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    2021, 46(8)
    摘要:
    矿物学·岩石学·矿床学
    中国盆地铀资源概述
    焦养泉, 吴立群, 荣辉, 张帆
    2021, 46(8): 2675-2696. doi: 10.3799/dqkx.2020.304
    摘要:
    近20多年来,我国在北方6大沉积盆地中陆续发现了系列大型和超大型砂岩型铀矿床,丰富的资源量昭示了沉积盆地是一个巨大的促使铀汇聚的化学反应器.然而,盆地中的铀矿床类型远不止于砂岩型一种,它们一并构成了宝贵的盆地铀资源.将在沉积盆地发展演化过程中,受沉积、成岩和构造作用制约而促使铀富集形成的系列铀矿床,统称为盆地铀资源.充分考虑铀成矿作用的关键制约要素和矿床形成的发育时序,将盆地铀资源划分为同沉积型、不整合型和成岩型三大类13个亚类型矿床.在盆山耦合的构造体制驱动下,铀的变价属性是铀大尺度循环(汇聚与分散)的基础,这使得各种铀矿床之间既具有成因联系又能相互转化.我国已探明盆地铀资源的矿床成因类型、时空分布和资源量规模极不均衡,但是北方砂岩型铀矿床和南方碳硅泥岩型铀矿床构成了盆地铀资源的主体,从而具有“一北一南”、“一陆一海”、“一新一老”的基本格局.目前,北方砂岩型铀矿是我国勘查和开发的重点,然而铀储层结构和物质成分的非均质性极大,地浸采铀技术亟需革新以适宜多数砂岩型铀矿床的开发.同时,需要在新地区、新层位发现更多新类型铀矿床,还需要依赖技术研发盘活已发现的以南方碳硅泥岩型铀矿床为代表的“超低孔渗”、“富有机质”、“深埋藏”的系列“呆矿”.
    桂西二叠纪喀斯特型铝土矿地质成矿过程
    程顺波, 刘阿睢, 崔森, 李荣志, 韦义师
    2021, 46(8): 2697-2710. doi: 10.3799/dqkx.2020.295
    摘要:
    桂西二叠纪喀斯特型铝土矿是第四纪萨伦托型铝土矿的矿源层,但是其具体成矿地质过程并不清楚.在矿带东部平果矿田1∶5万区域地质调查基础上,针对性地对二叠纪铝土矿床进行了合山组含铝岩系基本层序、铝土矿成矿物质来源、古喀斯特地貌对铝土矿的控制作用及含铝矿物生成顺序的研究,并阐述了该类型铝土矿从源岩风化到搬运沉积的具体成矿过程.综合前人研究成果,提出桂西二叠纪喀斯特型铝土矿的四阶段成矿模式,分别为孤立台地隆升接受火山喷发沉积物阶段、原地深度风化阶段、积水潜育化阶段和埋藏成矿阶段.
    贵州威宁地区沉积型稀土含矿岩系成因与富集规律
    田恩源, 龚大兴, 赖杨, 邱小龙, 谢华, 田康志
    2021, 46(8): 2711-2731. doi: 10.3799/dqkx.2020.301
    摘要:
    贵州威宁地区宣威组底部稀土含矿岩系的成因类型一直有较大争议.在野外实地调查的基础上,运用矿物学、岩相古地理与地球化学等手段进行了系统性研究.结果显示,区内二叠系宣威组底部稀土含矿岩系广泛分布,连续性好,含矿段厚度为2~16 m,并伴生有铌、锆、镓等元素;稀土氧化物平均品位0.15%,最高可达1.60%.主量、微量和稀土元素分析表明威宁地区稀土含矿岩系中含有来自玄武岩及火山灰的典型矿物,稀土配分模式与玄武岩相比具有继承性,研究区化学风化作用较强、成分成熟度较高代表其经过长距离搬运,遭受了改造;峨眉山玄武岩为该稀土层提供了主要物质来源,稀土层受源岩成分的控制,经历了沉积分选及再循环作用,还遭受了来自上地壳的中酸性岩浆物质源区的混染.其成因机制可能为在晚二叠世炎热、潮湿、强风化的环境中,玄武岩经过风化剥蚀后,搬运至沉积基底低洼处的三角洲平原亚相中的洪泛平原微相环境,与火山灰一同沉积沉淀,在风化和淋滤作用下稀土等元素以离子形式被解析出来,从而被吸附性强的高岭石等黏土矿物吸附于表面,或进入矿物晶格,形成富稀土层.
