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    2020, 45(5)
    摘要:
    矿物学·岩石学·矿床学
    岩浆岩中石英晶体的对称性连生
    赵珊茸, 宋岳庭, 徐畅
    2020, 45(5): 1481-1489. doi: 10.3799/dqkx.2019.158
    摘要:
    矿物晶体连生是岩浆岩中晶体生长及岩石结构形成过程中的一个重要现象,可以提供岩浆演化过程信息.用电子背散射衍射技术(EBSD)分析了天堂寨花岗岩和梅川花岗闪长岩中石英晶体的结晶学取向关系.这2种岩石中石英的道芬双晶和交生(两晶体以某个相同的面重合连生)出现概率非常高.除了道芬双晶和交生外,还发现了一种特殊的石英晶体对称性连生现象.在这种特殊的对称性连生体中,考虑石英的劳埃群3 2/m(而不是石英的点群32),两晶体形成的道芬双晶的双晶面(0001)或(1010)与第3个晶体的对称面(1120)重合.这样的重合使得这3个晶体的连生体保留了道芬双晶的某些对称性.这种双晶面与第3个晶体的对称面重合的现象在我们以前报道的NH4Cl晶体聚集体和透辉石枝晶聚集体中也出现过.这种现象说明晶体的连生受控于对称性,即:晶体连生会选择对称性高的形式.由于劳埃群是与晶体空间格子的对称性相关而并不是与晶体结构的对称性相关的,所以,空间格子的对称性可能是控制晶体对称性连生的主要因素.
    北羌塘三叠纪辉石闪长玢岩的成因及其地球动力学背景
    杨凯, 刘彬, 马昌前, 孙洋, 张飞, 牟进忠, 何雨, 肖露
    2020, 45(5): 1490-1502. doi: 10.3799/dqkx.2019.163
    摘要:
    尽管大量的研究发现青藏高原中部地区发育有三叠纪大规模岩浆活动,然而对于这些岩浆活动的成因机制以及深部动力学背景等问题的认识还存在很大的分歧.通过对青藏高原中部北羌塘地区三叠纪典型辉石闪长玢岩开展了系统的锆石U-Pb年代学、矿物化学、岩石地球化学与Sr-Nd-Hf同位素研究,深入剖析其岩石成因及动力学背景,进而为深入探究青藏高原中部三叠纪岩浆作用形成机理与有关板块构造演化过程提供重要的证据.通过LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法获得该岩浆岩的结晶年龄为227±2 Ma(MSWD=0.86).岩石样品在地球化学组成上相对富硅和铝,属于钙碱性系列.样品轻重稀土分异较强,轻稀土相对于重稀土显著富集,并且具有明显的Eu负异常.在微量元素组成上,样品相对于原始地幔要富集轻稀土以及Th、U,显著亏损Nb、Ta和Ti,整体表现出火山弧岩浆岩的特征.样品均具有相对较低的εNd(t)值(-4.53~-4.99)、比较集中ISr值(0.707 05~0.707 14),以及正的εHf(t)值(+0.81~+2.48),表明其岩浆源区很可能以富集的地幔组分为主.综合岩石学、地球化学与Sr-Nd-Hf同位素等研究结果,确定该岩体的形成应该与受俯冲组分(例如沉积物)改造的的富集地幔的部分熔融有关.此外,结合区域上已有的多学科研究资料还可以证实北羌塘地区有关古特提斯洋的俯冲时间至少开始于227 Ma.
    板溪锑矿两类石英脉成因及其对找矿的指示意义
    林智炜, 吴堑虹, 李欢, 奚小双, 孔华, 唐宇蔷, 刘飚
    2020, 45(5): 1503-1516. doi: 10.3799/dqkx.2019.207
    摘要:
    板溪矿区内广泛发育无矿石英脉,其与含矿石英脉空间关系密切,但人们对两者是否具有成因联系并不清楚.围绕该问题作者开展了二者形成时代、成分组成及物质来源等方面的对比研究,结果发现含矿石英脉旁侧总是发育与其平行的无矿石英脉,二者无穿插关系,但存在连接二者的石英脉,结合区域地质资料认为无矿石英脉形成于燕山期,与含矿石英脉形成时代一致;无矿石英脉局部含微量辉锑矿±黄铁矿,脉体发育绢云母化、硅化等围岩蚀变,与含矿石英脉一致;无矿石英脉流体包裹体均一温度(143~266℃)和盐度(1.7%~8.5% NaCl eqv.)较含矿石英脉的均一温度(185~332℃)和盐度(3.3%~7.7% NaCl eqv.)略低,但二者均为中低温、低盐度的流体体系;激光拉曼分析显示两者流体气相组分均为H2O±CO2±CH4±N2,LA-ICP-MS测试结果显示无矿石英脉与含矿石英脉均含Sb、Fe、As等元素;无矿石英脉包裹体的δD值(-74.4‰~-69.7‰)、δ18OH2O值(2.6‰~3.4‰)、硫化物δ34S值(3.04‰~4.87‰)与含矿石英脉包裹体的δD值(-140‰~-107‰)、δ18OH2O值(5.9‰~8.4‰)、硫化物δ34S值(3.46‰~6.12‰)相似性较高,指示二者具有相同的物质来源.两类石英脉应属同一成矿热液系统,其差异是成矿流体混合的结果,因此其他热液矿床,特别是矿田范围内的无矿石英脉可能对矿脉具有指示作用,应引起重视.
