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    2016年  41卷  第10期

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    2016, 41(10).
    摘要:
    南海东北部陆坡天然气水合物多期次分解的沉积地球化学响应
    陈芳, 陆红锋, 刘坚, 庄畅, 吴聪, 曹珺, 周洋, 刘广虎
    2016, 41(10): 1619-1629. doi: 10.3799/dqkx.2016.120
    摘要:
    南海地区天然气水合物资源丰富,针对其分解方式的研究有助于资源的开采.对南海东北部天然气水合物钻探区GMGS08站位岩心沉积物开展沉积学、地球化学分析研究.结果表明:该站位自上而下分布11层含自生碳酸盐岩和双壳碎屑层(其中6层呈粥状沉积)以及2层自生碳酸盐岩灰岩层;各层自生碳酸盐岩除一个样品δ13C值稍高(-38.85×10-3)外,其他的δ13C值介于-41.36×10-3~-56.74×10-3,均低于-40.00×10-3δ18O值介于2.94×10-3~5.37×10-3,明显偏重,表明其为天然气水合物分解的产物,形成于微生物对甲烷的缺氧氧化作用,甲烷主要源自生物成因;各层自生碳酸盐岩层中的有机质碳同位素负偏明显,最低达-82.44×10-3,可能与微生物活动有关;根据自生碳酸盐岩的分布推断该站位至少发生过6次天然气水合物分解释放,每期次自生碳酸盐岩的差异说明其甲烷通量强弱不同.
    扬子北部三峡地区南沱组冰碛岩的物源特征:锆石年龄和地球化学证据
    胡蓉, 李双庆, 王伟, 陈福坤
    2016, 41(10): 1630-1654. doi: 10.3799/dqkx.2016.121
    摘要:
    扬子陆块新元古代地层发育完整并广泛分布,三峡地区南沱组冰碛岩是扬子北部南华纪的冰成杂砾岩,不整合地覆盖在新元古代黄陵花岗岩之上.南沱组冰碛岩成分复杂,分选性差,缺乏可对比的标志,其沉积时代和物源组成研究较少且存在争议.对南沱组冰碛岩开展锆石U-Pb定年工作,得到最年轻的锆石年龄为706±7 Ma,印证了南沱组沉积时代应不早于700 Ma的说法,并可与Marinoan冰期对应.所获得锆石U-Pb年龄谱峰值主要分为~3.0 Ga,2.5~2.3 Ga,2.05~1.95 Ga和900~700 Ma,反映了扬子陆块4次地壳再造事件,其中古元古代和太古代年龄与崆岭杂岩相似,900~800 Ma和800~700 Ma的锆石年龄与附近黄陵花岗岩和扬子北缘岩体一致.冰碛砂岩的微量元素和同位素组成分异明显,可能是扬子北缘岩体、黄陵花岗岩和崆岭杂岩不同程度混合的结果.南沱组冰碛岩中包裹的花岗质砾石表现出不同的微量元素特征,具有偏低的稀土含量和亏损的重稀土组成,结合其锆石U-Pb年龄和Sr-Nd同位素特征,这些花岗质砾石主体可能来自于附近黄陵花岗岩和崆岭岩基.南沱组冰碛岩的物质组成特征反映了新元古时期,扬子地区强烈的裂谷岩浆作用所导致的北高南低的地势环境.
    冲绳海槽火山岩岩石系列的厘定及构造环境意义
    国坤, 翟世奎, 于增慧, 蔡宗伟, 张侠
    2016, 41(10): 1655-1664. doi: 10.3799/dqkx.2016.524
    摘要:
    冲绳海槽是一个处于弧后扩张作用早期的年轻的弧后盆地,是研究弧后扩张作用早期盆地演化和壳幔过程的天然实验室.随着调查研究工作的逐步展开和深入,也发现了一些新的、重要的、亟待解决的科学问题,而火山岩岩石系列归属的厘定又是其他研究工作的基础.在系统收集和整理迄今已有冲绳海槽火山岩资料的基础上,结合近期分析测试数据, 对冲绳海槽火山岩的岩石系列归属进行了重新厘定,探讨了火山岩的构造环境指示意义和浮岩与玄武岩之间的成因联系.研究结果表明:冲绳海槽火山岩分布具有以基性玄武岩和酸性(流纹)英安岩为主的双峰式特征,中性火山岩稀少,基性的玄武岩属于亚碱性系列的橄榄拉斑玄武岩,酸性浮岩可归属为亚碱性岩系的流纹英安岩或流纹岩;在构造环境判别上,冲绳海槽玄武岩表现出大洋中脊和岛弧构造环境的特点,既有别于大洋中脊扩张中心,也有别于成熟型弧后盆地,呈现出弧后早期扩张阶段盆地独特的构造环境特征;广泛分布于冲绳海槽的酸性浮岩表现出一定的岛弧环境的特点;酸性浮岩与玄武岩具有同源性,酸性岩是基性的玄武质岩浆经不同程度结晶分异和同化混染作用的产物.
