青藏高原南部及邻区深部碳释放规模与成因

不同构造背景下的深部碳释放通量与机制研究对于深刻理解长时间尺度的气候变化具有重要意义,以往的相关研究多集中在洋中脊、大洋俯冲带和大陆裂谷等地质单元,缺少对大陆碰撞带深部碳释放规模与机理的关注,从而制约了对大陆碰撞带深部碳循环过程及其气候环境效应的进一步认识。青藏高原起源于印度和欧亚大陆的碰撞,是研究大陆碰撞带深部碳循环的理想地区。为此,在近年来青藏高原温室气体释放野外观测与研究的基础上,本文估算了高原南部及邻区火山-地热区的CO₂释放规模并探讨了其释放模式。气体He-C同位素地球化学与温泉水热活动特征等显示,青藏高原南部及邻区的深部碳释放主要受深部岩浆房、断裂和浅部水热系统等因素的控制。依据深部流体源区和上升运移控制因素的差异,可以将青藏高原南部及邻区的深部碳释放划分为三大类:(1)以壳内水热系统脱碳为主的藏南地区;(2)深大断裂控制的以水热系统脱碳为主的川西地区;(3)深部岩浆房和浅部水热系统共同控制的滇西南地区。青藏高原南部土壤微渗漏CO₂释放通量介于18.7~52.3Mt/yr之间,温泉溶解无机碳释放通量约为0.13Mt/yr;高原邻区的川西、滇东南断裂带温泉CO₂释放规模为0.1Mt/yr;腾冲火山区CO₂释放通量介于4.5~7.1Mt/yr之间。本研究认为,青藏高原南部及邻区每年向大气圈释放CO₂的规模为23.4~59.6Mt,这一规模与全球其他构造背景(如洋中脊、大洋俯冲带、大陆裂谷等)火山区深部碳释放规模相当,表明以青藏高原为代表的大陆碰撞带是地质源CO₂释放的重要场所。     

塔里木盆地北部坳陷震旦纪-奥陶纪大陆裂谷性质及其演化

塔里木盆地北部坳陷是在前震旦纪结晶基底之上发育起来的大陆裂谷盆地,始于早震旦世,结束于晚奥陶世.裂谷的轴部自西向东由阿瓦提凹陷、满加尔凹陷、英吉苏凹陷(包括库鲁克塔格南区)组成,向东延伸到罗布泊以东地区.裂谷轴部与地幔隆起带和高磁异常带相对应.裂谷东部主要以半深海-深海相的浊积岩、放射虫硅质岩和笔石页岩为特征,裂谷西部和翼部则以浅水盆地相和台地相的碳酸盐为特征.裂谷早期的火山岩主要分布于中东部的切谷内,具有双峰式火山岩的特征,玄武岩属低硅高钛富碱型.据区域动力学背景、沉积特征、沉降速率,将裂谷演化划分为幼年期,成年期和衰亡期3个阶段.     

Late Triassic volcanic activity in South-East Asia: New stratigraphical,geochronological and paleontological evidence from the Luang Prabang Basin (Laos)

In South-East Asia, sedimentary basins displaying continental Permian and Triassic deposits have been poorly studied. Among these, the Luang Prabang Basin (North Laos) represents a potential key target to constrain the stratigraphic and structural evolutions of South-East Asia. A combined approach involving sedimentology, palaeontology, geochronology and structural analysis, was thus implemented to study the basin. It resulted in a new geological map, in defining new formations, and in proposing a complete revision of the Late Permian to Triassic stratigraphic succession as well as of the structural organization of the basin. Radiometric ages are used to discuss the synchronism of volcanic activity and sedimentation.The Luang Prabang Basin consists of an asymmetric NE-SW syncline with NE-SW thrusts, located at the contact between Late Permian and Late Triassic deposits. The potential stratigraphic gap at the Permian–Triassic boundary is therefore masked by deformation in the basin. The Late Triassic volcaniclastic continental deposits are representative of alluvial plain and fluvial environments. The basin was fed by several sources, varying from volcanic, carbonated to silicic (non-volcanic). U–Pb dating of euhedral zircon grains provided maximum sedimentation ages. The stratigraphic vertical succession of these ages, from ca. 225, ca. 220 to ca. 216 Ma, indicates that a long lasting volcanism was active during sedimentation and illustrates significant variations in sediment preservation rates in continental environments (from ∼100 m/Ma to ∼3 m/Ma). Anhedral inherited zircon grains gave older ages. A large number of them, at ca. 1870 Ma, imply the reworking of a Proterozoic basement and/or of sediments containing fragments of such a basement. In addition, the Late Triassic (Carnian to Norian) sediments yielded to a new dicynodont skull, attributed to the Kannemeyeriiform group family, from layers dated in between ∼225 and ∼221 Ma (Carnian).     

