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2023年 第37卷 第02期    刊出日期：2023-04-10

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第37卷第02期封面和目录

2023, 37(02):  0-0. 

摘要 ( 75 )   PDF (7206KB) ( 139 )  

相关文章 | 计量指标

构造地质学

琼东南盆地深水区松南—宝岛凹陷的构造演化及其与油气成藏关系

汪锴, 王根厚, 贾庆军, 张笑

2023, 37(02):  245-258.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.057

摘要 ( 286 )   HTML ( 19)   PDF (17681KB) ( 257 )  

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松南—宝岛凹陷是琼东南盆地继崖城—陵水凹陷之后又一个具有巨大油气勘探开发潜力的重要勘探区,其构造演化、构造样式和原型盆地恢复对油气成藏规律的认识具有重要意义。在地震资料解释的基础上,运用平衡剖面与构造解析技术剖析了松南—宝岛凹陷的构造演化期次、构造样式的展布规律,并恢复了古近纪原型盆地特征。研究结果表明: 松南—宝岛凹陷的构造-沉积演化可划分为前裂谷期、同裂谷期和后裂谷期3个时期6个阶段,所形成的构造样式可归纳为同期变形样式、同期样式组合与多期样式组合3大类14小类。研究区的古近纪原型盆地可恢复出8个箕状断陷沉积,沉积厚度3000~6000 m,可识别出强烈改造区、中等改造区和弱改造区三类古近纪原型盆地的保存状况,局部剥蚀厚度超过5000 m。 松南—宝岛凹陷的油气运移特征表现为近源→高成熟→晚期成藏,其周缘的松涛凸起、陵水低凸起和松南凸起既是油气运移的指向区,又发育有与大规模生烃期相匹配的潜山-披覆构造、地层岩性以及反转背斜等有效圈闭,是油气勘探的有利区带。

南中国海形成演化的动力学模式分析

柳晨, 李江海, 王志琛

2023, 37(02):  259-269.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.033

摘要 ( 153 )   HTML ( 15)   PDF (7680KB) ( 214 )  

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南中国海位于三大板块的汇聚地带,分布范围广、地球动力学背景复杂,因此其成因及动力学模式仍然存在争议。根据南中国海的地质和重磁资料对南中国海进行平面和剖面构造特征分析,在此基础上进行了数值模拟。模拟结果表明较弱的下地壳使得壳幔脱耦,裂谷向一侧迁移,由于后续岩浆热供给不足,上涌地幔冷却而停滞;新的岩浆供给跃迁至相反方向,形成新的扩张中心,流变性弱的下地壳和区域高伸展速率共同控制了洋脊的向西迁移。结合构造解译和数值模拟结果分析,认为南中国海的形成主要受印澳板块与欧亚板块的碰撞、古南海的俯冲拖曳和深部地幔上涌3个因素的影响,印澳板块与欧亚板块的碰撞及古南海的俯冲拖曳控制了南中国海的构造应力场,深部地幔上涌控制岩浆迁移。

哈拉哈塘地区超深层走滑断裂构造变形特征及其石油地质意义

左亮, 能源, 黄少英, 罗彩明, 陈石, 朱铁, 王川, 卢成美

2023, 37(02):  270-282.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.064

摘要 ( 136 )   HTML ( 9)   PDF (7163KB) ( 142 )  

