中国东北地区岩石圈结构的地震学特征与对矿产资源的动力控制作用

利用东北地区1°×1°深至400km的三维Vp(km/s)值数据,选择互相垂直的2条有代表性的剖面,初步建立研究区构造圈、均匀层基本结构模型;利用8套沿不同经纬线的剖面Vp值分布,勾绘出研究区深至过渡层的结构模型谱;进一步综合得到研究区三维岩石圈结构模型。东北地区的B″层可能由3部分组成,即下部的低速带,中上部的中速、低速相间互层带和上部的增速带,B″层底界面是区分B″与B'″层的稳定的标志,上部的增速带速度与B'下部速度值接近,按照传统认识,那里是岩石圈底界面的位置,东北地区B″层顶界面形态可能存在不连续或剧烈变化的部位。B″层上中部的宽广的分布边界形态及其变化,可能反映软流圈对周围地球物质的同化熔蚀作用;软流圈物质上涌为固体矿产提供物源,也对油气矿产形成起加速作用。岩石圈结构是壳幔物质相互作用的动态平衡结果,它包含软流圈层对上覆地球物质的影响,并对油气、固体矿产存在一种动力控制作用。     

西藏日土县松西地区过铝质花岗岩的地球化学特征及构造背景

西藏羌塘北部松西地区分布有白云母二长花岗岩,岩石以高Al、K和低Fe、Mg组分为特征,ANKC值平均1．16,大于1．1,属典型的过铝质花岗岩类。CaO／Na2O在0．257-0．516之间,平均0．386,地球化学特征显示其是泥质岩局部熔融所形成的。40^Ar-39^Ar年龄为101．42Ma＋0．18Ma,形成时代为早白垩世晚期。它的出现标志着班公湖-怒江结合带闭合后继续向北发生陆内俯冲,是后碰撞构造环境形成的花岗岩。     

中天山白石泉镁铁-超镁铁质岩体岩石学与矿物学研究

白石泉地区镁铁一超镁铁质岩体处于塔里木板块前缘活动带与中天山地块接合部位，是中天山地块华力西中期岩浆活动的产物。主要岩石类型有辉石橄榄岩（斜方辉石橄榄岩、斜长二辉橄榄岩）、橄榄辉石岩、橄长岩、辉长岩及角闪辉长岩等，主要造岩矿物为橄榄石、斜方辉石、单斜辉石、角闪石、斜长石及黑云母。橄榄石均为贵橄榄石，其Fo值（78-85）位于含铜镍硫化物矿橄榄石的Fo值范围之内；辉石主要有顽火辉石、古铜辉石、紫苏辉石、透辉石等；斜长石的环带构造较为发育；角闪石的FeO含量随着岩浆的演化逐渐增加。它们与造山带环境中的东疆型镁铁一超镁铁杂岩中的造岩矿物具有相同的特征。这些特征表明了白石泉地区的镁铁一超镁铁质岩体的原始岩浆为高镁的拉斑玄武质岩浆。     

东营凹陷古近系砂岩成岩作用与孔隙演化

东营凹陷是重要的油气富集区，在古近系地层发育湖相水下扇沉积、滨浅湖沉积和三角洲沉积等砂岩。砂岩的成岩作用及孔隙演化对储层的储集性能有重要影响。在对大量薄片和岩心进行分析的基础上，运用扫描电镜和X衍射粘土分析等手段，对东营凹陷砂岩储层的成岩作用和孔隙演化进行了研究。研究结果表明，该区压实作用、胶结作用使砂岩孔隙度降低，不稳定矿物的溶蚀作用和碳酸盐胶结物的溶解作用导致孔隙度增大。根据有机质的演化及粘土矿物的变化序列，在不同的构造单元，砂岩成岩作用和孔隙演化随埋深具有明显的规律性，可划分出原生孔隙带、原生次生孔隙带和次生孔隙带3个孔隙演化带，存在着较有利的次生孔隙发育带。     

