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2020年第39卷第7期

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  • 塔里木盆地中—下寒武统自然伽马测井曲线周期及其在沉积层序划分中的意义
    陈书平,王毅,周子勇,杨伟利,张雨桐,冯桂民
    盆地的沉积充填能够反映出周期性地质过程和天文过程。塔里木盆地中下寒武统地层保存完整,有较完整的自然伽马(GR)曲线。利用环满加尔坳陷的13口钻井的自然伽马(GR)曲线,施行经验模态分解,得到0.3 Ma、2 Ma和11 Ma的周期。0.3 Ma的峰值对应地球轨道偏心率的40万年周期性变化,2 Ma周期对应冰川型海平面变化周期,11 Ma周期对应太阳能量变化周期或星际云团相遇周期。这些周期补充和校准了先前得到的地质或天文周期,并能帮助理解古气候变化周期和高频层序地层。
    2020  .  39(7):    943-949    [摘要](7)    [PDF](9)
  • 北半球陆壳现今构造应力场分布模式——基于有限元分析
    王志琛,李江海,宋珏琛
    北半球大陆现今地貌形态是板块作用的产物,其动力学机制相当复杂,而目前尚无统一的应力分布模式。采用三维弹性有限元模型,综合考虑构造边界与地壳结构的影响,并以震源机制解作为验证手段,正演出北半球陆壳现今构造应力场。结果显示,板块边界力对区域构造应力场起主导作用,而地壳深部莫霍面与均衡面的深度差会伴生垂向构造力使局部地区应力性质发生改变。受地壳结构的影响,板块的汇聚边界、转换边界仍可存在高张应力值,地壳内部构造活动强烈地区往往差应力值较大。北半球现今地应力场是地壳长期演化的一个瞬时状态,三维弹性球壳模型模拟结果可靠,可以作为北半球陆壳构造应力场分析的定量参考模型。
    2020  .  39(7):    950-957    [摘要](6)    [PDF](14)
  • 山东诸城地区晚白垩世一新的甲龙类恐龙
    王克柏,张艳霞,陈军,陈树清,王培业
    基于在山东诸城臧家庄化石点上白垩统王氏群中采集的一个较完整的甲龙类的右侧肠骨(ZJZ-183),建立一甲龙类的新属种:诸城中国甲龙Sinankylosaurus zhuchengensis gen.et sp.nov.。 其主要特征是:髋臼前突长度超过整个肠骨的长度的2/3,后部(远端)宽,向近端延伸的过程强烈收缩变窄,前端宽度与后端宽度差距较大。诸城中国甲龙的发现增加了诸城恐龙动物群中恐龙的多样性,与北美地区晚白垩世大型恐龙组合可对比,对研究晚白垩世恐龙动物群之间的相互关系具有重要的价值。
    2020  .  39(7):    958-962    [摘要](11)    [PDF](11)
  • 西准噶尔阿舍勒阔尔勒斯地区石炭系—下二叠统沉积环境变迁及物源
    孙浩,徐严,韩宝福,廖闻,李昂,陈超强,江世豪
    在西准噶尔阿舍勒阔尔勒斯地区,下石炭统姜巴斯套组与下伏黑山头组和上覆下二叠统哈尔加乌组之间均为不整合接触,而在黑山头组顶部、姜巴斯套组底部和哈尔加乌组顶部的砂岩样品中,最年轻碎屑锆石组给出的年龄分别为328 Ma(早石炭世谢尔普霍夫期)、318 Ma(晚石炭世巴什基尔期)和297 Ma(早二叠世阿瑟尔期)。显然,姜巴斯套组的时代不是早石炭世,建议将其归为上石炭统莫老坝组。黑山头组顶部为含海相碎屑岩;莫老坝组只保留了下部退积型充填序列,缺失上部进积型充填序列,是准噶尔残余洋盆于晚石炭世消失并发生构造抬升和剥蚀所致;哈尔加乌组为典型的陆相沉积。石炭系—二叠系碎屑岩均为近源沉积的产物,各组中最年轻的锆石来自同时代的火山岩。
    2020  .  39(7):    963-982    [摘要](9)    [PDF](10)
  • 鄂尔多斯地块西南缘宁夏固原地区原位地应力测量结果及其成因
    王斌,秦向辉,陈群策,孙东生