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塔里木盆地哈拉哈塘地区走滑断裂控制着碳酸盐岩储层的发育和油气的富集。受多期构造活动和地层岩性差异的影响,哈拉哈塘地区走滑断裂的空间结构多样、断裂演化过程复杂,走滑断裂带结构差异对油气富集的控制机理仍存在争议。本文基于高精度三维地震资料、钻井资料的一体化研究,建立起哈拉哈塘地区走滑断裂的空间变形样式及分层分段模型。通过分析走滑断裂控制下的单井油气产能差异,明确了走滑断裂构造变形差异对油气富集的控制作用。结果表明:(1)该区走滑断裂在平面上具有分段特征,断裂带相互交切导致断裂空间结构复杂,形成多种组合样式,单一断裂带可划分为尾部、主位移带、叠接区以及断裂间截切部位,共发育9种平面样式,分别是尾部的羽状、马尾状、雁裂状样式,主位移带发育的线性及分支型样式,断裂叠接部位发育的辫状及软连接型样式,截切部位的交汇型和终止型样式。走滑断裂变形特征符合Riedel剪切模型,主干断裂周围发育分支断裂,断裂的发育以生长连接为主,截切部位伴随有断裂相继滑动引起的调节变形;(2)走滑断裂的纵向分层变形控制着油气的运移和成藏过程。断裂贯穿膏岩层是油气向上运移的关键。奥陶系碳酸盐岩的改造作用控制着油气的储集规模及连通性,志留系碎屑岩层内的构造活动影响着油气的充注和保存;(3)哈拉哈塘地区油气富集规律受控于断裂样式,高产井主要集中分布在断裂带尾部马尾状、羽状的主干-分支交汇部位,叠接段辫状的构造高部位以及主干断裂交汇区。预测成果得到超深井验证,吻合率较高,对超深层井位部署工作具有指导意义。

塔里木盆地富满油田F_Ⅰ19断裂发育特征及演化模式

张银涛, 陈石, 刘强, 冯光, 谢舟, 梁鑫鑫, 李婷, 宋兴国, 康鹏飞, 彭梓俊

2023, 37(02):  283-295.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.058

摘要 ( 283 )   HTML ( 14)   PDF (5533KB) ( 179 )  

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富满油田目前是塔里木盆地断控缝洞型储层油气开发热点区块,F_Ⅰ19断裂带属于目前重点增储上产区,但断裂发育特征及形成机制尚不明确。利用相干、最大似然及储层振幅变化率等多种地震属性,对新采集处理的三维地震进行精密解释,厘定断裂平剖发育特征,表征断裂空间展布结构;基于地层垂向升降幅度及断裂破碎带宽度,反映断裂活动强度;结合断裂变形特征与周缘造山带活动规律,分析了断裂演化期次并建立了断裂发育模型;叠加储层发育特征与断裂展布规律,初步分析了断裂对储层的控制作用。研究结果表明,断裂具有显著平面分段特征,依据走向变化由北往南可大致划分为3段,北段、中段和南段;垂向上依据断裂变形特征,由下往上,可划分为下构造层(T∈₃以下)、中构造层(T∈₃—TO₃t)以及上构造层(TO₃t以上)。断裂的形成与演化具有多期性, F_Ⅰ19断裂的演化过程可大致划分为三个阶段:加里东早期(中晚寒武世末)、加里东中期(奥陶纪)及加里东晚期(志留纪),且在该区域的主要活动阶段为加里东中期,具有多幕性。储层平面上集中分布于走滑断裂破碎带内,沿F_Ⅰ19断裂走向储层发育强度存在显著差异,整体上由南往北逐渐减弱,与断裂活动强度相关。受加里东中期断裂发生多幕活动影响,奥陶系碳酸盐储层分布具有垂向多层分布的特征。受塔北断裂体系与塔中断裂体系的共同影响,加里东早期研究区最大主应力由南往北发生逆时针偏转,逐渐由NNE向过渡至近南北向,发育了两组X型小角度相交断裂,并奠定了研究区内F_Ⅰ19断裂展布形态。

准噶尔盆地莫索湾凸起西缘走滑断裂分层变形特征及形成机理

田安琦, 陈石, 余一欣, 修金磊, 金峰

2023, 37(02):  296-306.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.035

摘要 ( 172 )   HTML ( 3)   PDF (15923KB) ( 101 )  

