地学前缘

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大陆地表温度场的时空变化与现今构造活动

马瑾, 陈顺云, 扈小燕, 刘培洵, 刘力强

2010, 17(4): 1-14.

摘要 ( 2293 )

PDF(4440KB) ( 1906 )

试图利用地表温度场数据获取中国西部的构造活动信息。在建立热与应变关系的基础上,对中国西部MODIS/Terra 地表温度产品进行分析处理。研究发现:(1)地表温度在一些地区发生偏离年变现象,这种年变偏离与一些活动构造带的活动有关;(2)在扣除年变基准场等主要气候因素后,年变残差(ΔT)中长周期成分(LSTLOW)更接近构造活动所引起的热信息,能为构造活动提供一定的指示信息。研究发现,一个地震的发生对周围不同构造区的影响不同,有的地区升温,有的地区降温。2004年印尼地震最大的影响是引起青藏高原中部巴颜喀拉—松潘地块的降温;(3)与前者相对应,发生在中国周边地区的不同地震引起的温度变化格局不同,对同一地区的影响也不同,例如2001年东昆仑81级地震引起龙门山断裂带升温,而2003年斋桑泊79级地震和2004年印尼9级地震却引起该带的降温;(4)不同地区地温变化的时间过程不同。这些现象均对构造变形过程有一定的启示。在上述现象的基础上,笔者结合GPS观测结果,不同深度的地温信息以及地震活动等资料,对地表温度场中包含构造活动信息进行了初步检验,并对地表温度场反映的区域构造变形模型进行了讨论。

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川主寺—黄龙左行走滑剪切断层和松潘—平武剪切转换构造体制

张家声, 黄雄南, 牛向龙, 刘峰

2010, 17(4): 15-32.

摘要 ( 1911 )

PDF(7693KB) ( 1571 )

石炭系碳酸盐岩中大规模断层崖残留体是研究区新构造变动的显著地貌特征。相关摩擦滑动面的产状、擦痕线理定向及其运动学标志的野外观测数据表明,西起川主寺,东抵黄龙乡,中更新世(Q2)以来存在一条近东西走向的左行走滑断层。沿川主寺—黄龙左行走滑断层的位移在切错了近SN走向的岷山隆起后,向东追踪并改造先存的雪山逆冲断层,在黄龙乡以东通过3种方式发生了构造和位移转换,即(1)其前方北侧派生出一系列NE走向的左行剪切断裂;(2)沿走向位移逐渐减弱为顺层滑动;(3)其前方南侧转化为沿近SN向虎牙断裂的左旋斜冲。川主寺—黄龙断裂的构造几何学和运动学特征及其与岷江、虎牙冲断层的构造联系,支持一个左行剪切转换构造体制。松潘—平武地区的卫星遥感图像,1970—2008年的地震活动性,以及1991年以来4次GPS重复测量结果所建立的现今位移矢量场等证据表明,川主寺—黄龙左行走滑断裂系统是继东昆仑—岷江断裂组合之后发育起来的、现在仍然活动的剪切转换断裂构造,是青藏高原东缘东北角的典型地震构造样式之一,反映了青藏高原物质具有向东逃逸的趋势。

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亚洲东部“大三角”地震构造区的周边和深部动力环境

高祥林, 马晓静, 李晓丽

2010, 17(4): 33-42.

摘要 ( 1965 )

PDF(2226KB) ( 2052 )

亚洲东部存在一个巨大的三角形地震构造区域,大体上,喜马拉雅山脉、帕米尔—天山—阿尔泰山—贝加尔和东经105°线是它的3个边界,主要覆盖中国和蒙古国西部众多高原、山脉及山间盆地。三角区内现今构造活动和地震广泛强烈,地壳破碎,显示不均匀的块体边界和块内变形;区外基本上是稳定的刚性陆块,地震很少,变形较弱,处于整体缓慢运动之中。这个宽阔的板内变形区起源于印度、菲律宾海—西太平洋和欧亚三大板块之间的动力作用以及深部地幔流的影响。向北快速运动的印度次大陆已近水平地插入到西藏板块下,沿喜马拉雅弧产生多种运动和变形,并向亚洲内部远距离地扩散。沿东经95°~100°,向北的地壳运动向东和东南方向偏转,阻截了喜马拉雅弧东端的北向运动;而在喜马拉雅弧西端,帕米尔继续向北挤进中亚,受天山—阿尔泰山—贝加尔一线西北側稳定地壳的限制,扩散的变形被中国、蒙古、俄罗斯边境地区一系列EW向和NW向的老断层吸收并在它们的西端终止。菲律宾海—西太平洋向欧亚大陆的消减俯冲导致沿海沟岛弧的漫长而狭窄的地震带,但对亚洲大陆的水平挤压较小,未能阻挡亚洲大陆东部向东移动。其部分原因可能是俯冲板片受到来自欧亚大陆下的ES向地幔流的推挤,这个ES向地幔流与来自印度下面的N向地幔流在西藏中部汇合并向东偏转,在大尺度上与GPS观测到的地表移动图像一致。

