鄂尔多斯盆地陇东地区长9油层组古盐度特征及其地质意义

利用黏土矿物X衍射分析和微量元素分析结果,采用Couch公式和Adams公式对鄂尔多斯盆地陇东地区长9油层组沉积期湖盆古盐度进行恢复,确定由于受到成岩作用影响,由Couch公式计算出的古盐度值比实际值低,而由Adams公式计算结果反映的水体古盐度性质更可靠。研究表明:①鄂尔多斯盆地长9油层组沉积期湖盆水体具微咸水-半咸水性质,盐度从北东、北西及西南3个方向往湖盆中央呈逐渐升高,晚期的盐度低于早期盐度,反映湖平面上升的湖进过程。盐度高值区为相对闭塞的湖湾和湖盆中心的半深湖区。平面上,古盐度向河流入注湖盆的河口方向降低。由古盐度变化为古地理恢复提供了依据;②湖泊水体盐度与储层关系密切,较高盐度的水体有利于早成岩阶段绿泥石环边胶结和浊沸石的形成,前者有利于原生粒间孔隙的保存,后者更容易被溶蚀而形成丰富的次生溶孔。     

胶北南山口含榴辉石岩岩石学与锆石U-Pb定年的初步研究

胶北南山口镁铁-超镁铁质杂岩主要由含榴辉石岩和含榴基性麻粒岩所组成,且以不规则透镜体的形式赋存于太古宙英云闪长质片麻岩之中。岩相学观察、矿物相转变分析与矿物化学研究结果表明,胶北南山口含榴辉石岩不仅普遍发育近等温减压反应结构,即石榴石+富钙流体→单斜辉石+葡萄石+榍石±钠长石与石榴石+富钙流体+二氧化碳→角闪石+葡萄石±钠长石±方解石±榍石,指示其早期可能经历了高压麻粒岩相变质作用。而且,与南山口含榴基性麻粒岩类似,在晚期降温退变过程中,它们还经历了强烈的钙质交代作用,形成富钙矿物组合:富钙铝榴石的石榴石+次透辉石质单斜辉石+钙质角闪石+葡萄石+钠长石+方解石+榍石。SHRIMP锆石U-Pb定年结果表明,胶北南山口含榴辉石岩中的岩浆锆石记录了2900~2850Ma的207Pb/206Pb年龄,指示胶北地体在中太古代晚期存在一次重要的岩浆事件,而其变质锆石还记录了1950~1800Ma的207Pb/206Pb年龄,说明胶北南山口镁铁-超镁铁质杂岩曾卷入了胶北古元古代晚期地壳造山作用。结合研究区其它地质研究资料,本文推断胶北南山口镁铁-超镁铁质杂岩可能形成于古元古代,是华北克拉通胶-辽-吉带古元古代岩系的重要组成部分,并于1950~1800Ma期间,卷入了胶-辽-吉带古元古代造山作用,先后经历了高压麻粒岩相变质作用和晚期降温与钙质交代的联合退变质作用。     

徐淮早白垩世埃达克质岩中含橄榄石单斜辉石岩的成因及其岩石学意义

报道了徐淮地区早白垩世埃达克质岩中首次发现的含橄榄石单斜辉石岩捕虏体的岩相学与矿物化学资料, 该类捕虏体显示堆积结构、块状构造, 主要由单斜辉石(~80%)、斜方辉石(~5%)、橄榄石(~5%)和普通角闪石(~10%)组成.橄榄石外侧发育有斜方辉石反应边, 角闪石沿辉石粒间分布, 呈嵌晶结构.矿物化学分析结果表明: 橄榄石的镁橄榄石分子值(Fo)=77.7~79.3, Ni=623×10-6~773×10-6; 斜方辉石的Mg#=75.6~80.2, Cr=161×10-6~684×10-6, Ni=79×10-6~708×10-6; 单斜辉石的Mg#=84.5~86.4, CaO=21.59%~23.13%, Al₂O₃=1.72%~2.44%.上述矿物与中、新生代玄武岩中橄榄石、斜方辉石和单斜辉石斑晶以及堆积成因辉石岩中的斜方辉石和单斜辉石成分类似.此外, 单斜辉石的稀土配分型式以相对富含中稀土元素的上凸型为特征, 稀土元素含量较低(∑REE=10.14×10-6~12.71×10-6), 无明显的铕异常(δEu=0.90~1.16), 类似于新生代玄武岩中单斜辉石斑晶.捕虏体中的普通角闪石的Mg#=74.0~80.4、SiO₂=43.2%~44.5%、Na₂O=2.04%~2.29%, 稀土元素分馏不明显, 显示亏损高场强元素(HFSEs, 如Nb、Ta、Zr、Hf), 富集Sr、Rb、Ba的特征, 与新生代玄武岩中角闪石捕虏晶成分不同.结合其嵌晶结构, 普通角闪石应是寄主岩浆贯入结晶的产物.综合上述特征, 可以看出含橄榄石单斜辉石捕虏体为镁铁质岩浆高压堆晶成因.结合华北克拉通东部早白垩世双峰式火山岩组合的出现, 推断含橄榄石单斜辉石岩捕虏体可能是早白垩世基性岩浆底侵的产物.      

