柴西缘花土沟超高温变质地体中的镁铝麻粒岩岩石成因及其与熔体行为的关系

镁铝麻粒岩泛指一类全岩化学成分富镁、铝的麻粒岩相变质岩,是研究超高温变质作用的峰期变质条件和变质演化历史的重要对象,但目前对它的原岩属性和岩石成因的认识仍十分有限。本文以柴达木地块西缘的花土沟超高温变质地体为例,在野外调查基础上,对镁铝麻粒岩和泥质片麻岩进行了岩相学和全岩地球化学分析,发现镁铝麻粒岩与含浅色体的泥质片麻岩的SiO_(2)、TiO_(2)、P_(2)O_(5)含量相似,TFe_(2)O_(3)、Al_(2)O_(3)、MnO、CaO、Na_(2)O含量虽有差异但变化范围存在交集。此外,两类岩石具有相似的微量和稀土元素配分曲线,结合两者的矿物组合也存在相似性,提出花土沟镁铝麻粒岩的原岩可能是与泥质片麻岩类似的泥质沉积岩。从低角闪岩相变泥质岩到含浅色体的泥质片麻岩,再到镁铝麻粒岩,其全岩化学成分向着贫铝、钙、钾、钠,富铁、镁的趋势变化。其中,高XMg值(0.51~0.69)是镁铝麻粒岩与其他泥质片麻岩(XMg=0.34~0.43)的最大差别。通过对变泥质岩的相平衡模拟和理论计算,发现部分熔融和熔体丢失能解释大部分的变化趋势,但基本不影响全岩XMg值;只有在进变质升温过程中丢失含石榴子石的熔体才能造成变泥质岩的镁铝麻粒岩化。此外,富石榴子石的泥质残留体相比附近的含浅色体泥质片麻岩,贫硅、钠、钾,富集铝、铁、镁、锰、钙,重稀土元素含量显著高于后者,上述地球化学特征对应石榴子石熔体的加入而后长英质熔体的丢失,支持野外观察到的熔体携带石榴子石迁移的现象。最后,对镁铝麻粒岩只呈透镜体产出的原因做出了推测,即熔体很难带着石榴子石完成长距离迁移,只有被长英质正片麻岩包围的泥质沉积物,其进变质加热阶段形成的熔体才能携带石榴子石完全迁出原岩,促成变泥质岩透镜体的镁铝麻粒岩化,目前仍需更多的相关研究来验证这一推测。在世界其他高温-超高温变质岩区,石榴子石熔体的迁出和泥质岩的镁铝麻粒岩化可能也不同程度有所保留和记录。

柴达木地块北缘牛鼻子梁镁铁质-超镁铁质岩体岩石成因与成矿条件

牛鼻子梁岩体位于柴达木地块西北缘。岩体出露面积约8km2，平面形态呈长条状，长轴方向近东西向。锆石LA-ICP—MSU-Pb年龄为367．0±2．0Ma。岩体中堆晶结构、堆晶韵律和旋回发育，属典型的层状岩体。岩浆分异充分，岩石类型丰富。主要岩石类型有斜长二辉橄榄岩、斜长单辉橄榄岩、角闪二辉橄榄岩、角闪橄榄岩、角闪橄榄二辉岩、角闪二辉岩、橄榄二辉角闪石岩、角闪橄榄辉长岩、细粒辉长岩、似斑状辉长岩、暗色辉长岩、辉长岩、淡色辉长岩、石英闪长岩、英云闪长岩。岩浆源区为高镁拉宽玄武质岩浆（MgO=10．8％），主体岩浆结晶温度为1100-1178℃。岩浆演化过程中主要发生了橄榄石的分离结晶作用，此外还有少量斜长石的分离结晶／堆晶作用。野外地质观察、岩石薄片观察及岩石地球化学特征表明岩体与围岩之间发生了较强的同化混染作用，并且同化混染强度伴随着岩浆演化过程而逐渐增大。大量的同化混染导致岩石化学系列从拉斑玄武质系列转化为钙碱性系列。岩浆源区属亏损型地幔源区。岩体形成的构造环境为大陆边缘裂解环境。从构造环境、原生岩浆、岩体类型、岩浆分异程度、岩浆含水量、同化混染和橄榄石镍含量七个方面来看牛鼻子梁岩体形成镍铜硫化物矿床的潜力很大。

