西天山石炭纪火山-沉积盆地铁锰矿成矿规律浅析

西天山石炭纪火山-沉积盆地是在穆云库姆-克齐尔库姆-伊犁微板块上形成的陆缘盆地,在伊犁石炭—二叠纪裂谷带发展过程中,经历了拉张至稳定再拉张、火山活动剧烈→平静→强烈的地质构造及火山活动发展过程,控制了盆地内以铁为主的火山成矿作用、火山-沉积成矿作用及化学沉积成矿作用,形成了西天山海相火山-沉积型铁(锰)矿床,具有距火山活动中心由近到远,成矿类型由火山喷溢堆积型至火山沉积型再到化学沉积型的变化规律.

冀西北晚侏罗世火山-沉积盆地的性质及构造环境

冀西北晚侏罗世髫髻山组和后城组火山岩的岩石学-地球化学分析结果揭示,晚侏罗世的火山岩主要为来自富集地幔的钾玄岩系列和部分壳源高钾酸性岩石组合。通过对髫髻山组之上的后城组的地层层序和沉积构造研究,认为这套河-湖相沉积形成在伸展背景下的断陷盆地之中,下部由粗粒冲积扇和辫状河体系组成,上部则为河湖相沉积物,并出现火山岩夹层,从而在总体上表现为一个向上变细的沉积层序。髫髻山组到后城组的层序反映出从断陷盆地到坳陷盆地的发展过程。此外,后城组形成后所发生的区域性挤压作用导致了这期伸展盆地的反转。

松辽盆地松科2井下白垩统营城组火山-沉积序列精细刻画

中国白垩纪大陆科学钻探松科2井连续获取营城组岩心365.32m,岩心直径为214mm,岩心收获率达98.47%,是迄今直径最大,收获率最高且保存最为完整的营城组岩心,这些宝贵资料为营城组研究提供了前所未有的机遇。营城组时期与Aptian-Albian对应。通过对松科2井营城组岩心的精细描述,揭示了营城组火山-沉积序列及其建造过程。营城组主要包括沉积岩与火山岩两大岩类,共计17种岩石类型,其中沉积岩9种(砾岩、粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩,含角砾凝灰质砂岩、凝灰质砂岩)、火山岩类8种(流纹岩、流纹质角砾集块岩、流纹质角砾集块熔岩、流纹质熔结凝灰熔岩、流纹质含角砾熔结凝灰熔岩、隐爆角砾岩、安山质集块熔岩与凝灰岩)。沉积相为扇三角洲相,具体分为扇三角洲平原亚相、扇三角洲前缘亚相与前扇三角洲亚相,分流河道微相、扇间沼泽微相,水下分流河道微相、河口砂坝微相与静水泥质沉积微相。火山岩相包括爆发相和喷溢相,具体分为空落亚相、热碎屑流亚相、喷溢相中部亚相和上部亚相。沉积岩与火山岩交替出现于营城组中,主要发育3期沉积岩与3期火山岩,自下而上形成3个完整的沉积-火山旋回,即沉积岩Ⅰ-火山岩Ⅰ、沉积岩Ⅱ-火山岩Ⅱ和沉积岩Ⅲ-火山岩Ⅲ。这一发现对于重新认识营城组时期构造-火山-盆地充填规律,可能具有重要启示。文中精细的描述资料为今后相关的深入研究提供了迄今最精准的基本地质素材。

