中国边缘海盆地构造演化与油气分布富集规律

中国边缘海盆地处在欧亚、印度—澳大利亚及太平洋三大板块相互作用之新生代最活跃区域,其中,南部边缘海盆地尚受南海裂解扩张作用等多种因素的深刻影响,形成了具有断拗双层结构不同类型伸展型或伸展、走滑、挤压复合型盆地,沉积充填了古近纪断陷裂谷早期中深湖相地层及其烃源岩、古近纪断陷晚期煤系地层及烃源岩、新近纪拗陷期海相地层及其烃源岩,为油气形成奠定了雄厚的物质基础。受区域地质背景影响,边缘海盆地地壳性质及厚度从陆缘区到深海洋盆区具有逐渐递变的特点;盆地沉降沉积中心亦逐渐向深海洋盆迁移,导致其大地热流及地热场向洋盆区逐渐升高增强,加之与晚期新构造运动和烃源供给系统时空上的相互耦合配置,最终控制了边缘海盆地油气分布富集规律。

西准噶尔恰达地区哈尔加乌组火山岩锆石U-Pb年代学、地球化学及地质意义

恰达地区的二叠系哈尔加乌组火山岩分布于唐巴勒蛇绿岩带东侧、准噶尔盆地西南缘，主要岩性为灰绿色-紫红色（气孔）（杏仁）玄武岩-玄武安山岩-安山岩。LA—ICP—MS锆石U—Pb年龄为（296．6±8．1）Ma，MSWD=7．7（93％置信度），时代属早二叠世。地球化学研究表明：该火山岩属亚碱性系列，全碱含量较高（w（Na2O＋K2O）=3．95％～6．39％）且相对富钠。轻稀土（LREE）相对富集（（La／Yb）N=3．49～14．66）且分馏较好（（La／Sm）N值均大于1．00（1．68～3．51）），重稀土分馏较差（（Gd／Yb）N=1．38～2．56）。仅部分样品有微弱的负铕异常（δEU=0．88～1.15）。微量元素具有大离子亲石元素（LILE）相对富集，高场强元素（HFSE）Nb、Ta相对亏损，Zr、Hf轻微富集的特征。综合火山岩的地球化学特征，结合相关构造判别图解及火山岩所处的区域地质背景，认为哈尔加乌组火山岩的形成背景以板内大陆环境为主，兼有部分弧火山岩的特征，形成于俯冲碰撞造山期后的区域伸展背景下，火山岩的岛弧特征是对碰撞前混染弧组分的继承。

铅锌矿床中镉的表生地球化学研究现状

铅锌矿床是镉主要来源,在其开采过程中,镉等重金属有毒元素会产生次生富集,同时不可避免向环境大量释放,严重影响周围环境。本文介绍了铅锌矿的表生地球化学研究现状,提出应加强镉等重金属元素在表生风化作用下活化-迁移-富集机理及影响因素,定量地描述镉等重金属元素的释放过程等地球化学研究,以揭示镉等有害元素在铅锌矿山表生风化过程中的活化、迁移、次生富集的规律及机理,探讨其通过岩(矿)石-水-土壤-植物影响环境和人类健康过程,这不仅对于铅锌矿山环境有重要意义,而且也将揭示一些矿床中镉高度富集机理,从而在理论上丰富镉的地球化学内容,对研究铅锌矿床中元素循环、矿山修复、环境评价及生态效应等具有重要意义。

