杂砂岩的微量元素特征和沉积盆地构造环境判别

澳大利亚东部古生代浊积岩层序中杂砂岩的微量元素特征变化很大,反映了各种岩套的物质来源和构造环境的显著不同.已公认的构造环境有大洋岛弧、大陆岛弧、活动大陆边缘和被动大陆边缘等.La、Ce、Nd、Th、Zr、Nb、Y、Sc和Co等不活泼元素在判别构造环境上作用很大.一般地,从大洋岛弧到大陆岛弧、到活动大陆边缘再到被动大陆边缘,杂砂岩的轻稀土元素(La、Ce、Nd)、Th、Nb的含量和Ba/Sr、Rb/Sr、La/Y和Ni/Co比值系统增大,而V、Sc含量和Ba/Rb,K/Th和K/U比值系统变小,在研究杂砂岩地球化学特征的基础上,根据La-Tb,La-Th-Sc、Ti/Zr-La/Sc、La/Y-Sc/Cr、Th-Sc-Zr/10和Th-Co-Zr/10的投影图,可以得到判别沉积盆地构造环境的最佳图解.本杂砂岩的研究表明,大洋岛弧杂砂岩以极低的La、Th、Zr、Nb含量、低的Th/U而高的La/Sc、La/Th、Ti/Zr和Zr/Th比值为特征.大陆岛弧环境杂砂岩的特征是La、Th、U、Zr和Nb含量增加,且能用La-Th-Sc和La/Sc—T1/Zr投影图判别.用Th-Sc-Zr/10和Th-Co-Zr/10投影图和有关参数(如Th/Zr、Th/Sc)可判别活动大陆边缘和被动大陆边缘.与活动大陆边缘相比,被动大陆边缘杂砂岩的最重要特征是Zr含量增大,高的Zr/Th比值,较低的Ba、Rb、Sr含量和Ti/Zr比值.     

北拉多加湖沿岸变质杂岩中金的地球化学

本文给出了红柱石-矽线石型变质杂岩带中金分布的新资料。北拉多加湖沿岸变质泥岩中的金含量与世界其它地区该类型岩石金的平均含量相吻合。对于等温等压线区段的岩石来说,金含量高是其特征。角闪岩相高温变质区岩石的特点是金含量最低。已查明金的富集矿物和载体矿物,指出了在进变质过程中金在主要造岩矿物中的重新分布,确定了金的富集矿物之一黑云母中金含量与化学计量间的关系。     

变质杂岩构造发育的现代概念

变质杂岩构连发育过程的现代概念,是在所谓剪切、塑性剪切、剪切流动和简单流动的机制基础上提出来的.运用这些观点,可以圆满地解释许多客观地质组合现象,阐明变质杂岩和非变质杂岩的基本构造联系,揭示不同构造样式之间复杂的时间关系,而这种时间关系完全不遵循变形阶段依照严格的顺序出现规律的.     

元古宙地壳伸展及太古宙花岗岩-绿岩区穹-脊构造的形成

在太古宙花岗岩-绿岩区,狭窄的"绿岩"(超镁铁质及镁铁质火山岩)带及上覆沉积岩与广阔的"花岗岩"(花岗质侵入岩、片麻岩及混合岩)区相伴出现,因其缺乏任何清楚的现代类比物而长期困惑着地质学家们.不仅不能确定绿岩最初如何形成,而且对这类地区独特的构造、变质格局的成因及发育时间也争论不休.许多花岗岩-绿岩区显示出穹-脊的几何学特征,其中带状表壳岩(火山岩和沉积岩)出现在构造槽中,楔入于穹状花岗岩-片麻岩-混合岩杂岩体之间.在邻接穹隆的表壳岩系中出现典型的变质晕,接触带本身是剪切带.本文报道了巴西一个花岗岩-绿岩区的野外研究成果,研究结果表明,这种结构型式形成于元古宙,比绿岩喷出时间晚500Ma.作者认为形成这种格局所必要的热体制及变形运动学可能发生于地壳伸展期,当时,热的基岩沿着超壳正断层系统向上输送到表壳岩系的底部.     

