青岛连三岛地区“荆山岩群”高压变质岩的变质时代和变质演化特征

青岛连三岛地区原划为古元古界荆山岩群中出露各类片岩、片麻岩。本文在前人研究的基础上,对连三岛地区出露的含榴黑云母斜长片麻岩、含榴云母片岩和含榴黑云母钾长片麻岩,进行详细的岩相学和矿物化学研究,确定其变质温压条件及其P-T演化轨迹,并采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得了3个样品的原岩时代和变质时代,为全面深入认识其变质属性提供了进一步的重要依据。根据岩相学和矿物化学成分可以识别出两期矿物组合:第一期(峰期变质阶段)为Grt1+Kfs+Aln+Ph+Qtz;第二期(退变质阶段)为Grt2+Pl+Ep+Bt+Qtz;依据多硅白云母Si压力计、锆石Ti温度计以及GB-GBPQ矿物温压计,确定其峰期变质和退变质的温压条件分别为T=600～817℃、P=2.4～2.6GPa和T=431～456℃、P=0.48～0.82GPa。结合白云母部分熔融现象,上述两个变质阶段构成了一个折返早期升温降压,后穿过多硅白云母熔融反应线,最后降温降压的顺时针型演化的P-T轨迹。CL图像显示3个样品的锆石均具有典型的岩浆核-变质边结构;结合LA-ICP-MS锆石原位微区U-Pb定年和微量元素分析,3个样品分别获得了769～756Ma、～223Ma和213～216Ma三组年龄,分别与苏鲁造山带其他高压-超高压变质岩的新元古代原岩时代(700～800Ma)、峰期变质时代(240～225Ma)和角闪岩相退变质时代(215～205Ma)一致。对样品含榴黑云母斜长片麻岩(17LSD-1)和含榴云母片岩(18LSD-2)进行锆石Hf同位素分析,获得样品17LSD-1的ε_(Hf)(t)=-23.2～2.8、t_(DM2)~C(Hf)=1712～2845Ma,表明其原岩主要来源于古元古代陆壳重熔;样品18LSD-2的ε_(Hf)(t)=-13.9～8.6、t_(DM2)~C(Hf)=1113～2358Ma,表明样品形成时壳源物质成分占主导地位,同时部分幔源或新生地壳物质的加入,导致少部分ε_(Hf)(t)偏正值。Hf同位素结果表明连三岛变质岩原岩的形成与扬子板块新太古代-早古元古代的陆壳重熔有关。对比前人的相关数据,无论是原岩时代、变质年龄还是变质演化特征,本文研究的连三岛地区片岩/片麻岩与苏鲁造山带的部分变质岩均具有相似的原岩属性和变质属性,因此推断其应归属为苏鲁超高压变质带的一部分,是三叠纪扬子板块向华北板块俯冲碰撞引发的高压-超高压变质事件的产物,不应再作为岩石地层单元划归为"荆山岩群"。     

安徽滁州和管店早白垩世高镁埃达克质侵入岩的成因:锆石U-Pb年代学和Sr-Nd-Hf同位素的制约

本文以华北陆块东部早白垩世滁州闪长玢岩和管店石英闪长岩为研究对象,报道了新的全岩地球化学（主量元素、微量元素以及Sr-Nd同位素）以及锆石U-Pb年代学和Hf同位素的综合研究结果,进而约束其岩石成因和构造意义。滁州闪长玢岩中锆石发育振荡环带,管店石英闪长岩中锆石具条痕状吸收的特点,它们均为岩浆成因。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示,滁州和管店闪长质锆石年龄分别为128±1Ma和130±2Ma,表明二者均形成于早白垩世。地球化学特征显示,滁州和管店闪长质岩石具有类似的主量元素和微量元素组成,整体具中等的SiO₂含量（58.55%~60.12%）和富MgO（4.43%~5.10%,Mg^#=57~61）的特征,Na₂O/K₂O比值为1.20~1.47,属于高钾钙碱性系列岩石;富集轻稀土元素和大离子亲石元素（如Rb、Ba）,亏损重稀土元素和高场强元素（如Nb、Ta、Zr、Hf）,并具不同程度的Eu负异常（δEu=0.85~0.93）。它们具高的Sr（575×10^-6~1035×10^-6）和低的Y含量（10.2×10^-6~15.3×10^-6）以及高的Sr/Y比值（57~69）,属于埃达克质岩石。此外,滁州和管店闪长质岩石具有类似的Sr-Nd以及锆石Hf同位素的特征,滁州闪长玢岩的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr初始比值介于0.7061~0.7066之间,ε_Nd（t）值为-17.7~-16.9,锆石ε_Hf（t）值变化于-23.1~-19.1之间,而管店石英闪长岩的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr初始比值为0.7046~0.7059,ε_Nd（t）值为-18.7~-15.8,锆石ε_Hf（t）值为-25.6~-20.0。综合上述,滁州和管店闪长质岩石均属于高镁埃达克质岩石,起源于拆沉的加厚下地壳部分熔融的熔体与地幔橄榄岩反应的产物,形成于早白垩世华北东部陆块拆沉作用下的伸展背景。     

