中国沙漠物源研究:回顾与展望

沙漠物源研究不仅在风沙地貌学上有重大的理论和实践意义,而且对联结大气粉尘排放、黄土堆积、气候系统和海洋生物地球化学循环也有重要价值。在简要回顾中国沙漠研究的基础上,梳理了中国沙漠物源研究的理论、方法和主要成果,结合国际上沉积物物源分析的趋向,指出目前世界沙漠物源的研究都是基于沉积物组份属性统计的反演模型,这种研究范式在数据获取、处理与解释方面存在缺陷,如沉积物的取样设计与测试分析、未消除"粒级依赖"对沉积物组份影响、数据未进行对数变换、忽视Dickinson图解应用的前提条件等。提出今后中国沙漠物源研究的方向:①采用正确统一的取样设计和分析方法对各沙漠的沉积物组份属性进行系统研究,建立中国沙漠沉积物组份的属性数据库;②选择若干典型沙漠,利用其周边山地详尽的地质构造、母岩和气候数据,定量构建沉积物生成的正演模型,模拟源区生成沉积物的数量、成分和结构,并用建成的沉积物组份属性数据验证和校正;③定量评估河流冲积物、冲积-湖积物、洪积-冲积物和基岩风化的残积、坡积物对中国各沙漠物源的贡献率与迁移路径,研究中国各沙漠中细颗粒物质的形成机制,对比中国沙漠与低纬度沙漠物源的形成机制;④定量研究历史和地质时间尺度沙漠-黄土-深海沉积物物源的内在联系及其驱动因素,建立陆地-大气-海洋物质循环的机理模型。     

准噶尔盆地车排子凸起春光区块沙湾组沉积特征新认识

准噶尔盆地车排子凸起沙湾组沉积环境存在较大争议,主流观点认为辫状河三角洲或者滩坝砂沉积。通过对研究区内钻井、古生物、地球物理资料分析认为,车排子凸起沙湾组并非水下环境,而是处于陆上暴露环境,发育冲积扇和河流沉积体系,其中研究区北部发育冲积扇体系,而中南部则发育河流体系,且不同沉积时期沉积体系类型发生变化:沙一段发育冲积扇-辫状河沉积,沙二段发育冲积扇-曲流河沉积,沙三段则缺少典型的河流沉积,以冲积扇体系及洪泛平原沉积为主。总体而言,春光区块沙湾组沉积期具有多物源、多沉积体系发育的特征,垂向上构成了两类冲积扇-河流体系沉积模式。     

渤中西环古近系东营组物源转换与沉积充填响应

通过砂岩中碎屑锆石U-Pb年龄分析、火山碎屑组分含量变化、地震多属性分析、层序地层格架与沉积充填特征综合分析,认为东二段沉积时期渤中西环的物源供给方式、层序地层格架及沉积充填特征发生明显的变化.东二下段沉积期前,湖盆处于强烈裂陷期,中-深湖相泥岩发育,物源主要为盆地内部的中生代火成岩基底,沉积层序明显受盆内低凸起控制,在盆内低凸起四周发育一系列近源的扇三角洲朵体;东二下段沉积期后,湖盆处于断-坳过渡期,盆内低凸起四周的断裂活动减弱,沉积层序逐渐向盆内低凸起超覆,盆外太古代-元古代变质岩物源供给不断加强,近源的扇三角洲砂体逐渐向远源的辫状河三角洲砂体转化,同时发育宽广的滨浅湖环境.渤中西环古近纪沉积充填过程中,地层样式、沉积模式与物源供给方式的一致性变化,体现了裂陷湖盆充填演化的内在规律,为我国东部裂陷盆地演化及裂陷旋回划分提供了新的线索.     

长白山区二道白河流域早更新世玄武质熔岩的成因

采用岩石化学和同位素分析方法,研究了二道白河流域早更新世玄武质熔岩的成因。玄武质熔岩由钠质拉斑玄武岩和钾质粗面玄武岩、玄武质粗面安山岩组成。它们的REE分配形式比较相近,表明它们来自共同的源区。Sr、Nd、Pb同位素示踪表明,二道白河流域早更新世玄武质熔岩岩浆源区接近于似原始地幔。它们的Mg#=100Mg O/(Mg O+Fe O)低于中国东部新生代玄武岩原始岩浆的Mg#(60~68),Ni(27.76×10-6~200.6×10-6)低于原始地幔,Rb/Sr(0.05~0.09)、Ba/Rb(15.64~264)高于原始地幔,说明这些岩石不是源自原始地幔。玄武质熔岩的DI变化于42~67,具有高Ca、高Sr、Eu正异常,微量元素图解显示玄武岩保留部分熔融趋势,粗面玄武岩、玄武质粗安岩具有结晶分异趋势,岩浆上升过程中发生了不同程度的地壳混染作用。玄武质熔岩的Nb/Ta之比为14.8~15.8,与勘察加半岛深俯冲带火山类似。Nb/Ta-(Na2O-K2O)关系图解显示研究区玄武质岩浆的形成与俯冲板片的部分熔融有关。     

鲁西隆起北侧博兴洼陷新生界碎屑重矿物的物源示踪分析

利用碎屑重矿物对鲁西隆起北侧博兴洼陷的新生界沉积岩开展了碎屑物源示踪分析。通过研究区重矿物聚类分析、源区岩石类型分析并结合薄片和探针分析结果,发现研究区源岩类型多样,既有以绿帘石为代表的亲鲁西变质岩,也有以富含石榴石为代表的亲苏鲁变质岩,同时也有火山岩和沉积岩;从古近纪沙河街组三段沉积期开始源岩中亲苏鲁变质岩不断减少,亲鲁西变质岩和基性火成岩不断增加,至新近纪明化镇组沉积期洼陷内几乎无富含石榴石类型源岩,表明博兴洼陷自古近纪以来一直存在来自鲁西、胶东(超高压带)的物源记录,从古近纪沙河街组三段沉积期开始,胶东的物源供给逐渐减少,而到明化镇组沉积时由于鲁西的快速隆升,胶东与博兴洼陷的物源联系被切断。     