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准噶尔盆地莫索湾凸起周缘地区发育大量走滑断裂,变形特征复杂,由于地震资料质量限制,断裂活动时间划分不一,形成机理不明。以莫索湾凸起西缘征沙村地区走滑断裂为研究对象,对征沙村地区走滑断裂的几何学形态及运动学特征展开研究。结果表明:征沙村走滑断裂分层差异变形,主要分为3层。深构造层二叠系发育近SN向和近WE向两组走滑断裂,WE向断裂近SN左行错断,剖面以负花状构造样式为主。中构造层三叠系—侏罗系八道湾组仅发育近WE向断裂,平面上形成马尾状、平形状以及叠接状构造样式,剖面表现正花状构造样式。浅构造层侏罗系三工河组断裂走向为近WE向,平面上呈线性展布,剖面以挠曲变形为主。3构造层断裂叠合发育,形成直立线状、Y形以及花状构造样式,其中近SN向断裂发生右行走滑,近WE向断裂发生左行走滑。将征沙村断裂演化期次分为3期:晚二叠世准噶尔地块逆时针旋转,形成近SN向走滑断裂,表现为负花状构造;早侏罗世天山NE—SW向挤压应力形成近WE向走滑断裂,表现为正花状构造;晚侏罗世极少数近WE向断裂继承发育。

西湖凹陷天台斜坡新生代构造差异特征及其形成机制

祁鹏, 郭刚, 崔敏, 王欣, 李峰, 李林致

2023, 37(02):  307-315.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.081

摘要 ( 143 )   HTML ( 4)   PDF (4564KB) ( 52 )  

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天台斜坡位于西湖凹陷西斜坡的南段,经过35年勘探,仅钻探4口井,尚未取得商业油气发现,基础油气地质条件不明确制约了油气勘探进程。针对该斜坡构造特征缺乏系统研究的问题,以三维地震资料精细解释和综合地质分析为基础,系统总结了天台斜坡不同区段的新生代构造样式及其几何学特征和形成机制。天台斜坡自北往南依次表现为双向断层控制的北段复杂斜坡、反向断层控制为主的中段复杂缓坡和顺向断层控制为主的南段简单缓坡。天台斜坡构造特征的区段差异性与其新生代构造演化过程密切相关,从断陷阶段延续到断拗阶段的不均一伸展作用,在其北、中、南段分别控制了不同的断裂发育程度及构造组合样式,并在北段和中段之间形成了特殊的弧形断裂发育带。

苏北盆地高邮凹陷断裂系统发育特征及其控藏作用

唐旭, 余一欣, 于雯泉, 唐海氢, 王孝彦

2023, 37(02):  316-327.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.039

摘要 ( 147 )   HTML ( 5)   PDF (5078KB) ( 102 )  

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苏北盆地高邮凹陷油气资源丰富,已发现的油气藏类型及其分布与断裂发育特征、断裂演化过程密切相关。利用高精度三维连片地震资料,对高邮凹陷断裂发育特征及活动期次进行研究,划分断裂系统,并分析断裂系统对油气成藏的控制作用。高邮凹陷主要发育晚白垩世—古新世伸展断裂系统、始新统戴南组沉积期伸展断裂系统、始新统三垛组沉积期张扭断裂系统和长期活动断裂系统等4类断裂系统。晚白垩世—古新世,在NW—SE向伸展应力场下发生分散变形,形成NEE—NE向伸展断裂;始新统戴南组沉积期在NW—SE向伸展应力场下发生集中变形,形成NE向伸展断裂;始新统三垛组沉积期在近S—N向伸展应力影响下发生张扭变形,形成近EW向张扭断裂。长期活动断裂系统垂向输导油气,晚白垩世—古新世伸展断裂系统和始新统戴南组沉积期伸展断裂系统侧向封堵油气,始新统三垛组沉积期张扭断裂系统破坏原生油藏,使油气发生逸散。深凹带内长期活动断裂上盘的滚动背斜圈闭和横向背斜,断阶带在长期活动断裂分段点间断层下盘的断块圈闭,以及斜坡带内东部斜坡的掀斜断块圈闭是油气运聚成藏的有利目标区。

西非裂谷系Grein坳陷构造几何学与运动学特征

庞思晨, 李传新, 毛凤军, 王涛, 袁圣强, 何松高, 师晨一

2023, 37(02):  328-339.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.085

摘要 ( 167 )   HTML ( 8)   PDF (4251KB) ( 71 )  

