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    2018年  43卷  第6期

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    2018, 43(6).
    摘要:
    同位素热年代学专栏
    海相油气成藏定年技术及其对元坝气田长兴组天然气成藏年代的反演
    王杰, 刘文汇, 陶成, 腾格尔, 席斌斌, 王萍, 杨华敏
    2018, 43(6): 1817-1829. doi: 10.3799/dqkx.2018.605
    摘要:
    我国海相叠合盆地的油气特征及成藏过程表现出很强的复杂性,确定油气成藏年代极其困难,建立有效的成藏定年技术显得尤为迫切.为此基于稀有气体He年代积累效应和油气藏保存机制,建立了油气藏4He成藏定年地质模型及年龄估算公式,明确其为油气成藏定型时间;基于天然气40Ar/36Ar比值与源岩钾丰度及地质时代的关系,建立了追溯油气源岩时代的Ar同位素估算模型.磷灰石、锆石(U-Th)/He定年体系的封闭温度与含油气盆地生油气窗的温度范围较为一致,磷灰石、锆石(U-Th)/He年龄可以揭示含油气盆地抬升剥蚀时间、由构造抬升导致的油气藏调整时间,建立了固体沥青、原油中沥青质提取、溶样、Re-Os纯化富集及分离等Re-Os同位素测年前处理技术,可以直接确定固体沥青、原油等的形成时间.按照含油气系统成藏地质要素形成时间或发生时间先后顺序,提出了从确定源岩形成-油气生成-运移充注-调整改造-成藏定型等成藏过程的定年技术序列.开展四川盆地元坝气田源岩时代、生排烃、运移充注、调整改造及成藏定型等关键过程的时间节点综合研究,明确了元坝气田的主力气源为上二叠统龙潭组烃源岩,两期原油充注时间分别为220~175 Ma、168~140 Ma;油裂解气发生在140~118 Ma,元坝地区约97 Ma以来发生构造抬升,尤其15 Ma以来气-水界面发生调整,约在12~8 Ma气藏最终定型并形成现今的气藏格局.
    钦-杭成矿带南段庞西垌断裂带热年代学证据
    丁汝鑫, 虞鹏鹏, 胡光明, 邹和平, 曾长育, 周永章
    2018, 43(6): 1830-1838. doi: 10.3799/dqkx.2018.609
    摘要:
    庞西垌断裂带是钦-杭成矿带南段众多NE向韧性剪切带的其中一条,控制着一系列韧性剪切带型银金矿床的分布.对其进行热年代学研究有助于了解钦-杭成矿带南段NE向韧性剪切带的构造演化及其对伴生矿床的控制作用.获得的庞西垌断裂带内糜棱岩中两件白云母40Ar/39Ar总气体年龄分别为221.98±1.16 Ma和223.77±1.16 Ma.据此认为庞西垌断裂带在印支期发生韧性剪切活动,为伴生矿床的形成提供了有利空间;在同一糜棱岩样品中获得的磷灰石、锆石裂变径迹年龄分别为64.83±4.13 Ma和75.69±2.88 Ma,结合热史模拟结果可以得出,庞西垌断裂带在75~60 Ma期间发生了快速冷却作用(6.2 ℃/Ma),与区域整体缓慢冷却过程(1.5 ℃/Ma)差别显著,据此推测庞西垌断裂带可能在约75~60 Ma期间再次发生活动,而庞西垌银金矿床可能形成于晚白垩世.
    彬县-铜川地区延长组油页岩晚白垩世以来的抬升剥蚀与冷却历史
    于强, 任战利, 朱增伍, 陶霓, 王宝江, 李长春
    2018, 43(6): 1839-1849. doi: 10.3799/dqkx.2018.596
    摘要:
    利用古温标与热年代学数据共同恢复油页岩的隆升冷却历史对于研究油页岩成矿的热背景有着重要的理论意义.利用钻孔ZK900磷灰石(U-Th)/He测年数据,结合已有的永参1井磷灰石裂变径迹资料分别获得铜川地区和彬县地区延长组油页岩晚白垩世以来的古地温、抬升冷却期次、抬升冷却速率及剥蚀厚度等数据,并对比了两个地区油页岩经历的构造热演化史的差异性.ZK900钻孔长6、长9和长10段磷灰石He年龄均值依次为43.83 Ma、31.87 Ma和22.88 Ma.铜川地区油页岩晚白垩世以来经历了97~40 Ma快速抬升、40~8 Ma缓慢抬升和8 Ma以来快速抬升3个阶段,剥蚀厚度及抬升速率分别为600 m、10.5 m/Ma,10 m、0.3 m/Ma和1 290 m、161.3 m/Ma,对应的古温度及冷却速率分别为100~60 ℃、0.70 ℃/Ma,60~50 ℃、0.22 ℃/Ma和50~25 ℃、2.90 ℃/Ma.彬县地区延长组油页岩晚白垩世以来经历了3期抬升冷却过程:97~40 Ma,持续抬升冷却(130~75 ℃),冷却速率为0.96 ℃/Ma,抬升速率为14.4 m/Ma,剥蚀厚度820 m;40~8 Ma温度基本未变(75~70 ℃),抬升/冷却速率均很低,分别为1.9 m/Ma与0.16 ℃/Ma,剥蚀厚度60 m;8 Ma以来急剧降温(70~31 ℃),抬升速率125 m/Ma,冷却速率4.88 ℃/Ma,剥蚀厚度1 000 m.彬县-铜川地区三叠系油页岩晚白垩世以来经历了3个抬升阶段,始新世40 Ma和中新世8 Ma为该套油页岩成矿后期冷却的关键时刻.研究表明,彬县地区和铜川地区抬升冷却和剥蚀历史具有一定的差异性,在今后油页岩成矿及后期改造研究中应区别分析.