塔里木盆地玉尓吐斯组高频层序沉积充填演化特征及控烃作用

结合9个野外剖面和17口井,对塔里木盆地玉尔吐斯组沉积演化及其对烃源岩的制约作用进行了系统研究和分析。在精细对比后发现,塔里木盆地下寒武统玉尔吐斯组可分为2个三级层序(SQ1、SQ2)、5个四级层序(sq1—sq5),其中三级层序SQ1可分为3个四级层序,SQ2可分为2个四级层序。SQ1发生在寒武纪初期,海进速度较慢,影响范围相对局限,而SQ2的海进则相对迅速,影响范围较大。四级层序sq1发生在第一次海侵初期,水体浅,主要沉积紫红色白云岩、灰黑色砂屑白云岩,起填平补齐的作用;sq2、sq4发生在海侵—海退的转换时期,是两套深水的沉积,岩性以黑色泥岩、硅质泥岩和硅质岩为主,局部发育泥岩与条带状白云岩互层;sq3、sq5是海退过程中的浅水沉积,主要发育灰色白云岩和藻白云岩,局部有泥质夹层。利用Mn、Fe、Ti、Rb、K、Sr、Ba、Cu、U、V、Mo等元素及其比值进行沉积环境分析表明,sq2时期,水体深度大、盐度低、气候温暖湿润,有利于生物发育,并且其硫化缺氧的环境极其有利于有机质的保存;sq4时期,水体深度较大,盐度相对较小,气候相对温暖湿润,较为适合生物生存,并且其硫化缺氧夹次氧化的环境,较为适合有机质保存。高频海平面变化与沉积环境演化影响着玉尔吐斯组的烃源岩分布与品质,sq2时沉积的烃源岩品质优于sq4,但是其分布范围小于sq4。     

中国晚泥盆世至早三叠世楔叶类植物多样性研究*

化石类群的分类单元多样性和形态多样性变化是生物宏演化的2个基本方面,而以往的研究对于后者的关注较少。晚古生代的楔叶类植物易于识别,化石记录丰富,但针对这一类群多样性演化的研究还较为缺乏。基于华北板块、华南板块晚泥盆世至早三叠世楔叶类植物属、种以及叶片形态编码数据库,对楔叶类植物宏演化历程进行详细研究。中国(华北板块和华南板块)楔叶类植物的属、种丰富度在晚古生代呈现出不稳定的持续增长,表现为晚泥盆世的初始兴盛、早石炭世杜内期至早二叠世萨克马尔期的缓慢上升、早二叠世萨克马尔期至晚二叠世吴家坪期的快速上升;晚二叠世长兴期,总体的属种多样性骤减;每百万年属种多样性在二叠纪—三叠纪之交亦有明显降低。华南板块楔叶类植物的属种多样性总体上小于华北板块,达到峰值的时间为卡匹敦期—吴家坪期,而华北楔叶类植物的属级多样性在空谷期—沃德期达到峰值。中国楔叶类植物叶片的形态多样性的剧烈变化与属种丰富度并不同步,表现为法门期至韦宪期较小,在宾夕法尼亚亚纪达到峰值,随后稍微下降并在二叠纪的大部分时段保持平稳。在晚古生代的叶片形态演化过程中,楔叶类植物的叶面积由小变大、叶片由深裂至不裂、叶尖形状由分裂变为圆形或钝圆、叶轮中的叶从大小相等到大小不等并出现叶镶嵌,这可能与当时植物群落中林下层光照强度的变化有关。     