    大别山北缘定远组双峰式火山岩-新元古代晚期裂解事件记录
    许雅雯, 李承东, 赵利刚, 孙烜烨, 许腾, 滕雪明
    2021, 46(8): 2732-2750. doi: 10.3799/dqkx.2020.322
    摘要:
    为了了解大别山北缘构造属性,对定远组地层组成、形成时代及地球化学特征进行调查与研究.野外调查表明,定远组主要由一套变火山岩及云母片岩、云母石英片岩、浅粒岩、板岩等组成,其中变火山岩包括变玄武岩与变流纹质火山岩,并构成典型的双峰式火山岩建造;此外,还含有早古生代构造地层单位.运用LA-ICP-MS对酸性火山岩锆石进行U-Pb定年,获得725.7±1.4 Ma、736.6±5.4 Ma的年龄,形成时代为新元古代,不是前人认为的早古生代.变玄武岩分为低Ti(TiO2=1.19%)和高Ti(TiO2平均含量为3.11%)两种类型.低Ti玄武岩稀土总量较低(低于N-MORB),岩浆来自亏损的地幔源区.高Ti玄武岩又可以分为两种类型,一类富集Nb、Ta等元素,不相容元素的比值接近大陆裂谷玄武岩;另一种类型亏损Nb、Ta、Th、U等元素,岩浆可能来源于被下地壳或蚀变大洋地壳改造的地幔,其Th/Ta为1.6,与大陆裂谷玄武岩相当.总之,变玄武岩地球化学特征具有很大差别,是地幔源区不均一的反映.变酸性火山岩富集大离子亲石元素Rb、Ba、Th、U、K,亏损Nb、Ta、P、Ti等元素,锆石Hf同位素分析显示主体εHft)值为-3.0~-10,二阶段Hf模式年龄TDM2(Hf)为1 630~2 258 Ma,揭示其来源于古老地壳的部分熔融.定远组新元古代双峰式火山岩形成于大陆裂谷环境,并非岛弧构造背景.定远组双峰式火山岩及广泛分布的同时代岩浆岩,揭示了扬子陆块北缘在新元古代(800~611 Ma)时期一次重要的大陆边缘裂解-岩浆事件,是Rodinia超级古大陆裂解作用深部地球动力学的地表响应.
    扬子陆块北缘花山群:弧后盆地火山-沉积岩系而非蛇绿混杂岩
    刘述德, 曾佐勋, 郭瑞禄, 张雄
    2021, 46(8): 2751-2767. doi: 10.3799/dqkx.2020.266
    摘要:
    扬子陆块北缘花山群曾被作为南秦岭古生代勉-略蛇绿岩的东延部分,后又被厘定为新元古代“俯冲增生杂岩”,至今争议甚多.为明确花山群的大地构造含义,了解扬子陆块参与新元古代Rodinia超大陆的演化过程,采用碎屑物源分析、沉积物氧化/还原指标、火成岩构造环境判别、锆石U-Pb定年等方法研究了花山群六房咀组的物质属性与时代.六房咀组的沉积盆地属于氧化条件的边缘海,其中沉积岩的碎屑物包含扬子大陆的稳定砂屑和玄武玻璃质岩屑两组来源,暗示该组火山岩与沉积岩为同期伴生的产物,而非后期构造楔入的岩块.该组玄武岩兼具洋中脊和岛弧的双重地球化学特征,属于弧后盆地玄武岩(BABB).以锆石U-Pb法测得玄武岩的形成年龄为823.9±5.5 Ma和829.9±6.9 Ma,并获得1 637 Ma、2 670 Ma两组捕获锆石年龄,表明火山通道下部存在古老大陆基底,并非洋中脊环境.花山群六房咀组总体为一套新元古代弧后盆地沉积-火山岩建造,而非古生代或新元古代蛇绿岩混杂岩.新元古代晚期,扬子陆块北缘发生了板块汇聚和俯冲作用,相对于同期的Rodinia超大陆裂解事件存在一定的滞后.
    额尔古纳地块早-中三叠世安山岩的发现及其对蒙古-鄂霍茨克洋南向俯冲的指示
    李强, 程学芹, 陈伟, 刘洪章, 张涛, 张建珍, 贾立民, 杨宁, 刘腾飞
    2021, 46(8): 2768-2785. doi: 10.3799/dqkx.2020.319
    摘要:
    安山岩与俯冲构造环境密切相关,对安山岩的研究可以获得俯冲作用发生时代及相关俯冲过程的重要信息.报道了大兴安岭北段、额尔古纳地块之上凤水山地区早-中三叠世安山岩的岩石学特征、锆石U-Pb年龄以及全岩地球化学数据,以揭示该地区蒙古-鄂霍茨克大洋板片南向俯冲作用的初始过程.凤水山地区安山岩的锆石多数呈自形-半自形短柱状、粒状,具有典型的震荡生长环带和高Th/U(0.23~1.34)比值,暗示其为岩浆成因锆石.锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb同位素测年结果显示其分别形成于251±2 Ma和243±2 Ma,分属早三叠世和中三叠世,表明凤水山地区存在早中生代安山岩.这些早中生代安山岩的SiO2含量介于53.52%~60.38%,Al2O3含量介于16.17%~17.41%,Fe2O3T含量为5.55%~8.93%,MgO含量介于1.96%~5.97%,TiO2含量介于0.97%~1.67%,全碱(K2O+Na2O)含量为5.60%~8.05%,Na2O/K2O比值为1.23~2.51,铝饱和指数A/CNK介于0.86~0.97,具有较高的Mg#值(47~75),为钙碱性系列岩石.岩石样品富集Rb、Ba、U、K、Pb等大离子亲石元素和轻稀土元素,明显亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素和重稀土元素,具有微弱的负Eu异常(δEu=0.74~0.99),与俯冲带大陆边缘弧岩浆岩地球化学特征类似.凤水山地区早中生代安山岩岩浆可能起源于幔源玄武质岩浆与壳源硅质熔体的混合作用,而幔源玄武质岩浆起源于俯冲板片沉积物或沉积物熔体改造的富集地幔,可能与前人提出的MASH(melting,assimilation,storage and homogenization)过程一致.因此,研究区三叠纪安山岩形成于蒙古-鄂霍茨克大洋板片南向俯冲相关的安第斯型活动大陆边缘环境.
