Isotopic-geochemical evidence for crustal contamination of eclogites in the Kokchetav subduction-collision zone

This paper reports isotopic and geochemical studies of eclogites from the western ultrahigh pressure (UHP) and eastern high-pressure (HP) blocks of the Kokchetav subduction-collision zone. These HP and UHP eclogites exhumed in two stages: (1) The rocks of the western block metamorphosed within the field of diamond stability (e.g., Kumdy-Kol and Barchy); (2) In contrast, the metamorphic evolution of the eastern block reached the pressure peak within the stability field of coesite (e.g., Kulet, Chaglinka, Sulu-Tyube, Daulet, and Borovoe). The eclogites vary widely in the ratios of incompatible elements and in the isotope ratios of Nd (¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd = 0.51137-0.513180) and Sr (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr = 0.703930.78447). The Sulu-Tyube eclogites display isotope-geochemical features close to N-MORB, while those from the other sites are compositionally similar to E-type MORB or island arc basalts (IAB). The model ages T_Nd(DM) of eclogites vary between 1.95 and 0.67 Ga. The Sulu-Tyube eclogite yields the youngest age; it has the values of ε_Nd(T) (7.2) and ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr (0.70393) close to the depleted mantle values. The crustal input to the protolith of the Kokchetav eclogites is evident on the ε_Nd(T)-⁸⁶Sr/⁸⁷Sr and ε_Nd(T)-T plots. The eclogites make up a trend from DM to country rocks. Some eclogites from the Kulet, Kumdy-Kol, and Barchy localities display signs of partial melting, such as high Sm/Nd (0.65-0.51) and low (La/Sm)_N (0.34-0.58) values. The equilibrium temperatures of these eclogites are higher than 850 °C. The geochemical features of eclogites testify to the possibility of the eclogite protolith formation in the tectonic setting of passive continental rift margin subducted to depths over 120 km.     

嫩江科洛地区晚侏罗世深熔花岗岩对嫩江-黑河构造带的响应

通过对嫩江-黑河构造带内的岩石建造研究,在嫩江科洛地区识别出一套深熔花岗岩体,岩石宏观上为一套具非典型花岗岩结构的深熔型侵入岩,具交代结构、斑杂状构造和眼球状构造。对深熔花岗岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄测试,获得了3组不谐和的U-Pb年龄: 390 Ma、157~163 Ma和113 Ma。其中,113 Ma年龄代表了岩石遭受后期变质热事件年龄; 157~163 Ma的年龄代表了原岩结晶年龄。综合分析深熔花岗岩成因,认为其主要与嫩江-黑河断裂深部韧性剪切热效应作用下发生的深熔有关,深熔花岗岩的划分和厘定为深入研究嫩江-黑河断裂带在中生代的活动提供了新的素材。     

中国—吉尔吉斯斯坦天山构造格架与演化

中国—吉尔吉斯斯坦天山地处中亚天山造山带中段,地质构造复杂,矿产资源丰富。在前人资料基础上,基于区域构造-岩石组合的分布发育及时空属性特征,统一将研究区划分为哈萨克斯坦和塔里木两大板块,二者由南天山晚古生代缝合带所焊接。其中,进一步划分为5个二级单元,18个三级单元。研究认为,研究区内北、中、南天山构造格架连续,在800 Ma(相当于南华纪下限)前后都完成了大陆块体的拼合,成为全球新元古代罗迪尼亚超大陆的组成部分。此后经历了大致相同的构造演化史,从中二叠世开始全区转化成陆内盆山构造格局,新生代印度大陆同欧亚大陆碰撞使这一陆内盆山构造格局不断臻于完善。     

重力方法在祁连山地区构造特征与岩体解释中的应用

依据地质、航磁等资料,结合实测岩石物性资料,以1∶250 000重力资料为基础对祁连山地区(张掖、刚察地区)进行综合研究。研究地质构造与地球物理特征,划分了大地构造单元,探讨了隐伏与半隐伏岩体分布。该区域经多年的重力工作,勘探面积已近3万多km²,根据重力资料研究布格重力场特征并进行分区; 对地质构造单元重新划分,对主要断裂进行探讨; 圈定隐伏与半隐伏岩体,推断其空间展布特征,并对其解释。结果表明: 祁连山地区地壳密度结构横向分区、纵向分层明显,布格重力异常场的分区特征与地质构造分区特征基本一致。结合2.5D重力剖面反演印证了新的推测结果,为综合地质、地球物理找矿提供参考。     