中国东部地带表土稀土元素的地球化学特征

对中国东部从黑龙江省到海南省的纵向大断面50个表土样品的稀土元素(REE)含量进行了测定,结果显示其平均含量高于中国土壤和世界土壤的平均值;其稀土元素组成特点表现为轻稀土(LREE)富集,重稀土(HREE)亏损,Eu的负异常和Ce的正异常;未发现稀土元素总量∑REE和轻重稀土比值∑LREE/∑HREE随纬度或年均温度、年降水量有明显的地带性规律变化;δCe值的分布特征显示在气候达到南亚热带-北热带地区的湿热程度及风化强度时,表土才会出现显著的Ce正异常;在Ce/Eu对Eu/Sm图解上不同母岩类型的表土参数差异明显,尤其是玄武岩发育的表土与中酸性岩石和沉积岩发育的表土之间具有明显差异。本研究表明,中国东部表土的稀土元素分布特征没有明确的气候带示踪意义,而主要具有成土母质类型示踪意义;δCe值的显著正异常可以示踪南亚热带-热带气候;由于影响因素复杂,各种特征参数的细微变化对沉积物成因、物源区以及区域气候的指示意义尚待积累更多的数据并参考其他环境指标才能做出正确判断。

南海北部冷泉碳酸盐岩的矿物、岩石及地球化学研究进展

南海北部陆坡海底冷泉碳酸盐岩广泛发育,已从30个站位采集到冷泉碳酸盐岩。南海北部冷泉碳酸盐岩呈结壳状、结核状、烟囱状、角砾状、块状等,主要自生矿物有文石和方解石,部分站位样品有白云石和铁白云石及少量菱铁矿。冷泉碳酸盐岩具有较轻的碳同位素组成特征,西沙海槽海域、神狐海域、东沙西南海域、东沙东北海域和台西南海域碳酸盐岩的δ13CPDB分别为29.6‰—13.3‰(平均21.0‰),40.4‰—38.7‰(平均39.8‰),36.1‰—18.2‰(平均26.8‰),61.4‰—32.8‰(平均49.3‰)和57.6‰—35.7‰(平均48.3‰),显示了较大的变化范围,反映了复杂的碳源。冷泉碳酸盐岩的δ18OPDB为0.4‰—7.5‰,同样显示了较大的变化范围,反映可能与富集18O的地层水和/或天然气水合物分解水有关。神狐海域及东沙东北部九龙甲烷礁海域冷泉碳酸盐岩的稀土元素页岩标准化配分模式既具有Ce正异常,同时也有Ce负异常特征,说明冷泉碳酸盐岩形成过程中可能存在氧化还原条件的变化。南海北部陆坡不同海域,甚至同一站位的冷泉碳酸盐岩均表现出不同的矿物、同位素及元素组成特征,可能反映了冷泉渗漏流体和天然气水合物稳定状态的差异。

滇—黔地球化学边界似基韦诺(Kew eenaw)型铜矿中有机质与成矿条件研究

用有机岩石学和有机地球化学方法研究了铜矿中有机质的类型、特征及其与自然铜矿化的关系。观测结果表明:矿床中有机质的类型比较复杂,有峨眉山玄武岩晚期火山喷发间歇沉积的腐殖型有机质转变的镜质组、丝质组和由腐泥型有机质成因的充填状沥青。铜矿区原生沉积有机质经受的热演化程度达到VRo1.6%～1.9%,远比矿区外围VRo1.08%～1.35%高,说明矿区受热程度高。后期进入的充填沥青热演化程度为ERo=1.32%～1.56%,略比原生沉积有机质低。镜质体和炭化木的总碳同位素介于-21.29‰～-22.5‰之间,充填沥青总碳同位素介于-32.2‰～-33.14‰之间,两类有机质的碳同位素组成差别很大。充填沥青生物标志化合物组合表现为:高三环萜化合物、高伽玛蜡烷、C27-C28-C29甾烷均势分布、丰富四甲基甾烷等,反映出低等水生生源输入特征,综合区域地质背景资料,初步推测其可能来源于古生代海相沉积有机质(泥盆系或下二叠统源岩)。流体包裹体组成的激光拉曼测定结果表明,流体中CH4含量较高,表明成矿体系富含甲烷,有利于氧化铜还原为自然铜的反应。据矿区蚀变矿物组合与有机的热演化程度,以及矿区脉石矿物的流体包裹体均一温度测定结果,玄武岩中的铜具有早期高温分异富集特征,但是大量自然铜是在晚期温度、压力不太高的流体中受多种有机质还原作用形成的。