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洮河水系流域地貌特征及其构造指示意义

王岩, 刘少峰, 高明星, 张廷

2010, 17(4): 43-49.

摘要 ( 2017 )

PDF(1305KB) ( 3217 )

通过数字高程模型（DEM）的空间分析技术,系统提取研究区洮河水系流域盆地典型的河流地貌参数,并利用活动造山带地区发育的基岩河道纵向剖面形态等典型参数,分析洮河水系流域盆地地貌发育不对称性特征及洮河在岷县流向的急剧转变成因。研究表明洮河上游南岸水系较北岸水系形状指数高、流域面积大、水系发育更成熟，下游东岸河流河长较短、流域面积小、形状指数低于西岸,西岸水系更发育,且上游流域要比下游河道平缓,水系的相对落差更低,发育更成熟,表明上游河道形成时间早于下游河道。临潭—宕昌断裂带的逆冲隆升作用是造成洮河上、下游水系形态差异的主要原因。岷县东侧山脉的快速隆起致使古洮河被截断,之后被东北侧河流溯源侵蚀,切穿西秦岭北缘构造带,进行河流袭夺,从而形成了现今的洮河。最后探讨了对青藏高原东北端晚新生代以来的构造响应。

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多边断层研究现状

平贵东, 付晓飞, 胡才志

2010, 17(4): 50-63.

摘要 ( 3799 )

PDF(3291KB) ( 7668 )

多边断层在世界50多个沉积盆地中均有发现,它是指平面上走向多方位且相互交叉组合成多边形形态、具有层控特征的伸展断裂系统,主要发育在被动大陆边缘盆地和内克拉通盆地内的细粒沉积物中。这类断层为非构造成因断层,目前占主流地位的成因机制有密度反转、脱水收缩和重力载荷机制;与构造正断层相比,多边断层明显具有层控性、多边性和体积应变等方性等特点。共同的几何学特征有:延伸长度短，多为平直或铲式断层，倾角变化范围为30°~70°(平均为45°)，走向随机，断层平面交叉组合呈多边形形态。多边断层对储层砂体形态以及流体、天然气水合物的运移和聚集具有重要的意义。文中综合了自多边断层提出以来的国内外研究资料,概括了多边断层发育的几何学特征和成因机制以及多边断层对流体运移的影响,希望能对中国以后的多边断层研究提供参考。

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渤海湾盆地形成与华北克拉通破坏

李三忠, 索艳慧, 戴黎明, 刘丽萍, 金宠, 刘鑫, 郝天珧

2010, 17(4): 64-89.

摘要 ( 4647 )

PDF(6980KB) ( 4593 )

渤海湾盆地是一个中、新生代盆地,位于华北克拉通的东部地块上,是华北克拉通破坏的中心区域。渤海湾盆地的结构、构造记录了华北克拉通破坏的构造过程。文章综合10 a来据三维地震资料揭示的渤海湾盆地构造,和20 a来渤海湾盆地周边华北克拉通区域中、新生代构造和地球化学研究成果,系统提出华北克拉通破坏期间,渤海湾盆地深、浅部的构造机制分别为:中生代浅部构造机制是挤出构造成因,深部构造机制为局部有限的拆沉+底侵模式;新生代构造机制是北西向壳内伸展机制,与印度和欧亚板块碰撞激发的软流圈的东扩远程效应和太平洋俯冲带的跃迁式东撤的联合效应——区域性 “西进东退”的深部机制有关。

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南海北部陆缘盆地反转构造研究:以莺歌海盆地临高隆起和珠江口盆地琼海凹陷为例

徐子英, 孙珍, 张云帆, 周蒂, 姜建群, 樊浩

2010, 17(4): 90-98.

