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    2012年, 第19卷, 第5期
    刊出日期:2012-09-10
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    论文
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    论文
    亚洲大地构造基本特征和演化规律
    杨巍然,王杰,梁晓
    2012, 19(5): 1-17. 
    摘要 ( 1575 )   PDF(3345KB) ( 2478 )  

    根据中国学者的开合构造观点,分析了亚洲大地构造基本特征和演化规律,提出“构造集群”、“构造运动程式”等一些新的认识。(1)亚洲划分为11个大地构造旋回并归纳为大陆基底形成、泛大陆和超大陆形成与发展以及现代板块构造与陆内演化三大阶段。(2)以23条俯冲带或碰撞带为骨干,划分了以西伯利亚陆块、古中华陆块、印度陆块和太平洋板块为核心的北亚、中亚、南亚和东亚4个构造集群,以及11个二级和86个三级构造单元。构造集群系指具有成生联系的陆块、大小不同的地块和各个时期造山带的聚合体;两个构造集群间存在一个构造结合区。(3)亚洲构造变形特点为:中亚构造集群基本呈东西向展布,分别受围绕西伯利亚陆块分布的向南突出的弧形构造和围绕印度陆块分布的主体向北北东突出的弧形构造(仅内弧出现了向南突出的喜马拉雅弧)的挤压,它们同时又被北北东向展布的东亚构造集群强烈改造,从而形成了复杂的构造格局,表明古中华陆块在亚洲大地构造演化中起着“中流砥柱”的重要作用。(4)亚洲大地构造时空演化与全球同步经历了哥伦比亚古陆、罗迪尼亚古陆和潘基亚古陆形成的3次重要造陆事件。在此过程中,中亚构造集群独具特色:哥伦比亚古陆1 850 Ma形成,稍早于南亚构造集群(1 800 Ma)和北亚构造集群(1 800~1 600 Ma);罗迪尼亚古陆830 Ma形成,晚于南北两侧的900~1 000 Ma;潘基亚古陆210 Ma形成,也比全球普遍于250 Ma形成的时间晚。印支运动的广泛发育和强烈影响是中亚构造集群乃至亚洲最显著的特征。(5)总结出背向俯冲对接式、单向运移拼贴式和原地开合手风琴式3种构造运动程式。背向俯冲对接式的动因是地幔对流(软流圈对流或地幔柱对流);单向运移拼贴式可能与地幔上升产生的地幔层流有关;原地开合手风琴式推测是深部地幔“热点”周期活动所致。

     

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    陆内裂陷盆地构造动力学分析
    漆家福,杨桥
    2012, 19(5): 19-26. 
    摘要 ( 1620 )   PDF(1594KB) ( 1296 )  

    陆内裂陷盆地区形成和演化过程中的构造力包括4方面:(1)地幔对流由岩石圈板块底面边界施加到岩石圈板块内部的构造力F1;(2)板块相对运动通过岩石圈板块侧面边界施加到岩石圈板块内部的构造力F2;(3)岩石圈受热膨胀和冷却收缩在地壳内部产生的构造力F3;(4)地壳质量在地壳内部产生的围压F4。地壳中的应力是这4方面的构造力的函数S(Fi),其中,F1和 F2的大小和方向对三轴应力状态的主应力大小和方向起决定作用。地壳发育正断层的条件是应力状态方程S(Fi)中σ2σ3主应力平面大致处于水平面状态、σ1近直立。当F1和F2的方向一致且F1>F2或F1和F2的作用方向相互垂直的情况下,F1和F2合成的应力场中的最小主应力方向与X轴方向一致,地壳发生正向裂陷作用。在F1和F2的方向既不平行也不垂直的情况下, F1和F2叠加产生最小主应力(σ3)的方向与X轴方向不一致,地壳发生斜向裂陷作用。当地幔对流从岩石圈底部对岩石圈产生的引张作用力减小、板块之间相对运动从岩石圈侧面边界对岩石圈产生的挤压作用力增强的情形下,地壳应力状态S(Fi)在X轴和Y轴构成的水平面上的最大主应力可能超过Z轴方向的主应力,使σZ相当于三轴应力状态的σ2,裂陷盆地发生走滑构造变形。如果地壳应力状态S(Fi)在X轴和Y轴构成的水平面上的最小主应力也超过Z轴方向的主应力,则σZ相当于三轴应力状态的σ3,裂陷盆地发生收缩构造变形,可能发育逆冲断层或使早期的正断层发生反转位移。随着裂陷作用的渐进发展,不同时期F1和F2的大小和方向的变化导致地壳应力场的主应力轴方向也相应发生变化,使裂陷盆地在不同演化阶段表现出不同的构造变形特征。

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    燕山板内造山带中部“承德逆冲构造”的褶皱相关断裂构造模型
    张长厚,邓洪菱,李程明,刘孜,邓洪旦,滕飞
    2012, 19(5): 27-40. 
    摘要 ( 1867 )   PDF(2953KB) ( 1020 )  

    燕山板内造山带中部承德盆地复杂的中生代褶皱及逆冲断裂构造,曾被解释为土城子组沉积之后大型逆冲推覆构造(位移量大于40~45 km)又经褶皱变形的结果。近年来,土城子组沉积相和物源区分析、中新元古界沉积古地理研究以及相关构造变形研究结果等,对这一变形大型逆冲构造模型提出了多方位质疑。但已有研究并未提出新的构造模型来解释这一复杂构造区域中生代构造变形样式和形成机制。文中通过对承德盆地区域主体构造——承德向斜、向斜两翼逆冲构造变形几何学与运动学特征、向斜转折端附近构造变形与断裂发育状况进行详细野外调查及对关键地质体同位素地质年代进行测试,发现承德向斜两翼逆冲断层为分别向向斜核部以外区域逆冲的独立逆冲断层,逆冲断层活动与承德向斜变形是在统一的收缩变形体制下准同时形成的。它们形成于土城子组之后、张家口组火山活动之前,即距今约139~136 Ma。据此提出了“承德逆冲构造”的背离向斜逆冲构造模型。这一模型合理地解释了燕山中部承德盆地区域中生代构造变形和相应的盆地充填特征,同时表明,燕山板内造山带并不存在碰撞造山带前陆褶皱逆冲带中常见的大型薄皮逆冲构造样式。这一研究结果展示了褶皱相关断裂构造模型在研究和揭示收缩构造变形区域大尺度褶皱与断裂构造相互关系及准确重建区域构造演化过程方面的重要意义。

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    北天山北缘构造剖面测量及多期构造变形
    杨庚,何登发,李伟,李本亮,王晓波,石昕,张朝军,管树巍
    2012, 19(5): 41-52. 
    摘要 ( 1436 )   PDF(2412KB) ( 1271 )  