中国碰撞带可能东延至南朝鲜临津江带

朝鲜半岛中部的构造、岩石和地质年代学资料表明,中国中东部的秦岭—大别山—苏鲁碰撞带穿越黄海延伸至临津江带。首次鉴定为临津江带西部的 Yeoncheon 杂岩,主要包含有向北倾斜的变质层序:(1)北部 Jingok单元,由巴罗型变泥质岩组成;(2)南部 Samgot 单元,由钙硅酸盐岩和角闪岩组成。Jingok 单元内,主要是具逆向剪切、向南倾倒的构造。而晚期的正向剪切发育于 Samgot 单元和其南部的变形花岗岩中。这些构造样式被解释为碰撞带挤压后抬升中伴生的伸展变形。角闪岩估算的压力-温度(p-T)指示,高压角闪岩相变质作用(8×10~8Pa～13×10~8Pa 和630～790℃)可能是榴辉岩相沿右旋 p-T 轨迹演化而成。Sm-Nd 和 Rb-Sr 地质年代学资料表明,晚元古代侵入的角闪岩在二叠—三叠纪期间变质。     

准噶尔盆地阜康凹陷北部头屯河组储层特征

综合利用岩石薄片、铸体薄片、扫描电镜、物性等一系列室内测试分析手段,结合前人研究成果,对准噶尔东部阜北地区侏罗系头屯河组储层特征进行了深入研究。结果表明:中侏罗统头屯河组发育辫状河三角洲平原亚相沉积,岩石类型以长石岩屑砂岩为主,成分成熟度低,结构成熟度较高,低胶结物含量;研究区砂岩储层主要处于早成岩阶段B期和中成岩阶段A期;储集空间类型主要是以剩余粒间孔和原生粒间孔为主,次生孔隙相对不发育。储集层的孔隙度平均为16.08%;渗透率平均为34.3×10-3μm2,属于中孔-中低渗类型储层。沉积微相、成岩作用、胶结作用(尤其早期粘土矿物包膜)是控制头屯河组储集层发育的主控因素。     

新西兰菲奥德兰大陆伸展期间麻粒岩的形成

麻粒岩作为一种高压、高温岩石,传统上认为其形成源于在大陆碰撞带和岩浆弧深处的变质作用。而近来,许多注意力都集中在大陆裂谷期间形成麻粒岩的可能性,特别是目前麻粒岩是否正在北美贝森和兰奇省之下形成。报道的新西兰菲奥德兰与上述情形相似,但它具有更深的剥蚀伸展区中的温压资料和单锆石U-Pb年龄。在新西兰菲奥德兰,早白垩的麻粒岩在岩浆增厚的大陆伸展滑塌之后已位于地壳浅层次中,它们再一次经历了麻粒岩相的变质作用。资料表明,麻粒岩相的变质作用可以出现在大陆伸展期间,并指出在新西兰西部,在高构造层次中,麻粒岩相的变质作用常伴随有一个或多个变质核杂岩的就位,这与在贝森和兰奇省提出的模式一致。     

澳大利亚新南威尔Hill End早期变质蚀积岩中金矿的同位素和地球化学模式

在新南威尔士Hill End金矿田的HawkinsHill矿区、含金石英脉矿体主要由平行层里的矿脉群组成,其成矿主岩为晚志留世多期形变的板岩-变质杂砂岩浊积岩系。这些矿脉仅仅分布于Hill背斜的脊部,其成因与早石炭世早期绿片岩相变质作用期间发生的滑动机制密切相关。矿脉的性质则体现了肠状褶皱和香肠构造的形态特征。矿脉的就位伴生一条窄的绿泥石化和白云母化围岩蚀变带及更广泛的碳酸盐化(方解石、含铁镁方解石和铁白云石)。     

碎屑岩系的构造环境判别——以爱尔兰西北部晚元古界Erris群为例

野外证据表明爱尔兰西北部晚元古界Erris群为沉积于克拉通内部盆地的碎屑岩系,它在后来的加里东运动期间又遭受了变质.该群的下部地层主要由变质硬砂岩组成,这是在盆地下沉时沉积的.上部主要为长石砂岩类,沉积于较浅水环境.上下地层之间存在明显的化学成分的差异,利用主要元素标准的判别图表明,下部地层沉积于“活动大陆边缘”环境.然而.微量元素浓度对比与野外证据相一致,即得出整个岩系都是克拉通内盆地沉积产物的结论.虽然可能会有变质作用影响,但这种判别方法与野外证据的结论相一致说明该法更有用,尤其适用于其它元古代岩系,因为这些地区受到了变质作用改造或因构造作用地层而呈孤立的碎块状出露,用其它方法不能确定其构造环境.     

