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2021年 46卷 第2期
摘要
2021, 46(2): 381-404.
doi: 10.3799/dqkx.2020.348
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摘要:
板内洋岛-海山残片是造山带“洋壳残片”的重要组成部分，对恢复造山带所代表的古洋盆的构造演化具有重要意义.然而，如何在造山带中识别板内洋岛-海山残片并通过其恢复古洋盆的构造演化等问题并不清楚.在综述现今板内洋岛-海山的岩石层序、岩浆岩类型、地球化学和同位素特征等的基础上，结合对青藏高原班公湖-怒江缝合带数个板内洋岛-海山残片研究的成果，初步总结了造山带板内洋岛-海山残片的识别标志及其地质意义、时代的确定方法等基础地质问题.板内洋岛-海山记录了丰富的洋盆演化信息，且是大洋俯冲消亡时最易保存的地质体.因此，在古洋盆构造演化的恢复中，对造山带板内洋岛-海山残片的研究至关重要.
板内洋岛-海山残片是造山带“洋壳残片”的重要组成部分，对恢复造山带所代表的古洋盆的构造演化具有重要意义.然而，如何在造山带中识别板内洋岛-海山残片并通过其恢复古洋盆的构造演化等问题并不清楚.在综述现今板内洋岛-海山的岩石层序、岩浆岩类型、地球化学和同位素特征等的基础上，结合对青藏高原班公湖-怒江缝合带数个板内洋岛-海山残片研究的成果，初步总结了造山带板内洋岛-海山残片的识别标志及其地质意义、时代的确定方法等基础地质问题.板内洋岛-海山记录了丰富的洋盆演化信息，且是大洋俯冲消亡时最易保存的地质体.因此，在古洋盆构造演化的恢复中，对造山带板内洋岛-海山残片的研究至关重要.
2021, 46(2): 405-417.
doi: 10.3799/dqkx.2020.022
摘要:
巴布亚湾受澳大利亚板块与太平洋板块高速斜向汇聚的控制，经历了复杂的中、新生代构造演化.前人对巴布亚湾盆地结构构造特征的研究多是局部的、分散的，关于盆地的形成时间和动力学机制仍存在争议.利用覆盖全盆的钻井约束的高精度2D、3D地震资料，精细地刻画了盆地的结构和构造特征，揭示了巴布亚湾发育潘多拉和奥雷两期叠置的前陆盆地.潘多拉前陆盆地是形成于渐新世不整合面之上的晚渐新世-中中新世微型前陆盆地，走向为NNE.奥雷前陆盆地是发育在复杂的裂谷边缘之上的早中新世-现今的周缘前陆盆地，沿着弧形的巴布亚半岛延伸480 km；盆地走向在148°E发生转变，由西部的NW向转为东部的近EW向.潘多拉微前陆盆地被奥雷前陆盆地向南逐渐超覆的沉积地层覆盖，两个前陆盆地走向相互垂直，垂向上形成叠置结构.阐明了巴布亚湾新生代经历三期挤压事件及两期叠置的前陆盆地的形成演化，解决了盆地结构及区域构造演化认识的不足，理清了复杂陆缘环境从伸展到挤压多期构造事件的时序及动力学机制，为澳大利亚板块北缘的板块构造重建提供了盆内证据.
巴布亚湾受澳大利亚板块与太平洋板块高速斜向汇聚的控制，经历了复杂的中、新生代构造演化.前人对巴布亚湾盆地结构构造特征的研究多是局部的、分散的，关于盆地的形成时间和动力学机制仍存在争议.利用覆盖全盆的钻井约束的高精度2D、3D地震资料，精细地刻画了盆地的结构和构造特征，揭示了巴布亚湾发育潘多拉和奥雷两期叠置的前陆盆地.潘多拉前陆盆地是形成于渐新世不整合面之上的晚渐新世-中中新世微型前陆盆地，走向为NNE.奥雷前陆盆地是发育在复杂的裂谷边缘之上的早中新世-现今的周缘前陆盆地，沿着弧形的巴布亚半岛延伸480 km；盆地走向在148°E发生转变，由西部的NW向转为东部的近EW向.潘多拉微前陆盆地被奥雷前陆盆地向南逐渐超覆的沉积地层覆盖，两个前陆盆地走向相互垂直，垂向上形成叠置结构.阐明了巴布亚湾新生代经历三期挤压事件及两期叠置的前陆盆地的形成演化，解决了盆地结构及区域构造演化认识的不足，理清了复杂陆缘环境从伸展到挤压多期构造事件的时序及动力学机制，为澳大利亚板块北缘的板块构造重建提供了盆内证据.
2021, 46(2): 418-431.
doi: 10.3799/dqkx.2020.066
摘要:
目前关于思茅地块西缘大凹子组的形成时代仍有分歧.在思茅地块西缘大中河剖面采集了硅质岩、砂岩、凝灰岩和玄武岩，通过放射虫组合和锆石U-Pb年龄方法，厘定其地质时代，并结合区域资料恢复地层序列.通过详细剖面实测，发现该剖面由6个地层断片组成：第一、四断片以含放射虫硅质岩为特征，放射虫组合指示其时代为晚泥盆世至早石炭世早期；第二、五断片以火山碎屑岩、具有鲍玛序列沉积特征的火山碎屑沉积岩为主，锆石U-Pb同位素年龄指示其时代为志留纪中期至早泥盆世；第三、六断片以火山岩沉积为特征，锆石U-Pb同位素年龄指示其时代为志留纪早期.结合前人资料认为思茅地块西缘分布的海相火山岩、碎屑岩和含放射虫硅质岩地层层序代表了志留纪到早石炭世早期的岛弧火山-沉积地层序列.
目前关于思茅地块西缘大凹子组的形成时代仍有分歧.在思茅地块西缘大中河剖面采集了硅质岩、砂岩、凝灰岩和玄武岩，通过放射虫组合和锆石U-Pb年龄方法，厘定其地质时代，并结合区域资料恢复地层序列.通过详细剖面实测，发现该剖面由6个地层断片组成：第一、四断片以含放射虫硅质岩为特征，放射虫组合指示其时代为晚泥盆世至早石炭世早期；第二、五断片以火山碎屑岩、具有鲍玛序列沉积特征的火山碎屑沉积岩为主，锆石U-Pb同位素年龄指示其时代为志留纪中期至早泥盆世；第三、六断片以火山岩沉积为特征，锆石U-Pb同位素年龄指示其时代为志留纪早期.结合前人资料认为思茅地块西缘分布的海相火山岩、碎屑岩和含放射虫硅质岩地层层序代表了志留纪到早石炭世早期的岛弧火山-沉积地层序列.
2021, 46(2): 432-443.
doi: 10.3799/dqkx.2020.059
摘要:
鄂西建始地区五峰组-龙马溪组黑色页岩发育，尚未建立古生物地层序列.基于建地1井及湘鄂渝地区23个穿越奥陶系和志留系钻井、剖面资料，研究建始地区五峰组-龙马溪组黑色页岩笔石序列，分析湘鄂水下高地演化模式及其对页岩气成藏影响.建地1井从奥陶系Dicellograptus complexus（WF2）带至志留系Stimulograptus sedgwickii（LM8）带，共包含8个笔石带，缺失了Perculpto gr. perculptus（LM1）、Akidograptus ascensus（LM2）和Parakido gr.acuminatus（LM3）三个笔石带，表明建始地区在赫南特期至鲁丹早期处在湘鄂水下高地范围内.受控于全球海平面变化和广西运动双重作用，湘鄂水下高地整体呈现出自凯迪期至鲁丹早期不断隆升、影响范围逐渐扩大，鲁丹中晚期再逐渐回缩的演化模式；在其范围内普遍缺失WF3-LM4部分笔石带富有机质页岩，导致页岩气藏抗构造破坏能力差，勘探风险较大.
鄂西建始地区五峰组-龙马溪组黑色页岩发育，尚未建立古生物地层序列.基于建地1井及湘鄂渝地区23个穿越奥陶系和志留系钻井、剖面资料，研究建始地区五峰组-龙马溪组黑色页岩笔石序列，分析湘鄂水下高地演化模式及其对页岩气成藏影响.建地1井从奥陶系Dicellograptus complexus（WF2）带至志留系Stimulograptus sedgwickii（LM8）带，共包含8个笔石带，缺失了Perculpto gr. perculptus（LM1）、Akidograptus ascensus（LM2）和Parakido gr.acuminatus（LM3）三个笔石带，表明建始地区在赫南特期至鲁丹早期处在湘鄂水下高地范围内.受控于全球海平面变化和广西运动双重作用，湘鄂水下高地整体呈现出自凯迪期至鲁丹早期不断隆升、影响范围逐渐扩大，鲁丹中晚期再逐渐回缩的演化模式；在其范围内普遍缺失WF3-LM4部分笔石带富有机质页岩，导致页岩气藏抗构造破坏能力差，勘探风险较大.