    兴蒙造山带南缘早古生代增生造山带内前寒武纪地层的识别及其地质意义
    杨泽黎, 胡晓佳, 王树庆, 王文龙, 赵利刚, 段霄龙, 田健, 程银行
    2021, 46(8): 2786-2803. doi: 10.3799/dqkx.2020.281
    摘要:
    兴蒙造山带南缘早古生代增生造山带内是否存在陆壳一直缺少直接证据,制约了对增生带结构及演化的认识.在达茂旗东北部兴蒙造山带南缘增生带内识别出一套原地的变质地层,野外观察及锆石U-Pb年代学、Hf同位素地球化学研究表明,该套地层形成时代为中元古代晚期,可能代表了增生造山带内的古老地壳.地层的碎屑锆石峰值年龄集中于~1.8 Ga,并具有~3.0 Ga、~2.8 Ga、~2.5 Ga、~1.6 Ga等次级峰值,与华北北缘白云鄂博、化德、狼山群等地层碎屑锆石年龄组成一致;表明其应为华北陆块的一部分,物源则主要来自于华北克拉通内部不同时代地质体的剥蚀.该套地层的识别及其与华北陆块的亲缘性表明,早古生代兴蒙造山带南缘增生带内存在陆壳,构造环境上应为古亚洲洋向华北克拉通俯冲形成的活动陆缘;同时,其与车根达来构造带的关系显示后者并非蛇绿岩,更可能为弧后伸展引起的超基性岩对陆壳的侵入形成.
    中亚造山带伊犁北缘早古生代海相斑脱岩地质意义
    曹胜楠, 王博
    2021, 46(8): 2804-2818. doi: 10.3799/dqkx.2020.279
    摘要:
    伊犁地块位于西天山北部,通常认为其北缘经历了晚古生代活动陆缘的演化,但对其早古生代构造沉积演化(尤其是同位素定年)的研究仍较为薄弱.在伊犁北缘果子沟地区的奥陶系黑色硅质页岩中发现多层斑脱岩(蚀变凝灰岩)夹层,奥陶系发生了强烈褶皱变形,在其中一个倒转向斜的核部和翼部选取两层斑脱岩进行了锆石U-Pb测年.2个斑脱岩样品中的锆石显示岩浆锆石的特征,其加权平均年龄分别为458±2 Ma和460±2 Ma.结合前人研究成果,认为该斑脱岩的沉积时代为中奥陶世末期(达瑞威尔阶顶部),该时代与温泉地区大陆弧岩浆岩年龄基本一致,是准噶尔洋在中-晚奥陶世向伊犁地块之下俯冲的又一证据;该斑脱岩与全球范围内的大规模火山活动时代一致,该期火山活动可能是中-晚奥陶世全球气候变化与生物大灭绝的重要原因.
    塔里木盆地塔中志留系柯坪塔格组物源示踪:碎屑锆石U-Pb年代学证据
    李祥权, 丁洪坤, 彭鹏, 吴梅莲, 钟楚红, 柴雄, 刘国威, 彭丽
    2021, 46(8): 2819-2831. doi: 10.3799/dqkx.2020.197
    摘要:
    目前对塔中志留系物源的认识仍存在不确定性.利用LA-ICP-MS分析技术对塔里木盆地塔中地区志留系柯坪塔格组2件样品开展碎屑锆石U-Pb年代学研究.结果表明塔中志留系碎屑锆石主要为岩浆结晶成因,锆石年龄主要分布在早古生代460~490 Ma、新元古代760~1 000 Ma、古元古代1 600~2 200 Ma及新太古代晚期-古元古代早期2 400~2 600 Ma四个时期,其中新元古代760~1 000 Ma碎屑锆石年龄占绝对优势(56.8%),峰值~850 Ma.结合志留纪时期塔里木板块南北缘的板块动力学背景,通过盆内构造演化及地貌特征的分析以及和潜在源区锆石年龄的详细对比,确定塔中志留系碎屑锆石主要来源于塔里木盆地西南缘的铁克里克隆起构造带.