    天山北缘为典型的大陆内部活动构造特征,发育准噶尔盆地南缘逆冲带,主要表现为新生代时期形成的多排平行山体的背斜和逆冲断层。为了详细研究该区主要构造变形特征和变形形成时间,2005年我们对天山北缘进行了详细的地表地质剖面测量,之后进行了多年地表地质区域调查,落实了关键砾岩地层时代,充分结合卫星遥感影像资料、二维三维地震剖面和钻井测井资料,应用断层相关褶皱理论,完成了一条近SN向的长度50 km的金钩河—安集海河构造地质大剖面。野外观察和地质测量以及生长地层和生长地层不整合分析表明,安集海深层背斜初始形成时间为中新世早期,在第四纪西域组(Q1x)、乌苏群(Q2)和第四纪中晚期(Q4)最终定型的浅表背斜,深层为断层转折褶皱和中浅层反冲的楔形构造叠加组合而成;霍尔果斯深层背斜初始形成时间为中新世晚期,在第四纪中晚期Q4最终定型,构造样式为深层断层转折褶皱、中深层楔形构造和浅层断层扩展背斜叠加组合而成。区域地质调查发现一条近东西走向285°,发育在中生界地层的准南走滑断层,该断层位于准南边界逆冲断裂以北,形成时间最晚(Q4)。根据准南安集海背斜、霍尔果斯背斜和准南边界逆冲断裂初始形成时间,可以认为准南构造初始逆冲次序为后展式,然后整个逆冲带从第四纪早期西域组晚期开始一直活动到现今。

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    黔东南隔槽式褶皱成因分析
    杨坤光,李学刚,戴传固,张慧,周琦
    2012, 19(5): 53-60. 
    摘要 ( 1546 )   PDF(1529KB) ( 1051 )  

    隔槽式褶皱与隔档式褶皱构成侏罗山式褶皱。传统观点认为,侏罗山式褶皱是滑脱作用所形成,其典型实例是在刚性岩体(基底)之上有一层软弱岩层,在软弱层之上的岩层发生“台布式”滑动而形成隔档隔槽式褶皱。黔东南地区隔槽式褶皱实地调查发现:(1)隔槽式向斜核部的地层比两翼和背斜核部的地层厚;(2)沿隔槽式向斜核部发育多期次活动的纵向断层,断层走向与褶皱枢纽一致;(3)背斜产状平缓变形弱而向斜产状急变变形强,背斜与向斜相间出露构成典型的强弱应变域,复杂变形发生在向斜核部。在湘黔交界处的寒武系内发育了典型的露头尺度隔槽式褶皱。通过隔槽式褶皱的露头尺度解析与宏观变形分析,认为黔东南隔槽式褶皱的形成受多期活动的断层控制,早期沉积阶段的正断层,控制了隔槽式褶皱紧闭向斜的发育位置,构造反转之后,先期断层是应力集中区,正断层转为平移或逆冲断层,在隔槽式褶皱向斜核部发育复杂变形。其次,正断层对隔槽式褶皱发育与逆断层对断弯褶皱发育的控制不同,前者断层发育早,后者断层发育晚。

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    褶皱相关断裂构造形成条件与发育机制:燕山中部露头尺度变形研究为例
    邓洪旦,张长厚,邓洪菱,欧阳嘉穗
    2012, 19(5): 61-75. 
    摘要 ( 1645 )   PDF(2554KB) ( 844 )  

    总结了褶皱相关断裂发育机制的3个构造几何学模型:同心圆褶皱模型、膝折带褶皱模型和弯流褶皱模型。基于燕山中部中、新元古界地层中发育的5个露头尺度褶皱及其中、小型断裂构造的实例剖析,探讨了收缩变形过程中褶皱与断裂构造发育时序与褶皱相关断裂构造的产生机制。研究指出,规模与所在褶皱构造相当或略小的断裂构造当中,既有形成时间早于褶皱变形的断层,也有在褶皱变形过程中调节褶皱不同部位应变差异的褶皱相关断裂构造,而且卷入后期变形的早期断裂可能成为制约褶皱成核位置的影响因素,以及成为枢纽叠覆楔构造的形成方式之一。断层位移距离曲线特征和断层与褶皱变形几何学、运动学关系分析,可用来判断断层、褶皱变形发生相对时序。认为影响褶皱相关断裂构造发育的机制主要有3种:(1)纵弯滑褶皱作用中,翼部顺层滑动受到限制而无法持续时,将通过断层向上切层的方式予以调节,从而形成翼部或转折端揳入逆冲断裂以及背离向斜和指向背斜逆冲断层;(2)各种因素导致的褶皱曲率变化是褶皱相关断裂产生的重要机制之一,褶皱曲率变化可由褶皱轴面的合并和新生直观反映,轴面合并引起褶皱曲率变化的层位,可能是诱发褶皱相关断裂,如背离向斜和指向背斜逆冲构造开始产生的重要部位;(3)能干性差异和强硬层之间距离较大的岩层组合发生纵弯褶皱变形时,软弱岩系在褶皱核部的聚集和逃逸,是迫使递进收缩的强硬层产生褶皱相关断裂构造的重要机制。

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    陆内裂陷盆地的复式断陷结构类型及其油气地质意义: 以海塔盆地早白垩世盆地为例
    蒙启安,朱德丰,陈均亮,漆家福
    2012, 19(5): 76-85. 
    摘要 ( 1380 )   PDF(1797KB) ( 762 )  

    陆内裂陷盆地通常发育大量地堑、半地堑,盆地结构和构造样式受盆地内部地堑、半地堑的叠加与复合方式的影响。文中将由多条断层、不同期次的断层共同控制的断陷称为“复式断陷”。依据同一时期断陷复合构成的盆地结构可以将复式断陷划分为串联式、并联式、斜列式和交织式等4种复合型式,依据不同时期断陷叠加构成的盆地样式可以划分为继承型、利用型、新生型3种叠加类型。海塔盆地在早白垩世最初是发育大量相对分隔的小型地堑、半地堑,随着地壳渐进的伸展构造变形,多个同期小型半地堑复合在一起形成相对大的断陷(相当于铜钵庙组沉积期)。在早白垩世中期(相当于南屯组沉积期),新发育的断陷叠置在早先发育的断陷之上,最终形成了盆地中的17个区域规模的复式断陷。海塔盆地早白垩世的断陷复合和叠加过程直接影响沉积盆地的油气成藏条件。并联式、交织式复合和继承型、利用型叠合形成的复式断陷有利于优质烃源岩的发育,断陷复合过程中的构造变换带有利于优质储集层的发育,长期活动的基底断裂及相关构造带有利于形成含油气构造带。

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    大兴断层的三维几何学与运动学及其对廊固凹陷成因机制的约束
    桂宝玲,何登发,闫福旺,张文君
    2012, 19(5): 86-99. 
    摘要 ( 1392 )   PDF(2375KB) ( 726 )  

