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    地球科学2022年第8期

    主编: 赖旭龙

    副主编: 张宏飞,章军锋,李建威,胡兆初,王淑华(常务)

    主管: 教育部

    主办: 中国地质大学

    编辑出版: 《地球科学》编辑部

    投稿网址: http://mc03.manuscriptcentral.com/es

    ISSN: 1000-2383

    CN: 42-1874/P

    优先发表栏目展示本刊经同行评议确定正式录用的文章,这些文章目前处在编校过程,尚未确定卷期及页码,但可以根据DOI进行引用。
    显示方式:
    鄂尔多斯盆地湖盆中部长73亚段深水砂质沉积特征及勘探前景
    刘显阳, 郭雯, 刘江艳, 李士祥
    当前状态:
    摘要(137) PDF 2384KB(83)
    摘要:
    鄂尔多斯盆地延长组长73亚段发育大套厚层的富有机质泥页岩夹薄层粉细砂岩,深水环境的砂质岩类受到优质烃源岩的高强度源内充注,局部具有一定规模,是盆地深水勘探的重要目标。基于湖盆中部长73亚段的岩心、测录井、分析测试资料,结合岭页、池页水平井风险勘探实践,对长73亚段深水砂质岩类的沉积储层特征进行探讨分析。研究结果表明:长73沉积期水体较深,优质烃源岩发育,湖盆西南祁秦造山带地震火山活动频发,物源供给充足,降雨量大、湖平面上升,滑塌成因与洪水成因的重力流沉积在湖盆中部广泛发育;环绕湖盆的一级坡折带控制着深水重力流的发育范围,沉积物入湖后受古地貌与沉积微相的控制,发育滑动-滑塌、砂质碎屑流、混合事件层、浊流、异重流等沉积类型,坡折带的坡脚、古沟道相对富砂,砂质碎屑流、浊流沉积是有利的储层类型;单砂体较薄,平均厚度1m,孤立或叠置发育,空间上厚度、长度、宽度较小,较厚的块状单砂体和紧密连续叠置的薄层单砂体组合是期待钻遇的储层;高Ro、高TOC的泥页岩是砂质岩类充注油气的物质基础,高剩余压差下,储集性能较优的紧密叠置细砂岩薄储层与优质烃源岩互层的源储配置关系最易出现优质砂岩“甜点”;长73亚段深水砂质沉积勘探潜力较好,需持续攻关薄储层地球物理探测技术及砂泥一体压裂改造工艺。
    盆山耦合机制驱动下的库车坳陷铀成矿作用响应
    吴立群, 焦养泉, 王国荣, 王强强, 荣辉, 阿种明, 张帆, 鲁克改, 陶振鹏, 孙潇
    当前状态:  doi: 10.3799/dqkx.2022.100
    摘要(44) PDF 10325KB(82)
    摘要:
    库车坳陷周缘的铀矿化非常活跃,蕴藏于上新统库车组下段的砂岩型铀矿的控矿要素、成矿机理、成矿规律特别是远景选区是近年来铀矿地质学家关注的重点。笔者充分依据区域地质资料、野外地质调查和勘查钻孔资料,通过综合分析,试图在盆山构造-沉积-地形地貌耦合机制中,遵循砂岩型铀矿的普遍成矿机理、按照由源到汇的研究思路,剖析砂岩型铀矿形成发育的关键控矿要素、时空配置关系,从铀成矿系统分析的角度揭示库车组关键控矿要素的协同控矿机理,以期为铀矿勘查提供战略服务。主要认识有:新生代南天山造山带的大规模陆内逆冲推覆作用既控制了库车组含铀岩系的充填演化过程,也制约了库车组下段铀成矿的基本格局和成矿作用过程,盆山耦合机制是驱动砂岩型铀矿形成发育的原始驱动力。南天山造山带岩浆岩分布规模虽然有限,但在托木尔峰一带存在富铀花岗岩。充分发育的地表水流域系统,一方面能够携带造山带的碎屑物堆积于库车坳陷,从而分阶段形成系列的大型物源-沉积朵体,造就了潜在的含铀岩系和优质的铀储层。另一方面,穿越造山带富铀花岗岩的流域系统,不仅通过物理搬运为铀储层提供了原始微量铀的积累,而且通过衍生的地下含矿流体系统促进了区域层间氧化带的发育以及成矿所需的溶解铀质。在库车坳陷,近东西向展布的构造行迹限定了含矿流场和层间氧化带的发育空间(拜城凹陷),铀矿化集中发育于区域层间氧化带前锋线附近(特别是南部“阻水面”一侧)。在拜城凹陷南部边缘,随着具有同沉积生长性质的丘里塔格构造带的不断隆升,区域的含矿流场和层间氧化带被迫向北迁移并发生“左旋”,从而造就了包括日达里克铀矿床在内的“新”“老”两个铀成矿系统。
    高温地热流体中硼的地球化学研究进展
    刘明亮, 正安婷, 尚建波, 郭清海
    当前状态:  doi: 10.3799/dqkx.2022.235
    摘要(68) PDF 1049KB(67)
    摘要:

    硼是高温地热流体中典型的特征元素之一,探讨其物质来源和富集规律,对认识地热系统的形成与演化以及地热资源的合理开发具有重要的指导意义。同时,硼也是一种典型的有害元素,伴随地热流体排放到地表后,会对地热区及周边环境造成严重的负面效应。近年来,在高温地热资源正在被大规模开发利用的背景下,高温地热流中硼的地球化学起源及其环境效应研究已引起国内外相关学者的广泛关注。本文综述了高温地热流体中硼的地球化学特征、物质来源以及环境地质效应,在此基础上总结了后期需要进一步加强的方向,以期为地热资源的合理开采、地热田周边地区的环境保护提供借鉴思路和指导作用。

    辽宁及其邻区高精度航磁数据分析:对区域性断裂带与岩石圈热结构约束
    高维, 舒晴, 孟庆奎, 张凯淞, 陈立梅
    当前状态:
    摘要(234) PDF 2968KB(116)
    摘要:

    高精度航磁数据分析与挖掘是揭示区域性断裂带空间展布与岩石圈热结构重要手段之一。为了揭示辽宁及其区航磁异常与区域性断裂带关系,估算其居里面深度与岩石圈厚度,本文在对航磁数据进行化极的基础上,利用功率谱法反演了研究区居里面深度;采用一维稳态热传导方程,计算了辽东-渤海湾地区岩石圈厚度。研究表明:(1)辽东、辽西与渤海湾地区存在多条北东向/北北东向航磁异常带,它们是晚中生代以来太平洋板片俯冲作用背景下,活动大陆边缘长期伸展与短暂挤压状态交替演变的产物;而辽北地区被北东向磁异常带错断的近东西/北西西向航磁异常带,则是古亚洲洋闭合后碰撞造山晚期伸展抬升至中地壳层次的构造形迹。(2)辽宁及其邻区居里面深度介于16 ~ 40 km 之间,平均深度为28 km,阜新与盘锦等居里面隆起区对应的大地热流值相对偏高;而沈阳与辽源居里面坳陷区对应的大地热流值偏低。(3)辽宁及其邻区岩石圈厚度具有空间非均匀性,变化范围为70 ~ 150 km,平均值为100 km;郯庐断裂带附近的营口-鞍山地区下方岩石圈厚度最薄,为60 ~ 80 km;辽东与渤海湾地区岩石圈厚度空间非均匀性可能是晚中生代以来太平洋板片俯冲诱导的上升流与克拉通岩石圈内部先存的构造薄弱带共同作用的结果。