内蒙古西部北山-银额地区石炭纪-二叠纪层序地层与沉积演化

内蒙古西部北山-银额地区位于华北板块、塔里木板块和哈萨克斯坦板块的交汇带,构造背景复杂,一直是构造研究的热点地区。虽然研究区发育数千米以碎屑岩+火山岩+碳酸盐岩为特征的石炭系-二叠系,但层序地层与沉积演化研究十分薄弱,一定程度上制约了对构造背景的认识。本文通过石炭纪-二叠纪区域地层对比与层序地层研究,分别建立了北山和银额2个地区石炭纪-二叠纪层序地层格架,明确了不同构造单元石炭纪-二叠纪层序地层具有良好的对比关系,为统一构造环境沉积的地质体。通过沉积演化研究,明确了研究区石炭纪-二叠纪具有"两坳一隆"的构造格架,并控制着沉积相的展布,早石炭世晚期北山地区南部接受沉积,之后逐渐伸展,晚石炭世晚期-早二叠世早期盆地沉积范围最大,盆地演化达到鼎盛。早二叠世晚期盆地开始萎缩,晚二叠世海水基本退出研究区,仅银额东北部接受了海相沉积。总之,层序地层及沉积演化研究指示研究区石炭纪-二叠纪为相同构造环境下形成的统一的陆内(板内)裂谷盆地。

阿尔泰南缘麦兹火山-沉积盆地东部萨吾斯铅锌矿床成因探讨

萨吾斯铅锌矿床位于阿尔泰南缘麦兹火山-沉积盆地东部,本研究首次阐述了该矿床的地质地球化学特征及其成因。该矿床赋存于下泥盆统康布铁堡组上亚组,以层状黑云石榴铁闪石矽卡岩、变流纹质晶屑凝灰岩、流纹斑岩、少量不纯大理岩为主要赋矿岩石;矿化与两类矽卡岩密切相关;表现出矽卡岩矿床与火山喷流沉积矿床的双重特征。野外地质考察、岩石薄片观察以及大量的矿物化学成分分析等表明,矽卡岩主要由锰铝榴石、铁铝榴石、铁闪石、黑云母和少量铁锰钙质碳酸盐矿物组成,其原岩为凝灰岩及其所夹的铁锰钙质碳酸盐条带;二者相互渗透交代的尺度局限于几厘米,与接触交代成因矽卡岩形成鲜明对比。综合上述,萨吾斯铅锌矿床不属接触交代矽卡岩型,而与火山喷流-沉积作用密切相关。与金属硫化物共生的石英脉氧同位素及其包裹体碳、氢同位素组成表明,成矿流体由岩浆水与表层流体混合而成。因此,萨吾斯铅锌硫化物矿床为火山喷流成因,这为阿尔泰南缘块状硫化物矿床的成因研究和找矿勘探部署提供重要理论依据。

西藏比如盆地竟柱山组沉积-火山岩形成环境及构造意义

上白垩统竟柱山组为一套冲积扇-扇三角洲沉积体系的粗碎屑岩,间夹由英安岩、安山岩、石英粗安岩和流纹岩组成的中酸性火山岩。火山岩呈层状、似层状产出,与碎屑岩均呈整合接触关系。地球化学特征表明,竟柱山组火山岩形成于岛弧构造环境,是挤压背景下地壳增厚熔融的产物。竟柱山组沉积-火山岩的形成环境揭示了比如盆地的性质在晚白垩世已由弧后盆地转换为前陆盆地。

燕山构造带承德地区晚侏罗世盆地火山-沉积地层 充填过程和构造演化

燕山地区上侏罗统主要包括髫髻山组和土城子组2套地层。根据这2个组中火山岩同位素年龄的数据,认为这2个组的主体应是同期形成的,而非简单的上、下层关系。通过岩相、相组合、古流向和物源分析,对承德地区晚侏罗世的沉积环境进行了恢复,认为盆地发育的早期沉积物虽主要来自于北部,但并非受控于北部向南的逆冲推覆构造带。尚义-平泉断裂带具有明显的走滑特征,并控制了当时的火山喷发。提出了一个新的盆地演化模型,能很好地解释承德地区晚侏罗世火山-沉积地层的发育、古流向、物源区的变化和盆地的构造-沉积过程。