2021, 46(2): 444-459.
doi: 10.3799/dqkx.2020.104
摘要:
班公湖-怒江缝合带在中生代的构造岩浆演化一直以来都是青藏高原基础地质研究中的热点之一.在该缝合带南部的冈底斯北部地区发育大量的中生代火山岩及相关岩浆岩，其岩石成因与成岩地球动力学背景长期以来存在较大的争议.以班公湖-怒江缝合带西段阿翁错地区沙木罗组新发现的火山岩夹层为研究对象，对沙木罗组的形成时代、火山岩的成因、构造环境以及动力学背景进行了探讨.沙木罗组火山岩由下部扎果安山岩和中部昂母过安山质晶屑凝灰岩组成.锆石U-Pb定年结果表明下部扎果安山岩锆石结晶年龄为141.3±1.7 Ma，中部昂母过安山质晶屑凝灰岩的锆石结晶年龄为134.0±0.4 Ma，与区域上沙木罗组产出的化石及碎屑锆石约束时代较为一致.研究区沙木罗组下部安山岩以低硅（SiO2=52.58%~55.35%）、低铝（Al2O3=14.43%~15.44%，A/CNK=0.58~0.75）、富镁（MgO=6.12%~8.51%）、富钠（Na2O=1.55%~5.03%，Na2O/K2O=1.81~3.61）为特征，属于高镁安山岩范畴；中部安山质晶屑凝灰岩以相对高硅（SiO2=55.83%~61.88%）、低镁（MgO=2.73%~4.51%）、高铝（Al2O3=17.75%~19.62%，A/CNK=0.90~1.08）、富钠（Na2O=1.55%~5.03%，Na2O/K2O=1.81~3.61）为特征，由下往上沙木罗组火山岩的SiO2、Al2O3、Na2O含量逐渐升高，MgO、K2O、Fe2O3含量逐渐降低，属于钠质低钾钙碱性系列岩石.二者均明显富集轻稀土（LREE）和大离子亲石元素（LILE），亏损高场强元素（HFSE），显示出典型的岛弧岩浆岩特征.下部扎果安山岩的锆石εHf（t）为+15.5~+18.7，中部昂母过安山质晶屑凝灰岩的锆石εHf（t）为+13.8~+16.2，指示安山岩、安山质晶屑凝灰岩的形成有新生地壳物质的参与.扎果高镁安山岩具有低的Y（11.9×10-6~13.5×10-6）、Yb（1.32×10-6~1.43×10-6）含量和较高的Sr（481×10-6~794×10-6）含量，以及较高的Sr/Y（35.6~65.6）和LaN/YbN（8.2~10.4），其形成可能与俯冲板片熔体交代地幔橄榄岩有关.综上所述，研究区沙木罗组火山岩形成于俯冲岛弧环境下，为早白垩世早期班公湖-怒江洋壳南向俯冲消减的岩浆响应.
班公湖-怒江缝合带在中生代的构造岩浆演化一直以来都是青藏高原基础地质研究中的热点之一.在该缝合带南部的冈底斯北部地区发育大量的中生代火山岩及相关岩浆岩，其岩石成因与成岩地球动力学背景长期以来存在较大的争议.以班公湖-怒江缝合带西段阿翁错地区沙木罗组新发现的火山岩夹层为研究对象，对沙木罗组的形成时代、火山岩的成因、构造环境以及动力学背景进行了探讨.沙木罗组火山岩由下部扎果安山岩和中部昂母过安山质晶屑凝灰岩组成.锆石U-Pb定年结果表明下部扎果安山岩锆石结晶年龄为141.3±1.7 Ma，中部昂母过安山质晶屑凝灰岩的锆石结晶年龄为134.0±0.4 Ma，与区域上沙木罗组产出的化石及碎屑锆石约束时代较为一致.研究区沙木罗组下部安山岩以低硅（SiO2=52.58%~55.35%）、低铝（Al2O3=14.43%~15.44%，A/CNK=0.58~0.75）、富镁（MgO=6.12%~8.51%）、富钠（Na2O=1.55%~5.03%，Na2O/K2O=1.81~3.61）为特征，属于高镁安山岩范畴；中部安山质晶屑凝灰岩以相对高硅（SiO2=55.83%~61.88%）、低镁（MgO=2.73%~4.51%）、高铝（Al2O3=17.75%~19.62%，A/CNK=0.90~1.08）、富钠（Na2O=1.55%~5.03%，Na2O/K2O=1.81~3.61）为特征，由下往上沙木罗组火山岩的SiO2、Al2O3、Na2O含量逐渐升高，MgO、K2O、Fe2O3含量逐渐降低，属于钠质低钾钙碱性系列岩石.二者均明显富集轻稀土（LREE）和大离子亲石元素（LILE），亏损高场强元素（HFSE），显示出典型的岛弧岩浆岩特征.下部扎果安山岩的锆石εHf（t）为+15.5~+18.7，中部昂母过安山质晶屑凝灰岩的锆石εHf（t）为+13.8~+16.2，指示安山岩、安山质晶屑凝灰岩的形成有新生地壳物质的参与.扎果高镁安山岩具有低的Y（11.9×10-6~13.5×10-6）、Yb（1.32×10-6~1.43×10-6）含量和较高的Sr（481×10-6~794×10-6）含量，以及较高的Sr/Y（35.6~65.6）和LaN/YbN（8.2~10.4），其形成可能与俯冲板片熔体交代地幔橄榄岩有关.综上所述，研究区沙木罗组火山岩形成于俯冲岛弧环境下，为早白垩世早期班公湖-怒江洋壳南向俯冲消减的岩浆响应.
2021, 46(2): 460-473.
doi: 10.3799/dqkx.2020.087
摘要:
华南地区中生代基性岩浆岩以拉斑玄武岩系列为主，碱性系列少见.江西崇义铁木里地区发育由碱性辉绿玢岩和A型花岗岩组成的双峰式侵入岩组合，对其中的辉绿玢岩开展了矿物学、年代学和地球化学研究.辉绿玢岩的斑晶矿物以次透辉石为主，少量为透辉石和普通辉石；基质中的斜长石为中长石（Ab=39.11%~43.30%），角闪石为钛闪石.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明辉绿玢岩的形成不早于136.6 Ma.岩石具有低SiO2（41.73%~46.68%）、TiO2（1.72%~1.94%），富TFeO（7.64%~9.24%）、Al2O3（15.70%~17.22%），全碱含量高（5.28%~6.60%）的特征，Mg#值为0.51~0.54，属于碱性玄武岩系列.轻重稀土元素之间、轻稀土元素内部分馏强（（La/Yb）N=17.58~22.28，（La/Sm）N=4.72~5.18），Eu异常不明显（δEu=0.84~0.99），显著富集大离子亲石元素，轻微富集高场强元素，过渡族元素含量较原始地幔偏低.Nd同位素表现为亏损特征（εNd=+3.45），（87Sr/86Sr）i=0.707 5，（206Pb/204Pb）i=18.769 6，（207Pb/204Pb）i=15.733 7，（208Pb/204Pb）i=39.110 0，显示OIB与EMII过渡特点.矿物成分、岩石地球化学、Nd同位素特征指示铁木里辉绿玢岩源自软流圈，部分熔融发生于石榴石稳定域，是软流圈地幔减压低程度熔融的产物，碱性玄武质岩浆与陆壳物质之间的同化混染作用较弱，岩浆演化过程中发生了单斜辉石、磷灰石和铁钛氧化物的分离结晶作用.华南内陆在白垩纪处于伸展拉张的应力状态，碱性玄武质岩石形成于岩石圈拉张和超壳深大断裂联合作用形成的板内伸展裂解（类裂谷）构造环境.
华南地区中生代基性岩浆岩以拉斑玄武岩系列为主，碱性系列少见.江西崇义铁木里地区发育由碱性辉绿玢岩和A型花岗岩组成的双峰式侵入岩组合，对其中的辉绿玢岩开展了矿物学、年代学和地球化学研究.辉绿玢岩的斑晶矿物以次透辉石为主，少量为透辉石和普通辉石；基质中的斜长石为中长石（Ab=39.11%~43.30%），角闪石为钛闪石.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明辉绿玢岩的形成不早于136.6 Ma.岩石具有低SiO2（41.73%~46.68%）、TiO2（1.72%~1.94%），富TFeO（7.64%~9.24%）、Al2O3（15.70%~17.22%），全碱含量高（5.28%~6.60%）的特征，Mg#值为0.51~0.54，属于碱性玄武岩系列.轻重稀土元素之间、轻稀土元素内部分馏强（（La/Yb）N=17.58~22.28，（La/Sm）N=4.72~5.18），Eu异常不明显（δEu=0.84~0.99），显著富集大离子亲石元素，轻微富集高场强元素，过渡族元素含量较原始地幔偏低.Nd同位素表现为亏损特征（εNd=+3.45），（87Sr/86Sr）i=0.707 5，（206Pb/204Pb）i=18.769 6，（207Pb/204Pb）i=15.733 7，（208Pb/204Pb）i=39.110 0，显示OIB与EMII过渡特点.矿物成分、岩石地球化学、Nd同位素特征指示铁木里辉绿玢岩源自软流圈，部分熔融发生于石榴石稳定域，是软流圈地幔减压低程度熔融的产物，碱性玄武质岩浆与陆壳物质之间的同化混染作用较弱，岩浆演化过程中发生了单斜辉石、磷灰石和铁钛氧化物的分离结晶作用.华南内陆在白垩纪处于伸展拉张的应力状态，碱性玄武质岩石形成于岩石圈拉张和超壳深大断裂联合作用形成的板内伸展裂解（类裂谷）构造环境.