摘要 ( 2358 )

PDF(1552KB) ( 1365 )

为揭示南海北部陆缘盆地反转构造的几何形态、演化及形成时期,文中利用反转构造定量分析方法,以莺歌海盆地临高隆起和珠江口盆地琼海凹陷反转构造为例,对两盆地中的反转构造生长指数、位移距离曲线和反转率进行了定量分析。结果表明:莺歌海盆地临高隆起构造反转始于早渐新世,主要反转期为晚渐新世—早中新世,反转程度中等,为上盖下正的断层型反转构造;珠江口盆地琼海凹陷构造反转主要发生在晚中新世,反转程度轻微,为上凸下凹的褶皱型反转构造.两反转构造均具有良好的生、储、盖条件和时空配置关系,为有利的油气聚集区。

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中上扬子印支运动的地层学效应及晚三叠世沉积盆地格局

梅冥相

2010, 17(4): 99-111.

摘要 ( 2263 )

PDF(3064KB) ( 1303 )

发生在晚三叠世的印支运动,结束了中上扬子地区自伊迪卡拉纪以来以一个稳定的古地理单元、而且多数时间沉积浅水碳酸盐岩的漫长的地质历史。该地质事件受控于秦岭造山带的大规模造山隆升和华北板块的向南强烈挤压,并在华夏地块的北西向挤压,以及印支板块的向北挤压的共同作用下,在习称的“扬子地台”的相对较为稳定的基底上于晚三叠世形成一个从残留海相盆地到具有前陆性质的陆相磨拉石盆地的演变序列;而且，这个特别的盆地演变序列与松潘—甘孜地块上发育的晚三叠世前陆浊积盆地的形成和消亡过程存在时间上的对应性。因此,对中上扬子区印支运动的地层学效应以及由此而产生的沉积盆地格局演变的系统描述,为窥视古特提斯洋消亡过程提供了重要线索,而且为重新审视长期以来作为前陆盆地典型代表的、由龙门山造山带的造山隆升所形成的“四川盆地西部前陆盆地”假象提供了一个思考的途径。

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华北地块北缘中元古界几个重要不整合面的地质特征及构造意义

曲永强, 孟庆任, 马收先, 李林, 武国利

2010, 17(4): 112-127.

摘要 ( 7321 )

PDF(3797KB) ( 19807 )

华北地块北缘中元古代沉积层序中出现多个沉积间断和不整合面。此次研究对其中5个不整合面进行了野外考察,分析了它们的地质特征和空间分布,认为它们与不同的地质过程有关。大红峪组底部不整合面是早期裂谷盆地演化为被动大陆边缘的记录,属于裂解不整合面性质;高于庄组底部和杨庄组底部的不整合面是海平面变化造成被动大陆边缘内部高地沉积间断和海岸超覆沉积的结果;铁岭组顶部不整合面可能与弧后环境发生挤压抬升有关;下马岭组沉积后的抬升可能是相邻大陆地块碰撞作用的产物。华北地块北缘中元古代层序中不整合面的形成与Columbia和Rodinia超大陆的形成和裂解过程密切相关。

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前陆盆地的三维挠曲数值模拟: 以怀俄明西南上白垩统研究为例

Hongjun Luo, Dag Nummedal, Shaofeng Liu

2010, 17(4): 128-139.

摘要 ( 2153 )

PDF(10533KB) ( 2143 )

前陆盆地的三维挠曲数值模拟是预测盆地三维格架和关键构造要素分布的强有力工具, 如在预测前隆分布方面(低隆起幅度、大范围分布的前隆很难从地下资料中识别)。为了解释详细地层对比中发现的前隆迁移,对怀俄明西南晚白垩世前陆盆地做了三维挠曲数值模拟。模拟过程中采用弹性地壳模型,并以详细的年代地层资料作为基本的输入数据。挠曲负载的估计来源于公开发表的怀俄明逆冲带的横剖面资料和风河逆冲带的缩短速率。模拟结果表明,由于逆冲负载的分布,前隆只局限分布在盆地的南部。随负载的迁移,前隆随时间向东南方向迁移。由于怀俄明逆冲带和风河逆冲带的相互作用,弹性地壳形成三维“前缘穹隆”而不是二维“前缘隆起”。三维挠曲模拟是理解怀俄明西南晚白垩世前隆迁移的关键。

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基于地层力学结构的三维构造恢复及其地质意义

管树巍, Andreas Plesch, 李本亮, 陈竹新, 何登发

2010, 17(4): 140-151.