关于岩浆型被动陆缘

在中国阿尔泰山南缘造山带的地质研究工作中发现，在这里存在一套有成生联系的花岗深成岩和火山岩系，它们不是板块汇聚阶段的产物，而是地壳拉张作用阶段的产物，它们形成于被动大陆边缘演化阶段。我们把这种大陆边缘称之为岩浆型波动陆缘，以便与无岩浆活动的大西洋型大陆边缘相区别。     

山东南墅地区孔兹岩系变质矿物的成因及演化

南墅地区孔兹岩系的变质矿物具有多成因、多世代的特征 ,其经历三阶段五幕的变质作用 ,形成了以Sil+Gt +Cord +Bi +Kf +Pl+Q为代表的共生矿物组合。通过对主要变质矿物成因及演化特征的分析 ,结合温压计估算 ,确定该区孔兹岩系峰期变质作用温度为 70 0～ 75 0℃ ,压力为 0 .6～0 .7GPa ,变质程度达角闪麻粒岩相。确立 pTt轨迹具顺时针演化特点 ,反映一种陆 -陆碰撞造山带式构造演化模式。     

内蒙古苏尼特左旗二叠系的重新厘定及大地构造演化分析

探讨了苏尼特左旗地区二叠系地层单元的划分与时代归属,认为该区二叠系地层应包含大石寨组,哲斯组与林西组底部,重新厘定了该区二叠系剖面序列。通过对大石寨组火山岩岩石化学、稀土元素的分析,认为大石寨组所处的大地构造环境为活动大陆边缘,中朝板块与西伯利亚板块的最终汇聚时期应为早二叠世中期。     

上地幔熔体-岩石相互作用与大陆地幔演化

根据实验岩石学、幔源岩石的岩石地球化学资料以及微量元素地球化学理论模拟等,评述了上地幔熔体岩石相互作用研究领域的最新进展,指出熔体岩石相互作用不仅深刻地制约了岩石圈地幔的矿物学、地球化学和物理性质的变化以及地幔不均一性的形成及演化,而且也会最终控制各种构造环境下喷出岩浆的地球化学特征,以及深部岩浆的分离机制。     

华北克拉通的组成及其变质演化

华北克拉通早前寒武纪变质基底主要由五套不同类型的变质岩系组成。克拉通在形成过程中经历了多期构造活动、多期岩浆侵位、多期变质作用以及不同程度的混合岩化和深熔作用,岩石已遭受多次不同地质作用的叠加改造,因此华北克拉通具有复杂的演化历史。从太古宙到古元古代末的克拉通形成,华北克拉通主要经历了五期区域变质作用。鞍山地区的古—中太古代经历了角闪岩相变质作用改造,尚未获得变质年龄数据。但在TTG岩系中已获得3 560 Ma和3 000~3 300 Ma早期的变质年龄。河南鲁山太华杂岩的中太古代斜长角闪岩中获得2 776~2 792 Ma和2 671~2 651 Ma两期变质作用年龄信息,代表了新太古代早期的变质作用。新太古代麻粒岩-TTG岩系和新太古代花岗-绿岩系都经历了新太古代晚期—古元古代初的变质作用改造。在古元古代阶段,在华北克拉通北缘在1 965~1 900 Ma期间发生了中低压/高压麻粒岩相变质,局部发生超高温变质,这期变质作用与陆块间的俯冲碰撞及其后的地幔上涌有关。在古元古代晚期(1 890~1 800 Ma)在华北克拉通的中部及东部的胶—辽—吉带发生了高压麻粒岩相-角闪岩相的区域变质,代表了陆块间的碰撞拼合过程。不同变质岩系类型经历的变质作用反映了不同的构造背景。太古宙晚期大量的TTG岩系及呈面状分布的中/低压麻粒岩主要出露在华北克拉通的中北部,普遍具有逆时针的p-T轨迹,反映了地幔柱底板垫托的构造环境。新太古代的花岗-绿岩系在新太古代晚期—古元古代早期经历的变质作用多为顺时针的p-T演化轨迹,反映其发生可能与弧后+地幔柱联合作用的构造背景。古元古代晚期的两期变质作用多表现为高压麻粒岩相的顺时针p-T演化轨迹,反映了不同陆块(地块)之间碰撞拼合的过程,意味着类似显生宙的板块构造体制已经出现。     

陆相地层的层序地层学:层序的特征与模式

陆相地层的层序地层学研究近年来取得了较大的进展,尤其在层序的组成、层序界线和最大洪泛面的识别以及层序模式的建立等方面研究得比较深入。层序地层的组成包括层序组合和层序的内部单元。层序界线和最大洪泛面的识别是陆相地层层序地层学研究的关键。目前已初步建立了箕状断陷盆地、坳陷盆地以及冲积地层背景的层序模式。     

频谱分解技术在泥页岩储层含气性预测中的应用——以柴达木盆地鱼卡凹陷为例

针对柴达木盆地北缘鱼卡凹陷中侏罗统大煤沟组泥页岩,利用地震频谱曲线在不同流体介质储层中的形态、斜率、主频与中心频率的差值等属性参数特征,识别陆相泥页岩层系的地震频谱属性特征,预测含气性。研究结果表明,中侏罗统大煤沟组上部能量系数较低,平均为0.6719,下部能量系数较高,平均为0.7521,结合现场含气量和全烃特征认为,可以以能量系数0.7为界线,作为识别下部和上部含气性的标志,下部明显比上部含气性好。平面上进一步圈定了2个有利目标区,得到柴页1井勘探验证。因此,频谱分解技术可应用于中国陆相页岩气的勘查开发。