黑龙江东南部穆棱地区“麻山群”的特征及花岗岩锆石SHRIMPU-Pb定年——对佳木斯地块最南缘地壳演化的制约

通过对佳木斯地块南缘穆棱地区常兴村-新兴村剖面的研究,认为这里是“麻山群”和“黑龙江群”的结合部位．具有古大陆边缘的性质。穆棱地区的“麻山群”为佳木斯地块南缘的陆壳基底,其南侧的“黑龙江群”为包括洋壳残片在内的增生-碰撞杂岩。对“麻山群”混合岩的SHRIMP锆石U-Pb定年结果表明：佳木斯地块存在中-新元古代的结晶基底,并遭受到约500Ma变质作用的影响。侵入“麻山群”杂岩的花岗岩的岩石学、地球化学研究表明,这些花岗岩具有S型花岗岩的特征;其SHRIMP锆石U—Pb分析表明,其形成年龄为486Ma＋3Ma,略晚于前人确定的“麻山群”杂岩约500Ma的麻粒岩相变质作用,为同碰撞或碰撞后花岗岩。这些资料进一步证明,该地区可能经历了晚泛非-早加里东期的碰撞造山作用。     

鄂尔多斯盆地 YZ区致密储层特征及影响因素分析

对鄂尔多斯盆地YZ区储层的岩性、物性、孔隙结构特征及其影响因素进行研究,为油田开发提供地质依据。通过铸体薄片、压汞分析、物性分析等资料统计分析,对储层基本的宏观、微观特征进行研究。研究区长6砂岩属低孔-低渗和低孔-特低渗储层,孔隙结构以小孔微喉型为主。储层性质主要受成岩作用和沉积环境的控制,埋深在一定程度上也影响着储层物性;微裂隙在改善储层物性的同时也加大了储层的非均质性。     

鄂尔多斯盆地北部东胜地区侏罗系—白垩系钻孔数据库与三维地质模型

随着砂岩型铀矿找矿工作的进一步开展,其对以往钻孔资料集成应用的需求尤为迫切。在煤田钻孔资料“二次开发利用”和“煤铀兼探”新方法、新思路的指导下,通过采集东胜地区钻孔资料属性数据,按照统一的标准和要求,将煤田、铀矿等类型的重要钻孔资料,通过整理、扫描、数据类型转换、录入和集成,建成了东胜地区侏罗系—白垩系综合钻孔数据库,实现了对多源钻孔数据的统一管理。该数据库共包含3个Access数据库和相应的成果图件。每个Access数据库均包含钻孔基本信息表、综合柱状分层表、岩性描述分层表、地层名称及代号表、地层颜色表、测井曲线数据表、测井曲线配置表和钻孔弯曲度测量数据表等8张数据表,分别详细记录了地质编录岩性信息、地层分层信息、岩石颜色信息、测井曲线信息、水文分层信息、钻孔样品采样信息、弯曲度测量信息等。通过应用实践,该钻孔数据库成果可实现连井剖面、含煤含铀目的层的顶底板标高、地层等厚图、砂体等厚图及含砂率图等重要基础地质图件的快速生成,从而提高数据的使用效率并为铀矿勘查及研究工作提供重要数据基础。     

鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿铀矿物地质地球化学特征及其成因意义

鄂尔多斯盆地北部已发现系列砂岩型铀矿,由东往西依次有东胜铀矿、杭锦旗(纳岭沟)铀矿、大营铀矿等大型、特大型矿床,成为我国目前砂岩型铀矿发现规模最大、最具远景的地区。研究表明,它们具有相似的矿床地质特征和形成环境。在矿床成矿作用研究中,铀的存在形式及铀矿物特征对砂岩铀矿来说是一项重要的内容,其认识对铀的地浸开采可提供重要依据,也是了解砂岩型铀矿形成机制或矿床形成环境及成因的重要信息。本文主要从三个方面对鄂尔多斯盆地北部大营铀矿、纳岭沟铀矿等主要砂岩型铀矿中铀矿物地质地球化学特征和成因进行了研究和探讨。通过电子探针测试,高分辨率扫描电镜观察等手段,认为盆地北部铀矿的铀矿物类型主要为铀石,含少量的沥青铀矿、钛铀矿、水硅铀石、钍铀石等;铀矿物常与黄铁矿、有机质(煤屑)及方解石相伴生。采用逐级化学提取等方法定量地分析了铀矿物占矿石中铀配分的比例关系,认为其中铀矿物和吸附态约各占铀存在形式的50%。首次对砂岩型铀矿的铀矿物进行微区原位LA-ICP-MS稀土元素分析,认为ΣREE在铀矿物铀石中高度富集,是矿石中稀土元素的主要载体;稀土元素是铀矿石中可综合利用的有益组份,其标准化曲线表现为明显的右倾型,轻稀土富集,轻重稀土分馏强烈,δEu和δCe具较弱的负异常,说明总体上铀矿化形成于外生后成环境。从上述铀矿物特征,初步探讨了铀矿化形成的环境与成因,认为铀矿化形成经历了至少为低温流体作用的环境;铀矿化形成于浅部地壳即外生后成环境而与深源作用无关。     