摘要 ( 2174 )

PDF(7552KB) ( 2198 )

三维构造恢复不仅可以验证构造解释在三维空间的一致性,也可用于计算构造内部的应变状态,确定构造位移变化路径及地层力学结构对构造生长过程的影响。在Gocad三维平台上综合遥感、地震和钻井等资料,建立准噶尔盆地南缘主要勘探目的层古近系古新统—始新统紫泥泉子组(E12z)的面模型和霍尔果斯深层背斜的体模型,并在体模型的三维域中设置剪切模量、拉梅常数以及岩层密度,以求真实反映实际地层力学结构。在此基础上利用基于Gocad平台开发的三维构造恢复插件对两者开展恢复试验。面模型恢复结果表明,准噶尔盆地南缘山前逆冲断层上盘的恢复应变椭球长轴多呈北西方向,与该位置天山山体和山前断裂带走向斜交,这一特征印证了晚新生代以来的斜向挤压作用。但在山前第二排背斜带东西300 km的范围内,恢复应变椭球长轴由霍尔果斯背斜处的近南北逐渐向东西两侧的北北东向和北西向过渡,揭示出深部隐伏断裂可能具有前陆地区典型的弧形冲断特征。体模型恢复结果表明,霍尔果斯深层背斜内部的应变状态与其所经历的运动学过程并没有显著的对应关系,恢复应变分布主要受相邻地层之间力学结构的差异控制,这就导致同一断块不同地层内部的应变状态具有不同的分布特征。在石油勘探开发领域,针对圈闭范围小尺度构造的恢复应变计算可用于构造裂缝性质、方位和分布的预测。

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苏北盆地高邮凹陷热史恢复与成藏期判识

李儒峰, 陈莉琼, 李亚军, 宋宁

2010, 17(4): 151-159.

摘要 ( 2092 )

PDF(2357KB) ( 894 )

在镜质体反射率、磷灰石裂变径迹和包裹体均一温度系统测试分析的基础上,对高邮凹陷主要构造带进行古地温梯度计算和热史恢复。确定了高邮凹陷主要构造单元古地温梯度:镜质体反射率计算出深凹带古地温梯度为356 ℃/km,北斜坡西为439 ℃/km,北斜坡东为332 ℃/km;磷灰石裂变径迹计算出深凹带古地温梯度为314 ℃/km,北斜坡西为393 ℃/km,北斜坡东为50 ℃/km;包裹体均一温度计算出深凹带古地温梯度为29 ℃/km,北斜坡西为425 ℃/km,北斜坡东为323 ℃/km。对比分析现今地温梯度得出:深凹带古地温梯度高于现今0～7 ℃/km;北斜坡西古地温梯度高于现今10～15 ℃/km;北斜坡东古地温梯度高于现今4～21 ℃/km,今古地温梯度变化规律为深凹带变化小,斜坡带变化大。将典型单井埋藏史热史与包裹体均一温度综合分析,判识高邮凹陷深凹带成藏期介于46～37 Ma,北斜坡成藏期介于409～375 Ma,具有深凹带早于北斜坡的规律,判定出三垛期为苏北盆地高邮凹陷主要成藏时期。

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琼东南盆地崖13-1气田陵三段沉积微相对储层非均质性及流动单元划分的影响

李胜利, 于兴河, 姜平, 李茂, 李茂文, 晋剑利, 黄国政, 黄月银

2010, 17(4): 160-166.

摘要 ( 2325 )

PDF(1144KB) ( 877 )

崖13-1气田陵三段是河控与潮控的辫状三角洲,主要储层沉积微相为分流河道、水下分流河道、河口坝、远砂坝及席状砂,其中河口坝的储层物性比分流河道和水下分流河道微相好,席状砂与远砂坝的物性相对较差,而各类正韵律河道与反韵律的砂坝决定了各垂向流动单元储层韵律特征。气田内的隔夹层与不同规模的海泛面相关,隔层以前三角洲泥为主,分布稳定,而夹层以分流间湾与水下分流间湾泥为主,分布较局限。结合沉积微相分布、储层非均质性及断层的分布,可以把气田区分为两个大区及6个流动单元,而南II、南III区仍可有较好的储层,但由于构造上处于低部位,含气前景还需进一步论证。

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沉积地层埋藏过程对泥岩压实作用的影响

何小胡, 刘震, 梁全胜, 李俊良, 齐宇

2010, 17(4): 167-173.