2021, 46(2): 474-488.
doi: 10.3799/dqkx.2019.073
摘要:
花岗岩-流纹岩的成因研究是认识地壳演化机制的重要途径.通过岩石学、地球化学和同位素地质学方法，对拉萨地体中部措麦地区灯垌破火山机构的火山-侵入杂岩进行了成因研究.灯垌火山-侵入杂岩主要由花岗斑岩、流纹岩和流纹质熔结凝灰岩组成，锆石SHRIMP U-Pb年龄分别为64.1±0.8 Ma、62.9±0.7 Ma和63.2±0.7 Ma，形成时代一致.他们同属高钾钙碱性准铝质-过铝质岩浆岩，亏损高场强元素、富集大离子亲石元素，轻稀土元素富集、重稀土元素平坦，具有一致的锆石δ18O值（6.15‰~7.34‰），为同源岩浆演化的产物.流纹岩与花岗斑岩亏损Ba、Sr、P和Ti元素，具显著的负Eu异常，是岩浆发生不同程度分异演化的产物，前者代表晶粥体分离的熔体相，而后者是晶粥体富矿物相部分的产物.流纹质熔结凝灰岩轻重稀土元素分异程度相对较弱，具中等-弱的Eu负异常，是晶粥体自身被活化喷发的产物.结合前人研究成果，认为灯垌火山-侵入杂岩可能形成于古新世新特提斯洋北向俯冲于拉萨地体之下的过程中，俯冲带流体进入地幔楔并使其部分熔融，形成的幔源物质上涌，使地壳部分熔融形成的中酸性岩浆侵入或喷发而形成侵入岩或火山岩.
花岗岩-流纹岩的成因研究是认识地壳演化机制的重要途径.通过岩石学、地球化学和同位素地质学方法，对拉萨地体中部措麦地区灯垌破火山机构的火山-侵入杂岩进行了成因研究.灯垌火山-侵入杂岩主要由花岗斑岩、流纹岩和流纹质熔结凝灰岩组成，锆石SHRIMP U-Pb年龄分别为64.1±0.8 Ma、62.9±0.7 Ma和63.2±0.7 Ma，形成时代一致.他们同属高钾钙碱性准铝质-过铝质岩浆岩，亏损高场强元素、富集大离子亲石元素，轻稀土元素富集、重稀土元素平坦，具有一致的锆石δ18O值（6.15‰~7.34‰），为同源岩浆演化的产物.流纹岩与花岗斑岩亏损Ba、Sr、P和Ti元素，具显著的负Eu异常，是岩浆发生不同程度分异演化的产物，前者代表晶粥体分离的熔体相，而后者是晶粥体富矿物相部分的产物.流纹质熔结凝灰岩轻重稀土元素分异程度相对较弱，具中等-弱的Eu负异常，是晶粥体自身被活化喷发的产物.结合前人研究成果，认为灯垌火山-侵入杂岩可能形成于古新世新特提斯洋北向俯冲于拉萨地体之下的过程中，俯冲带流体进入地幔楔并使其部分熔融，形成的幔源物质上涌，使地壳部分熔融形成的中酸性岩浆侵入或喷发而形成侵入岩或火山岩.
2021, 46(2): 489-503.
doi: 10.3799/dqkx.2019.059
摘要:
位于浙西南松阳地区八都杂岩的斜长角闪岩是构成前寒武纪基底的主要变质岩之一，但其原岩类型与变质演化特点目前尚不明确.开展了岩相学、矿物微区化学成分及全岩主微量元素研究，发现该斜长角闪岩的原岩类型为高铁拉斑玄武岩，可能形成于岛弧构造环境.石榴石核部保存有进变质信息，峰期变质阶段（M1）矿物组合为石榴石（边部）+浅闪石+斜长石（An=40~43）+单斜辉石+黑云母+钛铁矿；退变质阶段（M2）以阳起石+绿泥石+榍石±黑云母±钛铁矿等退变质矿物组合为特征.结合地质温压计、变质相平衡模拟，获得峰期变质阶段（M1）温压为710~740℃、800~850 MPa，退变质阶段（M2）温压为~440℃、~480 MPa；其变质演化过程具有顺时针型P-T演化轨迹.通过区域对比，八都杂岩斜长角闪岩变质作用时代可能为印支期，并经历了印支-华南-华北板块的俯冲碰撞过程.
位于浙西南松阳地区八都杂岩的斜长角闪岩是构成前寒武纪基底的主要变质岩之一，但其原岩类型与变质演化特点目前尚不明确.开展了岩相学、矿物微区化学成分及全岩主微量元素研究，发现该斜长角闪岩的原岩类型为高铁拉斑玄武岩，可能形成于岛弧构造环境.石榴石核部保存有进变质信息，峰期变质阶段（M1）矿物组合为石榴石（边部）+浅闪石+斜长石（An=40~43）+单斜辉石+黑云母+钛铁矿；退变质阶段（M2）以阳起石+绿泥石+榍石±黑云母±钛铁矿等退变质矿物组合为特征.结合地质温压计、变质相平衡模拟，获得峰期变质阶段（M1）温压为710~740℃、800~850 MPa，退变质阶段（M2）温压为~440℃、~480 MPa；其变质演化过程具有顺时针型P-T演化轨迹.通过区域对比，八都杂岩斜长角闪岩变质作用时代可能为印支期，并经历了印支-华南-华北板块的俯冲碰撞过程.
2021, 46(2): 504-526.
doi: 10.3799/dqkx.2020.036
摘要:
威海地区出露古元古代泥质麻粒岩，其构造属性仍存在争议.泥质麻粒岩以透镜体的形式出露在花岗质片麻岩中，透镜体从核部到边部的岩性逐渐变化：未变形的粗粒泥质麻粒岩、面理化的细粒泥质麻粒岩、石榴黑云片麻岩和混合岩化麻粒岩.粗粒泥质麻粒岩，粗粒斑状变晶结构，块状构造；细粒泥质麻粒岩，细粒斑状变晶结构，面理发育；石榴黑云片麻岩，斑状变晶结构，片麻状构造，上述3种岩石的主要矿物组合均为石榴子石+黑云母+斜长石（反条纹长石）+石英+矽线石；混合岩，条带状构造，暗色残余体主要矿物组合为石榴子石+斜长石+黑云母+石英+矽线石，浅色体矿物组合为石英+斜长石+钾长石.所有样品均有金红石、锆石和独居石等副矿物.粗粒泥质麻粒岩中的锆石颗粒均为浑圆近等粒，具有典型的麻粒岩相变质锆石的特征：锆石CL图像为均一的云雾状或补丁状结构，低的Th/U比值（0.01~0.30），强烈的Ce正异常和Eu负异常，HREE的亏损及高的Hf/Y比值（19~537）.利用锆石Ti温度计获得的变质温度为788~892℃（加权平均值为837±24℃）.锆石U-Pb定年获得上交点年龄为1 863±18 Ma，206Pb/238U加权平均年龄为1 832±23 Ma.εHf（t）值为-3.4~-4.9（加权平均值为-4.23±0.35），相应的两阶段模式年龄（TDM2）为2 716±107 Ma~2 807±93 Ma（加权平均值为2 767±44 Ma）.细粒泥质麻粒岩中的锆石也具有麻粒岩相锆石的CL和微量元素特征，Ti含量温度计获得的变质温度为804~909℃（加权平均值为845±23℃），锆石U-Pb上交点年龄为1 823±14 Ma，谐和206Pb/238U年龄加权平均值为1 812±13 Ma，εHf（t）为-3.7~-5.7（加权平均值为-4.67±0.37），TDM2为2 705±133 Ma~2 826±116 Ma（加权平均值为2 766±46 Ma）.石榴黑云片麻岩中的锆石也具有麻粒岩相变质锆石的CL和微量元素特征，锆石Ti含量计算变质温度为785~923℃（加权平均值为820±32℃），锆石U-Pb上交点年龄为1 807±22 Ma，εHf（t）为-4.5~-9.0（加权平均值为-6.07±0.48），TDM2为2 742±90 Ma~3 020±92 Ma（加权平均值为2 839±41 Ma）.混合岩中的锆石大部分具有核-边结构.根据Ti含量温度计获得的混合岩中麻粒岩相变质锆石核的变质温度为754~875℃（加权平均值为818±30℃），U-Pb上交点年龄为1 822±19 Ma，εHf（t）值为-4.3~-6.3（加权平均值为-5.47±0.35），TDM2为2 742±82 Ma~2 864±91 Ma（加权平均值为2 814±43 Ma）.可见，麻粒岩、石榴黑云片麻岩和混合岩经历了相同的麻粒岩相峰期变质作用（~1.8 Ga），具有相同的原岩属性，即晚太古代（2.7~2.8 Ga）的地壳物质.麻粒岩透镜体从核部到边部岩性的变化，可能受到晚三叠纪碰撞造山作用的不同程度改造.因此，威海超高压地体中出露的泥质麻粒岩透镜体，在构造亲属性上可能属于华北克拉通地壳物质，成因上可能与哥伦比亚超大陆的演化有关，在三叠纪大陆俯冲碰撞过程中卷入造山带.
