大兴安岭南段黄岗梁地区早白垩世正长花岗岩成因及构造启示:锆石U−Pb年龄、岩石地球化学和Sr−Nd−Pb同位素证据

【研究目的】大兴安岭南段黄岗梁锡铁矿区及外围发育大面积花岗岩类,加强其成岩时代、岩石成因类型、成岩成矿物质来源等研究,有利于探究该区成岩与成矿关系和早白垩世碰撞造山机制。【研究方法】采集大兴安岭南段黄岗梁锡铁矿区及外围样品,进行岩相学、锆石U−Pb测年、岩石地球化学及Rb−Sr、Sm−Nd、Pb同位素研究。【研究结果】获得岩浆结晶年龄为141.9~139.1 Ma,较成矿年龄早约3 Ma,形成于早白垩世。岩石具有高硅、低铝、低镁、富钾少钠特征,为高钾钙碱性A型花岗岩。(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)和^(143)Nd/^(144)Nd值分别介于0.70031~0.70543和0.512572~0.512636之间,ε_(Nd)(t)值为0.07~1.18,Nd同位素模式年龄T_(DM2)为926~838 Ma。【结论】黄岗梁矽卡岩型锡铁矿床成岩物质于新元古代从亏损地幔分离,在上升侵位过程中受到地壳物质混染。大兴安岭南段地区在早白垩世经历了蒙古–鄂霍次克洋碰撞闭合伸展作用和古太平洋高角度俯冲作用叠加。

北秦岭南召盆地太山庙组下部凝灰岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

晚三叠世卡尼期全球古气候发生明显转变,全球降水量增加,海水温度上升了6~8℃,大量陆源碎屑物质输入海洋,导致海洋中出现碳酸盐生产危机。北秦岭南召盆地太山庙组可能记录了卡尼期洪水事件。目的为精确限定太山庙组沉积时代,凸显其地质意义,方法采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法(LA-ICP-MS)对太山庙组下部凝灰岩进行锆石U-Pb同位素定年分析。结果结果表明:凝灰岩锆石颗粒呈粒状、短柱状,无磨圆;阴极发光图像显示振荡环带结构明显;根据阴极发光图像和Th/U,认为太山庙组下部凝灰岩中18颗锆石均为火山来源,剔除轻稀土富集的锆石后,选择其中15颗锆石进行计算,得到其加权平均年龄为(241.4±1.3)Ma(1σ;MSWD=0.27),代表凝灰岩中锆石的结晶年龄;结合前人研究成果,计算出太山庙组下部平均沉积速率为20.6 m/Ma,太山庙组底界年龄约246 Ma,因此,太山庙组至少自中三叠世安尼期就开始沉积,至晚三叠世卡尼期末结束;根据南召盆地遗迹化石组合演化规律和植物孢粉变化,认为太山庙组沉积时期古气候发生了明显转变,由干旱炎热气候转变为温暖、湿润气候。结论研究结果对北秦岭南召盆地三叠纪地层划分产生了新认识,有助于研究探讨南召盆地对卡尼期洪水事件的沉积响应。

