华南陆缘高热流区的壳幔温度结构与动力学背景

华南陆缘是我国重要的矿产、地热资源区.晚中生代以来,在太平洋板块西向俯冲,地幔热对流活动共同作用下,该区出现多期岩浆-热事件和大规模爆发式成矿作用.在前人研究基础上,本文利用地表热流观测资料、地震剪切波资料、重力位球谐系数,计算了壳-幔温度结构,分析了动力学背景.计算结果表明：华南陆缘东南沿海地带,地壳10 km以浅温度达200℃以上,居里点温度475℃,莫霍面平均温度550℃.地壳浅层较热,花岗岩中放射性元素衰变放热是地壳浅层地下水热活动的重要热源,但地壳总体温度不高,为"冷壳热幔"型热结构.地幔中,90 km深度,温度950~1250℃;120 km深度,温度1050~1400℃;150 km深度,温度1200~1450℃;220 km深度,温度1500~1700℃."热"岩石圈底界深度在110~150 km之间,西深东浅.岩石圈内,地幔应力场为挤压-伸展相间格局;岩石圈之下,地幔应力场为一个以南昌为中心、长轴NE-SW向的椭圆.分析认为,晚中生代以来,太平洋板块的西向俯冲,导致华南陆缘在区域性SE向地幔对流背景上叠加局域性不稳定热扰动,在175~85Ma期间,上地幔物质向上流动,形成不同的岩浆活动高峰期.同时,岩石圈地幔受俯冲洋壳流体的影响,含水量高,黏度小,在地幔流切向应力场作用下,岩石圈底界由西向东"波浪"状减薄.现今岩石圈之下仍具备地幔小尺度热对流温度条件,但除地表浅层外,地壳整体温度不高,岩石圈构造稳定.     

高热硫酸溶解重量法测定矿石中的钡

利用BaSO4在高热H2 SO4中能定量地形成液态Ba(HSO4) 2 ,而当含Ba(HSO4) 2 的浓H2 SO4溶液被稀释时 ,又能重新定量析出BaSO4这一性质 ,拟定出高热H2 SO4溶解重量法测定矿石中的钡。方法用于矿石、重晶石单矿物中BaO和BaSO4的测定 ,结果与碱熔BaSO4重量法、BaCrO4容量法、外检结果相一致 ,精密度试验结果 ,相对标准偏差RSD(n =1 0 ) <5 %。     

海南尖峰岭花岗岩体的形成时代、成因及其与抱伦金矿的关系

尖峰岭复式岩基主要由尖峰岭超单元的中粗粒似斑状、细粒似斑状、粗中粒及细粒黑云母正长花岗岩组成。该超单元富硅、富钾、弱过铝一准铝质,碱度率较高,属碱性系列。总体上富含 Rb、Cs、Th、U、Pb、Zr、Hf、Y 等微量元素,强烈亏损Ba、Sr、P、Ti 和适度亏损Nb、Ta。轻重稀土分异较明显,(La/Yb)_N=8 29～30.36;中等—强烈亏损 Eu,δEu=0.43～0.05;早期单元稀土元素含量高而晚期单元明显降低。(~(87)Sr/~(86)Sr)_i和 T_(2DM)较高,分别为0.71658～0.71703和1639～1709Ma;而ε_(Nd)(t)值较低,为-7.59～-8.46。锆石 SHRIMP U-Pb 法获得其结晶年龄为249±5Ma。尖峰岭超单元的成因类型介于 S 型和铝质A型花岗岩之间,并且类似于高热(HHP)花岗岩,是在早三叠世后造山环境岩石圈拆沉、热软流圈上涌的动力学机制下,地壳变杂砂岩或变砂屑岩受到幔源流体富集后发生部分熔融的产物。熔融温度大约为770～790℃,压力约(10～12.5)×10~8Pa(相当于深约34～42km)。熔体侵位后发生过较强的结晶分异作用。岩体内部降温至约300℃的时代(221～209Ma)与其外接触带上抱伦金矿的成矿时代(220～200Ma)相一致,比岩体结晶年龄晚了约30～40Ma。岩体内部长期保持中高温环境,有利于形成热水溶液对流循环系统而成矿。但该岩体主要是为金成矿作用提供了热动力,而不是主要提供了热液流体和矿质,因此,将抱伦金矿称为"与高热花岗岩伴生的热液型矿床"更恰当。     