    鄂尔多斯地块西南缘新构造活动强烈、地震频发,具有复杂多样的构造变形模式和活动特征。为了解鄂尔多斯地块西南缘地壳浅部地应力分布规律及断层稳定性,利用宁夏固原地区的水压致裂地应力测量数据,结合其他实测及震源机制解资料,分析了鄂尔多斯地块西南缘构造应力场特征。结果表明:①研究区2个钻孔的主应力关系整体表现为SH > Sv > Sh,水平应力起主导作用,属于走滑型应力状态,钻孔附近最大水平主应力方位平均为N59°W,与震源机制解获得的青藏高原东北缘主压应力方位有差异,推断鄂尔多斯地块西南缘现今NWW向走滑剪切应力环境的形成可能主要受到海原断裂带和六盘山断裂带的影响,应为局部构造和区域构造应力场共同作用的结果。②利用Mohr-Coulomb 准则及Byerlee 定律,摩擦系数取0.6~1.0,对研究区的现今地应力状态分析后发现,鄂尔多斯地块西南缘海原断裂带和六盘山断裂带的地应力大小未达到地壳浅部断层产生滑动失稳的临界条件,处于较稳定的应力状态。该研究成果为鄂尔多斯地块关键构造部位的断裂活动性分析和地质环境安全评价提供了参考依据。
    2020  .  39(7):    983-994    [摘要](4)    [PDF](9)
  • 青海木里煤田聚乎更矿区煤中稀土元素地球化学特征及其对成煤环境的指示
    霍婷,刘世明,祁文强,祝铠甲,王金喜,谭富荣
    运用高分辨电感耦合等离子质谱(ICP-MS)、X射线荧光光谱、光学显微镜及煤的工业分析对聚乎更矿区主采煤层下1煤层及其顶底板中的稀土元素、主量元素、显微组分及工业组分进行测定,分析稀土元素的含量、地球化学特征和分布模式对成煤环境的指示。结果表明:聚乎更矿区下1煤中稀土元素平均含量为23.01×10-6,相对不富集;LREE/HREE平均值为3.38;表明轻稀土元素较重稀土元素富集;下1煤层顶底板泥岩中,稀土元素相对富集,稀土元素总量远高于煤中,均值为煤中的8.6倍,轻稀土元素明显富集。顶底板与煤中稀土元素分配模式相似,受煤炭堆积沼泽水体变化和后期热液作用的影响,稀土元素含量有轻微的分异,煤中稀土元素与陆源岩关系密切。煤中δEu负异常明显,结构保存指数与凝胶化指数图解显示成煤环境主要为还原环境,与Eu异常指示的成煤环境一致。Ce呈现负异常,可能与其处于强的还原环境有关。煤中稀土元素与灰分呈中等正相关关系,与SiO2呈正相关关系,表明聚乎更矿区下1煤中稀土元素呈无机态赋存。煤层顶底板泥岩中稀土元素含量与粘土矿物呈明显的正相关关系,其中伊利石含量与稀土元素富集关系最密切。
    2020  .  39(7):    995-1005    [摘要](7)    [PDF](8)
  • 松科二井深层沙河子组泥岩三维显微CT成像及对深部油气预测的启示
    杨瑨,侯贺晟,符伟,国瑞,潘宗栋,张交东,张慧滔
    为深化认识松科二井深层页岩气垂向变化规律,选取沙河子组3500~5700 m层段开展了X射线三维计算机断层扫描(X-ray 3D Computed Tomography,简称CT)成像实验。对19块直径2 cm的柱状岩心进行X射线CT扫描,获取了无损岩心扫描数据,并将其转化为灰度值信息。灰度值信息反映了样品中不同的组分,灰度高值代表骨架和矿物,灰度低值代表孔隙和裂缝。在此基础上,建立分辨率高达15 μm的岩心三维图像空间结构,对重建岩心孔隙模型的孔隙形态、空间展布和配位数进行了对比,对样品孔隙度和连通性在垂向上的分布规律进行了统计分析。结果表明,等效孔隙直径大的区域孔隙度高,配位数大的区域连通性好,孔隙度和连通性的垂向分布规律与传统认识相符,与测录井信息可以相互印证。实验证明,基于三维CT成像的数字岩心技术具有数据分辨率高、信息丰富的优势,可作为今后深部油气预测与评价的重要辅助手段。
    2020  .  39(7):    1006-1014    [摘要](4)    [PDF](7)
  • 青海同德县和日乡一带黑云母花岗闪长岩年龄、地球化学及其对西秦岭碰撞造山时限的制约
    陈玉科