柴达木和欧龙布鲁克陆块基底的组成和变质作用及中国中西部古大陆演化关系初探

中国西部的柴达木陆块和欧龙布鲁克陆块的基底岩系虽然在地球化学上与扬子陆块具有亲缘性，但它们之间的组成和变质作用历史却显著不同。欧龙布鲁克陆块下部基底德令哈杂岩和达肯大坂岩群于～1．95Ga发生了角闪岩相一麻粒岩相区域变质作用并克拉通化，响应了全球Columbia超大陆汇聚事件；随后又与中元古代万洞淘岩群一道于～1．0Ga发生绿片岩相变质作用，共同响应了全球Rodinia超大陆汇聚事件；新元古代中晚期裂解后于中奥陶纪受原特提斯洋关闭影响而隆起。柴达木陆块基底主体由中元古代金水口岩群白沙河岩组（柴南缘）和沙柳河岩群鸟龙滩岩组（柴北缘）组成，以S型花岗岩的侵入活动和相应的变质作用响应了全球Rodinia超大陆汇聚事件。晚泛非期（520-480Ma）柴达木陆块与冈瓦纳主大陆俯冲碰撞，发生中压角闪岩相-麻粒岩相和高压超高压变质作用，经短暂拼贴后很快进入到原特提斯洋域，随460-420Ma的大洋关闭而发生变质叠加。区域对比表明，在基底组成和地壳演化史上，欧龙布鲁克陆块与阿拉善陆块和塔里木陆块（包括扬子陆块）相似，柴达木陆块则与北秦岭陆块以及祁连陆块相似，因而分属两个陆块群。塔-欧陆块群记录的～500Ma热事件与塔-欧和柴-秦陆块群共同记录的～450Ma热事件是两个性质不同的构造热事件。

柴达木地块南缘昆北单元变质新元古代花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄

侵入于香日德南昆北单元金水口岩群白沙河岩组中的变质花岗岩的锆石SHRIMPU-Pb年龄约为904Ma。该年龄与东昆仑地区已有的定年数据一道,表明柴达木地块南缘存在一条中—新元古代的花岗岩深成侵入岩带,整个柴达木地块可能曾响应了全球Rodinia超大陆汇聚事件。

青藏高原北部柴达木块体晚二叠世古地磁结果及其构造意义

通过对柴达木地块天峻县组合玛地区晚二叠世13个采点的系统古地磁测定,揭示了一组高温特征剩磁分量。实验结果表明,采样剖面获得的晚二叠世古地磁结果具有正、反极性,其特征剩磁方向为:Dg=333.7°,Ig=37.3°,κg=35.4,N=9,α95=8.8;Ds=333.9°,Is=41.7°,κs=69.9,α95=6.2°,相对应的古地磁极位置为:64.0°N,342.4°E,A95=5.9°,古纬度为24.0°N。这一高温分量通过了倒转检验,我们认为这一高温特征剩磁分量很可能代表了研究区晚二叠世时期的原生特征剩磁。通过对比塔里木地块晚石炭-晚二叠世古地磁结果,发现两块体在晚石炭世存在明显的古纬度差(16.6±9.3°),而在晚二叠世其古纬度差(3.5±5.4°)在古地磁误差范围内并没有明显差别,从构造意义上说,说明柴达木地块在晚二叠世已是塔里木地块的一部分,结合地质资料,认为柴达木地块在晚二叠世时古地理位置处于塔里木地块的南缘或西南缘,这表明柴达木/塔里木地块间的古阿尔金断裂的形成时代不可能早于晚石炭世时,很可能形成于晚二叠世以后。

青海都兰东北部哈莉哈德山花岗片麻岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及构造意义

青海都兰东北部哈莉哈德山花岗片麻岩原岩为具有S-型花岗岩特征的酸性侵入岩。来自该片麻岩的20粒锆石的LA-ICP-MS U-Pb年龄测定表明,该片麻岩的原岩花岗岩岩浆于约950Ma侵位结晶,岩浆物源源区存在中—新元古代的物质成分。正确甄别哈莉哈德山花岗片麻岩的变质围岩是否隶属于全吉地块的达肯大坂岩群,是理解全吉地块与柴达木地块在新元古代时期构造演化关系的关键。

