地球科学与环境学报 /oa 前寒武纪碎屑岩沉积作用时间的限定:沉积自生磷钇矿定年 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201706001 沉积岩地层是研究古环境、古地理和构造演化历史等的重要素材。生物地层、火山岩夹层定年是最常用的且最精确的两种限定地层沉积时代的方法,然而对于前寒武纪地层,生物标志地层方法基本不能用,在缺乏夹层火山岩时,其沉积时代的确定成为地质年代学难题之一。近年来,碎屑沉积岩中自生磷钇矿的原位微区U-Th-Pb定年逐渐成为厘定沉积时代的有力测试手段。自生磷钇矿是在沉积作用发生之后,在沉积物与水体交界面以下,元素Y、稀土元素(REE)和磷酸盐供给充分的地方形成,因此,自生磷钇矿的形成时代近似于沉积时代。由于磷钇矿和锆石晶体结构相同,自生磷钇矿大多在碎屑锆石颗粒的表面形成三角锥状至不规则次生加大边。由于可能有类似产状的后期热液磷钇矿干扰,沉积岩中磷钇矿年龄解释存在一定的多解性。以长城系碎屑沉积岩磷钇矿定年为实例,总结了自生磷钇矿的特点、寻找和定位方法、年代学分析流程、数据解析和成因判别等。结果表明:长城系最下部的常州沟组粗砂岩中磷钇矿为热液成因,而上覆串岭沟组细砂岩中发育有沉积自生磷钇矿,其最老一组年龄为(1 716±3)Ma,限定了长城系的最小沉积时代。 2017年11月15 00:00 2017年第06期 711 720 4701378 张艳斌,李秋立 柴达木盆地北缘中—下侏罗统碎屑岩地球化学特征及其地质意义 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201706002 柴达木盆地北缘中—下侏罗统是柴达木周缘中小盆地油气勘探重点关注的层段。为了给柴达木盆地北缘侏罗系油气勘探提供基础地质事实的支撑,从碎屑岩地球化学特征角度探讨柴达木盆地北缘早—中侏罗世古地理、古环境特征。柴达木盆地北缘中—下侏罗统碎屑岩主量元素与大陆上地壳整体一致,MgO、Na<sub>2</sub>O、K<sub>2</sub>O含量轻微亏损;稀土元素含量整体中等偏高,但与大陆上地壳具有极为类似的配分模式;微量元素中大离子亲石元素整体中轻微亏损,相容元素中等亏损,高场强元素无亏损—弱亏损。中—下侏罗统细碎屑岩样品化学风化程度中等偏高,意味着早—中侏罗世柴达木盆地北缘处于温暖潮湿的气候背景,与前人古生物研究结论以及研究区位于特提斯洋北部中纬度、临海位置吻合。样品沉积再旋回程度不强,说明物源区岩石不存在强烈的沉积再旋回,样品微量元素分析可以客观反映源区岩石微量元素特征。岩石中碎屑物质主要来源于由中酸性岩浆岩组成的后太古代上陆壳。古湖盆水体环境判别结果表明,柴达木盆地北缘早—中侏罗世属于贫氧—还原环境,向上有减弱趋势,这与不同阶段盆地类型有关。早侏罗世断陷盆地湖盆规模不大,但水体深度较大,湖盆较为封闭;中侏罗世属坳陷盆地,湖盆面积大,但水深相对变浅。 2017年11月15 00:00 2017年第06期 721 734 12329403 杜建军,张士安,肖伟峰,江万 东昆仑高压变质带榴辉岩和榴闪岩地球化学特征及形成动力学背景 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201706003 大陆造山带的高压—超高压变质带是古板块汇聚边界及古大洋俯冲和大陆碰撞造山的重要标志,榴辉岩作为高压变质作用形成的岩石,历来被广为关注。根据近几年东昆仑新发现的加当、苏海图、温泉、浪木日上游、宗加、五龙沟西(大格勒)等榴辉岩及榴闪岩,厘定出一条超过500 km的高压变质带,它是青藏高原北部一条重要的古板块接合带。在野外调查基础上,综合大量前人资料,从岩相学、矿物学及岩石地球化学等方面对东昆仑榴辉岩进行了系统的分析和研究。结果表明:东昆仑高压变质带榴辉岩可分为两种类型,即榴辉岩和退变质榴辉岩;石榴石矿物化学成分均表明榴辉岩为C型;榴辉岩主要为拉斑玄武岩系列,球粒陨石标准化稀土元素配分模式均为轻稀土元素富集型,主要介于富集型洋中脊玄武岩(E-MORB)与正常型洋中脊玄武岩(N-MORB)之间,原始地幔标准化微量元素蛛网图基本一致,显示出洋中脊玄武岩(MORB)特征;榴辉岩、榴闪岩温压条件近于一致,形成压力介于1.2~2.0 GPa或更高,温度不小于575 ℃,具有一个顺时针“发卡”型<em>P</em>-<em>T</em>轨迹,其变质峰期温压达到榴辉岩相;峰期变质年龄出现3个明显峰值,分别为451、432、412 Ma,432 Ma主峰期变质年龄约束了东昆仑早古生代洋盆关闭时间。 