威海地区出露古元古代泥质麻粒岩，其构造属性仍存在争议.泥质麻粒岩以透镜体的形式出露在花岗质片麻岩中，透镜体从核部到边部的岩性逐渐变化：未变形的粗粒泥质麻粒岩、面理化的细粒泥质麻粒岩、石榴黑云片麻岩和混合岩化麻粒岩.粗粒泥质麻粒岩，粗粒斑状变晶结构，块状构造；细粒泥质麻粒岩，细粒斑状变晶结构，面理发育；石榴黑云片麻岩，斑状变晶结构，片麻状构造，上述3种岩石的主要矿物组合均为石榴子石+黑云母+斜长石（反条纹长石）+石英+矽线石；混合岩，条带状构造，暗色残余体主要矿物组合为石榴子石+斜长石+黑云母+石英+矽线石，浅色体矿物组合为石英+斜长石+钾长石.所有样品均有金红石、锆石和独居石等副矿物.粗粒泥质麻粒岩中的锆石颗粒均为浑圆近等粒，具有典型的麻粒岩相变质锆石的特征：锆石CL图像为均一的云雾状或补丁状结构，低的Th/U比值（0.01~0.30），强烈的Ce正异常和Eu负异常，HREE的亏损及高的Hf/Y比值（19~537）.利用锆石Ti温度计获得的变质温度为788~892℃（加权平均值为837±24℃）.锆石U-Pb定年获得上交点年龄为1 863±18 Ma，206Pb/238U加权平均年龄为1 832±23 Ma.εHf（t）值为-3.4~-4.9（加权平均值为-4.23±0.35），相应的两阶段模式年龄（TDM2）为2 716±107 Ma~2 807±93 Ma（加权平均值为2 767±44 Ma）.细粒泥质麻粒岩中的锆石也具有麻粒岩相锆石的CL和微量元素特征，Ti含量温度计获得的变质温度为804~909℃（加权平均值为845±23℃），锆石U-Pb上交点年龄为1 823±14 Ma，谐和206Pb/238U年龄加权平均值为1 812±13 Ma，εHf（t）为-3.7~-5.7（加权平均值为-4.67±0.37），TDM2为2 705±133 Ma~2 826±116 Ma（加权平均值为2 766±46 Ma）.石榴黑云片麻岩中的锆石也具有麻粒岩相变质锆石的CL和微量元素特征，锆石Ti含量计算变质温度为785~923℃（加权平均值为820±32℃），锆石U-Pb上交点年龄为1 807±22 Ma，εHf（t）为-4.5~-9.0（加权平均值为-6.07±0.48），TDM2为2 742±90 Ma~3 020±92 Ma（加权平均值为2 839±41 Ma）.混合岩中的锆石大部分具有核-边结构.根据Ti含量温度计获得的混合岩中麻粒岩相变质锆石核的变质温度为754~875℃（加权平均值为818±30℃），U-Pb上交点年龄为1 822±19 Ma，εHf（t）值为-4.3~-6.3（加权平均值为-5.47±0.35），TDM2为2 742±82 Ma~2 864±91 Ma（加权平均值为2 814±43 Ma）.可见，麻粒岩、石榴黑云片麻岩和混合岩经历了相同的麻粒岩相峰期变质作用（~1.8 Ga），具有相同的原岩属性，即晚太古代（2.7~2.8 Ga）的地壳物质.麻粒岩透镜体从核部到边部岩性的变化，可能受到晚三叠纪碰撞造山作用的不同程度改造.因此，威海超高压地体中出露的泥质麻粒岩透镜体，在构造亲属性上可能属于华北克拉通地壳物质，成因上可能与哥伦比亚超大陆的演化有关，在三叠纪大陆俯冲碰撞过程中卷入造山带.
2021, 46(2): 527-539.
doi: 10.3799/dqkx.2020.219
摘要:
松潘-甘孜造山带东缘的三叠纪-侏罗纪中酸性花岗岩，如塔公岩体，为晚三叠世的碰撞造山以及燕山期的构造演化提供了重要信息.区域地质调查填图表明，塔公岩体为石英闪长岩、花岗闪长岩、黑云母二长花岗岩.其地球化学特征表明岩石主体属高钾钙碱性系列、准铝质-过铝质过渡系列，稀土配分曲线显示其轻稀土富集、重稀土亏损，具有壳源岩浆特征，稀土-微量元素投点结果表明花岗岩形成于造山时期后碰撞阶段.对塔公花岗岩体采集的4件同位素样品的年龄数据质量较高，为214±1 Ma、214±1 Ma、215±1 Ma、216±1 Ma；该组年龄可以作为限制印支晚期扬子、华北和昌都板块之间碰撞时限的证据.基于塔公花岗岩类的岩石地球化学特征、同位素年代学特征，结合区域研究资料，认为松潘-甘孜造山带东缘类似塔公岩体的晚三叠世花岗岩类形成于昌都、扬子和华北地块后碰撞阶段的岩石圈拆沉作用.
松潘-甘孜造山带东缘的三叠纪-侏罗纪中酸性花岗岩，如塔公岩体，为晚三叠世的碰撞造山以及燕山期的构造演化提供了重要信息.区域地质调查填图表明，塔公岩体为石英闪长岩、花岗闪长岩、黑云母二长花岗岩.其地球化学特征表明岩石主体属高钾钙碱性系列、准铝质-过铝质过渡系列，稀土配分曲线显示其轻稀土富集、重稀土亏损，具有壳源岩浆特征，稀土-微量元素投点结果表明花岗岩形成于造山时期后碰撞阶段.对塔公花岗岩体采集的4件同位素样品的年龄数据质量较高，为214±1 Ma、214±1 Ma、215±1 Ma、216±1 Ma；该组年龄可以作为限制印支晚期扬子、华北和昌都板块之间碰撞时限的证据.基于塔公花岗岩类的岩石地球化学特征、同位素年代学特征，结合区域研究资料，认为松潘-甘孜造山带东缘类似塔公岩体的晚三叠世花岗岩类形成于昌都、扬子和华北地块后碰撞阶段的岩石圈拆沉作用.
2021, 46(2): 540-554.
doi: 10.3799/dqkx.2020.090
摘要:
鄂尔多斯盆地北部上古生界砂岩碎屑组分、岩屑类型和重矿物组合具有明显的东西分带性，但是其物源来源及差异性尚不明确.利用锆石LA-ICP-MS U-Pb定年方法，对鄂尔多斯盆地北部杭锦旗地区下石盒子组碎屑锆石年龄分布及变化特征进行了研究，明确了不同年龄组分碎屑锆石的来源，并分析了不同物源体系及差异性.结果表明：不同地区下石盒子组碎屑矿物含量存在明显差异，由西向东岩屑含量逐渐增加，石英含量逐渐减小；下石盒子组锆石年龄主要呈现280~340 Ma、400~450 Ma、1 700~2 000 Ma和2 200~2 500 Ma 4个峰值区间段，从东部地区到西部地区，锆石显生宙年龄组分所占比例逐渐增加，且中部、西部地区新出现400~450 Ma的年龄段；对比周源岩体同位素年龄，西部地区物源主要来自于阿拉善地块，东部和中部地区物源主要来自于大青山-乌拉山、阴山和集宁地区，同时中部地区还受到阿拉善地块物源输入的影响；结合下石盒子组砂岩锆石定年结果和碎屑矿物含量、岩屑类型分布特征，认为杭锦旗地区发育多物源体系，并据此将研究区分为西部物源区、中部混合物源区及东北部物源区.
鄂尔多斯盆地北部上古生界砂岩碎屑组分、岩屑类型和重矿物组合具有明显的东西分带性，但是其物源来源及差异性尚不明确.利用锆石LA-ICP-MS U-Pb定年方法，对鄂尔多斯盆地北部杭锦旗地区下石盒子组碎屑锆石年龄分布及变化特征进行了研究，明确了不同年龄组分碎屑锆石的来源，并分析了不同物源体系及差异性.结果表明：不同地区下石盒子组碎屑矿物含量存在明显差异，由西向东岩屑含量逐渐增加，石英含量逐渐减小；下石盒子组锆石年龄主要呈现280~340 Ma、400~450 Ma、1 700~2 000 Ma和2 200~2 500 Ma 4个峰值区间段，从东部地区到西部地区，锆石显生宙年龄组分所占比例逐渐增加，且中部、西部地区新出现400~450 Ma的年龄段；对比周源岩体同位素年龄，西部地区物源主要来自于阿拉善地块，东部和中部地区物源主要来自于大青山-乌拉山、阴山和集宁地区，同时中部地区还受到阿拉善地块物源输入的影响；结合下石盒子组砂岩锆石定年结果和碎屑矿物含量、岩屑类型分布特征，认为杭锦旗地区发育多物源体系，并据此将研究区分为西部物源区、中部混合物源区及东北部物源区.
