Zircon U–Pb age,Hf isotopic compositions and geochemistry of the Silurian Fengdingshan I-type granite Pluton and Taoyuan mafic–felsic Complex at the southeastern margin of the Yangtze Block

This work presents an integrated study of zircon U–Pb ages and Hf isotope along with whole-rock geochemistry on Silurian Fengdingshan I-type granites and Taoyuan mafic–felsic intrusive Complex located at the southeastern margin of the Yangtze Block, filling in a gap in understanding of Paleozoic I-type granites and mafic-intermediate igneous rocks in the eastern South China Craton (SCC). The Fengdingshan granite and Taoyuan hornblende gabbro are dated at 436 ± 5 Ma and 409 ± 2 Ma, respectively. The Fengdingshan granites display characteristics of calc-alkaline I-type granite with high initial ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios of 0.7093–0.7127, low εNd(t) values ranging from −5.6 to −5.4 and corresponding Nd model ages (T_2DM) of 1.6 Ga. Their zircon grains have εHf(t) values ranging from −2.7 to 2.6 and model ages of 951–1164 Ma. The Taoyuan mafic rocks exhibit typical arc-like geochemistry, with enrichment in Rb, Th, U and Pb and depletion in Nb, Ta. They have initial ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios of 0.7053–0.7058, εNd(t) values of 0.2–1.6 and corresponding T_2DM of 1.0–1.1 Ga. Their zircon grains have εHf(t) values ranging from 3.2 to 6.1 and model ages of 774–911 Ma. Diorite and granodiorite from the Taoyuan Complex have initial ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios of 0.7065–0.7117, εNd(t) values from −5.7 to −1.9 and Nd model ages of 1.3–1.6 Ga. The petrographic and geochemical characteristics indicate that the Fengdingshan granites probably formed by reworking of Neoproterozoic basalts with very little of juvenile mantle-derived magma. The Taoyuan Complex formed by magma mixing and mingling, in which the mafic member originated from a metasomatized lithospheric mantle. Both the Fengdingshan and Taoyuan Plutons formed in a post-orogenic collapse stage in an intracontinental tectonic regime. Besides the Paleozoic Fengdingshan granites and Taoyuan hornblende gabbro, other Neoproterozoic and Indosinian igneous rocks located along the southeastern and western margin of the Yangtze Block also exhibit decoupled Nd–Hf isotopic systemics, which may be a fingerprint of a previous late Mesoproterozoic to early Neoproterozoic oceanic subduction.     

西北地区东部季节干旱的时空变化特征分析

干旱作为我国西北地区东部影响最大的气象灾害, 可引起农业减产、水资源短缺、土地荒漠化和生态环境恶化等严重问题.在国家新一轮西部大开发战略实施之初, 在全球气候变暖背景下, 有必要对干旱发展的最新特征和演变趋势进行详细分析研究, 为加强防旱、抗旱,促进经济发展提供科学决策依据和参考.采用国家干旱标准综合干旱指数(CI指数), 利用西北地区东部74个气象代表站逐日气温、降水资料, 分析了西北地区东部不同级别干旱日数在各个季节的时空分布和变化趋势. 结果表明: 在气候变暖背景下, 西北地区东部从长期趋势看, 春、夏、秋季干旱呈加剧趋势, 冬季干旱呈减轻趋势. 21世纪以来春、夏季干旱进一步加剧, 尤其是夏季加剧更显著, 而秋、冬季干旱出现了减弱的新趋势. 在西北地区东部主降水期3-11月重-特旱加剧趋势比轻-中旱加剧显著, 南部干旱化趋势比北部更加明显. 尤其是宁夏同心地区春旱加剧非常显著, 已成为西北地区东部重-特旱最严重的地区.对于干旱发展的这一新动态, 必须引起有关部门的高度重视, 采取科学、有效手段加强防旱、抗旱.     

临汾盆地果场地裂缝成因机理分析

地裂缝是临汾盆地主要的地质灾害之一, 自20世纪70年代盆地开始出现地裂缝以来, 至2012年8月共发现86条地裂缝。本文以临汾盆地内部典型地裂缝临汾果场地裂缝为研究对象, 详细地论述了地裂缝发育的地质环境背景。利用野外调查、测量、槽探、钻探和物理勘探等地质手段, 主要研究了地裂缝的发育特征, 包括平面特征、灾害特征、浅部剖面结构特征和深部特征4个方面, 总结了地裂缝的活动规律。发现果场地裂缝平面延伸长, 宽度大, 走向稳定, 灾害严重; 浅表层上宽下窄, 呈喇叭状, 深部结构显示地裂缝下伏隐伏断层, 地裂缝活动受降雨控制。通过分析影响地裂缝形成的各个因素:盆地构造、超采地下水和强降雨, 将果场地裂缝的形成分为3个阶段:孕育阶段、出露阶段和扩展阶段; 最后概化了果场地裂缝的成因机理:构造孕缝、抽水诱缝和降雨扩缝。     

