阿拉善地块晚古生代构造演化新模式:来自岩浆岩和沉积岩的记录

本文根据阿拉善地块岩浆岩和沉积岩的记录分析,结合造山带岩石圈演化,提出阿拉善地块随着古亚洲洋在晚志留世末闭合,发生弧-陆或陆-陆碰撞、以及与相邻地块的碰撞,使陆壳得到广泛加厚;晚古生代时期以伸展为特征,早石炭世造山带岩石圈初始垮塌,致使阿拉善地块北部珠斯楞—杭乌拉带由泥盆纪相对稳定的被动陆缘,转为活动陆缘,并形成一套前弧碎屑岩-火山岩沉积;晚石炭世乌力吉—宗乃山—沙拉扎山带岩石圈初始垮塌、诺尔公—红古玉林带造山带岩石圈初始垮塌,由此构成阿拉善地块岩石圈部分垮塌,使中南部广泛区域沉降,形成一套后弧环境的海相碳酸盐-碎屑岩沉积岩石组合,并伴随同时期的辉长岩等基性岩体侵入;二叠纪造山带岩石圈完全垮塌,大规模软流圈上涌物质和热,使俯冲的洋壳物质、加厚下地壳混合物质、交代岩石圈地幔衍生新生物质等被加热熔融,形成高(超)钾岩浆储库。早二叠世,因侧向强迫重力翻转或受塔里木早二叠世地幔柱活动的触发,导致高(超)钾质岩浆沿珠斯楞、乌力吉、诺尔公陆壳中的岩石圈不连续挤出,以气球膨胀式短时、快速侵位,形成以珠斯楞、乌力吉、诺尔公为代表的二叠纪巨量花岗岩带,该时期也应该是阿拉善地块最重要的大规模成矿时期。阿拉善地块是华北克拉通的组成部分,至今在其南部依然保留着大于200 km厚的岩石圈。阿拉善地块在早古生代时期汇聚,伴随古亚洲洋、祁连洋的形成、演化与消亡及与华北地块相互作用,使阿拉善地块被“破坏”;晚古生代时期伸展,伴随造山带岩石圈垮塌被“肢解”,总体上属于西部“华北克拉通破坏”范畴,显生宙以来的构造-岩浆事件,是西部“华北克拉通破坏”的响应。

内蒙古莫力达瓦旗葛根台-小黑山地区金铜钼找矿靶区预测

内蒙古莫力达瓦旗葛根台-小黑山地区位于大兴安岭中北段东乌旗-嫩江Cu-Mo-Pb-Zn-W-Sn-Cr成矿带.通过对研究区与区域典型矿床成矿地质背景及控矿条件的对比分析,认为葛根台-小黑山地区具有热液型金铜钼矿、剪切带型金矿和斑岩型铜钼矿床的成矿潜力.采用对控矿有利条件信息要素的提取和要素赋值的统计方法,尝试对研究区进行金铜钼等找矿靶区预测工作,为后续区域地质调查及找矿工作提供参考.

内蒙古额尔古纳乌尔根矿田富碱斑岩体成因及构造启示:地质年代学和地球化学证据

乌尔根矿田主要由东珺浅成热液型银铅锌矿床和大加布果斯斑岩型钼矿床组成。野外地质调查揭示富碱斑岩岩浆热事件与浅成热液型银铅锌矿床时空关系密切,获得成矿期正长斑岩和成矿前石英二长斑岩锆石U-Pb年龄分别为125 Ma和165 Ma。鉴于大加布果斯斑岩型钼矿床成矿时代为147 Ma,而东珺银铅锌矿床成矿作用发生在早白垩世,进而得出两者为相对独立成矿体系。岩石地球化学特征表明,正长斑岩和石英二长斑岩属偏铝质钾玄岩系列,与A型花岗岩特征相似。岩石富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE),亏损高场强元素(HFSE)和重稀土元素(HREE),Eu异常不显著(Eu/Eu^(*)=0.65~0.83),表明岩浆源自富集型岩石圈地幔的部分熔融,经历了分异结晶并遭受有限的地壳混染;暗示矿田岩浆‒成矿作用与洋壳俯冲有关,结合区域地质背景和矿田相关研究认为中侏罗世矿田处于弧后引张环境,而晚侏罗世‒早白垩世处于蒙古‒鄂霍次克洋闭合之后的伸展环境。