    泥页岩中有机质:类型、热演化与有机孔隙
    刘贝
    当前状态:
    摘要(273) PDF 2064KB(137)
    摘要:

    泥页岩中的有机质作为石油和天然气的来源,其有机岩石学分类方案仍不明确,传统的煤岩学分类方法并不完全适用于泥页岩中的分散有机质。页岩中有机孔隙是页岩孔隙系统的重要组成部分,控制了页岩的含气量和孔隙度,但其成因及与有机质类型和热成熟度的关系仍存在争议。本文系统地总结了泥页岩中分散有机质的类型、不同类型有机质的热演化特征以及有机孔隙发育与保存的控制机理,并提出了存在问题及今后研究方向。泥页岩中的分散有机质包含5个显微组分组:镜质体、惰质体、类脂体、动物碎屑和次生有机质,每个显微组分组可再划分为多个显微组分。不同显微组分的成因和生烃潜力不同,有机孔隙发育程度也存在差异。页岩中有机孔隙包括原生孔隙和次生孔隙,后者是主要的有机孔隙类型,其形成与生油型有机质生烃密切相关,主要赋存在固体沥青或焦沥青中。有机质类型和成熟度决定了次生有机孔隙的发育程度,而热成熟度、有机质含量、矿物组成和孔隙压力控制了其保存程度。烃源岩评价中对有机质生烃潜力的研究应建立在对显微组分以及不同显微组分生烃能力充分了解的基础上。非常规油气储层表征中对有机孔隙的研究应充分考虑有机质数量、类型、成熟度以及页岩矿物学组成,准确地评价有机孔隙对页岩孔隙系统的贡献。

    基于深度特征的双极化SAR遥感图像岩性自动分类
    李发森, 李显巨, 陈伟涛, 董玉森, 李雨柯, 王力哲
    当前状态:
    摘要(261) PDF 2066KB(53)
    摘要:

    目的)基于像元基元、极化合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)数据和传统机器学习算法的岩性分类方法,易受SAR图像固有斑点噪声影响,精度不高。为了降低噪声的影响,(方法)本研究以大尺度像元邻域为基元,用于表征地表地质体的遥感图像特征和相应的岩性语义信息;采用高分三号双极化SAR数据,先进行极化分解,并构建3通道彩色合成影像,作为后续模型输入数据;然后采用深度卷积神经网络(Deep Convolutional Neural Network,DCNN)迁移学习的方法,提取有效的深度特征表示,从而分别实现5m和15m两种空间分辨率下岩性遥感自动分类。(结果)实验结果表明:基于不同分辨率数据和不同DCNN算法,岩性遥感自动分类的总精度均大于80%,且最高精度达到91%。(结论)总之,基于大尺度像元邻域和DCNN迁移学习方法,能够实现基于SAR数据的高精度岩性分类。论文创建的双极化SAR岩性遥感数据集,也能作为基于人工智能的岩性遥感分类基准数据集。