    中拉萨地块晚白垩世曲桑格勒花岗岩的成因: 地球化学、锆石U-Pb年代学及Sr-Nd-Pb-Hf同位素的约束
    王欣欣, 闫国强, 刘洪, 黄瀚霄, 赖杨, 田恩源, 欧阳渊
    2021, 46(8): 2832-2849. doi: 10.3799/dqkx.2020.278
    摘要:
    目前关于班公湖-怒江缝合带的构造演化时限及俯冲方向仍存在较多争议.中拉萨地块北缘发育众多白垩纪岩浆岩,是认识拉萨地块白垩纪时期的岩浆成因机制和构造动力学过程的有效探针.在对尼玛县曲桑格勒花岗正长岩体详细的野外地质调查基础上,对其岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学及Sr-Nd-Pb-Hf同位素特征开展了综合研究.曲桑格勒花岗岩的地球化学特征显示其具有较高的SiO2(75.23%~77.66%)、总碱(K2O+Na2O)(8.41%~8.94%)含量,低A12O3(11.96%~12.38%)、CaO(0.18%~0.55%)含量,里特曼指数(σ43)为2.05~2.33,铝指数(A/CNK)为0.99~1.03;富集大离子亲石元素(LILE)如Rb、Th、U、K、Pb,亏损高场强元素(HFSE)如Nb、Ta、P、Ti;轻稀土元素(LREE)富集,重稀土元素(HREE)相对亏损,轻重稀土分异偏低(LREE/HREE=2.42~5.00),呈现典型的“海鸥型”配分模式,具有强烈的负Eu异常(δEu=0.048~0.078),无明显Ce异常(δCe=0.739~1.471).锆石饱和温度计算结果显示曲桑格勒花岗岩的结晶温度为763.50~850.65℃,平均795.2℃,这些特征与A型花岗岩相符.通过LA-ICP-MS方法测得正长花岗岩锆石206Pb/238U年龄加权平均值为101±1 Ma(MSWD=0.45),表明曲桑格勒花岗岩的岩浆作用发生在晚白垩世早期,具有正的εHft)值(4.44~5.85),一阶段、二阶段模式年龄分别为536~592 Ma、702~781 Ma;(87Sr/86Sr)t为0.706 2~0.710 6、(143Nd/144Nd)t为0.512 315~0.512 441、εNdt)为-6.27~-3.82,(206Pb/204Pb)t为18.653~18.794、(207Pb/204Pb)t为15.709~15.731、(208Pb/204Pb)t为38.960~39.100;构造环境判别图解显示其具有拉萨地块与羌塘地块后碰撞阶段上地壳的变质泥质岩部分熔融的特点,因此曲桑格勒花岗岩应该是碰撞后伸展阶段岩浆活动的产物.结合区域构造演化历史认为曲桑格勒花岗岩源自加厚的拉萨地块中上地壳,受减薄减压效应影响深部前寒武纪变质基底发生部分深熔作用,形成具有以上地壳为主要岩浆源特点的A型花岗岩.
    东特提斯喜马拉雅下白垩统碎屑锆石U-Pb年代学及其古地理
    焦显伟, 石玉若, 杨天水, 边伟伟, 王锁, 彭文骁
    2021, 46(8): 2850-2859. doi: 10.3799/dqkx.2020.308
    摘要:
    东特提斯喜马拉雅在中生代位于东冈瓦纳大陆的结合部位,其古地理对于了解东冈瓦纳大陆裂解至关重要.对东特提斯喜马拉雅塔嘎地区沉积地层进行了详细的碎屑锆石U-Pb年代学研究.结果表明,东特提斯喜马拉雅塔嘎地区采样剖面沉积下限为126.6±2.7 Ma.碎屑锆石年龄谱显示东特提斯喜马拉雅塔嘎地区采样地层主要包含~520 Ma、~890 Ma和~1 200 Ma的特征峰值年龄,对比结果表明东特提斯喜马拉雅塔嘎地区沉积地层碎屑锆石年龄谱与印度东部和澳大利亚西南部地层碎屑锆石年龄谱具有一定的相似性.结合东冈瓦纳岩浆活动记录以及该剖面下部玄武岩年龄,东特提斯喜马拉雅塔嘎地区地层沉积于东特提斯喜马拉雅从东冈瓦纳大陆分离时期,其物质来源可能为印度东部、澳大利亚西南部以及南极大陆.