银额盆地石板泉西石炭系白山组碳酸盐岩地球化学特征及其环境意义

对银额盆地石板泉西石炭系白山组碳酸盐岩进行详细的地球化学分析,探讨各特征元素对古环境、古气候的指示意义。地球化学测试结果显示：除样品CH3外,其余样品主量元素中的Al及微量元素中的Ti、Zr、Th等典型陆源特征元素的含量较低,Y/Ho平均值为45.58,反映研究区白山组碳酸盐岩较少受陆源物质输入的影响;δCe与δEu、w（ΣREE）、（La/Sm）_N未见良好的相关性,也不具备Eu正异常,说明研究区白山组碳酸盐岩受成岩作用和热液作用的影响也较为有限。碳酸盐岩中所含微量元素主要为海水自生成因,能够反映原始沉积环境。根据特征元素对古水深、古盐度、古气候、古氧相和古水温进行研究,显示研究区白山组碳酸盐岩段虽然岩性较为单一,但其地球化学特征可以反映早晚的沉积古环境差异。研究区白山组碳酸盐岩总体经历了1个大的海侵海退旋回,沉积于正常海水,气候潮湿,弱氧化—弱还原环境,古水温为8.51~27.10℃,早期水温低,晚期水温升高。     

二叠系火山碎屑岩气藏天然气地球化学特征及气源分析——以四川盆地成都—简阳地区永探1井为例

2018年12月底,在四川盆地二叠系火山岩发育地区部署的风险探井永探1井测试获得22.5万m³/d的高产工业气流,实现了二叠系火山碎屑岩的重大勘探突破,展现了火山碎屑岩气藏的巨大勘探潜力。本文根据该钻井成果资料,应用分析化验数据,采用不同地区气-气对比方法,开展了成都—简阳地区天然气地球化学特征分析、源-储接触关系解剖及气源综合对比。在此基础上,对二叠系火山碎屑岩气藏天然气成因进行了鉴别,对天然气来源进行了判识。结果表明：永探1井火山岩气藏天然气均为典型的干气,干燥系数达0.997,CH₄质量分数高,平均为99.03%,C₂H₆质量分数低,平均为0.35%,C₃H₈几乎没有,不含H₂S;天然气甲烷、乙烷碳同位素值均较轻,甲烷碳同位素平均值为-32.17‰,乙烷碳同位素平均值为-34.27‰,且岩心及镜下可见大量残余沥青,天然气成因鉴别分析表明永探1井火山岩气藏天然气为原油二次裂解气;通过源-储接触关系解剖以及天然气甲烷、乙烷碳同位素对比分析,表明永探1井火山碎屑岩气藏天然气主要来源于德阳—安岳台内裂陷内发育的巨厚下寒武统筇竹寺组优质烃源岩,部分来源于中二叠统。     

西藏南羌塘增生杂岩中俯冲反向驱动高压变质岩折返:来自猫耳山大型拆离断层的启示

大洋岩石圈俯冲增生过程中可能伴随着复杂的深部板片运动过程。高压变质岩无疑是记录这些深部过程的良好载体。最近的研究提出,在特定情况下,双向俯冲中占主导的俯冲板块拖曳另一侧板块发生反向运动,从而短板片可能被另一侧长板片拖出。该研究提示我们关注俯冲增生过程中这种可能的“不正常”的板片运动方式,从而客观而全面地剖析碰撞造山带。现有高压变质岩折返模式中,除了俯冲隧道流模式,其余模式均强调单次快速折返。然而,俯冲反向运动导致的折返过程有所不同:对单个高压变质岩来说仍是快速折返,但是对整体高压变质岩带来说,整个俯冲反向期间必然都存在高压变质岩折返,从而形成较长的折返过程持续时间。对上地壳层次的折返相关构造变形的研究有助于揭示上述过程。     