2021, 46(2): 555-571.
doi: 10.3799/dqkx.2020.081
摘要:
陆相致密油和页岩油同属低孔低渗油气藏，二者具有很大相似性，常具有共生关系，然而其成藏特征存在较大的差异，不加区分极易误导油气勘探.利用系统取心、测井、录井和各类测试化验分析资料，综合分析渤海湾盆地黄骅坳陷孔店组、沙河街组，梳理致密油和页岩油的成藏条件及其富集规律差异性，进一步探讨致密油与页岩油勘探选区评价方法.研究结果表明，从岩性上看，致密油储层岩石类型多样，包括致密砂岩、致密碳酸盐岩、致密火成岩等；页岩油气以细粒沉积为主，其矿物成分多样，岩性可细分为碳酸质页岩、长英质页岩、粘土质页岩、混合质页岩等.从物性上看，二者均为低孔低渗型储层，致密储层分先天致密和后天致密两类，主要发育粒间孔、晶间孔、溶蚀孔隙、裂缝等，多以微米级孔隙为主；页岩储层以先天致密为主，发育有机孔、粒间孔、页理缝、裂缝等，多以纳米级孔隙为主.从生烃运移过程来看，二者油气来源均与优质烃源岩密切相关，致密油岩层本身不生烃，原油依靠临近富有机质泥页岩干酪根生烃增压造成的源储压差，经历短距离运移与充注，源储压差高则充注程度高；页岩油本身即为生油岩，系已生成、尚未排出而滞留在页岩孔隙或裂缝之中的石油.从可压裂性上看，致密储层本身具有较好脆性，脆性条件不是致密油甜点的决定性因素，而页岩脆性因成分不同存在较大差异，是页岩油甜点评价的关键因素.从勘探选区来看，致密油优势储集相带、优质烃源岩及二者之间的匹配关系控制有利致密油富集区，"三明治"式最有利，源上源下次之；页岩油受成熟富有机质页岩及脆性岩相控制，强调在富含滞留烃中寻找具有较高脆性的页岩.
陆相致密油和页岩油同属低孔低渗油气藏，二者具有很大相似性，常具有共生关系，然而其成藏特征存在较大的差异，不加区分极易误导油气勘探.利用系统取心、测井、录井和各类测试化验分析资料，综合分析渤海湾盆地黄骅坳陷孔店组、沙河街组，梳理致密油和页岩油的成藏条件及其富集规律差异性，进一步探讨致密油与页岩油勘探选区评价方法.研究结果表明，从岩性上看，致密油储层岩石类型多样，包括致密砂岩、致密碳酸盐岩、致密火成岩等；页岩油气以细粒沉积为主，其矿物成分多样，岩性可细分为碳酸质页岩、长英质页岩、粘土质页岩、混合质页岩等.从物性上看，二者均为低孔低渗型储层，致密储层分先天致密和后天致密两类，主要发育粒间孔、晶间孔、溶蚀孔隙、裂缝等，多以微米级孔隙为主；页岩储层以先天致密为主，发育有机孔、粒间孔、页理缝、裂缝等，多以纳米级孔隙为主.从生烃运移过程来看，二者油气来源均与优质烃源岩密切相关，致密油岩层本身不生烃，原油依靠临近富有机质泥页岩干酪根生烃增压造成的源储压差，经历短距离运移与充注，源储压差高则充注程度高；页岩油本身即为生油岩，系已生成、尚未排出而滞留在页岩孔隙或裂缝之中的石油.从可压裂性上看，致密储层本身具有较好脆性，脆性条件不是致密油甜点的决定性因素，而页岩脆性因成分不同存在较大差异，是页岩油甜点评价的关键因素.从勘探选区来看，致密油优势储集相带、优质烃源岩及二者之间的匹配关系控制有利致密油富集区，"三明治"式最有利，源上源下次之；页岩油受成熟富有机质页岩及脆性岩相控制，强调在富含滞留烃中寻找具有较高脆性的页岩.
2021, 46(2): 572-582.
doi: 10.3799/dqkx.2020.049
摘要:
上扬子地区五峰组-龙马溪组黑色岩系是我国南方重要的海相烃源岩，也是目前我国页岩气勘探开发的重要层位之一，前人对其有机质富集因素的综合分析和富集因素之间的关系研究较少.以渝东南武隆地区焦页143-5井为例，对五峰组-龙马溪组下段黑色岩系进行了地层学及古海洋环境的研究，探讨了古气候、火山活动、古海洋生产力和氧化还原特征及其在有机质富集中的作用.研究表明，TOC与强烈火山活动、缺氧古海洋环境、高古生产力和温暖古气候具有良好的正相关关系.这是由于强烈火山作用和陆源化学风化，大大提高了海洋中的营养盐含量，促使生物繁盛、生产力增高，并形成了缺氧硫化、富硅的海洋环境，从而为有机质富集提供了优良的条件.
上扬子地区五峰组-龙马溪组黑色岩系是我国南方重要的海相烃源岩，也是目前我国页岩气勘探开发的重要层位之一，前人对其有机质富集因素的综合分析和富集因素之间的关系研究较少.以渝东南武隆地区焦页143-5井为例，对五峰组-龙马溪组下段黑色岩系进行了地层学及古海洋环境的研究，探讨了古气候、火山活动、古海洋生产力和氧化还原特征及其在有机质富集中的作用.研究表明，TOC与强烈火山活动、缺氧古海洋环境、高古生产力和温暖古气候具有良好的正相关关系.这是由于强烈火山作用和陆源化学风化，大大提高了海洋中的营养盐含量，促使生物繁盛、生产力增高，并形成了缺氧硫化、富硅的海洋环境，从而为有机质富集提供了优良的条件.
2021, 46(2): 583-599.
doi: 10.3799/dqkx.2020.026
摘要:
四川盆地下奥陶统桐梓组白云岩的成因研究较少，模式存在多样性，尚未达成共识.通过系统的岩心观察、薄片鉴定、地球化学分析等方法，在四川盆地桐梓组识别出晶粒白云岩、颗粒白云岩和含石英白云岩及含白云质石英砂岩等与白云石相关的岩石类型.地球化学分析揭示不同类型白云岩具有不同的地球化学特征及白云石化机理，晶粒白云岩的MgO含量与CaO含量呈现出明显的正相关性，具有相对高的δ18OPDB值、δ13CPDB值、Sr值及较高的Mg/Ca比值，Fe、Mn含量较低，为准同生期蒸发泵白云石化成因；A类含石英白云岩及含白云质石英砂岩具有与晶粒白云岩相似的地球化学特征，也主要为准同生期白云石化成因；颗粒白云岩的MgO含量与CaO含量表现出弱负相关性，δ13CPDB值和δ18OPDB值与同期海水碳、氧同位素值分布范围基本一致，Sr含量相对较高，为回流渗透白云石化成因；B类含石英白云岩及含白云质石英砂岩只在研究区靠近物源的局部地区发育，其MgO含量与CaO含量呈正相关，δ13CPDB值和δ18OPDB值表现为明显负偏，与其他两类白云岩相比具有较高的Al2O3、Fe、Mn含量和相对较低的Sr含量，且受到陆源碎屑混入的影响，认为是混合水白云石化成因.四川盆地桐梓组具有3种白云石化机理共存的特征，总体继承了上寒武统白云石化机理.
四川盆地下奥陶统桐梓组白云岩的成因研究较少，模式存在多样性，尚未达成共识.通过系统的岩心观察、薄片鉴定、地球化学分析等方法，在四川盆地桐梓组识别出晶粒白云岩、颗粒白云岩和含石英白云岩及含白云质石英砂岩等与白云石相关的岩石类型.地球化学分析揭示不同类型白云岩具有不同的地球化学特征及白云石化机理，晶粒白云岩的MgO含量与CaO含量呈现出明显的正相关性，具有相对高的δ18OPDB值、δ13CPDB值、Sr值及较高的Mg/Ca比值，Fe、Mn含量较低，为准同生期蒸发泵白云石化成因；A类含石英白云岩及含白云质石英砂岩具有与晶粒白云岩相似的地球化学特征，也主要为准同生期白云石化成因；颗粒白云岩的MgO含量与CaO含量表现出弱负相关性，δ13CPDB值和δ18OPDB值与同期海水碳、氧同位素值分布范围基本一致，Sr含量相对较高，为回流渗透白云石化成因；B类含石英白云岩及含白云质石英砂岩只在研究区靠近物源的局部地区发育，其MgO含量与CaO含量呈正相关，δ13CPDB值和δ18OPDB值表现为明显负偏，与其他两类白云岩相比具有较高的Al2O3、Fe、Mn含量和相对较低的Sr含量，且受到陆源碎屑混入的影响，认为是混合水白云石化成因.四川盆地桐梓组具有3种白云石化机理共存的特征，总体继承了上寒武统白云石化机理.
2021, 46(2): 600-620.
doi: 10.3799/dqkx.2020.075
摘要:
碳酸盐胶结物是一类砂岩储层中最常见的成岩胶结交代物.厘清碳酸盐胶结物的发育特征、期次及其含量，可定量分析碳酸盐胶结物对储层质量的影响程度.以文昌A凹陷珠海组海陆过渡相砂岩储层的碳酸盐胶结作用为研究重点，分凹陷中心与近珠三南断裂两个主体区域，利用岩石学分析、铸体薄片显微镜下鉴定、阴极发光分析、同位素分析等技术手段，明确了碳酸盐胶结物类型、含量、赋存状态与期次特征，定量分析了碳酸盐胶结作用对储层质量的影响.结果表明，文昌A凹陷珠海组碳酸盐胶结物具有多类型、多期次等典型特征，其在垂向及平面上的分布特征均具较为明显的规律性.碳酸盐胶结减少的孔隙度占比为9.7%~43.0%，平均为20.7%，占全部胶结物减少孔隙的33.6%~88.2%，平均为60.6%；且碳酸盐胶结物对粗粒度岩性的孔隙度影响更大.受断裂带分布及热流体活动影响，碳酸盐胶结物在近南断裂带比凹陷中心更为发育.凹陷中心碳酸盐弱胶结或远离南断裂带区域可作为寻找文昌A凹陷低渗背景下“甜点”储层的有利区带.