摘要 ( 1630 )

PDF(838KB) ( 1128 )

同一岩层经过不同的埋藏轨迹最终达到相同的埋藏终止状态,其孔隙度的保存量存在差异。文中从粘弹塑性体应力应变模型(Bingham 模型)出发,经过严格的数学推导,得出变速埋藏条件下地层孔隙度与埋深和经历时间的函数关系,认为地层孔隙度受埋藏时间和埋藏深度两个因素共同影响,其实质是孔隙度大小受地层埋藏史控制。为了充分证实这一结论,从数学上推导四大类型(加速型、恒速型、减速型和先埋后停型)沉降盆地孔隙度的时间深度函数。研究表明,加速型埋藏盆地对孔隙的保存最为有利,减速型埋藏盆地对孔隙的保存最为不利,恒速型埋藏盆地对孔隙的保存居中。该结论不仅在中国南海北部湾盆地和珠江口盆地得到很好的验证,而且与前人通过统计3种类型埋藏盆地相对应的3个代表性沉积盆地(前陆盆地、裂谷盆地和克拉通盆地)孔隙度的演化关系相一致。

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陆相断陷盆地低凸起斜坡带层序划分及其沉积充填演化特征:以埕岛东斜坡古近系为例

谢宗奎

2010, 17(4): 174-184.

摘要 ( 2195 )

PDF(4470KB) ( 939 )

层序分级不一致和井震层序不统一都会导致沉积充填演化特征反映的不准确,将制约储盖组合与油气分布的预测。文中应用沉积层序的概念,利用岩心、岩性、测井与地震资料,以层序界面与内部构成特征相结合的原则,从坡下到坡上,对东斜坡古近系进行了层序划分。一级层序相当于系地层单元,与构造运动相对应,层序界面为区域性角度不整合;二级层序相当于统或组地层单元,与构造运动幕相对应,层序界面为局部不整合;三级层序相当于段或亚段地层单元,与构造幕内的次级构造作用相对应,层序界面为超覆不整合面、沉积体系转换面及重力流下切面;四级层序即体系域,相当于油组与砂组,与三级层序基准面旋回的阶段性变化相对应,层序界面为初始洪泛面、最大洪泛面,共识别出SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5和SQ6等6个三级层序及15个体系域。井震统一的层序格架结合了钻井资料纵向高分辨率与地震资料横向好连续性的优点,从而高精度、高分辨率地揭示了层序格架充填演化特征,体现出层序旋回性与体系域及平面沉积相分布的差异性。古近纪埕岛凸起夷平,斜坡及凹陷补齐,发育超覆、披覆沉积;古地形由南低北高向南高北低转换;本地物源、邻近物源、区域物源阶段性变迁;多物源的沉积体系交叉、叠置,沉积相发生了扇三角洲—浊积扇—半深湖—滑塌浊积扇—辫状河三角洲—曲流河泛滥平原演变。埕岛低凸起斜坡带层序及沉积充填演化特征具有陆相断陷盆地的代表性,因而,此项研究对于解决层序地层学面临的工业化应用研究不足的问题以及油气储盖组合预测方面的难点可提供有益参考。

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造山带挤出构造与高压-超高压岩石剥露机制:以大别山为例

刘鑫, 李三忠, 索艳慧, 周均太, 焦倩, 徐磊, 赵峰梅

2010, 17(4): 185-196.

摘要 ( 2452 )

PDF(1816KB) ( 1159 )

造山带挤出构造阐述了被边界断裂所围限的造山带深变质块体,在造山带内部垂向和(或)侧向应力的作用下折返变形的过程。研究主要集中在挤出块体的几何形态及其内部变形样式、边界断裂特征、挤出路径以及挤出动力来源等4个方面,其研究目的主要是为了解决造山带深变质岩石折返剥露的机制问题。依据挤出块体的挤出方向与造山带主体走向之间的关系,在三维球形坐标系LxLyLz中,将造山带挤出构造大致分为7个端员类型(Ⅰ型～Ⅶ型)。其中Lx为造山带或俯冲带的主体走向;Ly呈水平方向并与Lx相垂直;Lz垂直于Lx和Ly所构成的平面。这些基本端员类型的组合及其之间的过渡类型可以详尽地诠释大别山印支期高压超高压岩石的挤出过程。其中榴辉岩相挤出阶段介于Ⅳ型与Ⅶ型挤出构造之间,角闪岩相挤出阶段介于Ⅱ型与Ⅵ型挤出构造之间并可能具有渠道流挤出模式,而绿片岩相挤出阶段类似于Ⅴ型挤出构造。

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秦岭商丹断裂带的构造样式与变形分析

李加好, 宋传中, 任升莲, 涂文传, 张欢, 张浩然

2010, 17(4): 197-205.