新疆阿尔泰山南缘产于泥盆纪火山-沉积盆地铅锌矿床地质特征——以可可塔勒铅锌矿为例

可可塔勒矿床位于新疆阿尔泰造山带南缘,产于泥盆纪火山-沉积盆地内铅锌矿(可可塔勒)体呈似层状、透镜状,矿石构造以条纹条带状、块状、斑杂状为主,矿物成分相对简单,矿体直接容矿围岩为火山-沉积岩。矿床属火山-沉积岩容矿的块状硫化物矿床。为介于典型的火山岩容矿的块状硫化物型矿床(VHMS)和典型沉积岩容矿的硫化物矿床(SEDEX型)之间的过渡类型(一种新类型块状硫化物矿床),其矿化特征与伊比利亚型矿床相类似。

新疆阿尔泰山南缘产于麦兹泥盆纪火山-沉积盆地铅锌矿床稳定同位素特征

麦兹火山-沉积盆地内铅锌矿呈似层状、透镜状,矿石构造以条纹条带状、块状、斑杂状为主,矿物成分相对简单,矿体直接容矿围岩为火山-沉积岩。矿床3δ4S值为-20.6‰^-10‰;矿床石英流体包裹体水的δD值为-89.1‰^-49.48‰,1δ8OSMOW值为4.7‰~1.2‰。矿化层中方解石的1δ3C值介于-6.7‰^-14.3‰之间,1δ8O值在10.3‰~12.9‰之间。矿床属火山-沉积岩容矿的块状硫化物矿床,介于典型的火山岩容矿的块状硫化物型矿床(VHMS)和典型沉积岩容矿的硫化物矿床(SEDEX型)之间的过渡类型(一种新类型块状硫化物矿床)。

克拉美丽山与大井坳陷的构造关系——兼论石炭纪构造-沉积格局

基于最新深钻井、地震剖面、年代学和野外露头等资料,利用轴面分析和平衡剖面等技术,精细解析克拉美丽山地质结构并分析其与大井坳陷的构造关系,对石炭纪不同时期的构造-沉积格局进行探讨。得到3个方面的认识:①研究区主要经历了早石炭世早期、石炭纪末期、中—晚二叠世、晚白垩世和古近纪5次构造挤压运动,早石炭世中—晚期、晚石炭世中—晚期和早二叠世3次伸展构造活动,其中在早二叠世末和中—晚白垩世分别发生了构造楔向南楔入;②克拉美丽山与大井坳陷的构造关系表现为早石炭世早期初次"盆""山"耦合,之后经历了早石炭世中晚期—早二叠世一定程度的弱化,中二叠世的强耦合,后续的印支、燕山和喜马拉雅等运动都继承了这一"盆""山"关系;③研究区在早石炭世早期为前陆盆地且发育滴水泉组烃源岩,早石炭世中—晚期发育多个北西向和北西西向半地堑式断陷盆地,形成松喀尔苏组火山岩储集层,早—晚石炭世之交进入裂陷后的拗陷盆地阶段,发育双井子组烃源岩,晚石炭世中—晚期发育断陷,形成上石炭统巴山组火山岩储集层,受石炭纪末、中二叠世的构造挤压作用,巴山组遭受大规模剥蚀,仅在山前坳陷带有部分残余。

西藏东部早-中三叠世火山-沉积盆地地质特征

西藏东部存在四条NW-SE向大致平行分布的早-中三叠世地层条带,自东向西分别为普水桥组、瓦拉寺组条带,马拉松多组-加指拉组条带,夏牙村组条带和竹卡群条带。我们通过地层岩性及其自WN向ES均有火山岩减少和沉积岩增多趋势、区域构造特征、盆地延入云南西部中三叠世地层沉积具趋同性等特征,认为藏东四个条带的早-中三叠世地层,在沉积时为统一火山-沉积盆地。早-中三叠世期间,该火山-沉积盆地沉积作用自东向西不断推进,中三叠世盆地范围最大、海水最深,在江达-芒康-线出现半深水-深水复理石沉积。火山活动贯穿盆地发展全过程,其中WN部和WS部火山活动最强烈,火山活动主要为中酸性火山岩及火山碎屑岩,随着中三叠世强烈地火山喷发,于中三叠世拉丁中期结束盆地发展历史。盆地形成和演化过程中,海水从东部侵入。