    大兴断层是位于渤海湾盆地冀中坳陷西北部的廊固凹陷的边界大断层,控制着整个凹陷的沉积和构造演化。根据大兴断层的走向特征,将研究区内的大兴断层分为东北段、中段、西南段3段,并对其结合处成因进行了探讨。文中首次将大兴断层断面以三维立体形态展示出来,并对大兴断面的三维几何形态进行了详细的剖析。认为大兴断面是个由多个倾斜面组成的曲面,每个相邻的倾斜面通过轴面而分隔。轴面通过其走向特征,分为横向轴面与垂向轴面,其中横向轴面为平行断层走向的轴面,而垂向轴面则是垂直断层走向的轴面。通过4个横向轴面与2个垂直轴面将大兴断面分为10个区,每个区都有各自的形态与特征。对大兴断层的活动机制进行了探讨,认为大兴断层初期是以多米诺式运动模式为主,后期在翘倾作用下发生旋转,从而形成上陡下缓的犁式断层。其上盘地层的运动模式则是初期与断层同时发生旋转,地层陡且直,在上陡下缓的断面形成后,以斜剪切模式运动,形成滚动背斜。

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    华北克拉通北缘崇礼—赤城地区的红旗营子(岩)群: 一套晚古生代的变质杂岩
    王惠初,初航,相振群,陆松年,赵凤清,任云伟
    2012, 19(5): 100-113. 
    摘要 ( 1690 )   PDF(2087KB) ( 931 )  

    分布在华北克拉通北缘中段崇礼—赤城地区的红旗营子(岩)群主要由变质表壳岩、晚古生代的闪长质—石英闪长质片麻岩和古元古代—新太古代的变质岩残片或残块组成。利用SHRIMP和LAICPMS法对红旗营子(岩)群变质表壳岩的锆石同位素年代学研究表明,变质表壳岩样品中除大量古元古代—新太古代的锆石年龄信息外,还有许多中元古代—晚古生代的锆石,且均有晚古生代甚至早中生代的多阶段变质作用的记录。这些证据表明红旗营子(岩)群并非早前寒武纪岩石建造,而是一套晚古生代的变质杂岩。红旗营子(岩)群周围侵入体的锆石UPb测年表明岩浆作用与变质作用具有较好的相关性,它们与中亚造山带多阶段的俯冲、碰撞造山和后造山伸展事件相关。由于红旗营子杂岩中含有晚古生代退变榴辉岩和变质方辉橄榄岩,这可能意味着华北克拉通北缘的冀北地块在晚古生代早期曾经从华北克拉通上裂开,在中亚造山带古亚洲洋板块俯冲作用的影响下又重新拼合,红旗营子杂岩代表华北克拉通北缘的冀北地块与华北克拉通在晚古生代重新拼合的俯冲碰撞拼贴带。

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    额尔古纳地块太平川巨斑状花岗岩的锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征
    孙立新,任邦方,赵凤清,彭丽娜
    2012, 19(5): 114-122. 
    摘要 ( 2103 )   PDF(1225KB) ( 968 )  

    大兴安岭北段额尔古纳地块莫尔道嘎—太平川一带分布有大量的新元古代巨斑状花岗岩,该岩体形成的确切时代及成因尚不清楚。笔者等运用LAICPMS技术进行了锆石UPb定年和锆石Hf同位素组成测定。锆石UPb年龄结果揭示太平川巨斑状花岗岩形成时代为791.4 Ma。锆石Hf同位素研究显示εHf(t)为1.4~6.4,均>0,反映亏损地幔来源新生地壳物质在花岗岩的形成中起主导作用,锆石Hf单阶段的模式年龄tDM为1.09~1.28 Ga,与岩石的形成时间791.4 Ma有较长的时间间隔,表明该区花岗岩的母岩来自具有较长地壳滞留时间的地壳物质的部分熔融。结合额尔古纳已有的花岗岩锆石Hf同位素资料,认为额尔古纳地块在中、新元古代曾发生过地壳增生事件,存在1.09~1.28 Ga的中元古代晚期增生地壳。

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    内蒙古二连浩特地区乌花敖包钼矿区火成岩特征和LA-ICP-MS锆石年代学研究
    孔维琼,刘翠,邓晋福,许立权,陶继雄,罗照华,赵国春
    2012, 19(5): 125-135. 
    摘要 ( 1488 )   PDF(1838KB) ( 899 )  

    自2004年以来,在内蒙古东部地区发现或探明了众多钼多金属矿,位于二连浩特红格尔地区的乌花敖包矿是新近发现的钼矿。到目前为止,前人对该矿研究较少。文中对该矿的野外地质特征、火成岩组合及其特征、LAICP MS锆石UPb年代学等开展研究,指出成矿火成岩分别为石英斑岩、花岗斑岩及隐伏的细粒二长花岗岩,地表出露的花岗闪长岩等为围岩。成矿火成岩在TAS图上均为亚碱性系列,在SiO2K2O图上为高钾钙碱系列,σ在1.91~3.29,平均为2.44,A/CNK在0.876~1.013,表现出偏铝质岩石的特征。微量元素相对富Rb和K,而亏损Ba和Sr;在高场强元素中,相对富集Th、La、Ce、Nd、Zr、Ta、Hf、Tm、Tb和Yb,而相对弱亏损P、Sm和Nb,强烈亏损Y,反映出有强烈的结晶分异作用存在。LREE/HREE比值在6.52~14.76,普遍高于一般花岗岩(1~1.2),轻稀土相对富集,说明轻重稀土间存在着分馏作用。铕异常δEu在0.43~0.91,具有明显的负Eu异常,说明本区花岗岩岩浆形成演化过程发生了斜长石的分离结晶作用或岩浆源区残余相含斜长石。石英斑岩LAICP MS锆石UPb测年显示该斑岩的形成年龄为(139.2±3.4) Ma,MSWD为1.9。基于上述分析研究和构造环境判别,结合区域对比,推测乌花敖包的钼矿应当形成于早白垩世,即燕山造山运动晚期蒙古微大陆同西伯利亚板块沿蒙古—鄂霍茨克地带拼合的同碰撞阶段。

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    内蒙古锡林浩特岩群岩石学特征及变质温压条件
    于洋,葛梦春,周文孝,孙俊俊,刘泽瑞
    2012, 19(5): 136-143. 
    摘要 ( 1697 )   PDF(1155KB) ( 1009 )  

    锡林浩特岩群出露于内蒙古锡林浩特市东南部,指原锡林郭勒杂岩中表壳岩部分,为一套片麻岩夹层状斜长角闪岩、磁铁石英岩和变粒岩等的变质岩组合。选取岩群中片麻岩及斜长角闪岩进行岩石学及岩相学分析,其中斜长角闪岩主要矿物组合为角闪石+斜长石;片麻岩样品中见夕线石+钾长石矿物组合,石榴子石具明显进变质环带,所以在计算其形成条件时选取了生长于峰期变质阶段的特定部位。运用角闪石斜长石、石榴子石黑云母矿物温压计分别估算锡林浩特岩群中准同时形成的变质基性火山岩及变质碎屑岩的变质温压区间。综合二者计算结果,得锡林浩特岩群峰期变质温压条件为660~707 ℃,0.5~0.6 GPa。变质达高角闪岩相。其变质年龄为1 000 Ma左右,推测锡林浩特岩群角闪岩相变质为中元古代末期锡林浩特微陆块与其他陆块碰撞的结果。

