松辽盆地北部晚二叠世林西组天然气发现及意义

东北地区二叠系连续分布,发育广泛,尤其是上二叠统林西组暗色泥岩发育,沉积厚度大,分布稳定,具有良好的资源勘探前景,是上古生界有利的油气勘探层位。近年来松辽盆地石炭—二叠系油气地质调查取得了诸多进展,肇深8井营城子组所产天然气被证实来源于石炭—二叠系,四深1井见多层石炭—二叠系天然气显示(任战利等,2006),但在松辽盆地北部西斜坡区却未发现石炭—二叠系泥岩类及油气显示。

黔西晚二叠世煤系基底凝灰岩中稀土元素的富集机制

我国西南地区晚二叠世含煤岩系基底蚀变凝灰岩中高度富集稀土元素等多种关键金属。低温热液作用通常对煤和煤系中稀土元素的富集成矿有重要贡献,黔西地区位于世界著名的大范围低温热液作用区内,是研究低温热液作用下煤系稀土元素富集机理的良好对象。蚀变凝灰岩的地球化学和矿物学组成可以提供凝灰岩蚀变过程中流体演化、热演化和成矿过程等信息,但以前的研究对凝灰岩中蚀变矿物组成以及矿物的共伴生关系还缺乏深入探讨,限制了对关键金属富集过程的认识。研究结果表明:凝灰岩具有与高钛玄武岩一致的地球化学组成;火山玻璃以及由长石、辉石等交代蚀变形成的次生矿物,可能形成于表生风化或早期成岩阶段。稀土元素主要赋存在后期热液成因的脉状独居石中。本文提出了西南地区晚二叠世煤系基底凝灰岩中稀土元素富集的模式:降落后火山灰经历了表生风化作用,地表水和周期性海水的作用导致凝灰岩层顶部样品中的稀土元素发生淋滤而向下迁移,后期出渗型热液流体与凝灰岩发生的水岩作用,导致下部凝灰岩中的稀土元素被析出并随热液流体迁移到凝灰岩层上部而富集。

鄂尔多斯盆地及邻区中—晚二叠世构造-沉积环境与原型盆地演化

根据钻井、测井、野外露头及地球化学资料,参考盆地周缘构造环境、盆地构造沉降特征及沉积相展布,恢复了鄂尔多斯盆地中—晚二叠世不同时期构造-沉积环境,探讨了盆地性质及演化过程。研究结果表明:①中—晚二叠世鄂尔多斯盆地南缘和北缘经历了洋盆俯冲消减过程,以强烈的挤压构造环境为特征,上二叠统石千峰组沉积期盆地北缘古亚洲洋闭合进入陆陆碰撞阶段,盆地内构造沉降速度缓慢。②中—晚二叠世鄂尔多斯盆地为大型的克拉通内坳陷盆地,中二叠统石盒子组沉积期基准面呈下降趋势,盆地主体延续山西组沉积期南北高、中部低的古地理格局,南华北地区地势相对更低;周缘隆起区快速抬升且范围逐渐扩大,为坳陷盆地内提供物源,盆地内发育冲积扇、冲积平原、三角洲和浅湖相,向南发育残存潮坪—潟湖,呈南北向展布;晚二叠世基准面趋于稳定,湖相范围扩大,主要发育于盆地南部,潮坪—潟湖环境向南缩小。③研究区油气成藏受控于沉积环境,中二叠世发育的陆相三角洲沉积体系有利于形成储集层和盖层,且和下部煤系地层组成中二叠统良好的生-储-盖组合;上二叠统为氧化干旱的古气候,沉积水体较浅,形成的泥岩厚度小,生烃潜力有限,无法形成大规模气藏。

川南地区晚二叠世铌—稀土—钛多金属富集层成因机制及对峨眉山地幔柱成矿系统的补充

近年来,在川南沐川地区晚二叠世宣威组底部发现了厚度大、高度富集、层位稳定、分布面积广的新类型Nb—REE—Ti多金属富集层,该富集层中超常富集Nb、REE、Ti、Ga、Sc、Zr等多种关键金属元素,此6种战略性关键金属矿产是我国急缺重要的高科技矿产,且找矿潜力较大。近30年来,地质工作者广泛关注了晚二叠世峨眉山玄武岩组与宣威组之间的平行不整合界面之上的黏土岩层中“三稀”富集特征与成因.