兴安地块南段霍布林岩体成因及其对蒙古-鄂霍茨克洋演化的启示

兴安地块在中晚侏罗世—早白垩世岩浆活动强烈,深入了解该时期的花岗岩成因和岩浆演化过程,对完善该地区中生代构造演化的认识及指导找矿具有重要的指示意义。从锆石U-Pb测年、地球化学特征等角度对兴安地块南段的霍布林岩体进行了全面研究。研究结果表明,霍布林岩体由正长斑岩、二长斑岩2种岩性组成,且以前者为主。二者的侵位年龄分别为157±1 Ma和139±1 Ma,形成于晚侏罗世、早白垩世2个阶段,是晚中生代早期构造岩浆事件的反映。地球化学研究表明,2种岩石均具有分异程度中等、富碱、富钠、准(弱)铝质及SiO_(2)与P_(2)O_(5)负相关的特点,再结合偏高的Zr含量(276.3×10^(-6)~499.5×10^(-6))及锆石饱和温度(788~881℃),将这2种岩石归属为高钾钙碱性-钾玄岩系列的I型花岗岩,并向A型过渡;岩体稀土元素总量中等—偏高,弱负Eu异常,轻稀土元素富集而重稀土元素亏损,富集大离子亲石元素Rb、Ba、Th、U、K,亏损高场强元素Ta、Nb、P、Ti,尤以正长斑岩更明显。地壳加厚和部分熔融作用可能是岩体主要形成机制,结合区域构造演化,认为其形成于蒙古-鄂霍茨克洋闭合后的后碰撞环境,区域应力场由挤压向伸展转变,进一步推测蒙古-鄂霍茨克洋在兴安地块南段的闭合时限早于157±1 Ma。

兴安地块阿力格亚林场早二叠世石英闪长岩的成因及构造意义

以兴安地块北部阿力格亚林场分布的石英闪长岩体为研究对象,通过野外地质调查、岩相学、锆石U-Pb定年和岩石地球化学研究,探讨了其形成时代、岩石成因及构造环境。锆石U-Pb定年结果表明其形成于早二叠世(295±6)Ma,w(SiO_(2))为61.99%~63.65%,具有较高的w(Al_(2)O_(3))(15.87%~16.21%)、w(MgO)(1.62%~2.24%)和w(FeOT)(6.83%~9.10%),相对富Na(K_(2)O/Na_(2)O=0.45~0.99),为高钾钙碱性系列准铝质-弱过铝质岩石。阿力格亚林场石英闪长岩具有弱负Eu异常(δEu=0.70~0.95),富集大离子亲石元素Rb、Ba、U,相对亏损高场强元素Nb、Ta、Ti。上述特征表明阿力格亚林场石英闪长岩为中下地壳基性岩部分熔融而成,并经历了一定程度地壳混染。结合区域上分布的早二叠世A型花岗岩带以及双峰式岩浆岩组合,阿力格亚林场石英闪长岩应形成于兴安地块与松嫩地块碰撞后伸展环境。

华北板块北缘中二叠统于家北沟组植物化石及其大地构造意义

通过对内蒙古赤峰市广兴源乡于家北沟组模式剖面植物化石和安山质晶屑岩屑凝灰岩锆石UPb同位素年代学的研究,结合动物化石的分析,确认于家北沟组地质时代为中二叠世。于家北沟组植物化石以Gigantonoclea hallei Asama、Fascipteris sinensis Stockm.et Math.、Pecopteris taiyuanensis Halle、Pterophyllum daihoense Kaw.等众多华夏植物群典型分子为特征,属于典型的华夏植物群。目前,在中二叠世植物群中,从未发现有华夏和安加拉两大植物群的混生现象,这一事实进一步表明,中二叠世横亘于华北板块和佳蒙地块之间的古亚洲洋尚未闭合,在植物地理分布上起着重要的阻隔作用。

大兴安岭南段兴-蒙草原区二叠纪砂岩物源分析

对大兴安岭南部兴-蒙草原区二叠纪砂岩的统计研究表明,本区二叠纪砂岩主要为长石岩屑砂岩,大量非成熟组分为该区二叠纪砂岩的形成提供了物源。主量、微量和稀土元素特征指示,二叠纪砂岩物源区的构造背景主要为大陆岛弧环境,砂岩碎屑来自上地壳长英质源区。二叠纪砂岩的时代由老到新表现出由再旋回造山带向切割岩浆弧源区过渡的特征。结合沉积学特征,反映中、晚二叠世构造背景由活动陆缘逐渐趋于稳定,该时期记录了中亚造山带东段最终闭合的过程。