    东秦岭中生代石瑶沟隐伏花岗岩年代学、地球化学特征及地质意义
    侯红星, 张德会, 张荣臻
    2016, 41(10): 1665-1682. doi: 10.3799/dqkx.2016.122
    摘要:
    石瑶沟花岗岩是华北陆块南缘东秦岭熊耳山地区近年来发现的首个埋藏在地下,与钼矿化有关的隐伏花岗岩体.主要岩性为中-细粒黑云母二长花岗岩和斑状花岗岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示其主体形成时期为140.46±0.59 Ma~136.53±0.44 Ma,为早白垩世岩浆活动产物.石瑶沟花岗岩SiO2=70.27%~73.22%,Al2O3=12.71%~14.96%,MgO=0.23%~0.54%,全碱(K2O+Na2O)含量(质量百分比)变化范围为6.43%~11.78%,显示高硅、富碱特征.里特曼指数(δ)变化范围为2.11~3.02,AR介于1.48~5.73之间,为钙碱性;ACNK值=0.95~1.01,属准铝质-过铝质Ⅰ型花岗岩.岩体稀土总量(∑REE)变化于147×10-6~322×10-6,LREE/HREE比值变化于15.2~25.2,LaN/YbN=19.1~50.5×10-6,轻重稀土分馏程度较高,在球粒陨石标准化分配模式图上总体表现为轻稀土富集、左陡右平的右倾斜型.岩体Sr含量变化较大(133×10-6~759×10-6,平均371×10-6),Y、Yb含量(Y=10.02×10-6~18.80×10-6,平均12.57×10-6;Yb=1.16×10-6~2.02×10-6,平均1.40×10-6)和Sr/Y比值(12.77~61.66,平均30.44) 低,具中等-弱的负Eu异常(δEu=0.53~0.71,平均0.62),反映岩浆发生过长石分离结晶作用.石瑶沟花岗岩Isr=0.707 44~0.713 84,εSr(t)= 44.1~134.9,εNd(t)=-12.96~-13.46,其tDM2=2.00~2.01 Ga,显示其与附近中生代合峪花岗岩基具同源性,岩浆源区包括南秦岭地块、扬子陆块以及部分太华群、熊耳群物质.综合石瑶沟隐伏花岗岩特征和区域地质演化,可得出结论:东秦岭地区在侏罗纪前的陆内俯冲体制下,南秦岭地块及扬子基底向华北陆块下俯冲碰撞使地壳加厚,侏罗纪-白垩纪之交的挤压向伸展转换过程中形成的减压增温环境,使该区中-下地壳岩石发生部分熔融,最终在早白垩世形成石瑶沟花岗岩.
    洛伊地区三叠系沉积体系特征及演化规律
    岳绍飞, 王华, 严德天, 黄传炎, 常大宇, 李潇鹏, 张静
    2016, 41(10): 1683-1695. doi: 10.3799/dqkx.2016.506
    摘要:
    洛伊地区三叠系沉积体系是近年来研究的重点,利用岩心、录井、测井及野外露头资料,并结合前人研究成果,对其进行分析.通过研究发现:洛伊地区三叠系沉积时期主要发育3种沉积体系类型,分别是曲流河沉积体系、三角洲沉积体系及湖泊沉积体系.中下三叠统主要发育曲流河沉积,上三叠统发育湖泊三角洲沉积,且从上三叠统沉积早期到晚期伴随着湖水面的上涨和湖盆面积的扩大.三叠系的沉积体系演化主要受控与中三叠世末印支运动的影响,印支运动造成扬子板块向华北板块俯冲,使洛伊地区周边隆起成山,并在洛伊地区形成深水湖盆.在对比洛伊地区与鄂尔多斯盆地上三叠统沉积特征及圈闭特征基础上,认为洛伊地区有较大的勘探潜力.洛伊地区沉积特征及演化规律的研究,为该地区未来的勘探提供了较为有利的地质依据.