黔西恰西地区晚二叠世富稀土岩系地球化学特征及物源分析

黔西地区晚二叠世宣威组一段底部富稀土岩系不同岩性段地球化学特征及成矿物质来源还不清楚。文章通过对黔西恰西地区典型剖面开展主量、微量及稀土元素地球化学分析,对富稀土岩系不同岩性段地球化学特征及成矿物质来源进行了探讨。结果显示,富稀土岩系由下往上可划分为铁质岩段、铝质岩段及碎屑岩段,其中,铝质粘土岩段稀土含量最高,最高可达0.76%。富稀土岩系以SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Fe_(x)O_(y)、TiO_(2)为主,四者含量之和在83.93%~87.24%之间;Cs、Rb、Ba、V等大离子亲石元素亏损,Zr、Hf、Nb、Ta等高场强元素稳定;稀土配分模式均显示为右倾型,不同岩性段具体表现为:铁质岩段轻、重稀土分异中等,δCe无异常,δEu显示弱负异常;铝质岩段轻、重稀土分异程度大,δCe、δEu均显示负异常;碎屑岩段轻、重稀土分馏中等、δCe为弱正异常、δEu为负异常。根据样品ICV值、La/Sc-Co/Th图解及稀土配分模式综合判断,铝质粘土岩段与碎屑岩段物源主体为剥蚀—搬运—沉积的中酸性火山岩(并非火山灰),铁质岩段物源为近源玄武岩。

黔西北煤田晚二叠世煤关键金属Li-Nb-Ta富集特征及成因机制

关键金属是当今社会必须的但是安全供应存在高风险的一类金属的总称。煤因富含有机质往往能够富集关键金属,特殊地质条件下能形成煤型关键金属矿床。很多研究表明我国西南地区晚二叠世含煤地层富含多种关键金属,但是其富集特征和形成机制仍然不清楚。本文以贵州黔西北煤田泰来煤矿上二叠统龙潭组9#煤层为研究对象,系统采集了煤层及顶底板样品,利用粉末X射线衍射仪对样品进行了矿物类别分析,利用X射线荧光光谱仪对样品进行了主量元素分析,利用电感耦合等离子体质谱仪对样品进行了微量元素分析。实验结果表明样品中的主要矿物包括高岭石、石英、伊利石、黄铁矿、锐钛矿、金红石、方解石、白云石、钠云母和钠长石等。含量较多的主量元素氧化物为SiO_(2)、TiO_(2)、Al_(2)O_(3)和Fe_(2)O_(3),存在富集的微量元素为Li、Nb、Ta、Zr、Hf、Sn、Th和In,其中Li、Nb和Ta的含量分别为世界煤均值的7.9倍、7.8倍和8.7倍。沉积物源和矿物赋存特征分析表明,峨眉山中性火山岩和高钛玄武岩对含煤盆地的物质供应具有一定的贡献,沉积之后的热液活动对该煤层关键金属的富集具有重要作用。

峨眉地幔柱与西南(贵州)晚二叠世成煤条件及成煤区带划分探讨

发生在二叠纪阳新世晚期-乐平世早期的峨眉地幔柱重大地质事件,直接或间接导致了我国西南地区晚二叠世大规模成煤作用。本文基于《中国矿产地质志·贵州卷·煤》的研编工作,阐述峨眉地幔柱事件产生的系列地质环境效应,使中泥盆世—中二叠世陆内断陷盆地转变为晚二叠世有利聚煤的被动大陆边缘盆地,奠定了贵州晚二叠世大规模聚煤的沉积盆地基底,改变了晚二叠世的气候,形成利于植物生长异常繁茂和森林生态环境、为聚煤成煤提供了丰富的木本。进而依据层级结构,将晚二叠世成煤区带划分为Ⅰ级成煤区(聚煤区),Ⅱ级成煤区(含煤区),Ⅲ级成煤区(储煤带),Ⅳ级成煤区(煤田)。