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西非裂谷系由一系列中—新生代裂谷盆地组成,Grein坳陷位于西非裂谷系北部,对其开展构造特征及形成演化过程研究对认识西非裂谷系形成演化具有重要意义。本文基于最新二维地震数据,对Grein坳陷开展构造几何学特征解析,在此基础上运用构造平衡恢复方法进行了构造运动学恢复,结合区域大地构造背景,对Grein坳陷的成因机制进行探讨。研究结果表明:(1)Grein坳陷整体呈缓坡断阶型半地堑结构,具有明显的“东断西超”特征。坳陷南北差异较大,北部呈断阶形态,南部为凹陷形态;(2)Grein坳陷白垩纪—第四纪构造演化包括两期裂谷作用,可划分为5个阶段,即早白垩世断陷沉积期(Ⅰ),晚白垩世稳定沉积期(Ⅱ),白垩纪末构造反转期(III),古近纪断陷沉积期(IV)和新近纪—第四纪稳定沉积期(V);(3)Grein坳陷白垩纪末构造反转期主要受非洲—阿拉伯板块与欧亚板块碰撞影响,板块碰撞使非洲板块内部发生了两次强烈构造事件,分别为晚白垩世圣通期(Santonian)和马斯特里赫特期(Maastrichtian),其中马斯特里赫特期(Maastrichtian)构造活动在Grein坳陷内部表现明显,该时期坳陷发生构造反转,西北部被抬升,使得上白垩统地层发生剥蚀。

河套盆地西南缘巴音恩格尔活动断裂的发现及地质意义

李成路, 张绪教, 武法东, 叶培盛, 卢晶

2023, 37(02):  340-352.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.082

摘要 ( 159 )   HTML ( 9)   PDF (10289KB) ( 139 )  

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河套盆地西南缘活动断裂的研究对环鄂尔多斯断陷盆地边缘构造演化规律的认识和黄河三盛公水利枢纽地震安全性评价有着重要意义。最新地表调查发现的巴音恩格尔断裂位于内蒙古磴口县东部,长约15 km,走向北东东。断层陡坎、水系错动等构造地貌显示,巴音恩格尔断裂是以正断为主兼具右旋走滑分量的张扭性断层。通过野外地质调查、浅层面波地震以及光释光(OSL)测年等方法,查明了巴音恩格尔断裂的运动学特征及活动历史。结果显示晚第四纪以来巴音恩格尔断裂右旋错断了数条黄河支流水系,平均水平位错量179 m。断裂在(118.98±20.96)~(76.97±13.5)ka的右旋正走滑运动错断了鄂尔多斯高原夷平面和黄河高阶地,形成长2.5 km的断层陡坎;断裂最新一期活动年代为(38.20±2.3)~30 ka,以垂直位移为主,断裂错断的最新地貌是黄河支流T3阶地,平均垂直位移速率0.337 mm/a。研究表明,巴音恩格尔断裂活动造成鄂尔多斯高原夷平面渐新统乌兰布拉格组大面积出露,并主导了河套盆地西南缘黄河支流T3阶地的快速下切,在区域地貌的演化过程中扮演着重要角色。

岩石学

藏南古堆地区岩浆岩岩石地球化学特征、构造环境分析及成矿响应

娄元林, 成明, 唐侥, 张潮明, 蓝景周, 袁永盛, 杨桃

2023, 37(02):  353-374.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.062

摘要 ( 123 )   HTML ( 10)   PDF (5080KB) ( 99 )  

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藏南古堆地区属于北喜马拉雅成矿带,该区发育有大量金锑铅锌多金属矿床。受印度板块向欧亚大陆碰撞造山作用的影响,藏南地区的岩浆活动极为强烈,古堆地区广泛发育中生代—新生代岩浆岩。在野外调查的基础上,重点围绕印支期—燕山期与喜山期构造岩浆活动,简述了区内岩浆岩的空间分布特征及其形成时代。随后详细分析典型侵入岩、火山岩与脉岩的主量元素、微量元素及稀土元素地球化学特征,讨论了区内岩浆岩的构造环境及成因。该区岩浆活动为成矿物质提供了初始热源及运移动力,地幔热液的上涌及中酸性次火山岩侵入作用,产生动力热液变质作用并汲取多种成矿元素,使之活化成含矿热液,并且迁移、沉淀,在区内一系列近 EW 向主断裂与近 SN 向次级断裂交汇处富集成矿。本次研究为今后探讨区内乃至整个藏南地区的岩浆活动-构造演化以及与成矿作用的关系提供了新思路,为准确地建立区内新的成矿模式和找矿模型提供了初始的基础地质资料。

