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    2016年  41卷  第7期

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    2016, 41(7).
    摘要:
    藏南冈底斯岩浆带中段曲水韧性剪切带的变形特征及其年代学约束
    孟元库, 许志琴, 马士委, 杨斐斐, 马绪宣
    2016, 41(7): 1081-1098. doi: 10.3799/dqkx.2016.090
    摘要:
    藏南曲水地区鸡公-色甫韧性剪切带系统的运动学和动力学研究,不仅对造山带构造研究具有重要理论意义,而且对青藏高原中-南部区域地质研究具有推进作用.作为藏南冈底斯岩浆带曲水岩基中的重要断裂构造,曲水韧性剪切带经历了新生代以来的大规模构造变形,其中走滑剪切作用最为显著,整体表现为右行走滑为主.通过对曲水剪切带中的构造片岩、初糜棱岩、糜棱岩以及长英质脉体等野外观测并结合室内镜下薄片以及石英EBSD(electron backscatter diffraction)组构分析,认为曲水剪切带主要经历了一期韧性变形事件.根据石英-长石变形矿物对并结合石英EBSD组构分析得出,构造变形发生的温度大约为500~550 ℃,高绿片岩相到角闪岩相.剪切带内普遍发育有不对称的褶皱、构造透镜体、σ碎斑、S-C组构和石香肠等变形组构,显示出右行走滑的特征.对研究区34组糜棱面理和9组拉伸线理进行极射赤平投影,糜棱面理的优选方位约为355°∠70°,拉伸线理产状约为95°∠8°.此外,在糜棱岩中发育两类长英质脉体,根据野外分布特征、显微组构、锆石成因学以及岩石地球化学特征综合研究认为,两类长英质脉体为同构造剪切脉体,其年代学可以对剪切带的形成时限起到很好的制约.通过对两套长英质脉体分别进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,得到了38.67±0.88 Ma和35.05±0.29 Ma两组加权平均年龄,表明了曲水剪切带韧性变形发生于35~38 Ma的始新世末期(普利亚本期).这一年龄值处于印度-亚洲大陆晚碰撞期,因此曲水韧性剪切带右行走滑事件可能是印度板块持续向北俯冲,构造应力在欧亚板块边缘释放引起的陆内构造响应.
    新疆叶城南部“赛力亚克达坂群”及其时代的商榷
    王约, 王训练, 王野
    2016, 41(7): 1099-1109. doi: 10.3799/dqkx.2016.091
    摘要:
    新疆叶城南部西昆仑山区的赛力亚克达坂一带,发育于麻扎-康西瓦构造带内的一套含煤碎屑岩系被命名为“赛力亚克达坂群”,并被认为是早-中三叠世沉积的地层.作为西昆仑和喀喇昆仑两板块分界,也是欧亚板块与“古特提斯域”分界的麻扎-康西瓦构造带,该陆相含煤碎屑岩系的时代对于西昆仑地区的大地构造和古地理演化的研究有着十分重要的意义.该套地层从岩性上大体可分为3个部分:下部以砾岩为主,中部以含煤及煤线为特征,上部以含砾砂岩为主.其中部产有以苏铁类(25%)、真蕨类(20%)、银杏类(20%)和松柏类(15%)占优势的植物群,共17属20种的植物化石.该植物群与西昆仑山及塔里木盆地边缘的叶尔羌群植物群相似,为兼有北方Coniopteris-Phoenicopsis和南方Ptilophyllum-Conioptersis植物群特征的早-中侏罗世植物群.另外,在岩性和地层序列上,麻扎-康西瓦构造带内的含煤碎屑岩系可与叶尔羌群进行对比,也适合叶尔羌群的定义.因而,建议废弃“赛力亚克达坂群”这一岩石地层单位,而沿用叶尔羌群,其时代为早-中侏罗世.
