甘肃北山地区晚三叠世煌斑岩地球化学特征及构造意义

甘肃北山地区位于中亚造山带南缘,是研究中亚造山带构造演化的关键区域。煌斑岩多为岩石圈地幔在伸展背景下低程度部分熔融形成的碱性岩石,确定其形成时代和岩石成因可为区域构造演化提供新的依据。笔者对北山地区柳园南煌斑岩进行了系统的岩石学、地球化学和锆石U-Pb年代学及Hf同位素研究。柳园南煌斑岩的锆石U-Pb年龄为(228.2±1.1)Ma(晚三叠世)。煌斑岩中富含金云母和角闪石等富挥发性组分的矿物。岩石地球化学分析表明:柳园南煌斑岩属于超钾质煌斑岩,母岩浆为碱性岩浆系列;全岩微量元素具有明显的Nb-Ta和Zr-Hf负异常,锆石εHf(t)值为0.5~4.9,平均值为+2.8,具俯冲洋壳板片流体交代特征。柳园南煌斑岩中橄榄石Mn/Fe与Ca/Fe值对比表明,柳园南煌斑岩源区为富金云母的方辉橄榄岩地幔;微量元素模拟计算表明,地幔源区具有富集的特征。因此,柳园煌斑岩岩浆源区为被俯冲板片流体交代的岩石圈地幔。结合前人对中亚造山带南缘构造演化的研究,北山南部地区在晚三叠世时已进入陆内伸展阶段,减压作用促使被俯冲流体交代的岩石圈地幔发生低程度部分熔融,形成柳园煌斑岩脉。

志丹-甘泉地区晚三叠世储层特征与成岩演化序列

为研究志丹-甘泉地区晚三叠世储层特征以及成岩演化序列,在岩芯、测井分析的基础上,采用普通压汞、恒速压汞等间接测定技术与核磁共振、微米CT等直接观测技术相结合的方式对储层的微观孔隙结构进行研究。结果表明:志丹-甘泉地区晚三叠世储层以次生孔隙为主,发育粒间溶孔、粒内溶孔、填隙物内溶孔及微裂隙,其中常见粒内溶孔,长石溶孔多伴随粒内溶孔发育,填隙物溶孔为少量浊沸石溶蚀形成的孔隙,微裂缝溶孔发育较少;普通压汞确定了志丹甘泉地区储层排驱压力、中值压力的最小值,计算了进汞饱和度值以及退汞效率;恒速压汞试验总结了不同渗透率储层的喉道分布特征,认为喉道是决定渗流率的主要因素;核磁共振T2谱的弛豫时间与储层的孔隙度呈正相关;微米CT技术构建了储层的孔隙网络模型,认为储层孔隙连通性较差。研究结果对志丹-甘泉地区延长组储层特征与成岩演化序列研究提供了理论依据。

鱼粪化石特征对晚三叠世湖泊生态系统的启示——以鄂尔多斯盆地南部长7段为例

粪化石是一类重要的遗迹化石,其内含物常保存被捕食生物的残余及一些微生物、软组织甚至古DNA信息,对解读地质历史时期的湖泊生态信息有重要意义。鄂尔多斯盆地南部铜川地区三叠系延长组长7段下部页岩的鱼粪石,其为略扁平的纺锤形化石,尖而薄,表面有明显的螺旋纹。观察粪化石的内含物情况,发现其主要由未完全消化的动植物残体组成,包括鱼鳞、骨骼碎片,以及以含磷白云岩为生长基的大量矿物聚集体。鱼粪化石形成于开放型淡水湖泊中的半深湖—深湖区,大部分保存完好,属于典型的原地埋葬。该鱼粪的生物源为一种大型的、鱼肠内具有较多螺旋瓣的肉食性鱼类。晚三叠世湖泊中出现了复杂的多层营养系统,主要由生产者、消费者构成,食物链较为复杂。该研究成果表明经历二叠纪末生物大灭绝的晚三叠世多层级营养湖泊生态系统已经基本恢复。另外,微生物的参与及泥质含量较高的厌氧环境使得粪化石保存完好,可为恢复和重建晚三叠世卡尼期湖泊生态系统提供重要依据。