变质核杂岩中大规模低角度正断层作用的古地磁证据

对于沿低角度主剥离断层(正断层)是否出现大规模伸展变形还普遍存在争论.西部盆岭区出现的大量的新生代伸展变形以及与其有关的主剥离断层被普遍描述为沿地壳穹窿(即变质核杂岩)分布的近水平构造(MCCs).一类模式认为,MCCs代表由倾斜到近水平产状的原始高角度正断层圈定的地壳尺度的断块.较多的动力学模式指出,初始近水平断层由于均衡补偿而导致弯曲,到活动期的高角度正断层,最后转为近水平构造;这些模式均要求,MCCs主剥离层及其下盘具30°～60°的倾斜.我们认为,变质核杂岩剥离断层初始为近水平或低角度构造.我们利用南山未变形部分和南部盆岭区的标准新生代变质核杂岩(MCC)的古地磁资料对这些模式进行检验.对比均分时间间隔内古地磁场方向未能获得下盘倾斜的证据.因此,我们推断南山主剥离断层是以10°倾角的低角度伸展构造活动的.     

深成作用与变质核杂岩的成因

变质核杂岩的形成可能是由大陆伸展期间的深成活动引起的。韧性变形脉冲在由侵入的深成岩体、岩床或岩墙的热导入所引起的短期热事件期间已经发生。这种侵入作用可能是变质核杂岩构造剥蚀期间下盘差异抬升的根本原因。据~(40)Ar/~(39)Ar视年龄推断的快速冷却在岩浆到达期后可能已经发生,而并非快速侵蚀或者构造剥蚀的结果。~(40)Ar/~(39)Ar视年龄的不均匀性可以由形成于岩床(或岩墙群)的热晕内地壳浅层次的变形糜棱岩的快速冷却解释。在这种情况下,很清楚等温减压轨迹实际上可以连接在岩浆活动期以及期后的瞬变矿物生长记录的p-T点。     

富瑞奥砂岩的成岩作用与流体活动及矿物-水的相互作用

富瑞奥组砂岩中由埋藏成岩作用产生的胶结物分布与渗透率和流体活动有关。砂岩成岩作用与流体活动的相互关系表明了岩石改造主要是碎属矿物、自生矿物与孔隙中的地层水发生反应的结果。埋藏期间地层水优先流经高孔渗砂岩。由于渗透性岩石中矿物直接与大量的孔隙反应水接触,这样单位体积反应水所承担的成岩反应量较小,砂岩中的成岩反应很广泛。同样,高孔渗单元也是成岩矿物最优先的沉淀场所。砂岩中自生矿物分布的非均质性是由于埋藏期间流体优先流动路径的改变及其产生的成岩作用差异所造成的。同期沉积期孔渗值不是特别高的砂岩,因为成岩作用较弱,一般具有很好的储层品质。岩相分析表明砂岩中石英次生加大需要的SiO_2具有外源特征,成岩石英的δ~8O值暗示矿物是从快速上升的地层热水中沉淀出来的。远源陆架相砂岩中石英次生加大最丰富,该相带以页岩为主,而其中的孤立砂体能最大限度地混合先期流体。质量平稳计算表明砂岩中石英加大需要的SiO_2需要几千倍孔隙体积的地层水。砂岩中成岩变化需要的地层水远远高于整个富瑞奥组的地层水,它暗示了地层水的循环是重要而又必须的成岩过程。     

