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喂子坪秦岭杂岩麻粒岩相变沉积岩的变质作用p-T演化及其构造意义

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岩石矿物学杂志 2024年第2期43卷 274-303页

作者：刘学锋苟龙龙田智博周峰马椰婷大陆动力学国家重点实验室西北大学地质学系陕西西安710069

秦岭杂岩位于秦岭造山带北秦岭构造带,是研究秦岭造山带早古生代构造演化的重要岩石构造单元。喂子坪地区发育有典型的秦岭杂岩,其中的混合岩是由变沉积岩经历了强烈的深熔作用形成的。本研究对其进行了岩相学、变质相平衡模拟和LA-ICP... 详细信息

秦岭杂岩位于秦岭造山带北秦岭构造带,是研究秦岭造山带早古生代构造演化的重要岩石构造单元。喂子坪地区发育有典型的秦岭杂岩,其中的混合岩是由变沉积岩经历了强烈的深熔作用形成的。本研究对其进行了岩相学、变质相平衡模拟和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,以深入揭示它们的变质温压演化特征,进而阐明它们指示的构造意义。混合岩的中色体由含石榴子石角闪黑云斜长片麻岩和含石榴子石黑云角闪斜长片麻岩组成。含石榴子石角闪黑云斜长片麻岩只记录了峰期变质矿物组合,为镁铁闪石+石榴子石+斜长石+石英+黑云母+钛铁矿+熔体,而含石榴子石黑云角闪斜长片麻岩记录了3个变质演化阶段,分别是早期进变质阶段(M1):黑云母+斜长石+石英;峰期变质阶段(M2):镁铁闪石+石榴子石+斜长石+石英+黑云母+钛铁矿+熔体;退变质阶段(M3):普通角闪石+斜长石+黑云母+石英+熔体。全岩成分视剖面图模拟计算显示含石榴子石角闪黑云斜长片麻岩和含石榴子石黑云角闪斜长片麻岩压力峰期的变质温压条件分别为790~810℃/990~1040 MPa和840~862℃/1000~1190 MPa。含石榴子石黑云角闪斜长片麻岩3组局部矿物组合域成分视剖面图模拟计算得到压力峰期后变质阶段的温压条件为735~814℃/400~810 MPa、721~794℃/430~700 MPa、740~810℃/470~780 MPa。因此,本研究揭示了喂子坪地区秦岭杂岩片麻岩记录了近等温降压的p-T轨迹。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年得到含石榴子石角闪黑云斜长片麻岩和2个浅色体样品中的变质锆石206Pb/238U加权平均年龄分别为383.2±7.0 Ma、400±3.6 Ma和406.7±7.8 Ma。结合已发表的数据,喂子坪地区变沉积岩麻粒岩相峰期变质作用和强烈的混合岩化作用的时代约为410~390 Ma,而约380 Ma的年龄可能代表退变质冷却到固相线的时代。片麻岩近等温降压的变质演化轨迹指示喂子坪地区秦岭杂岩的变沉积岩在下地壳经历了麻粒岩相变质作用和随后的快速抬升,与碰撞造山引起的地壳增厚和随后的地壳伸展有关。

关键词：秦岭造山带秦岭杂岩深熔作用相平衡模拟近等温降压p-T轨迹

青藏高原北羌塘地块下泥盆统平沙沟组古地磁学研究

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地球物理学进展 2024年第1期39卷 10-25页

作者：李腾程鑫周亚楠卫弼天幸龙云姜南陈庆龙王保锋许鹏祥张冬孟邓晓红兰书琪刘非凡王嘉伟武景岳吴汉宁西北大学地质学系/大陆动力学国家重点实验室西安710069 延安大学石油学院延安716000 甘肃煤炭地质勘查院兰州730000 甘肃煤田地质研究所兰州730000