    大兴安岭地区富克山斑岩铜钼矿床地质特征与SWIR勘查应用
    李如操, 陈华勇, 李光辉, 冯雨周, 肖兵, 韩金生, 邓昌州, 时慧琳
    2020, 45(5): 1517-1530. doi: 10.3799/dqkx.2019.192
    摘要:
    富克山铜钼矿是黑龙江省近年来的重大找矿成果之一.详细的野外观察和室内研究发现该矿床具有典型斑岩矿化特征.该矿床致矿斑岩为闪长玢岩,该岩性的侵位导致其自身及围岩中的钾化、黄铁绢英岩化和晚期绿泥石-黄铁矿三期蚀变.矿化主要赋存在与黄铁绢英岩化相关的伟晶岩和花岗闪长岩中.蚀变矿化与致矿闪长玢岩枝的空间分布特征指示矿区南西向深部可能存在大规模致矿岩体.白云母族矿物Pos2200和绿泥石的Pos2250峰位值研究发现,二者受原岩成分影响较大,不宜作为下一步找矿的勘查指标.白云母族IC值(伊利石结晶度)和绿泥石中MnO则主要受到温度的控制,是寻找热液矿化中心的有力工具.该项研究表明,蚀变矿化特征与SWIR分析结合将对矿床勘查起到较为重要的指示作用.
    鄂尔多斯盆地北部铀矿床铀矿物赋存状态及富集机理
    谢惠丽, 焦养泉, 刘章月, 李西得, 易超, 荣辉, 万璐璐
    2020, 45(5): 1531-1543. doi: 10.3799/dqkx.2019.164
    摘要:
    为了进一步深化铀矿物的富集机理.利用α径迹放射性照相、扫描电镜、电子探针等方法对鄂尔多斯盆地北部铀矿床中铀矿物的赋存状态进行了系统研究.发现该区铀矿物主要为铀石,少量沥青铀矿和含铀钛矿物.沉积-成岩期碎屑铀矿物赋存在碎屑颗粒内部,吸附在锐钛矿周围,为铀储层中预富集的铀.成矿期铀矿物大部分赋存在碎屑颗粒填隙部位,与黄铁矿、碳质碎屑相伴生,与石英颗粒及方解石胶结关系密切;部分吸附在包裹碎屑颗粒的蒙脱石薄膜上.另外发现了,沥青铀矿-赤铁矿-黄铁矿的矿物组合,以及硒铅矿(PbSe)和白硒铁矿(FeSe2)与铀矿物相伴生,并伴有REE含量明显升高.分析得出,沥青铀矿形成于成矿早期,氧化酸性流体与还原碱性流体的过渡界面,偏向于氧化酸性一侧;而铀石主要形成于成矿晚期的还原碱性环境.双重铀源供给、丰富的还原介质、多源流体的耦合,局部的热液流体叠加改造,共同造就了鄂尔多斯盆地北部大矿、富矿的形成.
    地球化学
    吉东大栗子铁矿区石英二长斑岩U-Pb年龄、地球化学及Hf同位素组成
    叶丽娜, 孙丰月, 王力, 刘金龙, 张宇婷
    2020, 45(5): 1544-1555. doi: 10.3799/dqkx.2019.173
    摘要:
    吉林东部地区侏罗纪花岗岩的分布较为有限,缺乏区域构造演化环境的判别证据.对侵入到老岭群当中的隐伏岩体石英二长斑岩进行了U-Pb年代学、地球化学和Hf同位素研究.获得石英二长斑岩样品锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果165±1Ma,属中侏罗世;岩石SiO2=61.01%~61.99%,全碱含量(K2O+Na2O)为5.78%~7.98%,属钙碱性系列岩石,贫MgO、CaO、Fe2O3T,A/CNK=1.02~1.39,轻稀土元素富集明显,Eu/Eu*=0.92~1.01,异常不明显,显示I型花岗岩特征;岩石εHft)值为-15.46~-17.04,二阶段模式年龄TDM2=2 189~2 290 Ma,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,Mg#=26.90~33.04,贫Yb(0.43×10-6~0.48×10-6)和Y(6.63×10-6~7.12×10-6),锆石Ti温度均值为744℃,属低温花岗岩.岩浆源区为古元古代下地壳的部分熔融.华北克拉通北缘东段中侏罗世火成岩形成于俯冲背景之下,而非蒙古-鄂霍茨克洋闭合的远程效应,至晚侏罗世-早白垩世早期,中国东北陆缘可能进入走滑的构造属性.