摘要 ( 4409 )

PDF(2374KB) ( 4063 )

商丹断裂带作为扬子板块与华北板块的缝合带,在秦岭造山带中占据重要的地位。对其进行精细的构造研究,是了解扬子板块与华北板块相互作用过程的关键。研究工作在商丹断裂带东段展开,对该带进行了详细的野外观察、显微构造观察、糜棱岩化过程中温度的估算、有限应变测量、差异应力的计算以及糜棱岩化过程中运动学涡度的计算。变形温压条件指示糜棱岩形成于中高绿片岩相到低角闪岩相变质条件。差异应力计算结果指示商丹带具备大型构造动力特征。涡度分析表明该断裂带的变形以纯剪切作用占据主导作用,但包含有简单剪切的分量,从而证明了扬子板块与华北板块之间具有以碰撞挤压为主的斜向汇聚方式。

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重新厘定“四川运动”与青藏高原初始隆升的时代、背景:黄陵背斜构造形成的启示

葛肖虹, 王敏沛, 刘俊来

2010, 17(4): 206-217.

摘要 ( 2475 )

PDF(5888KB) ( 1174 )

迄今为止对华南地区古—中生界褶皱构造变形形成时期的主流认识是晚中生代的燕山期,但是笔者近年通过对黄陵背斜露头剖面的观察、地质图分析和前人认识的资料汇总,认为黄陵背斜经历过早白垩世以前印支—晚燕山运动的构造变形,晚白垩世、古—始新世经历了伸展隆升或变质核杂岩的形成过程,最终的挤压褶皱构造变形发生在渐新世末大约246 Ma,即新生代的喜山运动中期。通过研究得到两点启示:(1)引起华南地区NNE走向挤压褶皱与推覆构造最后定型的“四川运动”不是发生在早年谭锡畴和李春昱根据当时资料定位的晚白垩世的燕山期,而应该是古近纪渐新世末的喜山期;形成“四川运动”的宏观背景是始新世中期—渐新世太平洋板块运动的转向,即从43~36 Ma以前的太平洋板块向NNW俯冲转为向NWW俯冲,以致构成对中国东部包括扬子—华南板块在内的NWW向挤压,形成中国东部从华南到东北以NNE走向为主的挤压褶皱、推覆构造变形及相应的盆山地貌,和李四光早年提出挽近时期形成的“新华夏系”构造地貌轮廓一致。(2)中新世印度洋中脊快速扩张,引发印—澳板块向NNE俯冲、推挤引起青藏高原的初次隆升,形成NWW向展布的青藏—闽粤初始高原,黄陵背斜是初始高原与 “新华夏系”盆山地貌的构造结点,具有双重构造特征,经历了中—上新世高原隆升剥蚀和夷平,现今山盆起伏的构造地貌是上新世晚期至早更新世晚期(36~08 Ma)以来快速隆升的产物。

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四川拉拉铜矿床赋矿层位变质沉积岩地球化学特征

何德锋, 钟宏, 朱维光, 肖芳

2010, 17(4): 218-226.

摘要 ( 2209 )

PDF(1955KB) ( 1068 )

拉拉铜矿区赋矿层位变质沉积岩的主量元素(ICV(av)=304,K2O/Al2O3(av)=022,CIA(av)=531)及Cs、Rb显著亏损特征,表明其物源区岩石只含有较少的粘土矿物和碱性长石,为中—低化学风化程度,且处于较不稳定的构造环境;多数样品的微量元素表现为显著富集高场强元素、亏损过渡族元素及Cr/Zr(av)=015、Th/Sc(av)=058,且具轻稀土富集、重稀土平坦((La/Yb)n(av)=257)的稀土元素配分模式,表明物源区以长英质组分为主;Sm、Nd同位素组成特征也显示其物源区以长英质组分为主,且沉积于大陆岛弧的弧后拉张环境。同时,结合矿区赋矿层位变钠质火山岩的构造判别结果,认为拉拉铜矿床也形成于该构造背景下。

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新疆卡拉麦里地区金成矿流体和O、H、S同位素地球化学特征

徐斌, 路彦明, 顾雪祥, 章文忠

2010, 17(4): 227-240.