西藏桑耶地区晚白垩世中性侵入岩的成因及对新特提斯板块北向俯冲的指示意义

邓科, 王金贵, 董玉杰, 何林武, 袁仁华, 张泽国, 陈守关, 辛堂

2023, 37(02):  375-389.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.027

摘要 ( 96 )   HTML ( 15)   PDF (2451KB) ( 78 )  

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冈底斯岩浆岩带呈近东西向沿雅鲁藏布江缝合带分布,是一条巨大的构造—岩浆岩带。南冈底斯中生代的岩浆活动经历了205~152 Ma、109~80 Ma、65~41 Ma和33~13 Ma 4个阶段,均是挤压环境的产物。但其触发机制一直存在争议。争议的焦点在于新特提斯洋和班公湖—怒江洋的俯冲方式。为解释冈底斯南缘中生代中酸性岩浆岩的成因及构造环境,本文以西藏自治区扎囊县桑耶地区的石英二长岩为研究对象,通过年代学、岩石地球化学、Lu-Hf同位素分析岩浆起源、岩石成因及其构造环境。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,岩体形成于晚白垩世(91~88 Ma)。岩石地球化学分析揭示其属准铝质高钾钙碱性系列,富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素和重稀土元素,无明显Eu负异常,锆石ε_Hf(t)值为+10.6~+14.2。石英二长岩形成于斜长石和石榴石的过渡带,岩浆经历了角闪石、磷灰石及黑云母的分离结晶作用。其典型的微量元素比值特征指示岩浆来源于年轻俯冲洋壳的部分熔融,并有少量新生幔源物质加入,具典型的I型花岗岩特征,推断其形成于俯冲岛弧环境,表明晚白垩世时期冈底斯南缘处于新特提斯板块向北俯冲的构造背景之下。

黑龙江塔溪地区中侏罗世侵入岩地球化学特征、成因及构造环境

杨文鹏, 李成禄, 杨元江, 符安宗, 郑博, 周腾飞, 赵瑞君

2023, 37(02):  390-403.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.158

摘要 ( 133 )   HTML ( 12)   PDF (4898KB) ( 134 )  

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为丰富对兴蒙造山带东端中生代构造背景的认识,选取贺根山—嫩江—黑河构造带内塔溪地区的石英二长岩、石英闪长岩及石英正长岩开展岩相学、年代学和地球化学研究。结果表明,石英闪长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为(167.2±1.3) Ma,形成于中侏罗世。根据微量元素地球化学特征可将塔溪地区侵入岩划分为高Sr型和低Sr型两类,早期侵入的石英闪长岩为高Sr型,晚期侵入的石英二长岩和石英正长岩为低Sr型。高Sr型与低Sr型侵入体在主量、微量和稀土元素特征上均存在明显差异,具有类似I型和A型花岗岩的过渡特征,属复合型侵入岩体。该侵入岩体的形成与中生代强烈的陆内伸展造山和蒙古—鄂霍次克洋与法拉隆板块的双向俯冲闭合过程有关,是地壳在挤压增厚向伸展减薄转变的背景下,软流圈地幔上隆及玄武质岩浆底侵于下地壳并混染地壳物质部分熔融的产物。塔溪地区侵入岩体的存在,表明中侏罗世期间存在一次重要的地壳挤压增厚向伸展减薄转换事件,同时其形成时代也限定了蒙古—鄂霍次克洋东段的闭合时间应为中侏罗世。