    黔东松桃南华系大塘坡组锰矿层物源:来自Sr同位素的证据
    余文超, 杜远生, 周琦, 彭头平, 王萍, 袁良军, 徐源, 潘文, 谢小峰, 齐靓
    2016, 41(7): 1110-1120. doi: 10.3799/dqkx.2016.092
    摘要:
    锰矿床的物质来源是锰矿床研究的难点问题之一.辨别黔东松桃地区南华系大塘坡组锰矿沉积的物质来源有助于加深对锰矿成矿过程的理解.对黔东松桃地区南华系大塘坡组锰矿沉积的Sr同位素研究显示,15个锰矿石、锰质页岩及炭质页岩样品87Sr/86Sr同位素比值变化范围为0.705 727~0.732 536,其中炭质页岩样品具有最高的Sr同位素比值0.732 536,含锰岩系样品87Sr/86Sr同位素比值平均值为0.711 128.样品中87Sr/86Sr比值随着Al含量的上升,分别出现87Sr/86Sr比值上升与下降的两个分异趋势.87Sr/86Sr比值随Mn含量的上升总体呈现下降的趋势,但该趋势无显著相关性,残差分析显示这主要是由于样品中87Sr/86Sr比值随着Mn含量上升出现收敛性波动造成.上述现象是由于陆源碎屑成分和海底热液成分混合输入造成.通过与大塘坡组同时代(约660 Ma)古海水Sr同位素组成,世界范围内不同时代锰矿沉积以及现代红海沉积物的Sr同位素结果对比,发现黔东松桃地区南华系锰矿层中Sr同位素比值分布范围较宽,部分锰矿样品87Sr/86Sr比值低于古海水87Sr/86Sr比值,与典型大洋成因的锰矿层或铁锰结核具有不同的Sr同位素特征.联系黔东南华系大塘坡组锰矿层形成时期的特殊地质背景,认为锰质积累过程与沉淀过程为不同阶段产物——锰质的积累过程在Sturtian冰期盆地缺氧水体中完成,可能主要以海底热液喷溢系统完成;而锰矿的沉淀过程则是在间冰期伊始古海洋化学条件动荡的水体中完成.
    小秦岭东桐峪金矿床黄铁矿LA-ICP-MS微量元素特征及其成矿意义
    毕诗健, 李占轲, 唐克非, 高凯
    2016, 41(7): 1121-1140. doi: 10.3799/dqkx.2016.093
    摘要:
    位于华北克拉通南缘的小秦岭地区是我国仅次于胶东的大型金矿床集中区,但金矿床的成矿物质来源及成因问题一直存在较大争议.以华北南缘小秦岭矿集区东桐峪金矿床中的黄铁矿作为研究对象,在黄铁矿显微结构研究的基础上利用LA-ICP-MS对黄铁矿的微量元素进行原位分析,为进一步认识东桐峪金矿床及区内其他同类型矿床的成因提供新的资料和制约.东桐峪金矿床的黄铁矿从早到晚依次划分为3个世代(PyⅠ、PyⅡ和PyⅢ).PyⅠ主要形成于粗粒黄铁矿-石英阶段,颗粒粗大且自形程度高,呈星点状或斑点状赋存于乳白色石英脉中.PyⅡ主要形成于石英-中细粒黄铁矿阶段,呈半自形-他形结构且裂隙发育,常被晚期石英、多金属硫化物、自然金等矿物充填.PyⅢ主要形成于多金属硫化物阶段,常呈他形粒状结构与黄铜矿、方铅矿及闪锌矿等硫化物密切共生.LA-ICP-MS分析结果显示,PyⅠ中As平均含量为16.63×10-6,Au、Ag和Te含量较低且常位于检测限以下;相较而言,PyⅡ中As含量稍低,而Au、Ag和Te含量略高(其中Au含量为0.10×10-6~0.59×10-6);PyⅢ中Au、Ag和Te含量差异较大且显著升高,其中Au、Te含量最高可达35.58×10-6和79.79×10-6,而As含量较低且大部分数值低于检测限;不同世代黄铁矿的Co/Ni比值基本上都大于1,且PyⅢ的Co、Ni含量和Co/Ni比值明显低于PyⅡ和PyⅠ.以上结果表明,东桐峪金矿床的载金矿物黄铁矿中As的含量很低,金的富集与As无关;不同世代的黄铁矿中Au、Ag和Te之间存在显著且稳定的线性正相关关系,暗示金矿化与Te关系密切.另外,第3世代黄铁矿(PyⅢ)中Au、Ag及Te存在显著富集,指示Te(而不是As)在金和银的迁移、搬运、富集、沉淀等过程中具有重要作用.华北克拉通南缘小秦岭地区晚中生代大规模的金成矿作用及金矿床中普遍存在Te-Au-Ag矿物,且黄铁矿中As含量低、Te含量高等特征,暗示该区金矿床的成矿物质/成矿流体可能来自深部岩浆的脱挥发分或地幔脱气作用,而与区域变质作用的关系不大.