    赞比亚卢弗里安弧构造带再活化的证据:锆石和磷灰石裂变径迹年代学
    任军平, 王杰, 张东红, DokoweA.P., ChikambweE.M., 左立波, 许康康, 刘晓阳, 贺福清
    2018, 43(6): 1850-1860. doi: 10.3799/dqkx.2018.610
    摘要:
    锆石和磷灰石裂变径迹年代学对揭示构造热事件的形成及演化过程具有重要的研究意义.利用锆石和磷灰石裂变径迹测试及热史模拟探讨了卢弗里安弧构造带自泛非构造运动以来的构造热演化过程.谦比希铜矿床和恩昌加铜(钴)矿床位于卢弗里安弧铜-钴成矿带中的赞比亚境内.对采自该两个矿床中的5件新鲜岩石样品进行挑选,获得了5件锆石和4件磷灰石样品.首次获得了卢弗里安弧构造带中的裂变径迹年龄,5件锆石样品的年龄分别为265±22 Ma、230±10 Ma、228±9 Ma、225±9 Ma和221±10 Ma.4件磷灰石样品的年龄分别为145±10 Ma、133±10 Ma、130±10 Ma和92±9 Ma,径迹长度介于(11.4±2.4)~(11.8±2.4)μm.从热历史模拟结果可看出,从300~260 Ma,古地温持续降低至90 ℃左右;随后,缓慢降低至现今的地表温度.对比卢弗里安弧构造带、赞比西构造带和达马拉构造带中的年龄数据,研究表明非洲中南部地区二叠纪-白垩纪的构造活动是一个区域性的构造活动事件.
    同位素热年代学在页岩气勘探开发中的应用:以华南地区为例
    包汉勇, 张柏桥, 舒志国, 王超, 张梦吟, 何生, 王进, 李凯
    2018, 43(6): 1861-1871. doi: 10.3799/dqkx.2018.600
    摘要:
    随着同位素热年代学理论体系、分析测试和模拟技术的不断完善,同位素热年代学已成为基础地质和常规油气勘探领域研究不可或缺的热点学科,但对于其在页岩气勘探开发地质评价领域中的系统应用还关注较少.通过对页岩气勘探开发综合评价体系及同位素热年代学相关理论分析,结合近年来华南地区多套页岩层系的勘探开发实践,指出同位素热年代学在页岩地层对比,页岩烃源评价中的生排烃史和构造热演化史、储集特征、保存条件评价中的核心指标(抬升剥蚀时间、剥蚀量的恢复及断裂活动期次)以及页岩可压性等多个方面的研究均可作为有效技术手段,研究表明同位素热年代学在页岩气勘探开发领域应用前景极为广阔.
    上扬子盆地新生代差异抬升剥蚀与分异过程
    姜磊, 邓宾, 刘树根, 王自剑, 周政, 罗强, 何宇, 赖冬
    2018, 43(6): 1872-1886. doi: 10.3799/dqkx.2018.597
    摘要:
    中-新生代上扬子陆相盆地不仅是华南大陆的核心构造单元,也是大陆构造和盆地成因演化研究的天然实验室.基于楚雄盆地和四川盆地晚白垩世地层剖面中6件样品LA-ICP-MS磷灰石FT-U/Pb双法定年和热演化史模拟等研究,揭示上扬子盆地新生代差异抬升剥蚀及其分异过程.楚雄盆地大姚宜就剖面江底河组磷灰石裂变径迹(apatite fission track,AFT)年龄和径迹长度分别为43.2~33.9 Ma、10.06~11.30 μm,中新世以来快速抬升冷却速率达到约3~5 ℃/Ma;四川盆地宜宾柳嘉剖面三合组-高坎坝组AFT年龄和径迹长度分别为128.0~95.2 Ma、10.2~11.7 μm,为部分埋深退火样品.宜就剖面和柳嘉剖面上白垩统磷灰石U-Pb年龄峰值特征总体相似,共同揭示物源区古元古代(2 100~1 700 Ma)、新元古代(820~700 Ma)、早古生代(500~400 Ma)和早中生代(250~170 Ma)中高级别变质-岩浆构造热事件,其晚白垩世物源区主要为扬子板块西缘和北缘地区(即松潘-甘孜褶皱带、义敦岛弧、康滇古陆和秦岭造山带).尤其柳嘉剖面磷灰石FT-U/Pb对比年龄揭示三合组-高坎坝组中少量磷灰石矿物为物源区晚三叠世-晚白垩世快速岩浆侵位过程的初始旋回沉积产物.晚新生代上扬子盆地受控于青藏高原东南向扩展生长过程控制影响,最终发生肢解分异形成现今盆地格架.
    热年代学方法、技术手段及其在矿床地质中的研究进展
    杨莉, 袁万明, 王珂
    2018, 43(6): 1887-1902. doi: 10.3799/dqkx.2018.606
    摘要(7026) HTML全文 (2543) PDF 801KB(124)
    摘要:
    同位素地质年代学是一门传统的定年学科,广泛应用于地质各个领域研究中.随着同位素地质年代学理论创新与技术进步,现在逐步发展成为地质热年代学,即将地质年代数据赋予相应封闭温度属性,使之不仅揭示地质事件年龄,而且反映该事件发生的温度条件.不同定年方法以及测试样品的不同,其对应的封闭温度不同,从而可以揭示地质体在更大温度或年龄范围的形成演化过程,定量研究矿区或矿体的隆升与剥露,评价矿床形成后的保存与变化状况,提高找矿预测效果.主要总结和论述诸如40Ar-39Ar、裂变径迹和(U-Th)/He等中-低温热年代学技术方法及其在矿床地质中的应用研究状况,分析热年代学技术与应用发展趋势,以期为成矿作用研究提供新的应用技术手段.