阿拉善地区二叠纪-三叠纪构造变形环境与属性:问题与争论

【研究目的】二叠纪—三叠纪是中亚造山带演化的关键阶段,形成了一系列不同性质、机制和时代的变形,可能代表了古亚洲洋俯冲-碰撞-陆内3个重要演化阶段的产物。近年来的工作在中亚造山带中段的阿拉善地区识别出大量的二叠纪—三叠纪变形,但是对这些变形的解释和认识存在很多争论,导致对古亚洲洋关闭时限产生不同认识。【研究方法】系统介绍目前已知阿拉善不同地区二叠纪—三叠纪变形,厘定了该时期阿拉善地区的构造序列和特点。【研究结果】中二叠世晚期(270~260 Ma),在阿拉善北部形成广泛分布的线性褶皱与逆冲构造。晚二叠世末—三叠纪初,形成卷入整个阿拉善地块与中亚造山带的大型韧性剪切变形;晚三叠世,形成了切割造山带的大型左行走滑变形。以上3期变形的切割关系在阿拉善东北部狼山、中部杭乌拉、西部霍布哈尔等地区最典型。系统分析碰撞阶段和陆内阶段的变形特点,认为晚二叠世变形代表了古亚洲洋关闭碰撞阶段的变形,晚二叠世末—三叠纪初的变形代表了造山带形成之后,Pangea超大陆形成的巨型剪切变形,是中亚造山带形成后经历的第一期陆内变形,而晚三叠世变形代表了受控于板块周缘陆陆碰撞的远程效应。【结论】古大洋消失后的碰撞阶段变形与陆内变形有一定的差异,从变形角度可以有效限定古亚洲洋不同阶段的演化。以阿拉善地区为代表的中亚造山带在洋陆转换阶段内连续经历不同性质、不同方向变形的叠加,也是增生型造山带的重要特征。

淮河上游出山店库区桥头遗址存续前后的古环境背景

淮河是一条对华夏文明具有重大意义的河流。但相较于黄河与长江流域,淮河流域的考古及古环境研究较为滞后。桥头遗址是淮河上游一处以石家河文化为主的重要遗址。本研究通过对桥头遗址区及其临近区域的地层调查和室内样品的测试分析,对该遗址生成前后的环境变化以及古洪水事件与遗址的存续关系等展开了研究。研究发现:桥头遗址生成前大约在8.1~4.6 ka BP(9.1~5.4 cal.ka BP),遗址所在至少方圆2 km的范围区一直被湖沼所覆盖;4.6 ka BP(5.4 cal.ka BP)以后,温暖湿润的气候、地势较高的湖沼相沉积高地以及紧邻作为遗址水源地的母子河等优越的自然环境,吸引了先民来桥头区域生活;4.0 ka BP的气候异常事件、3.5 ka BP(3.9 cal.ka BP)的气候波动所带来的洪水灾害和3.2 ka BP(3.6 cal.ka BP)的淮河改道等自然环境的频繁变动,使得石家河文化以后的1000年时间内遗址区不适宜人类居住。3 ka BP(3.3 cal.ka BP)之后,桥头遗址所在区域的气温逐渐升高变暖,先人再次在此定居;2.5 ka BP(1.8 cal.ka BP)后,气候的剧烈波动、洪水的频繁泛滥再次威胁到人类在桥头遗址区域生产生活,先人从此地再次迁徙。

构造火山作用对辽西早白垩世九佛堂组沉积环境的影响——以燕山科学钻探YSDP-1钻孔为例

构造火山作用与沉积环境的耦合规律是揭示深地过程对地球表层系统及生命演化调控作用的关键。辽西九佛堂组发育巨厚的富有机质泥页岩,保存大量精美的热河生物群化石,其沉积环境受到华北克拉通破坏导致的大量构造火山作用影响,是探索这一科学问题的良好研究对象。本文通过对燕山科学钻探YSDP-1钻孔中九佛堂组沉积岩矿物组成、主量、微量元素和有机质含量等进行综合分析。结果表明,九佛堂组沉积岩包含火山碎屑岩、凝灰岩及经风化搬运沉积的细粒沉积岩,它们均为与中酸性火山岩有关的长英质物源,指示其来源于同一构造背景下的火山-沉积作用,主要受古太平洋板块俯冲作用控制。每次构造伸展活动会导致盆地加深,并伴随火山灰和火山碎屑流等物质输入。火山灰输入为湖泊带来大量营养物质,藻类勃发导致初级生产力增大,沉降大量有机质消耗底层水氧气,导致缺氧环境,进而使大量有机质被保存,形成富有机质油页岩,并且促进了热河生物群化石的保存;而在半深湖区域火山碎屑流携带大量溶解氧进入,导致湖泊底层水体氧化,进而稀释甚至中断有机质的沉积。这些不同火山物质输入的差异作用形成了九佛堂组复杂的火山-沉积地层。