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    内蒙古锡林浩特岩群岩相学、地球化学特征及构造环境分析
    孙俊俊,葛梦春,周文孝,于洋,王仕海,鲍建泉
    2012, 19(5): 144-155. 
    摘要 ( 2121 )   PDF(1648KB) ( 902 )  

    锡林浩特岩群是内蒙古中东部锡林郭勒微地块内原锡林郭勒杂岩的重要组成部分,由一套片麻岩夹层状斜长角闪岩、磁铁石英岩和变粒岩等变质岩组成,形成于中元古代[1]。岩群中片麻岩样品显示轻稀土元素富集的中等分异特征((La/Yb)N=4.71~7.97),斜长角闪岩具有平坦型((La/Yb)N=0.74~0.95)和轻稀土元素微弱富集型((La/Yb)N=1.06~3.63)两种稀土元素配分模式。在微量元素NMORB标准化图解中,斜长角闪岩显示出洋中脊玄武岩和岛弧玄武岩的过渡类型特征。同时结合岩相学和岩石地球化学图解分析,推断片麻岩原岩为富含泥质的亚杂砂岩,而斜长角闪岩原岩为一套具有拉斑质到钙碱性过渡型特征的玄武岩;变质沉积岩形成于活动大陆边缘大陆岛弧环境;变质基性火山岩形成于岛弧弧后盆地。二者指示锡林浩特岩群形成于活动大陆边缘体系。

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    阿拉善地块北缘朱拉扎嘎毛道晚二叠世火山岩的发现
    包创,陈岳龙,李大鹏
    2012, 19(5): 156-163. 
    摘要 ( 2032 )   PDF(1338KB) ( 830 )  

    研究区位于阿拉善地块北部的朱拉扎嘎毛道地区,根据前人研究,该区还未发现火山岩出露。通过对朱拉扎嘎毛道地区的岩石样品野外观察和室内薄片鉴定,确定该区存在球粒流纹岩。该套球粒流纹岩玻璃质含量较高,约75%,玻璃质呈球粒状,有脱玻化现象,其中还包含大量自形程度较高的长石颗粒,可能表明球粒流纹岩在喷发之前捕获有围岩成分。锆石UPb年龄表明,该套球粒流纹岩的主要喷发时间为晚二叠世。根据LuHf同位素组成,UPb年龄为240~325 Ma的锆石,εHf(t)全为负值(-39.2~-13.0),且模式年龄远远大于UPb年龄,表明形成这套球粒流纹岩的岩浆来源于古老地壳再循环。而研究区位于华北板块西部块体的北缘,所以该套球粒流纹岩是由华北板块西部块体北缘的古老地壳物质再循环产生。

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    秦祁昆结合部晚三叠世OIB型玄武岩岩石学、地球化学及SHRIMP锆石U-Pb年代学研究
    闫臻,郭现轻,付长垒,王涛,王宗起,李继亮
    2012, 19(5): 164-176. 
    摘要 ( 1514 )   PDF(2123KB) ( 1416 )  

    秦祁昆结合部夏河县八角城作海枕状玄武岩,不整合于中二叠统大关山组生物灰岩之上。枕状构造保存完好,气孔、杏仁构造发育,具斑状结构。斑晶主要为橄榄石,其次为斜长石和辉石;基质由板条状斜长石微晶、粒状辉石、橄榄石及钛铁矿等矿物组成。橄榄石斑晶发生伊丁石化、滑石化和绿泥石化,部分橄榄石完全被伊丁石化。TiO2质量分数为1.99%~2.24%,Mg#值为58~64,∑REE为(106~119)×10-6,LaN/YbN为5.6~7.1,富集Nb、Ta、Zr,以及Rb、Ba、Th、U、K等元素,高Nb/Y低Zr/Ti,并且呈现出与夏威夷、土耳其等地区OIB型碱性玄武岩相一致的稀土、微量元素配分模式曲线。橄榄石斑晶Fo值为82.73~84.57,w(CaO)均大于0.1%;斜长石斑晶An为64.72%~70.39%,基质中斜长石An为58.88%~61.53%,且斜长石斑晶较基质中斜长石呈现出低Si、Fe、Na、K、Ti和高Al、Ca特征。这些事实表明,形成该套岩石组合的原始岩浆曾经经历了橄榄石和斜长石等矿物的结晶分异作用。SHRIMP锆石UPb测年结果表明,八角城作海玄武岩形成时代为晚三叠世Norian期((220.5±4.2) Ma)。结合区域地质资料,在秦祁昆结合部古特提斯洋于晚三叠世俯冲消减结束并进入陆陆碰撞造山作用阶段,该时期陆陆碰撞作用引发的岩石圈拆沉作用导致岩石圈的减薄,进而形成八角城作海OIB型枕状玄武岩。

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    青藏高原沱沱河地区晚泥盆世高铝玄武岩的发现及意义
    祁生胜,邓晋福,张林,刘荣,刘永成,刘春娥
    2012, 19(5): 177-186. 
    摘要 ( 1813 )   PDF(1493KB) ( 1102 )  

    在青藏高原腹地的沱沱河—开心岭地区的区域地质调查中新发现的高铝玄武岩,利用激光等离子体质谱法(LAICPMS)测试的锆石206Pb238U年龄(380.1±5.6)Ma(MSWD=0.21),表明其形成时代为晚泥盆世。玄武岩具有高Al2O3(平均20.16%)和低SiO2(平均48.32%)、低Na2O(平均2.29%)、低K2O(平均0.39%)、低TiO2(均值0.754%)、低Alk(均值2.68%)的特点,并有(低钾)拉斑玄武系列向钙碱性系列过渡的特征,CIPW标准矿物属石英拉斑玄武岩(Q含量2.77%~9.32%),高铝、低钾、贫碱的特点与典型的高铝玄武岩一致。岩石的稀土总量均一且总体偏低,ΣREE含量为32.69×10-6~41.01×10-6,稀土配分模式近水平,δEu为1.12~1.28,均值为1.2,具有较强的正Eu和Ce异常。岩石富集亲石元素LILE,亏损高场强元素,具有较高Sr、Ba、Ce正异常和Nb负异常,岩石化学特点及相关的一系列岩石化学图解均表明其为岛弧玄武岩,表明分布于昌都—兰坪地块的晚泥盆世高铝玄武岩形成于岛弧环境,它的发现为三江地区古生代火山地层的确定、古特提斯洋的演化提供了丰富的资料。