蒙古—鄂霍次克洋早侏罗世构造演化:来自大兴安岭北段新立屯地区花岗岩的证据

张国宾, 孔金贵, 吴子杰, 冯玥, 何云龙, 陈兴凯

2023, 37(02):  404-418.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.092

摘要 ( 177 )   HTML ( 6)   PDF (2682KB) ( 60 )  

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大兴安岭地区显生宙花岗岩极其发育,本文选择大兴安岭北段新立屯地区花岗岩进行了系统的锆石U-Pb同位素年代学和地球化学研究,对比了大兴安岭北段晚中生代花岗岩的地球化学特征,旨在查明其成岩时代和岩石成因,并探讨其构造意义。锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年结果显示,中细粒二长花岗岩和中细粒花岗闪长岩的成岩年龄分别为(187.2±2.3) Ma和(192.4±1.6) Ma,成岩时代为早侏罗世。岩石地球化学结果显示,新立屯地区早侏罗世花岗岩具有富硅、高碱、富钾、贫镁、低磷、低钛和较低的^TFeO/MgO比值等特征,富集轻稀土元素、亏损重稀土元素,富集Rb、Ba、Th、K等大离子亲石元素,亏损Ta、Nb、P、Ti元素,负铕异常不明显,P₂O₅和Al₂O₃含量随SiO₂的增加而降低,显示出中等分异I型花岗岩的特征。岩石学及地球化学特征表明,其岩浆来源于壳幔混合源区。结合区域构造演化及构造判别,认为研究区早侏罗花岗岩形成于同碰撞火山弧花岗岩构造背景,与蒙古—鄂霍次克洋向南的俯冲作用密切相关。

内蒙古艾力格庙地区卫境岩体的地球化学特征及其构造意义

刘金宝, 朱洛婷, 李龙雪, 侯青叶

2023, 37(02):  419-432.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.148

摘要 ( 116 )   HTML ( 5)   PDF (2943KB) ( 54 )  

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艾力格庙地区位于索伦山—西拉木伦古生代结合带北部,是研究兴蒙造山带的重要地区之一。前人主要针对该区古生代的构造演化、岩浆岩及沉积岩开展了大量研究,很少针对早中生代岩浆岩开展相关研究工作。本次研究选择卫境岩体开展了详细的岩石学、年代学和地球化学研究。结果表明卫境钾长花岗岩形成于早白垩世(144.7 Ma),岩石属于准铝质高钾钙碱性;富硅富碱,相对富铁贫镁,钙铝偏低;具有较低的(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i值,较高的ε_Nd(t)和ε_Hf(t)值,具有A型花岗岩的地球化学特征。其源区主要为来自亏损地幔新增生的地壳物质,形成于板内伸展构造环境。

扬子地块中太古宙地壳增生:来自黄陵背斜南部地区花岗闪长质片麻岩的证据

王庆, 蒋幸福

2023, 37(02):  433-442.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.051

摘要 ( 157 )   HTML ( 3)   PDF (8306KB) ( 86 )  

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扬子地块黄陵背斜南部出露的花岗闪长质片麻岩是太古宙TTG片麻岩的重要组成单元,具有高Al₂O₃、Na₂O、Sr以及低Rb、Nb等特征,属于高铝TTG系列,且具埃达克质岩石属性。结合片麻岩微量元素蛛网图显示的Nb、Ta和Hf等高场强元素富集以及Th、Pb和U等大离子亲石元素亏损的特征,本文认为该岩石形成于俯冲环境下玄武质洋壳的部分熔融作用。黄陵背斜北部出露的2.9~3.0 Ga TTG片麻岩和弧性质角闪岩,反映该时期是扬子地块陆壳生长的一次重要阶段,且以洋壳俯冲产生岛弧或安第斯型岩浆作用的陆壳水平增生为主,通过微陆块拼贴或规模较小的板块构造模式而形成。

矿物学

LA-ICP-MS独居石的U(Th)-Pb年龄精确测定方法及地质意义探究

张红雨, 杨立明, 苏犁, 宋述光, 王大川

2023, 37(02):  443-462.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.065

摘要 ( 121 )   HTML ( 9)   PDF (9098KB) ( 127 )  