西藏拉萨地块高镁超钾质火山岩及对南北向裂谷形成时间和切割深度的制约

青藏高原拉萨地块南北向裂谷中发育少量中新世高镁超钾质火山岩,岩石具有较高的SiO2含量(53%~50%),同时具有极高的K2O(7%~6%)、MgO(11%~8%)、Cr(500×10-6~400×10-6)、Ni(400×10-6~260×10-6)含量,较高的放射性成因87Sr/86Sr(0.7265~0.7199)、非放射性成因143Nd/144Nd(0.511844~0.511769)比值,δ18OVSMOW值较高,变化范围很大(10.4‰~6.4‰),其源区为加入了大量俯冲印度地壳的富集地幔。40Ar/39Ar同位素年龄指示他们喷发时代为17~13Ma。结合正断层与火山岩的切割与覆盖关系,指出高原正断层强烈活动时间为23~13Ma,持续了~10Ma,伸展速率为5.6±3.0mm/a。高镁超钾质火山岩与裂谷在时间上的一致和空间上的重合,指示高镁超钾质火山岩与裂谷的形成演化密切相关,高原裂谷系统的建立是由于俯冲印度地壳的断离造成的高原岩石圈的伸展破裂,其活动时期分为2个阶段,首先伴随高原隆升(23~13Ma),随后在重力作用下,促使高原垮塌(13Ma~现在)。     

鄂尔多斯盆地延长组长7段凝灰岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成特征及其地质意义

鄂尔多斯盆地延长组长7优质烃源层中广泛分布了薄层和纹层状凝灰岩,凝灰岩中锆石U-Pb同位素年代学研究表明,长7段凝灰岩结晶年龄为234Ma左右。对比勉略缝合带、南秦岭的花岗岩的年龄,三叠系延长组凝灰岩应该形成于俯冲阶段。锆石的Hf同位素分析表明延长组长7段凝灰岩主要来自地壳岩石部分熔融,并且有一定的地幔物质加入。Hf同位素二阶段模式年龄大部分集中在1.1~1.3Ga,其中以1.2Ga为主峰,表明延长组凝灰岩主要来自元古代增生的地壳物质,在物质组成和时代上可能类似于南秦岭基底中的耀岭河群基性火山岩和郧西群酸性的混合。     

鄂尔多斯盆地姬源—陇东地区三叠系延长组长7段致密储层成岩作用

鄂尔多斯盆地姬源—陇东地区三叠系延长组长7段致密储层主要为发育在深湖亚相中的浊积岩,部分为三角洲前缘亚相中的水下分流河道砂体。前人对致密储层成岩作用的研究较少,需弄清成岩作用对致密储层孔隙发育的影响。通过铸体薄片与扫描电镜对大量钻井取心样品进行观察与分析,认为影响研究区长7段致密储层孔隙类型与规模的成岩作用主要包括压实压溶作用、胶结作用与溶解作用3种类型,压实作用是储层致密的主要因素,特别是发育在三角洲前缘分流间湾和浊积扇边缘的薄层砂体,在压力作用下更易受到泥岩排出孔隙水的影响,形成方解石胶结。伊利石胶结与方解石胶结进一步使得储层致密。少量的绿泥石薄膜成为残余粒间孔保留与包裹岩屑颗粒后期溶蚀的基础,溶蚀作用是研究区储层孔隙形成的主要作用。成岩作用的研究为储层物性的研究提供了进一步依据。     