歧口凹陷歧南低斜坡沙三段物源体系及聚砂规律

物源问题一度成为制约歧口凹陷歧南低斜坡沙三段油气勘探的焦点。在综合分析沉积期古地貌及沟谷展布特征、地震属性特征、碎屑颗粒组分、重矿物组合特征、砂体展布特征等资料基础上,探讨歧南低斜坡沙三段沉积时期物源体系特征及分布。结果表明:歧南低斜坡沙三段存在3大物源体系,其中,西部歧南水道物源体系延伸距离远,波及范围大,控制了歧南低斜坡沙三段沉积时期砂体的形成与分布。进一步研究表明,古物源与沉积体系具良好的空间配置关系。受歧南水道主物源体系控制,低斜坡发育辫状河三角洲前缘沉积,砂体分布具"埕宁隆起物源供砂,歧南水道沟槽输砂,物源体系-坡折带联合控砂"的内在机制。物源方向的确定对研究沉积体系展布、砂体分布及有利勘探区预测具重要意义。     

云南九顶山正长斑岩年代学、岩石地球化学及Sr-Nd-Hf同位素特征

九顶山复式岩体沿北西向金沙江–红河断裂与南北向程海断裂交汇处发育,处于南北地洼区与滇西地洼区接触带,是滇西地洼期斑岩成矿带中段的代表性富碱斑岩体之一。该岩体由呈岩株、岩脉、岩墙或岩床等产出的斑状花岗岩、正长斑岩、(二长)花岗斑岩、碱长花岗斑岩和煌斑岩等组成。本文着重对正长斑岩的形成年代、岩石地球化学和成因特征开展研究,结果表明:正长斑岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为34.6±0.7 Ma,即岩浆侵位于始新世(E2),属滇西地洼激烈期及新生代富碱岩浆活动高峰期(45~30 Ma)的产物;岩石具高硅(Si O256%)、高钾(K2O=3.38%~8.92%,K2O/Na2O1)、富碱(ALK=8.15%~11.15%)和低Mg O(3%)的特征,属钾玄岩系列–高钾钙碱性系列过铝质(A/CNK=0.71~1.22)花岗岩;在微量元素组成上,岩石高Sr(400×10-6)、低Y(18×10-6)和Yb(1.9×10-6),与陆内造山环境形成的"C型"钾质埃达克岩地球化学特征类似;全岩的Sr-Nd-Hf同位素组成特征显示岩浆源区是壳幔物质混合的"EMII型"富集地幔源。正长斑岩的形成应与印度–欧亚板块碰撞俯冲背景下,金沙江–红河断裂大规模左行走滑引起的热扰动和局部引张作用有关,在这种区域热–动力学条件下,地幔部分熔融与地壳物质发生混合作用,形成活化型壳幔混合源高钾富碱岩浆。     

新疆塔县乔普卡铁矿和山东莱州土山铁矿特征对比

虽然乔普卡铁矿和土山铁矿在地理位置上相隔甚远,但是二者在赋矿层位、磁异常特征、矿体及围岩特征、矿石结构构造、矿物成分和矿石类型以及矿床成因等诸多方面存在着较大的相似性,进一步研究对比二者的共同和异同点,对于寻找此类矿床有一定的指导作用。本文主要在乔普卡铁矿和土山铁矿详查工作和参考前人工作研究的基础上,对比分析了两个铁矿的异同点,从而总结出相邻区域里寻找此类矿床的几个注意点。     

坝上草原相关花粉源范围与相对花粉产量估算

基于坝上草原地区30个采样点表土花粉分析和植被调查的研究结果显示,花粉组合以蒿属、藜科、禾本科、菊科和莎草科等草本植物为主,基本能够反映草原植被特征,但花粉百分比与其在植被中盖度差异明显.运用Extended R-Value(ERV)模型估算的坝上草原区相关花粉源范围大致为2100m,当风速大于3.5m/s时,基本稳定,受风速影响不大.估算的相对花粉产量结果显示,蒿属和藜科的相对花粉产量最高,为禾本科的20倍左右;其次为莎草科和菊科,为禾本科的7～9倍;百合科略高于禾本科;旋花科、豆科、唇形科及委陵菜属的相对花粉产量则明显低于禾本科.利用相对花粉产量对花粉与植被关系的校正结果表明:蒿属、藜科的校正效果明显,其相对花粉产量可以作为定量重建古植被的参考;莎草科、菊科、百合科和唇形科由于受植被和花粉数据梯度限制,其相对花粉产量能否用于植被与花粉关系的校正有待通过更多植被群落调查进一步证实;其他花粉类型由于在花粉组合中含量多低于5％,所以在校正花粉与植被关系时的作用不明显.     

大庆油田某区块扩边区油水层解释方法研究

大庆油田某区块扩边区从物性、含油性及成藏规律等方面都与主体区块不同,导致油水层的测井响应特征也不相同,沿用全区的油水层解释标准对扩边区新井进行解释,符合率较差。因此,有必要开展该区块扩边区油水层解释方法研究,建立适合扩边区的油水层解释模型,提高扩边区油层组的油水层解释精度。利用密闭取心井研究结果,并结合钻井取心、录井、试油等资料,建立孔、渗、饱参数模型及油水层解释模型,提高油水层解释的符合率。通过对比分析,发现RILD-SP扶余油层组油水层解释图版的符合率最高,图版符合率为90.3%,能够作为最终的油水层解释图版。