    封面
    2022, 47(8).  
    摘要(2) PDF 8918KB(1)
    摘要:
    目次
    目录
    2022, 47(8).  
    摘要(0) PDF 1017KB(0)
    摘要:
    实验地球科学发展现状与趋势专栏
    特邀主编 许文良 章军锋
    实验地球科学的前沿与发展战略
    许文良, 任建国, 章军锋
    2022, 47(8): 2667-2678.   doi: 10.3799/dqkx.2022.302
    摘要(10) HTML全文(0) PDF 1132KB(1)
    摘要:
    实验地球科学是利用实验装置和技术模拟地球内部的高温高压条件,开展地球内部物质的物理和化学属性与地球内部过程研究. 我国的实验地球科学在过去10年得到了快速发展,已成为国际高温高压实验领域的一支重要研究力量. 主要介绍了实验地球科学的定义与战略价值,简述了我国实验地球科学的发展现状与薄弱环节,提出了未来学科发展的思路和重要举措,并展望了学科未来的优先发展方向.
    实验地球化学的发展历史和研究展望
    杨晓志, 李元, 张莉, 王煜, 刘锦, 张凯
    2022, 47(8): 2679-2690.   doi: 10.3799/dqkx.2022.240
    摘要(6) HTML全文(0) PDF 1590KB(1)
    摘要:
    实验地球化学主要通过高温高压实验模拟,对元素和同位素在地球内部条件下的行为、性质和效应进行研究,从而对成岩成矿、岩浆演化、流体交代、壳−幔−核分异等地质现象和过程进行制约. 实验地球化学的最初诞生,主要是针对传统地球化学、岩石学和矿床学研究中遇到的难以解决问题进行正演辅助. 实验地球化学的发展,与高温高压实验设备和现代分析技术的成熟和完善密切相关. 近半个世纪以来,实验地球化学的不断成长壮大,极大促进了传统地球化学乃至整个地球科学相关领域的发展. 在未来的10到20年内,实验地球化学有望在以下3个方面进一步加强和取得重要科研成果:(1)深部地球和早期地球;(2)挥发分和地球宜居性;(3)行星形成演化实验模拟.
    实验岩石学发展现状与趋势
    倪怀玮, 王沁霞, 王春光, 张艳飞
    2022, 47(8): 2691-2700.   doi: 10.3799/dqkx.2022.259
    摘要(8) HTML全文(0) PDF 2572KB(0)
    摘要:
    实验岩石学通过高温高压实验来模拟地球内部状态,正演研究矿物、岩石及其组分的物理化学行为,与天然矿物和岩石样品反演研究相互补充. 从20世纪初美国卡内基研究所建立地球物理实验室算起,实验岩石学已经历了100多年的发展,在认识地球内部状态和过程以及矿物和岩石成因方面发挥了重要作用. 我国实验岩石学研究开展约50年,进入21世纪以来在实验平台和创新性研究成果方面取得了显著进步. 在学科发展趋势方面,实验岩石学表现出以下6方面的特点:(1)新的高温高压实验技术不断涌现;(2)实验与分析测试技术高度融合;(3)实验模拟与计算模拟相结合;(4)从热力学平衡扩展到动力学研究;(5)从干体系扩展到对挥发分和流体的深入研究;(6)应用场景从固体地球扩展到类地行星. 通过进一步开发或改进高温高压实验技术,加强与分析测试技术以及计算技术的结合,实验岩石学有望在破解地球内部流体的性质和作用、地幔演化和岩浆分异、变质反应速率和机制、类地行星形成与演化等重要科学问题方面作出关键贡献.
    实验矿床学的发展现状和前景展望
    熊小林, 侯通, 王小林
    2022, 47(8): 2701-2713.   doi: 10.3799/dqkx.2022.285
    摘要(7) HTML全文(0) PDF 2296KB(0)
    摘要:
    实验矿床学是通过高温高压实验手段对成矿元素在矿物−熔体−流体体系的地球化学行为开展研究. 在揭示成矿的“源−运−聚−储”复杂过程中,它是反演和追踪成矿元素“运−聚”机制的重要手段,因而在精细刻画成矿过程,揭示关键控矿因素方面具有不可替代的优势. 实验矿床学是随着实验技术的发展而发展的,为矿床学的发展提供了重要的基础数据,弥补了通过天然样品研究复杂成矿过程的不足,极大地推动了成矿理论的发展. 回顾了实验矿床学的发展历史、研究现状,讨论了相关的科学问题,提出未来应当重点关注两个方面:(1)加强实验平台建设,发展可视化在线观测实验技术;(2)聚焦以国家目标(如关键金属成矿)为导向的科学前沿研究.
    实验矿物物理的发展现状与趋势:1.相变和状态方程、电导率、热导率
    张宝华, 毛竹, 刘锦, 叶宇, 孙伟, 郭新转, 刘兆东, 郭璇
    2022, 47(8): 2714-2728.   doi: 10.3799/dqkx.2022.219
    摘要(8) HTML全文(0) PDF 2320KB(0)
    摘要:
    实验矿物物理是高温高压实验地球科学的重要分支学科之一,它主要是通过高温高压实验模拟地球内部的物理化学环境,并原位测定地球深部物质(矿物、岩石和熔/流体等)的相变和状态方程、电导率、热导率等物理参数,探讨地球内部的圈层结构、物质组成、地球动力学过程等地球物理性质相关的一系列重要科学问题. 综述了实验矿物物理的发展历史、近二十年的研究现状与趋势,并展望了该学科未来发展的方向、关键科学问题与面临的主要挑战.
    实验矿物物理的发展现状与趋势:2.弹性和波速
    毛竹, 刘兆东, 张友君, 张宝华, 孙宁宇
    2022, 47(8): 2729-2743.   doi: 10.3799/dqkx.2022.286
    摘要(10) HTML全文(0) PDF 2936KB(0)
    摘要:
    弹性性质和波速是矿物重要物理性质. 实验测量的弹性性质和波速与地震学观测结果的对比,是确定地球内部物质组成、理解地球内部圈层结构形成机制和揭示地球内部物质分布不均一性最为直接和重要的手段. 在过去20年,伴随大腔体压机、金刚石压砧、同步辐射X光、激光加热等技术的快速发展,在地球内部相应温度和压力下测量主要构成矿物的弹性性质和波速取得了巨大进展. 综述了矿物物理在地球内部矿物弹性性质和波速实验测量的发展历史、近20年的研究现状与趋势,并展望了该学科未来发展的方向、关键科学问题与面临的主要挑战.
    实验流变学的发展现状与趋势
    章军锋, 周永胜, 宋茂双
    2022, 47(8): 2744-2756.   doi: 10.3799/dqkx.2022.301
    摘要(8) HTML全文(0) PDF 2576KB(0)
    摘要:
    实验流变学是通过高温高压实验手段研究地球内部主要组成物质在差应力的作用下发生变形和流动的学科. 伴随着流变实验技术的不断发展,实验流变学在过去30年中得到了快速发展,研究范畴和研究对象不断扩大,在地球和行星科学的研究领域发挥着重要的作用.主要简要介绍了实验流变学技术的发展历史,围绕岩石圈、软流圈、转换带和下地幔流变学实验研究和中深源地震机制的研究总结了实验流变学领域的主要研究进展与存在问题,提出由物质成分和热结构控制的地球不同圈层流变学性质的三维结构是当前实验流变学研究需要解决的核心科学问题,并在此基础上展望了实验流变学未来的优先发展方向.
    高温高压装置研制和技术创新的发展现状与趋势
    巫翔, 高春晓, 王超
    2022, 47(8): 2757-2764.   doi: 10.3799/dqkx.2022.300
    摘要(8) HTML全文(0) PDF 2477KB(0)
