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2005年 30卷 第1期
2005, 30(1): 1-18.
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在现今各个大陆中, 亚洲经历的新生代形变最强. 白垩纪到老第三纪时的亚洲大陆, 不仅面积较今为小, 而且形态偏瘦"; 自从始新世印度与亚洲碰撞之后, 亚洲的面积与高度急剧增大. 随着青藏高原隆升和边缘海的张裂, 东亚原来西倾的地势发生倒转, 形成了从大陆中央隆升区向周围辐射的亚洲大河流系. 亚洲隆升有可能是北极冰盖形成与发展的重要因素, 因为隆升不仅改变大气环流、加剧风化作用, 而且还使西伯利亚河系改向北流, 通过注入北冰洋的淡水促使海水结冰、导致冰盖形成. 新生代亚洲形变, 也使得亚洲季风系统在早中新世形成, 又在约8 Ma与约3 Ma时强化. 同时, 西太平洋边缘海系列的形成, 也改变了亚洲大陆与太平洋之间的物质与能量的交换. 流经边缘海的太平洋西部边界流, 对于洋面升降和构造运动极为敏感, 在冰期低海面时边界流位于边缘海之外, 使大洋输向大陆的热量和水分大为减少. 今天, 亚洲与太平洋之间的能流与物流最为活跃, 可惜亚洲在全球气候环境演变中的重要性至今未能获得学术界的充分认识.
在现今各个大陆中, 亚洲经历的新生代形变最强. 白垩纪到老第三纪时的亚洲大陆, 不仅面积较今为小, 而且形态偏瘦"; 自从始新世印度与亚洲碰撞之后, 亚洲的面积与高度急剧增大. 随着青藏高原隆升和边缘海的张裂, 东亚原来西倾的地势发生倒转, 形成了从大陆中央隆升区向周围辐射的亚洲大河流系. 亚洲隆升有可能是北极冰盖形成与发展的重要因素, 因为隆升不仅改变大气环流、加剧风化作用, 而且还使西伯利亚河系改向北流, 通过注入北冰洋的淡水促使海水结冰、导致冰盖形成. 新生代亚洲形变, 也使得亚洲季风系统在早中新世形成, 又在约8 Ma与约3 Ma时强化. 同时, 西太平洋边缘海系列的形成, 也改变了亚洲大陆与太平洋之间的物质与能量的交换. 流经边缘海的太平洋西部边界流, 对于洋面升降和构造运动极为敏感, 在冰期低海面时边界流位于边缘海之外, 使大洋输向大陆的热量和水分大为减少. 今天, 亚洲与太平洋之间的能流与物流最为活跃, 可惜亚洲在全球气候环境演变中的重要性至今未能获得学术界的充分认识.
2005, 30(1): 19-24.
摘要:
南海北部ODP1148站晚渐新世至早中新世沉积以滑塌堆积和长时间沉积缺失为主要特征.由构造活动引起的沉积间断始于渐新世中期28.5 Ma至早中新世23 Ma左右结束.主间断面位于25 Ma, 亦即滑塌沉积层的底界.4次沉积间断总共造成至少3 Ma沉积记录的缺失.综合岩性、古生物年代测定、地球化学等分析结果, 表明南海晚渐新世的海底扩张模式呈多次跳跃式, 并以“25 Ma事件”为型变高峰.这一系列构造活动是欧亚、澳大利亚、菲律宾-太平洋板块相互作用的结果, 直接导致南海向前期裂谷更发育, 红河大断裂左擦拉张更强的南部扩张的转型.1148站的滑塌沉积为此次南海扩张转型提供了直接的证据.
南海北部ODP1148站晚渐新世至早中新世沉积以滑塌堆积和长时间沉积缺失为主要特征.由构造活动引起的沉积间断始于渐新世中期28.5 Ma至早中新世23 Ma左右结束.主间断面位于25 Ma, 亦即滑塌沉积层的底界.4次沉积间断总共造成至少3 Ma沉积记录的缺失.综合岩性、古生物年代测定、地球化学等分析结果, 表明南海晚渐新世的海底扩张模式呈多次跳跃式, 并以“25 Ma事件”为型变高峰.这一系列构造活动是欧亚、澳大利亚、菲律宾-太平洋板块相互作用的结果, 直接导致南海向前期裂谷更发育, 红河大断裂左擦拉张更强的南部扩张的转型.1148站的滑塌沉积为此次南海扩张转型提供了直接的证据.
2005, 30(1): 25-29.
摘要:
傅里叶变换红外光谱(FTIR)方法以其测量多种矿物绝对含量的能力在古环境研究中有很大的优势.运用FTIR方法分析了南海南部湄公河口MD01-2393孔的矿物成分含量, 对比运用X射线衍射(XRD)的半定量分析方法, 研究了青藏高原东部和湄公河盆地晚第四纪190 ka以来风化剥蚀演化历史.结果显示, 全岩高岭石/石英和粘土粒级(< 2μm)高岭石/蒙脱石比率可用作陆源区风化侵蚀的矿物学标志.晚第四纪190 ka以来, 青藏高原东部和湄公河盆地机械侵蚀作用在冰期比间冰期强, 化学风化作用在间冰期比冰期强, 揭示出亚洲季风气候驱动的风化剥蚀演化历史.全新世期间, 虽然全岩高岭石/石英与粘土粒级(< 2μm)蒙脱石/高岭石比率指示相同趋势的风化剥蚀作用, 但全岩高岭石/石英比率显示更强的机械侵蚀能力, 这可能是受湄公河口海平面快速变化的影响.