泥盆纪时期各板块的古地理重建缺乏可靠古地磁数据,以至于古特提斯洋在泥盆纪的演化过程存在争议,而高质量的古地磁数据定量限定板块的古纬度位置是解决上述问题的关键.本文对北羌塘地块早泥盆世平沙沟组灰岩进行了古地磁学研究,提供了... 详细信息

泥盆纪时期各板块的古地理重建缺乏可靠古地磁数据,以至于古特提斯洋在泥盆纪的演化过程存在争议,而高质量的古地磁数据定量限定板块的古纬度位置是解决上述问题的关键.本文对北羌塘地块早泥盆世平沙沟组灰岩进行了古地磁学研究,提供了一个较为可靠的古地磁数据.镜下观察及岩石磁学实验结果表明平沙沟组灰岩样品中的主要载磁矿物为磁铁矿和赤铁矿,并且没有重磁化的特征.系统热退磁与混合退磁实验结果表明,样品的天然剩磁强度较低,从54块样品中获得了较为集中的特征剩磁分量,在样品水平下的平均方向为Dg=358.5°,Ig=22.8°,kg=17.7,α95=4.6°,Ds=8.8°,Is=-0.9°,ks=18.1,α95=4.5°,通过了C级倒转检验,对应的古地磁极为λp=54.8°N,φp=251.2°E,(dp/dm=2.3°/4.5°),这一极位置与石炭纪以来可靠的古地磁极位置存在差异,很可能代表了早泥盆世的原生剩磁方向.结合古生物学和地质证据,本文提出北羌塘地块早泥盆世位于古赤道附近(古纬度为0.5°S),此时北羌塘地块与华南板块位置接近,古特提斯洋可能已经存在.

关键词：古地磁北羌塘地块泥盆纪平沙沟组

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鄂尔多斯盆地东部本溪组铝土岩系的物质来源

天然气地球科学 2024年第08期 1351-1362页

作者：张雷王爱国潘博张海峰任懿炜宁星辉魏晋翔王杰中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院低渗透油气田勘探开发国家工程实验室西北大学地质学系西北大学大陆动力学国家重点实验室中国石油长庆油田分公司勘探事业部

鄂尔多斯盆地铝土岩气勘探取得重大突破，然而铝土岩成因仍不清楚，其中一个关键问题是物质来源问题尚未解决。采用碎屑锆石年代学和稳定元素地球化学的方法对鄂尔多斯盆地东部神木—米脂地区本溪组铝土岩系开展了物质来源分析。结果显... 详细信息

鄂尔多斯盆地铝土岩气勘探取得重大突破，然而铝土岩成因仍不清楚，其中一个关键问题是物质来源问题尚未解决。采用碎屑锆石年代学和稳定元素地球化学的方法对鄂尔多斯盆地东部神木—米脂地区本溪组铝土岩系开展了物质来源分析。结果显示：铝土岩系中的碎屑锆石为棱角状的岩浆锆石，粒径以0.03～0.06 mm为主，年龄峰值为500～400 Ma和350～300 Ma。铝土岩系上覆碎屑岩中的锆石主要为椭圆状变质成因锆石，粒径介于0.06～0.13 mm之间，约一半的锆石年龄是不谐和的，谐和年龄峰值为2 600～2 300 Ma和2 100～1 700 Ma。铝土岩系明显富集稳定元素，且与下伏碳酸盐岩具有相近的Zr/Nb值，但明显不同于上覆碎屑岩和盆内马家沟组凝灰岩的Zr/Nb值。对比分析后认为，盆地北部的华北板块基底是上覆碎屑岩的物源，但对铝土岩系的物质贡献较少。盆内下古生界和石炭纪凝灰岩是铝土岩系中碎屑锆石的直接来源，但它们对铝土岩系的物质贡献也极其有限。铝土岩系的主要物质来源为盆内下古生界碳酸盐岩。