    青藏高原中-南部新生代构造演化的热年代学制约
    朱晓青, 郭兴伟, 张训华, 侯方辉, 温珍河, 耿威, 王忠蕾, 孙建伟, 祁江豪
    2018, 43(6): 1903-1920. doi: 10.3799/dqkx.2018.532
    摘要:
    青藏高原新生代以来的隆升过程及特征长期以来广存争议.岩体中不同单矿物所记录的中低温热年代学信息适用于揭示较新年代地质体的隆升过程,可以为之提供有效制约.在青藏高原部分岩浆岩与变质岩露头区原位采集15块样品,利用锆石与磷灰石裂变径迹等热年代学结果为青藏高原中生代末期以来的隆升过程提供约束.其中,所获10块样品的锆石裂变径迹数据年龄范围为182~33 Ma,分别记录了渐新世之前青藏高原内不同块体间相互碰撞及高原内不同地区的构造热事件.特别是沿雅鲁藏布江缝合带分布的3个样品,锆石裂变径迹年龄结果一致显示始新世末期-渐新世早期该带存在一期显著的构造热事件.该构造热事件暗示在约36~33 Ma沿雅江缝合带发生过强烈的陆-陆硬碰撞.所获14块样品的磷灰石裂变径迹年龄范围为70.4~5.0 Ma,综合热史反演结果显示青藏高原南部中新世中晚期以来存在整体性隆升,特别是从上新世开始隆升速率显著加快.磷灰石裂变径迹年龄在空间分布上具有向高原东南部变年轻的趋势,表明青藏高原东南部在上新世以来的构造隆升较其他地区要强烈,暗示印度-亚洲板块碰撞驱动机制对该时期的高原隆升具有控制作用.此外,青藏高原中部在白垩纪末期-始新世可能即已隆升至相当高度,此后至今保持了相当低的剥蚀速率.
    南黄海中部隆起晚白垩世以来地层剥蚀的磷灰石裂变径迹分析
    庞玉茂, 郭兴伟, 韩作振, 张训华, 朱晓青
    2018, 43(6): 1921-1930. doi: 10.3799/dqkx.2018.602
    摘要:
    南黄海中部隆起自印支期以来经历显著的构造隆升及剥蚀过程.基于大陆架科学钻探CSDP-2井的钻井岩心,应用磷灰石裂变径迹技术研究了南黄海中部隆起晚白垩世以来的剥蚀过程及响应特征.所获得的8个磷灰石样品的裂变径迹年龄显示出两个年龄组,除单个样品为38±3 Ma外,其余样品都集中在(52±4)~(65±5)Ma范围内,基本反映了同一期构造热事件年龄,并且均远小于样品所处的二叠纪年龄,表明样品完全退火并记录了晚白垩世以来的热历史.样品热史模拟结果表明,基于泥岩镜质体反射率计算的最高古地温处于样品退火带温区范围内,各样品从晚白垩世早期(约100 Ma)以来经历持续的降温过程,在约80~75 Ma开始进入部分退火带.南黄海中部隆起第一期快速冷却降温过程出现在晚白垩世末期,并持续至古新世早期,随后进入古近纪表现为持续相对缓慢的降温过程,降温幅度约30 ℃,渐新世末期到中新世早期存在另一期快速冷却过程.热史模拟结果较好地指示了南黄海中部隆起晚白垩世以来的地层剥蚀响应特征.
    缅甸中央盆地北部新生代隆升的裂变径迹证据
    李任远, 梅廉夫, 胡孝林, 张朋, 闵才政
    2018, 43(6): 1931-1940. doi: 10.3799/dqkx.2018.510
    摘要:
    缅甸中央盆地北部新生代隆升作用的研究,不仅对全面认识西缅地块的演化具有重要的意义,而且对该地区的油气勘探也具有重要的指导意义.对采自研究区的2个碎屑岩样、1个钻井基底样品进行了磷灰石裂变径迹测年及热历史模拟分析.在弧前钦敦坳陷西缘冲断带、东缘冲起带和西缅岛弧带获得了逐渐变年轻的裂变径迹年龄(分别是70.6±9.3 Ma、53.4±7.5 Ma和22.7±3.0 Ma),表明缅甸中央盆地北部在空间上存在自西向东的递进变形过程.磷灰石的热历史模拟分析显示,缅甸中央盆地北部自晚白垩世(80±1 Ma)开始,经历了隆升→快速隆升→平稳→缓慢隆升4个阶段.缅甸中央盆地29~20 Ma的快速隆升冷却事件是缅甸北部区域性隆升剥露作用的体现;4 Ma以来缅甸中央盆地缓慢隆升,这一构造事件是印度板块向东挤压碰撞作用的响应.研究表明缅甸中央沉积盆地的空间发育演化与递进式构造变形(隆升)是新特提斯洋/印度洋岩石圈在新生代期间向西缅地块下的多期次俯冲的直接响应.