内蒙古达青牧场岩体岩石地球化学特征与构造环境

研究区位于西伯利亚板块与华北板块大陆边缘增生和碰撞过渡区以及古亚洲洋构造域与古太平洋构造域叠加转换的关键部位,区内岩浆岩分布广泛。文章通过对达青牧场岩体地球化学分析,结合区域地质背景,应用岩石化学方法,通过主量元素、微量元素和稀土元素的含量分析,得出一些经典图解确定岩体构造背景。主量元素分析表明岩体基性岩浆和酸性岩浆之间有过较强的物质交换,指示岩浆混合作用的存在。岩体正长花岗岩3个样品具高Si,富Al和Na,低Ca、Mg和Fe2O3,K2O/Na2O值大于1,A/CNK值为1.34-1.49;轻重稀土元素分馏强烈,轻稀土富集,重稀土亏损,Eu异常明显,表明为偏铝质的高钾钙碱性A型花岗岩。在微量元素相关判别图中,达青牧场岩体基本落入火山弧花岗岩(VAG)和同碰撞花岗岩(Syn-Colg)范围,总体表现为与碰撞有关的岛弧花岗岩,反映出花岗岩形成于俯冲带的构造环境。     

花岗岩类构造环境的判别

花岗岩类可以根据其所处的构造环境分成如下种类:(1)岛弧花岗岩(IAG);(2)陆弧花岗岩(CAG);(3)大陆碰撞花岗岩(CCG);(4)造山后花岗岩(POG);(5)裂谷花岗岩(RRG);(6)大陆造陆隆起花岗岩(CEUG);(7)大洋斜长花岩岗(OP).其中IAG、CAG、CCG 和 POG 属于造山花岗岩类,RRG,CEUG 和 OP 则为非造山花岗岩类.花岗岩类的判别是根据常量元素化学成分来实现的,各种判别图解依次判别不同构造背景。OP在 K_2O—SiO_2图上与其它岩类相区分;而用 Al_2O_3—SiO_2图、FeO(全)/(FeO(全)+MgO)—SiO_2图、AFM 及 ACF 角图可区分Ⅰ类(IAG+CAG+CCG)、Ⅱ类(RRG+CEUG)和Ⅲ类(POG)。在上述图中Ⅰ类与Ⅱ类岩石成分,分别落于图中不同区域。而Ⅲ类比较特殊,该岩类在图中没有特定的区域,始终表现了兼具Ⅰ、Ⅱ类型的特征.在Ⅰ类中进一步判别可用Shand 指数,只有 CCG 的 A/CNK(即 Al_2O_3/CaO+Na_2O+K_2O)值大于1.15.IAG 和 CAG尚无法区分开。Ⅱ类中进一步的判别用 TiO_2—SiO_2图则可.这种判别方法适用于美国陆内的元古代花岗岩,结果证明 Arbuckle 花岗岩并非象以前认为的那样属于非造山期岩石。     

海洋钻探计划中洋壳最深孔的岩心钻进

了解洋壳的结构构造、岩石和化学蚀变作用是具有非常重要的科学意义的.我们要知道海洋情况方面知识主要是进行蛇绿杂岩的研究和遥感地球物理测量,并从海底中采集或采取岩心样进行研究.海洋地壳模型是以理想蛇绿岩岩石地层和综合地球物理数据为基础.蛇绿岩模型是深海沉积物覆于喷出的枕状玄武岩(2A和2B层);从上剖面向下为具辉绿结构的杂岩墙(2C层);层次更深就进入辉长岩和超铁镁堆积层(3层).火山岩层(2层)平均2km厚,但它们的厚度是极不稳定的,而下伏的"海洋层"一般具有均一的厚度(平均厚4.5km).钻孔504B明显穿透喷出的枕状熔岩,并进入席状杂岩墙,该孔位于Costa Rica Rift南201公里的5.9Ma的地壳上,对于一个完整的地壳剖面,在席状杂岩墙与下伏辉长岩之间过渡带采集样品是最适宜     