砂岩中的凝灰质填隙物分异特征及其对油气储集空间影响--以鄂尔多斯盆地西北部二叠系为例

运用铸体薄片、扫描电镜、能谱分析及溶蚀实验等多种测试手段对鄂尔多斯盆地西北部二叠系砂岩填隙物进行了成份和成岩演化分析,认为砂岩中的填隙物主要为凝灰质填隙物,而不是普通意义上的粘土矿物。在有残余粒间孔隙或裂缝沟通的较开放性水环境里,凝灰质填隙物蚀变程度强,Si、Al、K、Na及Ca等离子因活性不同而发生分异,蚀变为“脏”高岭石及硅质团块等产物;封闭环境下,凝灰质填隙物保存完好,偏光显微镜下显示出似非晶态波状消光,活性强的K、Na元素含量仍然很高。凝灰质填隙物分异过程中,可以产生一定数量的溶蚀孔隙及晶间孔隙,砂岩储集性能得到了明显改善。对声波时差异常带砂岩进行大量的铸体薄片观察,证实了本区砂岩粒间溶蚀孔隙发育,凝灰质填隙物发生了强烈溶蚀。综合分析26口井的资料,发现垂向上凝灰质填隙物溶蚀强度呈箱型展布,箱内“脏”高岭石及溶蚀孔隙发育,箱顶部凝灰质填隙物含量高,保存好,并缺少“脏”高岭石团块出现。     

鄂尔多斯盆地周边断裂运动学分析与晚中生代构造应力体制转换

基于对鄂尔多斯盆地西南缘构造带、中央断裂、东缘边界带和东北部地区的断裂几何特征、运动学及其活动期次的野外观察和测量,并根据断层面上滑动矢量的叠加关系和区域构造演化历史,确定了鄂尔多斯盆地周边地带晚中生代构造主应力方向、应力体制及其转换序列,提出了4阶段构造演化模式和引张-挤压交替转换过程。早中侏罗世,盆地处于引张应力环境,引张方向为N-S至NNE-SSW向。中侏罗世晚期至晚侏罗世,构造应力场转换为挤压体制,盆地周缘遭受近W-E、NW-SE、NE-SW等多向挤压应力作用。早白垩世,盆地构造应力场转换为引张应力体制,引张应力方向为近W-E、NW-SE和NE-SW向。早白垩世晚期至晚白垩世,盆地应力体制再次发生转换,从前期的引张应力体制转换为NW-SE向挤压应力体制。晚中生代构造应力体制转换和应力场方向变化不仅记录了不同板块之间汇聚产生的远程效应,同时记录了盆地深部构造-热活动事件,并对盆地原型进行了一定的改造。     

两广交界地区壶垌片麻状复式岩体的年代学和地球化学：对云开地块北缘早古生代构造-岩浆作用的启示

本文对两广交界地区发育的壶垌片麻状复式岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石学、地球化学、Sr-Nd-Pb同位素的分析研究。该复式岩体主要由片麻状英云闪长岩、片麻状花岗闪长岩和片麻状二长花岗岩组成,获得片麻状花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb谐和年龄为443.1±2.0Ma。其中片麻状英云闪长岩和片麻状花岗闪长岩总体具有较低硅(SiO2=62.92%~67.54%)、较低碱(K2O+Na2O=3.98%~5.17%)、准铝质(A/CNK=0.83~0.93)的化学组成特征,属于中钾含角闪石钙碱性花岗岩类(ACG);而片麻状二长花岗岩具有高硅(SiO2=71.55%~72.78%)、高碱(K2O+Na2O=6.65%~7.57%)、准铝-弱过铝质(A/CNK=0.92~1.05)的化学组成特征,属于高钾钙碱性花岗岩类(KCG)。岩石表现出富集大离子亲石元素(如U、Ba、Rb和Th)和轻稀土元素,而Nb、Ta和Ti等高场强元素和重稀土元素明显亏损,并具有较高的锶同位素初始比值((87Sr/86Sr)i=0.71268~0.71482)和较低的εNd(t)值(-9.4~-2.6),反映其具有俯冲消减作用形成的岛弧岩浆岩地球化学特征。结合区域地质特征分析认为,壶垌片麻状复式岩体很可能是在扬子板块和华夏板块之间的洋壳岩石圈向南俯冲的地球动力学背景下,引发软流圈地幔上涌,其所带来的热能诱发了岩石圈地幔和上覆云开地块的古老地壳物质重熔,形成以壳源为主的壳幔混源母岩浆,再经历不同程度分离结晶作用,从而形成了本区大陆边缘弧型岩浆岩。因此,壶垌片麻状复式岩体是云开地块北缘早古生代洋陆俯冲-碰撞的地质记录。