鄂尔多斯盆地南缘旬探1井奥陶系天文旋回信号提取及三级层序的判识

鄂尔多斯盆地南缘下古生界奥陶系尚未开展旋回地层学分析,识别奥陶系的天文轨道周期信号,以此建立高精度地质年代标尺,并合理划分三级层序,对该区油气勘探具有重要意义。结合旋回地层学理论和信号分解技术,对旬探1井下古生界奥陶系进行了旋回地层学分析。研究结果表明,不同层段的沉积速率存在差异,旬探1井冶里期—亮甲山期沉积速率分布在4.2~5.6 cm/ka之间,马家沟期沉积速率在2.2~5.5 cm/ka之间变化,平凉期—背锅山期沉积速率变大,在4.3~9.3 cm/ka之间变化;旬探1井奥陶系中存在显著的米兰科维奇旋回信号,记录了偏心率和斜率天文轨道周期,使用405 ka长偏心率周期建立年龄模型,进行天文调谐,以此建立旬探1井奥陶系浮动天文年代标尺,冶里期—亮甲山组沉积时限~3.25 Ma,马家沟组—背锅山组沉积时限~27.4 Ma;结合小波变换,综合分析奥陶系三级层序频率主要分布在0.011 cycles/m左右,并据此将旬探1井奥陶系划分为13个三级层序。本研究为奥陶系层序划分及其天文旋回研究提供了新的定量方法和科学依据,有助于提升地层沉积过程的精细认识和时间尺度的准确性。

太湖梅堰孔沉积记录揭示的全新世以来环境演变

以太湖东南岸梅堰孔湖相沉积岩心为研究对象,在AMS 14C测年数据建立可靠年代序列的基础上,利用元素地球化学指标重建太湖地区全新世以来气候变化,并进行盐度与有孔虫分析以探究太湖东南岸是否受到海侵影响。结果表明:11—9.1 cal.ka BP太湖地区气候由湿润逐渐转向干旱;9.1—6.1 cal.ka BP气候整体湿润,其中8.8—7.1 cal.ka BP阶段是最湿润时期;6.1—2.0 cal.ka BP降水最少,气候偏干;2.0—0 cal.ka BP降水逐渐增多,气候湿润。整个全新世阶段太湖东南岸受海侵影响的可能性较低。区域对比结果表明,中晚全新世太湖流域沉积记录与邻近地区其他研究结果具有较高的相似性,具体表现为中全新世气候趋于干旱,2.0 cal.ka BP以来气候湿润。进一步将太湖流域环境代用指标与太阳辐射和厄尔尼诺频次记录综合分析,发现研究区气候受控于太阳辐射和厄尔尼诺频次变化,且二者存在不同的主导和耦合阶段。太阳辐射通过直接和间接作用影响着太湖地区早中全新世气候,2.0 cal.ka BP以来气候呈现厄尔尼诺态,厄尔尼诺频次增强平衡了太阳辐射减弱对季风区降水的影响,成为太湖地区气候的主控因子。