Resistivity of reservoir sandstones and organic rich shales on the Barents Shelf:Implications for interpreting CSEM data

Marine controlled source electromagnetic(CSEM)data have been utilized in the past decade during petroleum exploration of the Barents Shelf,particularly for de-risking the highly porous sandstone reservoirs of the Upper Triassic to Middle Jurassic Realgrunnen Subgroup.In this contribution we compare the resistivity response from CSEM data to resistivity from wireline logs in both water-and hydrocarbon-bearing wells.We show that there is a very good match between these types of data,particularly when reservoirs are shallow.CSEM data,however,only provide information on the subsurface resistivity.Careful,geology-driven interpretation of CSEM data is required to maximize the impact on exploration success.This is particularly important when quantifying the relative re-sistivity contribution of high-saturation hydrocarbon-bearing sandstone and that of the overlying cap rock.In the presented case the cap rock comprises predominantly organic rich Upper Jurassic-Early Cretaceous shales of the Hekkingen Formation(i.e.a regional source rock).The resistivity response of the reservoir and its cap rock become merged in CSEM data due to the transverse resistance equivalence principle.As a result of this,it is imperative to understand both the relative contributions from reservoir and cap rock,and the geological sig-nificance of any lateral resistivity variation in each of the units.In this contribution,we quantify the resistivity of organic rich mudstone,i.e.source rock,and reservoir sandstones,using 131 exploration boreholes from the Barents Shelf.The highest resistivity(＞10,000 Ωm)is evident in the hydrocarbon-bearing Realgrunnen Subgroup which is reported from 48 boreholes,43 of which are used for this study.Pay zone resistivity is primarily controlled by reservoir quality(i.e.porosity and shale fraction)and fluid phase(i.e.gas,oil and water saturation).In the investigated wells,the shale dominated Hekkingen Formation exhibits enhanced resistivity compared to the background(i.e.the underlying and overlying stratigraphy),though rarely exceeds 20Ωm.Marine mudstones typically show good correlation between measured organic richness and resistivity/sonic velocity log signatures.We conclude that the resistivity contribution to the CSEM response from hydrocarbon-bearing sandstones out-weighs that of the organic rich cap rocks.     

Sedimentology and sequence stratigraphy of the mixed clastic-carbonate deposits in the Late Paleozoic icehouse period: A case study from the northern Qaidam Basin

The widely-developed, mixed clastic-carbonate succession in the northern Qaidam Basin records the paleo-environment changes under the glacial activity during the Late Paleozoic icehouse period in the context of regional tectonic stability, however, the depositional environment and sequence stratigraphy characteristics of the mixed deposits is rarely reported and still not clear. Combined the latest drilling wells data, we analyzed the sedimentary and stratigraphic characterization of the mixed strata via detailed field outcrops and core observations and thin section microscopic observations and recognized three depositional systems, including progradational coastal system, incised valley system, and carbonate-dominated marine shelf system, and identified four third-order sequences, SQ1, SQ2, SQ3 and SQ4, consisting of LST, TST, and HST. The depositional environment is overall belonged to marine-continental transition context and shifted from marine to continental environment frequently, showing an evolutionary pattern from marine towards terrestrial-marine transition and then back into the marine environment again in the long-term, which was controlled by the regional tectonic subsidence and the high-frequency and large-amplitude sea-level changes due to the Late Paleozoic glacial activity. The result is of significance in understanding the evolution of the Qinghai-Tibet Plateau and the sedimentation-climate response.©2021 China Geology Editorial Office.     

有机地球化学指标的分析

有机地球化学的指标经过近几十年的研究,已能较好地指导油气勘探工作。通过对未熟—低熟烃源岩及原油与成熟烃源岩及原油的有机地球化学指标的比较,着重论述了未熟—低熟油、源中可用的指标系列及内涵,指出成熟度方面甾烷C2920Rββ/(αα ββ)、αααC2920S/(20S 20R)及βα-莫烷/αβ-藿烷和ββ-藿烷等是比较可靠的地球化学参数;在生源方面非环状类异戊二烯化合物、三环萜烷和四环萜烷系列等是可靠的标志物;形成环境方面β-胡萝卜烷及重排甾烷/规则甾烷等都是重要的指标。