Detrital apatite fission track analyses of the Subei basin: implications for basin-range structure of the northern Tibetan Plateau

The northern Tibetan Plateau has evolved a unique basin-range structure characterized by alternating elongated mountain ranges and basins over a history of multiple tectonic and fault activities. The Subei basin recorded evolution of this basin-range structure. In this study, detailed detrital apatite fission track (AFT) thermochronological studies in conjunction with previously documented data reveal provenance of the Subei basin, important information about the Indo-Eurasia collision, and two Miocene uplift and exhumation events of the northern Tibetan Plateau. Detrital AFT analyses combined with sedimentary evidences demonstrate that the Danghenanshan Mountains is the major provenance of the Subei basin. In addition, very old age peaks indicate that part sediments in the Subei basin are recycling sediments. Age peak populations of 70–44 Ma and 61–45 Ma from the lower and upper Baiyanghe formations record the tectono-thermal response to the Indo-Eurasia collision. Combined detrital AFT thermochronology, magnetostratigraphy and petrography results demonstrate the middle Miocene uplift and exhumation event initiated 14–12 Ma in the Subei basin, which may resulted from the Miocene east-west extension of the Tibetan Plateau. Another stronger uplift and exhumation event occurred in the late Miocene resulted from strengthened tectonic movement and climate. A much younger AFT grain age, breccia of diluvial facies and boulders of root fan subfacies record the late Miocene unroofing in the Danghenanshan Mountains.     

吐哈盆地东缘泥盆纪花岗岩的确定及其地质意义

通过对吐哈盆地东缘四顶黑山超单元中的黑云母花岗岩进行锆石SHRIMPU-Pb定年,获得(386±5)Ma(MSWD=1.01)的206Pb/238U表面年龄。根据该岩体的岩石学和锆石的矿物学特征,将此年龄解释为该岩体的侵位年龄。根据这一定年结果和该花岗岩与围岩(被当地地质工作者归入古元古代星星峡群的变质岩)具有相同的构造变形特征,结合已有的年代学、岩石化学和相关地质资料,可以得出如下初步结论:①吐哈盆地东缘与南缘为同一古生代活动陆缘的不同部分,其形成演化与以康古尔塔格碰撞带中洋壳残片为代表的古洋岩石圈板块向西伯利亚古板块之下的俯冲有关;②吐哈盆地东缘以近东西走向、向南倾斜的片理或片麻理为特征的变质变形事件发生在386Ma以后。     

准噶尔盆地乌—夏地区风城组云质岩类沉积环境及成因探讨

准噶尔盆地乌—夏地区二叠系风城组发育一套特殊的云质岩类,其沉积环境及成因复杂,目前仍存在较多争议。本文基于岩心观察（13口井）与系统取样测试分析（64个样品）,揭示了目标层位云质岩的岩石学和地球化学特征,探讨了不同类型云质岩的沉积环境及成因机制。研究结果表明：根据云质岩宏观结构特征,风城组可识别纹层状、星散状、丝絮状、团块状和不规则层状5种云质岩类型;高δ13CPDB值（平均4.0‰）、高古盐度值（平均13.0%）和深水沉积构造等特征表明目标层位沉积环境具有陆相低能、深水还原和咸水高矿化度等特点;纹层状云质岩为“高山深盆”盐湖卤水分层形成的准同生白云岩,团块状、不规则层状、丝絮状和星散状云质岩为埋藏交代白云岩。     

中国中新生代咸化湖盆烃源岩沉积的问题及相关进展

我国东部断陷湖盆和西部坳陷湖盆第三系均有蒸发岩与烃源岩共生现象。前者水体深、咸化范围小，在氯化盐和碳酸盐沉积环境中形成了优质烃源岩，后者水体浅、咸化范围大，在氯化盐和硫酸盐沉积环境中发育了优质烃源岩，作者认为两种湖盆出现的水体分层是有机质堆积和保存的重要条件。济阳坳陷和柴达木盆地为两类咸化湖盆的典型代表，对它们的研究可以深化蒸发岩-烃源岩共生区油气地质的认识、促进勘探发展。     

鄂尔多斯盆地北部底河道砂岩型铀矿地质特征

鄂尔多斯盆地北部直罗组中的铀矿,是典型的产于河道中的砂岩铀矿,该矿床发育较好的卷状矿体。通过对该铀矿地质特征的研究,认识到发育卷状矿体的底河道砂岩型铀矿必须具备两大条件:其一是成矿砂体条件,即砂体要有较好的成层性、连通性和渗透性;其二是地层结构条件,即砂体必须存在较好的上、下隔水岩层。就砂体而言,河流相辫状沉积砂体是形成卷状矿体的主要砂体,并且以具有从辫状河向曲流河完整演化的辫状沉积砂体较好。砂体的上、下隔水岩层则有多种表现形式:下隔水层可由不透水的基岩或湖相沉积泥岩等构成;上隔水层由不透水的湖相泥岩、曲流沉积地层或岩浆岩等构成。在层间氧化作用过程上,存在纵横两个方向的氧化,即存在与河道方向一致的纵向氧化和与河道垂直的横向氧化,两种氧化作用成矿常叠加形成复杂的矿体类型;在矿化赋存的部位上,铀砂体通常发育在基底之上或不同建造之间;在古气候演变上,成矿作用发生在干旱气候条件下,或由潮湿向干旱的气候转变阶段。     