    摘要:
    现代化的高温高压实验装置与表征技术是研究地球深部物质的赋存状态、属性及效应的关键手段. 近20年,国内很多科研单位先后建立了高水平高温高压实验平台,具有覆盖地表至地心温压环境的各类装置以及多种可进行原位/非原位观测的技术,在高压矿物物理、实验岩石学和地球化学等领域取得重要进展. 装置和技术的创新发展是当前我国“三深一系统(深地深海深空、地球系统科学)”科技战略领域中基础理论创新的驱动力之一.简要综述了高温高压装置研制、技术发展和面临的主要挑战,在此基础上展望了未来的发展方向.
    矿物学·岩石学·矿床学
    老挝表层沉积物69种元素地球化学背景值
    王玮, 王学求, 张必敏, 聂兰仕, 程新彬, 韩志轩, 刘汉粮, 刘东盛
    2022, 47(8): 2765-2780.   doi: 10.3799/dqkx.2021.151
    摘要(8) HTML全文(0) PDF 16400KB(0)
    摘要:
    老挝地质条件优越,资源潜力巨大. 为响应国家“一带一路”倡议,在老挝全境开展1∶100万国家尺度地球化学填图工作. 采集了大量地球化学数据,为研究区元素分散富集、矿产开发、环境保护、农业生产提供了高质量的基础地球化学数据.共采集地球化学样品2 079件,采用高精度分析技术及严格的质量控制,分析了69种元素. 采用X±3S一次性剔除异点后数据集的中位值作为估值,首次给出了老挝全国69种元素地球化学背景值,填补了老挝国家尺度地球化学填图工作的空白. 初步讨论了老挝全境、7个三级大地构造单元,6个三级成矿带69种元素的背景值特征. 研究表明不同构造单元中受地质背景、构造及岩浆活动的影响,元素分布具有各自特征,同时不同成矿带受成矿作用及构造岩浆活动的影响,元素在各个成矿带分布特征不同,元素的富集对矿床有很好的指示意义. 这些背景值的获得为下一步深入研究老挝地球化学填图数据提供了基础对比数据.
    中国钴地球化学异常特征、成因及找矿远景区预测
    刘东盛, 王学求, 聂兰仕, 周建, 刘汉粮, 张必敏, 王玮, 迟清华, 徐善法
    2022, 47(8): 2781-2794.   doi: 10.3799/dqkx.2021.128
    摘要(8) HTML全文(0) PDF 3965KB(0)
    摘要:
    近年来钴资源的战略地位急剧提升,钴资源勘查也日益受到重视. 但钴的成矿作用特殊,极低密度地球化学填图能否为钴资源勘查提供可靠依据有待研究.对全国基准计划获得的深层汇水域沉积物钴地化异常开展研究,建立矿床与异常空间位置指数,定量评价矿床与异常相对位置关系. 发现钴异常的形成主要受(超)基性岩控制,少数与矿化作用有关,个别钴异常与泥质岩和次生富集等因素有关. 中国与欧洲(FOREGS计划)结果均表明,风化型、热液型、岩浆型钴矿床与钴异常空间对应关系依次减弱. 在此基础上,结合中国钴成矿地质背景,在华南钴成矿带、华北克拉通北缘东段等圈定了若干钴成矿远景区.
    中蒙边界地区战略性矿产资源锂区域地球化学分布及控制因素
    刘汉粮, 聂兰仕, ShojinDavaa, 王学求, 迟清华, 王丽君
    2022, 47(8): 2795-2808.   doi: 10.3799/dqkx.2022.054
    摘要(8) HTML全文(0) PDF 5024KB(0)
    摘要:
    中蒙边界地区成矿地质条件优越,资源潜力巨大,是国际、国内地学研究和勘查的热点地区.锂能已被国际上公认为未来新能源的发展方向,锂矿成为关键性战略矿产资源调查和研究的热点.随着我国锂资源需求日益增加,了解其在土壤圈中的浓度和分布对缓解我国锂资源短缺问题至关重要. 依托中蒙边界1︰100万地球化学填图数据,探讨了汇水域沉积物中锂的地球化学参数、区域地球化学分布特征以及影响因素. 中蒙边界地区汇水域沉积物锂元素中位值和平均值分别是22.50×10-6和24.46×10-6;阿尔泰构造带、阿尔泰南缘弧盆系锂含量最高,区域浓集系数分别是1.38、1.26,是锂的富集优势区;锂的区域地球化学分布主要受地质背景、成土母岩控制,地理景观、黏土含量、矿床分布等也制约着锂的分布模式. 根据85%累积频率,圈定出74个锂地球化学异常区,其中23个锂地球化学异常达到地球化学省规模,根据锂地球化学异常分布模式为该区寻找锂等稀有金属矿床提供了重要选区. 研究填补了中蒙边界地区锂地球化学分布的空白,为两国边境地区锂等稀有金属矿床对比提供基础数据,为缓解中国锂资源短缺优选了勘查靶区.
    二连盆地土壤微细粒铀地球化学分布特征及找矿方向
    严桃桃, 聂兰仕, 王学求, 张必敏, 刘汉粮, 田密, 徐善法, 乔宇, 窦备, 尤景广
    2022, 47(8): 2809-2823.   doi: 10.3799/dqkx.2021.252
    摘要(8) HTML全文(0) PDF 7174KB(0)
    摘要:
    二连盆地是我国砂岩型铀矿的重要产地之一,已相继发现了多个砂岩型铀矿床. 盆地中部赛汉高毕-苏尼特左旗地区南北缘发育大量古-中生代的花岗岩体,铀源丰富;且该区发育北东向展布的巴彦乌拉、赛汉高毕等古河道,为铀矿体的形成和保存提供了有利的构造条件,具有较好的找矿前景. 目前针对该地区砂岩型铀矿的勘查主要是通过地球物理勘探(电法、地震、重力、航磁)和钻探,常规的地球化学勘查方法在该区效果不理想. 为了满足大范围找矿勘查的需求,基于土壤微细粒分离测量技术在赛汉高毕-苏尼特左旗地区开展1∶25万区域化探扫面工作. 2 821件土壤样品中Hg、As、Mo、F、Zr、Sr、Sb、Li、Th、U等元素既有相对较高的富集系数,又有相对较大的变异系数. 通过元素相关分析和R型聚类分析将其分为Zr⁃Th⁃U⁃Mo组合和As⁃Sb⁃F⁃Li⁃Sr⁃Hg组合,优选U⁃Mo为铀矿的成矿指示元素. 依据U⁃Mo衬值地球化学综合异常圈定了3个铀矿找矿有利地段,其中地段I和II位于盆地次级坳陷内部,异常与古河道砂体有关,寻找砂岩型铀矿的潜力较大.
    南蒙古古生代岛弧地体中酸性岩石锆石年代学、Hf同位素特征及地质意义
    张伟波, 王丰翔, 刘翼飞, 江思宏, 何学洲, 于瑞, 李谦谦
    2022, 47(8): 2824-2838.   doi: 10.3799/dqkx.2021.197
    摘要(8) HTML全文(0) PDF 10952KB(0)
    摘要:
    南蒙古曼达洛沃-古尔班赛汗岛弧地体是中亚造山带的重要组成部分,为了探讨岛弧地体内岩浆活动及地壳演化过程与斑岩型铜多金属矿床成矿作用的成因关系,对产出在该地体内代表性斑岩铜矿床与成矿作用有关的岩石进行了岩相学、锆石年代学及Hf同位素组成分析. 哈马戈泰铜-金矿床出露的与成矿有关的岩石为花岗闪长岩-二长闪长玢岩组合,LA⁃MC⁃ICP⁃MS锆石定年数据显示,成岩年龄为332~324 Ma;查干苏布尔加矿区产出有二长花岗斑岩,为铜-钼矿化的容矿岩体,本次测定的成岩年龄为~372 Ma;青狐狸斑岩型铜多金属矿化与闪长岩具有成因联系,本次测定的成岩年龄为~333 Ma;奥尤特乌兰铜多金属矿区岩浆岩活动强烈,产出有二长岩和安山岩-花岗闪长岩杂岩体,本次测定的成岩年龄分别为~381 Ma和338~332 Ma. 综上所述,曼达洛沃-古尔班赛汗岛弧地体晚古生代岩浆活动主要分为3个阶段:383~369 Ma、367~363 Ma和338~321 Ma. 其中,与斑岩铜多金属矿化有成因联系的岩浆活动主要集中在375~369 Ma和338~328 Ma两个时期,可能为该区域两个最重要的成矿期. 原位锆石εHft)位于球粒陨石演化线之上,介于+7.85~+16.14之间,部分分析点与亏损地幔值相似,显示成岩物质来源可能是亏损地幔部分熔融形成的新生物质在地壳短暂停留后再次部分熔融的产物,同时也受到了一定程度成熟地壳的混染. Hf同位素两阶段模式年龄tDM2为331~717 Ma,表明本区发生重要的地壳增生事件的时间是新元古代至晚古生代.