川西北晚三叠世卡尼期浅水碳酸盐生产工厂构成及其转换过程定量化研究

【目的】准确识别碳酸盐工厂类型并阐明其发育控制因素,定量化评价工厂发育过程的环境条件,厘清其在沉积体系转换过程中的古生态学和沉积学信号是探究碳酸盐岩沉积体系演化的关键。【方法】以川西北绵竹市汉旺镇观音崖剖面的马鞍塘组为例,通过系统的碳酸盐岩微相分析,结合粒径统计分析方法对20391个颗粒定量分析,在此基础上对该时期热带浅水碳酸盐生产工厂的构成、特征、转变过程、驱动因素等进行了详细阐述。【结果】研究区热带浅水碳酸盐生产工厂可进一步划分为似球粒、鲕粒、生屑及生物礁等多个细分特异化工厂类型,指示多样化的碳酸盐生产路径。通过分析研究区热带浅水工厂的构成,沉积环境、水动力条件和营养水平等因素,发现各个细分工厂类型有着非常强烈的“生境”特点,工厂类型的转变更多地受区域海平面变化控制。【结论】频繁的海平面变化导致营养水平、水动力条件和碳酸盐矿物饱和度等因素快速变化,进而驱动了具体细分工厂的转变。而众多细分工厂在沉积序列上的快速变化指示了它们在横向上的共生关系。因此,较短时间尺度下细分工厂类型的转变主要与区域海平面控制的横向生产工厂类型的迁移有关,与极端事件和沉积体系的转变可能无关。

贺根山洋闭合与后造山伸展——来自科右中旗构造混杂岩带内晚三叠世花岗岩的证据

内蒙古科尔沁右翼中旗巨日合A2型二长花岗岩位于贺根山缝合带东段,侵位于早石炭世杜尔基构造混杂岩(带)中。笔者等通过对其进行系统的野外地质特征、岩石学、地球化学和锆石U-Pb年代学研究,旨在厘定岩体成因和构造背景,为古亚洲洋分支洋盆—贺根山洋闭合时限提供证据。巨日合二长花岗岩主要由细粒二长花岗岩和中粒二长花岗岩组成。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示巨日合二长花岗岩侵位于晚三叠世(203.7±1.6 Ma)。地球化学研究显示,该岩体高硅(SiO_(2)=71.08%~76.62%)、富碱(Na_(2)O+K_(2)O=7.99%~9.28%),贫钙(CaO=0.25%~1.67%)和镁(MgO=0.05%~0.63%);负Eu异常显著(δEu=0.14~0.50),Rb、Th、U、K、Ga元素较富集,而Ba、Sr、P、Ti元素相对亏损,且10000Ga/Al(3.62~4.90)、TFeO/MgO(3.40~14.80)、(Na_(2)O+K_(2)O)/CaO(5.03~31.96)值较高,显示出A2型花岗岩特征,代表其形成于后造山伸展拉张环境。同时结合岩浆起源温压条件研究,认为岩体可能为壳源含斜长石的角闪石质岩石在脱水条件下部分熔融及其后的结晶分异作用成因。结合中亚造山带东段早石炭—晚三叠世蛇绿岩、洋内弧和后造山型岩浆岩的时空演化关系,揭示贺根山洋可能在二叠纪末期闭合,并在三叠纪进入后造山伸展拉张阶段。

安徽巢湖早三叠世短腿巢湖龙的牙齿替换研究

对产自安徽省巢湖市马家山剖面下三叠统奥伦尼克阶斯帕斯亚阶南陵湖组上段的短腿巢湖龙标本(GMPKU-P-3086)进行研究,根据CT扫描数据重建牙齿及前颌骨、上颌骨和齿骨的三维模型。通过对模型进行观察和度量,并与实际标本进行对比,发现以下短腿巢湖龙牙齿新的特征:1)颌骨上存在连续的牙槽沟,且内具浅的牙槽窝,牙齿为亚槽生齿;2)牙齿的大小和形状呈周期性变化,显示奇偶相间的交替模式;3)口腔前部发育单牙列,替换齿位于功能齿的远中位置;4)口腔后部发育双牙列,替换齿列位于功能齿的舌侧-远中位置。短腿巢湖龙的牙齿特征与早三叠世基干鱼龙类短尾鱼龙和歌津鱼龙具有一致性,可能代表鱼龙类牙齿的原始特征,并反映捕压式食性群团地理分布的广泛性。