碳酸盐胶结物是一类砂岩储层中最常见的成岩胶结交代物.厘清碳酸盐胶结物的发育特征、期次及其含量，可定量分析碳酸盐胶结物对储层质量的影响程度.以文昌A凹陷珠海组海陆过渡相砂岩储层的碳酸盐胶结作用为研究重点，分凹陷中心与近珠三南断裂两个主体区域，利用岩石学分析、铸体薄片显微镜下鉴定、阴极发光分析、同位素分析等技术手段，明确了碳酸盐胶结物类型、含量、赋存状态与期次特征，定量分析了碳酸盐胶结作用对储层质量的影响.结果表明，文昌A凹陷珠海组碳酸盐胶结物具有多类型、多期次等典型特征，其在垂向及平面上的分布特征均具较为明显的规律性.碳酸盐胶结减少的孔隙度占比为9.7%~43.0%，平均为20.7%，占全部胶结物减少孔隙的33.6%~88.2%，平均为60.6%；且碳酸盐胶结物对粗粒度岩性的孔隙度影响更大.受断裂带分布及热流体活动影响，碳酸盐胶结物在近南断裂带比凹陷中心更为发育.凹陷中心碳酸盐弱胶结或远离南断裂带区域可作为寻找文昌A凹陷低渗背景下“甜点”储层的有利区带.
2021, 46(2): 621-631.
doi: 10.3799/dqkx.2020.069
摘要:
近年来通过多道地震、浅剖及海底采样调查在东沙岛西南海域发现了大量喷溢甲烷的泥火山，通过研究泥火山可能会发现含气层，具有重大的油气资源指示意义.一条多道地震剖面显示，在该海域一泥火山MV3附近存在一个具有极性反转的埋藏背斜构造，其振幅绝对值随偏移距增大而增大.为探究该背斜是否含有烃类气体，开展了速度分析、AVO反演和频率吸收衰减分析.结果表明：该极性反转下方存在纵波低速层；该带在截距P及梯度G剖面表现为负值，在P、G交会图中落入第三象限，在横波反射率剖面中表现为正值，在泊松比变化率剖面中表现为高负值；该带高频成分快速衰减，低频成分相对增加.以上多属性特征预示着该带含气，可能与深部甲烷泄露有关.
近年来通过多道地震、浅剖及海底采样调查在东沙岛西南海域发现了大量喷溢甲烷的泥火山，通过研究泥火山可能会发现含气层，具有重大的油气资源指示意义.一条多道地震剖面显示，在该海域一泥火山MV3附近存在一个具有极性反转的埋藏背斜构造，其振幅绝对值随偏移距增大而增大.为探究该背斜是否含有烃类气体，开展了速度分析、AVO反演和频率吸收衰减分析.结果表明：该极性反转下方存在纵波低速层；该带在截距P及梯度G剖面表现为负值，在P、G交会图中落入第三象限，在横波反射率剖面中表现为正值，在泊松比变化率剖面中表现为高负值；该带高频成分快速衰减，低频成分相对增加.以上多属性特征预示着该带含气，可能与深部甲烷泄露有关.
2021, 46(2): 632-641.
doi: 10.3799/dqkx.2020.029
摘要:
地质微生物是沉积环境中铁、锰氧化还原循环的主要驱动因子，铁锰共存环境中二价铁氧化对不同铁、锰循环功能微生物活性的影响差异和机制尚不清楚.以铁还原菌Shewanella oneidensis MR-1、铁氧化菌Pseudogulbenkiania sp.strain 2002、锰氧化菌Pseudomonas putida MnB1和Leptothrix discophora SS-1作为代表性的铁、锰循环功能微生物，利用平板计数、荧光显微镜等手段探究了Fe(II)氧化对功能微生物活性的影响差异及机制.结果表明0.05 mM Fe2+氧化60 min可使MR-1和MnB1的活菌数量降低4~5个数量级，SS-1及S.2002无显著失活.Fe(II)氧化产生的吸附态。OH和胞内。OH是细菌失活的主要原因，胞外H2O2、胞外游离态。OH和三价铁氧化物是细菌失活的次要原因，SS-1及S.2002产生了氧化应激反应，成功抵御了活性氧化物种.
地质微生物是沉积环境中铁、锰氧化还原循环的主要驱动因子，铁锰共存环境中二价铁氧化对不同铁、锰循环功能微生物活性的影响差异和机制尚不清楚.以铁还原菌Shewanella oneidensis MR-1、铁氧化菌Pseudogulbenkiania sp.strain 2002、锰氧化菌Pseudomonas putida MnB1和Leptothrix discophora SS-1作为代表性的铁、锰循环功能微生物，利用平板计数、荧光显微镜等手段探究了Fe(II)氧化对功能微生物活性的影响差异及机制.结果表明0.05 mM Fe2+氧化60 min可使MR-1和MnB1的活菌数量降低4~5个数量级，SS-1及S.2002无显著失活.Fe(II)氧化产生的吸附态。OH和胞内。OH是细菌失活的主要原因，胞外H2O2、胞外游离态。OH和三价铁氧化物是细菌失活的次要原因，SS-1及S.2002产生了氧化应激反应，成功抵御了活性氧化物种.
2021, 46(2): 642-651.
doi: 10.3799/dqkx.2020.054
摘要:
硫在铁和砷的生物地球化学循环中发挥着重要作用，但地下水系统中硫循环的中间产物S(0)对细菌转化铁和砷的影响尚不清楚.采用室内模拟实验，研究硫参与下细菌D2201对液相和载砷针铁矿中Fe(III)和As(V)的还原作用.结果表明：细菌D2201具有很强的铁还原能力，可以将液相中74%的Fe(III)还原；加入硫后，细菌还原S(0)产生的S(-II)使铁还原率提高到94%.但是，硫没有明显影响细菌对砷的还原.在实验初期，细菌明显加速了载砷针铁矿的还原，最终还原释放到液相中的Fe(II)浓度为32.12 μmol/L；硫的加入增强了细菌对载砷针铁矿的还原，还原溶解的Fe(II)增加至284.13 μmol/L，同时，砷的释放量也增加了1.6倍.这些结果表明硫显著促进了细菌对针铁矿的还原溶解并加速砷的释放.XRD和SEM-EDS结果显示，细菌还原针铁矿但不改变其矿相，而硫的加入也仅使矿物发生一定程度的团聚，并没有使其转变为其他矿物，也未导致砷的再吸附.
硫在铁和砷的生物地球化学循环中发挥着重要作用，但地下水系统中硫循环的中间产物S(0)对细菌转化铁和砷的影响尚不清楚.采用室内模拟实验，研究硫参与下细菌D2201对液相和载砷针铁矿中Fe(III)和As(V)的还原作用.结果表明：细菌D2201具有很强的铁还原能力，可以将液相中74%的Fe(III)还原；加入硫后，细菌还原S(0)产生的S(-II)使铁还原率提高到94%.但是，硫没有明显影响细菌对砷的还原.在实验初期，细菌明显加速了载砷针铁矿的还原，最终还原释放到液相中的Fe(II)浓度为32.12 μmol/L；硫的加入增强了细菌对载砷针铁矿的还原，还原溶解的Fe(II)增加至284.13 μmol/L，同时，砷的释放量也增加了1.6倍.这些结果表明硫显著促进了细菌对针铁矿的还原溶解并加速砷的释放.XRD和SEM-EDS结果显示，细菌还原针铁矿但不改变其矿相，而硫的加入也仅使矿物发生一定程度的团聚，并没有使其转变为其他矿物，也未导致砷的再吸附.
2021, 46(2): 652-660.
doi: 10.3799/dqkx.2020.063
摘要:
硫酸盐还原菌是厌氧环境中参与砷形态转化的重要微生物种群，其介导的生物地球化学循环过程对铁氧化物表面吸附态砷迁移转化的影响亟待深入研究.选取江汉平原典型高砷含水层原位沉积物分离纯化出一株严格厌氧硫酸盐还原菌Desulfovibrio JH-S1，对其进行砷和铁还原能力鉴定，并通过模拟培养实验探究硫酸盐还原菌参与下的铁矿物相转化对吸附态砷迁移的影响.Desulfovibrio JH-S1具有Fe(III)还原能力，无硫和有硫体系中Fe(III)均能被还原，但在硫酸盐充足条件下铁还原量显著增加；该菌株不具备As(V)还原能力，但添加硫酸盐的培养体系中As(V)去除率可达96%以上.Desulfovibrio JH-S1能够还原硫酸盐从而促进载砷的水铁矿还原转化为纤铁矿，并导致吸附的砷释放.江汉平原高砷含水层土著硫酸盐还原菌兼具硫酸盐/铁还原功能，参与了高砷含水层系统中砷-铁-硫耦合循环，对高砷地下水的形成具有重要作用.