    大兴安岭北段免渡河地区晚石炭世二长花岗岩成因:锆石U⁃Pb年代学、Hf同位素和地球化学证据
    许逢明, 孙巍, 吴大天, 王奎良, 周永恒
    2022, 47(8): 2839-2855.   doi: 10.3799/dqkx.2021.162
    摘要(10) HTML全文(0) PDF 8096KB(0)
    摘要:
    为了确定大兴安岭北段晚石炭世二长花岗岩的成因及其构造背景,对免渡河地区二长花岗岩样品进行了锆石U⁃Pb年代学、Hf同位素及地球化学分析测试.锆石U⁃Pb测年结果显示,二长花岗岩形成于307~308 Ma,为晚石炭世岩浆活动的产物.主量元素特征表明,二长花岗岩具有富碱(全碱=7.28%~9.08%)、高钾(K2O=3.45%~5.54%)和弱过铝质(A/CNK=1.02~1.19)特征,属高钾钙碱性I型花岗岩.微量元素特征表明,二长花岗岩具有中等的负铕异常(δEu=0.29~0.77),明显富集大离子亲石元素(Rb、K、Th、U)和轻稀土元素,显著亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)和P元素.此外Hf同位素特征显示,εHft)值为介于+7.7~+12.5,tDM2年龄介于501~764 Ma,表明岩浆来源于新元古代晚期下地壳新增生的角闪岩相物质部分熔融形成,并经历了显著的结晶分离过程.结合年代学、地球化学与区域地质特征,认为免渡河地区二长花岗岩是额尔古纳-兴安地块与松嫩地块碰撞拼贴后的后碰撞阶段的产物.
    蒙古国东部矽卡岩型铁多金属矿床成矿岩体年代学及地球化学
    张莉莉, 江思宏, 王怀坤, 孟祥熙, 张帅, 武昱东
    2022, 47(8): 2856-2870.   doi: 10.3799/dqkx.2021.136
    摘要(8) HTML全文(0) PDF 10503KB(0)
    摘要:
    为探讨蒙古-鄂霍茨克洋演化有关的金属成矿问题,对蒙古国东部哈拉特乌拉Fe⁃Zn矿床花岗闪长斑岩和查希尔Fe⁃Mo矿床黑云母二长花岗岩开展了锆石U⁃Pb年代学、岩石地球化学和Hf同位素组成研究.成矿岩体的年龄分别为278 Ma和258 Ma,均富钾、碱,富集轻稀土元素和大离子亲石元素(K、Rb),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti),属高钾钙碱性I型花岗岩. 锆石εHft)值分别为6.6~9.8和6.9~11.1,Hf两阶段模式年龄分别为672~877 Ma和568~855 Ma,表明岩体母岩浆源于新元古代亏损地幔形成的新生地壳的部分熔融. 哈拉特乌拉和查希尔矽卡岩型铁多金属矿床成矿岩体应是蒙古-鄂霍茨克洋板块南东向俯冲的产物,间接证明了蒙古-鄂霍茨克洋板块开始向南东俯冲的时间应早于278 Ma.
    黎府构造带北部南莫溪蛇绿混杂岩的发现及其地质意义
    吴松洋, 聂飞, 刘书生, 谢恩顺, 冷秋锋, 李雁龙, 吴振波, 张红
    2022, 47(8): 2871-2888.   doi: 10.3799/dqkx.2021.092
    摘要(10) HTML全文(0) PDF 14379KB(0)
    摘要:
    东南亚特提斯构造格架复杂,特别是印支板块西缘琅勃拉邦-黎府构造带构造演化及区域构造线连接更是争议不断. 通过老挝西北部填图工作,首次在黎府构造带北部南莫溪地区发现保存完整的蛇绿混杂岩,为探讨黎府构造带的属性以及区域古地理格局,选取了蛇绿混杂岩中的含放射虫硅质岩、辉长岩以及洋岛海山中的礁灰岩,开展了岩相学、古生物学、锆石LA⁃ICP⁃MS U⁃Pb年代学、岩石地球化学研究. 结果表明,该蛇绿混杂岩出露端元包括蛇纹岩、蛇纹石化橄榄岩、辉长岩、辉绿岩、玄武岩和硅质岩,蛇绿岩套层序特征完整;辉长岩LA⁃ICP⁃MS锆石U⁃Pb年龄为350.4±3.3 Ma,成岩为早石炭世;洋岛海山中珊瑚种属为Thamnopora sp.和Paracravenia sp.,所属时代为中二叠世;硅质岩岩石地球化学元素特征指示其为生物成因,沉积环境为洋盆或开阔的盆地环境,放射虫共鉴定出9属30种,所属时代为中泥盆世-早石炭世. 综合本次研究,反映出南莫溪蛇绿混杂岩所代表的洋盆具有长期的演化历史,从晚泥盆世开始,一直持续到中二叠世还未结束,演化时间至少超过135 Ma,指示了该蛇绿混杂岩代表残留的古特提斯洋盆,而非弧后盆地. 认为黎府构造带向北应与琅勃拉邦构造带相连,且该区域从晚泥盆世开始一直存在古特提斯洋.
    大兴安岭南段小乌兰沟正长花岗岩成因:锆石LA⁃ICP⁃MS U⁃Pb年代学、地球化学及Hf同位素的制约
    章培春, 彭勃, 赵金忠, 王鑫, 贺吉, 张爱, 双龙
    2022, 47(8): 2889-2901.   doi: 10.3799/dqkx.2021.129
    摘要(8) HTML全文(0) PDF 6623KB(0)
    摘要:
    大兴安岭南段西坡发育有大量晚侏罗世-早白垩世花岗岩,深入讨论岩石成因对该地区中生代地球动力学背景及其构造演化的研究具有重要地质意义.报道了小乌兰沟正长花岗岩的锆石LA⁃ICP⁃MS U⁃Pb年龄,全岩地球化学及锆石Hf同位素数据.小乌兰沟正长花岗岩的锆石206Pb/238U加权平均年龄为139.4±0.7 Ma,属早白垩世. 样品主量元素表现为富硅、富钾的高钾钙碱性系列岩石,A/CNK值介于1.00~1.11之间,属弱过铝质. 微量元素富集Rb、Th、U等大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE),强烈亏损Ba、Sr、P、Ti等高场强元素(HFSE),Eu负异常明显(δEu=0.007~0.009),Zr+Nb+Ce+Y值基本小于350×10-6,含磁铁矿,未见原生白云母和碱性暗色矿物,属高分异I型花岗岩. 小乌兰沟正长花岗岩εHft)值介于+5.5~+8.9之间,Hf同位素模式年龄tDM2变化于700~947 Ma之间.结合区域研究,小乌兰沟正长花岗岩为上元古界变基性岩与中奥陶统变中性岩在低压、高温条件下发生部分熔融作用形成,是蒙古-鄂霍茨克洋闭合后伸展作用的产物.
    川西可尔因地区侏倭组变质沉积岩地球化学、碎屑锆石U⁃Pb年龄和Lu⁃Hf同位素特征及其地质意义
    袁彦伟, 费光春, 郑硌, 蒋建文, 马志平, 江笑梅, 张贵
    2022, 47(8): 2902-2924.   doi: 10.3799/dqkx.2021.163
    摘要(8) HTML全文(0) PDF 9053KB(0)
    摘要:
    为研究可尔因地区侏倭组的物源体系及其与可尔因地区李家沟伟晶岩之间的成因联系,对出露于西康群侏倭组中的变质沉积岩进行了全岩地球化学、锆石U⁃Pb定年以及Lu⁃Hf同位素分析. 分析结果显示侏倭组变质沉积岩具高SiO2、Al2O3的地球化学特征,稀土元素配分曲线整体右倾,与澳大利亚晚太古宙沉积岩(PAAS)配分一致. 阴极发光图像(CL)显示,碎屑锆石普遍具有岩浆震荡环带,部分受重结晶改造及存在变质增生边. 碎屑锆石的U⁃Pb年龄谱具有313~227 Ma和461~401 Ma两个主峰以及938~774 Ma和2 048~1 928 Ma两个次峰. εHft)值在-17.1~+13.3之间,二阶段模式年龄(TDM2)分布在3 240~499 Ma之间. 综合全岩地球化学、锆石U⁃Pb⁃Hf同位素特征及区域地质对比,认为可尔因地区侏倭组变质沉积岩的物源主要为来自大陆岛弧的长英质岩石,并伴有一些再循环沉积物,主要接收了来自东昆仑、北秦岭及扬子陆块的物质. 可尔因地区李家沟伟晶岩为侏倭组变质沉积岩直接部分熔融固结形成.