鄂尔多斯盆地庆阳气田二叠系山西组山_(1)^(3)沉积相类型论证

鄂尔多斯盆地庆阳气田山1段是其主力产层,其沉积环境及其相类型一直争议较多,不同认识导致各个沉积相域内砂体对比模式和砂体分布形态存在着一定差异,从而给勘探井位部署增加了难度。在前人研究成果基础上,综合地震、测井、岩心、露头及室内分析化验等资料,结合地震反射结构揭示的溯源退覆特征、岩心显示的岩性粒度与层理构造、测井沉积旋回特征、现代沉积学的比较等等多视角证据链,对该区山_(1)^(3)小层的沉积相进行了详细论证、分析和描述。研究结果表明,研究区岩性以中粗砂岩为主,多发育块状、板状及小型槽状交错层理,测井相既有河流“二元结构”发育完整的井段,也有只发育下部粗粒端元河流“二元结构”发育不完整的井段,前者揭示发育曲流河,后者则与辫状河发育有关;粒度分析结果显示主要以跳跃粒度成分为主,说明古水动力强;研究区周边露头资料显示既有曲流河发育也有辫状河发育,说明山1段沉积期曲流河和辫状河是同期存在的;现代卫星照片揭示,曲流河和辫状河共生共存发育是普遍存在的,综合上述证据,最终确定研究区山31发育相类型为河流相,且表现为曲辫共存特征,曲流河的频繁侧积以及平面多种河型共存,垂向河道的多期叠置是导致砂体分布复杂化和横向相变化快速的主控因素。

江西上湖旧石器遗址沉积地层记录的环境演化及古人类行为适应研究

探究遗址沉积过程与古环境背景对于全面了解古人类生存行为信息具有重要意义。江西上湖遗址是中国南方地区新近发掘的一处旧石器时代旷野遗址,遗址均质红土B层中出土了丰富的石制品,表现出小型化特点,年代始于距今约2.6万年前。本研究对上湖旧石器遗址沉积地层开展了野外考察和室内土壤微形态、磁化率、粒度和地球化学元素分析,同时对出土的石制品进行了考古埋藏学分析。地学和考古学方法二者相互印证,明确揭示出该遗址区均质红土B层仅受到了低能坡面流水作用,保存了较为完整的古人类技术行为信息。推测古人类在MIS2阶段频繁占据和使用上湖遗址等区域,可能与拥有小型石片石器技术的华北地区人群难以忍受该时段北方极端寒冷干燥的气候条件被迫向南迁徙、从而到达了气候相对干凉的长江中下游地区进行生产活动有关。并且上湖遗址古人类采取了偏后勤式流动策略,以应对异常极端气候带来的资源分布不均和可预测性降低等风险。

四川盐边二叠纪峨眉山玄武岩底部镓−铌−稀土矿化富集层的发现及对找矿勘查的启示

【研究目的】重点对四川省盐边县东风村一带峨眉山玄武岩底部发现的火山沉积型镓-铌-稀土矿化富集层开展岩石学和地球化学研究,分析成矿物源和成矿条件,探讨成矿机制,为找矿勘查提供新的启示。【研究方法】在野外调查的基础上,采集具有代表性的岩矿石样品,通过镜下鉴定和主量、微量及稀土元素分析开展研究工作。【研究结果】镓−铌−稀土矿化富集层是基性火山碎屑岩强烈风化形成的富铝古风化壳,主要由蚀变凝灰质火山角砾岩、铝土质粘土岩、凝灰质粘土岩等岩石组成,受控于下伏阳新组顶部喀斯特地貌与上覆玄武岩的接触界面。矿化富集层延伸稳定,具有显著的Nb、Ta、Ga、Ti、REE等矿化富集特征且矿化均匀。矿化富集层稀土元素表现为轻稀土元素强烈富集而重稀土元素亏损,Nb、Ta、Ti元素的富集程度随岩石铝质含量增高而变大,Ga元素含量较均匀。成矿物源主要来自峨眉山地幔柱活动形成的玄武岩及基性火山碎屑岩,湿润炎热的古地理环境、平缓开阔的地貌及酸性含氧介质为Ga、Nb、REE等元素的活化、迁移和富集创造了有利条件,成矿元素经历多次溶失、络合、迁移、水解、沉淀和吸附等作用,最终形成矿化富集层。【结论】峨眉山玄武岩底部发现的火山沉积型镓−铌−稀土矿化富集层是一种新型的稀有稀土成矿类型,不但具有良好的找矿前景和巨大的资源潜力,而且对研究成矿理论和拓展找矿思路具有重要意义。