摘要 ( 4656 )

PDF(2097KB) ( 3745 )

卡拉麦里金矿带位于准噶尔北缘和阿尔曼太至北塔山以南地区，成矿带划分属卡拉麦里—达尔布特成矿带（Ⅲ级成矿带）的卡拉麦里—莫钦乌拉成矿带（Ⅳ级成矿带），是新疆重要的金多金属成矿带。对双泉、南明水、苏吉泉等金矿床流体包裹体,氢、氧同位素和硫同位素研究表明，主成矿期成矿温度一般在200～230 ℃，属中低温；盐度(质量分数)一般为355%～45%，属低盐度；成矿流体为COHNS体系。除库布苏金矿床成矿流体主要为岩浆水外，其他金矿床的成矿流体以变质水为主，但也兼具有岩浆水、建造水和/或大气降水的特征。双泉、南明水金矿中的硫主要来自变质的围岩，可能有部分深源岩浆硫的混入；金山沟、柳树泉金矿床的硫同位素组成具有深源硫的特征，成矿可能与火山、次火山活动有关。

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陆相含油气盆地中高勘探程度区油气精确勘探方法研究

罗佳强, 吴朝东

2010, 17(4): 253-261.

摘要 ( 2466 )

PDF(2015KB) ( 942 )

“定凹选带”和“滚动勘探开发”等油气勘探方法为中国石油工业的大发展作出了重要贡献,但它们都不是针对油气勘探的直接目标——油气藏进行勘探。在“主运移通道控烃理论”的指导下,在“定凹选带”和“滚动勘探开发”等油气勘探方法和认真研究陆相盆地复杂的油气成藏机理及主控因素等的基础上,针对陆相盆地中高勘探程度区的油气勘探特点,笔者提出了油气精确勘探法。该方法是在定源的前提条件下,描述油气主运移通道的几何形态和空间分布状况,搞清油气运移的轨迹和圈闭的发育史,以类似“顺藤(主运移通道)摸瓜(油气藏)”的方式确定油气聚集的最有利场所,并优选目标——油气藏实施钻探。文中对油气精确勘探法进行了较为系统的研究,提出了油气精确勘探法的主要研究内容、工作流程和应有的成果图件。使用油气精确勘探法可以最大限度地降低油气勘探风险,最大幅度地提高油气勘探的效益。

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基于多元统计和傅立叶和谱分析的土壤重金属的来源解析及其风险评价

李勇, 周永章, 窦磊, 杜海燕, 赖启宏, 林小明, 范瑞, 杜敏

2010, 17(4): 253-261.

摘要 ( 2092 )

PDF(1304KB) ( 1271 )

分析珠江三角洲腹地佛山顺德区208个蔬菜地表层土样Cu、Ni、Cr、As、Pb、Zn、Cd和Hg等8种重金属的全量,结果表明,8种重金属的平均浓度高于广东省土壤背景值。Cd和Hg的最高浓度和变异系数分别为654 mg/kg、115%和482 mg/kg、151％,暗示Cd和Hg的人为来源。多元统计与傅立叶和谱分析的结合,解释了Cr、Ni和Cu的自然来源,Pb、Zn、As、Cd和Hg的人为来源;傅立叶和谱分析进一步阐释了Zn与Cu的双重来源,并推断土壤Hg来源于大气沉降。研究区内大约217％的土壤受重金属污染,表明需要调整该区的农业生产活动。

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用于MC-ICP-MS测定环境样品中铜、锌同位素的化学分离方法

梁莉莉, 刘丛强, 王中良, 朱祥坤, 宋柳霆, 李津, 唐索寒

2010, 17(4): 262-269.

摘要 ( 2567 )

PDF(1002KB) ( 904 )

对不同离子交换柱、淋洗体积、盐度、分离次数等一系列影响铜、锌纯化分离效果的条件进行了探讨,确定了环境样品(湖泊沉积物、植物和颗粒物)中铜、锌同位素测定时化学分离的最佳条件。采用AG MP1(100~200目)阴离子交换树脂,以7 mol/L HCl+0001％ H2O2、2 mol/L HCl+0001％ H2O2、05 mol/L HNO3作为淋洗液,分别在适当的体积接收淋洗液,可以有效地分离沉积物、植物和悬浮物等样品中的铜和锌。化学分离过程中Cu和Zn的回收率接近100％,同位素分馏在测试误差范围以内。将此方法应用于对红枫湖和阿哈湖水体悬浮物、植物和鱼类等样品中Cu、Zn的分离,经MC-ICP-MS测试后,准确获得了这些样品的Cu、Zn同位素组成。

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强烈气洗作用导致原油成分变化的定量计算:以库车坳陷天然气藏为例

张斌, 黄凌, 吴英, 王辉, 崔洁

2010, 17(4): 270-279.