Spatial and temporal geochemical variability in lacustrine sedimentation in the East African Rift System: Evidence from the Kenya Rift and regional analyses

Many previous studies on lacustrine basins in the East African Rift System have directed their attention to climatic controls on contemporary sedimentation or climate change as part of palaeoenvironmental reconstruction. In contrast, this research focuses on the impact of tectonism and volcanism on rift deposition and develops models that help to explain their roles and relative importance. The study focuses on the spatial and temporal variability in bulk sediment geochemistry from a diverse range of modern and ancient rift sediments through an analysis of 519 samples and 50 major and trace elements. The basins examined variously include, or have contained, wetlands and/or shallow to deep, fresh to hypersaline lakes. Substantial spatial variability is documented for Holocene to modern deposits in lakes Turkana, Baringo, Bogoria, Magadi and Malawi. Mio‐Pleistocene sediments in the Central Kenya Rift and Quaternary deposits of the southern Kenya Rift illustrate temporal variability. Tectonic and volcanic controls on geochemical variability are explained in terms of: (i) primary controlling factors (faulting, subsidence, uplift, volcanism, magma evolution and antecedent lithologies and landscapes); (ii) secondary controls (bedrock types, rift shoulder and axis elevations, accommodation space, meteoric and hydrothermal fluids and mantle CO ₂); and (iii) response factors (catchment area size, orographic rains, rain shadows, vegetation densities, erosion and weathering rates, and spring/runoff ratios). The models developed have, in turn, important implications for palaeoenvironmental interpretation in other depositional basins.     

柴北缘达达肯乌拉山地区闪长岩锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄、岩石地球化学特征及其构造意义

达达肯乌拉山位于柴达木盆地北缘中东部,区内发育闪长岩体,以小岩株形式产出。通过对达达肯乌拉山闪长岩岩石LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和地球化学特征的研究,获得闪长岩体的年龄为(240.5±1.7) Ma,属早印支期。闪长岩体的w(K_2O)较高,为2.03%～2.30%,w(Na2O)含量较低,为3.2%～3.44%,为一套准铝质及弱过铝质高K、低Na的高钾钙碱性型I型花岗岩。岩石稀土元素总量为158.35×10~(-6)～200.41×10~(-6),球粒陨石标准化曲线向右倾斜,重稀土元素曲线呈水平状,轻稀土元素富集,但负铕异常不明显,岩浆分异程度不高。岩石的La/Ta(54.32～68.51)、Sm/Nd(0.18～0.19)及Rb/Sr(0.11～0.19)比值特征反映该岩体岩浆具有壳幔混合的特点。通过构造判别,反映达达肯乌拉山岩体可能形成于俯冲陆壳断离、幔源岩浆底侵的地球动力学背景,在中央造山带早中生代统一的板块碰撞与挤压构造体制下,以滩间山蛇绿岩带为基础,发生陆壳俯冲和断离作用,并诱发幔源岩浆的底侵和下地壳物质的部分熔融,沿火山机构侵位形成达达肯乌拉山岩体。     

柳河盆地中生代充填特征与盆地演化

柳河盆地中生代地层发育有中侏罗统侯家屯组,下白垩统果松组、鹰嘴砬子组、林子头组、下桦皮甸子组和亨通山组。主要岩石类型为碎屑岩、火山碎屑沉积岩、火山碎屑岩和熔岩,沉积相为扇三角洲-湖泊相。根据岩性变化和岩相组合,将下白垩统划分为13个三级层序和8种充填类型。根据盆地构造和层序特征,划分为5个构造发育阶段,分别是中侏罗世初始凹陷阶段、晚侏罗世抬升剥蚀阶段和早白垩世的3个火山喷发-沉降阶段。柳河盆地是一个受走滑张扭-走滑压扭机制控制的走滑伸展盆地。     