硫酸盐还原菌是厌氧环境中参与砷形态转化的重要微生物种群，其介导的生物地球化学循环过程对铁氧化物表面吸附态砷迁移转化的影响亟待深入研究.选取江汉平原典型高砷含水层原位沉积物分离纯化出一株严格厌氧硫酸盐还原菌Desulfovibrio JH-S1，对其进行砷和铁还原能力鉴定，并通过模拟培养实验探究硫酸盐还原菌参与下的铁矿物相转化对吸附态砷迁移的影响.Desulfovibrio JH-S1具有Fe(III)还原能力，无硫和有硫体系中Fe(III)均能被还原，但在硫酸盐充足条件下铁还原量显著增加；该菌株不具备As(V)还原能力，但添加硫酸盐的培养体系中As(V)去除率可达96%以上.Desulfovibrio JH-S1能够还原硫酸盐从而促进载砷的水铁矿还原转化为纤铁矿，并导致吸附的砷释放.江汉平原高砷含水层土著硫酸盐还原菌兼具硫酸盐/铁还原功能，参与了高砷含水层系统中砷-铁-硫耦合循环，对高砷地下水的形成具有重要作用.
2021, 46(2): 661-670.
doi: 10.3799/dqkx.2020.025
摘要:
沉湖湿地作为长江中下游平原典型湖泊湿地，1960s以来退化严重.收集1964、1975、1987、1997、1998、2007、2016、2018年8期航拍照片或遥感影像，运用遥感技术、动态度模型和转移矩阵模型分析，揭示武汉市沉湖湿地近50年退化过程及机理.结果表明，1964~2018年沉湖湿地由北向南退缩为鱼塘及耕地，总湿地面积缩小77%；湿地退化过程可分为3个阶段，1964~1975年围湖活动主导湿地湖泊向耕地退化，耕地面积以141%的年变幅扩张，1975~1997年湖泊改造工程迫使湖泊向沼泽退化，1997~2018年由湖泊退化而来的沼泽被进一步开垦为耕地或鱼塘；人口数量的增加及土地利用政策改变导致湿地生态服务功能退化，包括洪水调蓄、自净化功能衰退及生物多样性锐减，其退化模式可为长江中下游平原乃至全国湖泊湿地的退化提供类比参考.
沉湖湿地作为长江中下游平原典型湖泊湿地，1960s以来退化严重.收集1964、1975、1987、1997、1998、2007、2016、2018年8期航拍照片或遥感影像，运用遥感技术、动态度模型和转移矩阵模型分析，揭示武汉市沉湖湿地近50年退化过程及机理.结果表明，1964~2018年沉湖湿地由北向南退缩为鱼塘及耕地，总湿地面积缩小77%；湿地退化过程可分为3个阶段，1964~1975年围湖活动主导湿地湖泊向耕地退化，耕地面积以141%的年变幅扩张，1975~1997年湖泊改造工程迫使湖泊向沼泽退化，1997~2018年由湖泊退化而来的沼泽被进一步开垦为耕地或鱼塘；人口数量的增加及土地利用政策改变导致湿地生态服务功能退化，包括洪水调蓄、自净化功能衰退及生物多样性锐减，其退化模式可为长江中下游平原乃至全国湖泊湿地的退化提供类比参考.
2021, 46(2): 671-682.
doi: 10.3799/dqkx.2020.039
摘要:
目前对影响土壤饱和渗透系数规律的机理缺乏深刻认识.以不同沉积环境、不同岩性及不同土地利用方式的江汉平原汉江下游浅层土壤为对象，采用改进的TST-55型土壤渗透仪开展室内变水头达西实验.结果表明，研究区内土壤饱和渗透系数平均值为4.94×10-5cm/s，服从对数-正态分布；粉砂壤土冲积物和湖积物的饱和渗透系数平均值为3.53×10-5cm/s和1.98×10-5cm/s，粉砂质粘壤土中，两者分别为8.13×10-7cm/s和5.88×10-7cm/s，同一岩性冲积物的饱和渗透系数较湖积物大；冲积物中，砂壤土、粉砂壤土和粉砂质粘壤土饱和渗透系数平均值为1.98×10-5 cm/s、3.53×10-5 cm/s和8.13×10-7 cm/s，表现为砂壤土>粉砂壤土>粉砂质粘壤土；耕作土壤中，粉砂壤土、粉砂质粘壤土的饱和渗透系数平均值为3.75×10-5 cm/s和8.11×10-7cm/s，非耕作土壤中，两者分别为1.88×10-6cm/s、5.93×10-7cm/s，同一岩性耕作土壤饱和渗透系数较非耕作土壤大.
目前对影响土壤饱和渗透系数规律的机理缺乏深刻认识.以不同沉积环境、不同岩性及不同土地利用方式的江汉平原汉江下游浅层土壤为对象，采用改进的TST-55型土壤渗透仪开展室内变水头达西实验.结果表明，研究区内土壤饱和渗透系数平均值为4.94×10-5cm/s，服从对数-正态分布；粉砂壤土冲积物和湖积物的饱和渗透系数平均值为3.53×10-5cm/s和1.98×10-5cm/s，粉砂质粘壤土中，两者分别为8.13×10-7cm/s和5.88×10-7cm/s，同一岩性冲积物的饱和渗透系数较湖积物大；冲积物中，砂壤土、粉砂壤土和粉砂质粘壤土饱和渗透系数平均值为1.98×10-5 cm/s、3.53×10-5 cm/s和8.13×10-7 cm/s，表现为砂壤土>粉砂壤土>粉砂质粘壤土；耕作土壤中，粉砂壤土、粉砂质粘壤土的饱和渗透系数平均值为3.75×10-5 cm/s和8.11×10-7cm/s，非耕作土壤中，两者分别为1.88×10-6cm/s、5.93×10-7cm/s，同一岩性耕作土壤饱和渗透系数较非耕作土壤大.
2021, 46(2): 683-696.
doi: 10.3799/dqkx.2020.082
摘要:
阿尔金断裂系东北段阳关断裂的晚第四纪活动性与强震危险性关系到敦煌地区及相关文物古迹的防震减灾问题.基于高分辨率卫星影像对阳关断裂几何展布特征进行解译，采用差分GPS、无人机航空摄影测量方法、古地震探槽方法以及OSL测年方法对两个研究点进行了详细研究，对其定量活动参数进行了初步限定.结果显示，阳关断裂东段运动形式主要表现为挤压逆冲，最新的一次地震事件可能发生在距今43.5~12.1 ka之间，表明阳关断裂东段至少在晚更新世以来有过活动，并且具有发生Mw6.6强震的潜能及危险性.如果发生类似强度的地震，敦煌主城区的烈度至少在Ⅵ以上，阳关土遗址地区则会达到Ⅸ.因此，阳关断裂应该是该区防震减灾重点关注的发震断层之一.
阿尔金断裂系东北段阳关断裂的晚第四纪活动性与强震危险性关系到敦煌地区及相关文物古迹的防震减灾问题.基于高分辨率卫星影像对阳关断裂几何展布特征进行解译，采用差分GPS、无人机航空摄影测量方法、古地震探槽方法以及OSL测年方法对两个研究点进行了详细研究，对其定量活动参数进行了初步限定.结果显示，阳关断裂东段运动形式主要表现为挤压逆冲，最新的一次地震事件可能发生在距今43.5~12.1 ka之间，表明阳关断裂东段至少在晚更新世以来有过活动，并且具有发生Mw6.6强震的潜能及危险性.如果发生类似强度的地震，敦煌主城区的烈度至少在Ⅵ以上，阳关土遗址地区则会达到Ⅸ.因此，阳关断裂应该是该区防震减灾重点关注的发震断层之一.
2021, 46(2): 697-707.
doi: 10.3799/dqkx.2020.058
摘要:
针对现有考虑应变软化效应的边坡渐进破坏分析模型中计算假定条件不符合实际情况的不足，以三峡库区赵树岭滑坡为研究对象，考虑地下水位波动和地震力的影响，提出用于分析多场耦合条件下应变软化边坡渐进破坏模式及稳定性可靠度的方法.结果表明，地下水位波动和地震力会不同程度地影响滑坡的渐进破坏模式和破坏概率.滑坡在145 m、175 m水位和库水位从175 m陡降为145 m三种工况下整体稳定，但分别有14.119%、20.266%和21.797%的概率发生局部渐进破坏；在烈度为Ⅶ的地震力作用下同时考虑3种蓄水工况，该滑坡分别有34.067%、38.061%和38.405%的概率发生整体渐进破坏；根据滑坡渐进破坏模式指出最佳加固位置应在沿江大道前沿.该分析方法具备可靠性，可为边坡的渐进破坏模式及稳定性评价研究提供参考.
针对现有考虑应变软化效应的边坡渐进破坏分析模型中计算假定条件不符合实际情况的不足，以三峡库区赵树岭滑坡为研究对象，考虑地下水位波动和地震力的影响，提出用于分析多场耦合条件下应变软化边坡渐进破坏模式及稳定性可靠度的方法.结果表明，地下水位波动和地震力会不同程度地影响滑坡的渐进破坏模式和破坏概率.滑坡在145 m、175 m水位和库水位从175 m陡降为145 m三种工况下整体稳定，但分别有14.119%、20.266%和21.797%的概率发生局部渐进破坏；在烈度为Ⅶ的地震力作用下同时考虑3种蓄水工况，该滑坡分别有34.067%、38.061%和38.405%的概率发生整体渐进破坏；根据滑坡渐进破坏模式指出最佳加固位置应在沿江大道前沿.该分析方法具备可靠性，可为边坡的渐进破坏模式及稳定性评价研究提供参考.
