冀中坳陷北部古近纪构造差异变形及控制因素

基于三维及部分二维地震地质构造解释,详细阐述了冀中坳陷北部各凹陷沉积序列结构、水平伸展量、基底沉降及主边界断层活动性。研究表明,冀中坳陷北部大厂?廊固断陷(带)与武清?霸县断陷(带)为两个斜列的古近纪凹陷带,二者在古近纪存在明显的差异构造变形。前者沉积地层为E_1-2k、较厚的E_2s^4与E_2s^3及少量E_2s^2,其中E_2s^4及E_2s^3顶部存在大角度不整合面;水平伸展主要集中于E_2s^4及E_2s^3沉积期且在二者沉积末期均存在明显的基底面抬升现象。后者沉积地层相对完整,但以E_3s^1及E_3d为主;水平伸展也主要集中于E_3s^1及E_3d沉积期。本文探讨了冀中坳陷北部古近纪伸展构造变形主控制因素,结果显示E_2s^4及E_2s^3沉积末期强烈火山活动所伴随岩浆上涌底辟作用为主导因素。岩浆上涌源于软流圈局部热隆升,岩浆底辟作用引起大厂?廊固断陷(带)主控边界断层即大厂断层与大兴断层在E_2s^4及E_2s^3沉积末期弯曲变形,上部沉积地层随之隆升遭受剥蚀。E_3s^1及E_3d沉积期,断层弯曲右翼的牛东断层、大北伊断层及河西务断层取代大厂断层及大兴断层继续活动,控制了武清?霸县断陷(带)。     

华北板块北缘中段姚五沟岩体锆石U-Pb定年、地球化学特征及其与区域构造演化的关系

内蒙古太仆寺旗地区的姚五沟岩体位于华北板块北缘中段,主要岩石类型为花岗斑岩。岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为141.6 Ma±1.3 Ma(MSWD=0.78),形成于晚侏罗世。岩石化学特征显示岩体具高硅富碱的特征,A/CNK=0.93～1.07,为准铝质-弱过铝质,属高钾钙碱性系列。稀土配分模式呈右倾"V"字型,Eu负异常较显著(δEu=0.30～0.43),轻重稀土分异明显(w(La)N/w(Yb)N=34.04～48.59)。微量元素表现出富集Rb、Th、K等大离子亲石元素,亏损Ba、Sr和Nb、Ta、Ti、P等高场强元素,具有较高的10000×w(Ga)/w(Al)值(2.85～2.92)和w(Zr+Nb+Ce+Y)值(537.80×10~(-6)～584.10×10~(-6));表明其属A型花岗岩,由下地壳部分熔融而来,并伴随少量幔源组分参与,形成于非造山伸展环境。与研究区内的后淖S型花岗岩(255.8 Ma±1.6Ma,晚二叠世)和白旗A型花岗岩(134.6Ma±1.1Ma,晚侏罗世)的地球化学特征对比,发现由晚二叠世到晚侏罗世,岩浆源区由上地壳的泥质岩部分熔融转换为下地壳部分熔融,并伴随少量幔源组分参与,其大地构造背景由陆-陆碰撞环境转换为非造山伸展环境。     

桂北地苏铜镍矿镁铁质—超镁铁质岩体侵位时代、地球化学特征及其成矿成岩分析

桂北宝坛地区作为为数不多的新元古代岩浆Ni-Cu硫化物矿田,对区内成矿岩体开展岩浆演化过程和构造背景方面研究具有重要意义。本文以地苏赋矿镁铁质—超镁铁质岩体为研究对象,进行岩相学特征、锆石U-Pb年龄、地球化学等方面的综合分析。分析结果显示,岩体自西向东发育三个脉动韵律:辉石岩、辉橄岩-橄辉岩-辉石岩-辉长岩、闪长岩,铜镍硫化物矿化形成于前两个韵律底部;闪长岩锆石U-Pb年龄857±8Ma限定其成矿时代为新元古代早期;岩体Mg~#值为71.91～80.07,m/f比值为2.56～4.02,MgO与Al_2O_3、CaO负相关。稀土元素配分曲线显示轻稀土富集、重稀土平坦的配分模式。大离子亲石元素Rb、Th、U相对富集,高场强元素Nb、Ta、Ti明显亏损,与陆缘弧亚碱性玄武岩相似;δ³⁴S值在2.3‰～3.8‰之间,与MORB地幔结果不同(-1.57‰～+0.60‰)。岩石组合和地球化学特征表明岩浆源区为受过地壳混染和流体交代改造的部分熔融岩石圈地幔,具有岛弧岩浆的地球化学特征,表明桂北宝坛铜镍硫化物矿床形成于俯冲环境。岩浆侵位过程中地壳物质混染、岩浆结晶分异作用是促使桂北宝坛地区镁铁质—超镁铁质岩浆发生硫饱和及硫化物熔离的主要因素。     