华南陆块北缘大陆裂断带高温低压变质作用

高温低压变质岩的形成要求高的热梯度（>30℃/km）,所对应的构造环境一直受到地质学界的关注.本文总结了我们对华南陆块北缘新元古代Rodinia超大陆裂解（breakup）时期形成的变质花岗岩和变质玄武岩所进行的岩石学和地球化学研究成果,强调大陆裂断（rift）带是形成高温低压变质岩最可能的构造环境.高温低压变质作用主要记录在含铝硅酸盐矿物的变质花岗岩中,其中所含的红柱石和夕线石为变质成因,由白云母脱水反应产生.根据含铝硅酸盐矿物的峰期矿物组合和视剖面计算,得到变质温压条件为560~660℃/1.0~3.5 kbar.变质红柱石具有非常负的δ18O值,并且与岩浆锆石处于氧同位素不平衡状态,进一步证明它是岩浆结晶后变质作用的产物.变质榍石U-Pb定年得到高温低压变质作用的年龄为751±11 Ma,与Rodinia超大陆裂解峰期年龄一致.变质玄武岩显示岛弧型微量元素分布特征,指示其源区为受俯冲大洋地壳来源流体交代的地幔楔,因此地幔源区形成于格林威尔期Rodinia超大陆聚合过程中.由此可见,导致超大陆裂解的大陆裂断是在古俯冲带基础上发育的.通过对比形成变质峰期矿物组合所需的热流值和变质花岗岩中产热元素提供的热流值,得知大陆裂断带确实存在来自软流圈地幔的异常高热流,这使得超大陆裂解过程可以发育高温低压变质作用.      

碎屑岩储集层成岩作用研究进展与热点问题讨论

近10年来, 碎屑岩储集层成岩作用研究发展迅速, 总结国内外成岩作用研究进展、前沿研究热点和关键问题, 具有重要的学术探索意义。在归纳前人研究成果与认识基础上, 结合国内外典型研究实例, 讨论了近年来碎屑岩储集层成岩作用研究进展以及未来研究热点或发展趋势。认为成岩作用研究在物源对砂岩类型及其成岩演化路径的制约, 流体-岩石相互作用及其产物、热动力学与超压背景对成岩作用与孔隙发育的影响, 油气充注成藏过程与储集层低渗-致密化时序等研究方面取得了长足进展, 正在向将微观尺度成岩作用研究与盆地流体、盆地动力学与热动力学过程等宏观大尺度背景相结合的由源到汇的沉积作用过程、埋藏、烃类成熟与油气充注成藏、构造演化与流体活动、流体-岩石相互作用的成岩作用系统及其时空动态及定量演变机制研究方向发展。本文旨在抛砖引玉, 与业内相关领域的专家学者和同行一起, 在成岩作用研究精细程度、研究深度与广度、最先进的分析测试技术与方法之应用、以及多学科交叉融合方面共同努力, 以期推动中国碎屑岩储集层成岩作用研究的进程。     

高热演化页岩总有机碳地球物理预测方法研究进展

我国南方高热演化页岩是页岩气增储上产的主力军,其有利区优选是页岩气勘探开发的首要环节.有机碳含量(TOC)是评价页岩生烃潜力最为关键的指标,可以直接影响有利区决策.为探究不同地球物理方法在高热演化页岩(R_o>2.0%)TOC预测中的适用性,通过文献调研系统地归纳了总有机碳含量(TOC)地球物理预测方法原理与技术流程,结合高热演化页岩地质特征与相关钻井实例应用分析,对比不同方法预测精度并分析适用性.研究表明：高热演化页岩以生干气为主且其层间缝与粒间孔占比少,其电阻率与声波时差更低,ΔlogR法不适用其TOC预测.体积密度测井法预测精度较低,地震多属性反演法精度也不高,且操作复杂、多解性很强.实验-测井-地震联合反演方法预测效果相对较好,是获取三维TOC数据体的最可靠的方法.测井、地震资料不足时,自然伽马测井法可以实现TOC粗估;资料丰富时应当优先选取计算精度最高的机器学习法,其次为多元线性回归法.各方法由经验判断向数理统计判断、由地质驱动向数据驱动、由单因素模型向多因素模型发展,未来可进一步建立高演化页岩TOC数据库实现高效准确的TOC智能预测.