南秦岭-大巴山地区下寒武统沉积层状钡矿床成因机制研究

为理清沉积层状重晶石、毒重石矿床成因机制及其差异成矿的控制因素,对南秦岭-大巴山地区下寒武统地层中不同成矿特征的钡矿床开展了矿物学和碳-硫-氧-锶同位素地球化学分析。结果显示,该区内沉积钡矿床有以重晶石为主或以毒重石为主的类型;矿石中碳酸盐矿物具有负的碳同位素组成(δ^(13)C_(Carb)为-26.1‰~-6.3‰),重晶石具有非常大的硫、氧同位素分馏(δ^(34)SBrt为25.1‰~62.2‰,δ^(18)O_(Brt)为12.2‰~18.9‰和δ^(18)O/δ^(34)S≈0.1),反映成矿时有强烈的甲烷驱动微生物硫酸盐还原作用;毒重石等碳酸盐矿物和重晶石的锶同位素组成较为一致,都具有宽的^(87)Sr/^(86)Sr变化范围(0.7070~0.7103)和低的^(87)Sr/^(86)Sr值(~0.7070),指示成矿流体可能是与基性-超基性岩有关的富金属热液,热液流体在运移过程中与碎屑地层相互作用使其^(87)Sr/^(86)Sr值变大。综合研究认为,南秦岭-大巴山地区下寒武统沉积层状钡矿床的形成是富钡等热液流体引入缺氧盆地的结果,甲烷驱动的硫酸盐还原作用导致局部水体中硫酸根和碳酸根浓度的变化是钡离子以重晶石和/或毒重石形成的主控因素。

南大巴山褶断带西段中新生代构造应力场的节理研究

利用X节理及节理擦痕反演了南大巴山前陆断褶带西段构造应力场(状态)。早期平面X型节理发生于J3-K1,1σ方向NE-SW,2σ直立。稍晚的“断坪-断坡”型节理及剖面X节理,1σ同样NE-SW向,但2σ为NW-SE向。K2-E的与褶皱主期同期的逆冲型纵节理1σ方向NE-SW,2σ为NW-SE向。稍后的走滑型斜节理及横节理1σ也是NE-SW向,2σ为铅直方向。右旋走滑型纵节理是由前期逆冲型纵节理在褶皱作用的后期(E)由于褶皱轴的顺时针旋转而转化来的,1σ方向近SN向。逆冲型横节理及斜节理由前期走滑型横节理及斜节理在NW-SE向压应力作用下转化而来,时间约为E末。左旋趋势的纵节理和正断趋势的纵节理形成于第四纪,是NE-SW向拉张应力场以及EW方向的挤压应力场作用下形成的。形成本区多期应力场力源分别来自于北大巴山的向南西推覆作用(J3-E),江南古陆区的向NW方向的挤压(古近纪末)以及上扬子克拉通的向南东运动(新近纪至第四纪)。

大巴山、米仓山南缘烃源岩特征研究

通过大量的实验资料,首次系统地对勘探新区大巴山、米仓山南缘不同时代的烃源岩特征进行了综合研究。指出:下寒武统、下志留统、下二叠统是主要的烃源岩发育层系;与四川盆地类似,新区内Ⅰ级烃源岩有机碳含量较高,有机质类型好,主要为Ⅰ型—Ⅱ_1型干酪根,且横向分布稳定,现今均处于过成熟阶段,以生气为主。烃源岩的热演化史研究表明:古生代时期源岩热演化程度较低,源岩的油气生成相态明显受株罗系地层沉积厚度的控制;下寒武统烃源岩成油高峰期在三叠纪末—株罗纪初,气态烃的大量形成时间为早侏罗世末—晚侏罗世;下志留统烃源岩成油高峰期在早侏罗世—中侏罗世,气态烃大量形成的时间为中侏罗世末—白垩世;下二叠统烃源岩成油高峰期在中侏罗世—晚侏罗世,气态烃大量形成的时间为晚侏罗世—白垩纪。

南大巴山东段上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组钾质斑脱岩锆石U-Pb年龄及其构造意义

奥陶系-志留系之交的钾质斑脱岩分布范围广,发育层位多,是研究该时期地层年代学、事件地层对比、生物大灭绝和冰期事件及源区构造背景分析的理想对象。本文对南大巴山东段鄂渝交界上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组地层中的斑脱岩开展了锆石U-Pb测年,栗子坪剖面(LZP)黑色泥岩中钾质斑脱岩获得了447.9±2.9Ma年龄,燕子剖面(YZ)黑色硅质岩中钾质斑脱岩年龄为450.9±1.6Ma,间接地限定和约束了地层的沉积年龄。岩石地球化学特征显示,燕子剖面斑脱岩SiO_2为53.61%～56.34%,而栗子坪剖面SiO_2为35.56%～43.81%,其低值可能与高铁含量和高烧失量有关;K_2O含量为5.61%～5.47%,且K_2O>Na_2O,属钾质斑脱岩。燕子剖面和栗子坪剖面钾质斑脱岩稀土元素含量变化较大,前者ΣREE为46.48×10^(-6)～73.70×10^(-6),平均值63.08×10^(-6),后者ΣREE介于113.34×10^(-6)～356.98×10^(-6)之间,平均值164.08×10^(-6),LREE/HREE和La_N/Yb_N均显示轻、重稀土元素分异不太明显,轻稀土轻微富集的特点;两者均具有明显的Eu负异常,Ba、U、Nb和Ti微量元素分异明显,前者微量元素明显亏损Nb、Ta和Ti(TNT异常)。原岩恢复结果表明LZP钾质斑脱岩的原始岩浆为过碱性粗面安山岩,YZ钾质斑脱岩为高钾碱性流纹岩,表明两者可能属不同期次或不同来源的岩浆岩。构造背景判别图解显示,LZP样品主要落入板内花岗岩内;YZ样品落在火山弧花岗岩/同碰撞花岗岩内。结合大巴山区域地质构造背景,笔者认为～450.9Ma钾质斑脱岩可能与古秦岭洋壳向北的俯冲有关,其火山凝灰质可能源自沿古秦岭洋盆北缘的火山弧喷发;～447.9Ma钾质斑脱岩与板内拉张有关,火山物质可能主要以板内火山喷发为主。