柴达木地块北缘牛鼻子梁镍铜矿床铂族元素和Re-Os同位素特征

牛鼻子梁镍铜矿床是柴达木地块周缘新发现的一个岩浆硫化物矿床。该矿床所赋存的牛鼻子梁镁铁质-超镁铁质杂岩体出露面积约8km2,主要由橄榄岩、橄榄二辉岩、橄榄辉长岩、辉长岩组成。含矿岩石主要为橄榄岩和橄榄辉长岩。岩石和矿石的∑PGE含量(0.65×10-9～8.65×10-9)很低,可能是因为源区部分熔融程度较低导致的;在原始地幔标准化配分曲线图中,相对于Ni、Cu元素,PGE显示亏损,这是因为早期发生的硫化物熔离带走了大量PGE。星点状-浸染状矿石的(187Os/188Os)i比值为0.1944～0.5462,γOs值为56～338,显示在岩浆侵位和成矿过程中有较多地壳物质的加入。由于地壳混染而导致浸染状矿石Os同位素组成不均一,从而得出Re-Os等时线年龄(645Ma)大于岩体锆石年龄(367Ma)。

柴达木地块北缘牛鼻子梁铜镍硫化物矿床地质特征及成因

牛鼻子梁岩体位于柴达木地块北缘俄博梁断隆区,是一个出露面积约8km2的镁铁质—超镁铁质层状杂岩体,呈岩床状,东西向延长;堆晶结构与堆晶层理发育,可划分出多个堆晶韵律与旋回,岩石类型丰富,具有橄榄岩相、辉石岩相和辉长岩相等多种岩石类型。中酸性端元的岩石类型有石英闪长岩和英云闪长岩,证明岩浆经历了以分离结晶为主导性机制的分异演化过程。岩浆富水,结晶出大量褐色普通角闪石,形成角闪石岩。岩体中含有大量的古元古界金水口岩群捕虏体,同化混染严重。该岩体内含有2层层状矿体,一层在海拔3 100 m处,另一层在海拔2 800～2 900m处。此外,在岩体西端还有一个被断层活化迁移后赋存在断层带中的热液型矿体。矿石构造主要呈浸染状、海绵陨铁状和块状;成矿过程可划分为3个成矿期(岩浆期、矿浆期和岩浆热液期)和4个成矿阶段。结果表明:岩浆自身的分异演化与同化混染作用共同导致了硫化物熔离;成矿过程具有明显的多期多阶段性,而非连续过程。

柴达木—祁连山地块内部震间上地壳块体运动特征与变形模式研究

以青藏高原北缘及东北缘的柴达木—祁连山地块内的活动断裂、由断裂所围限的微小块体为研究对象,系统收集整理区内活动断裂定量参数和GPS速度场等资料,使用球面应变率计算方法分析研究区内GPS速度场得到现今构造应变率场,讨论区内最大剪应变率、面膨胀率与旋转率等参数与区域构造变形之间的关系;同时,依据区内详实的活动断裂资料建立精细的微小活动块体模型,利用Backslip模型反演断裂所围限的各个块体边界断裂的滑动速率、块体内部统一应变率及块体欧拉运动学参数等,并与活动构造方法获得的滑动速率做对比;最后,讨论研究区内由GPS速度场所揭示的地壳运动变形模式.结果表明:(1)柴达木—祁连山地区地壳运动,在沿着山脉走向上具有带状区域分块运动特征,大范围内具有弥散变形特征;(2)青藏高原北部变形场应是通过不同断裂差异性相对运动、区域内部逆冲挤压和块体旋转共同作用的结果.从鄂拉山到古浪民勤一带具有强烈的逆冲活动,其两侧地壳块体分别具有逆向旋转的运动性质;(3)在研究区东部GPS速度场所呈现顺时针旋转的形态,应是处于不同地块边界处的中下地壳与地幔介质差异驱动机制对上地壳块体所产生的作用,并以近地表断层应变率积累形式表现的结果,是祁连山地块、阿拉善块体、鄂尔多斯地块等大型块体推挤旋转影响下的复杂运动学形态.

甘肃岷县6.6地震前柴达木地块中东段卫星红外异常分析

以MODIS/Terra21通道卫星红外亮温为数据源,使用小波方法对2013年7月22日甘肃岷县—漳县M6.6地震前柴达木地块中东段的红外亮温低频趋势信息进行了分析。结果显示:在地震前4个月里柴达木地块中东段的红外亮温出现了2次明显的升温变化过程,每次升温持续时间1个月左右;柴达木地块中东段5.级以上地震与红外升温异常的对应关系表明5.6级以下的地震可能不足以在地表产生大幅度的红外升温异常;超过2倍标准差线的大幅度升温异常对6级左右的地震具有短期指示意义。