    西藏墨竹工卡地区早侏罗世花岗岩地球化学、岩石成因及其地质意义
    李成志, 杨文光, 朱利东, 吝利民, 苏鑫, 张洪亮
    2020, 45(5): 1556-1572. doi: 10.3799/dqkx.2019.196
    摘要:
    为了研究南冈底斯晚三叠世-早侏罗世时期岩浆岩的成因类型和构造背景,针对墨竹工卡地区的松多黑云母二长花岗岩体进行岩相学、年代学、全岩地球化学研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,松多黑云母二长花岗岩结晶年龄为190.2±2.9 Ma,形成于早侏罗世.在地球化学组成上,黑云母二长花岗岩具有低TiO2(0.68%~0.75%),富SiO2(65.22%~66.13%)、Al2O3(16.26%~16.73%)、Na2O(4.05%~4.29%)、K2O(3.96%~4.24%)的特点,显示钾玄岩系列和弱过铝质(A/CNK=1.04~1.11)的主量元素地球化学特征;在微量元素蛛网图上,具有富集Rb、Th、K、Zr、Hf元素和亏损Ba、Nb、Ta、Sr、Ti、P元素的特征;锆石饱和温度介于805~835℃,FeOT/MgO比值高,样品显示出具有部分A型花岗岩特征.结合前人研究表明,晚三叠世-早侏罗世时期南冈底斯岩浆岩构造背景与新特提斯洋北向俯冲有关,松多黑云母二长花岗岩形成于新特提斯洋板片北向俯冲引起的弧后伸展环境;其成因与软流圈上涌导致幔源岩浆底侵引起下地壳的部分熔融有关.
    拉萨地块西部狮泉河地区典中组火山岩年代学、地球化学特征及其构造意义
    曹延, 康志强, 许继峰, 李强, 杨锋, 韦天伟, 韦乃韶, 王睿
    2020, 45(5): 1573-1592. doi: 10.3799/dqkx.2019.161
    摘要:
    广泛分布于拉萨地块南部的林子宗群火山岩被认为是新特提斯洋北向俯冲消减到陆陆碰撞构造背景转化过程中的岩浆作用产物,记录了从新特提斯洋俯冲到印度-欧亚板块碰撞、后碰撞的丰富信息.对狮泉河地区的林子宗群典中组火山岩样品进行了详细的年代学、元素及同位素地球化学研究.结果显示典中组火山岩样品LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄集中在67.1±1.7 Ma至70.8±1.1 Ma,表明其形成于白垩纪晚期.火山岩岩性主要包括玄武安山岩、安山岩、流纹岩等,其中,中基性火山岩为一套低钾拉斑-钙碱性系列岩石,具有低TiO2(平均值< 1%),高Al2O3(平均值>15%),均富集K、Rb、Th、U等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta、Zr、Ti等高场强元素(HFSE),具有弧岩浆岩的地球化学特征.两件中基性岩样品(87Sr/86Sr)i比值分别为0.707 437、0.707 672,εNdt)值分别为-5.06和-4.31.酸性火山岩为一套高钾钙碱性岩石,具有高的SiO2(76.01%~76.77%)、高K2O(4.93%~4.98%)、高K2O/Na2O(1.41%~1.45%)以及相对高的Mg#(平均值为45.38),富集K、Rb、Th、U等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta、Zr、Ti等高场强元素(HFSE),具有明显的Eu和Sr负异常.以上特征暗示典中组中基性火山岩可能是新特提斯洋北向俯冲消减过程中板片流体引起上覆地幔楔部分熔融的产物,且在上升过程中受到地壳混染的影响,酸性岩则可能来源于上覆地壳的部分熔融,且受到少量幔源物质的影响.此外,年代学及地球化学特征均表明本研究样品不属于前人认为的则弄群火山岩,而应重新厘定为林子宗群典中组火山岩.
    黑龙江省翠中铁钨多金属矿床成岩成矿年代学、地球化学特征及地质意义
    杨健, 胡新露, 李春芳, 董子良, 曾国平, 姚书振
    2020, 45(5): 1593-1608. doi: 10.3799/dqkx.2019.190
    摘要:
    为了厘清翠中铁钨多金属矿床浅部的粗粒碱长花岗岩和深部的细粒碱长花岗岩与成矿之间的关系,本次工作对这2种岩浆岩分别进行了岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素分析,对岩石和矿石开展了Pb同位素研究.粗粒碱长花岗岩和细粒碱长花岗岩的锆石U-Pb年龄分别为503±2.9 Ma和201±6.4 Ma,表明其侵入时代分别为加里东中期和印支晚期-燕山早期.辉钼矿Re-Os同位素模式年龄为202±2.9 Ma,与细粒碱长花岗岩锆石U-Pb年龄基本一致.粗粒碱长花岗岩中锆石的εHft)值变化于-8.31~0.57,指示其来源于中元古代古老地壳部分熔融,细粒碱长花岗岩中锆石的εHft)值为2.84~4.78,表明其起源于亏损地幔中新增生的年轻地壳物质的部分熔融.综合成岩成矿时代、成矿元素趋势面分析以及岩矿石Pb同位素对比,我们认为翠中铁钨多金属矿床的成矿作用与深部的细粒碱长花岗岩有关.结合区域构造演化历史,推测成矿作用可能形成于佳木斯地块向松嫩地块俯冲挤压的构造环境.