傅里叶变换红外光谱(FTIR)方法以其测量多种矿物绝对含量的能力在古环境研究中有很大的优势.运用FTIR方法分析了南海南部湄公河口MD01-2393孔的矿物成分含量, 对比运用X射线衍射(XRD)的半定量分析方法, 研究了青藏高原东部和湄公河盆地晚第四纪190 ka以来风化剥蚀演化历史.结果显示, 全岩高岭石/石英和粘土粒级(< 2μm)高岭石/蒙脱石比率可用作陆源区风化侵蚀的矿物学标志.晚第四纪190 ka以来, 青藏高原东部和湄公河盆地机械侵蚀作用在冰期比间冰期强, 化学风化作用在间冰期比冰期强, 揭示出亚洲季风气候驱动的风化剥蚀演化历史.全新世期间, 虽然全岩高岭石/石英与粘土粒级(< 2μm)蒙脱石/高岭石比率指示相同趋势的风化剥蚀作用, 但全岩高岭石/石英比率显示更强的机械侵蚀能力, 这可能是受湄公河口海平面快速变化的影响.
2005, 30(1): 31-39.
摘要:
基于底栖有孔虫δ18O的精确的年代标尺是古海洋学研究的基础, 特别是长度超过5 Ma, 分辨率小于5 ka的连续δ18O记录在全球大洋深海记录中更是凤毛麟角.在大西洋和东太平洋已经建立起了类似的代表性剖面, 如大西洋ODP659站和东太平洋ODP846站, 但在对全球气候有着重要影响的“西太平洋暖池区”还没有建立起这样的剖面.以南海大洋钻探184航次1143站底栖有孔虫的δ18O为材料, 建立了西太平洋地区跨越5 Ma、分辨率达2~ 3 ka的天文年代标尺.天文调谐的基本原理参照Imbrie et al.(1984), 并将斜率周期上8 ka的相位差和岁差周期上5 ka的相位差从晚更新世扩展到5 Ma; 调谐目标选用Laskar(1990)的斜率和岁差; 调谐方法采用了有别于ODP659站和ODP846站的自动轨道调谐方法(Yu and Ding, 1998).调谐结果显示, 1143站190.77 m、191个冰期、间冰期的深海沉积记录了5.02 Ma的南海古海洋学历史; 1143站布容/松山磁性反转事件的年龄为0.78 Ma, 与前人研究结果一致; 15个识别出的浮游有孔虫生物事件年龄部分与已经发表过的年龄相吻合, 部分为该生物事件在南沙海区的新年龄.由年代标尺推导出的南海沉积特征显示, 2.9 Ma是沉积速率的一个转折点, 在此之前, 平均线性沉积速率只有39.5 m/Ma, 冰期、间冰期平均波动幅度为50 m/Ma; 2.9 Ma以后, 平均线性沉积速率猛然上升到65.4 m/Ma, 冰期、间冰期平均波动幅度为200 m/Ma.此外, 南海的沉积速率还显示出冰期或间冰期中的亚冰阶沉积速率高, 而相邻的间冰期或亚间冰阶的沉积速率低, 这种特点在更新世尤为典型.这可能与全球冰量变化带来的冰期、间冰期差异性风化剥蚀和搬运有关.
基于底栖有孔虫δ18O的精确的年代标尺是古海洋学研究的基础, 特别是长度超过5 Ma, 分辨率小于5 ka的连续δ18O记录在全球大洋深海记录中更是凤毛麟角.在大西洋和东太平洋已经建立起了类似的代表性剖面, 如大西洋ODP659站和东太平洋ODP846站, 但在对全球气候有着重要影响的“西太平洋暖池区”还没有建立起这样的剖面.以南海大洋钻探184航次1143站底栖有孔虫的δ18O为材料, 建立了西太平洋地区跨越5 Ma、分辨率达2~ 3 ka的天文年代标尺.天文调谐的基本原理参照Imbrie et al.(1984), 并将斜率周期上8 ka的相位差和岁差周期上5 ka的相位差从晚更新世扩展到5 Ma; 调谐目标选用Laskar(1990)的斜率和岁差; 调谐方法采用了有别于ODP659站和ODP846站的自动轨道调谐方法(Yu and Ding, 1998).调谐结果显示, 1143站190.77 m、191个冰期、间冰期的深海沉积记录了5.02 Ma的南海古海洋学历史; 1143站布容/松山磁性反转事件的年龄为0.78 Ma, 与前人研究结果一致; 15个识别出的浮游有孔虫生物事件年龄部分与已经发表过的年龄相吻合, 部分为该生物事件在南沙海区的新年龄.由年代标尺推导出的南海沉积特征显示, 2.9 Ma是沉积速率的一个转折点, 在此之前, 平均线性沉积速率只有39.5 m/Ma, 冰期、间冰期平均波动幅度为50 m/Ma; 2.9 Ma以后, 平均线性沉积速率猛然上升到65.4 m/Ma, 冰期、间冰期平均波动幅度为200 m/Ma.此外, 南海的沉积速率还显示出冰期或间冰期中的亚冰阶沉积速率高, 而相邻的间冰期或亚间冰阶的沉积速率低, 这种特点在更新世尤为典型.这可能与全球冰量变化带来的冰期、间冰期差异性风化剥蚀和搬运有关.