绿泥石对CO2-水-岩石相互作用的影响

为了解关键性矿物在“超临界CO₂-水-岩石”系统中的地球化学作用,利用先进的数值模拟软件TOUGHREACT,结合我国鄂尔多斯盆地深部咸水含水层的基础地质条件,建立一维垂向模型,研究了盖层中绿泥石含量分别为3%、9%、15%时对CO₂-水-岩石相互作用的影响.发现CO₂进入盖层后,盖层的矿物成分和渗透率发生了较大变化.当绿泥石体积分数为3%时,盖层渗透率在5 000 a期间一直处于增大状态,不适合CO₂封存;当绿泥石体积分数为9%和15%时,盖层渗透率呈现先增大后减小的趋势,产生自封闭现象,有利于CO₂封存.结果表明,绿泥石的溶解为盖层中钙蒙脱石、铁白云石、片钠铝石、菱镁矿的沉淀提供了必要的Mg2+、Fe2+、AlO₂-等离子.绿泥石含量越多,CO₂矿化捕集量越大,盖层的自封闭效应越明显,其渗透率最大减少10%.本研究结果可为CO₂地质封存的长期性和稳定性评价提供理论依据.      

四川盆地川中地区上三叠统须家河组绿泥石胶结相储层特征

四川盆地川中地区须家河组储集砂岩中发育大量自生绿泥石,本文通过绿泥石胶结相砂岩样品的薄片观察、扫描电镜以及压汞等实验分析,发现绿泥石胶结相的砂岩储层中绿泥石与孔隙之间存在密切关系,随着绿泥石含量增加,孔隙度相应提高,绿泥石与面孔率呈明显正相关关系。绿泥石在岩石孔隙中以包膜或孔隙衬里的形态产出,绿泥石环边在成岩过程中抑制石英的次生加大,可提升储层岩石的机械强度和抗压能力,造成储层岩石的原生孔隙在复杂的地质作用中得以保存。然而,随着绿泥石含量增加,渗透率明显降低,表现出负相关关系,因此,绿泥石对须家河组致密储层影响表现为两方面,它虽能提高面孔率却降低了储层渗透率,在储层评价过程中应分别描述。     

湘南铜山岭矽卡岩铜铅锌矿床矿物组合分带特征及温压条件研究

湘南铜山岭矽卡岩铜铅锌矿床产于铜山岭岩体北东缘隐伏接触带及其外围地层中,在成因上与铜山岭花岗闪长斑岩密切相关。铜山岭铜铅锌矿床具有独特的成矿分带,从岩体向外依次发育近端内矽卡岩、近端外矽卡岩、硫化物-石英脉和远端矽卡岩矿体。根据穿切关系、交代结构和矿物组合等地质特征可以把铜山岭铜铅锌矿床划分为4个矿化蚀变阶段,从早到晚依次为进变质矽卡岩、退变质矽卡岩、石英-硫化物和碳酸盐阶段,其中石英-硫化物阶段为主成矿阶段。闪锌矿成分压力计研究表明,近端内矽卡岩型团块状硫化物矿石中闪锌矿的形成压力为(3.1±1.0)×108Pa,对应的成矿深度为6～12 km,相当于中—上地壳水平,说明铜山岭铜铅锌矿床形成于较大深度。近端内矽卡岩、近端外矽卡岩和远端矽卡岩中都存在两阶段绿泥石。绿泥石成分温度计研究表明,3类矽卡岩中退变质矽卡岩阶段绿泥石的形成温度分别为345～388℃、296～376℃和296～338℃,代表各类矽卡岩形成温度的下限;石英-硫化物阶段绿泥石的形成温度分别为270～318℃、209～238℃和200～223℃,代表各类矽卡岩矿体的成矿温度。3类矽卡岩的绿泥石温度表现出逐步降低的趋势,指...     

Mantle metasomatism and generation of Early Permian ultramafic rocks in northern North China CratonSCIEI北大核心CSCD