    二连盆地马尼特坳陷南缘赛汉塔拉组砂岩碎屑锆石年龄及其地质意义
    俞礽安, 吴兆剑, 司马献章, 韩效忠, 李紫楠, 文思博, 涂家润
    2020, 45(5): 1609-1621. doi: 10.3799/dqkx.2019.155
    摘要:
    二连盆地是我国重要的产煤炭、石油、铀资源的能源矿产基地之一.综合以往资料可知,二连盆地煤和铀矿均主要赋存于下白垩统赛汉塔拉组,但受盆地构造演化的制约,煤矿在盆地东部地区较为发育,在盆地中西部规模变小、厚度减薄;而铀矿的分布规律则相反.为进一步了解构造-沉积演化对煤、铀成矿过程和赋矿机理的约束,选取马尼特坳陷南缘恩格日音地区赛汉塔拉组下段砂岩开展地球化学和碎屑锆石U-Pb测年研究,探索其物源变化规律;同时对比分析马尼特坳陷东段和西段地震剖面,约束关键构造时限.结果显示:(1)马尼特坳陷南缘赛汉塔拉组下段下亚段物源以坳陷北缘的巴音宝力格隆起为主,而下段上亚段物源以坳陷南缘的苏尼特隆起为主,指示苏尼特隆起在早赛汉塔拉期晚期发生较强烈隆升;(2)马尼特坳陷南缘赛汉塔拉中期,沉积水体较浅,不利于煤的沉积;(3)苏尼特隆起构造隆升可能为坳陷南缘赛汉塔拉组下段铀成矿提供条件.这对了解二连盆地煤、铀的空间配置,预测马尼特坳陷、乌兰察布坳陷南缘新区新层位铀成矿具有较为重要的理论意义.
    构造地质学
    珠江口盆地西部陆缘伸展-减薄机制
    毛云华, 赵中贤, 孙珍
    2020, 45(5): 1622-1635. doi: 10.3799/dqkx.2019.160
    摘要:
    为揭示珠江口盆地西部陆缘伸展-减薄过程,进行盆地断裂构造样式识别、断层活动速率和一维空盆构造沉降定量计算和综合分析.珠江口盆地西部以铲式断层和拆离断层为主并继承性发育.张裂一幕断层活动和构造沉降集中于开平凹陷,最大速率分别达到239 m/myr和108.6 m/myr.张裂二幕断层活动和构造沉降向洋盆迁移,最大速率分别达到192 m/myr和210.7 m/myr.张裂一幕岩石圈减薄集中在开平凹陷,以地壳脆性薄化为主.张裂二幕减薄中心向洋盆迁移,岩石圈地幔可能发生了局部薄化和软流圈上涌,导致陆架和上陆坡区凹陷内部构造沉降减弱;洋陆过渡带处上地壳快速减薄,且薄化速度比下地壳快.对比西北次海盆南侧上地壳较厚及下地壳较薄或缺失的情况,推测西北次海盆在破裂前发生了不对称的单剪薄化.
    东天山康古尔韧性变形带韧性挤压变形特征:以哈密黄山东地区为例
    胡军, 余心起, 路宗悦, 曾严, 刘秀, 王照翻
    2020, 45(5): 1636-1652. doi: 10.3799/dqkx.2019.195
    摘要:
    东天山康古尔断裂带和雅满苏断裂带之间石炭纪沉积-火山岩系中发育一条东西向韧性变形带,具两期性质不同的韧性变形,早期韧性挤压性质,晚期右行韧性剪切.对早期韧性挤压变形的宏观构造(糜棱面理、糜棱线理、对称石香肠构造、不对称褶皱等)和显微构造(压力影构造、布丁构造、动态重结晶、不同类型砾石变形特征等)特征做了详细的研究.糜棱岩中砾石有限应变Flinn图解判别岩石类型为L-S和SL型构造岩,三轴应变量的测量均揭示了一般压缩和少部分的平面应变类型.石英亚颗粒旋转重结晶及少量边界迁移重结晶,长石塑性变形、部分膨凸重结晶等变形特征;石英C轴组构揭示中温柱面 < a>和菱面 < a>滑移为主,后期叠加底面 < a>滑移.因此,推测早期韧性挤压变形温度范围在450~550℃.综合区域地质资料,康古尔变形带早期韧性挤压变形形成于300~290 Ma,塔里木板块和中天碰撞闭合后陆内南北挤压环境下.
    云开地块印支期构造热事件叠加改造:来自片麻岩中多矿物U-Pb年代学的证据
    王祥东, 徐德明, 王磊, 周岱, 胡军, 柯贤忠
    2020, 45(5): 1653-1675. doi: 10.3799/dqkx.2019.151
    摘要:
    云开地块显生宙的构造演化一直是华南板块的研究热点之一.通过对云开地块变质基底中片麻岩进行独居石、磷灰石和锆石LA-ICP-MS U-Pb定年,获得了434±6 Ma(MSWD=3.0)和437±12 Ma(MSWD=6.0)的岩浆锆石年龄,结合镜下观察,认为其代表的是片麻岩原岩(花岗质岩石)的形成时代,与区域上加里东期构造-岩浆-变质-深熔事件的时限基本一致,为武夷-云开加里东造山作用的产物;磷灰石经过普通铅校正后分别给出了241±13 Ma(MSWD=2.2)和242±6 Ma(MSWD=1.4)的变质年龄,独居石则分别获得了236.2±0.8 Ma(MSWD=0.66)和229.4±1.2 Ma(MSWD=2.4)的变质年龄,这些年龄结果与云开地块构造岩云母Ar-Ar年龄相一致,暗示云井地块经历了印支期(230~240 Ma)构造热事件的叠加改造.对片麻岩中黑云母电子探针数据分析显示其具有相对高的Al、Ti和Mg含量,XMg值为0.37~0.45,属于铁质黑云母,其Ti饱和温度计给出温度范围为650~700℃(±50℃),与独居石估算温度580~640℃(±25℃)在误差范围内基本一致,暗示印支期构造热事件对云开地块的叠加改造温度达到了700℃.综上所述,认为云开地块现今的构造格局是在加里东期造山作用基础上叠加了印支期构造塑造而成,叠加温度可能达到了700℃;此外,在利用矿物对温压计恢复加里东期变质作用P-T轨迹时应着重考虑印支期构造热事件对矿物成分的再造作用.