早期遗址化石ESR测年等效剂量拟合函数的选择

在动物牙齿化石样品电子自旋共振测年(Electron Spin Resonance Dating,ESR)中辐照剂量点拟合函数的选择对等效剂量D_(E)的确定至关重要。目前,早期遗址老化石(>1 Ma)的D_(E)拟合常采用双饱和指数(Double Saturation Exponential,DSE)函数,使用该函数时一般需要15个以上剂量点和大于20 kGy的最大辐照剂量(D_(max))才能保证D_(E)值的拟合精度。但在实际应用中存在部分老化石的样品量较少,且缺乏大剂量辐照的准确标定情况,导致无法满足上述DSE函数的适用条件。本研究对涵盖晚中新世至早更新世的化石样品进行了不同拟合函数的对比分析,着重探讨单饱和指数(Single Saturation Exponential,SSE)函数在老化石样品D_(E)拟合中的适用性。研究表明:对11~15个剂量点进行拟合时,对于2000 GyE<4500 Gy和D_(E)>4500 Gy的样品,分别在1.9×D_(E)max<3.5×D_(E)和D_(max)≥6.5×D_(E)条件下采用SSE函数拟合,可以获得与使用DSE函数基本一致的D_(E)结果。

北山地区发现与古亚洲洋打开相关的新元古代岩浆岩

【研究目的】中亚造山带南缘北山地区分布的前寒武系岩石对研究古亚洲洋的形成演化及成矿具有重要的价值,但北山地区与古亚洲洋打开相关的岩浆证据发现极少,北山红山铁矿的形成时代也缺少精确的同位素年代学约束。【研究方法】基于此,在野外调查的基础上,对研究区新发现的新元古代岩浆岩开展了锆石U−Pb年代学和地球化学研究。【研究结果】北山地区中部独红山辉长岩和与红山铁矿相关的安山质凝灰岩年龄分别为765 Ma和756 Ma,且辉长岩地球化学特征具有板内(大陆)裂谷构造背景。【结论】结合已有研究和区域构造演化,认为古亚洲洋南段在北山地区打开的时限不早于765 Ma,北山红山铁矿形成于南华纪(756 Ma)。

松辽盆地国际大陆科学钻探:白垩纪恐龙时代陆相地质记录

过去一百年地球的气候持续变暖,未来地球可能进入两极无冰的温室气候状态。白垩纪是深时典型的温室气候时期,认识白垩纪气候对于理解过去和预测未来气候变化均有重要意义。松辽盆地国际大陆科学钻探以研究白垩纪陆地气候与环境演变、探索大规模陆相有机质富集机理为科学目标,在国际大陆科学钻探计划ICDP框架下,成为全球第一口钻穿白垩纪陆相地层的大陆科学钻探井。项目历时16年,以超97%的取心率获得连续完整的8187 m岩心,建立了松辽盆地陆相白垩系高精度年代地层框架,重建了松辽盆地白垩纪多时间尺度陆地气候旋回与气候事件,揭示了白垩纪湖海平面波动机理,确认了松辽盆地发生过海侵事件。松辽盆地国际大陆科学钻探推动了全球地质学家合作研究白垩纪温室气候,带动了一系列高水平学术成果的产出,为松辽盆地油气勘探可持续发展提供了重要科学支撑,产生了显著的社会效益和重大的国际与国内影响。松辽盆地国际大陆科学钻探代表了探索深时的一个具有里程碑意义的阶段。可以预见,未来借助科学钻探,人类会不断增强对深时气候环境演化等方面的认识。