青藏高原羌塘盆地早侏罗世晚期海螂蛤页岩及其年代地层学意义

发现于德国南部的早侏罗世土亚辛期的海螂蛤页岩相沉积是中生代最早一次,也是唯一保存在大陆地层中的全球性大洋缺氧事件的典型代表。近年中国羌塘盆地已相继发现4处海螂蛤页岩相地层。北羌塘天然气水合物钻探试验井QK-5井钻遇含海螂蛤页岩相特有化石组合的地层,厚度逾150m,是迄今所知羌塘盆地纬度最高的海螂蛤页岩相产地,其他3处分布在羌塘盆地中间隆起带以南的双湖和色哇等地。海螂蛤页岩相的分布纵贯南、北羌塘,意味着羌塘盆地在早侏罗世并没有受到中间隆起带的制约而分成南、北2个独立的沉积凹陷。北羌塘西部白龙冰河、半岛湖一带与东部雀莫措、雁石坪一带的早侏罗世沉积相截然不同,形成早侏罗世西海东陆的沉积格局。海螂蛤页岩相在羌塘盆地的发现,有助于进一步认识中生代羌塘盆地沉积和古海洋演化历史。该区以海螂蛤黑色页岩为代表的富碳沉积无论是分布面积还是沉积厚度都十分可观,对盆地的天然气水合物、页岩气及常规油气勘探具有重要的意义。     

泥质杂基含量对柴达木盆地昆2井孔隙演化模式影响的压实模拟实验研究

随着勘探程度的提高,油气勘探必然向深层延伸。弄清深部储层的孔隙演化规律,提高预测精度,是深入勘探的重要基础。通过对柴达木盆地昆2井岩屑和岩芯样品的系统采集,运用铸体薄片、扫描电镜和测井解释等手段,系统分析了古近系与新近系地层的岩石学、矿物学和储层物性特征,发现泥质杂基含量与砂岩的孔隙演化密切相关。为了正演孔隙的演化过程,运用分选很好的风成石英砂和粒度细小的红色粘土为材料,按照粘土杂基含量为5%、10%、15%、20%,制作了四类石英砂开展模拟实验。松散沉积物的压实模拟,从1.4MPa试验加压到210.4MPa,分别进行了21个循环实验。将实验模拟的结果,与昆2井的岩芯资料进行了对比分析。研究表明,碎屑岩泥质杂基含量越高,初始孔隙度越小,孔隙度衰减越快;泥质含量较低的净砂岩,当上覆压力达到76.5MPa时,颗粒大量破碎并重新排列,导致粒间体积减缩以及少量直线型粒内裂缝出现,储层物性明显变差。压实模拟的实验数据,能够为快速沉降区砂岩的储层质量预测提供依据。     

内蒙古二连盆地砂岩型铀矿目的层赛汉组分段与铀矿化

近年在内蒙古二连盆地赛汉组中找到了可观的砂岩型铀矿资源。关于早白垩世赛汉组的分段没有统一的认识,严重影响了铀矿勘查工作的布置。利用石油、煤炭和核工业部门勘查钻孔岩性、测井曲线、综合编录、地震剖面等资料,结合古气候-颜色变化、沉积序列变化反映的沉积环境,将赛汉组划分为4段。赛汉组一段,主要为一套冲积扇(或扇三角洲)环境下的杂色粗碎屑岩组合。二段为一套凹陷中心灰色、黑色湖沼环境下的泥岩夹褐煤层,凹陷边缘为杂色扇三角洲粗碎屑岩,总体以黑色岩系组合为特征。三段为一套灰色、深灰色含砾粗砂岩、砂岩,侧向联通性较好的灰色岩系组合,形成于辫状河环境。四段为一套红色、黄色泥岩与砂岩互层的红色岩系或组合,沉积于曲流河环境。二连盆地马尼特坳陷中砂岩型铀矿形成于三段中,为侧向氧化成矿作用所致;而乌兰察布坳陷铀矿化定位于四段中,为垂向潜水氧化成矿作用所造成,一段和二段目前还没有找到有价值的铀矿化。     