    滇西点苍山新元古代斜长角闪岩的成因:来自锆石U-Pb年龄和全岩地球化学的证据
    麻艺超, 蔡永丰, 马莉燕, 周云, 赵锴
    2021, 46(8): 2860-2872. doi: 10.3799/dqkx.2020.288
    摘要:
    目前关于扬子地块西南缘新元古代岩浆作用的研究仍显薄弱,制约了对华南板块新元古代构造演化的完整认识.对滇西点苍山地区出露的变基性岩(斜长角闪岩)进行了详细的锆石U-Pb年·代学和全岩地球化学分析.根据Nb/La比值,将斜长角闪岩样品分为2组,第1组样品的Nb/La比值为0.75~0.76,均大于0.5,类似富铌玄武岩;第2组样品的Nb/La比值为0.20~0.21,强烈亏损Nb、Ta,类似岛弧玄武岩.第1组样品的SiO2含量为52.4%~52.6%,MgO含量为4.1%~4.2%,FeOt含量为8.7%~8.8%,Mg#为53;第2组样品相对第1组具有较低的SiO2含量(47.4%~47.5%)和较高的MgO含量(5.4%~5.5%)、FeOt含量(9.8%~9.9%)、Mg#(57).样品的轻、重稀土元素分馏程度较强,第1组样品的(La/Yb)cn值为3.0~3.2,(Gd/Yb)cn为1.42~1.51,具有轻微的Eu负异常(δEu=0.75~0.76);第2组样品具有相对较高的(La/Yb)cn(14.0~14.3)和(Gd/Yb)cn(1.85~1.93)比值,Eu异常不明显(δEu=0.99~1.13).LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,2个代表性的斜长角闪岩样品给出了764±6 Ma和779±9 Ma的形成年龄,暗示点苍山地区存在新元古代时期基性岩浆活动.综合研究认为斜长角闪岩的形成与新元古代俯冲体制下的弧后拉张作用有关.
    西苏门答腊实武牙地区晚三叠世花岗岩锆石年代学及其特提斯构造意义
    余小清, 钱鑫, 卢向红, 徐畅, 张玉芝, 甘成势, 王岳军
    2021, 46(8): 2873-2886. doi: 10.3799/dqkx.2021.039
    摘要:
    苏门答腊岛位于东特提斯构造域,沿该岛分布了大量不同时代和成因的花岗岩,但这些花岗岩的形成时代和延伸以及对比均未能得到很好的界定,也限制了对东南亚主要岩浆岩带延伸及其构造背景的理解.对西苏门答腊实武牙地区新识别出的花岗岩体开展了精细的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究.结果显示,3个花岗岩样品的锆石均为典型的岩浆成因,其岩浆年龄分别为215.1±2.4 Ma(MSWD=0.14)、206.1±5 Ma(MSWD=0.22)、214.3±5 Ma(MSWD=0.11),锆石年代学研究表明西苏门答腊存在晚三叠世的岩浆作用.对比东南亚花岗岩省内同期侵入岩认为,西苏门答腊实武牙地区的晚三叠世花岗岩可与东南亚西部花岗岩省进行对比和联系,该套晚三叠世花岗岩可能形成于中特提斯洋初始俯冲的弧后裂谷环境.
    东昆仑造山带索拉沟地区三叠纪赞岐质闪长岩的成因机制及其对古特提斯造山作用的启示
    王巍, 熊富浩, 马昌前, 陈越, 黄虎
    2021, 46(8): 2887-2902. doi: 10.3799/dqkx.2020.270
    摘要:
    具有特殊成因机制的赞岐岩是探究深部岩浆动力学过程与区域构造演化的重要岩石探针之一.以东昆仑索拉沟地区赞岐质闪长岩为研究对象,开展系统的岩石学、年代学、元素地球化学和Lu-Hf同位素分析,厘定其岩石成因,揭示其对古特提斯造山作用的启示.锆石U-Pb年代学分析表明,索拉沟闪长岩形成于中三叠世(~243 Ma).岩石具有较低含量的SiO2(50.26%~57.40%),较高的全碱成分(Na2O+K2O=3.5%~6.3%)、MgO(6.0%~7.1%)和Mg#值(50.1~60.9),属于高镁钙碱性准铝质岩石.索拉沟闪长岩具有较高的Sr(622×10-6~1 041×10-6)、Cr(30×10-6~161×10-6)和Ni(19×10-6~79×10-6)以及中等的Y(7.6×10-6~24.3×10-6)和Yb(0.62~1.87)含量,与典型的高镁安山质赞歧岩成分类似.岩石富集轻稀土和大离子亲石元素(如Rb、K和Pb),亏损高场强元素(如Ta、Nb和Zr),具有弧岩浆岩的化学属性.Lu-Hf同位素研究揭示,索拉沟闪长岩起源于富集岩石圈地幔(εHft)=-2.4~-0.4,TDM=0.89~0.99 Ga).岩石成因分析表明,东昆仑索拉沟中三叠世赞岐质高镁闪长岩形成于陆缘弧背景,岩浆起源于富集岩石圈地幔,且岩浆经历了以角闪石和黑云母为主的分离结晶作用.中三叠世是东昆仑造山带古特提斯洋壳俯冲和地体碰撞的构造转换阶段,索拉沟赞岐质高镁闪长岩可能是俯冲作用结束时板片断离的岩浆响应.