    银额盆地哈日凹陷下白垩统热水沉积岩特征及成因
    陈志鹏, 任战利, 于春勇, 祁凯, 任文波, 杨燕, 马骞
    2018, 43(6): 1941-1956. doi: 10.3799/dqkx.2018.527
    摘要:
    银额盆地哈日凹陷下白垩统具有独特的沉积构造和矿物组成.通过开展岩石矿物和地球化学研究,论证其热水成因,探讨沉积环境和形成模式.研究区下白垩统发育方沸石、菱铁矿和白云石等矿物,富含Fe、Mn和Ba等元素,具有高∑REE、LREE富集和负Eu异常的稀土元素特征.结合Fe vs.Mn vs.(Cu+Co+Ni)×10和Ni vs.Co vs.Zn三角图解,证实下白垩统普遍含有热液成分.微量元素及碳氧同位素分析指示热水沉积岩形成于缺氧、封闭的咸水湖泊环境;氧同位素计算形成温度为43.94~86.08 ℃.研究表明,丰富的断裂系统为湖水下渗和热液喷流提供通道,湖水与热液的对流活动为湖盆持续输入热量和成矿离子.此类湖相热水沉积持续时间长、影响范围广,主要受物源供给和热液性质控制,代表一类特殊的沉积模式.
    银额盆地苏红图坳陷西部中生界烃源岩热演化史恢复
    祁凯, 任战利, 崔军平, 陈志鹏, 任文波
    2018, 43(6): 1957-1971. doi: 10.3799/dqkx.2018.594
    摘要:
    苏红图坳陷是位于银额盆地东北部的中生代断陷盆地,含油气资源勘探潜力较大.利用研究区7口井的75个镜质体反射率资料,分析了研究区中生界烃源岩热演化程度及分布特点,银根组烃源岩处于未成熟-低成熟阶段,苏红图组底部Ro分布在0.6%~1.2%,凹陷中心巴音戈壁组底部Ro普遍大于1.1%.苏红图坳陷西部中生代以来的热历史恢复表明,研究区现今地温梯度为34 ℃/km,晚白垩世地温梯度约为40.6~46.7 ℃/km,地温梯度从40~42 ℃/km(135~110 Ma)增加到46~50 ℃/km(110~103 Ma),银根组沉积期(100~95 Ma)地温梯度达到最大,为48~53 ℃/km;从乌兰苏海组沉积开始到现今,地温梯度先增大到40~46 ℃/km(92~80 Ma),后逐渐降低为34 ℃/km(80~0 Ma).研究区早白垩世以来较高的地温场对油气生成、成藏起着重要的控制作用,烃源岩均在乌兰苏海组沉积末期达到最大热演化阶段.
    房山岩体构造-热演化:来自(U-Th)/He年龄的约束
    冯乾乾, 邱楠生, 常健, 刘念
    2018, 43(6): 1972-1982. doi: 10.3799/dqkx.2018.562
    摘要:
    房山岩体位于华北克拉通北缘,明确其中-新生代的隆升剥露过程及构造演化史可以为华北克拉通的构造演化提供有力证据.运用锆石裂变径迹、磷灰石(U-Th)/He及锆石(U-Th)/He等构造热年代学研究方法,综合房山岩体高、中、低温热年代学资料,重建了房山岩体的构造-热演化历史,并根据不同矿物的封闭温度差(ΔT)和与之对应冷却年龄差(Δt)的关系,计算侵入岩体在不同构造热演化阶段的抬升冷却速率,分析了岩体隆升速率的变化特征,结合前人研究成果进一步探讨了房山岩体隆升过程的基本特点.研究表明,房山侵入岩体构造热演化分为4个阶段:(1)130.0~123.5 Ma,侵位岩浆结晶-固结阶段,岩体平均冷却速率高达88.46 ℃/Ma;(2)123.5~56.0 Ma,岩体相对缓慢冷却阶段,平均冷却速率为0.74 ℃/Ma,平均隆升速率为29.6 m/Ma;(3)56~35 Ma,岩体相对快速冷却阶段,平均冷却速率为6.90 ℃/Ma,隆升速率为276.0 m/Ma;(4)35 Ma以来,岩体相对缓慢冷却阶段,平均冷却速率为1.0 ℃/Ma,隆升速率为40.0 m/Ma,构造趋于稳定.结合区域构造动力学环境的研究,分析了房山岩体构造热演化可能的动力学成因,认为房山岩体阶段性抬升冷却可能与华北克拉通东部太平洋板块的俯冲作用、南北两侧陆内俯冲造山作用和西南部印度-欧亚大陆碰撞、青藏高原隆升等远程构造挤压有关.房山岩体的形成及相对快速抬升冷却阶段分别对应于华北克拉通两期重要的破坏高峰.
    晚三叠世-早侏罗世祁连山东部隆升的裂变径迹年代学证据及地质意义
    彭恒, 王建强, MassimilianoZattin, 刘池洋, 韩鹏, 张少华
    2018, 43(6): 1983-1996. doi: 10.3799/dqkx.2018.608
    摘要:
    祁连山东北部为青藏高原隆升和东扩的前锋带,新生代以来经历了快速隆升和强烈剥露改造过程,致使前新生代地层面目全非,中生代陆内构造演化事件研究仍较薄弱,缺乏年代学的约束.为揭示和分析祁连山东部中生代构造隆升时限与过程,进而探讨秦祁造山带中生代陆内构造演化特点及区域动力学环境.主要采用物源分析、碎屑沉积物及基岩磷灰石裂变径迹定年,并结合裂变径迹热史反演模拟技术开展研究.研究表明,研究区侏罗系龙凤山组为近源的断陷盆地沉积,物源主要来自其周邻前中生代地层;其碎屑磷灰石裂变径迹未发生重置,年龄、径迹长度特征表明其源区在晚三叠世(±215 Ma)出现了快速冷却事件,同时东北部基岩裂变径迹热史模拟结果亦显示其较好地记录了该期事件,这与前人利用40Ar-39Ar年代学所揭示的西秦岭地区中晚三叠世快速抬升事件具时空统一性.分析表明研究区晚三叠世-早侏罗世发生了快速抬升事件,并认为该构造隆升事件是对中晚三叠世勉略洋闭合、秦岭最终碰撞造山过程的响应.