    沉积学与油气地质学
    渤海海域砂砾岩体沉积响应进展及热点
    刘强虎, 朱红涛, 杜晓峰, 薛永安, 杨香华, 杨海风, 石文龙, 周子强
    2020, 45(5): 1676-1705. doi: 10.3799/dqkx.2020.010
    摘要:
    随着全球能源需求日益增长,砂砾岩油气藏研究逐步深入,新疆准噶尔盆地玛湖大型砾岩油藏与渤海海域渤中19-6大型整装凝析气田获重大发现,使得砂砾岩体成为油气勘探新领域.当前,砂砾岩体沉积响应研究集中于陡坡背景或造山带背景,重点解析冲积扇、扇三角洲、近岸水下扇与湖底扇体系的结构样式、控制因素、沉积模式及其差异性,但机制成因方面存在多解性.渤海海域内砂砾岩体主要发育于始新世陡坡背景与中新世初期缓坡背景,其中始新世砂砾岩沿断裂陡坡带呈裙带状近源堆积,热点集中于其结构识别及期次刻画,以期准确预测地下砂砾岩体储层时空分布;而中新世初期转换界面处砂砾岩广泛分布且伴随岩浆活动,难点在于明确砂砾岩体沉积学信息、年代学信息同重大板块构造变革间响应关系,厘定大面积砂砾岩体分布的成因机制及发育模式.砂砾岩体沉积响应的研究方向将立足于完善岩相划分标准、依据,深化其与区域构造事件关联性,定量化解析沉积充填响应过程及工业化刻画其圈闭目标,系统研究对揭示渤海海域新生代盆地形成演化有重大理论意义,同时可服务大中型砂砾岩油气田的勘探需求.
    涠西南凹陷西北陡坡带流三段砂砾岩储层特征与主控因素
    徐燕红, 杨香华, 梅廉夫
    2020, 45(5): 1706-1721. doi: 10.3799/dqkx.2019.174
    摘要:
    通过岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜、X射线衍射分析等实验手段,结合物性、有机质演化、埋藏史、测录井等资料,研究涠西南凹陷西北陡坡带流三段砂砾岩储层储集性能、成岩特征及物性主控因素.结果表明:(1)流三段储层岩石类型以岩屑砂岩为主,岩性以粗粒级砂砾岩、含砾粗砂岩为主,储集空间以粒内溶孔、残余粒间孔、铸模孔等为主,物性变化大,以低孔特低渗、中孔低渗、中孔中渗、高孔高渗为特征,非均质性强.(2)持续的压实作用是物性变差的主要原因,碳酸盐胶结和自生粘土矿物充填使部分原生孔隙丧失,高泥质含量部位表现为早期强压实;粗粒级砂岩的中-强溶蚀作用有利于次生孔隙的发育,而微裂缝是深层砂砾岩储层的重要渗流通道之一.西北斜坡带流三段扇三角洲水下分流河道发育厚层的砂砾岩、含砾粗砂岩,杂基含量低,压实作用较弱,是研究区的优质储层发育带;湖底扇压实作用强,微裂缝提供了有机酸性流体活动的渗流通道,砂砾岩储层发生次生溶蚀使储集性能得以改善,为深层相对有利储层.
    西湖凹陷西斜坡平湖组烃源岩沉积成因分析
    于水
    2020, 45(5): 1722-1736. doi: 10.3799/dqkx.2019.188
    摘要:
    西湖凹陷西斜坡是东海盆地当前油气勘探的现实选择和主要领域,但以往研究在烃源岩形成条件和分布规律等基本地质问题方面尚未形成共识.在沉积学、煤岩学和有机地球化学等理论指导下,利用钻井、烃源岩有机地球化学及古生物等资料,对西湖凹陷西斜坡钻井揭示的平湖组烃源岩成因类型和形成条件进行了全面系统分析,建立了与沉积环境相对应的有机相划分方法,并总结了平面分布规律.研究表明,烃源岩主要为煤系烃源岩,次要为海相泥岩;西斜坡中北部以受潮汐影响的三角洲-障壁海岸沉积体系为主,西斜坡中南部为潮坪-半封闭海湾体系;沉积环境差异决定了烃源岩类型的不同,潮坪-泻湖比三角洲具有更高的煤系发育程度和生烃能力.研究结果对西斜坡烃源岩评价和储层预测及勘探部署有较大指导作用.