华北克拉通北缘与陆缘弧相关的早二叠世流纹岩 ——锆石U-Pb定年及地球化学证据

华北克拉通北缘内蒙古赤峰北部朝阳沟村地区的原认为是志留纪的八当山流纹岩,现测得其中的锆石SHRIMP U-Pb年龄为277.3±3.3 Ma,应当属于早二叠世。岩石化学分析表明,流纹岩SiO_2含量为75.24%～76.07%,K_2O和Na_2O含量分别为3.40%～5.31%和3.66%～4.88%,属于高钾钙碱性火山岩。岩石具高Al_2O_3(12.92%～13.28%)、低CaO(0.13%～0.47%),铝饱和指数(A/CNK)为0.99～1.06,显示准铝质到弱过铝质特征。Hf同位素分析结果表明,锆石ε_(Hf)(t)均为负值,为-10.7～-16.1,两阶段模式年龄(T_(DM2))为1736～2016 Ma,表明该火山岩起源于华北克拉通古老地壳物质的部分熔融。结合区域地质资料分析,朝阳沟村地区八当山火山岩主体岩性为中酸性火山岩,其形成于早二叠世古亚洲洋向南俯冲于华北克拉通北缘(包含华北克拉通北部和白乃庙岛弧带)之下的安第斯型活动大陆边缘构造环境。     

南海北部区域黏土循环动力特性试验研究

采用南海北部区域油田场址钻孔原状土样,开展黏土循环动力特性试验研究。结合共振柱与应变控制的循环单剪试验,获取动剪切模量和阻尼比随循环剪应变的变化规律,将最大动剪切模量与原位静力触探的计算结果进行对比。开展应力控制的循环单剪试验,采用对称加载方式获取土样动强度阈值,基于该阈值,通过单、双向加载方式获取土样动强度包络线,并将试验结果与Drammen黏土及世界范围内其余区域黏土进行对比。该研究初步获取了南海北部区域性黏土的循环特性及动力学参数,为南海北部区域油气田结构设计和地质风险评估提供基础资料,掌握了循环动力特性试验方法,为岩土工程动力学试验研究及数据分析提供技术参考。     

华北克拉通北缘少郎河地区约2.5 Ga的二长花岗岩及地质意义

本文首次在华北克拉通北缘少郎河地区发现新太古代末期(约2.5 Ga)二长花岗岩,并对其进行了锆石U Pb定年、主微量和锆石Hf同位素原位微区分析。研究表明,这套二长花岗岩形成年龄为(2 527±25) Ma,属于新太古代末期。岩石整体为块状构造,局部呈似片麻状构造,中粗粒结构,并可见暗色包体。主量元素显示其富Na和K,低P,A/CNK=0.80～0.96,属于高钾钙碱性系列。微量元素方面,富集轻稀土元素并基本无Eu异常,富集Rb、Sr、Ba等大离子亲石元素,亏损Nb、Ti、Ta、P等高场强元素。锆石Hf同位素分析结果显示二长花岗岩εHf(t)值在-4.0～4.8,均值为-0.6,对应的两阶段模式年龄(TDM2)在2 712～3 221 Ma,暗示二长花岗岩可能为中新太古代新生下地壳熔融后结晶分异的产物。结合近年来少郎河地区新发现太古宙绿岩带和TTG岩石,提出在该地区存在前寒武基底,存在形式可能为一古老的微陆块。二长花岗岩的形成是新太古代末期(约2.5 Ga)华北陆块克拉通化的重要标志。虽然二长花岗岩地化特征具有俯冲背景的特点,我们依然认为在新太古末期华北微陆块之间仅有有限的和小规模的弧陆或陆陆的俯冲和碰撞,与板块构造的体制有较大的差别。     

鄂尔多斯盆地北部中生代中晚期地层碎屑锆石U-Pb定年与物源示踪

本文采用LA-ICP-MS碎屑锆石原位微区测年方法,对鄂尔多斯盆地北部杭锦旗地区中侏罗统直罗组和下白垩统志丹群进行了砂岩碎屑锆石U-Pb年龄分布及其变化特征研究,统计和对比了前人对该区周缘岩体的同位素年代学结果,结合区域构造背景,系统地研究了盆地北部直罗组及志丹群地层物源及其演变。结果表明:(1)4个直罗组样品和2个志丹群样品锆石年龄总体呈现出270~280Ma、320~340Ma、1800~2000Ma、2300~2500Ma 4个峰值年龄段,在志丹群样品中出现有少量230~240Ma锆石年龄;(2)杭锦旗地区上述砂岩的物源主要来自阴山、大青山—乌拉山的片麻岩、麻粒岩、孔兹岩以及形成于海西期的中酸性侵入岩,同时也有狼山地区岩体、集宁地区孔兹岩的一部分贡献;(3)1800~2000Ma、2300~2500Ma峰值年龄均为华北克拉通基底构造热事件的反映,270~280Ma、320~340Ma两个峰值年龄可能记录了早石炭世—中二叠世古亚洲洋向华北板块北缘的两次快速俯冲事件;(4)下白垩统志丹群样品中出现的230~240Ma的锆石,指示晚侏罗世的燕山运动在盆地北缘引起的强烈逆冲推覆造山作用使得印支期侵入岩被抬升至地表并遭受剥蚀,从而为研究区地层进一步增加了来自蚀源区印支期侵入岩的物源;(5)与中侏罗统直罗组样品相比,下白垩统志丹群样品在2300~2500Ma峰值测点所占比例明显增加,这可能是由于早白垩世时期盆地北部沉积边界较中侏罗世相对扩展,使来自阴山的物源比例增加。     