    奥连特盆地白垩系海绿石成因类型及沉积地质意义
    阳孝法, 谢寅符, 张志伟, 马中振, 郭纯恩, 周玉冰, 王丹丹, 刘亚明, 赵永斌
    2016, 41(10): 1696-1708. doi: 10.3799/dqkx.2016.501
    摘要:
    厄瓜多尔奥连特盆地白垩系Napo组UT段发育一套分布广泛的富含海绿石的硅质碎屑岩,针对海绿石的岩相、矿物学、地球化学及时空属性进行分析,可以揭示海绿石的组分、成熟度、形成及成因类型,结合地质约束有助于理解其形成的沉积地质意义.利用偏光显微镜、X射线衍射、电子探针及Qemscan对海绿石矿物的岩相、矿物组成和主量元素进行系统地分析.暗绿色、呈弯曲玫瑰花状的海绿石具有高的K2O含量(平均值为8%,质量百分比),是形成于海相低沉积速率环境的高演化成熟型海绿石云母矿物或狭义范畴的海绿石.化学组分和时空属性揭示研究层段的海绿石经历了一定程度风暴流和/或潮汐流作用的搬运改造,属于层内准原地海绿石.UT段海绿石含量向上的增大趋势和成熟度的变化,以及横向上从盆地东部斜坡区埋深2~3 km到西部盆缘露头区相距约120 km的海绿石在形态和化学成分上具有相似性,指示其主要是层内准原地海绿石的特点.UT段垂向上海绿石含量增大的趋势同时反映外陆棚物源区原地海绿石向岸方向的短距离迁移,反映了相对海平面持续上升的海进过程;而且同时期海绿石平面上的广泛分布指示沉积时期的环境属于构造稳定的陆表海.
    贵州威宁金钟二叠系-三叠系界线剖面生物地层及其对比
    仇鑫程, 童金南, 田力, 楚道亮, 宋婷, 李东东
    2016, 41(10): 1709-1722. doi: 10.3799/dqkx.2016.123
    摘要:
    二叠纪—三叠纪之交发生了显生宙最大的生物灭绝事件,同时发生了复杂的环境变化.由于陆相二叠系-三叠系界线附近生物化石记录没有海相记录完整,同时也缺乏其他可靠的年代地层标志,所以如何标定陆相剖面的二叠纪—三叠纪界线一直是研究热点和难点.贵州威宁金钟地区二叠纪—三叠纪之交位于康滇古陆的东侧,毗邻海陆过渡相区,可以与同期的浅海碎屑岩相、海陆过渡相、陆相剖面进行由海到陆“追索式”的生物地层对比,是我国研究海、陆相二叠系-三叠系界线及对比的关键研究区之一.研究区的金钟二叠系-三叠系界线剖面中化石丰富,共发现双壳类化石4属6种,叶肢介2属4种,植物化石9属及腕足类化石1属,为海、陆相地层对比提供了桥梁.依据叶肢介Euestheria gutta-Palaeolimnadia xuanweiensis组合、植物Annalepis-Peltaspermum组合以及双壳类Pteria ussurica variabilis-Neoschizodus orbicularis组合的生物化石时代归属讨论,识别出金钟剖面的二叠系-三叠系界线应该在卡以头组下部.通过与邻区不同相剖面的对比,提出双壳类Pteria ussurica variabilis-Neoschizodus orbicularis组合以及陆相的叶肢介Euestheria gutta-Palaeolimnadia xuanweiensis组合可以作为三叠纪最早期的识别和对比标志.