关键词：鄂尔多斯盆地本溪组铝土岩铝土岩系物源神木地区米脂地区

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前板块构造与大陆起源研究进展及关键科学问题

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科学通报 2024年第12期69卷 1572-1585页

作者：龙晓平赵国春翟明国郭敬辉初航彭澎张少兵尹常青西北大学地质学系大陆动力学国家重点实验室西安710069 香港大学地球科学系中国香港中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈国家重点实验室北京100029 中国地质调查局天津地质调查中心天津300170 中国科学技术大学地球和空间科学学院中国科学院壳幔物质与环境重点实验室合肥230026 中山大学地球科学与工程学院珠海510275

本文总结了现阶段前板块构造与大陆起源研究的三大重要进展:(1)提出了地幔柱构造、重力凹沉构造和热管构造的前板块构造模式;(2)揭示了非板块构造与板块构造的标志;(3)发现了地球早期层圈演化地质记录.但是,现有的前板块构造并不能完美... 详细信息

本文总结了现阶段前板块构造与大陆起源研究的三大重要进展:(1)提出了地幔柱构造、重力凹沉构造和热管构造的前板块构造模式;(2)揭示了非板块构造与板块构造的标志;(3)发现了地球早期层圈演化地质记录.但是,现有的前板块构造并不能完美解释太古宙大陆的起源,板块构造在解释大陆起源与演化方面也遇到重大挑战.此外,阐述了我国开展前板块构造与大陆起源研究的必要性、研究优势及风险,并凝练了目前前板块构造与大陆起源研究的关键科学问题:(1)地球是先有陆还是先有板块构造;(2)海陆的形成是否同步;(3)冥古宙陆壳和英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩(tonalite-trondhjemite-granodiorite,TTG)的起源.基于学科发展,提出动力学热模拟和比较行星学在前板块构造与大陆起源研究中的重要性.在此基础上,认为未来5~10年前板块构造与大陆起源的研究重点领域为:(1)大陆的起源及其对早期地球环境和生命的影响;(2)前板块构造样式及其形成机制;(3)太古宙的构造热体制及热演化;(4)前板块构造与类地行星演化.

关键词：大陆起源板块构造前板块构造比较行星学动力学热模拟

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鄂尔多斯盆地本溪组碎屑障壁海岸砂体微相南北变化

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西北大学学报（自然科学版） 2024年第3期54卷 555-568页

作者：孟祥振窦天财蒲仁海高小平刘刚宋明樊宇洁有限责任公司天然气研究院分公司陕西西安710061 有限责任公司气田公司陕西延安716000 西北大学地质学系/大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069

在延长探区近1500口钻井资料的基础上,进行大量岩心和薄片观察以及砂厚和砂地比统计,探究鄂尔多斯盆地本溪组的砂体微相类型、平面形态和分布的沿岸变化及其控制因素。结果表明,延长气田本溪组总体均为中小潮差环境下的陆源碎屑障壁海... 详细信息

在延长探区近1500口钻井资料的基础上,进行大量岩心和薄片观察以及砂厚和砂地比统计,探究鄂尔多斯盆地本溪组的砂体微相类型、平面形态和分布的沿岸变化及其控制因素。结果表明,延长气田本溪组总体均为中小潮差环境下的陆源碎屑障壁海岸沉积,但南部的甘泉—富县地区波浪作用较弱,形成了典型的障壁砂坝和障壁后沉积。北部延安—靖边南地区波浪作用较强,形成了改造障壁、浅滩和下切谷充填潮道3种主要微相砂体。障壁砂体呈平行岸线的带状或串珠状排列,近源和近岸分布;浅滩砂体呈多个分散的卵圆形远源远岸分布;潮道带砂体充填则受控于古地貌凹槽。该研究结果对延长气田和类似环境的储层识别和评价具有重要的指导意义。