东北地区晚古生代海相地层属于大陆边缘沉积的确定

东北地区晚古生代海相地层围绕佳—蒙地块呈环带状分布。岩屑长石砂岩等非稳定型沉积发育,岩性横向变化较大,岩相不稳定,火山岩发育等说明其属于活动型沉积。从佳—蒙地块的核心到边缘缝合带可见有古陆—类陆表海—陆棚海—深海的较为明显岩相带变化。从环带状分布、活动型沉积和构造岩相带有规律分布等方面确定东北地区晚古生代海相地层属于佳—蒙地块的大陆边缘沉积。

东北及邻区晚古生代地层接触关系与佳-蒙地块的形成和演化

东北及邻区晚古生界及其相关地层间的接触关系含有丰富的大地构造信息,本文系统梳理了这些资料,用以阐述佳-蒙地块的形成与演化。佳-蒙地块南缘的西别河组、北缘的卧都河组及东缘的黑台组等晚志留世—早泥盆世地层底部均发育不整合(或非整合),揭示了东北地区曾经历了一次十分重要的大地构造运动,标志着佳-蒙地块的形成。区内泥盆纪—石炭纪和石炭纪—二叠纪地层之间多为整合接触,说明这一时期佳-蒙地块处于稳定沉降接受沉积阶段。佳-蒙地块南缘晚二叠世林西组底部的平行不整合界面及其上部的磨拉石建造,以及中—晚二叠世地层序列由海相向陆相的转化,表明林西组处于前陆盆地的沉积环境,标志着佳-蒙地块与华北板块发生碰撞拼合。佳-蒙地块南缘早三叠世卢家屯组底部的不整合及卢家屯组下部砾岩所具有的磨拉石建造特征,说明碰撞造山作用仍在持续进行,属于递进造山作用。晚三叠世大酱缸组底部的不整合,说明造山作用已经完成,佳-蒙地块独立发展的历程结束。

蒙古克氏针茅草原生物量围栏封育效应研究

以自由放牧为对照，采用收获法和土芯法研究了围栏禁牧对蒙占国退化克氏针茅草原地上、地下部生长的影响，结果表明：（1）与自由放牧相比，围栏禁牧提高了退化草原地上生物量，以及地带性草原群落优势种克氏针茅的地上生物量比例和重要值，促进了退化克氏针茅的正向恢复演替；（2）围栏禁牧区与自由放牧区草地地下生物量都随土层深度增加而降低、符合指数函数或幂函数减小规律，围栏禁牧区0～10cm土层的根系生物量占地下生物量比例高于自由放牧区，10～20cm土层的低于自由放牧区，根系有向E层土壤聚集的趋势，有利于在干旱地区对有限降水的有效利用；（3）围栏1～3a禁牧区地下部累计生产力显著高于同期自由放牧区。围栏禁牧是蒙古国退化克氏针茅草原改良的一种措施，但其提高地下生产力和生物量的效应也不是无限制的。

中蒙边界地区构造单元划分

以板块构造理论为指导,中蒙合作完成中蒙边界地区1∶100万地质编图成果的基础上,对中蒙边界地区构造格架进行了统一厘定和划分。该区Ⅰ级构造单元主体隶属于中亚构造带的阿尔泰—兴蒙造山系,部分属塔里木—华北陆块区。阿尔泰—兴蒙造山系可划分为10个Ⅱ级、27个Ⅲ级和69个Ⅳ级构造单元。塔里木—华北陆块部分划分出2个Ⅱ级、2个Ⅲ级和4个Ⅳ级构造单元。这些不同级别的构造单元较全面地概括了中蒙边界地区的地质面貌。

北山造山带南带中元古代副变质岩的锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究——对北山造山带南带前寒武纪物质演化的探索