    黄骅坳陷中生界砂岩地球化学特征及意义
    李晨, 陈世悦, 楼达, 付立新, 鄢继华
    2021, 46(8): 2903-2918. doi: 10.3799/dqkx.2020.325
    摘要:
    中生代黄骅坳陷位于华北克拉通汇聚与破坏的中心,为各物源的汇集地,记录了华北中生代盆地的构造及物源演化.对研究区中生界砂岩进行了主、微量元素测试分析,结果显示,样品SiO2、Al2O3、Na2O、K2O和Fe2O3T平均含量分别为66.98%、13.65%、2.74%、3.03%和3.26%,砂岩为岩屑砂岩、长石砂岩和杂砂岩.砂岩CIA和ICV的平均值分别为56.12和0.94,均经历了一定的化学风化及再旋回作用.砂岩的母岩为长英质火成岩和再旋回沉积岩,并混杂少量基性火成岩.由三叠纪到白垩纪,中生界砂岩物源逐渐由华北北缘大陆弧演化为燕山造山带和黄骅坳陷内的岩浆作用及古隆起.
    石油地质学和沉积学
    东非海岸坦桑尼亚和鲁伍马盆地天然气成藏机理
    梁建设, 孔令武, 邱春光, 李华, 贾屾, 龙旭
    2021, 46(8): 2919-2933. doi: 10.3799/dqkx.2020.264
    摘要:
    东非海岸盆地天然气资源丰富,是世界天然气勘探的热点地区.东非海岸重点盆地的天然气为腐泥型高温裂解气,主要来源于下侏罗统局限海相优质烃源岩.大型断裂控制了东非海岸重点盆地天然气的垂向运移,研究区主要发育大型伸展断裂和大型走滑断裂.大型走滑断裂是坦桑尼亚盆地南部天然气藏的主要运移通道,其主要活动时期为晚白垩世-古新世,控制了白垩系-古近系浊积砂岩气藏的油气运移成藏.大型伸展断裂是鲁伍马盆地天然气藏的主要运移通道,其主要活动时期为古新世、渐新世和新近纪,控制了古近系浊积砂岩气藏的油气运移成藏.砂体规模控制了深水区岩性或构造-岩性圈闭的大小,进而控制了天然气藏的规模.受天然气运移方式的控制,东非海岸盆地形成了大型走滑断裂控藏模式和大型伸展断裂控藏模式.
    储层“源-径-汇-岩”系统分析的思路方法与应用
    姚光庆, 姜平
    2021, 46(8): 2934-2943. doi: 10.3799/dqkx.2020.327
    摘要:
    复杂油气储层非均质性强、“甜点”成因控制因素复杂,面对精细表征与预测要求,储层研究需要在研究思路与方法体系上有所改进.基于盆地沉积学发展起来的“源-汇”系统分析为复杂储层系统研究提供了新思路.经过多年实践,本文提出了储层系统研究的“源-径-汇-岩”(source-route-sink-rock,SRSR)系统分析思路与方法,强调开展基于沉积物(岩)的四个子系统研究,即“源——沉积物物质组成与来源”、“径——沉积物搬运过程与路径”、“汇——沉积物汇聚堆积环境与变化”、“岩——沉积物埋藏成岩过程与成岩相”.介绍了各个子系统要素构成,认为四个子系统共同决定宏观和微观非均质性,共同决定储层质量.在源汇分区、沉积相分区及成岩相分区基础上,用甜度RSI指标划分区域储层“甜点”等级,并在乌石凹陷低渗储层评价中加以应用,取得良好效果.储层SRSR系统分析是复杂“甜点”储层成因研究的新思路,是复杂非均质储层精细表征的技术遵循,为开展复杂常规储层、致密储层、非常规泥页岩储层定量化评价预测提供了新的理论和方法支持.
    河流-潮汐耦合控制下河口湾坝体沉积动力学数值模拟
    刘雪萍, 卢双舫, 唐明明, 孙东权, 唐佳凡, 张克鑫, 何涛华, 齐宁, 卢明月
    2021, 46(8): 2944-2957. doi: 10.3799/dqkx.2020.305
    摘要:
    潮控河口湾坝体复杂的沉积特征及内部结构尚不清楚.通过建立理想化的潮控河口湾模型,采用沉积动力学数值模拟方法,开展不同流量与潮汐能量条件下潮控河口湾坝体及内部夹层的沉积定量化模拟.结果表明,在理想情况下,大潮汐能量、中等流量条件下潮控河口湾坝体大规模发育.在潮汐能量因素分析中,潮控河口湾坝体长宽比为2~15,夹层长度集中在8 km,夹层厚度为0.1~0.2 m;在流量因素分析中,潮控河口湾坝体长宽比为1.5~9.0,夹层长度为1~2 km,夹层厚度为0.1~0.2 m.表明河流和潮汐共同作用控制着潮控河口湾坝体与夹层的形成与分布,但是潮汐作用更显著.基于沉积动力学对潮控河口湾沉积过程开展了数值模拟研究,得到了井震数据的验证,为潮控河口湾体系的沉积演化提供了新思路,从而指导潮控河口湾含油储层的勘探和开发.