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    五台山新太古代绿岩带中高镁安山岩(HMA)的化学特征
    张永忠,刘翠,邓晋福,李德胜,周继华,赵凤清,赵祯祥,孙占亮
    2012, 19(5): 187-194. 
    摘要 ( 1286 )   PDF(1144KB) ( 791 )  

    采用高镁安山岩(HMA)新的分类方法,描述了五台地区新太古代绿岩带中HMA的化学特征,并与实验的HMA以及自然界中典型的HMA(日本的Chichijima地区HMA和Setouchi地区HMA)进行了对比,显示该区HMA具有与上述HMA类似的化学特征。初步认为五台新太古代HMA产于洋俯冲带的环境,进而表明板块构造理论的适用时间范围可推演到新太古代。

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    塔里木盆地北缘—南天山造山带盆山耦合和构造转换
    汤良杰,邱海峻,云露,杨勇,黄太柱,王鹏昊,谢大庆
    2012, 19(5): 195-204. 
    摘要 ( 1515 )   PDF(1743KB) ( 870 )  

    文章探讨了塔里木盆地北缘和南天山造山带的盆山耦合和构造转换过程。塔里木盆地属于典型的叠合盆地,经历了多期构造演化。研究表明,在地史时期中,塔里木盆地北缘和相邻南天山造山带经历了多期和复杂的盆山耦合和盆山转换过程,形成多种类型盆山耦合和转换方式。(1)按时间域可划分为:早古生代陆内裂陷盆地早期伸展造山晚期挤压造山耦合,晚古生代陆内裂陷盆地弧后造山晚期碰撞造山耦合,中生代陆内前陆盆地挤压造山耦合,古近纪前陆盆地挤压造山耦合,新近纪—第四纪再旋回前陆盆地挤压造山耦合;(2)按深度域可划分为:深部地幔俯冲型盆山耦合,地壳分层滑脱拆离型盆山耦合,基底滑脱拆离型盆山耦合,古生代伸展和逆冲推覆型盆山耦合,中—新生代逆冲推覆型盆山耦合;(3)按运动学和动力学可划分为:逆冲推覆型盆山耦合和接触关系、重力滑脱型盆山耦合和接触关系、走滑转换型盆山耦合和接触关系、深部岩浆上涌焊接型盆山耦合和接触关系、鳄鱼嘴型盆山耦合和接触关系。

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    祁连造山带东段早古生代葫芦河群变质碎屑岩中碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄:源区特征和沉积时代的限定
    裴先治,李佐臣,李瑞保,裴磊,刘成军,高景民,魏方辉
    2012, 19(5): 205-224. 
    摘要 ( 1948 )   PDF(2260KB) ( 1276 )  

    祁连造山带东段葫芦河群的形成时代长期存在争议。选择葫芦河群变质碎屑岩为研究对象,运用LAICPMS锆石UPb同位素年代学方法,探讨葫芦河群的形成时代和物源特征。结果表明,葫芦河群的2个样品碎屑锆石同位素年龄数据以及侵入其中的花岗岩同位素年龄表明,葫芦河群沉积时代限定为447~434 Ma,其主体形成时代为早志留世。葫芦河群变质碎屑锆石年龄谱明显分为4组:(1)震旦纪—早古生代年龄组,426~595 Ma,峰值为479 Ma;(2)新元古代年龄组,738~981 Ma,峰值为887 Ma;(3)中元古代年龄组,1 000~1 913 Ma,峰值为1 499 Ma;(4)古元古代—新太古代年龄组,2 053~2 872 Ma,峰值为2 448 Ma。其中,早古生代年龄组可进一步细分为426~493 Ma和527~595 Ma两个年龄段,峰值分别为445  Ma和559 Ma,前者年龄段指示其物源可能以邻近地区的北祁连造山带和西秦岭北缘构造带为主,是加里东期中南祁连和西秦岭微地块分别向北俯冲、碰撞产生的一系列火成岩在造山剥蚀后的沉积响应;后者年龄段则与北祁连造山带和西秦岭北缘构造带中泛非造山事件中的岩浆活动有关。新元古代年龄组可细分为738~799 Ma、839~862 Ma和902~981 Ma 3个年龄段,峰值分别为768 Ma、848 Ma和948 Ma,以902~981 Ma年龄组为主;第一年龄段(738~799 Ma)与北祁连造山带新元古代晚期岩浆事件的年龄大致相对应,与Rodinia超大陆的裂解事件相关;第二年龄段和第三年龄段(839~862 Ma、902~981 Ma)与中祁连地区和西秦岭北缘的新元古代早期构造岩浆事件年龄大致相对应,与Rodinia超大陆汇聚事件及岛弧型岩浆作用相关。中元古代年龄组可细分为1 000~1 197 Ma和1 243~1 913 Ma 2个年龄段,峰值分别为1 036 Ma和1 593 Ma,其物源可能来自祁连造山带和华北板块基底岩系。古元古代—新太古代年龄组反映了物源来自北祁连造山带和西秦岭北缘构造带的结晶基底,部分物源也有可能来自于华北板块基底岩系。综合分析显示,葫芦河群碎屑沉积物质来源较为复杂,具有明显的多元性,存在祁连造山带、西秦岭北缘构造带和华北板块基底3个物源区,其中祁连造山带和西秦岭北缘构造带提供了大部分物源,而祁连造山带应为葫芦河群贡献最大的物源区。

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    准噶尔盆地南缘新生代沉积物碎屑锆石记录的天山隆升剥蚀过程
    陈熠,方小敏,宋春晖,孟庆泉
    2012, 19(5): 225-233. 
    摘要 ( 1558 )   PDF(1337KB) ( 1172 )  

    通过对准噶尔盆地南缘有精确古地磁年代控制的金沟河剖面新生代沉积物中7个砂岩样品碎屑锆石的UPb LAICPMS测年分析,确定安集海河组(28~23.3 Ma)和沙湾组(23.3~17.5 Ma)的砂岩样品碎屑锆石年龄主要集中在261~328 Ma(P-C),塔西河组(17.5~13.2 Ma)样品的年龄主要集中在234~311 Ma(T-C)和369~403 Ma(D-S),独山子组(13.2~6.0 Ma)和西域组(6.0~1 Ma)样品的年龄主要集中在264~333 Ma。经与流域内岩石地层的分布相对比,揭示至少在晚渐新世开始中天山已经隆升并剥蚀为盆地提供物源,从约中新世早期开始北天山的南缘开始隆升,加入物源供给区,从约中新世中晚期开始北天山开始明显隆升,并逐步阻碍了中天山的物源供给,成为物源的主要供给区。天山的这种逐步向北的隆升剥蚀过程,反映了印度欧亚板块碰撞的远程效应。