    碎屑锆石形态学分类体系及其在物源分析中的应用:以松辽盆地松科一井为例
    宋鹰, 钱禛钰, 张俊霞, StepashkoAndrei
    2018, 43(6): 1997-2006. doi: 10.3799/dqkx.2018.607
    摘要:
    碎屑锆石的同位素热年代学提供了物源区的精确年龄和大地构造背景, 是目前物源分析中先进的、使用最为广泛的研究方法之一.在同一沉积区内, 碎屑锆石颗粒通常是多来源的, 经历了复杂的从源到汇的物质输送过程.能否揭示沉积物中的锆石颗粒从源区到沉积区的地表动力作用, 是对碎屑锆石同位素年龄及年龄谱系进行合理地质解释的关键.提出碎屑锆石形态学定量化的实验分类方法, 设计出一种适用于多参数分析的多维蛛网密度图, 试图通过对碎屑锆石的来源、锆石晶体的磨圆度、断裂方式、裂隙和表面撞痕等多种形态学参数的定量分析来揭示碎屑锆石由源区到沉积区搬运过程中经历的地表动力特征, 进而丰富和完善碎屑锆石年代学源-汇系统的内容, 为沉积物源分析提供一种新的实验手段.并以松辽盆地松科一井相关的碎屑锆石样品分析为例, 介绍了这种方法的实际应用及其效果.
    湘鄂西褶皱带中-新生代剥蚀特征及其构造指示:来自磷灰石裂变径迹的证据
    邹耀遥, 张树林, 沈传波, 张先平, 李志强, 杨超群
    2018, 43(6): 2007-2018. doi: 10.3799/dqkx.2018.611
    摘要:
    恢复湘鄂西褶皱带中-新生代以来的剥蚀历史, 探讨其变形的时空格架, 对于研究陆内褶皱造山以及指导该地区的油气勘探具有重要的意义.利用该地区磷灰石样品进行裂变径迹年龄测定与热史模拟, 对中-新生代的剥蚀厚度和速率进行分析.结果表明, 湘鄂西地区磷灰石裂变径迹的年龄为71~100 Ma, 与川东隔挡式褶皱带中的磷灰石样品年龄进行对比, 具有由SE到NW向递进变新的趋势; 中新生代以来的热史呈现出"三段式"的特征, 这3个阶段的转折时期为115~90 Ma和35~20 Ma, 分别对应了从晚侏罗世-早白垩世挤压造山到晚白垩世伸展成盆再到新生代整体抬升的构造转换; 燕山期为湘鄂西褶皱带的主变形期, 变形时序呈现出由SE到NW向递进变新的趋势, 剥蚀程度呈现出由SE到NW向变弱的趋势.这些认识为燕山期湘鄂西-川东褶皱带陆内递进变形的形成演化研究提供了有力的证据.
    东昆仑野马泉地区磷灰石裂变径迹热年代学及构造意义
    朱传宝, 孙非非, 袁万明, 张爱奎, 张大明, 马忠元, 周青禄, 王生明, 赵梦琪, 刘光莲
    2018, 43(6): 2019-2028. doi: 10.3799/dqkx.2018.598
    摘要:
    通过对东昆仑西段野马泉地区所获得的5个磷灰石样品的裂变径迹分析, 探讨该地区构造演化特征.磷灰石裂变径迹年龄分为153.8 Ma、106.8~81.0 Ma、48.7~44.4 Ma 3个年龄组, 其中153.8 Ma记录了班公湖-怒江洋闭合事件; 106.8~81.0 Ma是拉萨地块与羌塘地块碰撞拼合事件对东昆仑地区的远程效应; 48.7~44.4 Ma是印度-欧亚大陆碰撞之后伸展事件的体现.野马泉地区热历史分为3个阶段:第1阶段(130~110 Ma)持续隆升, 对应班公湖-怒江洋闭合后拉萨地块与羌塘地块拼合事件; 第2阶段(110~14 Ma)持续隆升, 90 Ma之前隆升速度较快, 与阿尔金断裂走滑及西大滩断裂韧性变形有关, 90 Ma之后进入一个时间较长的平稳抬升期; 第3阶段(14 Ma至今)受青藏高原新近纪以来强烈构造活动的影响, 快速隆升.3个阶段的隆升速率和隆升量分别0.021 mm/a和0.42 km、0.01 mm/a和1.0 km、0.1 mm/a和1.43 km, 平均隆升速率为0.028 mm/a, 总隆升量为2.86 km.