西昆仑晚三叠世巴尔达灵花岗岩体年代学、岩石地球化学及对古特提斯后碰撞构造演化的约束

西昆仑造山带发育大量早中生代岩浆岩,其形成与古特提斯洋俯冲碰撞密切相关,而关于古特提斯后碰撞具体时限仍存在较大争议。巴尔达灵花岗岩体是西昆仑造山带面积最大的慕士塔格复式岩体组成部分,本文对其开展了岩石学、LA-ICPMS锆石U-Pb年代学及全岩主、微量元素分析,揭示了岩体形成时代、岩石成因与岩浆源区属性,并进一步探讨了古特提斯后碰撞构造演化过程。巴尔达灵花岗岩体主要岩性为花岗闪长岩、二长花岗岩和正长花岗岩,发育大量暗色微细粒包体。锆石U-Pb年龄分别为237Ma、233Ma和231Ma,表明岩体形成时代为晚三叠世早期。地球化学结果显示,岩石具有高铝、富碱和低镁特征,A/CNK为0.94~1.02,属准铝质-弱过铝质高钾钙碱性岩石。岩石分异指数偏高(67.3~81.1),岩浆演化以结晶分异为主,为分异程度偏高的I型花岗岩。岩石轻、重稀土元素分馏较为明显,具弱至中等负Eu异常,富集Rb、Th、U、Zr、Hf,亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti;Nb/Ta比值(7.2~16.7)和Zr/Hf比值(28.4~40.3)偏低,而Rb/Sr比值(0.2~1.4)和La/Ta比值(20.0~56.4)较高,指示源岩以壳源为主,应有少量幔源物质的加入。结合区域演化,本文认为巴尔达灵花岗岩体形成于晚三叠世早期古特提斯后碰撞过程,与中三叠世同碰撞挤压向后碰撞伸展转换有关,并指示古特提斯演化进入后碰撞伸展期的起始时限应不晚于237Ma。

西秦岭宕昌-舟曲地区晚三叠世埃达克质花岗岩年代学、地球化学特征及其构造意义

西秦岭造山带位于秦岭-大别造山带西段,其印支期花岗岩研究对认识中央造山带的构造演化具有十分重要的意义。笔者选择西秦岭宕昌-舟曲地区的燕麦层与憨班花岗岩体进行了岩相学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、地球化学的研究。结果表明,燕麦层的二长闪长岩、憨班的花岗闪长岩,具有高Al_(2)O_(3)、MgO,Mg^(#)<45,富钠贫钾的特征,主体为亚碱性-碱性系列,准铝质-弱过铝质I型花岗岩,轻稀土高度富集,弱Eu负异常,富集Th、K、U等LILE;HFSE中强烈亏损Nb、Ta、P和Ti元素。锆石U-Pb同位素测年结果显示燕麦层与憨班岩体分别形成于(219.4±1.5)Ma和(222.1±1.9)Ma,其侵位时间为晚三叠世中期。综合地质、地球化学和年代学特征,研究区花岗岩体为后碰撞环境,可能形成于增厚地壳下部岩石圈地幔拆沉、软流圈上涌加热下地壳部分熔融的环境下。