2017年11月15 00:00 2017年第06期 735 750 19078048 国显正,贾群子,钱兵,弥佳茹,李金超,孔会磊,姚学钢 河北曲阳地区中佐伟晶岩脉中电气石原位硼同位素分析及其意义 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201706004 电气石在各类矿床中均有分布,常用来探讨成岩、成矿环境。鉴于不同矿床类型中电气石硼同位素的组成差别较大,硼同位素已被广泛应用于花岗岩、伟晶岩和各类热液型矿床的地球化学示踪研究中。在偏光显微镜鉴定基础上,利用激光剥蚀等离子质谱对河北曲阳地区中佐伟晶岩脉中电气石开展了原位微区硼同位素分析。结果表明:中佐伟晶岩脉中电气石硼同位素δ<sup>11</sup>B值为-10.5‰~-7.3‰,处于伟晶岩中电气石δ<sup>11</sup>B值的峰值变化区间,与加拿大马尼托巴坦科伟晶岩的δ<sup>11</sup>B值基本一致;根据电气石野外产状及显微岩相特征,粒度粗大的伟晶岩脉中电气石δ<sup>11</sup>B值明显偏负约2‰的原因在于其形成过程中岩浆脱气引发硼同位素分馏,而粒度细小的伟晶岩脉中电气石可能在硼同位素分馏前就已晶出;中佐伟晶岩脉电气石中B主要来源于岩浆-热液流体的出溶,围岩中Fe、Mg可能为电气石的形成提供了必要的物质来源。 2017年11月15 00:00 2017年第06期 751 760 18699105 侯江龙,王登红,李建康,王成辉,黄凡,陈振宇 泥岩化学压实作用研究进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201706005 埋藏过程中,泥岩化学压实作用在岩石孔隙演化、微观结构及异常压力形成中起着非常重要的作用,但目前对于泥岩化学压实作用研究还十分薄弱。系统总结了泥岩化学压实作用机理、化学压实作用导致的泥岩结构变化、化学压实作用地球物理响应及判识等方面的最新研究进展,并讨论了泥岩化学压实作用研究中的几个关键问题。结果表明:化学压实作用受化学动力学控制,温度、时间及矿物成分是最主要的影响因素,蒙脱石向伊利石转化是泥岩中最普遍和最重要的化学压实作用;化学压实作用过程中,黏土矿物层间水转化为自由水导致的体积膨胀可能并不明显,但是蒙脱石向伊利石转化可能引起骨架弱化、有效应力转移效应,伴随黏土成岩过程的硅质胶结和结构变化将显著降低泥岩渗透率,并可能明显改变泥岩压实系数;蒙脱石向伊利石转化导致泥岩有效应力-孔隙度关系变化,使得压实曲线从蒙脱石曲线向伊利石曲线转换,测井响应上表现为声波时差减小和密度增大的趋势。目前,泥岩化学压实作用研究中仍需进一步深入的问题主要包括化学压实作用与黏土矿物结构、有机质对泥岩压实作用的影响、化学压实作用与泥岩流变学特征、化学欠压实与化学压实不平衡以及化学成岩泥岩超压预测方法等。 2017年11月15 00:00 2017年第06期 761 772 1222857 李超,罗晓容 从裂陷期到裂后期被动陆缘盆地构造-热事件 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201706006 构造-热事件是盆地在发育过程中构造活动与盆地热演化发生相互作用的地质事件。含油气盆地构造-热事件研究对揭示盆地成盆过程及油气生烃、排烃、运移和聚集等具有重要意义。通过研究世界范围内典型被动陆缘盆地裂陷期—裂后期热演化及其热机制,分析对比南海南、北陆缘盆地构造-热模拟研究成果,总结了被动陆缘盆地裂陷期—裂后期热演化的普遍规律及其可能热机制。结果表明:被动陆缘盆地裂陷期热演化与裂陷过程具有良好的相关性,盆地热流随裂陷作用过程逐渐增大,在裂陷末期达到最大值,其动力学机制主要与岩石圈伸展作用有关;裂后期盆地热演化整体为热衰减过程,但受盆地所处构造位置及周围板块构造活动影响,裂后期热衰减变化幅度减缓甚至再次经历加热过程;珠江口盆地深水区现今高热流特征主要与岩石圈强烈减薄和晚中新世以来的东沙运动有关;被动陆缘盆地构造-热事件未来进一步研究应不断尝试建立新的构造-热模型,以构造为导向探究成盆深部动力过程,揭示构造-热机制。 2017年11月15 00:00 2017年第06期 773 786 5951594 李刚,梅廉夫,郑金云 柴达木盆地达布逊湖北雅丹剖面沉积特征及其环境意义 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201706007 柴达木盆地达布逊湖北盐湖构造发育一组NWW向雅丹地貌。对雅丹剖面沉积年代、总有机碳和粒度等进行测试,综合分析了影响因素与环境气候的关系。