松辽盆地白垩纪综合年代地层格架

白垩纪是典型的温室气候时期,也是全球大规模烃源岩形成时期,但对于温室气候背景下陆地的环境状态、气候变化、生命响应及其演化规律尚不清楚;陆相有机质及大规模烃源岩堆积与气候环境变化之间的关系还不明确。中国东北的松辽盆地发育了世界上最完整的白垩纪陆相沉积记录,烃源岩在盆地内广泛分布,是研究白垩纪陆地气候-环境变化和烃源岩形成机制的绝佳地点。但由于露头剖面沉积记录“连续性”和“完整性”较差,缺乏高精度的综合年代地层格架约束,导致松辽盆地的地层划分与对比存在较多争议,一定程度上阻碍了白垩纪陆地古气候、古环境演化的研究进程。松辽盆地国际大陆科学钻探计划实施的松科1井、松科2井和松科3井共钻取了8197 m完整且连续的白垩纪陆相地层岩心记录。本文通过综合科探井岩石地层学、生物地层学、磁性地层学、同位素年代学和旋回地层学的研究成果,建立了松辽盆地白垩纪高分辨率综合年代地层格架,为探索白垩纪陆地深时气候-环境演化及服务松辽盆地油气勘探可持续发展提供了精细的年代学证据。

华南晚中生代大陆变形、深部过程及动力学

受控古太平洋板块俯冲及后撤作用,华南晚中生代经历了强烈大陆再造,并伴随幕式岩浆活动,是研究活动大陆边缘构造-岩浆作用、壳幔过程和板块俯冲动力学的天然实验室。本文系统综述了近年来发表的构造变形、岩浆作用和深部结构等多学科成果,以构造解析为主线,深-浅结合,在华南识别出与古太平洋板块俯冲相关的中晚侏罗世弧背缩短和白垩纪弧后伸展系统,厘定了二者的时空格架和叠加改造关系。弧背缩短系统以扬子中部的隔档-隔槽式褶皱、深部多层滑脱和双重逆冲推覆构造为特征,具SE向NW的逆冲扩展变形规律,与古太平洋板块的前进式俯冲有关。白垩纪主体以大陆伸展为主,经历了伸展和挤压变形交替,并伴随着岩浆活动的爆发、迁移和停止,其可能与板片俯冲动力学变化有关。在此基础上,我们分析了白垩纪岩石圈长距离伸展的深部过程及浅表响应,提出了岩石圈随深度变化的分层差异伸展模式。自下而上,从岩石圈地幔到上地壳,应变近一致地表现为(W)NW-(E)SE伸展,反映了垂向变形一致性。可能的垂向应力传播过程:板片后撤诱发长距离地幔流,其在岩石圈底部形成剪切牵引应力,促进下岩石圈地幔被动拉伸;上岩石圈地幔局部发育强应变剪切带,作为应力传播构造,其可有效加强壳-幔间剪切,促进下地壳韧性拉伸,将下地壳和岩石圈地幔的变形关联。我们认为岩石圈伸展、板片后撤和地幔流形成了三位一体的动力学耦合系统,将华南岩石圈长距离伸展的驱动力归结为:(1)古太平洋俯冲带海沟后撤和板片回卷诱发的远程效应,和(2)地幔流在岩石圈底部施加的剪切牵引应力。

塔里木盆地西北缘乌什西次凹的地层系统和构造特征

乌什西次凹位于塔里木盆地西北缘,隶属于库车坳陷的乌什凹陷。它位于南天山主山脉(哈尔克山)和塔里木盆地柯坪—温宿凸起之间。区域构造格局上,这里是塔里木克拉通向西北自然延伸的部分。次凹北缘的阿合奇断裂是南天山造山带和塔里木克拉通的分界。乌什西次凹内发育与柯坪—温宿凸起相似的晚前寒武纪—古生代地层系统,包括寒武系、奥陶系和石炭系的烃源岩。新近系—第四系碎屑岩建造直接不整合于变形的古生代被动大陆边缘碎屑岩—碳酸盐岩沉积建造之上;剖面上,向南天山方向加厚,向塔里木克拉通方向减薄,呈现典型的前陆盆地剖面结构特征。这是一个晚新生代陆内前陆盆地,叠加在晚海西期—燕山期古隆起之上。这里的构造变形主要有3期,分别是中海西期、晚海西期—印支期和晚喜山期。变形以厚皮冲断构造及其相关褶皱为主,薄皮构造不发育。平面上,主构造线走向NE-SW。剖面上,以南天山向塔里木冲断为主。