    塔里木盆地顺北地区奥陶系超深层油藏蚀变作用及保存
    马安来, 金之钧, 李慧莉, 顾忆, 邱楠生, 朱秀香, 吴鲜, 杨鑫, 王石
    2020, 45(5): 1737-1753. doi: 10.3799/dqkx.2019.157
    摘要:
    塔里木盆地顺北地区超深层垂深为7 200~7 863.6 m的奥陶系一间房-鹰山组储层中发现了挥发油藏和轻质油藏,油藏赋存深度下限不断突破传统认识.使用地球化学方法研究了顺北地区不同断裂带油气藏的地球化学特征及蚀变作用.顺北地区不同断裂带原油均具有轻碳同位素特征,C23三环萜烷/C21三环萜烷>1,C28甾烷含量低的特点,三芴系列组成中具有较高含量的二苯并噻吩含量,表明与塔河原油具有相似的母源.(C21+C22)甾烷/(C27~C29)甾烷、C27重排/C27规则甾烷、甲基菲指数和二苯并噻吩系列成熟度表明顺北地区原油成熟度呈现1号断裂带(含分支断裂)≈3号断裂带>次级断裂带>5号断裂带>7号断裂的特征,原油成熟度受控于油藏初始静温.顺北地区奥陶系天然气均为湿气,天然气甲烷碳同位素分布范围为-50.7‰~-44.7‰,不同断裂带天然气成熟度的差异与不同断裂带原油成熟度的分布规律相似.顺北地区原油(4+3)甲基双金刚烷含量较低,分布范围为9.25~36.44 μg/g,指示原油裂解程度较低.原油中均可检测出完整系列的低聚硫代金刚烷,含量分布范围为0.76~18.88 μg/g,表明原油硫酸盐热化学还原作用(TSR)弱,顺北地区天然气为湿气及甲烷碳同位素轻表明油气藏未遭受气侵作用.地温研究表明顺北地区地温梯度低,为2.12℃/100 m,埋深8 000 m的地层目前仅为160~170℃,地质历史时期,奥陶系地温未超过170℃,未达到原油大量裂解温度的门限.顺北地区奥陶系长期的低地温加之油气藏蚀变作用弱,是顺北地区奥陶系保持挥发油相的关键.
    鄂尔多斯盆地隐性断裂识别及其控藏作用
    徐兴雨, 王伟锋
    2020, 45(5): 1754-1768. doi: 10.3799/dqkx.2019.175
    摘要:
    所谓隐性断裂带,是指在断裂发育早期,主断面形成之前的裂缝发育带或一系列地质体定向律排列所反映的弱变形断裂趋势带.为了研究鄂尔多斯盆地隐性断裂带的形成机制及其对油气运聚成藏的控制作用,在重、磁、区域地质等分析的基础上,充分应用油气勘探、野外考查等资料,在鄂尔多斯盆地分别识别出了盆地级、坳陷级、凹陷级和圈闭级的隐性断裂带,按走向可分为东西向、北西向和北东向等.研究表明:按照从隐性到显性的顺序,可将隐性断裂带的演化分为盖层密集裂缝发育期、雁列式断裂线性展布期、断裂面断续形成期、断裂面陆续连通期以及断裂面连通且产生断距的显性断裂期5个基本阶段.隐性断裂带调节了盆地的构造格局、分割凹陷、隆起、加速烃源岩的发育程度、控制沉积体系的展布、改善储集层和输导体系,对油气的生成和运聚成藏都有着重要影响,隐性断裂带的发育区,往往是油气聚集靶区.
    泌阳凹陷深凹区古流体压力演化与油气充注耦合关系
    张鑫, 陈红汉, 孔令涛, 龙昭
    2020, 45(5): 1769-1781. doi: 10.3799/dqkx.2019.187
    摘要:
    泌阳凹陷深凹区蕴含可观的岩性油气藏,现今压力大多显示为常压-弱超压系统.利用盆地数值模拟和流体包裹体热动力学模拟相结合,揭示了深凹区古压力演化历史.生烃历史显示泌阳凹陷持续埋藏到廖庄组沉积末期达到最大埋藏深度(约23.03 Ma)时,达到生烃高峰期;随后地层抬升,生烃强度减弱并趋近于停止.深凹区砂岩储层中检测到两种不同成分油包裹体,即成熟度低的橙黄色荧光油包裹体和成熟度相对较高的蓝绿色荧光油包裹体.包裹体均一温度结合埋藏史显示深凹区油气充注时间分别为35.4~30.3 Ma和27.8~26.5 Ma.盆地数值模拟显示深凹区从39.3 Ma开始压力持续增加,到约23.03 Ma时,即埋藏最深时发育显著的超压,压力系数可达1.5左右,之后超压减弱,演化至现今的常压-弱超压系统.包裹体热动力学模拟恢复的古压力也显示相似的演化趋势.总体上,生烃期,充注期以及超压形成期三者在时间上的耦合表明深凹区是由生烃增压下驱动两期油气充注以至形成现今的岩性油气藏.