贵州晚二叠世古地理与富有机质页岩分布

为了探索贵州上二叠统富有机质页岩时空分布规律,以孤峰阶、吴家坪阶、长兴阶早期、长兴阶晚期为研究单元,精细刻画不同时期古地理特征,开展古地理特征和富有机质页岩分布研究。通过研究区沉积充填特征分析,识别出“宣威型”“龙潭型”“吴家坪型”和“领薅型”四种沉积转换面,代表了不同地区沉积充填差异性。研究结果显示,海陆过渡型富有机质页岩层段纵向上分布在吴家坪阶—长兴阶,平面上分布在遵义—安顺—兴义以西地区,岩性由煤岩、炭质泥岩、粉砂岩、砂岩组成,构成单独的含气系统。海相富有机质页岩纵向上分布在孤峰阶—长兴阶台棚—台盆相带内。孤峰阶分布在遵义—晴隆—罗甸地区,岩性由炭质泥岩、硅质泥岩夹硅质岩组成,厚度10~30m。吴家坪阶分布在册亨—紫云—罗甸以南地区,岩性由炭质粉砂质泥岩、粉砂岩、灰岩组成,厚达百米。长兴阶晚期分布在凤岗—贵阳—紫云—罗甸地区,岩性由炭质泥岩、硅质泥岩、硅质岩组成,厚度10~30m。

松辽盆地西斜坡中—晚二叠世古沉积环境演化及油气地质意义

大兴安岭南部—松辽盆地西斜坡晚二叠世古沉积环境一直以来备受争议,关于该地区中—晚二叠世古环境演化方面的研究也鲜见报道。本文采用元素地球化学和有机地球化学相结合的研究方法,对松辽盆地西斜坡蒙科地1井中—晚二叠世古沉积环境演化特征进行综合研究。结果表明,中二叠世为明显的海相沉积,沉积水体相对较深,期间可能存在多次干热—暖湿波动,其中中二叠世ZSI晚期—ZSII早期较为明显,水体性质体现为咸水—微咸水—半咸水,水体还原性—偏氧化性—还原性,气候干热—温湿—干热。晚二叠世早期为微咸水—半咸水海相沉积,至晚二叠世晚期转变为淡水—微咸水海陆过渡相沉积,期间存在两次明显的气候环境波动,与中二叠世哲斯组沉积中期气候环境变化相似,表现为水体变浅、咸度降低、还原性减弱,气候由干热转向温湿。晚二叠世以来气候逐渐向温暖湿热转变,水体逐渐变浅,可能与二叠纪—三叠纪之交气候变暖有关。至三叠纪、侏罗纪时期,区域处于构造抬升阶段,沉积环境由海陆过渡相环境转变为陆相沉积。结合TOC、古生产力指标分析得出,中二叠世ZSI晚期—ZSII2早期、晚二叠世LXI晚期、晚二叠世LXII中期、晚二叠世LXIII沉积期偏湿润的气候条件和低咸度、弱还原—偏氧化性的沉积水体环境,是形成厚度较大、富有机质烃源岩的有利的气候环境条件。