2005, 30(1): 40-46.
摘要:
印度阶-奥伦尼克阶界线的全球层型候选剖面之一位于安徽巢湖地区; 巢湖地区的下三叠统也是国际上同期地层中生物地层序列最有代表性、多重地层学手段应用齐备、研究效果最好的地层序列之一.根据巢湖地区3条代表性下三叠统剖面的岩石地层、生物地层和碳同位素地层的最新研究成果归纳出本区早三叠世综合地层序列, 作为区域地层对比研究的标准.巢湖的下三叠统明确包含8个牙形石带和6个菊石带, 它们具有区域甚至全球对比意义; 巢湖地区早三叠世碳同位素δ13Ccarb的演变呈现2个显著的漂移周期, 这种有特色的碳同位素漂移, 不仅具有地层学价值, 而且可能对于三叠纪初的生物复苏和生态系演变具有指导意义.在综合地层序列基础上, 将3条剖面的古地磁学研究成果链接, 形成了巢湖地区完整的早三叠世磁性地层序列, 包括5个主要的正向极性带和5个反向极性带, 这也是目前在本区乃至华南获得的最完整的早三叠世磁极性序列之一.这些为该区域乃至全球相关地层研究树立了一个基本格架.
印度阶-奥伦尼克阶界线的全球层型候选剖面之一位于安徽巢湖地区; 巢湖地区的下三叠统也是国际上同期地层中生物地层序列最有代表性、多重地层学手段应用齐备、研究效果最好的地层序列之一.根据巢湖地区3条代表性下三叠统剖面的岩石地层、生物地层和碳同位素地层的最新研究成果归纳出本区早三叠世综合地层序列, 作为区域地层对比研究的标准.巢湖的下三叠统明确包含8个牙形石带和6个菊石带, 它们具有区域甚至全球对比意义; 巢湖地区早三叠世碳同位素δ13Ccarb的演变呈现2个显著的漂移周期, 这种有特色的碳同位素漂移, 不仅具有地层学价值, 而且可能对于三叠纪初的生物复苏和生态系演变具有指导意义.在综合地层序列基础上, 将3条剖面的古地磁学研究成果链接, 形成了巢湖地区完整的早三叠世磁性地层序列, 包括5个主要的正向极性带和5个反向极性带, 这也是目前在本区乃至华南获得的最完整的早三叠世磁极性序列之一.这些为该区域乃至全球相关地层研究树立了一个基本格架.
2005, 30(1): 47-51.
摘要:
广西北海涠洲岛第四纪湖光岩组以碎屑岩为主, 内发育渠筑型、丘状或洼状交错层理、平行层理等典型的风暴沉积构造.湖光岩组的风暴岩包括3种岩相类型: A.底部具渠筑型、内部具块状层理或递变层理的砾岩、砂砾岩或含砾砂岩; B.具丘状、洼状交错层理或平行层理的砂岩; C.具浪成交错层理的砂岩.这些岩相组合成典型的A -B -C风暴沉积序列, 它们分别代表在风暴作用期间风暴流(A)、风暴浪(B) 和正常波浪(C) 的沉积.晚更新世北海涠洲岛地区位于低纬度的浅海沉积背景下, 上更新统湖光岩组以正常浪及面之上的浅海背景粗火山碎屑和砂沉积为主.湖光岩组风暴岩的发现反映该区晚更新世位于风暴作用频繁的5°~ 2 0°的低纬度地区.风暴沉积发育于正常浪及面之上的浅海地带, 涠洲岛是一个风暴作用控制的浅海陆架.因此风暴岩对解释晚更新世北部湾的古地理和古气候具有重要意义
广西北海涠洲岛第四纪湖光岩组以碎屑岩为主, 内发育渠筑型、丘状或洼状交错层理、平行层理等典型的风暴沉积构造.湖光岩组的风暴岩包括3种岩相类型: A.底部具渠筑型、内部具块状层理或递变层理的砾岩、砂砾岩或含砾砂岩; B.具丘状、洼状交错层理或平行层理的砂岩; C.具浪成交错层理的砂岩.这些岩相组合成典型的A -B -C风暴沉积序列, 它们分别代表在风暴作用期间风暴流(A)、风暴浪(B) 和正常波浪(C) 的沉积.晚更新世北海涠洲岛地区位于低纬度的浅海沉积背景下, 上更新统湖光岩组以正常浪及面之上的浅海背景粗火山碎屑和砂沉积为主.湖光岩组风暴岩的发现反映该区晚更新世位于风暴作用频繁的5°~ 2 0°的低纬度地区.风暴沉积发育于正常浪及面之上的浅海地带, 涠洲岛是一个风暴作用控制的浅海陆架.因此风暴岩对解释晚更新世北部湾的古地理和古气候具有重要意义
2005, 30(1): 52-60.