    湖南嘉禾大窝岭剖面晚二叠世吴家坪期-长兴期之交长英质火山作用记录
    高秋灵, 陈中强, 张宁, 夏雪飞, 姜腾飞, 王国庆, 肖明, 陈晴
    2022, 47(8): 2925-2939.   doi: 10.3799/dqkx.2022.175
    摘要(8) HTML全文(0) PDF 6406KB(0)
    摘要:
    在华南地区,中-晚二叠世之交和二叠纪-三叠纪之交的火山作用已成为地学研究的热点. 相比较,地学界对晚二叠世内部的火山活动关注较少,以至对华南地区晚二叠世内部火山作用的喷发特征认识不够. 湖南省嘉禾地区大窝岭剖面大隆组中下部,即吴家坪阶-长兴阶界线附近沉积了3层粘土岩,自下而上分别为HD08、HD12和HD20.对这3层粘土岩进行全岩地球化学,锆石U⁃Pb年代学、微量元素和Lu⁃Hf同位素测试工作表明,这些粘土岩源自蚀变的火山灰,代表吴家坪阶-长兴阶之交的三期火山作用.全岩和锆石微量元素特征显示火山灰来源于流纹质或流纹英安质火山作用,具有钙碱系列的亲属性,形成于汇聚大陆边缘的后碰撞构造环境. 其中,HD08和HD20的εHft)值为-6.4~7.1,范围变化较大,岩浆源于峨眉山/新元古代新生地壳物质和古老地壳物质的混合;HD12的εHft)值为-12.0~-3.5,岩浆主要来源于古老地壳物质.这3层火山灰层的发现丰富了华南地区乐平统地层中火山作用的记录,综合前人研究成果,进一步证实了华南地块周边地区在晚二叠世中期发生强烈的、与Pangea超大陆汇聚有关的长英质火山作用.
    东昆仑造山带海德乌拉铀矿床沥青铀矿年代学特征及成因
    朱坤贺, 戴佳文, 王凯兴, 刘晓东, 余驰达, 雷勇亮, 孙立强, 何世伟
    2022, 47(8): 2940-2950.   doi: 10.3799/dqkx.2021.216
    摘要(8) HTML全文(0) PDF 6332KB(0)
    摘要:
    海德乌拉铀矿床位于东昆仑造山带东段,是西北地区最近发现的与火山岩有关的独立铀矿床,对其研究有助于揭示青藏高原热液铀成矿机制. 利用扫描电镜、电子探针和激光原位分析等对海德乌拉铀矿床沥青铀矿开展了化学成分分析和同位素定年等工作. 结果显示海德乌拉铀矿床沥青铀矿具有较高的Ca和REE含量,较低的LREE/HREE比值. 沥青铀矿电子探针U⁃Th⁃Pb化学年龄为226~350 Ma,峰值为289 Ma;U⁃Pb同位素年龄为234.6±1.2 Ma(MSWD=0.99,n=17). 两组年龄的差异可能与海德乌拉铀矿床沥青铀矿中存在普通铅而导致电子探针U⁃Th⁃Pb化学定年失准有关. 研究认为海德乌拉铀矿床沥青铀矿形成于岩浆期后富Ca的中温热液,矿床的形成可能与古特提斯构造域布青山-阿尼玛卿洋北向俯冲-碰撞后的伸展环境有关.
    乳山地区中生代花岗岩及捕虏体年代学、Hf同位素特征对胶东半岛地壳演化的启示
    李同宇, 金超, 田忠华, 王伟, 郝志宣, 文飞
    2022, 47(8): 2951-2967.   doi: 10.3799/dqkx.2021.154
    摘要(10) HTML全文(1) PDF 9055KB(0)
    摘要:
    花岗岩是大陆地壳主要组成部分,胶东半岛中生代花岗岩的出现是推演俯冲板片岩浆演化与构造演化的重要依据. 因此,通过研究乳山地区出露的花岗岩及其捕虏体(变质基性岩),有助于更好的了解中生代胶东半岛的岩浆演化与地壳演化. 该研究为胶东地区提供了新的主微量元素数据、U⁃Pb和Lu⁃Hf同位素数据. 岩石地球化学表明黑云母二长花岗岩具有高钾钙碱性特征,相对贫钛、铁、锰、镁等元素,岩体有可能是分异程度较高的I型或者M型花岗岩. 大离子亲石元素Ba和Sr明显富集,高场强元素Zr无明显亏损. 斜长角闪岩SiO2、TiO2、Fe2O3T和MgO含量分别为48.9%、0.68%、12.64%和7.33%,为拉斑玄武岩成分,全碱ALK(K2O+Na2O)较低. 大离子亲石元素Ba和Sr无明显富集,高场强元素Zr弱亏损,与石榴斜长角闪岩地球化学性质相似. 锆石CL图像中花岗岩为岩浆锆石,斜长角闪岩为变质重结晶锆石. 黑云母二长花岗岩锆石U⁃Pb定年获得年龄为118.5±2.7 Ma,εHft)值为-15.4~-27.7(Mean=-25.2±1.4),相应二阶段模式年龄(TDM2)为2.16~2.90 Ga,但大部分集中在~2.8 Ga. 捕虏体斜长角闪岩锆石U⁃Pb上交点年龄为1 839±27 Ma,εHft)值为0.5~5.1(Mean=3.23±0.74),相应的一阶段模式年龄(TDM1)为2.02~2.18 Ga. 此外,念头村含榴花岗岩εHft)值为-25.1~-27.1(Mean=-26.0±0.18),相应的二阶段模式年龄(TDM2)为2.75~2.87 Ga. 其捕虏体含榴斜长角闪岩εHft)值为3.7~4.4(Mean=3.93±0.21),相应的一阶段模式年龄(TDM1)为1.99~2.03 Ga. 上述数据指示花岗岩为华北太古宙地壳重新熔融的产物;变基性岩属华北荆山群物质. 因此,乳山地区中生代花岗岩及其捕虏体都具有华北板块的亲缘性. 乳山地区模式年龄为太古宙的花岗岩暗示胶东半岛地壳演化的相关信息,并不具备拆沉作用产生岩浆岩的特点. 捕虏体(变基性岩)可能为下地壳部分熔融后形成的新生地壳物质在短时间内携裹的产物.
    西藏唐加地区石炭纪洋岛型岩石组合及其构造意义
    段梦龙, 解超明, 王斌, 宋宇航, 郝宇杰
    2022, 47(8): 2968-2984.   doi: 10.3799/dqkx.2021.156
    摘要(7) HTML全文(0) PDF 6951KB(0)
    摘要:
    西藏松多(超)高压变质带对认识古特提斯洋的演化具有十分重要的作用,然而目前关于该带代表的洋盆早期演化记录发现较少,制约了对松多古特提斯洋盆演化的理解. 对唐加地区的洋岛型岩石组合进行了野外地质特征、岩浆岩全岩地球化学和锆石U⁃Pb定年研究.唐加地区洋岛型岩石组合的野外地质特征具有典型的“二元结构”,下层为玄武岩基底,上层为灰岩(大理岩)盖层和塌积砾岩,在上部盖层中还可见变质玄武岩夹层和大理岩与绿片岩互层的现象,与“佛得角型”洋岛类似. 两件玄武岩和一件辉绿玢岩脉的锆石U⁃P定年结果分别为330 Ma、310 Ma和307 Ma,为早石炭世晚期-晚石炭世. 玄武岩和辉绿玢岩均具有较高的TiO2、P2O5和(Na2O+K2O)含量,稀土元素和微量元素组成与OIB类似,显示明显的Nb、Ta富集,在判别图解中落在OIB和板内玄武岩区域,其岩浆源区可能为尖晶石-石榴子石二辉橄榄岩地幔,熔融深度较小.结合前人研究,初步认为松多古特提斯洋早石炭世晚期可能已经发育了初始洋盆,在早石炭世晚期到晚石炭世为慢/超慢速扩张,形成了具有“佛得角型”洋岛特征的唐加地区洋岛型岩石组合.
    古生物学
    疑源类Ammonidium Lister 1970与相关种的厘定及其生物地层和古地理意义
    申震, 龚一鸣, 班凤梅, ThomasServais
    2022, 47(8): 2985-3004.   doi: 10.3799/dqkx.2022.092