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    塔里木盆地与南天山的耦合关系:来自(U-Th)/He 年龄的新证据
    常健,邱楠生,李佳蔚
    2012, 19(5): 234-243. 
    摘要 ( 1398 )   PDF(1500KB) ( 853 )  

    塔里木盆地与南天山构造沉积耦合关系是目前国内地质研究的热点之一。文中首次利用盆地内钻井样品的磷灰石和锆石(UTh)/He年龄探讨了塔里木盆地与南天山构造沉积耦合关系。塔北隆起He年龄为15~3 Ma的磷灰石和锆石来自于南天山,热史模拟结果揭示了南天山在晚中新世开始快速抬升的时间约为15 Ma,一直持续到5 Ma左右。在此基础上,建立了南天山与塔里木盆地北缘新近纪的构造沉积耦合关系演化模式。晚中新世,南天山开始快速隆升遭受剥蚀,而塔里木盆地北缘剧烈沉降接受来自南天山的沉积物。盆地内的磷灰石和锆石He年龄有效地记录了这些地质信息,为盆山耦合关系研究提供了新证据。
    关键词:塔里木盆地;南天山;盆山耦合;(U-Th)/He年龄

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    东昆仑东段晚古生代—中生代若干不整合面特征及其对重大构造事件的响应
    李瑞保,裴先治,李佐臣,刘战庆,陈国超,陈有炘,魏方辉
    2012, 19(5): 244-254. 
    摘要 ( 1885 )   PDF(2026KB) ( 785 )  

    地层不整合接触是研究地质发展历史和鉴定地壳运动特征的重要依据。通过大范围露头尺度和填图尺度不整合面的识别,结合不同时代地层沉积体系的特征及构造变形样式的对比研究,发现东昆仑造山带东段晚古生代—中生代地层由底到顶共发育有4个不同类型的不整合面,分别是上二叠统格曲组与上石炭统浩特洛哇组之间的角度不整合面、中三叠统希里可特组与闹仓坚沟组之间的微角度不整合面、上三叠统八宝山组与下伏不同时代地层之间的角度不整合面、下侏罗统羊曲组与上三叠统八宝山组之间的平行不整合面。这几个不同时代的不整合面分别代表了东昆仑东段晚古生代—中生代地质演化时期中特定的构造事件。其中,格曲组与浩特洛哇组角度不整合关系代表东昆仑造山带南缘阿尼玛卿—布青山古特提斯洋晚二叠世开始向北俯冲的构造事件;希里可特组与闹仓坚沟组微角度不整合关系与陆(弧)陆局部差异性初始碰撞的洋陆转换构造事件密切相关;八宝山组与下伏不同时代地层角度不整合关系是东昆仑地区分布较广、意义重大的一个不整合面,代表中三叠世晚期—晚三叠世早期东昆仑地区陆(弧)陆全面碰撞的主造山构造事件,同时该期碰撞造山事件铸就了东昆仑及其周缘地区的基本构造格架。羊曲组与八宝山组之间平行不整合面则与晚三叠世晚期—早侏罗世早期陆内演化过程中地壳垂向抬升事件相关。这些不整合面的厘定及其代表的相应构造事件对于合理建立东昆仑地区晚古生代—中生代构造演化过程具有重要意义。

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    伸展作用序列及其深部背景: 以晚中生代以来鲁西隆起和济阳坳陷为例
    李理,钟大赉,杨长春,时秀朋,胡秋媛,赵利,孙钰皓,刘卉
    2012, 19(5): 255-273. 
    摘要 ( 1493 )   PDF(3228KB) ( 936 )  

    露头区野外地质调查、隐伏区地质与地球物理资料研究表明,晚中生代—新生代鲁西隆起区和济阳坳陷区正断层发育,包括陡倾斜的控凹边界断层和缓倾斜的滑脱断层两类,两者构成伸展滑脱半地堑,且滑脱构造在隆起北部和坳陷南部最发育。KAr和FT测年结果指示伸展断层的发育时间为176~103 Ma、67~49 Ma和42~25 Ma 3个时期。隆起区、坳陷区陡断层分别在中地壳22 km 和15 km左右变平,成为拆离滑脱断层。构造物理模拟表明,在伸展+塑性物质上涌机制下隆起区和坳陷区正断层均具有由南向北的发育极性,大致对应中侏罗世—早白垩世、古新世—早始新世、中始新世—渐新世3个发育阶段,且伴随控凹断层发育的同时,断块掀斜引起滑脱断层同步发育。层析成像表明中生代早期扬子板块沿作为转换断层的郯庐断裂以近EW向与华北板块俯冲的残留体可能导致晚中生代地幔物质上涌,新生代地幔上涌则可能与太平洋板块与欧亚板块俯冲及印欧板块碰撞的远程效应有关。研究区正断层受控于地幔物质上涌+伸展作用,以齐河—广饶断层为界呈前展式分别由南向北发育,并控制着坳陷区油气的形成、运聚和分布向北迁移。

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    松潘—甘孜地区百年地震构造和现今动力学
    张家声,甘卫军,张明华,黄雄南,刘峰
    2012, 19(5): 274-283. 
    摘要 ( 1298 )   PDF(2239KB) ( 1406 )  

    研究区位于青藏高原的东北隅(96°~107°E,30°~35°N)。基于该地区长度大于2 km的4 781条1∶20万数字化实测断裂、1900年以来的5 220条数字地震记录,以及野外地质观测数据,识别出993条不同属性的地震断层,构建了该地区百年地震构造格局。1970年以来十年期地震断层跃迁图像表明,自20世纪80年代中期白马—虎牙强烈震群爆发之后,地震活动在沿各主要走滑断层带自西(北西)向东(南东)迁移的同时,逐渐向中部贡玛—达曲断裂带和南部鲜水河断裂带的东南段集中。地震活动的断裂构造联系主要表现为挤压剪切转换机制和典型的楔顶效应。研究区165个GPS速度矢量展现了与3个地块和以鲜水河断裂带为主的速度域、速度梯度带和速度扰动区。跨研究区南缘鲜水河断裂带的位移速率因贡玛—达曲断裂带汇聚而达到了6.5~8.6 mm/a,而跨北缘东昆仑断裂带的位移速度只有1.8~2.2 mm/a。因鲜水河断裂走向在其中南段发生向南的急剧偏转,垂直断层面的位移矢量分量不断增强,形成了汶川8.0级地震成核及NE向单边破裂的动力学条件。

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    有关我国新构造运动起始时间的探讨
    徐杰,计凤桔,周本刚
    2012, 19(5): 284-292. 
    摘要 ( 1174 )   PDF(1529KB) ( 1004 )  