    矿物学·岩石学·矿床学
    四川阿坝州党坝超大型锂辉石矿床成矿规律及深部和外围找矿方向
    王子平, 刘善宝, 马圣钞, 刘丽君, 代鸿章, 郭唯明, 陈备战
    2018, 43(6): 2029-2041. doi: 10.3799/dqkx.2018.604
    摘要:
    党坝矿区位于松潘-甘孜稀有金属成矿带东段,可尔因矿田的东南部,是我国超大型锂辉石矿床之一.为了解该矿床地质特征及成矿规律,查明工作区深部及外围地质找矿方向,梳理了现有工作成果和野外地质观察结果,总结工作区岩浆岩岩相的空间变化特征、控岩控矿构造力学特征,对成矿规律进行了深入分析.研究表明:(1)党坝矿区主矿脉Ⅷ是2期成矿作用叠加、复合形成的钠长石锂辉石+锂云母型伟晶岩脉,每期伟晶岩脉内构造分带明显,自外向内分别是锂云母钠长石伟晶岩带、白云母钠长石伟晶岩带、锂辉石钠长石伟晶岩带;(2)主成矿期的应力场为EW向挤压,形成了矿区内的NW向和NEE向2组剪裂隙,伟晶岩脉充填其中,形成了呈"X"型分布的伟晶岩脉带;(3)以Ⅵ矿脉为成岩成矿中心,NW走向的伟晶岩矿脉带向南东侧伏,NE走向的伟晶岩矿脉带向北东侧伏,为工作区开展深部及外围地质找矿指明了方向.
    四川甲基卡锂矿床花岗岩体Li同位素组成及其对稀有金属成矿的制约
    侯江龙, 李建康, 张玉洁, 李超
    2018, 43(6): 2042-2054. doi: 10.3799/dqkx.2018.595
    摘要:
    四川康定甲基卡超大型锂矿是我国最大的硬岩型锂矿床之一,矿区中南部呈岩株状出露的二云母花岗岩常被认为是成矿伟晶岩的"矿源岩",对其开展Li同位素地球化学研究,对探讨矿区稀有金属的来源与演化具有重要意义.研究工作基于详细的野外地质调查,采用MC-ICP-MS方法对岩体锂同位素组成开展了研究.研究结果显示,岩体Li含量介于192×10-6~470×10-6,均值为309×10-6δ7Li值介于-1.56‰~+0.90‰,均值为-0.24‰,与平均上地壳值基本一致,具有高Li低δ7Li的特征.δ7Li与Li、Rb、Ga、SiO2εNdt)不存在明显的相关性,岩体锂同位素组成反映了其形成时的源区特征,未受岩浆结晶分异作用和蚀变作用的影响.岩体岩石地球化学、同位素地球化学资料表明,岩浆来源以三叠系西康群砂泥岩的部分熔融为主,可能有部分深源物质的加入.此外,岩体Li同位素的变化规律表明伟晶岩的成矿流体来源于二云母花岗岩.岩体Li含量与Li同位素组合不仅可用来划分锂矿床类型,而且对稀有金属找矿具有一定的指导意义.
    大兴安岭中段晚石炭世-早二叠世砂岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及地质意义
    赵英利, 刘永江, 李伟民, 冯志强, 温泉波, 梁琛岳
    2018, 43(6): 2055-2075. doi: 10.3799/dqkx.2018.613
    摘要:
    位于中亚造山带东段的中国东北地区由众多微地块拼合而成,但各地块间的拼贴时间、位置和演化过程一直是地学界争议的关键科学问题.针对大兴安岭中段蘑菇气地区晚石炭世-早二叠世宝力高庙组砂岩开展了详细的岩相学、碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,分析了砂岩母岩区大地构造背景,进而约束兴安地块与松辽地块的汇聚过程.研究结果表明,砂岩具有成分成熟度低、近源快速沉积特点,碎屑骨架成分显示了火成岩区物源供给.锆石颗粒CL图像、Th/U值及REE特征均指示了锆石为岩浆成因.测试样品中锆石U-Pb年龄主要集中在282~360 Ma(n=134),峰值年龄约为290 Ma、305 Ma、325 Ma和350 Ma.结合区域内前人的研究成果,暗示了其物源可能来自蘑菇气-嫩江-黑河一线的晚古生代俯冲-同碰撞期岩浆弧;样品中最年轻的锆石U-Pb年龄分别为282±4 Ma(样品15MG10)和287±4 Ma(样品15MG11),可以限定砂岩的沉积下限为早二叠世.对比索伦-蘑菇气地区晚石炭世-早三叠世砂岩的碎屑锆石年龄组成,发现兴安地块内晚石炭世-早二叠世碎屑组分与松辽地块内中二叠世-早三叠世碎屑组分基本相同,说明兴安地块与松辽地块已于晚石炭世前沿贺根山-黑河缝合带完成拼合.
    川滇黔地区天宝山、会泽铅锌矿床成矿流体来源初探:来自流体包裹体及氦氩同位素的证据
    王健, 张均, 仲文斌, 杨清, 李发科, 朱政坤
    2018, 43(6): 2076-2099. doi: 10.3799/dqkx.2018.601
    摘要:
    为限定川滇黔地区大型铅锌矿床成矿流体来源,选择天宝山大型铅锌矿床和会泽超大型铅锌矿床中热液矿物进行流体包裹体及氦氩同位素研究.结果显示:(1)天宝山矿床为中低温、中等盐度流体成矿,成矿流体主要来源于盆地卤水;会泽矿床为中高温、中等盐度流体成矿,成矿流体也主要来源于盆地卤水,但具有不同性质流体混合特征;(2)两矿床硫化物3He/4He值范围介于0.02~0.32 Ra,证明成矿流体以地壳流体为主,但混有少量(< 5.3%)地幔成分,40Ar/36Ar值(345.0~1 698.8)表明成矿流体以饱和大气水为主;(3)综合两个矿床地质特征、流体包裹体及氦氩同位素研究认为天宝山矿床和会泽矿床的形成与右江盆地演化及峨眉山大火成岩省的岩浆活动有关.