    采用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年方法,在青海同德县和日乡一带黑云母花岗闪长岩中获得锆石U-Pb年龄为229.7±1.0 Ma。岩石地球化学特征表明,该花岗闪长岩属高钾钙碱性系列,具微弱的负Eu异常和右倾的稀土元素球粒陨石标准化配分特征,是下地壳部分熔融的产物。综合已有的研究成果,认为和日乡黑云母花岗闪长岩侵位时代为晚三叠世,属I型花岗岩类,形成于板块碰撞前的活动陆缘弧构造环境,其成因与阿尼玛卿-勉略洋的向北俯冲消减密切相关,为西秦岭印支期进入碰撞造山阶段提供了年龄上限约束。
    2020  .  39(7):    1015-1024    [摘要](7)    [PDF](11)
  • 东昆仑地区沙松乌拉组物质来源及源区构造-热事件——来自碎屑锆石U-Pb年代学的证据
    靳立杰,王继林,赵体群,周汉文,孙天河,李春稼,韩智昕,贾伟伟
    沙松乌拉组出露于东昆中构造混杂岩带,是东昆仑地区原特提斯洋洋盆打开时的沉积记录,确定其地层形成时代、物质来源及恢复构造演化过程,对研究东昆仑地区原特提斯洋的演化具有重要意义。对出露于东昆仑黑海湖—拉宁灶火沟一带的沙松乌拉组进行LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年定,得到最年轻的锆石年龄为632±6 Ma,结合地层接触关系,为沙松乌拉组的时代划分提供了年龄依据;得到约650 Ma、约800 Ma、980 Ma三个明显峰值及大量未形成明显峰值的其他古老年龄,推测沙松乌拉组的主要物源有小庙群、万保沟群、晋宁期岩浆岩,次要物源为白沙河组。将得到的锆石年龄与各期构造-岩浆活动比对,认为沙松乌拉组的源区经历了古元古代早期构造-岩浆事件、中元古代晚期构造-岩浆事件和新元古代早期构造-岩浆事件。
    2020  .  39(7):    1025-1034    [摘要](7)    [PDF](10)
  • 内蒙古狼山地区早石炭世石英闪长岩U-Pb年龄、地球化学特征及其对古亚洲洋俯冲的指示
    田健,滕学建,刘洋,滕飞,郭硕,何鹏,王文龙
    内蒙古狼山山脉西侧分布大面积的晚古生代岩浆岩,时代集中在早石炭世—晚二叠世,早石炭世石英闪长岩体出露于潮格温都尔镇西侧。该岩体岩性为石英闪长岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄显示,石英闪长岩的206Pb/238U年龄加权平均值为337.4±6.6 Ma。岩石暗色矿物以角闪石为主,黑云母次之,富铁,富钠,高钠钾比值,为钙碱性系列;富集大离子亲石元素Rb、K、Pb,不同程度的亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti的特点,稀土元素配分型式为轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,弱的负Eu异常,总体反映岩浆弧的地球化学特征。构造环境判别图显示样品点落在大陆边缘弧范围,岩石地球化学特征表明狼山地区早石炭世处于大陆边缘弧构造背景,古亚洲洋石炭纪存在向南俯冲。对比北部造山带西乌旗地区的早石炭世石英闪长岩,两者地球化学特征基本相同。因此,早石炭世古亚洲洋发生了双向俯冲,形成了以石英闪长岩为主的岩石类型。
    2020  .  39(7):    1035-1045    [摘要](7)    [PDF](8)
  • 大兴安岭东南段中三叠世岩浆岩年代学、地球化学特征及其对古亚洲洋构造演化时限的制约
    贺宏云,李英雷,刘汇川,柳永正,张海平,王东星,郭永烈,秦江东,肖剑伟