华北板块南部豫西褶皱冲断带构造地球化学研究

豫西褶皱冲断带是华北板块南部具有特色的北西向延展的巨型褶皱冲断带的一部分。构造地球化学研究揭示了该带具如下规律性。1)各种化学成份(SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO、FeO、灼失量以及TiO2、K2O和Na2O等)呈现有规律的递增、递减或峰值变化,说明南、北支冲断带均是在挤压应力作用下形成的压性断裂,而且处于演化阶段的晚期。2)从外围原岩到断裂带中心,Fe2O3的含量逐渐增高,FeO的含量逐渐降低,说明南、北支冲断带经历了封闭性还原环境系统到相对开放性氧化环境系统的过程。3)动热变质强度在南、北支冲断带存在差异:南支强烈,导致新生应力矿物的形成,为断裂的远距离相对逆冲运动增添了塑性润滑层;北支相对较弱,新生应力矿物稀少,反应了逆冲强度较弱。

莺歌海盆地中央泥底辟带气田水地球化学特征及其油气地质意义

以莺歌海盆地东方区和乐东区气田水样品水化学常规分析为切入点,利用气田水矿化度、水型、钠氯系数(变质系数)、脱硫系数,氯镁系数等参数,深入分析了两区气田水地球化学特征及水化学组合参数特征,并判识对比了两区气藏封闭程度及其保存条件。在此基础上,结合莺歌海盆地天然气成藏地质条件,重点剖析了两区气田水分布规律及成因控制因素,探讨了两区气田水与天然气运聚成藏之间的成因联系。强调指出,两区气田水具有相似的形成演化特征,天然气保存条件好,但对比两区气田水的水化学组合参数,乐东区天然气保存条件稍差于东方区;东方区气田水以NaHCO3水型占绝对优势,其分布规律与断裂系统存在密切联系。该区水文地质开启程度差,气藏盖层封闭性好,有利于天然气富集成藏。乐东区气田水类型多样,成因复杂,天然气保存条件较好但相对东方区稍差。两区气田水具分区分块分布规律,莺歌海盆地泥底辟及其伴生热流体活动对气田水成因及分布规律与天然气运聚成藏等均具有重要控制作用和影响。

海南岛北西部邦溪地区奥陶纪火山-碎屑沉积岩岩石学、矿物学和地球化学:源区及构造环境暗示

海南岛奥陶纪火山-碎屑沉积岩矿物、地球化学成分与源区岩性质和沉积构造环境密切相关。岩相学观察和矿物化学分析表明,所研究的岩石主要碎屑矿物由石英、绿泥石(Si:5.8～6.2a.p.f.u.、Mg/(Mg+Fe):～0.45)和白色云母(Si:6.2～6.8a.p.f.u.、Al:4.5～5.7a.p.f.u.)组成,含少量的长石(主要为钾长石)、黑云母(Mg/(Mg+Fe)=0.43、TiO_2=0.01%)和磷灰石等矿物。地球化学特征上,这些岩石普遍具有高SiO_2含量(Al_2O_3/SiO_2=0.07～0.19)、相对高的K_2O/Na_2O比值(1.25～14.71)和高的FeO_(total)+MgO含量(普遍大于5%,最高达11.5%),但微量元素(含REE)含量普遍低于PAAS(NASC),且REE分布模式显示LREE富集((La/Yb)N=6.1～12.5)、Eu负异常或弱负异常(δEu=0.57～0.86)。高的前交代CIA(～84)和PIA(～85)指数、A-CN-K分布模式以及可变的Th/U(2.9～25)比值还说明源区已经历强烈的化学和机械风化作用。低的Ce/Pb比值(2.1～2.8)则反映海南岛早古生代地壳已经历过Pb的富集事件。结合矿物化学成分和区域地质对比,研究区奥陶纪火山-碎屑沉积岩源区主要由变质的岩浆弧花岗闪长岩和弧长英质火山岩组成,少量的铁镁质成分不能排除,因而暗示一个从活动大陆边缘到被动大陆边缘的过渡性沉积构造环境。同时,推测海南岛在早古生代和晚古生代—早中生代可能分别存在一次俯冲增生-碰撞造山事件;海南岛(可能包括华夏地块)应于晚奥陶世后才脱离东冈瓦纳大陆的澳大利亚边缘。