海拉尔盆地西部蚀源区岩石提供铀源能力的研究

利用U-Pb同位素组成演化对海拉尔盆地西部西胡里吐盆地蚀源区火山岩类和克鲁伦凹陷蚀源区花岗岩类岩石的研究表明:蚀源区岩石原始铀含量(U0)较高,火山岩类平均U0为10.061×106,铀变化系数(ΔU)平均为49.57%;花岗岩类平均U0为18.381×106,ΔU平均为80%。这些结果显示了蚀源区岩石能为沉积砂体提供预富集的物质基础,也能提供成矿铀源。岩石的U-Ra平衡系数研究表明,火山岩类存在明显的U-Ra不平衡现象,而花岗岩提供成矿铀源应发生在16000a以前。     

基于文献记录的黑河流域历史时期旱涝特征分析

流域的旱涝灾害特征及其变化规律是流域水资源演变研究的重要内容。利用历史文献资料重建了西北内陆河黑河流域公元0-1949年的旱涝灾害等级序列,结合滑动平均、小波变换处理等方法,探讨了流域历史时期旱涝等级的频数特征、旱涝变化的周期特征及其与气候冷暖和人类活动之间的关系。对公元1000年以后的旱涝灾害规律进行分析,结果表明：流域存在5个旱灾高发阶段（1230-1270年、1430-1530年、1640-1760年、1860-1890年、1900-1940年）,3个涝灾高发期（1650-1690年、1730-1790年、1830-1910年）,并呈现出旱涝灾害频发的态势;1000-1949年期间,流域旱涝灾害存在4个准周期变化,对比发现这与太阳黑子活动等环境变化周期有紧密的联系;1580年以前,气候冷暖是影响旱涝灾害发生的主要因子,但16世纪以后,旱涝灾害交替频发,很可能是人类活动加剧了该现象。所以,定量辨析自然因素和人类活动对流域旱涝灾害的影响将是未来研究的重点方向。     

Carbon and oxygen isotopic constraints on paleoclimate and paleoelevation of the southwestern Qaidam basin,northern Tibetan Plateau

We investigate the growth of the northern Tibetan Plateau and associated climate change by applying oxygen and carbon isotopic compositions in Cenozoic strata in the southwestern Qaidam basin. The X-ray diffraction and isotopic studies reveal that the carbonate minerals are mainly authigenic and they do not preserve any evidence for detrital carbonate and diagenesis. The isotope data show large fluctuations in the δ¹⁸O and δ¹³C values in the middle–late Eocene, indicating relatively warm and seasonal dry climate. The positive correlation of the δ¹⁸O and δ¹³C values in the Oligocene and the positive shift of the δ¹³C values from the Eocene to Oligocene suggest that the climate changed to arid in the Oligocene. However, the δ¹⁸O values show negative shift, which is closely related to the global cooling event. During the Miocene, the δ¹³C values vary between –2‰ and –4‰, whereas the δ¹⁸O values show continuous negative shift. The mean δ¹⁸O values decrease from –8.5‰ in the early Miocene to –10.0‰ in the late Miocene. The stable isotope-based paleoaltimetry results suggest that the elevation of the southwestern Qaidam basin was approximately 1500 m in the middle–late Eocene and Oligocene. Subsequently, during Miocene the crustal uplift process started and the elevation reached approximately 2000 m in the early Miocene and 2500 m in the late Miocene, which suggests large-scale growth of the northern Tibet Plateau during the Miocene.     

盆地形成及成矿与地幔流体间的成因联系

文中共讨论以下5个问题:(1)盆地起源于幔壳溃变和膨隆,后者是地幔流体(超临界态(>375℃)HACONS流体,简称幔汁)上涌、渗入、交代、富化、致熔的产物。地幔流体造成油气盆地深部的高热流、异常超高压、伊利水云母化、硅化和地层有机碳的加氢成油作用。(2)盆地成矿可分两大阶段,先是沉积时的同生成矿;地层沉积后还有众多的后生成矿。两者组成“盆地矿套”(杜乐天,2002)。成矿无论同生还是后生,其分布均受断裂控制,都和地幔流体活动有关。(3)黑色页岩的实质是碳-硅-泥三元岩系,和热液成矿中的碳酸盐-硅质-泥质蚀变三元完全相当。此类岩系中总是有几十种亲壳亲幔亲气元素的特殊富集。奇异的是,石油、油页岩、沥青及砂岩型铀矿彼此有完全类似的继承性元素特殊富集。此等元素群不可能都是来自盆地之外蚀源区岩体的风化。研究证明,相当多的元素是地幔流体携带上来的。(4)盆地地层中广泛发育由地幔流体衍生的热液作用。(5)盆地实质上是气盆,全盆地排气。许多气田是地幔流体排气形成的。沙漠(原地型)和天然气田的共生很值得注意,两者皆源于地球强烈排气,导致地下和大气增温,过度蒸发,不易降雨,长期干旱而形成沙漠。     

裂缝对和田河气田石炭系生屑灰岩段储层的控制作用

和田河气田是塔里木盆地已探明的大型碳酸盐岩气田。石炭系生屑灰岩段是和田河气田产气的主要产层,其储量占总储量的53% ,生屑灰岩段储层经历了同生期岩溶作用、埋藏期岩溶作用。埋藏溶蚀作用产生的溶蚀孔隙是该储层的主要储集空间,占储层总孔隙度的47%～ 61%。H2 S可能是生屑灰岩段埋藏溶蚀作用的一种重要营力,埋藏溶蚀作用沿裂缝进行。裂缝以构造缝为主,裂缝不但是储层渗透率的主要贡献者,而且控制孔隙在垂向及平面上的分布: 在纵向上,裂缝发育段也是基质孔隙发育段;而平面上,构造高部位等裂缝发育处孔隙度也相对较大,而在构造鞍部裂缝不发育区,孔隙度也低。