辽西地区中生代火山-沉积盆地群特征及成因机制

辽西地区的早侏罗世—早白垩世盆地群是一类颇具特色的断陷盆地群。盆地构造演化具多期次特点，火山作用与沉积作用频繁交替，形成了兴隆沟、蓝旗和义县三个火山沉积旋回。兴隆沟、蓝旗旋回是在挤压盆地中形成的，是古亚洲构造域向环太平洋构造域转换时期的产物；义县旋回是弧后裂谷盆地的产物。盆地特征及深部构造研究表明。

滇东北乌蒙山地区峨眉地幔柱活动与火山-沉积盆地的响应关系

为加深滇东北乌蒙山地区峨眉地幔柱演化的认识,对该区的峨眉山玄武岩及下伏的栖霞组—茅口组开展了详细地质调查工作,并对峨眉山玄武岩进行了岩石学、同位素年代学研究,结果显示:峨眉地幔柱活动导致的地壳抬升形成了研究区栖霞组—茅口组西薄东厚、峨眉山玄武岩西厚东薄的地质特征,地壳开始隆升的时限为(273.1±3.1)Ma,地壳抬升约为512 m,但该过程是缓慢进行的,并未造成茅口组顶部灰岩的差异风化剥蚀,茅口组与峨眉山玄武岩基本上为连续沉积;乌蒙山地区的峨眉山玄武岩经历4次大规模的喷发,分别对应4个亚旋回,每一亚旋回以沉积夹层开始,后期为大规模的溢流相玄武岩,4次大规模喷发时限分别为(261.9±2.0)Ma、(261.8±3.7)Ma、(261.6±1.9)Ma、(261.5±2.1)Ma,主喷发期历时约0.4 Ma,地幔柱活动可能持续到(258.86±0.71)Ma;在同位素年代学数据基础上,依据栖霞组—茅口组厚度差异、峨眉山玄武岩各亚旋回横向及纵向变化特征、各亚旋回及沉积夹层的岩性和岩相特征,将峨眉地幔柱在乌蒙山地区的火山-沉积盆地演化关系划分为地幔柱隆升阶段(273.1~262.0 Ma)、玄武岩幕式喷发阶段(261.9~261.5 Ma)和地幔柱消亡阶段(261.5~258.86 Ma)。

陆东-五彩湾地区石炭系火山岩气藏勘探进展

为进一步加大对准噶尔盆地石炭系火山岩这一新型储层的研究力度,依据前人的认识和勘探成果,通过对该盆地陆东—五彩湾地区火山岩岩性特征、生烃潜力、储盖组合的深入研究,结合多种资料的分析结果,建立了该区的岩性岩相识别模式,划分了有利火山岩分布范围,开展了整体研究,并优选目标实施钻探获得了成功。以滴南凸起为主攻目标,其中,滴西14井是整体解剖滴南凸起后优选钻探的第一口预探井。该井射开石炭系压裂后,获日产天然气16×104m3的高产工业气流,发现了滴西14井石炭系火山岩天然气藏。该气藏属基岩块状气藏,依据岩相识别模式圈定含气面积37km2,预测天然气地质储量642×108m3。