    北京周口店太平山南坡晚古生代碎屑锆石U-Pb年代学及其大地构造意义
    张航川, 徐亚军, 杜远生, 王国庆, 杨坤光
    2018, 43(6): 2100-2115. doi: 10.3799/dqkx.2018.548
    摘要:
    为了探讨华北板块北缘晚古生代的隆升历史和古亚洲洋的闭合过程,利用碎屑岩的锆石U-Pb年代学、Hf同位素和锆石微量元素组成对北京周口店太平山南坡晚石炭世-早二叠世地层进行物源分析,并判定源区的大地构造背景.5件样品的碎屑锆石U-Pb年龄主要分布在3个时代:显生宙(285~425 Ma)、古元古代(1 700~2 450 Ma)和新太古代(2 500~2 747 Ma).前寒武纪的锆石年龄主要集中在2.5 Ga和1.8 Ga,与华北克拉通的前寒武纪基底岩石相似.显生宙的锆石年龄主要集中在308~297 Ma,最年轻的峰值年龄在299~291 Ma,在误差范围内与地层沉积年龄相似,因此这些最年轻的碎屑锆石属于早二叠世同沉积锆石.29颗同沉积锆石的Hf同位素结果显示,原始176Hf/177Hf比值介于0.282 021~0.282 318,εHft)值介于-20.1~-9.6.显生宙锆石的年龄谱特征以及Hf同位素组成与内蒙古隆起同期的岩浆锆石特征十分相似,因此显生宙碎屑锆石可能来源于内蒙古隆起,并伴随有少量来自北侧兴蒙造山带南部的早古生代岛弧碎屑的输入.二叠纪同沉积锆石的微量元素特征表明锆石结晶的岩浆源区具有大陆岛弧的构造属性.上述数据表明:(1)华北板块北缘在晚石炭世-早二叠世为活动大陆边缘;(2)晚古生代古亚洲洋向华北北缘的持续俯冲消减导致了内蒙古隆起的快速隆升;(3)古亚洲洋闭合的时间应晚于早二叠世.
    沉积学及石油、天然气地质学
    西藏则学地区古特提斯残留洋盆沉积充填及源区构造背景
    周江羽, 魏启荣, 王健, 许欢, 赵闪, 吉雪峰, 欧波, 王旭东, 陈泰一
    2018, 43(6): 2116-2132. doi: 10.3799/dqkx.2018.551
    摘要:
    古特提斯残留洋盆沉积学和构造背景研究对于揭示青藏高原形成演化及其成矿规律具有重要意义.综合野外实测剖面、典型露头、岩石薄片、生物地层学和沉积地球化学等资料,开展了西藏则学地区晚古生代古特提斯残留洋盆的深水盆地地层学、沉积学、沉积演化和物源区构造背景研究.研究结果表明,研究区发育的晚古生代地层以含砾粉砂岩和泥岩、细砂岩为主,砂体以席状和透镜状为主,沉积构造丰富,晚古生代饱粉组合特征明显.残留洋盆经历了陆坡-深水盆地-陆架三角洲-滨浅海盆地-滨岸三角洲-海湾盆地的沉积充填演化历程.主量元素组成和比值具有较低的Fe2O3+MgO(5.1%~10.0%)、TiO2(0.44%~0.84%)、Al2O3/SiO2(0.12~0.26),以及较高的K2O/Na2O.微量和稀土元素组成和比值具有较高的∑REE、LREE明显富集、较高的La/Yb、(Gd/Yb)N、(La/Yb)N比值、弱的Eu负异常特征.碎屑岩主量、微量和稀土元素组成均指示物源区具有活动大陆边缘和大陆岛弧性质,研究区晚古生代处于伸展背景下的陆缘裂陷环境,构造-岩浆活动和隆升作用较为强烈,且具有较为稳定的继承性演化特征.盆地沉积充填和演化记录了海平面逐渐下降、古特提斯残留洋盆逐渐封闭的过程.
    川东南马尾状褶皱带特征与形成机制的物理模拟
    何文刚, 周建勋
    2018, 43(6): 2133-2148. doi: 10.3799/dqkx.2017.619
    摘要:
    川东南地区是我国南方重要的天然气探区,气藏分布受与该区的褶皱带构造演化密切相关.该区褶皱带呈现马尾状平面构造样式,对于这种特殊褶皱样式的形成机制存在不同的观点.构造物理模拟是研究构造形成机制的有效手段.为此,笔者在对该区马尾状褶皱特征详细分析的基础上,设计了5组模型,分别考虑边界几何形态、地层流变学结构、韧性层粘度和基底摩擦系数等4个因素,对该褶皱带的形成机制开展系统研究.结果表明:(1)该区马尾状褶皱带的形成与川东华蓥山断裂和齐岳山边界断裂形态关系密切;(2)脆/韧性地层厚度比和脆性层的厚度差对褶皱波长和样式具有重要控制作用;(3)适当的基底摩擦力是形成马尾状褶皱带的重要条件;(4)四川盆地内部、川东地区和湘鄂西地区基底流变学强度差异对该区马尾状褶皱带也具有重要影响.