扬子板块北缘早-中志留世硅质岩成因及古沉积环境的地球化学研究

本文对四川省若尔盖县北部-甘肃省迭部县中-下志留统[兰多维列统(Llandovery)-温洛克统(Wenlock)]富有机碳硅质岩进行了无机化学研究,目的是探讨其成因及形成环境,并建立研究区硅质岩形成及相关元素富集模式。主要对1个钻孔、2个剖面共28件硅质岩的岩相学、扫描电镜、主量、微量、稀土元素、有机碳及Si、O稳定同位素特征进行了研究。(1)岩相学、扫描电镜分析,Fe/Ti、Al/(Al+Fe+Mn)(0.08~0.79)均值0.31、(Fe+Mn)/Ti,(La/Yb)N(0.12~1.41)均值0.54、δEu(0.81~3.36)均值1.55、∑REE(7.59~253.48)均值82.90,Si同位素(-0.2‰~2.1‰)均值0.66‰、O同位素(13.5‰~21.8‰)均值19.53‰、同位素对成岩温度的反演,显示硅质岩为热水沉积成因,并伴有生物作用(Si、O稳定同位素显示),益哇硅质岩形成时陆源物质供给适量,导致与碳酸盐相关生物繁盛,少量样品受陆源物质影响显著。(2)岩相学、扫描电镜分析,MnO_2/TiO_2、Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)、Al/(Al+Fe)(0.08~0.80)均值0.33、Th/U、V(28.6×10~(-6)~2261×10~(-6))均值454.42×10~(-6)、Ti/V,δCe(0.65~1.58)均值1.01、(La/Ce)N(0.60~1.314)均值0.97、有机碳(TOC)-微量元素二元图解,显示研究区硅质岩形成于大陆边缘的热水喷流导致海底局部水动力较强的缺氧环境[特别是δCe、(La/Ce)N、稀土配分模式],部分硅质岩由于富集热液元素导致其具有洋脊、大洋盆地硅质岩的特征。结合前人研究成果,认为研究区硅质岩形成于扬子板块北缘(古商丹洋南缘)热水喷流系统发育(导致海底水动能较强的)、缺氧状态的陆缘拉张裂陷环境,这种环境有利于U、V、Mo、Cu、Ni等变价元素的富集,扬子板块北缘早古生代(寒武纪-志留纪)黑色页岩系产自扩张的大陆边缘缺氧-还原环境。     

北部湾盆地北部坳陷古近系构造发育特征及其对沉积的控制作用

北部湾盆地北部坳陷古近系NE-NEE 向断裂控制凸凹格局, NEE 与NW 向断裂控制次级构造单元发育展布,整体 表现为一个北西断、南东超、呈NEE 向展布的新生代箕状断陷盆地,其中涠西南凹陷为复式半地堑,海中凹陷为简单半地 堑,而涠西南低凸起为单断式低凸起。研究区古近纪构造演化分为裂陷期（长流组-涠三段沉积期）和断拗转换期（涠二 段-涠一段沉积期）两个阶段,而裂陷期又分为裂陷Ⅰ幕（长流组-流二段沉积期）和裂陷Ⅱ幕（流一段-涠三段沉积期）。 响应于盆地结构特征和构造演化,研究区在裂陷Ⅰ幕,构造活动强烈,形成了统一湖盆,沿陡坡处发育较多扇三角洲、近 岸水下扇,缓坡则为辫状河三角洲,洼陷内主要为湖相及少量湖底扇;裂陷Ⅱ幕,构造活动较强,涠西南低凸起出露水面 而对涠西南凹陷与海中凹陷起一定分隔作用,在陡坡处仍发育有较多近岸水下扇、扇三角洲,缓坡处主要为大型辫状河三 角洲,而洼陷内为湖相与较多湖底扇,且沿涠西南凹陷长轴方向发育大型辫状河三角洲和曲流河三角洲;断拗转换期,构 造活动微弱,整体以滨浅湖亚相为主,陡坡和缓坡都发有大量辫状河三角洲,涠西南低凸起仍暴露水面而遭受剥蚀。     

南海北部天然气水合物成藏地质条件及成因模式探讨

中国南海北部陆坡区是天然气水合物成藏的理想场所,资源潜力巨大。文章基于天然气水合物勘探成果,结合南海北部天然气水合物成藏地质背景,从天然气水合物成藏的温压稳定条件、气源形成条件、构造输导条件和沉积储集条件4方面,系统分析了南海北部天然气水合物成藏的基本地质条件,探讨了南海北部陆坡中部神狐海域、南海北部陆坡西部海域和南海北部陆坡东北部海域天然气水合物的成藏类型与成因模式。结果认为,南海北部陆坡中部神狐海域主要发育扩散型水合物,而南海北部陆坡西部海域主要发育渗漏型水合物,南海北部陆坡东北部海域则发育兼具扩散型与渗漏型特征的复合型水合物。