柴达木盆地东坪基岩气藏的特征及合理开发指标

柴达木盆地东坪基岩气藏为变质岩气藏,是我国发现的首个基岩气藏,2015年该气藏天然气年产能规模达到12×108m3,后续随着水侵影响的加剧,产气量大幅度下降。国内外基岩气藏开发实例均较少,对该类气藏的静、动态特征尚缺乏系统的认识,为了给今后同类型气藏的高效开发提供技术借鉴,在深化储层特征评价和气井生产历史跟踪分析的基础上,结合数值模拟技术与气藏工程分析方法,确定了该气藏适宜的井型、井网和合理的开发指标。研究结果表明:(1)东坪基岩气藏储层致密、裂缝和局部溶蚀孔洞发育,具有低孔隙度、高渗透率、大渗透率级差的特点,垂向上划分为风化破碎带、裂缝发育带和致密带,该气藏属于典型的整装构造底水气藏,底水活跃;(2)气藏初期单井产量高、压降速率小,后期受水侵影响,气井产量大幅度下降,甚至水淹停产;(3)以"整体评价、少井高产、均衡开采"为部署原则,宜采取高部位部署水平井与边部部署直井的混合井网进行开发;(4)直井合理产气量应介于3.2×10~4~7.5×10~4 m^3/d,水平井合理产气量应介于12.4×10~4~25.6×10~4 m^3/d,气井合理产量应为其无阻流量的1/4~1/3,气藏的采气速度宜控制在3%以内。

柴北缘的大地构造演化及其地质事件群

柴达木盆地北缘及邻区包括六个二级构造单元:中南祁连地块(宗务隆天山期裂陷槽)、欧龙布鲁克微陆块、柴北缘祁连期结合带、柴达木地块、东昆仑晚天山-印支期结合带(东昆北岩浆弧)和西秦岭结合带。其中柴北缘及邻区的大地构造演化,经历了前寒武纪基底成生与演化、祁连期洋-陆转化、天山-印支期板内变形和中新生代陆相盆地演化-高原隆升等四个阶段。本文在论述各个演化阶段的沉积事件、岩浆活动、变质作用、构造形迹和成矿作用等地质事件群的基础上,对柴北缘的变质基底、全球大地构造对比和显生宙花岗岩等重大基础地质问题进行了讨论。

柴达木盆地北部块断带断层控烃作用

柴达木盆地北部块断带断层对油气成藏有控制作用。在剖面上,该区发育3套断层系统,即下部冲断层系统、上部滑脱断层系统和顶部正断层系统。下部冲断层控制烃源岩的分布及深层原生油气藏的形成,上部滑脱断层控制中浅层圈闭和次生油气藏的形成,而顶部正断层对油气藏具有一定的破坏作用。定性分析和定量评价表明,在研究区断层静止期,侧向封闭性由深到浅变好,垂向封闭性由西向东增强;在活动期,断层构成油气垂向运移的关键通道。油气沿断层垂向运移具有上下连通、归一和分隔3种模式,其中上下连通和归一模式的输导能力强,分隔模式的输导能力差。这是造成该区主要构造油气富集程度差异的主要因素。

柴达木盆地北缘晚白垩世古构造活动的特征研究

柴达木盆地北缘晚白垩世构造活动控制了现今中生代残余层序的分布。在分析中生代地层分布特征的基础上,通过对红山凹陷下白垩统的地层尖灭关系讨论、马海凸起中生代地层的剥蚀厚度变化分析和苏干湖凹陷晚白垩世形成的古断裂带结构研究,提出柴达木盆地北缘晚白垩世古构造活动形成了北西走向的构造带,古构造以断块差异隆升为特点。现今新生代层序和下伏层序的复杂接触关系主要是由该期构造运动决定的。

柴达木盆地昆北油田切6区古近系辫状河三角洲沉积特征与砂体叠置模式

为了明确柴达木盆地昆北油田古近系辫状河三角洲砂体叠置关系以指导油田精细挖潜,综合利用岩心分析、测录井及生产动态资料精细表征沉积特征,建立辫状河三角洲沉积模式,明确相控储层砂体展布规律及叠置类型。研究表明:昆北油田切6区古近系岩石类型丰富,以含砾砂岩、粉细砂岩为主,成分成熟度中等—低,结构成熟度中—差,主要发育水上辫状河三角洲平原及水下三角洲前缘2类亚相,其中平原亚相主要发育分流河道、越岸及泛滥平原3种沉积微相,三角洲前缘主要发育水下分流河道、河道侧翼、河口坝、席状砂及河道间5种沉积微相;总结出辫状河三角洲砂体"2类5种"叠置模式,包括堆叠型、拼接型、决口型、溢岸型及孤立型。