    鄂尔多斯盆地西缘奥陶系拉什仲组深水水道沉积类型及演化
    李华, 何幼斌, 冯斌, 郝烃, 苏帅亦, 张灿, 王季欣
    2018, 43(6): 2149-2159. doi: 10.3799/dqkx.2018.568
    摘要:
    深水水道沉积是深水区重要沉积类型之一,对其形成机制研究不仅能提高深水沉积认识,还能为油气勘探提供帮助.以露头资料为基础,对鄂尔多斯盆地西缘奥陶系拉什仲组深水水道形成机制进行了详细研究.拉什仲组岩性以灰绿色页岩及砂岩为主,另见少量的粉砂岩及砾岩.槽模、交错层理、粒序层理及变形构造等发育.总体反映深水沉积环境,重力流沉积较为发育.其中,深水水道沉积极为典型.根据形态、结构及沉积方式等,将研究区深水水道沉积划分为限制型和非限制型水道沉积.前者包括复合型及垂向加积型水道沉积,后者由迁移型及孤立型小水道沉积组成.复合型水道沉积厚约7.5 m,岩性以粗砂岩为主,底部见砾岩,水道轴部沉积、次级水道及水道-堤岸复合体沉积发育,可分为早期、中期和晚期.垂向加积型水道沉积宽为12.4 m,厚为1.3 m,宽深比为9.54,以中砂岩及细砂岩为主,水道内部以层状砂岩充填为主.迁移型水道沉积宽为6.9~12.3 m,厚为0.23~0.73 m,宽厚比14.11~53.48,以中-细砂岩为主,具有明显的北西向迁移特征;孤立型小水道沉积宽为0.5~0.6 m,厚为0.15~0.25 m,宽厚比为2.4~3.33,多为细砂-粉砂岩组成,透镜状,规模小.重力流爆发初期,能量高,侵蚀作用强,发育复合型及垂向加积型水道沉积;重力流中-后期,能量逐渐降低,迁移型水道沉积开始发育;在重力流后期及末期,其能量进一步降低,发育孤立型小水道沉积.而在空间位置上,复合型及垂向加积型水道沉积多发育在斜坡中上部,中部及下部发育迁移型水沉积道,斜坡脚及深海盆地以孤立型小水道沉积最为发育.
    辽东湾地区主力烃源岩分布特征与主控因素
    侯庆杰, 金强, 牛成民, 张如才, 程付启, 徐进军, 张方君
    2018, 43(6): 2160-2171. doi: 10.3799/dqkx.2017.586
    摘要:
    利用辽东湾地区岩心、地化及测井资料,全面评价和预测了烃源岩分布和特征,解决了烃源岩评价标准不一、发育主控因素不明确的问题.其中,东三段、沙一段和沙三段烃源岩均为该区主力烃源岩,综合利用岩心及地化资料,明确了烃源岩有机地球化学特征,结合测井信息建立了各套烃源岩有机碳含量和热解烃的测井预测模型,并预测了烃源岩的有机质丰度和类型平面分布特征;基于区域构造和沉积背景分析,归纳了辽东湾地区烃源岩发育的主控因素.结果表明,烃源岩在平面及纵向分布上均有差异,且构造沉降速率、古生产力大小和盐度值与烃源岩有机碳含量具有明显相关性.辽西和辽中凹陷共发育5个生烃中心,辽中凹陷烃源岩整体优于辽西凹陷,且由东北至西南方向,烃源岩品质逐渐变差;纵向上沙一段最优,沙三段次之,东三段最差;构造沉降速率较快、古生产力较高及沉积水体盐度高导致的缺氧环境是辽东湾地区烃源岩发育的主控因素.
    南海海盆盆西峡谷的形态与结构及形成演化
    罗伟东, 周娇, 李学杰, 姚永坚, 王哲
    2018, 43(6): 2172-2183. doi: 10.3799/dqkx.2017.615
    摘要:
    盆西峡谷是南海中建南盆地中东部的一条大型峡谷,整体呈NW向,水深介于2 850~4 300 m,全长约188 km,宽为1.5~14.5 km,起始于中建南盆地,延伸到西南次海盆,对其进行形态、结构和形成演化的研究,为后续西南次海盆浊积扇的研究奠定了基础,对深入了解浊流沉积物的搬运模式提供科学依据.利用高分辨率多波束测深、单道和多道地震的最新资料,研究盆西峡谷的形态特征和结构及形成演化,结果表明盆西峡谷具有"分段性"特征,剖面形态从WN向ES依次表现为上段U型、中上段V型、中下段下V上U型和下段U型4段形态;上段以沉积作用为主,发育多期下切河道充填沉积,厚度可达1 200 m;中上段以侵蚀-沉积过渡作用为主,发育浊积水道砂体;中下段以冲刷作用为主,发育内堤岸和块体流沉积;下段发育块体流和滑塌体沉积.研究表明,盆西峡谷的形成受古地貌条件、侵蚀-沉积作用、海平面变化、构造运动和岩浆活动等多方面的影响,其中侵蚀-沉积作用、断裂活动和海平面变化为主控因素.揭示出盆西峡谷沉积演化可分为3个演化阶段:中中新世的峡谷蕴育阶段、晚中新世的峡谷侵蚀-充填阶段和上新世-第四纪的峡谷"回春"阶段.
    地球物理学
    基于航空高光谱遥感数据的黑土地有机质含量反演:以黑龙江省建三江地区为例
    汪大明, 秦凯, 李志忠, 赵英俊, 陈伟涛, 甘义群
    2018, 43(6): 2184-2194. doi: 10.3799/dqkx.2018.612
    摘要:
    掌握黑土地有机质含量对黑土资源利用与保护具有重要意义,而高光谱卫星影像的缺乏制约了区域尺度土壤有机质反演研究的开展.以黑龙江省建三江黑土区为例,采用CASI/SASI航空高光谱数据、ASD(analytical spectral devices)地面光谱数据和土壤样品有机质含量数据,基于有机质含量与光谱反射率的相关性和定量关系,构建最优的回归模型并开展研究区土壤有机质含量遥感反演.结果表明:偏最小二乘法回归模型比多元逐步回归模型更稳定(判定系数分别为0.885和0.653),且精度更高(均方根误差分别为0.424和0.744);采用偏最小二乘模型反演的结果与地面化探结果基本一致.