豫西晚二叠世煤中稀土元素地球化学特征及指示意义

随着稀土金属在医疗、新材料等高科技领域的广泛应用,其战略地位不断提升。为了探究豫西晚二叠世煤中稀土元素的富集程度、赋存状态以及沉积环境,以河南西部慧祥矿区二_(1)煤的20个煤分层样品为主要研究对象,运用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)、X射线荧光光谱(XRF)的方法对研究区煤分层样品中稀土元素与常量元素进行测试,探讨了研究区煤中稀土元素的含量特征和富集程度;利用相关性分析和特征参数对样品中稀土元素的赋存状态以及沉积环境进行探讨。结果表明:慧祥矿区二_(1)煤中,稀土元素的质量浓度为35.29~133.61μg/g,平均浓度为79.14μg/g,略高于世界煤中稀土元素的平均浓度,但明显低于中国煤中稀土元素的平均浓度,稀土元素含量偏低,且以轻稀土富集为主;慧祥矿区二_(1)煤中稀土元素与灰分(Ad)以及SiO_(2)、Al_(2)O_(3)等主要氧化物呈现明显的正相关,表明稀土元素主要赋存于黏土矿物中;研究区样品中Ce元素和Eu元素负异常,(Gd/Gd)_(N)^(*)的轻微正异常,说明研究区主要受陆源的影响,成煤环境为弱酸性的还原环境。

新疆准噶尔盆地东缘中—晚二叠世植物群及其地质意义

本文首次报道了新疆准噶尔盆地东缘胜利沟中二叠世平地泉组植物化石11属19种和晚二叠世黄梁沟组植物化石7属9种,并结合前人对这一地区中—晚二叠世植物化石记录,讨论了两个植物群的地质时代。研究认为:中二叠世平地泉组植物群以安加拉植物群为主,混生个别欧美植物群分子;晚二叠世黄梁沟组植物群为混生少量华夏植物群分子的安加拉植物群。在此基础上,探讨了中—晚二叠世植物群演替、植被变化、植物群混生与中亚造山带板块聚合之间的关系,认为中二叠世的暖温带温湿气候在晚二叠世转变为季节性干热气候,准噶尔盆地东缘中—晚二叠世植物群混生与准噶尔—吐哈地块、塔里木板块、佳蒙地块、华北板块的拼合和古亚洲洋的关闭密切相关。

贵州西部晚二叠世富稀土岩系沉积相分析

贵州西部晚二叠世玄武岩顶部新发现的“古陆相沉积型”稀土资源具有富矿岩系分布广泛,连续性好的特点,其厚度在2~16 m之间,平均品位为0.12%~0.15%,最高可达1.60%。作为一种全新的稀土矿床类型,相关研究较为薄弱,含矿的岩性组合和沉积相带尚未明确,阻碍了成矿理论的研究和该地区的找矿预测。本文在收集大量基础地质资料与前人研究成果的基础上,结合野外调查与微量元素测试结果,对该套富稀土岩系开展了沉积相分析。研究表明,贵州西部玄武岩顶部富稀土岩系从下往上由3个岩性段组成,即铁质岩段、铝质岩段和宣威组底部的碎屑岩段。其中,铁质岩段为残积平原相、铝质岩段为湖泊相、宣威组底部的碎屑岩段为河流-三角洲平原相。由此提出富矿铝质岩段为“隆凹相间”的古地形地貌控制下的湖泊相沉积,并识别出了铝质岩段沉积期贵州西部由西往东分别为湖泊-隆起-湖泊-潮坪的沉积格局,从而建立了峨眉山玄武岩经风化剥蚀基底形成-湿热气候湖泊沉积-河流发育3阶段稀土岩系沉积模式。

内蒙古巴林右旗地区晚二叠世枕状玄武岩的发现及地质意义

内蒙古中部地区位于中亚造山带东南端,晚古生代古亚洲洋的闭合时间及位置一直存在争论。野外地质调查发现内蒙古巴林右旗地区发育晚古生代枕状玄武岩,为古亚洲洋的构造演化研究提供了重要线索。枕状玄武岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb谐和年龄为256.6±2.6 Ma,成岩时代为晚二叠世。枕状玄武岩具低SiO_(2)(平均48.73%)、TiO_(2)(平均1.47%)和高Al_(2)O_(3)(平均17.17%)特征,显示亚碱性玄武岩和安山岩/玄武岩之间的过渡类型,Mg#低于幔源岩浆原生岩浆值(68~72)。球粒陨石标准化稀土元素配分曲线形态微弱右倾,呈近平坦型,与典型的E-MORB型玄武岩稀土元素配分特征相似。枕状玄武岩相对富集大离子亲石元素LILE(Rb、Ba、Th、U等)和微弱富集高场强元素HFSE(Nb、Hf等)。根据前人研究成果,结合枕状玄武岩主量、微量元素、构造环境及同位素年代学特征,认为巴林右旗地区枕状玄武岩类似于俯冲带上盘型(SSZ)蛇绿岩组成成分,是古亚洲洋板块俯冲消减过程中亏损地幔和富集地幔混合形成的,表明研究区晚二叠世仍存在古亚洲洋残余洋盆,综合分析认为古亚洲洋在晚二叠世—早三叠世最终闭合。