摘要:
西藏东巧地区蛇绿岩套中橄榄岩是青藏高原出露的为数不多的地幔岩体之一, 对于揭示该地区的上地幔流变学特征具有重要意义.报道了该地区方辉橄榄岩中橄榄石的位错显微构造特征, 估算了上地幔流变学参数.显微构造研究表明, 东巧方辉橄榄岩发育残斑结构, 橄榄石中位错组态类型比较丰富, 包括自由位错、位错壁(包括宽阔型和紧密型)、位错弓弯和位错网, 表明橄榄石的主导变形机制可能为位错蠕变.该区地幔岩变形大致分为2个阶段: (1) 地幔缓慢塑性流动变形, 形成宽阔型位错壁; (2) 蛇绿岩侵位过程中的变形, 产生紧密型位错壁.根据2种位错壁估算的流动应力平均值分别为3 9.3MPa (宽阔型)和113.9MPa (紧密型), 计算结果获得东巧地区上地幔流动速率为1.13× 10-12 ~ 2.95× 10-11s-1, 有效粘度为4.44×1017~ 1.16×1019Pa°s, 这些参数为东巧地区上地幔物理特征提供了流变学的约束条件
西藏东巧地区蛇绿岩套中橄榄岩是青藏高原出露的为数不多的地幔岩体之一, 对于揭示该地区的上地幔流变学特征具有重要意义.报道了该地区方辉橄榄岩中橄榄石的位错显微构造特征, 估算了上地幔流变学参数.显微构造研究表明, 东巧方辉橄榄岩发育残斑结构, 橄榄石中位错组态类型比较丰富, 包括自由位错、位错壁(包括宽阔型和紧密型)、位错弓弯和位错网, 表明橄榄石的主导变形机制可能为位错蠕变.该区地幔岩变形大致分为2个阶段: (1) 地幔缓慢塑性流动变形, 形成宽阔型位错壁; (2) 蛇绿岩侵位过程中的变形, 产生紧密型位错壁.根据2种位错壁估算的流动应力平均值分别为3 9.3MPa (宽阔型)和113.9MPa (紧密型), 计算结果获得东巧地区上地幔流动速率为1.13× 10-12 ~ 2.95× 10-11s-1, 有效粘度为4.44×1017~ 1.16×1019Pa°s, 这些参数为东巧地区上地幔物理特征提供了流变学的约束条件
2005, 30(1): 61-70.
摘要:
拉脊山火山岩带位于祁连造山带中部, 通过对该区早古生代基性火山岩系统的地球化学研究, 揭示该区早古生代地幔的性质及其地幔域的构造归属.研究表明, 拉脊山基性火山岩可以分为两类: Ⅰ类为大陆板内碱性玄武岩, 其稀土元素组成模式为轻稀土富集型, 并具有明显的Nb、Ta负异常, 而Zr、Hf无明显的负异常; Ⅱ类为与地幔柱活动有关的拉斑玄武岩, 具有洋岛玄武岩(OIB) 特征.稀土元素组成模式同样表现为轻稀土富集型, 但其富集程度比Ⅰ类基性火山岩的富集程度弱, 无Nb、Ta、Zr和Hf负异常.基性火山岩的Sr、Nd、Pb同位素组成特征显示, 基性火山岩的地幔源区具有亏损地幔(DM) 和第二类富集地幔(EMⅡ) 混合的特点, 而第二类富集地幔端元(EMⅡ) 占主导地位, 亏损地幔(DM) 物质混入的程度较低; 并具有Dupal异常的同位素特征.通过与华北南缘、北秦岭和扬子北缘西段地幔的Pb同位素组成相比, 表明拉脊山造山带古地幔与北秦岭、南秦岭西段和扬子北缘西段地幔的Pb同位素组成相似.进而表明拉脊山造山带古地幔属于扬子型富放射性成因铅地幔, 而非华北型贫放射性成因铅地幔
拉脊山火山岩带位于祁连造山带中部, 通过对该区早古生代基性火山岩系统的地球化学研究, 揭示该区早古生代地幔的性质及其地幔域的构造归属.研究表明, 拉脊山基性火山岩可以分为两类: Ⅰ类为大陆板内碱性玄武岩, 其稀土元素组成模式为轻稀土富集型, 并具有明显的Nb、Ta负异常, 而Zr、Hf无明显的负异常; Ⅱ类为与地幔柱活动有关的拉斑玄武岩, 具有洋岛玄武岩(OIB) 特征.稀土元素组成模式同样表现为轻稀土富集型, 但其富集程度比Ⅰ类基性火山岩的富集程度弱, 无Nb、Ta、Zr和Hf负异常.基性火山岩的Sr、Nd、Pb同位素组成特征显示, 基性火山岩的地幔源区具有亏损地幔(DM) 和第二类富集地幔(EMⅡ) 混合的特点, 而第二类富集地幔端元(EMⅡ) 占主导地位, 亏损地幔(DM) 物质混入的程度较低; 并具有Dupal异常的同位素特征.通过与华北南缘、北秦岭和扬子北缘西段地幔的Pb同位素组成相比, 表明拉脊山造山带古地幔与北秦岭、南秦岭西段和扬子北缘西段地幔的Pb同位素组成相似.进而表明拉脊山造山带古地幔属于扬子型富放射性成因铅地幔, 而非华北型贫放射性成因铅地幔
2005, 30(1): 71-77.