大兴安岭中段内蒙古扎赉特旗地区石炭纪高镁闪长岩、埃达克岩的发现及其对嫩江洋俯冲作用的指示

扎赉特旗地区的晚古生代岩浆作用,对于揭示嫩江洋的俯冲过程与机制具有重要的约束意义。通过野外地质调查、岩石学、岩石地球化学和锆石U−Pb定年研究,在扎赉特旗元宝山和贾家屯地区新发现了晚石炭世早期的高镁闪长岩(年龄加权平均值为320.5±1.2 Ma)和O型埃达克岩(年龄加权平均值为317.9±3.3 Ma)。元宝山高镁闪长岩具有低SiO_(2)、高MgO、高Mg^(#)和富Na_(2)O的特点,且Ni、Cr含量高,富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损高场强元素,认为其形成于消减带之上的地幔楔环境,是由消减板片部分熔融衍生的富Si质流体交代地幔岩部分熔融形成的。贾家屯石英闪长岩具有高SiO2、富Na2O、高Sr和低Yb、Y的特点,K2O/Na2O值低,稀土元素强烈分异,富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损高场强元素,无负Eu异常,且贫Mg、Cr、Ni,为消减板片部分熔融后经结晶分异形成的O型埃达克岩。新发现的晚石炭世早期的埃达克岩−赞岐岩组合,与研究区石炭纪花岗岩的形成时间(333~304 Ma)同步,且高镁闪长岩与辉长岩(325.2~317.3 Ma)伴生,反映扎赉特旗地区处于松嫩地块西缘的活动大陆边缘弧环境,推测嫩江洋至少从晚石炭世早期开始就存在向东南侧松嫩地块之下的俯冲作用。

塔里木盆地寒武系盐下白云岩成藏条件分析与勘探部署方向

塔里木盆地寒武系盐下具有优质的生储盖组合,是盆地级重大战略接替领域,但由于埋深大、层系古老,寒武系盐下勘探面临烃源岩、沉积储层与油气保存等基础地质方面诸多认识问题。本文在前人研究基础上,通过野外露头、钻井分析与区域地震大剖面解释,重新认识寒武系盐下烃源岩、沉积储层、盖层与油气保存条件,结合已钻井分析,指出寒武系盐下有利勘探方向,优选有利勘探区带。结果表明:1)下寒武统玉尔吐斯组烃源岩分布受控于前寒武纪裂坳体系,主要分布在北部坳陷及周缘、塔西南地区,总面积约26.8×10^(4) km^(2)。2)寒武系盐下发育肖尔布拉克组内—中缓坡丘滩体、吾松格尔组礁后滩两套储层。肖尔布拉克组内—中缓坡丘滩体沿塔南古陆周缘分布,面积4.5×10^(4) km^(2);吾松格尔组礁后滩发育在轮南—古城台缘带内侧,面积5.3×10^(3) km^(2)。3)中寒武统膏盐岩盖层发育膏盐湖、膏云坪、泥云坪3个相带,由巴楚隆起—阿瓦提凹陷膏盐湖中心向四周呈环带状展布,总面积大约25×10^(4) km^(2)。4)基于已钻井分析,提出近源、规模优质储盖组合与古隆起背景是寒武系盐下勘探突破的方向。优选塔中北斜坡、古城—肖塘南、温宿周缘、轮南地区4个Ⅰ类有利区与麦盖提斜坡1个Ⅱ类有利区,总面积5.4×10^(4) km^(2)。研究成果对于塔里木盆地寒武系盐下勘探部署具有一定的指导意义。