沾化凹陷新近系沉积岩地球化学特征及其物源指示意义

采用ICP-MS详细研究了沾化凹陷新近系馆陶组（Ng）和明化镇组（Nm）沉积岩的微量元素地球化学特征。结果显示：样品稀土元素（REE）质量分数相对较高,w（ΣREE）介于106.4×10^-6-390.9×10^-6间,馆陶组和明化镇组的平均值分别为198.83×10^-6,203.18×10^-6,高于大陆上地壳（UCC）和后太古宙页岩（PAAS）的平均值;稀土元素配分曲线显示LREE富集、HREE平坦和中等负Eu异常[δ（Eu）介于0.66-0.83,平均值为0.75]的典型后太古宙沉积岩特征。样品过渡族元素Cr、Co、Ni质量分数较低,与UCC相近,稍低于PAAS;高场强元素Zr、Hf、Nb、Ta、Th质量分数则相对比它们在UCC和PAAS中的质量分数高。泥岩样品的REE、Nb、Ta、Th质量分数明显高于粉砂岩和细砂岩,表明黏土矿物的吸附作用对这些元素的富集有重要的控制作用;但稀土元素的配分模式和特征参数,以及不活动元素之间的比值[如w（La）/w（Co）,w（Co）/w（Th）,w（Cr）/w（Th）,w（Zr）/w（Hf）]并不受粒度效应的影响。微量元素地球化学特征指示沾化凹陷新近系馆陶组和明化镇组沉积岩的源岩以中酸性的长英质岩石为主,可能主要来自盆地东部的胶东隆起区,而南部鲁西隆起区广泛出露的太古宇岩石对盆地供应的碎屑量较小;物源供应的变化表明馆陶组上段沉积时期,东营水系和车沾水系开始衰退,而垦青水系仍较发育。

海相沉积氧化还原环境的地球化学识别指标

全球海洋在10～5．4亿年间演变成氧化环境，此后历经多次全球性的缺氧事件后演变到现在的氧化环境。海水和沉积物中多种元素的循环、分异和富集明显受氧化还原条件的影响。Mn、Mo、Cr、V和u等变价元素的溶解度随氧化还原条件的改变产生极大变化，导致沉积物中的元素含量分异；Ni、Co、Cu和Zn等在还原条件下形成硫化物沉淀，导致沉积物中对应元素的富集。这些元素的地球化学行为是古海洋氧化还原条件变化的灵敏指示剂，可以作为恢复古海洋氧化还原环境变化的地球化学指标。黄铁矿化程度（DOP）、生物标志化合物和Ce异常等也是沉积环境氧化还原条件的常用判别指标。泥岩研究中通常采用DOP、U/Th、自生U、V/Cr、Ni/Co和生物标志化合物等指标，碳酸盐岩则主要采用Ce异常指标。当前各种指标的定性分析都取得比较一致的结果，但是用一种或几种定量的地球化学指标来恢复整个古海洋的氧化还原环境目前还有很大的问题。

藏北湖区拉弄蛇绿岩枕状玄武岩地球化学特征及其成因

微量元素分析结果表明,藏北湖区拉弄蛇绿岩中枕状玄武岩富集大离子亲石元素Sr、Ba和放射性生热元素Th,且Rb变化混乱;Nb、Ta、Ti亏损,显示出TNT(Ta、Nb和Ti)的负异常现象,具有岛弧型火山岩的特点;而在稀土元素球粒陨石标准化配分图中显示平坦型曲线,玄武岩的(La/Yb)N和(Ce/Yb)N比值同N-MORB接近,表现出N-MORB的特征。通过对其构造环境的判别,并结合蛇绿岩与相邻地质体的关系,提出拉弄蛇绿岩可能是北侧的新特提斯洋在中晚侏罗世向南俯冲消减过程中,在其后缘诱发拉张作用引起次级弧后扩张,形成了新的俯冲带之上的弧后盆地大洋岩石圈,并在后来的拼贴过程中蛇绿岩构造就位于此。