华北克拉通北部高寺台晚古生代环状杂岩体是一套富单斜辉石的超镁铁质岩,是研究华北北部地幔碳酸盐化熔体交代作用的理想对象,同时也是华北克拉通北部晚古生代岩浆活动与深部碳循环联系的纽带。作者在岩体西部边缘识别出一套早二叠世早期富铁角闪单斜辉石岩,形成时代为297.8±3.4Ma。结合岩体东部辉石岩早泥盆世和早石炭世的成岩年龄,表明高寺台超镁铁质杂岩体可能是晚古生代多期岩浆侵位的产物。其次,高寺台环状超镁铁质杂岩体缺少大面积辉长岩和闪长岩、硫化物和Cu-Ni-PGE矿化,单斜辉石成分具有裂谷带堆晶岩矿物特征,角闪石也具有相对低的结晶温度(933~947℃)和压力(287~323MPa)及水含量(4.06%~5.10%),而且区域上尚未发现同期环状杂岩体和蛇绿岩,与岛弧拼贴到陆块后沿俯冲带延伸数万米侵位的阿拉斯加型环状杂岩体明显不同。另外,前人的研究显示,与铬铁矿中富镁单斜辉石包裹体平衡的苦橄质母岩浆显示出OIB的特征,具有强烈的重稀土分馏、富Nb和高Nb/La,异常高的Ca/Al和(La/Yb)N,低的Ti/Eu、Zr/Sm和Hf/Sm,这些特征都表明苦橄质母岩浆起源于石榴石相软流圈地幔,且源区遭受过显著的碳酸盐熔体交代。单斜辉石岩中单斜辉石及角闪石成分及其平衡岩浆成分记录了母岩浆与岩石圈地幔相互作用后的岩浆演化过程,也显示出比母岩浆弱的源区碳酸盐熔体交代印记。此外,岩浆房在地壳浅部经历了多期深部岩浆补给和富铁熔体贯入,同时带来热量和挥发分,触发晶粥体活化,促进了岩浆的上升运移。高寺台环状超镁铁质杂岩体具有板内成因特征,可能是陆内岩石圈伸展的产物。华北克拉通北部晚石炭世-早二叠世三个岩浆事件峰期很好地对应着全球三次升温和CO_(2)回升事件,岩石圈伸展能有效促进强烈的中酸性岩浆活动及起源于碳酸盐化地幔的基性岩浆释放出大量的CO_(2),它们可能是晚石炭末期-早二叠世早期全球大气CO_(2)回升的贡献者之一。     

超基性砾岩有关的科拉卡红土镍矿床地质特征与成因

印尼苏拉威西省科拉卡镍矿床是一种与辉橄岩砾岩有关的红土镍矿床,1号主矿体赋存于土状强风化腐岩上部,层状产出,镍金属量24 395吨,钴金属量1 265吨。研究认为该矿成矿母岩为辉橄岩破碎形成的辉橄岩砾岩。砾岩中贫镍胶结物混入,导致成矿母岩内镍含量发生贫化,表生条件下形成的砾岩,整体抗风化能力增强,对成矿作用不利,进而影响红土镍矿床规模和矿石质量。通过对本矿床成矿条件、成矿作用过程以及成矿母岩研究,摸清矿床成因研究,以期对今后研究该类型红土镍矿研究工作提供参考和启示。     

河北承德大庙地区元古代的晚期辉长—苏长岩的岩石特征及其成因

河北承德的大庙斜长岩杂岩体是我国著名的岩体型斜长岩杂岩体,其苏长岩可分为两种类型,即早期苏长岩和晚期辉长—苏长岩。早期苏长岩已发生钠长绿帘角闪岩相变质;晚期辉长—苏长岩变质程度较弱,含有斜长石、斜方辉石和单斜辉石巨晶,主要呈岩墙、岩脉或小岩体侵入于斜长岩杂岩体中,与铁磷矿紧密相关。研究表明:晚期辉长—苏长岩主要由中性斜长石、反条纹长石、单斜辉石、斜方辉石、黑云母、磷灰石、钛磁铁矿和磁铁矿等组成,依矿物含量、成分和结构的差异可分为淡色辉长岩、单斜辉石苏长岩、斜方辉石辉长岩以及含铁磷矿对应岩石。其Ba、Sr和轻稀土富集、Eu弱负异常或无异常特征,表明晚期辉长—苏长岩岩浆不是形成斜长岩的基性岩浆,而是经斜长石分离结晶后的残余岩浆。Sr-Nd-Pb同位素地球化学特征显示晚期辉长—苏长岩可能源自EMI富集的岩石圈地幔,与岩体型斜长岩不存在同源岩浆分离结晶演化的关系。大庙地区晚期辉长—苏长岩的岩浆来源、演化和构造控制的特征对深化研究岩体型斜长岩杂岩体的成因有重要意义。     

鄂尔多斯盆地西北部华池-环河组绿色砂岩成因探讨

鄂尔多斯盆地西北部华池-环河组赋矿层中存在大套的绿色砂岩,这套绿色砂岩致绿因素至今尚不清楚。文章在野外观察的基础上,利用测色仪对不同颜色的砂岩进行对比研究,基于CIE1976 LAB色度空间,通过a值的差异将华池-环河组砂岩分为灰色砂岩与绿色砂岩,利用高倍显微镜、X射线衍射、扫描电镜等,分析赋矿砂岩的矿物组成,最后结合主微量元素、全岩S和有机碳含量,综合分析了绿色砂岩致绿成因。研究表明,绿色砂岩的主要致绿矿物是绿泥石和绿/蒙混层,其中绿泥石的成因主要是砂岩中的黑云母、角闪石等含铁矿物中的铁离子与镁离子不断被流体萃取出来,致使砂岩中的蒙脱石经由绿/蒙混层向绿泥石转换。