关键词：强波浪型障壁弱波浪型障壁浅滩潮道砂体规模与形态

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怒江流域典型岩质边坡破坏模式及机理分析

兰州大学学报（自然科学版） 2024年第3期60卷 343-349,356页

作者：艾子涵王新刚魏云杰谭维佳王道正刘凯罗力辜超颖西北大学地质学系大陆动力学国家重点实验室西安710069 中国地质环境监测院(自然资源部地质灾害技术指导中心) 北京100081 长安大学地质工程与测绘学院西安710054

对怒江流域典型调查点的岩质边坡节理裂隙进行统计,采用Dips软件分析得出破坏类型图,结合怒江流域边坡破坏因素影响,探讨典型岩质边坡的破坏机理.结果表明,怒江流域岩质边坡破坏失稳的主要地质影响因素有结构面、岩性、地形地貌、构造... 详细信息

对怒江流域典型调查点的岩质边坡节理裂隙进行统计,采用Dips软件分析得出破坏类型图,结合怒江流域边坡破坏因素影响,探讨典型岩质边坡的破坏机理.结果表明,怒江流域岩质边坡破坏失稳的主要地质影响因素有结构面、岩性、地形地貌、构造活动等,降雨、开挖和地震等是破坏失稳的触发条件;将怒江流域岩质边坡破坏类型归纳为3种模式:倾倒破坏、平面滑动破坏和楔形体滑动破坏.破坏阶段可分为初始、蠕变和崩落;采用Swedge软件,分析降雨及地震影响下岩质边坡的稳定性系数,发现安全系数随着降雨引起的内摩擦角和黏聚力的减小而降低,安全系数与地震力系数呈反比,且在相同地震力条件下沿交叉方向地震力作用下的安全系数大于沿水平方向.

关键词：岩质边坡破坏模式形成机理安全系数怒江流域

关中盆地新近系蓝田-灞河组热储层物性及渗流特征研究

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地质通报 2024年第5期43卷 712-725页

作者：张莹任战利兰华平祁凯邢光远夏岩西北大学大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069 西北大学地质学系陕西西安710069 西安市多种能源资源勘探开发重点实验室陕西西安710069 中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院陕西西安710018 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室陕西西安710018

关中盆地地热资源丰富,开发利用地热能有助于调整能源结构、降低雾霾及改善环境。新近系蓝田-灞河组是目前地热开采的主要热储层,明确储层物性及渗流机理对地热资源的高效规模开发利用及回灌具有重要意义。通过钻井岩心及测井资料,结合... 详细信息

关中盆地地热资源丰富,开发利用地热能有助于调整能源结构、降低雾霾及改善环境。新近系蓝田-灞河组是目前地热开采的主要热储层,明确储层物性及渗流机理对地热资源的高效规模开发利用及回灌具有重要意义。通过钻井岩心及测井资料,结合压汞、铸体薄片、核磁共振等相关测试手段,对渭河盆地新近系主要层位蓝田-灞河组的物性特征、孔隙结构特征、渗流特征进行了详细分析。研究结果表明:①基于地热井及钻孔测井资料,西安凹陷蓝田-灞河组孔隙度为20%~25%,渗透率为100~200 mD,固市凹陷孔隙度为10%~20%,渗透率为1~100 mD,西安凹陷物性条件优于固市凹陷,在平面上孔渗均表现为由盆地边缘向盆地中部增大的趋势。②蓝田-灞河组孔隙以原生粒间孔、粒间残余孔隙为主,局部见少量微裂缝发育,见少量长石溶孔。孔喉分布比较均匀,主要介于10~16μm之间,渗透率贡献值高。出水量大,单位厚度砂岩单位涌水量高,富水性及渗流特征好。③蓝田-灞河组砂岩储层类型属于Ⅱ类储集层,综合评价为高孔隙度渗透层,是最有利的地热开发层段。