    神农架陡山沱组沉积特征及其对“鄂西海槽”的启示
    谷昊东, 胡军, 安志辉, 叶琴, 孙思远, 张志麒, 李超
    2021, 46(8): 2958-2972. doi: 10.3799/dqkx.2020.318
    摘要:
    华南埃迪卡拉系陡山沱组沉积古地理仍有争议,其中鄂西克拉通内盆地“鄂西海槽”的存在与展布问题是关键.对“鄂西海槽”分布关键位置的神农架地区陡山沱组开展了地层学和沉积学研究,结果显示:神农架东部地区陡山沱组的岩性组合与黄陵背斜北部樟村坪地区陡山沱组相似,发育鸟眼和球粒等沉积构造,指示了台地环境;神农架西部地区陡山沱组主要由砂岩、粉砂岩和泥岩组成,产出粒序和平行层理等组成的不完整鲍玛序列,指示斜坡或较深水环境.综合前人研究,指出“鄂西海槽”与“鄂中台地”的边界从神农架地区中部经黄陵背斜西北延伸到其东南,神农架东部和黄陵背斜东北部地区位于台地内,神农架西部和黄陵背斜西南部地区位于海槽内.
    环境地质学
    巴丹吉林沙漠降水稳定同位素特征与水汽再循环
    曹乐, 申建梅, 聂振龙, 孟令群, 刘敏, 王哲
    2021, 46(8): 2973-2983. doi: 10.3799/dqkx.2020.273
    摘要:
    了解沙漠降水稳定同位素特征,有助于研究干旱区水循环过程.根据2015-2016年取自巴丹吉林沙漠4个站点的降水样品,分析了δ2H、δ18O的时空分布特征及影响因素;借助后向气团轨迹模型分析了降水水汽来源;采用氘盈余模型计算了水汽再循环比.结果显示,降水δ2H、δ18O均表现出季节效应,夏高冬低;沙漠腹地较外围山区δ2H、δ18O偏正,d-excess偏负,反映出腹地降水的蒸发程度更高.年内降水主要来自西风水汽,夏季部分受东南季风影响.沙漠湖泊区再循环比为10.3%~10.9%,略大于山区的8.5%;再循环水汽在总蒸发量中占比11.1%,反映出沙漠强烈的蒸发对本地降水的贡献较为有限.
    中国瓦里关和上甸子大气温室气体浓度变化特征
    张林, 靳孟贵, 刘延锋, 梁杏, 杨世琪, 鲜阳
    2021, 46(8): 2984-2998. doi: 10.3799/dqkx.2020.267
    摘要:
    研究典型区域大气温室气体的变化有助于有效应对气候变化、减缓全球变暖和减少极端气候事件.选取1997-2018年瓦里关和2009-2015年上甸子温室气体月值数据,应用线性趋势分析法和Mann-Kendall突变检验法分析两站温室气体的时间序列特征、季节变化趋势,构建HYSPLIT后向轨迹模型分析季风运输和大气边界层条件对温室气体的潜在影响.瓦里关和上甸子温室气体均逐年增长,具有明显的季节变化特征.两站CO2均在8月达到最低值,CH4则在8月达到峰值,SF6四季差异不大.瓦里关N2O在12月达到最高,6月降到最低;而上甸子N2O在7月达到峰值,9月降至最低.瓦里关和上甸子大气温室气体均受到局地生物源和非生物源、季风远距离运输、大气边界层条件和光化学过程等多种因素的共同作用.
    塔里木盆地南缘浅层高碘地下水的分布及成因:以新疆民丰县平原区为例
    孙英, 周金龙, 梁杏, 周殷竹, 曾妍妍, 林丽
    2021, 46(8): 2999-3011. doi: 10.3799/dqkx.2020.260
    摘要:
    塔里木盆地位于欧亚大陆腹地,远离海洋,地下水是塔里木盆地南缘重要的供水水源,查明该区浅层地下水中碘(I-)的分布及成因至关重要.基于新疆塔里木盆地南缘的民丰县平原区44组浅层地下水水样,综合运用水化学图解法、数理统计法和GIS技术,分析潜水和浅层承压水水化学特征、碘的空间分布及高碘地下水的成因.结果表明:民丰县平原区浅层地下水中碘的富集和贫乏共存;潜水和浅层承压水I-含量范围分别为≤730 μg/L和≤183μg/L,潜水水样中缺碘水、适碘水、高碘水和超高碘水占比分别为19.4%、69.4%、5.6%和5.6%,浅层承压水水样中缺碘水、适碘水和高碘水占比分别为12.5%、75.0%和12.5%,潜水中缺碘水和超高碘水均高于承压水.从山前倾斜平原到细土平原,地下水中I-含量呈明显上升趋势.高碘水和超高碘水水化学类型主要为Cl·SO4-Na型和Cl-Na型.除水文地质条件和偏碱性的地下水环境外,研究区潜水碘主要受强烈的蒸发浓缩作用、第四系全新统沼泽堆积物和矿物溶解沉淀的影响,浅层承压水碘主要受矿物溶解沉淀及还原环境的影响.