黑海西北部冷泉碳酸盐岩的沉积岩石学特征及氧化还原条件的稀土元素地球化学示踪

黑海西北部罗马尼亚大陆架（水深120m）和乌克兰陆坡（水深190m）发育冷泉碳酸盐岩结壳。XRD测试表明此结壳主要由高镁方解石和文石组成。结壳中与渗漏系统微生物活动有关的凝块和葡萄状文石等特殊的沉积组构非常发育。冷泉碳酸盐岩酸可溶部分（碳酸盐岩相矿物）的稀土元素含量很低（0．068×10^-6～2．817×10^-6），稀土元素页岩标准化配分模式显示罗马尼亚大陆架冷泉碳酸盐岩具有明显的Ce负异常，乌克兰陆坡冷泉碳酸盐岩具Ce的正异常，表明它们是分别在氧化和还原环境中沉积的。稀土元素和V、Cd和U等微量元素的含量在泥晶中最高，亮晶中最低，可能反映成岩过程对元素含量有控制作用。

冷泉碳酸盐岩的稀土元素地球化学特征及氧化还原条件示踪

在海底冷泉活动区渗漏甲烷被细菌缺氧氧化为HCO3,产生碳酸盐岩沉淀,同时消耗沉积物孔隙水中的硫酸根离子,从而改变沉积环境的氧化还原条件。墨西哥湾和刚果扇的现代冷泉碳酸盐岩及摩洛哥Hollard Mound中泥盆统和意大利Marmorito中新统冷泉碳酸盐岩的泥晶和亮晶碳酸盐矿物的稀土元素(rare earth element,REE)总量(ΣREE)质量分数变化范围较大(0.3×10–6—43.7×10–6),泥晶的ΣREE高于亮晶碳酸盐矿物。稀土元素页岩标准化配分模式具有不同的Ce异常特征,即使在同一地点采集的样品也表现出不同的Ce异常,显示了冷泉活动区海底除目前认识到的还原环境外,至少存在局部和短暂的氧化环境。氧化还原条件的改变可能与冷泉流体流动速率变化有关,或与甲烷缺氧氧化伴生的反硝化作用产生的氧有关。

新疆独山子泥火山沉积物及孔隙水的地球化学特征与流体来源

对陆地泥火山流体来源及其向地表渗漏过程中的改造作用开展研究,有利于加深理解泥火山释放甲烷的碳排放过程。新疆准噶尔盆地南缘独山子泥火山柱状沉积物和地表沉积物的矿物和元素组成,以及沉积物孔隙水离子组成等的分析结果显示,泥火山沉积物孔隙水Na+和Cl–间具有很好的正相关性,具有比海水高的Na+/Cl–和Li+/Cl–值、低的K+/Cl–和Mg2+/Cl–。泥火山沉积物与围岩相比,富集伊利石、绿泥石和方解石,缺少蒙脱石,富集Ca、亏损Si,这些变化主要与黏土矿物的脱水转变有关。表明泥火山流体主要来源于深部低盐度沉积物孔隙水,但经历了地表的蒸发作用,并混合了大气降水。

墨西哥湾布什山冷泉碳酸盐岩沉积岩石学及地球化学

对墨西哥湾布什山采集的7块冷泉碳酸盐岩样品进行了沉积岩石学及地球化学研究,结果表明:冷泉碳酸盐岩以结壳的形式产出,结壳中双壳类和管状蠕虫等冷泉生物碎屑发育,结壳主要由泥晶、微晶和亮晶文石组成(含量89%～99%,平均94%)。碳酸盐岩13C中等亏损(δ13C最负值为-29.4‰,PDB),表明碳的来源主要是非甲烷的碳烃化合物,18O相对富集(δ18O为+2.4‰～+5.0‰,PDB),可能与原地水合物分解形成富集18O的孔隙水有关。碳酸盐矿物相(5%硝酸可溶部分)的稀土元素总量较低(0.40×10-6～20.85×10-6),稀土元素Ce异常特征和页岩标准化配分模式在不同样品、甚至同一样品结晶程度不同的碳酸盐矿物相(泥晶、微晶和亮晶)中变化显著,表明布什山冷泉碳酸盐岩形成过程中氧化还原条件复杂多变,控制氧化环境变化的主要因素可能是流体的渗漏速率。