关键词：热储层孔隙结构渗流蓝田-灞河组地热资源关中盆地

珠江口盆地新生代裂陷形成和演化的时空差异性及其成因机制探讨

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地质科技通报 2024年

作者：纪凯邓超李博吴珂周亮曹斌风吴宇翔西北大学地质学系西北大学大陆动力学国家重点实验室新疆维吾尔自治区地质勘查管理中心中国石油长庆油田勘探开发研究院中海石油(中国)有限公司深圳分公司

【目的】为加深对珠江口盆地内不同构造单元之间裂陷形成和演化时空差异性的认识，【方法】本文基于二维地震剖面资料，通过构造解析、平衡剖面恢复和断裂活动速率计算等方法，讨论了不同构造单元先存构造、基底岩性、断裂体系及构造演... 详细信息

【目的】为加深对珠江口盆地内不同构造单元之间裂陷形成和演化时空差异性的认识，【方法】本文基于二维地震剖面资料，通过构造解析、平衡剖面恢复和断裂活动速率计算等方法，讨论了不同构造单元先存构造、基底岩性、断裂体系及构造演化的差异，并结合岩浆活动和动力学背景，探究了盆地内坳陷构造的成因。【结果】珠江口盆地基底先存构造主要发育了一系列NE向逆冲断裂和与之共轭的NW向先存逆冲断裂体系；珠三、珠二及珠一西部断裂以NE-NEE走向为主，珠一及珠二东部断裂以近EW-NWW走向为主，控制着盆地裂陷期的构造格局；裂陷作用自东向西逐渐减弱，珠一东部先存断裂更为活跃。【结论】裂陷期主要断裂是沿基底先存断裂继承发育，由于基底先存构造及岩性的差异具有不同的抗张和抗剪强度，同时受控于周缘板块运动、岩浆作用和区域应力场变化等，珠一和珠二坳陷内的同沉积主干断裂体系发生由NE-NEE向伸展性质顺时针转变为近EW-NW向伸展-走滑主导的变化过程；裂陷后期，由于深度相关的伸展模式影响下，裂陷结构由北向南为“下厚上薄”狭长型窄地堑、半地堑向“上厚下薄”宽缓型地堑、半地堑转变。

关键词：珠江口盆地裂陷盆地构造演化先存构造活动速率

石英和锆石Ti温度计在地学中的应用及其Ti含量的微区分析技术进展

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岩石学报 2024年第1期40卷 323-337页

作者：牛俊龙吴石头杨岳衡张超王浩龚庆杰中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国科学院地球科学创新研究院北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 西北大学地质学系大陆动力学国家重点实验室西安710069

石英和锆石Ti温度计在地球科学研究领域具有广泛的应用,本文系统回顾了石英和锆石Ti温度(压力)计发展史,并综述了其在地学中的典型应用实例。当前主要有3个石英Ti温度计和2个锆石Ti温度计计算公式,这些公式的使用范围和适用的地质情况... 详细信息

石英和锆石Ti温度计在地球科学研究领域具有广泛的应用,本文系统回顾了石英和锆石Ti温度(压力)计发展史,并综述了其在地学中的典型应用实例。当前主要有3个石英Ti温度计和2个锆石Ti温度计计算公式,这些公式的使用范围和适用的地质情况已有统一的认识。石英和锆石Ti温度计应用的前提是Ti含量的准确测定。本文综述了现有Ti元素含量微区分析技术(电子探针、离子探针和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱),重点讨论了激光剥蚀电感耦合等离子质谱在石英和锆石Ti分析的技术难点,包括不可控的剥蚀行为、多原子离子团干扰、缺乏基体匹配的标准物质等。最后展望了该技术未来发展趋势,特别是采用飞秒激光、高灵敏度/高分辨SF-ICP-MS、三重四级杆ICP-MS等仪器,有望实现低含量(<5.0×10^(-6))Ti的准确测定,这为石英和锆石Ti温度计的广泛应用提供有力保障。

关键词：石英Ti温度计锆石Ti温度计 LA-ICP-MS 原位微区分析元素干扰