滦平盆地大北沟组-大店子组沉积和地层格架及陆相层型意义

依据大量实测剖面资料初步建立了滦平盆地侏罗 白垩系大北沟 大店子组地层格架 ,证明盆地在两组沉积期为西南高、东北低的簸箕形 ,两组地层从西南向东北在地层厚度、沉积旋回组成、相序与环境和标志层的分布等方面均发生规律性变化。地层格架不仅有助于研究盆地形成演化、构造应力条件和火山活动 ,而且可以确定盆地沉降中心 ,确定建立地层层型的候选剖面。位于盆地沉降中心的张家沟剖面大北沟组 大店子组以扇三角洲前缘半深湖 深湖相深水沉积为主 ,由 5个完整的沉积旋回 (SDC)组成。旋回沉积相序大北沟组由滨浅湖相 前扇三角洲半深湖、深湖相 扇三角洲前缘相构成 ;大店子组明显水体加深 ,沉积环境相对单一 ,地层厚度增大 ,旋回相序由半深湖、深湖相泥页岩、粉砂岩夹砂岩组成 ,部分层位为扇三角洲前缘的砂、砾岩层。两组沉积较厚 ,达 665m。并且排除了其它剖面上“蜂窝梁砾岩”(辫状河道 分流河道砾岩 )对下伏层侵蚀造成的大北沟组顶部沉积间断 ,以及“玄武安山岩”喷发活动造成的大店子组顶部地层缺失。张家沟剖面沉积连续、暴露完全、化石极为丰富 ,是建立侏罗 白垩系临界阶陆相层型和研究界线划分的理想剖面。

青藏高原羌塘盆地东部鄂尔陇巴组火山岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地质意义

藏北羌塘盆地东部地区三叠系巴贡组之上沉积超覆了一套火山岩-火山碎屑岩.该套地层下部玄武岩的锆石SHRIMPU-Pb年龄明显可以分为2组,一组年龄相对年轻(220.4Ma±2.3Ma),代表了羌塘东部地区鄂尔陇巴组火山岩的喷发年龄;另外一组年龄相对较老(241.4Ma±3.6Ma),可能与中三叠世羌塘地区普遍存在的碰撞隆升事件有关。羌塘中生代(晚三叠世—早白垩世)盆地演化早期的沉积作用经历了由陆相至海相的超覆过程,沉积超覆作用从冲洪积相开始,伴随着岩浆侵入、火山爆发及火山碎屑沉积作用,总体上表现为一个向上变深的海侵序列,显示裂谷盆地的特征。

西准噶尔前陆盆地二叠纪火山—沉积序列与盆地演化耦合

本文探讨了西准噶尔前陆盆地二叠系层序界面属性及层序的内部构成,识别并标定了6类层序界面:削截角度不整合、削截不整合、削蚀不整合、削蚀上超不整合、侵蚀上超不整合和上超界面,在此研究的基础上,二叠系被划分为6个三级层序。建立了区内二叠纪火山—沉积盆地演化的序列模型。下二叠统的4个三级层序是火山沉积盆地演化的结果,与前陆盆地早期残余海的演化耦合;中、上二叠统发育的两个三级层序的时空堆叠与前陆盆地晚期的盆地演化耦合。层序的堆叠是火山—沉积盆地演化的物质记录和响应,盆地演化伴随火山 沉积层序的形成与分布。

华北克拉通东部南北缘中生代火山-沉积格局及其构造转折过程

通过华北克拉通东部北缘和南缘盆地充填序列和盆地分布演化对比研究,解析了该区中生代构造转折过程。研究发现两侧盆地均大致从早侏罗世开始发育,约以晚侏罗世为界,之前盆地充填记录反映以挤压作用、岩石圈增厚为主,之后以陆内伸展、岩石圈减薄为主,显示晚侏罗世明显的构造转折,并且地壳浅部的构造体制转变均滞后于岩石圈深部构造环境的变化。然而,两侧盆地演化也有明显差别:①北缘燕辽地区从早侏罗世到白垩纪,发育了多层系的从基性、中基性到中酸性的火山岩及火山碎屑岩组合,而南缘合肥盆地仅在晚侏罗世-早白垩世产出钙碱性火山岩及火山碎屑岩组合,反映出不同的深部构造过程和源区特征;②北缘的岩石圈减薄可能始于约163Ma,南缘明显的岩石圈减薄则始于约149Ma,而反映在盆地构造与充填尺度上的伸展作用分别对应于大约145Ma和132Ma;③晚侏罗世构造转折期,北缘燕辽地区粗碎屑沉积以河流体系为主,反映盆山地势高差较小;而南缘该期发育冲积扇体系,盆山地势高差较大;④北缘盆地沉积中心迁移规律复杂,而南缘总体呈现由南向北的迁移趋势。显然,大别山碰撞造山和后造山期强烈的隆升和剥露对南缘盆地演化具有极大的主导和制约作用,而北缘则显示出强烈的壳幔相互作用并伴有区域性的陆内挤压推覆(转折前)和张裂-伸展(转折后)交替的特点。华北克拉通晚中生代构造转折的时限北缘较南缘早,说明诱发这一转折事件的区域构造动力可能首先与华北北部壳幔相互作用密切关联。