北山造山带位于中亚造山带南缘,主要由一系列俯冲增生杂岩体构成。在其宽缓的造山区内,零散地分布着前寒武纪岩石。由于古生代以来强烈的造山作用和随后的陆内造山作用的改造,造成北山内的前寒武纪岩石和古生代以来的造山带产物难以区分。因此,关于北山造山带内的前寒武系归属问题,一直以来争议很大。本文在详细野外地质工作的基础上,报道了位于北山造山带中部的马鬃山地块内前寒武纪副变质岩的岩相学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究。该岩石较高的变质程度、岩石组合、碎屑锆石年龄谱特征均显示其和北山造山带内古生代的残余被动大陆边缘产物不同,属于北山造山带内残余的前寒武纪基底,且沉积时代在中元古代约1.1~1.45Ga之间。结合前人的研究,得出以下认识:北山的前寒武纪物质在中元古(约1.0Ga)之后,显示出和塔里木克拉通、蒙古地块均相似的特征,表明三者均卷入了Rodina超大陆的聚散事件。在中元古代及其之前(约1.1Ga之前)则显示多源区的特征。本文中的北山造山带中元古代副变质岩显示了中元古代及其之前与塔里木克拉通不同,与蒙古地块相似的特征。锆石的Hf同位素分析进一步揭示了北山造山带前寒武纪副变质岩和敦煌地块均记录了古太古代中晚期的新生地壳加入事件,显示了与塔里木克拉通的差异。这也暗示了敦煌地块和北山造山带在中元古代(约1.45Ga)之前可能具有统一的前寒武纪基底。

内蒙古阿拉善庆格勒图黑云斜长片麻岩的单颗粒锆石U-Pb法年龄

内蒙古阿拉善庆格勒图地区出露地层以片麻岩为主,夹斜长角闪岩。但其归属尚无确切的同位素年龄资料。本文最近获得的黑云斜长片麻岩的单颗粒锆石U-Pb法年龄为1826±13 Ma,这是迄今获得的较为可靠的直接测年数据。结合前人研究成果,提出该区出露的主要变质岩石——黑云斜长片麻岩的形成时代应为古元古代。

华北地块北缘晚古生代-中生代花岗岩体侵位深度及其构造意义

运用斜长石-角闪石温压计对华北地块北缘内蒙古隆起及燕山褶断带内不同时期花岗质侵入岩的结晶压力及侵位深度进行了估算。结果表明,晚古生代—早中生代期间,在内蒙古隆起及燕山褶断带之间,存在有强烈的差异性隆升及剥露过程,但这种差异性隆升及剥露在早侏罗世以来的表现则不明显。晚古生代—早中生代差异性隆升及剥露可能是导致内蒙古隆起上大量基底岩石出露、中—新元古代及古生代沉积盖层缺失及燕山褶断带中—新元古代及古生代沉积盖层大量保留的主要原因。内蒙古隆起强烈的隆升及剥露过程发生在晚石炭世—早侏罗世期间,其东部的剥露幅度比中东部明显偏小。晚古生代-早中生代期间内蒙古隆起的强烈剥露及其与燕山褶断带之间的差异性隆升可能与古亚洲洋板块向华北地块的俯冲、消减、碰撞及华北北缘区域性断裂(如平泉-古北口-赤城-尚义断裂、赤峰-围场-多伦断裂)的活动有关。燕山褶断带的强烈隆升与剥露发生则在晚侏罗世—早白垩世之后。晚体罗世—早白垩世以来,华北地块北缘南北两侧均有一次明显的剥露过程,这一剥露可能与本区及中国东部地壳强烈伸展有关。

中蒙地块的水平运动及应变特征

GPS观测结果显示中蒙块体的位移速率较小,块体各部分的位移方向存在差别,说明块体有差异活动但不显著.连续应变场的应变率参量值在10-8/a以下;主压应力轴方向为NE74.6°,与该区内的浅源强震震源机制解的P轴方向基本一致.由应变产生的贝加尔湖裂谷的裂开速率为4.71 mm/a,最大主应变率为34.34×10-9 /a,张应变主轴方向NW310.49°,垂直于裂谷走向;嫩江断裂带和萝北-营口断裂带为走滑兼挤压或拉张活动断裂,位移速率和应变率都较小,活动性不显著.2003年8月16日巴林左旗5.9级地震和2004年3月24日东乌珠沁旗6.4级地震均发生在由1999～2003年GPS资料得出的多种应变速率参量的相对高值带和应变率高梯度带上.