摘要:
在“罗田穹隆”中发现了下地壳俯冲成因榴辉岩.榴辉岩呈透镜状或板状产于含石榴子石条带状片麻岩中.新鲜的榴辉岩主要由石榴子石、绿辉石、金红石等组成, 含少量退变质的角闪石、斜长石、紫苏辉石、透辉石、(钛) 磁铁矿和石英等.研究区榴辉岩以保留早期麻粒岩相变质矿物残留体以及经受晚期麻粒岩相和角闪岩相退变为特征, 指示它们由扬子镁铁质下地壳麻粒岩相岩石俯冲到深部发生变质并形成榴辉岩, 然后折返至下地壳发生麻粒岩相退变, 由于麻粒岩相退变质阶段仅以后成合晶形式出现, 因而它们可能在下地壳停留时间不长, 就又进一步被构造抬升至中上地壳而发生角闪岩相退变.大别山造山带乃至扬子板块北缘现今缺乏厚层镁铁质下地壳, 它们也很少出露地表, 推测这些俯冲的镁铁质下地壳可能已拆离再循环进入地幔.从而为“罗田穹隆”的形成和演化以及大别山高压-超高压岩石的形成与折返机制等研究提供了关键性的岩石学证据
在“罗田穹隆”中发现了下地壳俯冲成因榴辉岩.榴辉岩呈透镜状或板状产于含石榴子石条带状片麻岩中.新鲜的榴辉岩主要由石榴子石、绿辉石、金红石等组成, 含少量退变质的角闪石、斜长石、紫苏辉石、透辉石、(钛) 磁铁矿和石英等.研究区榴辉岩以保留早期麻粒岩相变质矿物残留体以及经受晚期麻粒岩相和角闪岩相退变为特征, 指示它们由扬子镁铁质下地壳麻粒岩相岩石俯冲到深部发生变质并形成榴辉岩, 然后折返至下地壳发生麻粒岩相退变, 由于麻粒岩相退变质阶段仅以后成合晶形式出现, 因而它们可能在下地壳停留时间不长, 就又进一步被构造抬升至中上地壳而发生角闪岩相退变.大别山造山带乃至扬子板块北缘现今缺乏厚层镁铁质下地壳, 它们也很少出露地表, 推测这些俯冲的镁铁质下地壳可能已拆离再循环进入地幔.从而为“罗田穹隆”的形成和演化以及大别山高压-超高压岩石的形成与折返机制等研究提供了关键性的岩石学证据
2005, 30(1): 78-82.
摘要:
为了确定天然气藏的成藏期, 进行了自生伊利石的40Ar/39Ar法同位素定年实验.实验重点解决了自生伊利石的40Ar/39Ar法定年的几个技术难题: 第一, 粘土矿物的提纯, 避免伊利石以外的含K矿物混入; 第二, 自生伊利石与碎屑伊利石的分离; 第三, 克服核反冲造成的Ar原子丢失.利用冷冻-加热循环碎样技术获得高纯度的粘土矿物; 通过阶段加热得到的年龄谱可以区分自生伊利石与碎屑伊利石; 利用“显微包裹”技术有效克服了核照射反冲问题.对鄂尔多斯盆地北部苏里格气田研究发现, 二叠系储层中的伊利石有2种年龄图谱: 一种只有自生伊利石的坪年龄; 另一种图谱既有自生伊利石的坪年龄, 也有碎屑伊利石的年龄, 形成二阶式的图谱.通过自生伊利石的形成时间推断, 天然气的最早充注时间晚于169~189Ma.实验的结果表明, 冷冻-加热循环碎样技术可以有效地避免伊利石以外的含K矿物混入, 是获得高纯度粘土矿物的关键技术; 自生伊利石40Ar/39Ar法定年技术可以用于确定天然气藏的成藏期
为了确定天然气藏的成藏期, 进行了自生伊利石的40Ar/39Ar法同位素定年实验.实验重点解决了自生伊利石的40Ar/39Ar法定年的几个技术难题: 第一, 粘土矿物的提纯, 避免伊利石以外的含K矿物混入; 第二, 自生伊利石与碎屑伊利石的分离; 第三, 克服核反冲造成的Ar原子丢失.利用冷冻-加热循环碎样技术获得高纯度的粘土矿物; 通过阶段加热得到的年龄谱可以区分自生伊利石与碎屑伊利石; 利用“显微包裹”技术有效克服了核照射反冲问题.对鄂尔多斯盆地北部苏里格气田研究发现, 二叠系储层中的伊利石有2种年龄图谱: 一种只有自生伊利石的坪年龄; 另一种图谱既有自生伊利石的坪年龄, 也有碎屑伊利石的年龄, 形成二阶式的图谱.通过自生伊利石的形成时间推断, 天然气的最早充注时间晚于169~189Ma.实验的结果表明, 冷冻-加热循环碎样技术可以有效地避免伊利石以外的含K矿物混入, 是获得高纯度粘土矿物的关键技术; 自生伊利石40Ar/39Ar法定年技术可以用于确定天然气藏的成藏期
2005, 30(1): 83-88.