    页岩气在孔隙表面的赋存状态及其微观作用机理
    陈国辉, 卢双舫, 刘可禹, 许晨曦, 薛庆忠, 田善思, 李进步, 卢书东, 张钰莹
    2020, 45(5): 1782-1790. doi: 10.3799/dqkx.2019.194
    摘要:
    吸附态是页岩气的主要赋存状态之一,对吸附气含量的准确评价是页岩气勘探开发中的重要环节.在页岩吸附气含量评价过程中,所选用的等温吸附模型是否遵循页岩气的赋存状态及其微观作用机理,是决定模型适用性的关键所在,也是决定吸附气含量评价准确性的重要因素.因此,需要对页岩气在孔隙表面的赋存状态及其微观作用机理开展深入研究,为科学地优选或建立吸附气评价模型提供理论依据.利用巨正则蒙特卡洛(Grand Canonical Monte Carlo,简称GCMC)法分别模拟甲烷在有机质和伊利石孔隙中的吸附特征并得到分子构型,并进行分子动力学(MD)模拟使体系达到充分平衡.在此基础上,根据气体浓度分布、密度场分布以及分子间相互作用等特征阐明页岩气在孔隙表面的赋存状态及其微观作用机理.研究表明,页岩气在孔隙表面的吸附作用并非单层吸附,吸附相可划分为强吸附层、弱吸附层和二者之间的吸附层波谷.强吸附层主要受到矿物表面的吸附作用;吸附层波谷与弱吸附层既受到矿物表面的吸附作用,又受到不同吸附层之间的吸附作用.Langmiur模型与BET模型的假设条件与此机理不严格相符,可能对模型评价精度造成一定影响.对页岩气在孔隙表面赋存状态及其微观作用机理的研究,有望为吸附模型的优选或建立提供理论依据.
    水文地质学与环境地质学
    干旱地区河流扇三角洲-河流扇演替模式:来自黄羊泉扇的启示
    张昌民, 朱锐, 郭旭光, 王绪龙, 尹太举, 袁瑞, 潘进, 黄云飞
    2020, 45(5): 1791-1806. doi: 10.3799/dqkx.2019.165
    摘要:
    通过地表实地踏勘和浅层探槽解释,结合卫星照片解译,参考第四纪和历史地理研究结果,对准噶尔盆地西北缘黄羊泉扇的沉积特征及其第四纪以来的演变进行了分析.黄羊泉扇是一个发育在内陆干旱地区、以河流沉积为主的河流扇,扇体平面上呈上细下粗的“葫芦型”,可以划分为上扇、中扇和扇缘3个相带,沉积物具有由上扇向扇缘变细的趋势.扇上沉积动力以河流为主,缺乏泥石流沉积,但扇面活动水道不发育,大多数河道为偶尔才有径流通过的暂时性河道,风对扇表面的沉积物有明显的改造作用.黄羊泉扇扇缘发育4种不同的终止方式,一部分进入艾里克湖,一部分终止在沼泽地带,一部分在小型湖泊边缘消失,一部分受地形阻挡终止,与经典冲积扇和扇三角洲都不完全相同.结合前人历史地理研究成果认为第四纪以来黄羊泉扇所在的古玛纳斯湖出现过6次高湖平面,在30 ka以前,黄羊泉扇体一直处于古玛纳斯湖包围中,形成黄羊泉扇三角洲.直到30~10 ka期间才由于湖泊水位下降,扇体逐步出露形成河流扇.研究建立了黄羊泉扇随着湖平面升降从河流扇三角洲不断演化为河流扇的沉积模式,表明黄羊泉扇目前正处于河流扇三角洲沉积体系向河流扇沉积体系演变的过渡阶段.
    新疆喀什三角洲地下水流系统的水化学和同位素标记
    魏兴, 周金龙, 梁杏, 乃尉华, 曾妍妍, 范薇, 李斌
    2020, 45(5): 1807-1817. doi: 10.3799/dqkx.2019.177
    摘要:
    新疆喀什三角洲地下水“水质型”缺水问题较为突出,开展地下水流系统研究具有实际意义.采用水化学和环境同位素年龄测试法,在对喀什三角洲地下水含水系统划分基础上,对地下水化学和循环更新特征进行了分析研究.结果表明:三角洲含水系统由山前倾斜冲洪积平原潜水、河流冲积平原潜水和河流冲积平原承压水构成.沿地下水流向,水化学类型演化为HCO3·SO4-Ca→SO4-Ca→SO4·Cl-Mg·Na→SO4·Cl-Na,TDS增高,水质趋向盐化.山前倾斜冲洪积平原为溶滤-径流区,河流冲积平原为径流-累盐区.研究区地下水更新速率为0.03%~16.35%·a-1,具有山前倾斜冲洪积平原潜水>河流冲积平原潜水>河流冲积平原承压水的特征.利用3H估算得出,山前倾斜冲洪积平原潜水年龄为8~49 a,平均值为29 a;河流冲积平原潜水年龄为14~>50 a,其中上部潜水平均年龄为24 a,下部潜水平均年龄大于50 a.利用14C估算得出,河流冲积平原潜水为476~33 623 a,平均值为8 106 a;河流冲积平原承压水为5 186~34 578 a,平均值为30 043 a,与潜水比为“更古老”的水.综合以上特征得出,喀什三角洲地下水含水系统可以划分为2个更新速率较快的局部水流系统(Ⅰ1和Ⅰ2)和一个循环滞缓的区域水流系统(Ⅱ).