摘要 ( 2014 )

PDF(1633KB) ( 899 )

库车坳陷以产天然气为主,同时产出少量原油和凝析油,油气充注不同步,普遍具有“油早气晚”的特点,晚期大量天然气的侵入,必然对早期聚集的油藏发生改造作用。对气藏中原油成分变化的定量计算和讨论,可为天然气的注入强度定量评价提供直接证据。未遭受气洗的原油,正构烷烃摩尔浓度的对数与相应的碳数呈线性关系,而气洗作用可使轻组分的正构烷烃最先溶解于干气中,并随着天然气继续向前运移,原始油藏中的轻组分正构烷烃大大减少。以此为理论基础,建立了正构烷烃损失的定量计算模型。结果表明克拉2构造原油正构烷烃损失程度最高,平均可达70％左右,大北构造带原油正构烷烃损失程度差异较大,与该地区断块发育有关。气洗作用导致原油正构烷烃减少,而金刚烷、多环芳烃等在天然气中溶解度较低的化合物得以浓缩富集,相对含量大大增加。轻芳烃含量也会随之而增加,原油芳香度增加,石蜡度降低。在模拟实验基础上对气洗程度进行了定量评价,初步估算表明,克拉2构造原油遭受的气洗作用最强,是其他构造带的2～5倍。

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基于RS技术的西藏甲玛铜多金属矿外围成矿预测研究

郭娜, 陈建平, 唐菊兴, 郭科

2010, 17(4): 280-289.

摘要 ( 2426 )

PDF(3188KB) ( 1136 )

甲玛铜多金属矿经过一年的勘探工作,发现矿区外围工业矿体仍未圈闭,其找矿潜力巨大。为了验证在周边区域存在矿化的可能性,笔者运用遥感技术对矿区及其周边区域进行成矿预测研究,力图能为甲玛的进一步勘查提供依据。文中运用ETM+图像进行主成分分析、比值分析、MNF变换,通过蒙赛尔变换,形成HLS图像,根据Fe3+、Si、OH-在解译图像中显示出高亮度反射的特点,设定阈值,从而提取遥感矿化蚀变信息。解译结果与矿区IKONOS图像的蚀变、岩性解译结果相吻合,蚀变提取形态一致,从而确定了ETM+图像信息提取结果的正确性,证实了在甲玛及其外围采用ETM+图像提取与矿化有关的信息是可行的。引入ETM+图像TM6波段,合成746假彩色图像进行构造信息的解译,并综合构造的、蚀变的、地质的研究成果,利用GIS技术进行信息的分层提取和叠加分析,在甲玛铜多金属矿矿区周边圈定了6个找矿远景区,这些远景区主要分布在甲玛矿区的周围及其北部一定的辐射范围内,是甲玛矿区外围找矿的重点。目前该研究区域除甲玛、驱龙外,其他地方的勘查程度均较低,但文中采用ETM+图像提取各种成矿信息,再用高空间分辨率的IKONOS图像提取成矿信息,开展对比研究,验证了圈定的找矿远景区的客观性和正确性,从而可用于指导甲玛的外围及冈底斯成矿带的区域找矿勘查实践。

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西秦岭八方山—二里河Pb-Zn矿区硅质岩的微区成分特征及演化

李红中, 周永章, 杨志军, 何俊国, 马占武, 吕文超

2010, 17(4): 290-303.

摘要 ( 2329 )

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硅质岩以SiO2为主,并广泛发育于造山带内。激光Raman、SEMEDS分析结果显示,研究区硅质岩微组构特征记录了造山作用、成矿作用和重结晶作用等的改造。SEM分析显示,研究区硅质岩中石英颗粒较小且呈紧密堆积,这些特征符合热水沉积快速结晶的特点。激光Raman分析结果中,石英颗粒自边缘向中心核部的拉曼特征峰(463 cm-1)经高斯拟合(Gaussian Fitting)后尖锐程度逐渐递增,半高宽(FWHM)递减,反映了石英自身的重结晶作用。在石英颗粒边界与碳酸盐脉的接触部位,结晶程度和有序度自内向外呈递增趋势,反映了石英颗粒遭受了流体的影响,SEM分析结果中石英颗粒的絮状反应残余边界进一步支持了该结论。在SEM下,金属硫化物在裂隙和空隙中发生沉淀并呈线状和零星浸染状分布,与应力作用及杂质矿物有着密切的关系。另外,据硅质岩中的脉体穿插关系，指示西秦岭存在碳酸盐(铁白云石)热液→金属硫化物热液→硅质碳酸盐(方解石)热液的多阶段流体演化,与东秦岭流体作用具有较好的相似性。

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