    一维流动条件下PCE链式降解中PRB厚度解析及影响
    陈华丽, 胡成, 陈刚, 王挺, 吴礼光
    2021, 46(8): 3012-3018. doi: 10.3799/dqkx.2020.296
    摘要:
    可渗透反应墙(Permeable Reactive Barrier,PRB)技术是原位地下水或者土壤修复中最受瞩目的技术之一,该技术设计和安装的首要关键问题就是反应墙的厚度计算.现有的反应墙设计方法大部分只考虑了单一污染物或者反应墙本身,很少考虑多种污染物的存在以及含水层水力性质的实际情况.聚焦于可渗透反应墙中的PCE(四氯乙烯)链式降解过程,基于可渗透反应墙-含水层的多域多组分污染物的体系建立了一维条件下的对流弥散方程,通过借鉴相关文献提出的转换算法得出方程解析解,并由此推导出适合多组分污染物体系的反应墙厚度公式,利用软件COMSOL建立了数值模型验证了其正确性.对比已有的Rabideau模型发现:计算反应墙厚度时不能完全忽略含水层的自然衰减反应,尤其当达标面远离反应墙出口处时;对于多种组分皆来源于同一种母源反应物的污染物,计算反应墙厚度时边界条件十分关键.本文模型的解析解可以为可渗透反应墙的设计和安装提供建设性的意见,还可以快速分析多组分污染物的分布和预测,为地下水的修复工程、风险评估、后期监测控制提供了计算的支撑.
    基于子域解析元素法的煤矿地下水流场模拟
    任晓波, 武强, 吴瑞芳, 刘守强
    2021, 46(8): 3019-3027. doi: 10.3799/dqkx.2020.389
    摘要:
    为了分析将子域解析元素法应用于煤矿地下水流场模拟的可行性,并探究如何提高此方法的模拟精度,首先推导出了强度非线性变化的高阶线汇的复势表达式,分析了其流量势与流函数的空间分布特征,在此基础上应用python语言构建了基于子域解析元素法的煤矿地下水流场模型并应用于求解某煤矿放水试验后水位分布问题.模拟结果显示,模拟水位与观测孔水位偏差绝对值范围为1.36~5.27 m,模型外边界(实际定水头边界)上的水位接近实际值(900 m),且通过模型外边界(实际隔水边界)的流量近似为零.对模拟原理及模拟结果的分析表明,基于子域解析元素法的煤矿地下水流场模型在全域上满足质量守恒及达西流梯度场,在全域内任意一点的水位可通过该点所处的子域所对应的流量势函数求得,因此应用子域解析元素法进行煤矿地下水流场模拟是可行的,而且将代表模型边界的非线性强度线汇剖分为更短的长度可进一步提高模拟精度.
    地球物理学和数学地质学
    戈壁荒漠覆盖区地质调查中综合地球物理方法与实践
    陈超, 许顺芳, 王国灿, 胡正旺, 刘江平, 刘营, 梁青, 杜劲松, 王林松, 汪利民
    2021, 46(8): 3028-3038. doi: 10.3799/dqkx.2020.386
    摘要:
    戈壁荒漠覆盖区地质填图是新时期地质调查工作的重点内容之一.覆盖区地质填图的基本目标包括两个方面,一是揭示覆盖层下伏基岩面地质结构,即填绘基岩面地质图;二是揭示覆盖层地质结构,包括地表覆盖层地质结构和覆盖层的三维地质结构.综合利用地球物理方法可以获得覆盖区地下地质结构、岩石属性、沉积物分布与层状结构等信息.而经济有效地选择和组合实施地球物理方法是完成覆盖区地质填图目标任务的重要保障.基于近年在新疆东天山地区开展的覆盖区地质填图工作,提出了针对多覆盖层结构背景下地质填图的综合地球物理方法组合的技术策略.综合地球物理方法以及新技术在巴里坤盆地和哈密盆地的应用展示了其效果,并为在戈壁荒漠覆盖区地质调查过程中如何开展地球物理工作提供了示范和借鉴.
    基于ELMO-CNN-BiLSTM-CRF模型的地质实体识别
    储德平, 万波, 李红, 方芳, 王润
    2021, 46(8): 3039-3048. doi: 10.3799/dqkx.2020.309
    摘要:
    地质实体是地质文本中的关键和核心信息,对其准确识别是地质信息提取和挖掘的重要前提.设计了ELMO-CNN-BiLSTM-CRF模型,基于预训练字向量构建深层BiLSTM-CRF神经网络模型,通过添加词语动态特征以及词语字符级别的特征,弥补字向量特异性缺失的问题,提高对于地质文本中复杂多词义的识别水平和对地质实体局部特征的提取能力.以《西藏自治区谢通门县雄村铜矿勘探地质报告》为例,对该模型的性能进行了评估,模型的准确率、召回率和F1值分别为95.15%、95.26%和95.21%.实验表明相比BiLSTM-CRF和CNN-BiLSTM-CRF模型,该模型在小规模语料地质实体识别方面效果更优,且能够有效识别长地质实体词汇和地质多义词.