    贵德盆地地下热水水文地球化学特征
    郎旭娟, 蔺文静, 刘志明, 邢林啸, 王贵玲
    2016, 41(10): 1723-1734. doi: 10.3799/dqkx.2016.509
    摘要:
    研究工作对完善区内高温地热系统成因机理和后期勘探及钻探工作提供一定的参考意义.为进一步研究贵德盆地地热资源赋存状态及热源来源,在充分了解贵德盆地地热地质条件的基础上,采集区内地热流体样品,进行水化学全分析和氢氧同位素分析,得到该区地热流体化学特征和氢氧同位素特征,估算了区内高温热田-扎仓寺热田的热储温度.分析结果表明:该区高温地下热水的水化学类型主要为SO4·Cl-Na型,低温水水化学类型较为复杂,主要为SO4-Na、SO4·HCO3-Na型;扎仓寺热田地下热水中Li+、F-、Sr2+、As3+与Cl-存在很好的正相关性,显示了相同的物质来源,SiO22-与Cl-极高的正相关性进一步验证了扎仓寺地热为深部热源;氢氧同位素数据都集中在当地大气降水线附近,说明地下热水主要为大气降水补给.选用合理的水文地球化学温标计算了扎仓寺热田的热储温度,并利用硅-焓模型分析了该热田地热流体中冷水混入比例及冷水混入前的热储温度,分析认为扎仓寺热田4 000 m以内存在两个热储层,第一热储层热储温度约为133 °C,热循环深度为1 800 m;第二热储层热储温度约为222 °C,热循环深度约为3 200 m.
    鄂尔多斯盆地姬塬油田长6致密砂岩储层成因机理
    任大忠, 孙卫, 黄海, 刘登科, 屈雪峰, 雷启鸿
    2016, 41(10): 1735-1744. doi: 10.3799/dqkx.2016.124
    摘要:
    鄂尔多斯盆地姬塬油田长6储层原油储量丰富,储层致密制约着油气的勘探开发潜力和评价精度.通过开展物性、粒度、铸体薄片、X衍射、扫描电镜、压汞等测试研究储层特征,以时间为主轴,综合成岩史、埋藏史、地热史、构造等因素,采用“成岩作用模拟”和“地质效应模拟”构建孔隙度演化模型及计算方法探讨致密储层成因机理.结果表明:储层经过较强的演化改造发育微-纳米孔喉系统,形成低孔特低孔-超低渗的致密砂岩储层.H53井长6段孔隙度演化史揭示了增孔和减孔因素对孔隙度及油气充注的影响;通过对比最大粒间孔面孔率、最大溶蚀面孔率、最大压实率、最大胶结率样品孔隙度演化路径和含油饱和度,查明了致密储层成因的差异及品质.
    西太平洋海山富钴结壳的稀土和铂族元素特征及其意义
    任江波, 何高文, 姚会强, 张伙带, 杨胜雄, 邓希光, 朱克超
    2016, 41(10): 1745-1757. doi: 10.3799/dqkx.2016.503
    摘要:
    为了探讨富钴结壳的稀土和铂族元素是否有相似的形成机制,对西太平洋海山富钴结壳稀土和铂族元素进行了类比研究.结果表明:富钴结壳的∑REY范围为1 433.7×10-6~2 888.0×10-6,其中Ce占到近50%,北美页岩标准化后显示较平坦的稀土模式和显著的Ce正异常特征.根据稀土配分模式及已有的Nd同位素结果,富钴结壳具有亲陆壳属性.富钴结壳具有极高的Pt (115.5×10-9~1 132.0×10-9)、(Pt/Pd)N和 (Pt/Os)N值,Ir与Pt及Rh与Pt显示良好相关性.经球粒陨石标准化后显示较一致PGE (platinum-group elements) 配分模式,从Os到Pt逐渐富集,Pd元素强烈亏损.已有的Os同位素研究结果显示物源在地质历史时期从幔源属性向陆源属性变化,但富钴结壳PGE元素内部相对含量仍在一定程度上保持稳定.研究认为:富钴结壳对海水中的稀土清扫具有选择性,Ce的正异常恰恰是结壳对海水稀土中Ce的优先选择造成的,从而导致海水亏损Ce.然而海水中Ce的亏损并未改变新形成富钴结壳的稀土模式,原因是在海洋中存在适量的具有亏损Ce特征的磷酸盐等组分,理论上只需要氧化物类稀土与磷酸盐类稀土消耗的稀土与海水中的补给平衡即可.只是在相关过程中,海洋中氧化物类对稀土的选择更具有主动性,而磷酸盐类表现更多的继承关系.尽管Os同位素显示物源供给发生变化,然而富钴结壳PGE模式相对稳定.因此富钴结壳PGE模式同样可以用富钴结壳对PGE的选择性吸收解释,因富钴结壳优先选择Pt与Ir以及相对排斥Pd和Os,形成了现有独特的PGE模式.