2017年九寨沟7.0级地震序列震源机制解和构造应力场特征

九寨沟余震序列的震源机制和构造应力场有助于认识本次地震的发震构造和孕震机理。本文基于四川区域地震台网的波形资料, 采用波形拟合(CAP)方法和P波初动+振幅比(HASH)方法反演得到2017年8月8日九寨沟7.0级地震序列中59次ML≥3.0地震的震源机制解, 并基于该结果采用阻尼线性逆推法(DRSSI), 计算研究区域的平均构造应力场, 给出该区域的应力场特征。结果显示, 利用CAP方法反演得到的本次主震的最佳双力偶机制解节面I: 走向248°/倾角86°/滑动角–169°, 节面II: 走向157°/倾角79°/滑动角–4°, 矩震级为Mw6.31, 矩心深度5 km, 属走滑型地震事件; 大部分余震的震源机制解错动类型与主震一致, 矩心深度集中在3~10 km; 应力场反演结果显示, 该区域周边的应力性质为走滑型, 最大主应力方向呈NWW–SEE向, 与该区域的应力场方向一致, 表明本次地震主要受区域应力的控制。结合该区域的地震地质构造等已有研究成果, 分析认为此次地震的发震断层为走向NW–SE、倾向SW的左旋走滑断裂——树正断裂, 巴颜喀拉块体向E-SE向的水平运动受到华南块体的强烈阻挡导致此次地震的发生, 汶川地震的发生对本次地震具有一定的促进作用。     

断裂应力特征及其转折控油气规律研究——以南堡凹陷为例

为了分析断裂对油气宏观分布规律的控制作用,寻找有勘探潜力的油气富集带,文中以地质力学理论为指导,对南堡凹陷断裂组合应力特征、断裂转折及成因进行解析,并结合砂体分布和古今构造应力场分布特征,对南堡凹陷东营组油气分布规律和有利勘探区带做了研究。结果表明:断裂转折部位对油气分布有着控制作用,东营组已探明的油气主要在帚状断裂系、入字形断裂系、交织式断裂系转折轴部高曲率附近呈环带状分布;断裂转折凹面一侧控油性明显,从宏观上来看,油气具有沿沉积相带由细到粗的构造脊高点以及弧形断裂转折凹面一侧的选择性运移的特征,断裂转折轴部高曲率高孔、高渗域与高孔、高渗砂体沉积相带的有利对置决定了油气的主流向;综合研究指出,南堡凹陷北堡构造带是今后优势勘探的首要区带,其次是南堡构造带和南堡4号蛤坨构造带南部。     

川滇黔邻区龙马溪组页岩气富集主控因素与勘探方向

中国的页岩气资源评价必须立足于中国主要陆块的地质条件与构造演化特点之上,对于不同层系、不同地区的页岩气选区评价,也必须抓住关键因素。川滇黔邻区的五峰组-龙马溪组富有机质页岩发育,但保存条件较渝东南地区更为复杂。印支期以来,该区经历了多期次构造应力场转换,断裂、褶皱发育,因此,建立针对性的页岩气选区评价参数体系是该区页岩气勘探走出困局的当务之急。本文在分析该区已有页岩气钻井成效的基础上,立足于扬子海相层系页岩气勘探应是基于保存条件的"连续型甜点区"的选区评价基本思路,结合前人研究成果,系统梳理出一套评价指标体系。该体系涵盖5大因素(区域盖层、直接盖层、底板条件、页岩层自身条件、构造改造强度)、4个等级、17个选区评价参数。另外,根据已有相关钻井数据,总结提出了5个页岩气层评价表征参数(含气量、孔隙度、电阻率、氮气组分含量和压力系数)。根据该指标体系,对川滇黔邻区的主要构造单元进行了梳理分析,优选出5个有利区,提出了各有利区的首选可能突破点。本研究对复杂构造区页岩气有利区带优选具有一定的指导意义。