青藏高原南部玛不错湖面变化及其对气候环境的指示

青藏高原藏南谷地中部的玛不错湖位于印度夏季风和西风影响区内,对气候变化响应敏感。不同年份相同时相的遥感影像反映了湖面的变化特征,是探究区域气候变化的重要对象。湖岸堤和湖成阶地沉积物记录了湖面水位变化的历史,可帮助认识区域古气候的变化和定量重建湖面波动。本文运用ArcGIS遥感解译、AMS ^( 14)C测年和DEM等方法确定玛不错北岸湖岸堤的高程和湖岸阶地的年代,结合湖成阶地剖面的沉积序列指示的湖面变化过程,重建晚更新世以来玛不错湖面的变化过程。S_(7)-S_(4)湖岸堤阶段,14256~13984 a BP之前,玛不错与其南侧的嘎拉错、多庆错为一体,是一个统一的大湖。S_(7)→S_(4),湖平面总体上呈逐渐下降的趋势,玛不错与多庆错、嘎拉错先后分离形成独立湖泊。S_(4)→S_(3)阶段,湖面逐渐上涨,分离的玛不错与嘎拉错重新连为一体,但这个过程持续时间比较短暂。S_(3)-S_(1)阶段,14256~13984 a BP之后,玛不错成为一个独立的湖泊。S_(3)→S_(1)阶段,湖面整体上呈逐渐下降的趋势。综合来看,晚更新世以来玛不错湖面经历了高→低→高→低的变化过程,湖面升降变化主要受区域大气降水和冰川融水的控制,反映了印度季风的强弱变化和全球气候的变化。近十年来遥感解译的湖面变化显示,玛不错2013-2015年期间呈萎缩状态,2016-2018年期间呈扩张状态,反映近年来青藏高原藏南谷地中部的气候有向暖湿化发展的趋势。该认识对于全球气候变暖背景下青藏高原气候环境变化趋势研究领域提供了新的参考。

桂东北D/C界线沉积特征及对台盆相间演化的启示

台盆相间是桂东北泥盆纪和石炭纪沉积的重要特色,而D/C界线又是台盆相间沉积最突出的一个时段之一。文章回顾并评述了桂东北D/C界线的研究历程、相序划分、主要代表剖面,认为桂东北D/C界线可划分为碎屑岩相序和碳酸盐岩相序以及它们的过渡类型。通过对20条典型剖面的岩性组合特征对比,恢复了桂东北D/C界线海平面相对下降期的岩相古地理,结果显示桂东北在该时期主要存在柳州、桂林两大台地以及多个小型台地,台地间普遍发育快速相变的台沟、盆地沉积,石炭纪初期海水变浅,台地分布范围显著扩大,江南古陆供给增强,台盆相间格局迅速发展。为了进一步探讨桂东北D/C界线的演化过程和背后的控制因素,文章分析了广西整体的台盆相间演化的阶段性、同沉积构造作用以及海平面变化的影响,梳理了台盆相间演化过程中沉积环境分异与构造运动-海平面的关系,认为在滇黔桂裂谷盆地在持续断陷发展的前提下,桂东北D/C界线沉积分异的主要原因可能是受冈瓦纳大陆冰川形成与消融导致的海平面异常波动,以及柳江运动引发的局部同沉积断陷强度差异变动影响,且构造和沉积要素在D/C界线的耦合作用达到最强,最终促进桂东北台盆相间格局在D/C界线达到鼎盛。在此模式下,可以将台盆相间的演化划分为4个阶段,早泥盆世中期—晚期为台盆相间格局的孕育期,早泥盆世晚期—中泥盆世晚期沉积开始分异,为台盆相间格局的发展期,晩泥盆世—早石炭世台-盆出现强烈分割,海平面异常下降和柳江运动同时作用于沉积,为台盆相间格局的鼎盛期,早石炭世之后,台盆相间沉积维持了一定时期的强度,晚石炭世开始海水逐步恢复正常后台盆相间逐渐减弱,为台盆相间格局的衰退期。