2021, 46(2): 708-718.
doi: 10.3799/dqkx.2020.062
摘要:
中建海底峡谷具有分段性，但分段的关键地貌特征、各段沉积充填及其控制因素缺乏精细描述和系统论证.综合利用高分辨率二维和三维地震资料，结合水深地貌数据，对中建海底峡谷地貌及沉积特征进行了详细分析，总结了其南北段沉积过程的主控因素.中建海底峡谷呈NW向顺直展布于广乐隆起与西沙隆起之间，以华光礁附近的地貌高点为拐点被分为南北两段.中建海底峡谷北段沉积体系包括重力流沉积（水道、席状沉积、滑塌体）和底流沉积（漂积体、环槽、谷槽），南段以重力流水道和海底扇为主.北段沉积体系受底流和重力流交互作用控制，底流自中中新世开始出现，改造重力流水道，使其出现侧向迁移或翼部不对称现象，上新世以后重力流作用减弱，底流作用增强，沉积物波和漂积体广泛发育；峡谷南段水道表现出侵蚀-沉积-废弃的沉积旋回，未见底流沉积现象.相对海平面变化导致碳酸盐生产率变化影响物源供应，从而控制水道沉积演化，碳酸盐台地的“高位溢流”作用决定水道在高水位时发育.
中建海底峡谷具有分段性，但分段的关键地貌特征、各段沉积充填及其控制因素缺乏精细描述和系统论证.综合利用高分辨率二维和三维地震资料，结合水深地貌数据，对中建海底峡谷地貌及沉积特征进行了详细分析，总结了其南北段沉积过程的主控因素.中建海底峡谷呈NW向顺直展布于广乐隆起与西沙隆起之间，以华光礁附近的地貌高点为拐点被分为南北两段.中建海底峡谷北段沉积体系包括重力流沉积（水道、席状沉积、滑塌体）和底流沉积（漂积体、环槽、谷槽），南段以重力流水道和海底扇为主.北段沉积体系受底流和重力流交互作用控制，底流自中中新世开始出现，改造重力流水道，使其出现侧向迁移或翼部不对称现象，上新世以后重力流作用减弱，底流作用增强，沉积物波和漂积体广泛发育；峡谷南段水道表现出侵蚀-沉积-废弃的沉积旋回，未见底流沉积现象.相对海平面变化导致碳酸盐生产率变化影响物源供应，从而控制水道沉积演化，碳酸盐台地的“高位溢流”作用决定水道在高水位时发育.
2021, 46(2): 719-728.
doi: 10.3799/dqkx.2020.051
摘要:
Os同位素地层法可以得到包含生长间断期的分辨率较高的结壳年代框架，相对传统定年方法具有更优的发展前景.在比对多金属结壳分层Os同位素组成曲线与大洋海水标准曲线从而为多金属结壳定年的同时，研究标准曲线的区域性特征及其与壳源、幔源物质供应的关系.依据比值和趋势贴合原则，得到的多金属结壳生长期包括80~75 Ma、70~65 Ma、60~50 Ma、42~40 Ma、35~28 Ma、15~10 Ma、8~0 Ma.在中、西太平洋地区，麦哲伦和马绍尔海山区结壳Os同位素组成测定值与标准曲线形态和取值贴合良好，而马尔库斯威克和莱恩海山区结壳测定值虽与标准曲线趋势较为贴合，但分别在7 Ma以来和33 Ma以前相对标准曲线取值异常偏高.这种异常偏高现象的出现与2个海山区进、出盛行西风带和赤道信风带的过程有关，结壳在处于风带时接收到风力输运的美洲和亚洲陆源风尘物质，使得其记录的Os同位素组成相对标准曲线偏高.
Os同位素地层法可以得到包含生长间断期的分辨率较高的结壳年代框架，相对传统定年方法具有更优的发展前景.在比对多金属结壳分层Os同位素组成曲线与大洋海水标准曲线从而为多金属结壳定年的同时，研究标准曲线的区域性特征及其与壳源、幔源物质供应的关系.依据比值和趋势贴合原则，得到的多金属结壳生长期包括80~75 Ma、70~65 Ma、60~50 Ma、42~40 Ma、35~28 Ma、15~10 Ma、8~0 Ma.在中、西太平洋地区，麦哲伦和马绍尔海山区结壳Os同位素组成测定值与标准曲线形态和取值贴合良好，而马尔库斯威克和莱恩海山区结壳测定值虽与标准曲线趋势较为贴合，但分别在7 Ma以来和33 Ma以前相对标准曲线取值异常偏高.这种异常偏高现象的出现与2个海山区进、出盛行西风带和赤道信风带的过程有关，结壳在处于风带时接收到风力输运的美洲和亚洲陆源风尘物质，使得其记录的Os同位素组成相对标准曲线偏高.
2021, 46(2): 729-742.
doi: 10.3799/dqkx.2019.959
摘要:
为了探索高渗透性洋壳中高温热液循环系统的形成机制，以数值模拟为手段研究热液循环中的矿物沉淀过程及其对洋壳渗透率的反馈.在热液对流-矿物反应模型中考虑了硬石膏、黄铁矿和黄铜矿的沉淀和溶解反应，基于矿物的溶度积计算矿物的沉淀/溶解量，并将其转换为渗透率的变化.结果显示，黄铁矿和黄铜矿分布于350~380℃等温线范围内，并随着热液温度升高而逐渐向海底推移.海水被加热及与热液混合过程中沉淀出硬石膏，在热液上升通道两侧形成低渗透性的烟囱状结构，降低了海水-热液混合程度从而使热液温度升高.高温热液通道建立后，便会有更多的金属物质随着高温热液被运输至浅层洋壳或海底.模拟结果为理解海底高温热液喷口的形成机制提供了借鉴.
为了探索高渗透性洋壳中高温热液循环系统的形成机制，以数值模拟为手段研究热液循环中的矿物沉淀过程及其对洋壳渗透率的反馈.在热液对流-矿物反应模型中考虑了硬石膏、黄铁矿和黄铜矿的沉淀和溶解反应，基于矿物的溶度积计算矿物的沉淀/溶解量，并将其转换为渗透率的变化.结果显示，黄铁矿和黄铜矿分布于350~380℃等温线范围内，并随着热液温度升高而逐渐向海底推移.海水被加热及与热液混合过程中沉淀出硬石膏，在热液上升通道两侧形成低渗透性的烟囱状结构，降低了海水-热液混合程度从而使热液温度升高.高温热液通道建立后，便会有更多的金属物质随着高温热液被运输至浅层洋壳或海底.模拟结果为理解海底高温热液喷口的形成机制提供了借鉴.
2021, 46(2): 743-758.
doi: 10.3799/dqkx.2020.042
摘要:
研究格陵兰冰盖（GrIS）质量变化异常速率可以帮助了解异常气候事件驱动海平面变化的机制.聚焦于2010~2012年GrIS质量变化的异常速率，及其对海平面指纹（SLF）和相对海平面（RSL）变化的贡献.通过联合2003~2015年GRACE月重力场数据和表面质量平衡（SMB）数据，采用mascon拟合法及网格尺度因子恢复泄漏，获得了6个流域的质量变化时空分布.基于海平面变化方程（SLE）并考虑负荷自吸引效应估算了SLF的空间分布.结果表明，2003~2015年间GrIS总质量变化速率分别为-288±7 Gt/a及-275±1 Gt/a；而在2010~2012年间速率相应地增加至-456±30 Gt/a及-464±38 Gt/a，该时期格陵兰西北海岸及东南沿海地区呈现出大量冰盖融化，其对海平面的贡献变化呈现倒“V”型（即先升后降），而全球平均海平面变化呈现出明显的正“V”型（即先降后升）.另外，GrIS融化对海平面的贡献约为31%，造成全球平均RSL增加了0.07 cm/a，而对斯堪的纳维亚及北欧地区的RSL贡献为-0.6 cm/a，GrIS融化造成的远海地区RSL上升速率比全球平均RSL速率高近30%.
研究格陵兰冰盖（GrIS）质量变化异常速率可以帮助了解异常气候事件驱动海平面变化的机制.聚焦于2010~2012年GrIS质量变化的异常速率，及其对海平面指纹（SLF）和相对海平面（RSL）变化的贡献.通过联合2003~2015年GRACE月重力场数据和表面质量平衡（SMB）数据，采用mascon拟合法及网格尺度因子恢复泄漏，获得了6个流域的质量变化时空分布.基于海平面变化方程（SLE）并考虑负荷自吸引效应估算了SLF的空间分布.结果表明，2003~2015年间GrIS总质量变化速率分别为-288±7 Gt/a及-275±1 Gt/a；而在2010~2012年间速率相应地增加至-456±30 Gt/a及-464±38 Gt/a，该时期格陵兰西北海岸及东南沿海地区呈现出大量冰盖融化，其对海平面的贡献变化呈现倒“V”型（即先升后降），而全球平均海平面变化呈现出明显的正“V”型（即先降后升）.另外，GrIS融化对海平面的贡献约为31%，造成全球平均RSL增加了0.07 cm/a，而对斯堪的纳维亚及北欧地区的RSL贡献为-0.6 cm/a，GrIS融化造成的远海地区RSL上升速率比全球平均RSL速率高近30%.