    达里诺尔湖夏季水体浮游细菌群落垂向变化特征差异
    杜蕾, 李文宝, 杨旭, 刘晶晶, 李畅游
    2020, 45(5): 1818-1829. doi: 10.3799/dqkx.2019.198
    摘要:
    浮游细菌是湖泊水生态系统关键组成部分,在元素、能量迁移转化过程中作用明显.基于16S rRNA基因高通量测序技术,以夏季内蒙古达里诺尔湖(简称“达里湖”)为研究区,对内陆封闭型湖泊水体浮游细菌群落垂向变化特征及影响因素进行了对比分析.结果显示:夏季达里湖浮游细菌群落多样性在表层水中最高,中层水最低;而丰富度则在底层水中最高,中层水最低.此外,浮游细菌群落组成也存在一定程度的垂向差异:在纲类水平上,Actinobacteria丰度优势明显,表层水为24.70%、中层水为21.06%、底层水为24.77%.冗余分析(RDA)结果表明不同深度水体中优势菌群受理化指标影响不同:表层水优势菌群结构受总溶解性固体含量、电导率等理化指标的影响最明显;不同形态营养元素则是中层水优势菌群结构的主要影响因素;在底层水中,优势菌群则受叶绿素、化学需氧量等理化指标的影响最明显.整体上,水深变化引起的湖水理化性质垂向差异成为影响达里湖夏季水体浮游细菌群落结构特征的关键因素之一.
    漓江流域碳氮同位素组成特征及其来源初探
    任梦梦, 黄芬, 胡晓农, 曹建华, 张鹏
    2020, 45(5): 1830-1843. doi: 10.3799/dqkx.2019.206
    摘要:
    以漓江流域境内地表河和地下河为研究对象,通过测定、分析水体中的水化学组成以及δ13CDIC、δ15N-NO3-、δ18O-NO3-等,利用同位素质量平衡混合模型,初步探讨了漓江流域境内DIC、硝酸盐的分布特征及其来源.结果表明:漓江流域DIC(即HCO3-)浓度和无机碳稳定同位素(δ13CDIC)分别在12.20~402.60 mg·L-1和-17.29‰~-10.01‰,平均值分别为140.3 mg·L-1和-13.06‰.NO3-浓度在2.37~35.38 mg·L-1,δ15N-NO3-在0.99‰~11.09‰,均展现出明显的空间变异特征.有机肥和污水对漓江流域硝酸盐的贡献最为显著,贡献比达57.00%.其次是化肥、降雨中的NH4+和土壤N,贡献比分别是36.45%,6.55%.流域内DIC主要来源于碳酸盐岩的风化和土壤CO2的溶解,同时也受硝酸溶蚀碳酸盐岩和大气CO2的影响.结果可为定制有效的控制硝酸盐的输入途径,净化水质测略提供依据.
    遥感地质学与海洋地质学
    多源遥感数据图谱协同岩石单元分类方法
    张翠芬, 郝利娜, 王少军, 杨玉龙
    2020, 45(5): 1844-1854. doi: 10.3799/dqkx.2019.168
    摘要:
    岩石单元的结构、构造、差异风化和出露状况在遥感图像上综合表现为图形纹理特征即“图”标志,其矿物成分和组合则表现为光谱特征即“谱”标志.传统遥感岩石单元分类以利用其光谱特征为主,图形纹理特征为辅,因此分类精度有限.以新疆维吾尔自治区与甘肃省交界的北山西段为研究区,开展岩石单元图形指数和光谱指数协同分类方法研究.基于Worldview-2全色图像构建的图形指数,能够量化岩石单元的层理、构造、展布形态和微地貌等特征,包括0°和45°定向滤波图像及灰度共生矩阵计算出的同质性和异质性特征图像、熵特征图像;光谱指数基于Worldview-2多光谱图像和ASTER(Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer)短波红外波段图像利用比值、和-差方法构建.多源遥感图像构建的光谱指数其光谱波段涵盖可见光-近红外及短波红外,包括RI(Ratio index)ASTERSI(Spectral index)ASTERSIWorldview-2.采用面向对象方法对建立的图谱指数进行多尺度分割,依据不同岩石单元出露规模建立适宜的分割尺度,利用光谱指数自动提取相应岩石信息,实现岩石单元自动分类.结果表明,实验区基于图谱协同方法共划分出17类岩石单元,总体精度达到83.62%,而单独利用Worldview-2和ASTER图像,仅划分出13类和14类岩石单元.提出的图谱协同岩石分类方法可为我国西部高海拔深切割无人区地质调查及找矿工作提供新思路和遥感技术支撑.
    南海南部北康盆地晚渐新世-中中新世物源变化
    雷振宇, 张莉, 王龙樟, 骆帅兵, 钱星, 徐乔, 沈奥, 肖娇静
    2020, 45(5): 1855-1864. doi: 10.3799/dqkx.2019.162
    摘要:
    晚渐新世-中中新世,南海南部经历了重要的构造变革,北康盆地物源发生了重大变化,引起分散体系的变化,从而影响油气资源分布,因此物源研究具有重要意义.利用地震反射资料,开展地震属性分析,通过RMS(均方根振幅)地层切片,分析分散体系,并探讨物源变化及其控制因素.在晚渐新世-中中新世,北康盆地的沉积物源主要来自南侧,分散体系自南向北;不整合面之后海水突然加深,形成以早中新世不整合面(EMU)为界的2个沉积旋回;在每个旋回内,沉积物补给逐渐增多;在中中新世,沉积物源逐渐向北西方向迁移.通过区域分析,认为北康盆地的物源主要来自南部的曾母前陆盆地,物源的变化是曾母前陆盆地逐渐淤浅成陆和向北推进所致.