基于DEA方法的地质灾害风险管理研究——以广州萝岗区崩塌灾害为例

以对地质灾害隐患点进行风险评价和管理为目的,选择灾害易发程度、受威胁人口数、威胁基础设施的数量和等级为评价指标,利用数据包络分析方法(DEA)中的CCR模型对位于广州市萝岗区的崩塌地质灾害隐患点的风险大小进行排序和分组,并对结果的合理性进行验证分析。研究表明,运用DEA方法的CCR模型并选择合理的评价指标对地质灾害风险进行评估,能够便捷地得到较为理想的评价结果,可以避免和减少主观因素的干扰。但在使用DEA方法评估地质灾害隐患点风险时有必要对结果进行检验,以确保其合理性。同时,研究发现该方法也可用于其它类型灾害的风险评价和管理。

华南红土微量元素表生地球化学特征及环境效应

华南红土从岩石到表土，普遍表现为微量元素B、Mo、Pb、Zn、As和Cr都有不同程度的富集。同族微量元素相比，原子量小的元素含量大于原子量大的元素。偶数微量元素含量均高出奇数的2～10倍。从空间上看，以上表生地球化学特征、红土化学成分、淋溶系数、土壤湿度和土壤温度等环境因素均受母岩和气候纬度效应制约。相关分析表明，华南红土中的水含量和土壤温度均与Cr、As等含量呈正相关。初步研究表明，华南红土微量元素的表生地球化学特征和环境效应特征，是全球变化事件在华南红土地区的具体响应。

巴颜喀拉盆地长石头山二叠纪—三叠纪碳酸盐岩丘的沉积岩石学和地球化学特征

青海巴颜喀拉盆地长石头山二叠纪—三叠纪碳酸盐岩丘是由罕见的块状纯灰岩组成,灰岩具团块结构,由泥微晶方解石团块和栉状生长的泥微晶方解石胶结物组成,部分泥微晶方解石发生了重结晶作用。灰岩的矿物组成主要为方解石,平均含量达97%,化学成分除CaO外,其余均低于5‰。灰岩的5%HNO3可溶相(碳酸盐矿物)稀土元素页岩配分模式具有Ce负异常,与二叠纪海相灰岩、二叠纪海水和现代东太平洋海水基本一致。微量元素分析显示V/Cr比值极低,自生沉积的Uau仅为0.08～0.5μg/g,在还原环境中富集的元素U、V、Mo、Cr、Co、Cu和Zn含量偏低或缺失,表明碳酸盐岩可能是在开阔海氧化环境中的快速沉积产物。

意大利亚平宁地区第三纪中新世“Calcaria Lucina”冷泉碳酸盐岩中结晶扇的沉积岩石学及地球化学特征

结晶扇是冷泉碳酸盐岩的一种标志性沉积构造,主要由文石或重晶石等矿物呈放射状聚集形成。意大利亚平宁地区的第三纪中新统广泛发育冷泉碳酸盐岩,其中"Calcari a Lucina"冷泉碳酸盐岩中发育有典型的结晶扇。结晶扇主要由放射状文石聚集形成,含少量的方解石,具有明显的生长纹层。文石纹层的δ13CPDB为-37.9‰^-53.5‰,δ18OPDB为+2.4‰^+6.0‰,相邻文石纹层之间的δ13CPDB和δ18OPDB值差别明显,可能是与碳和氧的来源及流体渗漏速度有关。全岩稀土元素总量很低,w(REE)为0.23×10-6,页岩标准化模式具有明显的Ce负异常,显示结晶扇形成于氧化环境。