    大兴安岭东南缘扎赉特旗老山门地区新发现了中三叠世中基性火山岩和花岗岩。锆石U-Pb定年结果显示安山岩喷出年龄为238.8±1.8 Ma,花岗岩结晶年龄为242.2±2.1 Ma。中基性火山岩属于高钾钙碱性系列,为偏铝质,A/CNK值为0.92~0.97,Mg#值为41~45,稀土元素配分图和微量元素蛛网图右倾明显,基本无负Eu异常,高场强元素Nb、P、Ti亏损,稀土元素总量为120.61×10-6~130.19×10-6,具典型的大陆岩石圈地幔受俯冲板片作用影响改造后的特征。花岗岩为I-A过渡型花岗岩,属高钾钙碱性系列,总体为弱过铝质,A/CNK值为0.91~1.17,稀土元素配分图和微量元素蛛网图右倾明显,可见明显Ba、Nb、Sr、P、Ti、Eu负异常,稀土元素总量偏低,为81.24×10-6~290.52×10-6。老山门中基性火山岩来源于较深的原始地幔,源区岩浆在上涌过程中经过强烈的分离结晶作用,并受到一定程度的地壳混染。而老山门侵入岩为上涌的中基性岩浆加热下地壳形成。老山门中三叠世中基性火山岩和花岗岩形成于古亚洲洋碰撞-后碰撞-拉张的转换期,时间为240~220 Ma,属于碰撞造山作用演化晚期的区域性挤压为主并逐渐转为弧后伸展的构造环境。
    2020  .  39(7):    1046-1061    [摘要](6)    [PDF](8)
  • 南祁连盆地木里冻土区第四纪沉积物中可溶有机质的来源及其与天然气水合物的关系
    何大双,张鹏辉,明承栋,裴发根,何梅兴
    在南祁连盆地木里坳陷钻遇中国陆域第一例天然气水合物实物样品。通过对木里冻土区钻遇水合物区域(DK井区)第四纪沉积物及邻区湖相沉积物中可溶有机质开展有机地球化学分析,发现DK井区浅地表沉积物中明显存在热解成因的可溶有机质,而邻区老人湖湖相沉积物中可溶有机质以高等植物输入为主。与区内烃源岩对比,热解成因的可溶有机质主要来源于中侏罗世烃源岩,晚三叠世尕勒得寺组烃源岩也有一定的贡献。结合该区水合物气源研究成果,DK井区沉积物中可溶有机质与形成水合物的烃类气体可能属于同源,侏罗纪、三叠纪烃源岩热演化生成的烃类能够沿断裂、砂岩裂隙等通道向上运移或渗漏至浅地表,其中甲烷、重烃气等轻质组分能够在稳定带内与地层水结合形成天然气水合物。木里地区第四纪沉积物中可溶有机质的来源解析能够为天然气水合物的勘探提供新的视角。
    2020  .  39(7):    1062-1071    [摘要](5)    [PDF](8)
  • 新疆巴里坤小加山钨成矿岩体地球化学特征及找矿前景
    周云飞,徐九华,单立华,成曦晖,赵国飞,冯文奂
    小加山钨矿床位于新疆东准噶尔成矿区,侵入岩主要岩石类型为黑云母花岗岩,赋矿围岩主要为蚀变闪长岩和变晶屑凝灰岩。对侵入岩及其围岩主量、微量和稀土元素的地球化学特征进行分析,充分认识侵入岩浆的性质、成矿物质来源及构造背景。花岗岩蚀变过程中钾长石大量分解,W元素在热液作用下由花岗岩进入矿脉,使蚀变围岩中W含量降低。黑云母花岗岩是晚古生代海西期岩浆活动的产物。该矿床构造背景是后碰撞伸展花岗岩,岩体形成于伸展构造环境。在海西期构造活动影响下含钨花岗质岩浆侵入地层,富含W元素岩浆过渡性流体沿裂隙向上流动,在上部地层中引发硅化和绢云母化。随着大气降水的加入,成矿流体温度降低,成矿物质与石英沉淀形成石英脉型钨矿床。结合矿化富集规律、控矿断裂构造,以及异常带区域W含量等值线,分析认为矿区西部外围、深部的成矿潜力大。
    2020  .  39(7):    1072-1084    [摘要](5)    [PDF](11)
  • 华东南地区花岗岩型铌-钽矿床区域成矿地质背景
    司晓博,冯艳芳,苏尚国,张波
    为探究华东南地区花岗岩型铌-钽矿床区域成矿地质背景,给华东南地区花岗岩型铌-钽矿区域成矿规律总结和资源潜力评价提供地质构造依据,收集整理15个典型花岗岩型铌-钽矿床的资料,结合其矿床特征、成矿时代、成矿岩体及岩石地球化学研究,认为矿床形成时代集中于124~185 Ma,属燕山期。地球化学特征显示,P2O5含量在不同成矿花岗岩中富集程度不同,既有高P,也有低P,A/CNK=0.97~1.99 (绝大部分大于1.1),具有过铝质特征;微量元素富集Rb和Nb、Ta、Th、Zr、Hf等,亏损Sr、Ti、Ba,稀土元素含量总体呈现出较低的趋势,具有明显的负Eu异常;Zr/Hf=3.13~23.31,Nb/Ta=0.28~7.67,结合其矿物特征,认为含矿岩体均为高分异花岗岩。