马来半岛东部晚三叠世岩浆作用及其古特提斯构造意义

马来半岛广泛发育的晚古生代‒早中生代岩浆作用完整地记录了古特提斯洋俯冲‒碰撞‒消亡的演化历史。该洋盆于中‒晚三叠世关闭,随之发生陆‒陆碰撞、地壳增厚以及造山带垮塌,区域上形成大规模的碰撞后火成岩,构成了东南亚古特提斯巨型火成岩带东部和中部花岗岩省的重要组成部分,但关于其岩石成因及构造背景仍然存在不同认识。因此,本文对马来半岛东部晚三叠世花岗岩开展了详细的岩相学、年代学以及地球化学研究,并结合区域地质资料综合探讨了晚三叠世岩浆作用的演化规律及深部动力学过程。研究表明马来半岛东部晚三叠世花岗岩可以分成两组:第一组为231~222 Ma,样品显示出较为富集的同位素特征((^(87)Sr/^(86)Sr)i=0.72040~0.72518,εNd(t)=−10.4~−6.7,εHf(t)=−11.5~+0.1),来自变火成岩和变杂砂岩的混合源区;第二组样品形成于218~216 Ma,对应的(^(87)Sr/^(86)Sr)i=0.70576~0.71464,εNd(t)=−9.1~−3.9,εHf(t)=−3.9~+1.9,表明其源区存在一定新生地壳物质的参与,且Ga/Al、FeO^(T)/(FeO^(T)+MgO)值及锆石饱和温度相对较高,具有典型的A型花岗岩特征。年代学结果表明古特提斯东部和中部花岗岩省晚三叠世岩浆作用的峰期为220 Ma,且具有相似的元素‒同位素变化规律,证实古特提斯洋碰撞后造山垮塌主要发生于220 Ma,软流圈上涌促使中‒下地壳物质发生部分熔融从而形成了区域大规模的岩浆作用。

贵州望谟地区新发现早三叠世化石库

望谟生物群是我国西南部贵州省望谟地区新发现的一个早三叠世化石库,化石主要产自下三叠统罗楼组一段的薄层状泥岩、微晶灰岩之中。该化石库以菊石和节肢动物为特色,伴有双壳、箭石、腕足、牙形类、鱼类、微康奇虫,以及一些分类不明的化石类型,其时代为早三叠世印度期迪纳尔晚期(Late Dienerian)至奥伦尼克期史密斯早期(Early Smithian)。该生物群化石保存精美、数量丰富,生物种类多样,显示经历了二叠纪末生物大绝灭事件后,望谟地区在早三叠世已经具有一个复杂的海洋生态系统,为我们更全面了解早三叠世海洋生物多样性和生物复苏提供了一个新的窗口。

陕南镇巴地区中-晚三叠世界线富锂黏土岩的发现及找矿意义

首次报道了扬子板块北缘镇巴地区中-晚三叠世界线黏土岩锂的超常富集,黏土岩产于关岭组(T_(2)g)/须家河组(T_(3)x)平行不整合界面,为古风化壳沉积物,Li_(2)O品位0.08%~0.11%,最高达0.22%,超过了该类型矿产的边界品位(0.06%),界线黏土岩的岩石学特征、矿物组成及岩石成因亟待查明。本文通过XRD分析、TIMA分析以及详细的地球化学研究,查明了界线黏土岩的矿物组成,探讨了黏土岩形成的沉积环境及物质来源,提出了不整合面黏土岩类关键金属矿产的综合找矿方向。研究表明,镇巴地区T_(2)/T_(3)界线黏土岩主要由石英、伊利石、高岭石组成,并含有极少量绿泥石、蒙脱石和铝绿泥石。主量元素(SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、^(T)Fe_(2)O_(3)、TiO_(2))特征表明界线黏土岩属于铝土质泥岩,黏土岩CIA值(化学蚀变指数)为85~93,ICV值(成分变异指数)为0.22~0.46,说明其沉积母岩经历了强烈的化学风化作用。微量元素(V、Ni、Sr、Ba)显示黏土岩形成于氧化-还原过渡的陆相淡水沉积环境。我国目前在不整合面发现的黏土岩有铁-铝质黏土岩、铝质黏土岩、铝土岩,代表了古风化壳沉积,并产有锂、镓、稀土、铌等关键金属矿产,形成时代主要为石炭纪-二叠纪,具有多元素综合成矿的特点,建议后期加强不整合面黏土岩类的综合找矿工作,助力新一轮找矿突破。