    海拉尔盆地早白垩世早期挤压变形事件的厘定及其构造意义
    张科峰, 邓彬, 章凤奇, 阿敏娜, 陈汉林, 杨树锋, 蒙启安, 梁江平, 王卓卓
    2016, 41(7): 1141-1155. doi: 10.3799/dqkx.2016.094
    摘要:
    中生代发生在东北亚地区的蒙古-鄂霍次克造山作用一直是国内外地学界十分关注的大地构造事件.综合利用油气勘探新获取的地震反射、钻井、测井等资料,在海拉尔盆地贝尔凹陷早白垩世断陷层序之下识别出一套卷入强烈挤压变形的构造层.构造解析表明它主要由一条北东东向的逆掩断层及其相关的冲断-褶皱变形系统构成.地层岩性特征和碎屑锆石U-Pb测年结果显示,这是一套沉积于晚侏罗世末期的陆相湖盆碎屑岩建造,区域上应归属上侏罗统塔木兰沟组;结合上覆早白垩世断陷盆地的发育和邻区同期变质核杂岩体隆升剥露时代,提出海拉尔盆地这期冲断-褶皱变形事件发生在早白垩世早期(ca. 145~133 Ma),是晚中生代蒙古-鄂霍次克洋闭合后进入强烈陆内造山作用的构造变形记录.
    青海省赛支寺花岗闪长岩及其暗色包体成因:锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素制约
    崔加伟, 郑有业, 孙祥, 吴松, 高顺宝, 田立明, 孙君一, 杨超
    2016, 41(7): 1156-1170. doi: 10.3799/dqkx.2016.515
    摘要:
    祁连造山带分为南祁连、中祁连和北祁连构造带.赛支寺岩体位于中祁连与南祁连构造带的结合部位.首次发现了赛支寺花岗闪长岩及其暗色包体,然而对于暗色包体的成因机理以及与寄主岩石之间的成因联系仍存在很多争议.并对其进行了系统的锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素、岩石地球化学以及Sr-Nd同位素地球化学研究,探讨赛支寺岩体及其暗色包体的成因及动力学背景.LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学表明,赛支寺花岗闪长岩形成于446.1±1.3 Ma,包体形成于446.0±1.0 Ma,两者在误差范围内一致,排除了包体为捕虏体成因.暗色包体具较低的SiO2含量、较高的Na2O/K2O比值,低Sr/Y、La/Yb比值,与寄主岩稀土配分曲线基本一致,但LREE相对较低;86Sr/87Sr=0.706 4~0.706 7,εNd(t)=-7.38~-7.97;发育针状磷灰石,形成于岩浆混合作用.寄主岩SiO2=66.45%~68.12%,Na2O/K2O=0.80~0.97,A/CNK=0.91~1.03,显示准铝质-弱过铝质岩浆特点;富集大离子亲石元素Rb、Th、U、K,亏损Nb、Ta等元素,高Sr/Y、La/Yb比值,轻稀土富集,弱负Eu异常;86Sr/87Sr=0.709 3~0.709 5,εNd(t)=-1.75~-1.03,与祁连造山带I型花岗岩相似;锆石εHf(t)=1.7~6.8,TDM2=995~1 750 Ma.综上所述认为,寄主花岗闪长岩形成于壳幔岩浆混合.结合区域地质背景,赛支寺花岗闪长岩形成于俯冲背景下,幔源岩浆上涌,侵入到下地壳中,造成下地壳物质熔融,由这种既有幔源物质又有古老地壳物质的花岗岩岩浆形成.