通过沙特阿拉伯地盾Wadi Haneef地区水系分区的推导面积比例资料,论述金矿化的地球化学性质

本文论述了在沙特阿拉伯地盾Wadi Haneef地区的一个试验区内圈定金矿靶区的地球化学方法。根据在沙特阿拉伯地盾区内使用金的指示元素的分析,认为研究区具有有利于矿化的岩性环境。 Wadi Haneef地区位于北纬20°02′49″和20°10′38″以及东经41°57′28″和42°01′24″之间,地处沙特阿拉伯南西山区,海拔高度1300m,具有沙特阿拉伯地盾内大部分地区的典型的干旱气候特征。研究区面积达69km~2,区内发育树枝状水系,局部地区隆起,地形高差约100～50m,向南分布有变质火山岩系和变质沉积岩系,这些岩系主要由安山岩、英安岩、流纹岩、长英质火山碎屑岩、绿泥石-石英-绢云母片岩、杂砂岩、石英岩、灰色大理岩等组成,其变质程度已达绿片岩相。岩系地层中见有辉长岩、石英闪长岩及石英斑岩侵入。第四系冲积物覆盖于间歇河流的河床中及其支流中,分布面积占该区的10％。供本次地球化学研究需要的样品主要取自尚未固结的松散冲积物。区内有矿化显示的岩石露头可被分成五种类型:(1)铁帽。铁帽     

阿伯丁花岗岩同位素年龄及构造年龄

新的独居石U-Pb同位素数据表明,阿伯丁的"S"型花岗岩的侵位年龄为470±1Ma、该花岗岩体是在格拉姆期(加里东早期)造山运动晚期、于围岩达拉德组(Dalradian)角闪岩相变质高峰之后侵位的.从相关的脉状杂岩的野外关系来看,上述同位索年龄值也确定了达拉德超群(Daradian Supergroup)的局部D3变形发育的年代.以前发表的同位素年龄数据表明,这一花岗岩体主要起源于变质沉积物的熔融,而这些变质沉积物的最小地壳停留时间大约为1.2-1.8Ga.具有类似同位素特征的岩石形成了花岗岩体的混合岩化的围岩外壳,因此我们推测,岩体侵位深度(17～20km)之下不远的岩石具有广泛的同期熔融作用.     

裂谷、拉分盆地及前陆盆地中构造旋回层的发育:幕式构造运动的沉积反应

不对称的裂谷、拉分盆地和前陆盆地填充物的最厚部分,一般是由大型(数百米到数千米厚)、构造成因旋回层组成,包括细粒的海相、湖相或纵向河流沉积与粗粒的横向辫状河道平原或冲积扇相沉积。根据地形与粗颗粒大小之间的概念关系和Davis地貌发育理论的应用,盆地中粗粒碎屑出现的时间就代表物源区构造复活的开始。我们在此提出相反的解释,即构造旋回层中粗粒沉积物之上细粒沉积物的开始出现是构造活动重新开始的最好标志。这种解释与下述几点是吻合的:(1)现代实例;(2)物源区与沉积盆地地貌学关系的研究;(3)不同沉积环境对沉降的反应速度的差异;(4)构造隆起速度与侵蚀速度的不同;(5)碎屑楔渐进作用的控制条件。在我们的模式中,广泛发育的粗粒碎屑楔状体的进积作用是构造稳定期的标志。     

镇泾地区延长组长7致密砂岩储层成岩作用特征

长7储层为镇泾地区主要的烃源岩,主要岩石类型为岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩。主要的成岩作用有压实、压溶作用,胶结作用,交代作用和溶蚀作用;压实、压溶作用和胶结作用破坏储层物性,后期产生的次生孔隙改善了储层物性。研究区储层处于中成岩A期。     

二连盆地哈达图地区砂岩型铀成矿条件分析

乌兰察布坳陷位于二连盆地中西部,坳陷中又分为多个次级凹陷和次级凸起,研究区位于坳陷中东部的齐哈日格图凹陷。文章在综合研究钻孔及其他地质资料的基础上,运用砂岩型铀成矿理论及地层构架、岩石地球化学特征等分析方法,结合测试分析数据成果,对研究区铀成矿形成的构造环境、铀源条件、古气候条件、岩石地球化学条件及岩石蚀变条件进行研究。构造环境表明研究区受近东西向基底构造、北东向控盆构造及北西向新构造所控制。铀源条件表明研究区铀源主要来自于基底的一套中酸性岩浆岩及蚀源区的富铀花岗岩体。古气候条件表明研究区主要的铀成矿时期为晚白垩世-古新世。岩石地球化学条件表明研究区铀成矿赋矿岩石为原生还原环境砂体,即灰色砂体。岩石蚀变条件表明研究区受后生氧化、还原作用。通过研究区铀成矿条件的深入分析,确定了目的层选择依据及地层划分对比,为研究区及外围找矿提供了参考依据。