摘要:
东方1 - 1底辟区的热流体活动相当强烈和频繁.深部热流体的穿层上涌产生热应力造成了局部的应力场状况的变化, 形成了特征性的构造和断裂系统, 水力破裂、热流体拱张形成褶皱和局部破裂等, 这些褶皱和断裂共同构成了底辟带热流体活动中垂向输导的主要通道之一.由于热流体穿层活动不仅携带了大量的烃类气和CO2等非烃气, 而且具极强的热力作用, 引起了强烈的热异常, 导致所穿入的浅部地层中的热力学参数, 如粘土矿物的演化、储层中流体包裹体以及岩石所含有机质的镜质体反射率等发生一系列的异常变化, 致使底辟作用前后底辟体内部及其围岩的特征具有非常显著的差别.本次研究对热流体穿层所引起的热应力效应和温度异常采用Field模型进行了定量动力学模拟, 结果显示应力场和温度场的分布随着时间不断向上迁移, 使各小断裂和裂隙连通形成流体的良好的垂向运移通道, 在热流体活动的通道附近热应力的影响十分明显, 致使局部应力急剧增高
东方1 - 1底辟区的热流体活动相当强烈和频繁.深部热流体的穿层上涌产生热应力造成了局部的应力场状况的变化, 形成了特征性的构造和断裂系统, 水力破裂、热流体拱张形成褶皱和局部破裂等, 这些褶皱和断裂共同构成了底辟带热流体活动中垂向输导的主要通道之一.由于热流体穿层活动不仅携带了大量的烃类气和CO2等非烃气, 而且具极强的热力作用, 引起了强烈的热异常, 导致所穿入的浅部地层中的热力学参数, 如粘土矿物的演化、储层中流体包裹体以及岩石所含有机质的镜质体反射率等发生一系列的异常变化, 致使底辟作用前后底辟体内部及其围岩的特征具有非常显著的差别.本次研究对热流体穿层所引起的热应力效应和温度异常采用Field模型进行了定量动力学模拟, 结果显示应力场和温度场的分布随着时间不断向上迁移, 使各小断裂和裂隙连通形成流体的良好的垂向运移通道, 在热流体活动的通道附近热应力的影响十分明显, 致使局部应力急剧增高
2005, 30(1): 89-96.
摘要:
东吴运动是华南地区二叠纪影响较大的一次地壳运动, 然而对其涵义、起始时间、构造界面位置、影响范围和运动属性等方面一直存在争议.通过对上扬子茅口组对比、不整合面特征和岩浆活动等方面的研究, 结合对华南地区二叠纪的地层、沉积及岩相古地理等综合分析, 对东吴运动的性质、地球动力学背景和时空演变规律进行了探讨.认为茅口末期峨眉山地幔柱上升引起的地壳抬升、峨眉山玄武岩的喷发和东吴运动这三者之间存在成因联系; 上扬子中晚二叠世之间的东吴运动是峨眉山地幔柱上升所造成的地壳快速差异抬升.东吴运动具有明显的时空演变规律, 空间上西强东弱、南强北弱, 时间上西早东晚、南早北晚.下扬子及华南地块可能不存在东吴运动, 其中晚二叠世的沉积作用主要受华夏古陆控制.
东吴运动是华南地区二叠纪影响较大的一次地壳运动, 然而对其涵义、起始时间、构造界面位置、影响范围和运动属性等方面一直存在争议.通过对上扬子茅口组对比、不整合面特征和岩浆活动等方面的研究, 结合对华南地区二叠纪的地层、沉积及岩相古地理等综合分析, 对东吴运动的性质、地球动力学背景和时空演变规律进行了探讨.认为茅口末期峨眉山地幔柱上升引起的地壳抬升、峨眉山玄武岩的喷发和东吴运动这三者之间存在成因联系; 上扬子中晚二叠世之间的东吴运动是峨眉山地幔柱上升所造成的地壳快速差异抬升.东吴运动具有明显的时空演变规律, 空间上西强东弱、南强北弱, 时间上西早东晚、南早北晚.下扬子及华南地块可能不存在东吴运动, 其中晚二叠世的沉积作用主要受华夏古陆控制.
2005, 30(1): 97-101.
摘要:
断层的封闭性和连通性研究对于了解断层在油气成藏和石油开发中的影响具有重要的意义.根据断层附近油藏的地球化学特征, 可以研究排烃期断层的封闭性.在涠西南凹陷油田的研究工作中, 通过断层两端油层的化学组成指纹的差异, 证实了断层的存在, 虽然断距较小, 但仍影响了油藏的连通.对欧利坨子地区靠近断层的油藏分析表明, 本区的深大断裂可以作为油气的有效通道, 靠近断层油藏成熟度较高, 且含氮化合物较丰富.本研究提供的2个实例证实地球化学方法用于判断断层的封闭性有着不可替代的优越性.
断层的封闭性和连通性研究对于了解断层在油气成藏和石油开发中的影响具有重要的意义.根据断层附近油藏的地球化学特征, 可以研究排烃期断层的封闭性.在涠西南凹陷油田的研究工作中, 通过断层两端油层的化学组成指纹的差异, 证实了断层的存在, 虽然断距较小, 但仍影响了油藏的连通.对欧利坨子地区靠近断层的油藏分析表明, 本区的深大断裂可以作为油气的有效通道, 靠近断层油藏成熟度较高, 且含氮化合物较丰富.本研究提供的2个实例证实地球化学方法用于判断断层的封闭性有着不可替代的优越性.
2005, 30(1): 102-108.