青藏高原拉萨地块碰撞-后碰撞岩浆作用的三种类型及其对大陆俯冲和成矿作用的启示：Sr-Nd同位素证据

青藏高原拉萨地块是揭示印度与亚洲大陆碰撞的最重要的地区之一,其中广泛发育的碰撞-后碰撞岩浆作用记录了这一地区从特提斯洋俯冲消减到印度大陆陆内俯冲的全过程.本文基于对最新的Sr-Nd同位素资料的分析,从高原岩石圈的三种主要地球化学端元入手,分析了拉萨地块碰撞-后碰撞岩浆作用的类型及其在大陆俯冲与成矿作用方面的意义.青藏高原岩石圈可以分为三种主要的地球化学端元,一是青藏高原北部地球化学省（包括羌塘、可可西里和西昆仑）代表的青藏原始岩石圈地幔地球化学端元,42Ma以来在高原北部广泛分布的钾质岩浆岩的Nd-Sr同位素成分比较均一和稳定,同位素比值的范围较窄,^87Sr/^86Sr=0.707101～0.710536,εNd=-2～-9,tDM=0.7～1.3Ga;二是雅鲁藏布江蛇绿岩代表的新特提斯洋地幔端元,^87Sr/^86Sr=0.703000～0.706205,εNd=＋7.8～＋10,呈印度洋型MORB特征,属于印度洋型地幔域;三是喜马拉雅带地壳基底和花岗岩类显示的喜马拉雅地壳地球化学端元,εNd=-12～-25,^87Sr/^86Sr=0.733110～0.760000,具相对古老的Nd模式年龄,tDM=1.9～2.9Ga.拉萨地块碰撞-后碰撞岩浆作用可以划分出三种地球化学类型,即拉萨地块原地型、亲特提斯洋型和亲喜马拉雅型.这三种岩浆作用类型受控于上述三种地球化学端元在其源区的比例及相互作用.其中,拉萨地块原地型与青藏高原北部地球化学省特征一致,亲特提斯洋型代表了与新特提斯洋俯冲消减及其后的再循环有关的岩浆作用,亲喜马拉雅型岩浆岩的Sr-Nd同位素特征则可能指示了喜马拉雅大陆地壳端元的参与.超钾质火山岩是揭示印度大陆岩石圈向北俯冲的重要证据,印度大陆岩石圈俯冲作用可能同时控制了超钾质岩石和盐类矿床的产出,古老地壳物质作为源区参与了超钾质岩石和盐类矿床的成岩与成矿作用.拉萨地块中部地区的含矿斑岩属于亲特提斯洋型岩浆作用,因此具亲特提斯洋型特征的火山岩、浅成斑岩和深成侵入岩,是进一步寻找铜、钼、金矿床的重要目标.     

含油气盆地成岩作用的科学问题及研究前沿

1990年代以来成岩作用研究在国际沉积学中的地位已经发生重要转变,成岩作用研究群体或“共同体”已经初步形成。从岩石类型、地理-气候环境类型、成岩演化阶段、盆地类型等不同方面,本概括和论述了成岩作用的知识体系,在此基础上提出了当今含油气盆地成岩作用的核心科学问题,即“盆地动力学过程控制的流体-岩石相互作用系统及其时空演变机制”。围绕该科学问题,并结合本专辑讨论的热点,进一步分析了成岩作用的盆地动力学背景、流体-岩石作用机制和分布、成岩圈闭和成藏条件、油气勘探开发应用等研究前沿及其存在问题,特别针对性地指出了我国含油气盆地成岩作用研究应该加大投入的领域．     

川东三叠系飞仙关组白云岩锶含量、锶同位素组成与白云石化流体

川东飞仙关组白云岩包括微晶白云岩、具原始结构的粒屑白云岩和结晶白云岩等3种主要的结构类型,其中结晶白云岩是重要的天然气储集岩。根据白云岩的锶含量和锶同位素组成,结合相关岩石学和地球化学资料,本文研究了白云石化过程中锶的迁移和相应的同位素变化。三种类型白云岩具有类似的锶含量,但其^87Sr/^86Sr比值均不同程度地高于同期海水值,锶在白云石和方解石（或文石）中分配系数的差别是影响白云石化过程中白云石锶含量最为重要的因素。不同流体中锶的混合方程计算表明：如果白云石化流体是大气淡水和海水的混合流体,则结晶白云岩的白云石化流体相当于94％的大气淡水和6％的海水混合,具原始结构的粒屑白云岩的白云石化流体相当于81％的大气淡水和19％的海水混合,微晶白云岩的白云石化流体相当于92％的大气淡水和8％的海水混合。但极低的锰含量、相对较高的锶含量和包裹体均一化温度等资料均不支持有94％的大气淡水参与了结晶白云岩的白云石化作用,其白云石化流体应是埋藏成岩过程中囚禁的近同期、但是非同期的海源流体,其来源可能与埋藏成岩过程中该时间段蒸发盐的溶解有关。锰含量、锶含量、^87Sr/^86Sr比值都表明具原始结构的粒屑白云岩和微晶白云岩的白云石化过程都存在大气淡水的介入,微晶白云岩的白云石化可能与潮坪环境的蒸发泵机理有关;具原始结构的粒屑白云岩的白云石化可能与混合水白云石化作用有关,这类白云岩分布于向上浅滩化旋回滩体的顶部,这是埋藏前或浅埋藏阶段大气淡水与海水混合白云石化作用最容易发生地带。     