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独居石[(LREE, Th)PO₄]在各类地质样品中广泛存在且具有Th含量高和普通铅低的成分特征,可作为U(Th)-Pb定年的合适矿物。本文利用中国地质大学(北京)元素地球化学实验室的激光等离子体质谱仪(LA-ICP-MS),建立了以独居石(44069)为外标的LA-ICP-MS独居石U(Th)-Pb年龄测定方法,通过对捷克南部Bohemian Massif麻粒岩地块长英质伟晶岩(脉)中独居石的对比测定,讨论了不同检测条件(积分时间、激光剥蚀取样方式(点剥蚀和线扫描)、激光束斑直径(25 μm和12 μm)、数据处理软件参数)对独居石U-Th-Pb同位素体系质量分馏的影响。同位素比值和年龄结果对比表明,25 μm点垂直取样和25 μm线扫描取样的分析精度最优;Th-Pb同位素体系的质量分馏略高于U-Pb同位素体系,但误差明显小于锆石,提出独居石的²⁰⁸Pb/²³²Th年龄与²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄结果误差范围一致,可作为含高U锆石地质体定年的新途径。对东昆仑清水泉麻粒岩带变质岩中独居石和锆石年龄结果的对比分析,揭示独居石年代学研究可有效地约束缺少锆石生长的沉积变质岩系变质作用时限。LA-ICP-MS独居石U(Th)-Pb定年方法在区域变质、沉积成岩作用、S型花岗岩的精细研究中有广泛应用前景。

河北丰宁银多金属矿床黄铁矿热电性特征及其指示意义

李玉洁, 李胜荣, 袁茂文

2023, 37(02):  463-474.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.063

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丰宁银多金属矿床位于华北克拉通北缘冀北成矿区内,是该地区重要的银多金属矿床之一。为了更好地探究矿床成因并进行矿区深部、外围找矿预测,对丰宁银多金属矿床牛圈银(金)矿区不同成矿阶段矿石中黄铁矿热电性标型特征进行了研究。结果表明该矿床黄铁矿热电系数变化范围为26~367 μV·℃^-1,主要集中在200~330 μV·℃^-1范围内,黄铁矿热电导型全部为P型,热电系数平均值为267 μV·℃^-1。从1190 m到1110 m范围内约80 m的垂直空间内,热电系数变化梯度为0.74 μV·℃^-1·m^-1,变化梯度较小。综合来看,目前牛圈银(金)矿区所揭露的仅为浅部矿体,深部矿体还没有披露,并且矿体剥蚀较浅,深部尚有很大找矿远景。另外,利用黄铁矿热电系数与其形成温度的经验公式计算得出本区黄铁矿的形成温度范围为147~281 ℃,主要集中在180~280 ℃,与流体包裹体均一测温结果的变化范围基本一致,表明该矿床为中低温矿床。

基于扫描电子显微镜的重矿物物源分析方法对比

曹玉璐, 曾宇轲, 张元元

2023, 37(02):  475-485.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.032

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重矿物继承了源岩特征,能够揭示沉积盆地与源区之间的源汇联系。扫描电镜(SEM)及自动矿物识别技术的发展,使得重矿物从人工显微镜下鉴定逐步走向自动化定量分析。本文在传统显微镜识别的基础上,分别应用扫描电镜-能谱仪/背散射成像(SEM-EDS/BSE)技术及综合矿物分析系统(TIMA)进行重矿物的鉴定和统计,对比总结不同分析方法的特点和适用性,并对准噶尔盆地西北缘中生代物源区进行初步探讨。结果表明,基于SEM的两种分析方法都可以很好地对各种重矿物进行厘定和统计:其中SEM-EDS/BSE对矿物的统计更加灵活;TIMA能够快速、准确得到多种矿物信息,但需注意蚀变矿物对原生矿物统计的影响。根据重矿物组合、重矿物成熟度(ZTR指数)及前人报道的U-Pb年龄、古水流数据,认为准噶尔盆地西北缘中生代物源主要来自扎伊尔山,其中晚三叠世—早侏罗世哈拉阿拉特山隆升并开始为克拉玛依与白砾山地区提供物源。