成矿岩体底部到顶部,除部分隐伏岩体显示出顶上带的特征外,其余成矿岩体都显示出明显的相带特征,且特征矿物云母的变化较明显,向浅色云母及富锂方向演化;成矿岩体为黑云母花岗岩、二云母花岗岩和白云母花岗岩的共生或过渡组合,成矿花岗岩既有S型高分异的花岗岩,也有黄玉A型花岗岩,黄玉A型花岗岩与S型花岗岩共生且由S型花岗岩熔融作用形成。结合区域研究资料,认为矿床形成于洋-陆汇聚背景下的俯冲增生造山过程,即古太平洋板块向西俯冲,诱导扬子陆块东南缘发生陆内俯冲,导致东南沿海侵入(岩)弧的西北缘推覆至扬子陆块东南缘上方,形成众多碰撞型花岗岩型铌-钽矿床。
    2020  .  39(7):    1085-1103    [摘要](7)    [PDF](11)
  • 基于BP神经网络与数学形态学的彩色地质图面要素信息智能提取
    刘苏庆,陈建平,徐彬,李诗,张亚光,姚燕军
    地质图是一个区域地质研究的重要成果,也是前人留下的宝贵资料,更融合了地质专家的丰富知识。本研究的目的是通过新的思路将彩色地质图信息提取出来,使其结果能直接进行数据分析,并用于决策和分析。以机器学习为指导,在分析半结构化(栅格)地质图特征的基础上,根据图例信息,提出一种彩色地质图信息提取新思路,对彩色地质图进行分层信息提取,并结合数学形态学和多层前向反馈式神经网络,探索半结构化数据转换为结构数据的有效技术方法。利用图像信息提取技术将半结构化地质图转化为结构化数据,可用于成矿预测等研究。这一变化将改变传统地质数据的结构,地质研究的信息基础和来源将会增加,对于获取更多的数据源和信息源,进一步开展地质分析研究具有重要意义。
    2020  .  39(7):    1104-1114    [摘要](4)    [PDF](6)
  • 降雨型滑坡失稳概率计算方法
    向小龙,孙炜锋,谭成轩,侯春堂,任汉锋,刘明军
    为了解决滑坡风险评价中的滑坡失稳概率计算问题,利用前人在降雨阈值的研究成果,结合气象学中降雨概率分布理论,以云南省盐津县庙坝滑坡为例进行计算,建立降雨型滑坡失稳概率计算模型。结果表明,盐津县降雨型滑坡的降雨阈值类型为累积降雨量-历时关系阈值,即为单日降雨阈值,降雨阈值为29.7 mm;盐津县在当日降雨量达到或超过阈值水平时可能诱发滑坡,对滑坡影响的滞后天数最大为5天;庙坝滑坡在8月20—25日6天内单日降雨达到或超过29.7 mm的降雨概率为46.49%;庙坝滑坡在8月25日因前5天或当天单日降雨量超过29.7 mm而失稳的概率为0.2853%。
    2020  .  39(7):    1115-1120    [摘要](6)    [PDF](10)
  • 青藏高原尼玛盆地东部古近系昆虫化石的发现及其对古气候的指示
    曾胜强,陈文彬,付修根,刘君豪,李金锋,仇季龙
    藏北尼玛盆地自白垩纪以来沉积了巨厚的陆相碎屑岩夹灰岩地层,由于缺乏生物化石证据,其地层时代一直存在较大的争议。最近,在尼玛盆地东部赛布错一带的细碎屑岩夹灰岩地层中发现大量的昆虫、鱼类和植物化石。昆虫化石主要为伦坡拉大黾蝽Aquarius lunpolaensis,与伦坡拉盆地达玉地区和尼玛盆地西部江弄淌噶地区报道的种属形态特征基本一致,显示该套地层为晚渐新世丁青湖组沉积,而不是竟柱山组或牛堡组。另外,伦坡拉大黾蝽主要生活在温暖湿润的低海拔地区,结合近年在青藏高原中部伦坡拉盆地和尼玛盆地晚渐新世地层中发现的热带-亚热带鱼类和大植物化石组合,指示青藏高原腹地在晚渐新世为温暖湿润的低地环境,而不是过去认为的高寒气候。
    2020  .  39(7):    1121-1124    [摘要](7)    [PDF](8)

ISSN 1671-2552
CN 11-4648/P

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