    北黄海盆地东部坳陷侏罗纪西南物源-沉积体系与源区构造背景
    高丹, 程日辉, 沈艳杰, 王嘹亮, 胡小强
    2016, 41(7): 1171-1187. doi: 10.3799/dqkx.2016.095
    摘要:
    物源-沉积体系是原始储层物性的主要影响因素,与源区构造背景的综合分析是油气勘探工作的基础.北黄海盆地是位于苏鲁造山带-临津江造山带北侧中朝板块上中-新生代转换伸展断陷盆地.地震和钻井资料证实东部坳陷西南部有中-上侏罗统三角洲砂体发育.岩心和测井上可识别的沉积类型包括分流河道、决口扇、河口坝和远砂坝等,地震反射结构显示出来自西南方向的沉积物进积.砂岩样品的岩矿组成显示,碎屑中存在花岗质成分和酸性火山岩成分.泥岩元素地球化学特征显示其物质成分以长英质为主,推测源区为克拉通或再旋回造山带.砂岩Dickinson图解表明,不仅存在来自克拉通或再旋回造山带的成分,而且存在火山弧造山带的成分.综合分析认为,北黄海盆地东部坳陷西南物源区为再旋回造山带,花岗质成分来自西南盆缘的基底花岗质岩石的风化,而火山岩成分可能是同期火山喷发的产物,也可能是先前火山岩的风化产物.
    库车前陆盆地羊塔克地区流体包裹体特征及油气成藏过程
    刘建良, 姜振学, 刘可禹, 桂丽黎
    2016, 41(7): 1188-1197. doi: 10.3799/dqkx.2016.096
    摘要:
    库车前陆盆地羊塔克地区油气资源丰富,明确油气充注历史和成藏演化过程对下一步油气勘探具有重要意义.利用流体包裹体岩相学观察、显微测温分析、定量颗粒荧光分析,并结合库车前陆盆地烃源岩热演化史以及构造演化史,分析了库车前陆盆地羊塔克地区的油气成藏过程.结果表明,羊塔克地区油气具有“晚期成藏,后期改造”的特征.库车坳陷中侏罗统恰克马克组烃源岩在15 Ma左右成熟(Ro>0.5%),生成的成熟原油最早是在新近纪库车早期,约4.0 Ma时期,充注到羊塔克构造带,形成少量黄色荧光油包裹体,但大量充注是在约3.5 Ma时期.库车坳陷中下侏罗统煤系源岩是在约26 Ma时达到成熟,生成的天然气在约3.5 Ma,开始大规模的向羊塔克构造带充注.天然气充注后对早期少量原油进行气洗,形成发蓝色荧光的、气液比不一的油气包裹体.油气充注后,在羊塔1地区形成残余油气藏,油水界面位于5 390.75 m处.新近纪库车晚期(3.0~1.8 Ma),受喜山晚期构造运动影响,羊塔克地区油气藏发生调整改造,羊塔1地区白垩系的残余油气水界面向上迁移至现今的5 379.70 m处.