    摘要(7) HTML全文(0) PDF 5056KB(0)
    摘要:
    许多可归为疑源类Ammonidium Lister 1970的种被前人划为Multiplicisphaeridium Staplin,1961Baltisphaeridium Eisenack 1958 ex Eisenack 1959及其他相似属,在某种程度上缩小了其原有定义范围. 报道了采自新疆西准噶尔洪古勒楞组下段保存良好的AmmonidiumloriferumA. sprucegrovense,通过相关文献引证对比,并结合剖面部分该属标本化石,对Ammonidium属征作了修订.根据新属征特点,将Caiacorymbifer Tappan and Loeblich, 1971Gracilisphaeridium Eisenack and Cramer, 1973Naevisphaeridium Wicander, 1974, Puteoscortum Wicander and Loeblich, 1977Craterisphaeridium Deunff, 1981, Pertusisphaeridium Turner,1986Martinsphaeridium Sarjeant and Vavrdová,1997等相似属纳入Ammonidium属的晚出异名.Ammonidium sprucegrovense var. polyankistrum Wicander and Loeblich, 1977由种级降为了变种级.建立1个新种:Ammonidium levigatum n. sp.,前人报道的部分标本被误归为A.loriferumA. sprucegrovense.新种Ammonidium levigatum n. sp.在全球晚泥盆世古大陆边缘具有全球分布特征,是识别晚泥盆世疑源类的标准化石之一.
    南海北部海马冷泉区表层沉积物的AOM生物标志化合物特征及意义
    吴一帆, 管红香, 许兰芳, 茅晟懿, 刘磊, 苏正, 刘丽华
    2022, 47(8): 3005-3015.   doi: 10.3799/dqkx.2021.202
    摘要(10) HTML全文(0) PDF 2767KB(0)
    摘要:
    选取采自南海天然气水合物赋存区海马冷泉,管状蠕虫区(ROV06站位)和贻贝区(HM101站位)的2个表层沉积物柱状样品,提取其中的生物标志化合物,对其种类和稳定碳同位素进行了测定,用以探讨海底表层沉积物中的有机质来源、微生物种群分布及其对冷泉渗漏活动的响应特征. 两个站位的沉积物中均发现了大量与甲烷厌氧氧化古菌(ANME)有关的生物标志物,如2,6,11,15⁃四甲基十六烷(crocetane)、2,6,10,15,19⁃五甲基二十烷(PMI)等类异戊二烯烃,古醇(archaeol)、sn2⁃羟基古醇(sn2⁃OH⁃Ar)等,以及来源于硫酸盐还原菌(SRB)的异构/反异构脂肪酸iso⁃C15ai⁃C15等. 这些生物标志物均具有极低的碳同位素特征(古菌生标δ13C值低至-126‰,硫酸盐还原菌生标δ13C值低至⁃89‰),表明沉积物中发生了甲烷厌氧氧化作用(AOM). ROV06和HM101站位沉积物中均检测到了crocetane,大多数sn2⁃羟基古醇/古醇大于1,同时ai⁃C15/iso⁃C15脂肪酸比值小于2,这说明两个站位沉积物中的甲烷厌氧氧化古菌主要以ANME⁃2/DSS为主,指示甲烷渗漏强度较强. ROV06站位的表层沉积物含有crocetane,但sn2⁃羟基古醇/古醇小于1,且ai⁃C15/iso⁃C15脂肪酸比值大于2.1,指示了ANME⁃1/DSS和ANME⁃2/DSS混合存在的种群特征,说明ROV06站位顶部甲烷渗漏强度有减小的趋势. 根据古菌种群ANME⁃2化合物对甲烷的碳同位素分馏(Δ:-50‰)及古菌生物标志物(PMI、古醇、sn2⁃羟基古醇)的平均δ13C值,计算得到甲烷δ13C值(-58‰~-53‰),显示甲烷为热成因和生物成因混合气. 虽然ROV06和HM101站位的甲烷具有相近的δ13C值,但ROV06站位的SRB生物标志物比HM101站位要更加亏损13C(Δδ13C:18‰),这可能与管状蠕虫的共生菌(硫氧化菌)吸收硫化物并释放出硫酸盐有关,因为其不断释放出的硫酸盐很可能极大地增强了甲烷厌氧氧化作用,使沉积物中含有更多13C亏损的无机碳.
    构造地质学
    滇中地块新生代晚期的变形机制:基于构造地貌学分析
    王丹, 董有浦, 焦骞骞, 张东越, 段佳鑫, 余华玉
    2022, 47(8): 3016-3028.   doi: 10.3799/dqkx.2021.146
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    摘要:
    滇中地块位于青藏高原东南缘,是研究青藏高原东南缘新生代晚期构造变形机制的理想场所. 滇中地块新生代晚期的变形机制主要有“下地壳流”和“刚性块体挤出”两种模式,前者认为地块构造活动分布较为均匀,后者认为构造活动沿断裂带更为强烈. 由于地貌指数对构造活动非常敏感,为厘定研究区新生代晚期的变形机制,基于30 m分辨率的SRTM⁃3数字高程模型(DEM)提取了滇中地区319个(亚)流域盆地,通过分析获得了面积高程积分曲线及面积高程积分(HI)、流域形状指数(BS)、流域盆地不对称度(AF)、标准化河流阶梯指数(SLK)、谷底宽度与谷间高度比(VF)这5种地貌指数,综合这五种指数得出相对活动构造指数(Iat),并利用构造地貌指数(Iat)揭示了研究区的相对构造活动分布特征. 研究表明丽江-小金河断裂带、则木河-小江断裂带、红河断裂带及金沙江两侧的Iat值相对较小,其他部位相对较高,这表明滇中地区的构造活动性强的区域主要集中发育在断裂带附近,与“刚性块体挤出”模式相一致. 滇中地块中部的金沙江两侧Iat值相对较低,表明其地貌活动性较强. 这是由于新生代晚期青藏高原东南缘的隆升及河流重组,导致的金沙江及其支流切割力增强,从而造成金沙江两侧HI值、BS值、SLK值增高和VF值降低,使得金沙江两侧Iat值相对较低.
    藏南仲巴裂谷带地貌和断裂活动特征研究
    刘璐, 邵延秀, 王伟, 张金玉, 刘兴旺, 邹小波, 姚赟胜
    2022, 47(8): 3029-3044.   doi: 10.3799/dqkx.2022.086
    摘要(8) HTML全文(0) PDF 13210KB(0)
    摘要:
    仲巴裂谷位于藏南裂谷系的西侧,其断层发育、断错地貌清晰. 但目前,该断裂活动性研究尚属空白,制约了对整个藏南裂谷系变形机制的探索.基于GIS空间分析技术,利用数字高程模型数据系统提取该区的河流地貌参数,包括地形坡度、地形起伏度、河流陡峭指数和裂点等. 对该裂谷两侧36个流域盆地的地形参数结果进行统计和分析后发现:地形坡度与ksn之间具有一致性,仲巴裂谷西侧北、中段坡度陡峭,ksn值较高,南段支流中间部分陡峭,两端较缓,对应ksn值中间高两端低;东侧坡度和ksn分布呈现中段陡峭,两端变缓的特征. 河流纵剖面上表现出裂点上下陡峭系数的差异,东西两侧河流均在出水口处河段有最高河道陡峭系数,向上游段减小,总体上西侧河道陡峭系数大于东侧. 综合地形坡度、河流纵剖面及裂点分析结果,认为仲巴裂谷西侧断裂的构造活动性可能强于东侧.
    石油地质学
    鄂尔多斯盆地陇东地区长7段页岩油储层自发渗吸特征及影响因素
    周小航, 陈冬霞, 夏宇轩, 曾溅辉, 乔俊程, 徐轩, 蔡建超