滇东含煤区晚二叠世沉积迁移与聚煤规律分析

晚二叠世作为滇东地区重要的聚煤时期,龙潭组与长兴组是该区主要的含煤地层。通过对滇东区域构造背景等地质资料的分析,综合运用煤田地质学、沉积地质学等基础理论与方法,剖析了滇东含煤区沉积环境及煤系地层特征,并揭示了区域煤层沉积与迁移规律。在此基础上,进行了滇东地区晚二叠世成煤环境及其演化方面的分析研究,据此初步总结了聚煤规律。结果表明:滇东地区晚二叠世煤层迁移存在上段至中下段变好、南东往北西增厚的规律。广泛发育的冲积平原网状河是该区最主要的成煤—聚煤环境。而聚煤规律则以煤系地层第二段进积型聚煤为主,其次为退积型聚煤。该研究可为今后中深部煤炭资源勘查尤其是详查找煤方向提供了一定的理论基础。

金沙县云盘山晚二叠世含煤岩系沉积环境分析

金沙云盘山地区煤炭资源丰富,含煤岩系较为发育,但对其沉积环境的研究相对薄弱,给区域煤炭资源勘查带来了一定的困难。基于区域地质背景,通过对含煤岩系钻孔岩芯进行沉积相分析,恢复了研究区主要可采煤层的沉积环境面貌,下三角洲平原为区域内可采煤层最重要的沉积环境类型,可作为本区下步煤炭资源勘查的重点方向。

川西南-滇东北地区晚二叠世早期海陆过渡相沉积地层特征及岩相古地理探讨

川滇地区的峨眉山玄武岩组底部一般以玄武岩或玄武质角砾岩与下伏的中二叠统灰岩呈不整合接触。为进一步揭示峨眉山玄武岩的初始喷发时限、古地理环境,对川西南-滇东北地区的峨眉山玄武岩及下伏的阳新组开展了详细的路线地质调查、实测剖面和古生物化石观察等地质调查工作,研究了在金河-箐河深断裂以东的四川峨眉山市挖断山、乐山市沙湾、美姑县柳红、普格县西罗等13个地区的陆相峨眉山玄武岩组与阳新组(茅口组)浅海相灰岩之间发现的一套海陆过渡相含煤岩系地层。认为该套地层单元厚度薄,区域上层位相对稳定,与上覆、下伏地层均为平行不整合接触,是中二叠世晚期研究区整体不均衡隆升、残余海盆向陆演化的沉积过程响应,控制了峨眉山玄武岩喷发的最初时限,其岩石组合和古生物化石指示了川西南-滇东北地区在阳新世冷坞期早时处于滨海→湖泊→沼泽相演化的古地理特征,应建单独的地层单位进行研究。