裂缝孔隙型火山岩储层特征及物性主控因素——以准噶尔盆地陆东—五彩湾地区石炭系火山岩为例

火山岩储层具有裂缝—孔隙型双重孔隙结构特征,其岩性识别和物性主控因素分析是研究工作中的难点。为此,以准噶尔盆地陆东—五彩湾地区石炭系火山岩为例,通过岩心、薄片、常规测井和FMI成像观察,对火山岩岩性、物性特征以及成岩作用等进行了分析,结果表明:①中基性熔岩主要分布在五彩湾凹陷东部,酸性熔岩和火山碎屑岩主要分布在滴南凸起西部和东部,进而总结了不同类型火山岩岩性测井响应的特征;②该区火山岩储层孔隙类型可分为3大类9小类,孔隙组合有4类,包括原生孔隙型、次生溶孔(洞)型、次生溶孔—裂缝复合型以及裂缝型;③中—基性熔岩以斑晶溶孔为主,酸性熔岩和各种凝灰岩以基质溶孔为主,裂缝以溶缝和风化缝为主,其中酸性熔岩中的基质溶孔与溶缝、风化缝组合物性最好;④该区火山岩物性影响因素包括岩性、构造地形和后生改造作用。结论认为:依据孔隙度、渗透率相对高低可将火山岩储层分为4种类型,靠近火山口的火山岩储层物性较好,构造高地易形成各种裂缝,油气产量大,盆地中心以各种溶孔为主,以产油为主,含气量较少;次生溶蚀和交代充填对该区火山岩储层影响较大,前者对火山岩储层物性起到了主要的贡献作用。

湖相细粒沉积岩中晶粒方解石成因及其对火山-热液活动的指示——以吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组为例

以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组细粒沉积岩中晶粒方解石为研究对象,综合运用岩心观察、薄片观察、阴极发光分析、流体包裹体测试、扫描电镜、同位素组成分析等手段,对湖相细粒沉积岩中自生矿物的成因开展研究。结果表明:晶粒方解石呈层状分布于沉凝灰岩发育层段或沉凝灰岩与泥晶白云岩过渡层段的细粒沉积物中,方解石具有明显的阴极发光环带,可分为3期:Ⅰ期方解石不发光,含有较高的Sr元素,包裹体中包含羰基硫成分,均一温度超过170℃,由火山-热液喷流物质沉积形成;Ⅱ期方解石呈亮黄色光,含有较高的Fe、Mn、Mg元素,轻稀土元素富集,包裹体均一温度高,为热液喷流的钙质环边重结晶形成;Ⅲ期方解石呈暗橙色发光的环带,含有较高的Mg、P、V等元素,稀土元素无明显分异,包裹体均一温度低,为埋藏过程中成岩转化形成。晶粒方解石在垂向上规律性出现,并且其形成温度由颗粒中心向边缘降低,为芦草沟组沉积时期的火山-热液活动提供了直接证据。沉积期火山-热液活动有利于芦草沟组细粒沉积岩中的有机质富集,对优质烃源岩发育有正面效应,并且火山-热液喷流物质在演化过程中易形成晶间孔缝,为页岩油自生自储创造了条件。