泰国玄武岩红宝石的宝石学及化学成分特征

李恩祺, 张宇菲, 许博

2023, 37(02):  486-499.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.143

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以产自泰国玄武岩的红宝石为研究对象,采用宝石学常规仪器、电子探针、LA-ICP-MS、紫外-可见光光度计、红外光谱、拉曼光谱等测试方法探究泰国红宝石的宝石学特征、化学元素特征、谱学特征,并与缅甸大理岩型红宝石、莫桑比克角闪岩型红宝石初步对比,分析产地特征。研究结果表明,泰国红宝石颜色较深,紫外光长波下多呈中等-弱红色荧光,短波下呈惰性;内部包裹体丰富,可见多种形态的固态、流体包裹体,双晶发育;化学成分主要为Al₂O₃,含有Cr、Fe、Ti、Mg、V、Ga、Si、Ni等微量元素,以高Fe、高Mg、低Ga为特征。紫外-可见光吸收光谱为Cr+Fe谱,Cr相关荧光峰较弱,红外光谱测试样品为红宝石,拉曼光谱存在6个振动峰,与刚玉标准拉曼光谱重合度较高。通过对红宝石的外观、荧光性、内部所含固态包裹体、流体包裹体种类及形态可对红宝石初步进行产地鉴别;微量元素Cr、Fe、Mg、Ga、V、Ti含量具有明显产地特征;不同产地红宝石的紫外-可见光光谱在吸收峰值上略有差异。

古生物学

皖北寒武系张夏组上部的三叶虫新材料

雷倩萍

2023, 37(02):  500-511.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.146

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本研究是对皖北寒武系苗岭统古丈阶张夏组上部三叶虫的首次全面详细描述。在安徽省萧县凤凰山剖面张夏组上部地层中共采得古丈期三叶虫15属12种及4个未定种。包括球接子类4属3种及1未定种、褶颊虫目2属2种、裂肋虫目9属7种及3未定种。化石大多以分离的头盖、尾部、活动颊保存在鲕粒灰岩中,保存质量良好。从生物面貌来看,本研究区张夏组上部相当于山东地区的崮山组地层,并共同包含多个三叶虫属种。但相较后者,本区的优势分子为Pseudoblackwelderia lubrica和Wongia triangulata。另外,本文对假蝴蝶虫属Pseudoblackwelderia进行了梳理与重新厘定。

旅游地学

拟建的青海化隆国家地质公园地质遗迹特征及评价

王重歌, 李俊磊, 张绪教, 袁晓宁, 张向格, 王一凡, 王凯雅, 刘心兰, 饶昊舒, 刘江, 侯恩刚

2023, 37(02):  512-528.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.047

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建立国家地质公园是保护地质遗迹、促进黄河流域生态保护与高质量发展的有效途径之一,而地质遗迹的调查与评价又是地质公园规划与建设的重要基础。青海省化隆县地处青藏高原东北缘,黄河流经该县168 km,具有丰富的黄河文化遗存,但地质遗迹资源能否达到建设地质公园的要求尚不清楚。本文在地质遗迹调查的基础上,采用专家打分及层次分析法,对化隆县地质遗迹的价值进行定量评价,初步确定了拟建的化隆国家地质公园的边界范围。园区内地质遗迹共计40处,涵盖6大类,9类20亚类,其中包括2处世界级地质遗迹组合、6处国家级地质遗迹。拉脊山早寒武世缝合带、西宁群—化隆岩群角度不整合等地质遗迹,具有原特提斯洋演化、青藏高原隆升等重要的科学价值及国际对比意义。化隆县地质遗迹种类丰富、特征明显、价值极高且保存完好,具备良好的建设国家地质公园的资源禀赋,拥有申报联合国教科文组织世界地质公园的潜力。本研究不仅为化隆国家地质公园的申报及建设提供了科学依据,也为黄河流域具有国际影响力的文化旅游带的打造提供了参考。