柴达木盆地北缘油气藏类型、特征及其控制因素探讨

柴达木盆地北缘块断带是柴达木盆地一个一级构造单元 ,至今共发现了 6个油气田 ,分别是冷湖三号油田、冷湖四号油田、冷湖五号油田、鱼卡油田、南八仙油气田和马海气田。根据它们的特征可以划分为背斜油气藏和断块油气藏 2大类 ,其中背斜油气藏又可分为同褶皱作用有关的背斜油气藏和同基底活动有关的背斜油气藏 2个亚类。它们的形成受烃源岩展布、烃源岩的生油生气性、断层活动和圈闭发育的有效性等几个因素的控制。建议今后的勘探活动对冷湖南八仙构造带以南和以北地区应有所侧重 ,南侧以找气为主 ,北侧以找油为主 ,并把重点放在寻找形成时间早。

柴北缘锡铁山地区滩间山群构造变形分析

初步构造变形分析表明 ,柴北缘锡铁山地区的早古生代变质火山岩系 -滩间山群在加里东期碰撞造山过程中经历了两期构造变形 :第一期为垂直造山带的挤压缩短变形 ,形成一系列紧闭褶皱、区域片理和大型韧性剪切带 ;第二期为平行造山带的挤压缩短变形 ,形成区域透入性共轭破劈理或膝折带。这两期变形是柴北缘加里东期碰撞造山带的斜向碰撞造山过程中不同阶段变形特征的体现。这种构造型式可能对于认识斜向碰撞造山带的构造动力学的转换过程具有重要意义。

柴北缘牦牛山地区辉绿岩体锆石U-Pb年龄及地质意义

青海乌兰县境内牦牛山辉绿岩体为一沿北西向构造线展布椭圆形岩体,侵位于晚泥盆世牦牛山组含砾砂岩及砾岩中。岩体风化蚀变为灰色,受后期改造不明显,未见显著变形特征;镜下观察其具辉绿结构、块状构造,主要矿物为斜长石、单斜辉石。用LA-ICP-MS方法,对牦牛山辉绿岩体中的灰绿玢岩进行锆石U-Pb测年分析,同位素测年及CL图像结果显示,本组锆石可以分为八组:~3.2 Ga、~2.36 Ga、~1.9 Ga、~540 Ma、~460 Ma、~400 Ma、~350 Ma、~250 Ma,在此基础上,认为研究区作为欧龙布鲁克地块的一部分,其深部地质信息较复杂,既有太古宙及元古宙变质基底的岩浆热事件信息,又经历了加里东和印支期两次洋陆俯冲事件的叠加,使得研究区构造演化复杂化。

柴达木盆地断裂上下盘油气差异聚集效应与成因

断裂沟通含油气盆地不同层位、不同时代的烃源岩和生储盖组合,成为连接烃源岩和各种圈闭的重要渠道,导致了多种类型的与断裂有关的油气藏的形成。柴达木盆地的断裂控烃特征明显,断裂上下盘油气差异聚集现象十分普遍,不同构造系统区具有不同的油气差异聚集机理和模式。其根本原因是断裂上下盘具有不同的地质特征和油气运聚成藏条件,它们往往是互为消长的关系。油气是富集在断裂的上盘,还是聚集在断裂的下盘,取决于具体的地质条件。

柴达木盆地东坪基岩气藏的特殊地质条件及其开发模式探讨

东坪气田位于柴达木盆地西北部阿尔金山前东段,是新近被发现的国内外罕见的基岩古潜山块状气藏.依据目前的地质认识,要实现该气藏的规模上产开发还存在着较大的难度.因此,评价该气藏的特殊地质条件和试采动态特征,探讨其开发模式和技术对策就显得格外迫切而重要.为此,在评价认识其圈闭类型,基岩储层岩性、物性和气藏类型等的基础上,对试采和测试资料进行了统计分析,总结出该气藏单井产能、压力降低、含水情况等基本特征,从静、动态的角度阐明了该基岩气藏特殊的开发地质条件.进而结合该气藏的开发难点,探讨了开发单元、井型井网、合理配产等关键问题,明确了该基岩气藏滚动上产的技术路线,提出了先直井后水平井、井距500～600m、单井产气量取值5×104～7×104 m3/d的开发方案.