    几十年来许多研究者从地貌、最新沉积和构造等方面,对中国的新构造运动进行了大量研究,但至今大家对新构造运动的含义却有着非常不同的认识。其关键问题是对新构造运动起始时间的看法差异很大,时间跨度从始新世晚期(40 Ma)到中更新世(0.73 Ma),因此严重影响了新构造运动研究的深入和发展。现拟从动力条件方面探讨中国新构造运动的起始时间。通过分析中国现今地壳水平运动和现代构造应力场压应力轴的分布特征及其形成的动力条件,得出它们具有连续性和统一性,而二者分布方向较好的一致性表明,印度板块与欧亚板块碰撞推挤是形成中国现今地壳运动和现代构造应力场的主要动力。然而在古近纪时中国东部和西部处于两种截然不同的大地构造环境,西部挤压、东部拉张。直到中新世中期青藏高原东部的川滇、巴颜喀拉—松潘等地块被侧向挤出,它们自北而南往北东—南东方向滑移并推挤中国大陆东部的地壳块体向前运动,才开始把中国西部和东部逐渐联成一个构造运动的统一体。这不仅得到中国东部一系列相应构造事件的印证,而且还从导致中国新生代地质构造发育的动力学环境变化方面进行了讨论。中国新构造运动开始于中新世中期,即距今约15~10 Ma.

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    亚洲中部天山—贝加尔陆内变形终止边界
    高祥林,丁留伟,马晓静
    2012, 19(5): 293-299. 
    摘要 ( 1507 )   PDF(1206KB) ( 957 )  

    亚洲中部,沿天山的西端、阿尔泰山的西北端到贝加尔地区,是一条显著的NE向边界(天山—贝加尔边界),在它的两侧,地形、构造、地震活动和其他地球物理特征都有显著的差异。沿这条边界不存在同方向的大断层,同时,一系列NW向大型走滑断层与这条边界以大角度相交,这些断层的西北段在边界西北侧附近终止。总体上,这条边界西北侧是稳定的哈萨克斯坦地台和西伯利亚地台,东南侧主要是构造活动的天山、阿尔泰山及蒙古西部,因此,这条NE向构造边界是大陆内部的变形终止边界。中亚地区的陆块拼合过程在古生代末已结束,天山、阿尔泰山等造山带与北边的哈萨克斯坦地台和西伯利亚地台焊接为一体,经历中生代的固化。新生代以来,受印度欧亚板块碰撞的影响,天山、阿尔泰山等造山带在NS向挤压力作用下发生变形,包括近东西向逆断层和NW向走滑断层的活动以及分散的地震。这些变形向北扩展时,被刚性、结构完整的哈萨克斯坦地台和西伯利亚地台截断终止,因而造成NE向天山—贝加尔边界。亚洲大陆内部块体的地壳强度和变形特征有明显的继承性,新生代以来,原来的地台(克拉通)继续保持结构完整和稳定性,几乎没有内部变形,而天山、阿尔泰山等古老的造山带则再次经历强烈变形。 这不仅是由于印度板块继续向北推挤的影响,而且与这些地区自身的地壳和上地幔结构有关,同时NE向天山—贝加尔边界的西北侧哈萨克斯坦地台和西伯利亚地台对变形扩散的阻挡也起了重要作用。

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    中国东北深源地震机理
    赵素涛,金振民,干微
    2012, 19(5): 300-311. 
    摘要 ( 1847 )   PDF(1476KB) ( 2626 )  

    深源地震机理的研究有助于深入了解板块构造的驱动机制和动力学特征。对中国唯一的深震区——东北深震区的深震分布特征和震源机制解进行了综述和初步研究,初步探索了地震的发震机理、动力源以及地震的空间分布与西北太平洋俯冲板块的关系。分析结果显示:(1)震源深度在SEENWW方向上有依次加深的趋势,而在SSWNNE方向上却没有明显变化,震源机制解的应力状态以下倾的压缩应力为主,说明中国东北深震的发生与西北太平洋板块向欧亚大陆的俯冲直接相关;(2)从日本海沟到我国东北,震源深度依次加深且几乎是从日本海沟沿直线倾斜下来,说明我国东北深震是日本海深震序列的一部分,同属于环太平洋地震带;(3)通过与东北深震区地球物理资料的对比,发现该区亚稳态橄榄石楔(Metastable Olivine Wedge,MOW)与深源地震的发生存在很好的相关性,由此推断东北深震的发生很可能是由橄榄石的相变引起的。

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    柴达木盆地西部地区晚新生代构造变形及其意义
    张涛,宋春晖,王亚东,郑海军,张志高,吴松,孟庆泉,方小敏
    2012, 19(5): 312-321. 
    摘要 ( 1406 )   PDF(1391KB) ( 728 )  

    青藏高原东北缘构造变形研究是认识整个青藏高原隆升过程、机制以及印欧板块碰撞远程效应的重要途径。受控于昆仑山断裂、阿尔金断裂、祁连山断裂的柴达木盆地,新生代地层发育,较完整地记录了高原东北缘的构造变形信息。尤其柴达木盆地西部地区,构造变形强烈,晚新生代地层出露完整,是研究其晚新生代构造变形历史及驱动机制的理想地区。文中应用平衡剖面和古地磁构造旋转方法,结合最新的磁性地层年代,定量恢复该地区的构造变形历史。结果表明,在挤压应力的控制下该地区自22 Ma以来,构造变形主要表现为地层缩短与构造旋转,且其强度呈阶段性增长,具体又可划分为3个阶段:22~9.1 Ma构造活动平静期、9.1~2.65 Ma构造变形相对加强期、2.65 Ma以来构造变形顶峰期。研究表明,造成柴西地区地层持续缩短和顺时针旋转的关键推动力是印欧板块晚新生代的持续向北推挤、昆仑山—祁曼塔格山向柴达木盆地强烈挤压推覆以及阿尔金左旋走滑断裂大规模的复活。

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    页岩油分类与评价
    张金川,林腊梅,李玉喜,唐玄,朱亮亮,邢雅文,姜生玲
    2012, 19(5): 322-331. 
    摘要 ( 1661 )   PDF(1715KB) ( 1872 )  

    页岩油是以游离(含凝析态)、吸附及溶解(可溶解于天然气、干酪根和残余水等)态等多种方式赋存于有效生烃泥页岩地层层系中且具有勘探开发意义的非气态烃类。根据泥页岩地层中所含烃类相态、成因机理及勘探开发等特点,将页岩类油气划分为页岩气和页岩油等两类八种。结合页岩油特点,指出了我国页岩油形成条件和分布规律,即规模分布的有效生烃泥页岩、形成于深水半深水相的富有机质泥页岩、较高的有机质丰度和适当的热演化程度以及较好的基质物性条件等是页岩油形成的主要条件。建立了中国陆相断陷湖盆页岩油发育模式,指出概率体积法可以作为页岩油资源评价的主要方法,提出了页岩油远景区、有利区及目标区优选的参数体系和标准。作为非常规油气能源的主要类型之一,页岩油将会对我国能源结构产生重要影响。