    利用Gassmann方程预测海底沉积物孔隙度
    侯正瑜, 郭常升, 王景强, 付永涛, 李铁刚
    2016, 41(7): 1198-1205. doi: 10.3799/dqkx.2016.097
    摘要:
    孔隙度对于石油勘探和海底测量等领域是一个重要的参数,但是海洋沉积物孔隙度的预测一直是个难点.对Gassmann方程进行变换,利用孔隙度和纵波声速的相关关系求解出孔隙度预测公式,并将该公式应用于南海南部海底沉积物孔隙度预测中.沉积物声速是根据南海采集的柱状样品在甲板上测量的,孔隙度是在实验室测量的.将Gassmann方程预测结果与沉积物柱状样品实验室测量结果进行对比研究.结果表明Gassmann方程能够较好的预测海底沉积物的孔隙度,对浅海地区的孔隙度预测尤为准确.利用误差范数分析法对Gassmann方程各输入参数进行敏感性分析,发现沉积物纵波声速对孔隙度预测精度影响最大.
    南海北部甲烷渗漏系统环境变化的碳、氧同位素记录
    杨克红, 于晓果, 初凤友, 董彦辉
    2016, 41(7): 1206-1215. doi: 10.3799/dqkx.2016.098
    摘要:
    冷泉碳酸盐岩记录了甲烷渗漏活动和流体组分随时间的变化过程,对示踪冷泉系统沉积环境变化具有非常重要的意义.对南海北部获取的冷泉碳酸盐岩进行了碳、氧同位素剖面研究,并对南海北部冷泉碳酸盐岩的碳、氧同位素变化范围进行了统计分析.研究结果及已发表的δ13C和δ18O剖面数据表明,南海北部冷泉碳酸盐岩剖面的δ13C和δ18O之间普遍存在相关性,相关系数R2最高可达0.933 1.经统计,南海北部冷泉碳酸盐岩样品δ13C和δ18O均具有较大的变化范围,其最大变化分别为34.50×10-3和5.89%(Vienna Pee Dee Belemnite,V-PDB).冷泉碳酸盐岩δ13C和δ18O的相关性特征可能指示了初始流体的变化、后期矿物形成/重结晶作用、渗漏系统较为复杂或者成岩作用等环境变化信息.对不同碳酸盐岩样品来说,δ13C的变化主要由海水的参与程度决定,而δ18O的变化可能与温度和Mg元素参与方解石沉淀的程度有关.
    准噶尔盆地及邻区地壳磁性特征及其构造意义
    孙石达, 陈超, 杜劲松, 许顺芳, 胡正旺, 王秋革
    2016, 41(7): 1216-1224. doi: 10.3799/dqkx.2016.099
    摘要:
    准噶尔地块可分为东、西准噶尔构造区和准噶尔盆地.自古生代以来准噶尔盆地及其周边大规模的火山活动和复杂的构造演化、以及有关准噶尔盆地基底及其与周边的构造关系及其演化,一直存在争议.利用EMAG2岩石圈磁异常模型,采用三维反演技术,对准噶尔及其周边地区的地壳磁化率进行成像,得到了0~60 km深度范围之内的磁性结构.反演结果显示:准噶尔盆地腹部地壳磁性结构相对完整;西准噶尔地壳具有与洋壳俯冲相关岛弧环境的磁性结构;东准噶尔和吐哈盆地磁性层较厚且连续,具有古陆基底特征.此外,地壳磁化率异常展示了区域断裂构造及其深部延伸特征,同时显示在覆盖区可能存在隐伏深大断裂带.对该地区岩石圈磁异常成因的定量解释,为深入剖析准噶尔地区岩石圈构造及其与周边构造单元之间的关系提供了有益的资料和参考.
    江汉平原东北缘麻城剖面磁化率特征及气候环境意义
    张玉芬, 李长安, 孙习林, 毛欣, 高孟秋, 熊德强, 王金鑫
    2016, 41(7): 1225-1230. doi: 10.3799/dqkx.2016.100
    摘要:
    为了探讨和揭示江汉平原晚更新世以来沉积物磁学特征和该区的气候环境演变规律,对新近发现的位于江汉平原东北缘的麻城剖面进行了磁化率样品的采集和测试与对应年代学分析,结果表明:(1) 麻城剖面沉积物质量磁化率值偏低,平均值为10.85×10-8 m3·kg-1,全剖面变化不大,为5.76×10-8~23.39×10-8 m3·kg-1,但频率磁化率波动较大,分布于5.35%~50.35%,平均值为24.71%,显示具有较高的超顺磁性颗粒(super paramagnetism,SP)含量;(2) 根据磁化率和频率磁化率曲线的旋回波动特点,结合年代学测试结果,将该区的古气候环境划分为7个不同的演化阶段.初步认为该区晚更新世以来沉积环境经历了由湖沼相沉积-湖相沉积-泛滥平原中的沼泽沉积环境的变化.气候经历了温湿-干冷-暖湿-干凉-干冷-温湿-干(旱)偏冷的阶段性变化过程,与晚更新世晚期以来全球气候变化特点具有较好的一致性.