摘要:
成矿系统研究可划分为系统外部环境与内部结构2个方面, 外部环境分析立足于代表性成矿带———矿集区宏观地质背景的深入解剖, 着重揭示地球圈层的内部结构和构造体制转换-岩浆活动-流体汇集多种事件的耦合作用对成矿单元内部成矿流体活动与大规模成矿事件启动机制.内部结构研究主要通过矿田-矿床-矿体等多个尺度构造-流体-成矿作用的解析, 解剖矿体-矿化网络的时空结构, 查明成矿流体物理输运机理及元素的富集-输运-沉淀过程.以胶西北矿集区为例, 从分析系统内部结构的视角出发, 力图查明系统外部地质背景对矿集区内部成矿作用的影响, 并建立成矿系统内部各成矿要素(成矿产物、成矿过程等) 的内在联系; 作为成矿学研究思路的一种新的尝试, 深化区域成矿作用认识有一定推动作用.研究发现, 区域构造体制转换所引发的胶西北矿集区应力-应变场性质转变不但启动了区域成矿活动, 成矿活动在由压剪向张剪过渡的时空界面发生; 而且还造就了复杂多变的控矿构造形迹, 由于空间构造形迹及力学性质的差异, 导致了区域成矿的多样性.应力-应变场性质的变化引起流体各项物理化学参数发生了突变, 并引发成矿物质的富集沉淀, 成矿过程中流体一则由氧化状态向还原状态稳定过渡; 而不同构造形迹控制下的流体运移方式差异则是导致成矿多样性的内因; 成矿过程具复杂性, 其主要表现为矿体金品位和厚度的空间分布多重分形特征、蚀变分带的自相似性、成矿作用的突发性及成矿产物的多样性.
成矿系统研究可划分为系统外部环境与内部结构2个方面, 外部环境分析立足于代表性成矿带———矿集区宏观地质背景的深入解剖, 着重揭示地球圈层的内部结构和构造体制转换-岩浆活动-流体汇集多种事件的耦合作用对成矿单元内部成矿流体活动与大规模成矿事件启动机制.内部结构研究主要通过矿田-矿床-矿体等多个尺度构造-流体-成矿作用的解析, 解剖矿体-矿化网络的时空结构, 查明成矿流体物理输运机理及元素的富集-输运-沉淀过程.以胶西北矿集区为例, 从分析系统内部结构的视角出发, 力图查明系统外部地质背景对矿集区内部成矿作用的影响, 并建立成矿系统内部各成矿要素(成矿产物、成矿过程等) 的内在联系; 作为成矿学研究思路的一种新的尝试, 深化区域成矿作用认识有一定推动作用.研究发现, 区域构造体制转换所引发的胶西北矿集区应力-应变场性质转变不但启动了区域成矿活动, 成矿活动在由压剪向张剪过渡的时空界面发生; 而且还造就了复杂多变的控矿构造形迹, 由于空间构造形迹及力学性质的差异, 导致了区域成矿的多样性.应力-应变场性质的变化引起流体各项物理化学参数发生了突变, 并引发成矿物质的富集沉淀, 成矿过程中流体一则由氧化状态向还原状态稳定过渡; 而不同构造形迹控制下的流体运移方式差异则是导致成矿多样性的内因; 成矿过程具复杂性, 其主要表现为矿体金品位和厚度的空间分布多重分形特征、蚀变分带的自相似性、成矿作用的突发性及成矿产物的多样性.
2005, 30(1): 109-113.
摘要:
为了提高矿产预测的精度和可靠性, 必须分析和利用与矿床有关的空间结构信息.提出了一种用模糊集建立成矿环境空间结构模型的方法.成矿环境空间结构是地质变量在矿床周围的分布, 可用变量与空间点之间的模糊关系来描述.同一地区的同类矿床, 其空间结构具有一定相似性, 通过这种相似性的极大化可对结构模型进行优化.优化的结构模型是一种包含了方向和距离关系的特殊的空间关联规则集, 也是模糊推理矿产预测的推理规则库.通过模糊推理进行结构相似性的比较, 可对任意点上的找矿有利性进行预测.以云南东川地区铜矿预测的实例说明了该方法具有良好的应用效果.
为了提高矿产预测的精度和可靠性, 必须分析和利用与矿床有关的空间结构信息.提出了一种用模糊集建立成矿环境空间结构模型的方法.成矿环境空间结构是地质变量在矿床周围的分布, 可用变量与空间点之间的模糊关系来描述.同一地区的同类矿床, 其空间结构具有一定相似性, 通过这种相似性的极大化可对结构模型进行优化.优化的结构模型是一种包含了方向和距离关系的特殊的空间关联规则集, 也是模糊推理矿产预测的推理规则库.通过模糊推理进行结构相似性的比较, 可对任意点上的找矿有利性进行预测.以云南东川地区铜矿预测的实例说明了该方法具有良好的应用效果.
2005, 30(1): 114-120.