    2022, 47(8): 3045-3055.   doi: 10.3799/dqkx.2022.208
    摘要(7) HTML全文(0) PDF 5391KB(0)
    摘要:
    自发渗吸存在于页岩油藏体积压裂和注水开发等多个关键阶段,是影响页岩油产能的重要因素之一,厘清渗吸特征及影响因素对提高页岩油采收率有重要意义. 对鄂尔多斯盆地长7段不同源储配置关系的页岩油储层岩心开展自发渗吸实验,结合核磁共振技术监测流体运移过程,分析储层物性及孔隙结构对页岩油储层自发渗吸的影响机制,明确源储配置关系对渗吸的控制作用. 长7段页岩油储层中储夹源型渗吸体积分数均值为33.84%,源储互层型为25.98%;储夹源型渗吸阶段斜率均值为0.359,源储互层型均值为0.302;渗吸过程中核磁共振横向弛豫时间小于10 ms的孔隙占比高;渗吸体积分数与润湿性、储层品质因子及孔喉比相关性较好. 长7段页岩油储层储夹源型配置关系渗吸能力优于源储互层型;储层渗吸能力主要由润湿性、储层品质因子及孔喉比控制.
    海拉尔盆地侏罗系火山-沉积岩地震识别和岩相古地理重建
    吴海波, 王国臣, 侯艳平, 史冠中, 贾甄甄, 彭威, 张海军
    2022, 47(8): 3056-3072.   doi: 10.3799/dqkx.2021.236
    摘要(8) HTML全文(0) PDF 17519KB(0)
    摘要:
    海拉尔盆地侏罗系塔木兰沟组火山岩显示有巨大油气勘探潜力. 海拉尔盆地内侏罗系“塔木兰沟组”火山喷发期次和岩相分布尚不清楚,制约了盆内火山岩型油气藏勘探部署.针对海拉尔盆地火山岩相复杂且相变快,火山机构类型多样等特点,通过野外露头调查、年代学资料和单井和连井地震对比,利用地震剖面、时间切片、三维可视化和均方根振幅属性提取等技术,对盆内各个凹陷开展火山-沉积岩识别、旋回划分和岩相古地理恢复.野外露头、测井、地震反射、火山岩U⁃Pb年代学等证据都表明海拉尔盆地侏罗系发育2期火山-沉积旋回. 火山喷发沉静期于火山机构外围发育沉积岩夹层,在地震剖面上形成的连续反射且可区域追踪对比,可以作为旋回划分依据. 利用均方根振幅属性对岩性敏感特性来勾勒火山机构和外围的沉积岩.盆内第1期火山-沉积旋回岩以中基性火山岩、酸性火山岩和沉积岩为特征,对应于盆地外围的塔木兰沟组. 第2期火山-沉积旋回岩以酸性火山岩和沉积岩为主,对应于盆地外围的玛尼吐组. 盆内西部凹陷带主要发育火山机构和裙边砂砾岩体,中部和东部凹陷带主要发育湖相砂岩和泥岩. 各个凹陷内火山机构主要集中在盆地或斜坡带,侏罗系火山-沉积发育具有明显的火山-断陷湖盆特征,与区域上额尔古纳和德尔布干断裂空间展布关系密切.
    沉积物中铁的化学相态分析进展
    李超, 舒劲松, 许斐, 杨守业
    摘要(15832) HTML全文(517) PDF 425KB(4882)
    摘要:
    元素铁因其在地球早期环境演化和在海洋初级生产力中的重要角色, 是目前全球变化与地球化学研究的热点.铁元素的相态分析, 对于深入了解其在环境中迁移、转化及生物的吸收利用, 都具有重要意义.回顾沉积物中铁的化学相态分析方法发展过程, 从早期的简单相态分析(degree of pyritization, DOP), 元素的顺序提取法(Tesser方法), 到Raiswell和Poulton等学者提出针对Fe元素特定的相态分析法等.重点介绍较为常用的三步提取法和其在表生地球化学研究中的应用; 结合目前国际上铁地球化学循环研究进展, 提出Fe的化学相态分析的改进建议.
    钱塘江河口涌潮河段滩槽演替与沉积层序
    涂俊彪, 范代读, 尚帅, 陈玲玲, 张悦
    摘要(13144) HTML全文(333) PDF 2581KB(2638)
    摘要:
    通过分析时间序列的卫片资料、4 m高的露头剖面的沉积学和元素地球化学特征, 研究钱塘江涌潮河段的滩槽冲淤变化规律、涌潮沉积特征和沉积层序.涌潮河段河道宽浅, 受径流与潮流相互作用强烈, 冲淤频繁且剧烈, 滩槽演替存在约20 a的周期, 与流域年代际洪、枯期转变有关.在滩槽叠置的垂向层序中, 底部为河槽、低潮滩相的厚层块状砂质沉积, 发育各种变形沉积构造, 为典型的涌潮沉积; 顶部为高潮滩相的潮汐韵律沉积, 发育典型的潮汐成因的双黏土层、大小潮周期; 二者之间的中潮滩相呈渐变过渡.C-M图和概率累计曲线可较好地区分涌潮沉积与潮成砂、泥质沉积.涌潮沉积层Si/Al、Zr/Al、Ti/Al等元素比值较高, 而潮汐韵律层Fe/Al、Mn/Al等元素比值较高, 这与它们的赋存方式和水动力分异有关.Si、Zr和Ti主要见于石英和重矿物中, 因此在强水动力沉积层中富集; 而Fe、Mn易被黏土矿物吸附, 在水动力较弱的中高潮滩富集.
    湘西寒武纪早期黑色岩系中干酪根的稀土元素地球化学特征
    邓义楠, 郭庆军, 朱茂炎, 张俊明
    摘要(12451) HTML全文(268) PDF 959KB(2591)
    摘要:
    湘西寒武纪早期黑色岩系中富含源于上层海水生物体的有机质, 其稀土元素(REE)特征不被碎屑物质干扰, 能有效地反映海洋上层水体的古环境特征.样品中作为有机质主体的干酪根的重稀土富集、Ce负异常、Y正异常和Eu无明显异常等特点与现代海水一致, 其特征可能反映古海洋上层水体的氧化还原信息.扬子地台各相区沉积剖面底部可能出现滞流(或硫化)环境, 随后沉积环境逐渐氧化.全岩样品中Ce的负异常可能由有机质提供, Ce/Ce*值由剖面底部的较低值向上逐渐升高可能意味着海洋上层水体含氧量的逐渐上升, 而海水含氧量逐渐升高或许是由寒武纪早期海洋底部硫化环境的减弱所导致.
    达西定律成立吗
    万军伟, 黄琨, 陈崇希
    摘要(13344) HTML全文(307) PDF 400KB(2170)
    摘要:
    目前在地下水渗流研究领域公认的是:当雷诺数Re<(1~10)时,达西线性定律是描述地下水渗流运动的最基本方程,地下水流动的数学问题都可以基于该线性方程而导出.通过对当年达西实验数据的再分析以及利用透水石孔隙介质进行的渗流实验发现:即使在雷诺数Re<(1~10)的条件下,地下水渗流也不服从达西线性定律,而是呈现出随着雷诺数的增大,水流阻力也在逐渐增大,孔隙介质中的地下水渗流服从非线性渗流规律.达西线性渗流定律只是对斜率变化不大的非线性渗流规律的近似表征.
    阿拉善北部地区石炭纪火山岩岩石成因及构造意义
    党犇, 赵虹, 林广春, 赫海洋, 吴元伟, 周广法, 曾现虎, 吴文奎
    摘要(14218) HTML全文(483) PDF 1060KB(2003)
    摘要:
    阿拉善北部地区石炭纪火山岩分布广泛, 目前对其成因和构造环境研究还很薄弱.通过对该区石炭纪火山岩岩石学和地球化学特征的分析, 探讨其岩石成因和形成时的构造背景, 为判定石炭纪盆地性质与古构造环境提供岩石地球化学约束.研究区内石炭纪火山岩主要为中-酸性火山岩, 少量基性火山岩.玄武岩、玄武安山岩的大多数样品显示亚碱性系列特征, Mg#介于0.29~0.69之间, 高场强元素Nb、Ta、Ti明显亏损, 岩石轻度富集轻稀土元素(LREE), (La/Yb)N=2.19~10.10, Eu异常不明显(δEu=0.81~1.08), 稀土配分曲线右倾较缓, εNd(t)值较高(+1.10~+6.35).总体上既显示板内构造环境特征, 又携带俯冲带地球化学印记.综合区域地质特征及前人研究结果, 认为阿拉善北部及其邻区石炭纪火山岩形成于板内裂谷环境, 且可能与地幔柱事件有关, 岩浆在上升过程中受到地壳物质不同程度的混染.