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。

西南地区晚二叠世层序——古地理及聚煤特征

西南地区上二叠统赋存有丰富的煤炭资源,含煤地层自下而上分别是峨眉山玄武岩组、龙潭组(宣威组中、下段或吴家坪组)和长兴组(宣威组上段或汪家寨组)。本文对该区晚二叠世含煤岩系层序地层、岩相古地理及聚煤作用进行研究,以区域不整合面、沉积相转换面以及下切谷砂体底部冲刷面等为层序界面,结合石灰岩标志层向古陆方向延伸距离而显示的旋回性特征,将区内含煤岩系划分为3个三级层序和相应的低位、海侵及高位体系域。层序1形成于晚二叠世吴家坪阶早期,主要分布在川南隆起的南北两侧,包括川东北及滇东、黔西地区;层序2形成于吴家坪阶中期,层序3形成于吴家坪阶晚期及长兴阶,层序2和层序3在西南全区均发育。三个层序的发育特征反映出海侵自东向西脉动推进、东深西浅的古地理格局,当时物源区主要为西侧的康滇古陆,沉积相单元有从西到东依次为陆相冲积平原—过渡相潮坪及三角洲—海相碳酸盐台地的沉积相展布规律。成煤环境主要为河流岸后沼泽、三角洲平原分流间湾沼泽、海湾(泻湖)—潮坪沼泽等,以三角洲体系成煤作用最强。总体上随着海水自东向西不断侵进,有利的成煤环境亦随着海平面的上升而不断向西迁移,聚煤中心亦有逐渐向西迁移的规律。

藏北双湖地区才多茶卡一带构造混杂岩中发现晚泥盆世和晚二叠世放射虫硅质岩

报道了在西藏北部双湖才多茶卡地区新发现的晚泥盆世和晚二叠世放射虫硅质岩,实测剖面的第9层硅质岩以产Neoalbaillella动物群为特征,其中N.ormithoformis,N.optima是晚二叠世长兴阶的2个带化石;第14层硅质岩以产Entactinids动物群为特征,其中Stigmosphaerostylusoumonhaoensis,Triloneheechinata,Archocyrtiumriedeli等主要见于晚泥盆世法门阶。上述2个动物群在西藏尚属首次发现。才多茶卡地区晚古生代放射虫硅质岩的发现为重新认识双湖构造混杂岩带的形成时代、构造环境、“构造带是否东延”等重大地质问题,提供了新的重要资料。

东昆仑祁漫塔格东段晚二叠世-早侏罗世侵入岩岩石组合时空分布、构造环境的讨论

祁漫塔格地区是青藏高原北部最重要的多金属矿集区,晚二叠世-早侏罗世岩浆作用与成矿作用关系密切,以祁漫塔格东段为研究区分析讨论了祁漫塔格及临区晚二叠世-早侏罗世花岗岩特点,从晚二叠世-早侏罗世可以识别出4个阶段5个花岗岩组合。（1）晚二叠世弱过铝质高钾钙碱性系列二长花岗岩＋正长花岗岩组合与偏铝质-弱过铝质钙碱性系列英云闪长岩＋花岗闪长岩组合,LA-ICP-MS U-Pb年龄在252.0~258.5Ma,普遍含暗色铁镁质微粒包体;（2）中三叠世闪长岩＋英云闪长岩＋花岗闪长岩＋（二长花岗岩）组合,LA-ICP-MS U-Pb年龄在226.9~238.6Ma,富含暗色铁镁质微粒包体,为偏铝质-弱过铝质钙碱性-高钾钙碱性系列岩石,Sr含量一般在400×1^0-6~537×10^-6,δEu在0.67~0.95;（3）晚三叠世石英闪长岩＋英云闪长岩＋花岗闪长岩＋二长花岗岩组合,LA-ICP-MS U-Pb年龄在211.7~214.1Ma,为偏铝质高钾钙碱性系列岩石,Sr含量一般在341×10^-6~515×10^-6,δEu在0.69~0.95之间;（4）晚三叠世-早侏罗世正长花岗岩组合,LA-ICP-MS U-Pb年龄在199.5~204.4Ma,为偏铝质高钾钙碱性系列岩石,Sr含量在54×10^-6~195×10^-6。晚二叠世花岗岩组合为大陆边缘弧火成岩构造组合,与古特提斯洋俯冲相关;中三叠世花岗岩组合出露面积巨大,构成了印支期北昆仑岩浆弧的主体,形成于俯冲-碰撞转换阶段,与俯冲岩石圈板片的断离相关,这一事件在东昆仑具有普遍意义,是东昆仑造山带最具规模的地幔物质注入与壳幔岩浆混合事件,晚三叠世花岗岩组合形成于后碰撞阶段,是加厚陆壳底部幔源玄武质岩浆底侵作用的结果。