中国东部幔源气体同位素地球化学

中国东部地幔岩包体及其单矿物中发育有大量的流体包裹体，采用阶段加热真空热爆的 方法脱出幔源包裹体中的气体，测试了气体的碳、氧、氦、氮等同位素组成。ＣＯ２的σ１３℃普遍较低， 主峰值为（－１８～－２２）×１０－3 ，多数样品在高温下的 σ１３℃普遍小于低温下的对应值。氧同位素变 化也很大，从－３．４×１０－３至２５．５×１０－３（ＳＭＯＷ），并呈现多峰的特征。σ１８Ｏ与σ１Ｃ３具有很好的相 关性，可能受控于同种分馏机制。Ｃ、Ｏ同位素组成特征表明，中国东部大陆地幔具有很大的化学不 均一性，可能是由地幔碳的多样性、源区的不均一性或地幔交代作用所致。氧同位素的变化可能是 结晶作用、去气作用或地壳物质混染所至。４Ｈｅ含量变化范围为（０．２４～２５．００）×１０－８，３Ｈｅ／４Ｈｅ变 化范围为（０．４６～１２．８０）×１０－６，４０Ａｒ含量从０．９７×１０－６到３４．１８×１０－６，４０Ａｒ／３６Ａｒ变化范围为 ２５０．５８～１２０２。３Ｈｅ／４Ｈｅ的变化反映了亏损地幔和富集地幔的存在。不同地区４０Ａｒ／３６Ａｒ的巨大差 异显示了地幔脱气程度的不同，也说明在地幔演化中Ａｒ、Ｈｅ同位素地球化学行为的差异。     

论中国含油气区的构造环境性质、分区及其成油气专属性

在前中生代,形成了华北、扬子和塔里木等较大的海相及海陆交互相含油气区（盆地）,构造格架呈南北分异。经海西-印支运动,形成统一的中国大陆板块,且整体构造格架演变为东西分异。根据盆地结构、构造变形样式、岩浆活动、地温场、壳幔结构及壳幔连通程度等方面的特征,论述了中、新生代中国含油气区的大地构造环境性质与含油气特征。据此划分出 4个具有不同构造环境性质的含油气区：①东部裂谷伸展区,其西带为华夏裂谷系,以产下第三系和白垩系原油为主,东带为大陆架裂谷系,以产下第三系煤型气为主;②中部克拉通构造稳定区,以产古生界天然气为主;③西北构造反转区,含油气层系较多,油气成因类型也多样;④特提斯碰撞-走滑区,构造变形复杂,部分地区具有较好的油气资源前景。进一步讨论了油气形成的"构造环境专属性"问题。     

试论中国南北大陆的碰撞造山带

中国北方的中朝克拉通与南方的扬子克拉通无论在基底年代及盖层发育程度、沉积环境及古生物群上都有差异。它们是两个构造发育史不同的大陆。这两个古大陆之间的大洋究竟有多宽？是何时关闭的？合并时的构造运动强烈程度？在挽近地质历史时期有无相类似的情况？这些问题一直是中外地质学家所关注，并在不同程度上讨论过的问题。近年来的地质工作，提供了一些可据以回答上述问题的成果，但全面可靠地回答上述全部问题还有待今后的努力。笔者在过去的文章（1-3）曾讨论一些有关问题。本文，拟就近期国内外的研究成果，发表一些评论，并提出作者的看法     

临夏盆地晚新近纪山西犀头骨新材料及其生存环境

文章记述了甘肃临夏盆地晚新近纪林氏山西犀(Shansirhinus ringstroemi)3件未成年个体的头骨发育特征, 主要表现在: 顶嵴至迟在幼年个体出现, 此时两侧顶嵴远远分开, 其间的骨表面隆突; 3件未成年头骨的项嵴后缘均是平直的; 鼓后突与关节后突的接触出现于初生期; 头骨顶面在鼻骨后缘向前延伸由初生期的逐渐变窄到幼年个体的迅速收缩, 此时头骨顶面最宽处位于两侧眶上结节之间; 在钩突后方, 鼻后孔侧壁的后缘向后上方延伸, 幼年个体时倾斜角度已接近成年状态。与维氏大唇犀(Chilotherium wimani)头骨的个体发育相比, 两者在颊齿萌出顺序方面无明显差异; 但后者幼年头骨在顶骨与枕骨鳞部骨缝的愈合时间上较S. ringstroemi晚。Shansirhinus头骨形态方面区别于其他无角犀族类群的分类特征不晚于DP4开始磨蚀且M1刚露出齿槽时出现。新的头骨材料表明Shansirhinus可能在晚中新世早期起源于甘肃临夏盆地。Shansirhinus上颊齿发育釉质褶皱, 下颊齿发育方形轮廓的下三角座, 具有一定的加工硬草的能力, 生活在晚新近纪时期的开阔草原上, 是无角犀族已知唯一延续到上新世的类群。