辽西晚三叠世末—中侏罗世崩塌-滑坡-泥石流沉积及其构造意义

燕山板内造山带东部辽西、冀北地区,晚三叠世末—中侏罗世期间发生了两次大规模的滑坡、泥石流沉积和成群的巨大岩块崩塌事件。辽西晚三叠世—早侏罗世邓杖子组是一套以碳酸盐岩砾岩为主的崩塌、泥石流、滑坡及深水浊积岩序列,邓杖子组中砾岩的砾石成分自下而上表现出明显的变化规律,即邓杖子组下部砾岩砾石时代新而上部砾岩砾石时代老。其中最新的砾石成分是来自于邓杖子组之下的晚三叠世水泉沟组的安山岩,砾石时代的倒序显示同构造剥蚀-沉积的特点。同时,邓杖子组沉积组合也反映出伸展盆地的沉积特点。邓杖子组沉积后不久,在辽西—冀北的其他地区,还发育许多早—中侏罗世巨大的崩塌岩块,野外见到的最大岩块延伸长度超过4km。崩塌、滑坡、泥石流及成群发育的巨大崩塌岩块都是在地壳快速隆升过程中发生的同构造沉积记录,这从构造-沉积学的角度显示燕山地区在早中生代曾经发生过强烈快速隆升。

辽西凌源牛营子盆地晚三叠世—中侏罗世地层层序及区域对比

本文根据重新理清的辽西凌源牛营子盆地晚三叠世—中侏罗世地层层序及时代,讨论其区域地层对比。晚三叠世晚期的邓杖子组是一套崩滑流为主的碳酸盐角砾,其为区域印支期构造运动的造山记录,与京西、冀北杏石口组、辽西北票羊草沟组(坤头菠罗组)可以对比;早侏罗世水泉沟组与京西、冀北南大岭组、辽西北票兴隆沟组层位相当,且各组火山岩时代基本相同;中侏罗世早期郭家店组底部含煤段与京西上窑坡组、冀北下花园组中部、辽西北票组中上部植物组合面貌一致;中侏罗世中期郭家店组砾岩段是燕山期构造变形主幕的产物,北京西山龙门组、冀北下板城下花园组上部、辽西北票海房沟组都是该期的记录,层位相当;辽西中侏罗世中晚期蓝旗组底部的时代为158±1Ma,与京西、冀北髫髻山组安山岩的同位素年龄总体一致。这说明差异较大的燕山板内造山带三叠纪—中侏罗世盆地的沉积记录显示了相似的演化规律。

中国南方早中三叠世岩相古地理

在各基于剖面的地层学及定量岩石学研究的基础上，采用单因素分析综合作图法，编制出了中国南方早中三叠世飞仙关期（印度期）、嘉陵江期（奥伦期）、雷口坡期（安尼期）和天井山期（拉丁期）的各种单因素基础图件及定量岩相古地理图。在这种古地理图中，各，、二、三级古地理单元的确定都有定量的单因素数据为依据。各期岩相古地理的特征可概括为陆海相间，台盆相间，台中有盆，盆中有台，台中有滩和坪，台盆间有斜坡。各期岩相古地理有明·显的继承性和发展性。从早三叠世飞仙关期到中２叠世天井山期，是一个较大的海退过程。这种定量的岩相方地理图，为中国南方中下三叠统的油气勘探提供了科学依据。

重庆市巫山地区早、中三叠世层序地层研究

通过对岩石组合、基本层序、沉积相和古生物的系统研究及野外露头层序界面的识别和追索,初步将本区早、中三叠世地层划分为7个由海侵体系域(TST）和高水位体系域（HST）组成的三级层序,归并为2个层序组,据沉积层序演化特征编制的海平面变化曲线可与扬子地台其他地区及国外进行对比。

广西早、中三叠世层序地层

广西三叠系发育良好，是研究层序地层理想地区之一。笔者以剖面调查为基础，根据地层结构及不整合界面，将早中三叠世地层初步划分出６－７个三级层序，均属海平面升降和构造复合叠加控制型高频率层序，反映早中三叠世经历了６－７次较大的海平面升降旋迈。早三叠世总体表现以海侵为主，中三叠世以海退为主，早三叠世初期和早中三叠世交接时期为最大海侵期，安尼锡克初期转为最大海退期。