12月乌拉尔山阻塞形势的建立与亚洲地区大气环流及蒙古高压强度变化的关系

本文主要通过相关统计分析,研究了12月乌拉尔山(以下称乌山)阻塞形势的建立与其下游亚洲地区大气环流及蒙古高压强度变化的关系.并对极地热状况(用北极海冰作为代替指标)的异常变化对乌山阻塞形势的可能影响进行讨论,最后分析了乌山阻塞形势的建立对欧亚大部地区气温变化的影响问题.得到如下主要结果:乌山阻塞形势建立时,其下游蒙古地区500hPa高度场明显下降,东亚大槽位置较常年偏西,强度变弱.同时,地面蒙古高压显著偏强.前期夏季(6—8月)北极Ⅰ、Ⅲ区海冰冰情变化对乌山阻塞形势的建立具有一定的指示性,尤以7月指示性较好.表现为,Ⅰ、Ⅲ区冰情越重,后期12月乌山地区越易出现阻塞彤势.乌山阻塞形势对欧亚地区气温变化的影响,主要表现为,乌山地区及其西部的欧洲地区分别在高压脊或脊后西南暖湿气流的控制之下,气温较常年偏高:而亚洲大部地区,尤其是我国在脊前西北干冷气流的控制之下,气温较常年明显偏低.

蒙古国塔南凹陷铜钵庙组、南屯组油藏类型与油水分布规律

塔南凹陷是塔木察格盆地的中南部的次级构造单元,具有烃源岩厚度大、有机质丰度高、热演化充分、油气保存条件好以及油气资源丰度高等特点,是增储上产的潜力地区。利用地震、测井、钻井、试油以及区域资料,分析铜钵庙组与南屯组的主要油气藏类型,认为研究区主要发育的构造-岩性复合油气藏、断块油气藏、背斜油气藏以及岩性油气藏分布情况与构造带的展布密切相关,油藏分布主要受中部和西部控陷断裂的影响呈北东向条带状分布,并在对典型井实际数据的统计分析基础上,查明了目的层的原油性质与地层水物性特征。最后通过典型油藏剖面分析,明确了研究区油水纵向与横向的油水分布规律与控制因素。

蒙古国勘探区块(断陷盆地)地质综合评价模型及其实现方法

塔木察格盆地位于蒙古国东部,其北部与海拉尔盆地相连,是一个较大的内陆裂陷型盆地。2005年中石油成功收购后,经过五年海塔会战,对该盆地的地质特征有了较为深刻的认识。以塔木察格盆地后评价为支撑,在对塔木察格盆地19、21、22三个区块油藏地质特征深入分析及大量数据统计的基础上,建立了蒙古国勘探区块(断陷盆地)地质综合评价模型,包括5大类21项评价参数、好中差三类分级标准及三类区块相应介入策略,认为在税收、商务、法律等合理的情况下,Ⅰ类区块建议介入,Ⅱ类区块作为后备区块密切关注,Ⅲ类区块暂不考虑介入或作为谈判筹码。该模型适用于蒙古国及国外类似断陷盆地勘探区块地质评价,同时对海外油气勘探区块评价体系和方法的建立具有一定的借鉴意义。该模型在对蒙古国东戈壁盆地10、14、15三个区块的实例应用表明,14、15区块地质条件较好,属Ⅰ类区块,建议介入;10区块为Ⅱ类区块,可以作为后备区块密切关注。

内蒙古东部额尔古纳地块古变质岩地球化学特征及成因环境探讨

额尔古纳地块古老变质岩系重新厘定为古元古界兴华渡口群与风水山片麻杂岩。对兴华渡口群与风水山片麻杂岩的岩石学、岩石化学化学与地球化学特征进行了分析,论述了本区的变质作用特征,并对额尔古纳地块的基底构造背景及成因模式进行了探讨。

蒙古国勘探区块的凹陷、区带、圈闭定量评价方法

海外油气勘探往往需要快速评价、快速上钻、快速上产,开展地质风险评价有利于勘探决策、规避风险。基于蒙古国境内50个凹陷、35个区带和301个圈闭资料,借鉴海拉尔盆地、塔木察格盆地的勘探经验,建立了蒙古国勘探区块“凹陷、区带、圈闭”定量评价方法。研究认为:蒙古国对外放权的勘探区块勘探程度低、地质条件复杂、勘探目标隐蔽性强、勘探难度大、勘探风险高,应用“凹陷、区带、圈闭”定量评价方法统一地质评价标准,有利于实现蒙古国全境尺度上的地质目标优选;经定量评价,从全境50个凹陷中优选Ⅰ类Ⅱ类凹陷共37个、Ⅲ类凹陷13个;Ⅰ类Ⅱ类凹陷中的35个有利区带中进一步优选Ⅰ类区带12个;从301个层圈闭中优选Ⅰ类圈闭135个、Ⅱ类圈闭140个。研究成果对各大石油公司快速评价海外油气勘探区块具有重要指导与借鉴意义。