成矿后热历史演化开展锆石和磷灰石裂变径迹研究,获得如下成果：（1）锆石裂变径迹年龄值分布范围为(287.0±21)～(101±3) Ma(1σ),且不同岩性的年龄值各有特征,砂板岩锆石裂变径迹年龄值跨度最大(287～107 Ma),千枚岩锆石裂变径迹值分布范围为177～101 Ma,斜长花岗斑岩中锆石裂变径迹年龄值为193～185 Ma;（2）磷灰石裂变径迹年龄值分布范围为(69±7)～(46±14) Ma(1σ),径迹长度及其分布特征显示金矿带在晚白垩世—古新世的地层冷却表现为单调且缓慢地通过磷灰石裂变径迹的封闭温度。根据金矿带热历史演化分析,结合研究区古地温梯度、成矿深度数据,得出泥山矿段先于葛条湾矿段剥蚀,阳山金矿带自白垩纪以来地层总剥蚀厚度约为12.24 km,矿体剥蚀厚度上限约为880 m,推测阳山金矿带北部地层剥蚀少的矿段有较大的找矿潜力。