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    页岩气地质综合评价和目标优选
    李玉喜,张金川,姜生玲,韩双彪
    2012, 19(5): 332-338. 
    摘要 ( 2103 )   PDF(1307KB) ( 1254 )  

    页岩气为烃源岩层系的油气聚集,属于源岩滞留气,以游离和吸附状态为主存在。中国页岩气资源调查和勘探开发刚刚起步,工作基础差别较大。在含油气盆地,由于有以往油气勘探开发资料,对含气页岩发育层系、有机质热演化程度、气显示等基本资料,具有一定的工作基础;在含油气盆地外以及油气勘探程度很低的沉积区,以上基础资料缺乏,仅有地表和部分固体矿产探井资料可供参照,工作基础薄弱。在不同工作基础的地区,页岩气地质综合评价所处阶段不同,主要评价指标也不同;随着工作程度的提高,资料的不断丰富,评价指标也逐步增加。页岩气地质评价以区域地质演化分析为基础,主要涉及以下几方面内容:(1)含气页岩评价。主要研究划定含气页岩层段,页岩的TOC、Ro、岩石和矿物成分,页岩分布、厚度、埋深、纵向和横向变化规律等,优选页岩气富集远景区。(2)页岩含气性和资源潜力评价。主要研究页岩的含气量、吸附能力、储集空间类型、储层物性、储层裂缝及其变化规律,预测页岩气资源潜力等。(3)页岩气开发条件和开发经济性评价。研究储层温度、流体压力、流体饱和度及流体性质,研究页岩的敏感性,页岩的岩石力学参数、区域现今应力场特征,地表条件和开发保障条件,通过试验井产量数据分析开发经济条件。综合各方面因素,优选有利开发区。

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    页岩气富集带地质控制因素及地震预测方法
    杨瑞召,赵争光,庞海玲,李聪聪,仇念广,宋向辉
    2012, 19(5): 339-347. 
    摘要 ( 2868 )   PDF(1749KB) ( 2309 )  

    首先对页岩气富集带的地质控制因素及各家的评价指标进行了探讨,认为页岩气的评价指标可以分为两大类:一类是评价页岩气量的多少,即资源因素,它决定了该区页岩气资源潜力及储量的多少,是页岩气资源评价、有利区块优选的关键指标。主要包括页岩厚度、有机质(TOC)丰度、干酪根类型、成熟度(Ro)、天然气含量及状态(游离、吸附)等。另一类决定了页岩气能否经济地开采出来,以及产量的高低,即所谓的“核心区”或“甜点”区。包括埋藏深度、页岩本身的矿物成分、脆度、孔隙度(裂缝)、渗透率以及原始地应力大小、方向及差异等。这两类指标共同控制了页岩气的富集和最终产量。因此,在页岩气勘探开发过程中,应首先利用地质和地球化学方法对第一类指标进行评价,从中优选出有利区块。在有利区块内,可以利用地震相关技术对第二类指标预测和评价,从中优选出适合钻井和开采的页岩气富集带或“甜点”区。根据对页岩气富集带(甜点)地质控制因素的讨论,可以将页岩气划分为“裂隙” 型页岩气藏及“脆性”型页岩气,两种类型均需位于弱应力各向异性区,以便于压裂过程中得到理想的复杂网状裂缝系统。笔者认为,对于“裂隙”型页岩气藏,几何地震属性分析技术(包括相干体、蚂蚁体、曲率体等)可以很好地刻画断层、隐伏断层及裂缝发育带,对这些成果的解释可以以玫瑰图的方式展示,从而可以揭示该区域的裂缝的主要发育方向及次要方向,进而推断该区的局部主应力方向,为水平井位部署提供依据。而对于“脆性”型页岩气藏,叠前反演技术、叠后反演技术可以揭示低泊松比(υ),纵横波速比等来进行有利目标(甜点)识别。曾经在常规油气勘探中发挥重要作用的地震技术,在页岩气等非常规油气资源勘探开发中,仍然是一种不可或缺的关键技术。

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    辽河东部地区页岩气成藏地质条件
    毛俊莉,李晓光,单衍胜,汪百齐,荆铁亚,黄双泉,朱亮亮,葛明娜
    2012, 19(5): 348-355. 
    摘要 ( 2559 )   PDF(1290KB) ( 801 )  

    页岩气主要是以吸附相和游离相同时赋存于泥岩及其夹层中的天然气。辽河东部地区包括东部凹陷和东部凸起,历经基底和陆块形成阶段、地台发育阶段、裂谷发育阶段和坳陷发育阶段,是一个典型的改造型的叠合盆地。辽东地区发育多套烃源岩,它们各自具有独立性。这些烃源岩不仅为常规油气藏提供物质基础,也是页岩气成藏及勘探的主要对象。综合分析可知,东部地区有3 套页岩具备页岩气成藏条件,生烃条件优越,页岩厚度大,有机质丰度高。泥岩储集性能良好,微孔、微裂缝发育,脆性矿物含量较高,利于后期压裂改造。对储层含气性进行测试可知,古近系中的页岩气以游离态为主,东部凸起则以吸附态为主;因此东部凸起古生界页岩气对构造保存条件要求相对低。东部凹陷古近系热演化程度低,页岩气以游离态为主,且页岩油气共生,保存条件较好。对东部地区进行优选可知: 中生界3井区,东部凹陷青龙台地区、桃园、黄于热地区是页岩气勘探有利区;东部凸起佟3井区、王参1井南部井区是近期页岩气勘探的首选地区。

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    页岩储层可压裂性影响因素及评价方法
    唐颖,邢云,李乐忠,张滨海,蒋时馨
    2012, 19(5): 356-363. 
    摘要 ( 2438 )   PDF(1142KB) ( 1768 )  

    可压裂性是页岩在水力压裂中具有能够被有效压裂的能力的性质,是页岩开发中最关键的评价参数,影响因素包括页岩脆性、天然裂缝、石英含量、成岩作用及其他因素,目前常利用页岩矿物组成或岩石力学参数来表征,难以全面反映页岩在水力压裂过程中的综合性质。采用极差变换和经验赋值方法将参数标准化,使用层次分析法确定不同因数对可压裂性影响的权重,使用标准化值与权重系数加权得到可压裂系数的数学模型可对页岩可压裂性进行定量评价。可压裂系数越大,页岩可压裂性越强。采用该模型计算渝东南地区渝页1井龙马溪组页岩可压裂系数为0.485 5,Barnett页岩可压裂系数为0.484 4,总体处于同一水平;同时,使用该模型将页岩可压裂性分为3个级别,可压裂系数在0.132 0~0.282 0的页岩可压裂性低,水力压裂效果不佳;可压裂系数在0.282 0~0.456 7的页岩可压裂性中等,水力压裂能够取得较好的效果;可压裂系数在0.456 7~0.784 0的页岩可压裂性高,是优质的可压裂层。水力压裂应选择可压裂系数大于0.360 7的页岩。

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