大洋岩石圈拆沉与大陆下地壳拆沉：不同的机制及意义——兼评“下地壳＋岩石圈地幔拆沉模式”

拆沉作用（delamination）是地球科学中一个重要的科学问题。本文认为,大洋岩石圈拆沉和大陆下地壳拆沉是不一样的：（1）拆沉的物质不同。大洋岩石圈拆沉的物质包括大洋地壳、岩石圈地幔甚至一部分软流圈地幔,它们共同进入地幔深部;而大陆下地壳拆沉仅仅限制在下地壳,不包括岩石圈地幔。（2）拆沉的动力不同。大洋岩石圈拆沉是由板块俯冲引起的,是地幔对流的产物,因此是一种快速的主动的拆沉;而下地壳拆沉是由于下地壳加厚使下地壳密度增加引起的,还要求其下刚性的岩石圈地幔转变成塑性的软流圈地幔才有可能发生。因此下地壳拆沉要克服许多阻力才能实现,使拆沉成为一个漫长的过程,是慢速的和被动的拆沉。（3）拆沉的过程不同,大洋岩石圈拆沉是由板块俯冲触发的,俯冲导致碰撞,大洋岩石圈从根部断裂,拆沉进入地幔。大陆下地壳拆沉由地壳加厚开始,使下地壳转变为榴辉岩相;随后,岩石圈地幔减薄,直至全部转化为软流圈地幔;下地壳发生部分熔融,形成大规模的（埃达克质）岩浆,使下地壳榴辉岩的密度大于下伏的地幔,从而引发拆沉。大陆下地壳拆沉不大可能是整体进行的,可能是一块一块地被蚕食,被拆沉的。（4）拆沉后的效液压不同,大洋岩石圈地幔拆沉,使热的软流罪状地幔上涌,从而引发了一系列地质效应;如岩浆活动,地壳抬升,构造松弛以及随后的造山带垮塌等。而下地壳拆沉只引起地壳减薄,高原和山脉垮塌,并不伴有大规模的岩浆活动和地壳抬升等过程。（5）拆沉与岩浆活动的关系不同,主动拆沉导致大规模岩浆活动,而被拆沉是在大规模岩浆活动的基础上开始的。此外,文中还对“下地壳＋岩石圈地幔拆沉”模式提出了质疑,认为该模式有许多难以理解的问题和太多推测的成分,而且与现在保存的地质事实不符。     

鄂尔多斯盆地东部热力作用的期次和特点

盆地深部由于地球内蕴藏的巨大热源和岩石圈放射性元素蜕变热构成的热能,可通过多种热传导方式释放,如岩浆类热流物质向地壳浅部或近地表上部传递热力形成地热异常和热力作用。鄂尔多斯盆地东部晋西挠褶带热力作用发育具有与华北板块早白垩世发生的重要构造转换和岩石圈减薄事件等背景相关,深部岩浆侵入和热力作用事件的发生可使该区地下深处形成许多隐伏的中深成侵入岩或浅成-喷发相岩体及其伴随的热力构造。早白垩世这次强烈的构造热力变动伴有盆地东翼大面积的抬升隆起、吕梁断隆带的翘倾、离石断裂带和晋西挠褶带及西倾大斜坡的形成。以紫金山碱性杂岩体为代表的岩浆热力作用表现为一个多期形成的岩筒、岩床状碱性侵入体,地球化学特点是富碱、Fe,贫Mg;稀土元素含量高,无Eu异常;表现出岩浆侵入有明显的两组方向和多期多阶段侵入或喷发,可侵入到二叠纪—三叠纪地层中。盆地东部火成岩同位素测年数据统计岩浆-热力作用高峰期在110～150Ma。挑选紫金山碱性杂岩体3件单颗粒锆石样数百粒,进行U-Pb同位素SHRIMP测年,其中17组锆石样年龄在125～132Ma,相当于早白垩世。与华北地区早白垩世较普遍的构造热事件具有一致性。此外,还发现有早期(石炭纪—二叠纪)岩浆热力作用事件。构造演化分析显示多期多阶段热力作用特点。鄂尔多斯盆地东部热力作用对盆地油气煤铀多种能源成矿成藏富集研究与勘探评价具有重要意义。     

塔中地区石炭系东河砂岩储层物性影响因素研究

石炭系东河砂岩储层是塔中地区重要的油气产层,通过对岩石铸体薄片、阴极发光薄片、岩心和钻井等资料的综合分析研究认为,岩石颗粒粒度、砂岩厚度以及成岩作用等是影响本区东河砂岩储层物性的主要因素,其中控制储层物性的主要成岩作用有压实作用、胶结作用和溶蚀作用.