    白龙江流域构造地貌特征及其对滑坡泥石流灾害的控制作用
    苏琦, 梁明剑, 袁道阳, 谢虹, 吴赵
    2016, 41(10): 1758-1770. doi: 10.3799/dqkx.2016.527
    摘要:
    活动构造是影响地质灾害发生的主要因素之一.利用SRTM-3数字高程模型 (digital elevation model,简称DEM) 数据,基于ArcGIS空间分析技术及Matlab程序脚本系统提取白龙江流域宏观地貌信息、拟合流域内部7个4级亚流域的S-A图解,并结合流域内部新构造特征、活动断裂分布、岩性展布特征以及降水条件等系统分析了白龙江流域滑坡泥石流地质灾害发育的控制因素.其中,S-A拟合图形上凸者代表流域内物质的输出量大于输入量,反之,S-A拟合图形下凹者代表流域内物质的输出量小于输入量,而物质输入表现为山体隆升,较大的物质输出量具体表现形式即为突发事件形成的滑坡、泥石流灾害;另外区域构造运动控制下的强烈褶皱破碎甚至糜棱化或半糜棱化岩层分布也是地质灾害发生必不可少的条件.受上述因素综合影响,本区地质灾害通常发生在高程突变、起伏度与切割深度大的高坡度分布区,而由于区域差异隆升所形成的不同的亚流域地貌形态则控制了地质灾害高发区,即物质输出量大于输入量的亚流域内部滑坡泥石流等地质灾害频繁,而输入量大于输出量的亚流域内部并无明显地质灾害分布点.
    吐哈盆地中二叠世古气候重建:来自木化石年轮的证据
    魏信祥, 张雄华, 黄兴, 栾腾飞
    2016, 41(10): 1771-1780. doi: 10.3799/dqkx.2016.525
    摘要:
    收集木化石年轮数据有助于古气候重建工作.首次通过对吐哈盆地北东缘中二叠统塔尔郎组中发现的木化石的年轮统计分析,还原了吐哈盆地中二叠世的古气候演化过程.木化石的年轮分析表明:该区中二叠世整体处于季节性明显的北亚热带,气候整体相对温暖,但出现过间歇性相对炎热的气候.木化石较低的晚材率以及部分年轮早材到晚材为过渡突变,反映树木生长时期季节性非常明显,夏季湿热,冬季干冷,为典型的亚热带季风型气候.木化石具较高的平均敏感度 (MS平均可达0.4),显示树木生长期间受季风气候的影响,环境非常不稳定,每年大气降水量有很大的变化.连续年轮宽度的宽窄不一以及伪年轮的存在,表明当时气候变化频繁,整体较为湿润,但也具有干旱-半干旱的波动.
    基于包络的汶川大地震高频地震波辐射区域反演及近场加速度合成
    尹得余, 刘启方
    2016, 41(10): 1781-1793. doi: 10.3799/dqkx.2016.125
    摘要:
    合理地估计汶川破坏区域的地震动有助于地震灾害的研究.通过利用芦山地震记录建立的加速度包络衰减关系和汶川地震近场30个台站的加速度包络,基于线源模型,采用差分进化方法反演了汶川地震断层面上高频 (>1 Hz) 辐射区域分布.结果表明:断层面上高频辐射分布很不均匀,辐射较强的区域主要位于:(1) 产生较大地表破裂的映秀、北川和南坝区域;(2) 映秀和北川等凹凸体的周边区域,包括震中东北侧60~90 km区域、北川和南坝东北侧30 km处;(3) 断层破裂停止的东北端约30 km长的区域.其中,破裂贯穿到地表的映秀、北川和南坝是低频和高频辐射都很强的区域.对于无观测记录场点,选择其临近且场地条件类似的台站加速度提取平稳随机过程,结合高频辐射分布和衰减关系得到的包络,合成了加速度时程,可为汶川地震结构震害分析提供地震动输入.
    海底流体渗漏区的热流探测技术与方法
    陈爱华, 徐行, 罗贤虎, 彭登, 于彦江
    2016, 41(10): 1794-1802. doi: 10.3799/dqkx.2016.126
    摘要:
    海底流体渗漏区往往伴随着丰富的海底资源,但具有区域较小、流体渗漏比较活跃、地质背景复杂等特点.为了更好地研究流体流动特征和富集资源等复杂问题,需要精细测量海底流体渗漏区的热流.通过总结各种热流探针的技术特点及海底流体渗漏区的热流特征,并结合最新的海洋地质调查发现,由机械手操控的热流探针,可以快速、准确地测量地质背景复杂的海底流体渗漏区的热状态.