    重磁数据稳定向下延拓的水平导数迭代法
    马国庆, 明彦伯, 贺杨, 王丽华, 李丽丽
    2016, 41(7): 1231-1237. doi: 10.3799/dqkx.2016.101
    摘要:
    向下延拓是重磁数据处理的常用手段,能有效地区分叠加异常、增强浅部异常,但现有向下延拓算法的计算大多是不稳定的,且易受噪声的干扰,往往造成异常形态的畸变.提出一种基于水平导数和向上延拓联合迭代的向下延拓算法,由于向上延拓和水平导数的计算是稳定的,因此该向下延拓方法可有效地增强结果的准确性和稳定性.理论模型试验表明该方法的向下延拓结果比Fourier变换计算结果更加稳定、准确,且受噪音干扰小.将该方法应用于实际数据的处理,结果显示该方法能稳定和准确地完成异常的向下延拓任务,且有效地增强了浅部局部异常.
    甘东南及邻区7级以上强震数值模拟
    杨兴悦, 曾文浩, 王燕, 李少华, 孙召华
    2016, 41(7): 1238-1248. doi: 10.3799/dqkx.2016.102
    摘要:
    对强震发生后周围断层及未来强震形势的影响研究具有非常重要的意义.青藏高原东北缘强震频发,对该区的历史强震进行研究很有必要.以青藏高原东北缘及邻区为目标建立3D黏弹性有限元模型,依据中国大陆Ⅰ级块体和青藏高原Ⅱ级块体划分及活动断裂分布确定模型块体边界及断裂位置,使用GPS观测资料作为模型边界条件,数值模拟1900年以来7级以上强震发生的动力学过程.计算结果表明:① 青藏高原东北缘及邻区区域水平构造应力场特征大致呈从西向东,从南向北减小分布.② 模拟结果说明强震主要发生在背景场应力和强震引起的等效应力加载的断层上.③ 历史强震序列对1970年以来地震的影响:康定地震加速触发了炉霍地震的发生;康定、炉霍地震对松潘地震无加速触发作用;康定、炉霍、松潘地震对共和地震无加速触发作用;炉霍、松潘、共和地震对汶川地震的影响较小;汶川地震延缓了芦山地震的发生.
    动力触探杆长适应性及其修正试验
    李会中, 郭飞, 傅少君, 郝文忠, 李志
    2016, 41(7): 1249-1258. doi: 10.3799/dqkx.2016.103
    摘要:
    西部地区河床深厚覆盖层勘探取样及工程特性是水电工程地质勘察中常遇技术难题,动力触探(dynamic penetration test,DPT)因操作简单、适用土类多而成为西部地区河床覆盖层原位测试首选方法.现行规范仅给出了20 m杆长范围的修正方法,但对超此范围重型、超重型动力触探杆长适用性及修正问题,长期以来业内则颇多争议却少有研究.鉴于此,利用现场试验与数值模拟相结合,通过对动力触探试验杆上各测点应变现场实测并得到各测点应力分布,再利用LS-DYNA软件进行反演分析并确定相关计算参数,而后进行杆长25 m、40 m、60 m、80 m、120 m的数值模拟计算得到了杆长适用范围及修正系数.试验研究方法及成果可供类似问题研究与深厚覆盖层地区工程勘察借鉴或参考.