鄂尔多斯盆地西部晚三叠世原型盆地恢复及其改造演化

恢复鄂尔多斯晚三叠世原型盆地是评价盆地西缘上三叠统油气勘探前景的重要问题。研究认为,在三叠纪延长组沉积期,鄂尔多斯盆地西部受秦祁褶皱带和阿拉善古陆控制,六盘山西缘大断裂和贺兰山西缘断裂分别构成晚三叠世沉积盆地的西南与西北边界;走廊过渡区与盆地本部沉积具有连通性,形成向西开口、南深北浅、主体为北西-南东向的大型不对称坳陷盆地,银川盆地、六盘山盆地是鄂尔多斯盆地的一部分,盆地西缘前人所称的“南北古脊梁”不起沉积分割作用。延长组沉积期湖盆西部从南到北发育汭水河—镇原、景泰—环县、窑山—甜水堡和汝箕沟—盐定4个三角洲沉积体系,受不同物源影响,各体系沉积特征不同,并且经后期构造运动改造,在盆地西缘冲断带上盘残存不全。但在现今冲断带以东及其掩覆地区延长组保存较完整,延长组残余沉积分布广泛,勘探前景广阔。

四川盆地东部晚二叠世—早三叠世飞仙关期礁、滩特征与海平面变化

据四川盆地东部上二叠统—下三叠统飞仙关组沉积特征和储层分布规律 ,认为区内长兴组生物礁和飞仙关组鲕粒滩特征和分布与海平面升降有关。长兴期生物礁发育于海平面快速上升阶段的缓坡坡折地带和缓坡内的局部 ,当生物礁的生长速度低于海平面的上升速度时 ,形成海侵追补型生物礁 ,当生物礁生长速度大于海平面上升速度时 ,则构成海侵并进型生物礁 ;飞仙关鲕粒滩形成于海平面下降阶段的台地边缘和台内局部地区 ,单一台地边缘鲕粒滩分布广、厚度大 ,而台内鲕粒滩数量虽多 ,但单一厚度小 ,分布范围窄。总体来看 ,长兴生物礁发育层位逐渐向海侵方向升高 ,而飞仙关鲕粒滩随海退的进行 ,向台地增生方向迁移。区内上二叠统—下三叠统飞仙关组是一次较大规模海平面升降过程中的产物 ,海侵始于吴家坪初期 ,长兴期海平面快速上升 ,至飞仙关初期达到最高海平面 ,海平面开始下降 ,直至飞仙关末期。

川西晚三叠世前陆盆地的形成与演化

川西晚三叠世前陆盆地是中国典型的前陆盆地之一，也是一个重要的含油气盆地。其形成是由于岩石田深部调整作用引起扬子板块自南东往北西持续俯冲，龙门山推覆构造带自北西往南东持续推覆的结果。川西晚三叠世前陆盆地的形成与演化可分为五个阶段：①被动大陆边缘发展阶段；②构造反转阶段；③前陆盆地早期补偿不足阶段；④前陆盆地中期补偿阶段；⑤前陆盆地晚期补偿过足阶段。前陆盆地能为该区石油、天然气、铅锌矿等矿藏的形成提供必要而充分的有利条件。

微量元素分析在判别沉积介质环境中的应用--以鄂尔多斯盆地西部中区晚三叠世为例

以鄂尔多斯盆地西部中区晚三叠世样品中微量元素测试结果为基础,选用对沉积介质环境反映比较敏感的锶(Sr)、铜(Cu)、钡(Ba)、铀(U)、钛(Ti)、钒(V)、镍(Ni)等微量元素指标,分析研究区地层中微量元素含量及其比值与沉积介质环境之间的对应关系,进而探讨鄂尔多斯盆地西部中区晚三叠世的沉积介质环境。结果表明,鄂尔多斯盆地西部中区晚三叠世延长组长9-长7期基本为温湿气候且变得越来越温暖潮湿;长9-长7期为微咸水相的淡水环境,长7期盐度含量略有增加;长9、长8期水体的氧化还原条件比较正常,长7期变为厌氧环境;长9-长7期垂向上水体分层不强。