结果表明:雅丹剖面主要经历了中更新世(约740 ka)干旱→潮湿→干旱的气候波动过程;剖面可以划分为757.5~758.0、741.6~757.5、732.8~741.6 ka等3个气候变化相对明显的时期,分别对应干旱、潮湿、干旱阶段;剖面中沉积物总有机碳、粒径中值等可以较好地反映三湖坳陷北斜坡盐湖构造在中更新世(约740 ka)的气候环境演变,并且结合剖面具有典型的河流三角洲相和湖相沉积特点可以体现中更新世及其以后经构造运动挤压抬升一直处于风化剥蚀的状态;剖面底部为河流相沉积环境,上部为湖相沉积环境,经历了水进和水退的过程;剖面反映了内陆封闭湖泊在暖湿期水量充沛,沉积物中总有机碳较高以及粒径中值较小的特点。 2017年11月15 00:00 2017年第06期 787 794 3415893 李玉辉,郑绵平,赵小庆,王海雷 陕西勉略地区铧厂沟造山型金矿构造控矿特征 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201706008 铧厂沟造山型金矿位于陕甘川金三角成矿区腹地勉县—略阳—宁强成矿带的西北侧。在矿区和外围构造以及显微构造综合研究的基础上,结合前人研究资料,探讨了该区构造对金矿的控制作用;结合区域构造演化,讨论了各期构造对成矿的影响及控制作用。结果表明:铧厂沟矿区及其附近在印支期至少存在两期构造运动,即俯冲-碰撞导致的SN向挤压(D<sub>1</sub>)以及近EW向走滑剪切(D<sub>2</sub>);SN向挤压(D<sub>1</sub>)形成了近EW向的片理及层间紧闭褶皱,这些EW向构造形成了矿区的构造格架,其中褶皱的发育造成了载金黄铁矿在转折端的富集,属于容矿构造;近EW向走滑剪切(D<sub>2</sub>)分为右行和左行剪切活动,造成了区内间隔分布的韧性剪切带,剪切带对其内部的黄铁矿进行了强烈改造,使其内部形成显微裂隙,成为Au沉淀富集的场所,从而控制了Au的进一步富集、沉淀,也属于容矿构造。这些认识表明铧厂沟金矿的形成与造山作用密切相关。 2017年11月15 00:00 2017年第06期 795 806 1729480 杨皓,王东升,王宗起,王立新,陈雷 水驱原油组分蚀变的地球化学响应及控制因素 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201706009 注水开发是常用的提高采收率技术,水驱油过程中注入水、原油、储层矿物的长期接触,以及油-水-岩相互作用引起的原油组分蚀变,成为油藏地球化学研究的热点。结合实验室物理模拟和实例监测研究,总结了水驱原油物性、族组成、饱和烃生物标志物、芳烃生物标志物、全油和馏分碳同位素的变化特征。从注水开发过程中水洗作用、生物降解作用、地质色层作用、储层特征差异及润湿性变化等控制因素的角度,评述了各自对原油组分的影响机制和蚀变趋势。考虑到水驱过程中蚀变因素与原油流动间的复杂联系,提出要充分发挥全二维气相色谱-飞行时间质谱精细表征原油组分,核磁共振技术测定原位储层润湿性,物理模拟实验与生产动态监测科学结合确定蚀变综合效应,重点解决浅层油藏中生物降解与水洗作用的叠加效应、水驱油过程中储层润湿性反转节点、水驱油的微观过程和原油组分的动态变化等关键问题。 2017年11月15 00:00 2017年第06期 807 825 1858323 常象春,孙婷婷,王悦,王涛,崔晶 闽江下游及河口悬浮物时空分布特征及其影响因素 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201706010 为了解闽江下游及河口悬浮物的时空变化特征和影响因素,于2014~2015年采集了研究区4个季节的水样,并在河口进行了冬、春季2次加密采样。结果表明:从闽江水口水库经河口至外海,悬浮物浓度呈现“低→高→低”的分布特征,并具有春、夏季高于秋、冬季的季节变化特征;河口悬浮物浓度从涨潮至低潮阶段,总体呈现由河端向海端降低的特征,且其浓度冬季高于春季;河口冬季水体混合作用较强,盐度分层不明显;春季盐度分层显著,且涨潮和高潮时河口盐水楔活动影响悬浮物分布;河口最大浑浊带的规模呈现枯兴洪衰的趋势,其位置随潮汐的涨落上下摆动,通常秋、冬季偏上游,而春、夏季偏下游;闽江河口悬浮物时空分布受径流、潮流及盐度分布等影响显著,且强潮流、分支水道、盐水楔等因素对悬浮物的影响被放大,中小型河口更多地反映出各因素及其河口自身特征的综合影响;与中国其他河流相比,闽江河口悬浮物浓度远低于黄河河口,与长江河口相近,高于位于其南侧的珠江河口;闽江河口悬浮物的季节变化特征与其他河流相反;各河口悬浮物随潮周期的变化规律类似;闽江河口总体呈冲刷状态,水动力增强,悬浮物浓度呈上升趋势,对河口地貌、河口生态和港口航运等产生影响。 2017年11月15 00:00 2017年第06期 826 836 4672083 龚松柏,高爱国,林建杰,朱旭旭,张延颇,侯昱廷