摘要:
江汉平原地处我国东西、南北自然环境的过渡地带, 该地带距今30ka (大约相当于MIS3阶段) 以来的气候变化是研究过去全球气候变化的重要时段之一, 已越来越引起人们的关注.在精确测年的基础上, 对采自江汉平原湖区周老镇钻孔(ZL01) 沉积物柱样的磁化率和有机碳稳定同位素进行了处理和分析, 其结果表明: (1) 该区磁化率和有机碳稳定同位素值的变化特点具有较好的一致性和可对比性, 它们与古气候的关系为: 磁化率的高值、有机碳稳定同位素的偏正值与偏冷、偏干的气候环境相对应; 反之与偏温暖湿润的气候环境相对应. (2) 根据磁化率和有机碳稳定同位素值的变化特点将本区30 kaB. P.以来的古气候分为3个大的气候演化阶段, 在每一个大的气候演化阶段中又可分为若干次小的气候演变阶段.这3个大的气候演化阶段分别为阶段Ⅰ : 其年龄约为30 000~ 14 100 aB. P., 磁化率和δ13C的平均值分别为655.69 × 10-6 SI和-23.15 × 10-3, 均为本区最高值并且曲线波动较大; 阶段Ⅱ : 相应时段为14 100 ~ 3 540 aB. P., 磁化率平均值为较低值369.38 × 10-6SI和δ13C为偏负值(- 27.29 × 10-3), 相对较稳定; 阶段Ⅲ : 年代相当于3 540 ~ 650 aB. P., 平均磁化率为本区最低值311.0 × 10-6 SI, δ13C平均值为- 24.49 × 10-3, 且曲线波动较大. (3) 磁化率与有机碳稳定同位素值发生突变处可能是突发性温度事件的反映.
江汉平原地处我国东西、南北自然环境的过渡地带, 该地带距今30ka (大约相当于MIS3阶段) 以来的气候变化是研究过去全球气候变化的重要时段之一, 已越来越引起人们的关注.在精确测年的基础上, 对采自江汉平原湖区周老镇钻孔(ZL01) 沉积物柱样的磁化率和有机碳稳定同位素进行了处理和分析, 其结果表明: (1) 该区磁化率和有机碳稳定同位素值的变化特点具有较好的一致性和可对比性, 它们与古气候的关系为: 磁化率的高值、有机碳稳定同位素的偏正值与偏冷、偏干的气候环境相对应; 反之与偏温暖湿润的气候环境相对应. (2) 根据磁化率和有机碳稳定同位素值的变化特点将本区30 kaB. P.以来的古气候分为3个大的气候演化阶段, 在每一个大的气候演化阶段中又可分为若干次小的气候演变阶段.这3个大的气候演化阶段分别为阶段Ⅰ : 其年龄约为30 000~ 14 100 aB. P., 磁化率和δ13C的平均值分别为655.69 × 10-6 SI和-23.15 × 10-3, 均为本区最高值并且曲线波动较大; 阶段Ⅱ : 相应时段为14 100 ~ 3 540 aB. P., 磁化率平均值为较低值369.38 × 10-6SI和δ13C为偏负值(- 27.29 × 10-3), 相对较稳定; 阶段Ⅲ : 年代相当于3 540 ~ 650 aB. P., 平均磁化率为本区最低值311.0 × 10-6 SI, δ13C平均值为- 24.49 × 10-3, 且曲线波动较大. (3) 磁化率与有机碳稳定同位素值发生突变处可能是突发性温度事件的反映.
2005, 30(1): 121-128.
摘要:
济阳坳陷深部地热状况对于分析岩石圈深部结构特征、探索该盆地形成和演化的地球动力学过程具有重要意义.依据济阳坳陷最新的钻探资料和深部地球物理探测结果, 按沉积盖层、上、中、下地壳4层结构, 建立了分别代表该区凹陷部位和凸起及斜坡带上的2种地壳结构模型.通过多道能谱分析, 测试了区内4 3块岩心样品的放射性元素U、Th、40K含量, 统计得出了济阳坳陷沉积盖层的平均生热率为(1.40±0.26) μW/m3.在研究大地热流分布的基础上, 结合济阳坳陷地壳各岩层放射性生热率, 采用“剥层”法, 从地表开始, 由浅到深逐步扣除各层段所提供的热量, 得到了济阳坳陷的地幔热流.并且采用相似的方法, 利用一维稳态热传导方程, 分析了地壳上地幔顶部的温度状况.结果表明, 济阳坳陷的地幔热流约为38.4~39.2 mW/m2, 占整个地表总热流量的5 8%;地幔顶部温度约为602~636℃.与世界上其他各类地质构造单元相比, 济阳坳陷无论是地幔热流值或其与地表热流之比值都是比较高的, 其深部地热状态具有介于稳定地区和构造活动区之间的特点.
济阳坳陷深部地热状况对于分析岩石圈深部结构特征、探索该盆地形成和演化的地球动力学过程具有重要意义.依据济阳坳陷最新的钻探资料和深部地球物理探测结果, 按沉积盖层、上、中、下地壳4层结构, 建立了分别代表该区凹陷部位和凸起及斜坡带上的2种地壳结构模型.通过多道能谱分析, 测试了区内4 3块岩心样品的放射性元素U、Th、40K含量, 统计得出了济阳坳陷沉积盖层的平均生热率为(1.40±0.26) μW/m3.在研究大地热流分布的基础上, 结合济阳坳陷地壳各岩层放射性生热率, 采用“剥层”法, 从地表开始, 由浅到深逐步扣除各层段所提供的热量, 得到了济阳坳陷的地幔热流.并且采用相似的方法, 利用一维稳态热传导方程, 分析了地壳上地幔顶部的温度状况.结果表明, 济阳坳陷的地幔热流约为38.4~39.2 mW/m2, 占整个地表总热流量的5 8%;地幔顶部温度约为602~636℃.与世界上其他各类地质构造单元相比, 济阳坳陷无论是地幔热流值或其与地表热流之比值都是比较高的, 其深部地热状态具有介于稳定地区和构造活动区之间的特点.