南大巴山前陆褶皱带荆竹坝——石窝剖面磁组构特征及其对构造演化的制约

通过野外构造观测、岩石磁学与磁组构综合分析,本文研究了南大巴山前陆褶皱带荆竹坝—石窝剖面的叠加构造特征及其形成演化.从北东向南西,剖面构造变形总体呈减弱趋势,褶皱轴面总体倾向北东,大尺度褶皱枢纽均以小角度向北西倾伏.古应力分析显示最大主压应力为北东—南西向,反映以南大巴山的推覆为主.剖面J3之前的采样层位主要表现为变形组构,而J3-K1的采样层位则表现为初始弱变形组构.磁线理呈NW-SE向的优势方位,与剖面主构造线基本平行,主要反映来自南大巴山的推覆挤压.剖面发育特殊磁组构:①磁面理与地层面斜交,主要与褶皱作用中的平行层简单剪切相关;②磁线理均不同程度斜交于地层走向,指示构造叠加背景.沿剖面北东向南西区段Kmin的倾伏角随构造变形强度减弱而增大,据此相关性可将Kmin的倾伏角作为判别弱变形沉积岩变形强度的标志.本文认为,在晚侏罗世以南大巴山的推覆为主而米仓山短轴背斜与川东褶皱带挤压次之的联合作用使南大巴山前陆褶皱带具有构造叠加特征,之后的早白垩世仍主要表现为南大巴山的推覆,而其他两个方向的挤压较之前相对较弱.该结果也反映了秦岭J3-K1陆内造山作用及燕山期雪峰陆内构造变形的影响,为探索陆内构造与陆内造山的大陆动力学提供了佐证.

大巴山南侧城口油苗点油源分析

通过对出露于大巴山前缘一系列逆冲断层带上的液态油苗与秦岭南缘及邻区烃源岩的地球化学对比研究表明:油苗点碳同位素与下古生界烃源岩抽提物碳同位素较为接近,与二叠系烃源岩抽提物差异较大,反映油苗点的油与下古生界亲缘关系较好。但质谱分析表明,油苗点的生物标志化合物参数却与二叠系烃源岩更为相似。结合研究区的构造—沉积演化史、烃源岩的生烃演化史研究认为:油苗点油源来自于二叠系烃源岩,在运移充注过程中混入了下古生界烃源岩的有机地球化学信息。

南秦岭大巴山大型钡成矿带中锶同位素组成及其成因意义

为探讨南秦岭大巴山大型钡成矿带中毒重石矿床与重晶石矿床的差异性,文中对大型钡成矿带的锶同位素组成特点进行了研究。结果表明,寒武系地层钡矿床中23件钡解石、毒重石、重晶石样品的87 Sr/86 Sr比值集中在0.707 771～0.708 869,平均值为0.708 379,低于寒武纪海水87Sr/86Sr比值（0.709）,反映了成矿流体中有幔源物质的混入,锶同位素组成可能是海水与海底热卤水混合的结果,该过程类似于造成重晶石在海底沉积物中富集的现代洋底热水活动。志留系地层钡矿床中12件钡解石、毒重石、重晶石样品87Sr/86Sr比值集中在0.708 242～0.708 809,平均值为0.708 447,高于志留纪海水87Sr/86Sr比值（0.707 93）,可能是同时代海水与深部热水混合所致,并有较高放射性成因壳源锶的混染。锶同位素组成可能是海水与海底热卤水混合的结果。文中锶同位素的研究为南秦岭大巴山大型钡成矿带的海底热水沉积成因提供了新的证据。

南大巴山造山带构造特征及油气勘探方向

为了在四川盆地东北部南大巴山地区寻找新的油气勘探领域,打开造山带前缘油气勘探的新局面,采用现代构造地质分析方法,根据野外地质调查资料,结合研究区内其他相关基础地质资料,对研究区的构造基本变形样式的几何学特征进行了分析,探讨了研究区构造形迹的变形机制和成因,发现区内存在多种形式的褶皱构造样式和断层系统,并且它们在横向上具有不均匀性,垂向上具有多个推覆体,呈叠瓦状分布,向下变缓交于震旦系主滑脱层面,从而决定了研究区未来油气勘探方向应该在毛垭断层西南侧靠近四川盆地一带。

四川盆地北缘下侏罗统白田坝组砾岩发育特征及对南大巴山隆升时间的制约

通过大量详细的野外实际测量工作发现,四川盆地北缘下侏罗统白田坝组底部普遍为沉积砾岩。根据砾岩不同沉积特征将其划分为米仓山砾岩带、大巴山西段砾岩带和大巴山东段砾岩带。米仓山和大巴山西段砾岩带均为砾质冲积扇沉积,大巴山东段砾岩带相变为曲流河滞留沉积。而在重庆紫水、温泉和长滩一带缺乏砾岩沉积。依据砾岩沉积特征和沉积体系展布,从沉积学角度限定了南大巴山隆升时间为早侏罗世之后。白田坝组砾岩沉积不受南大巴山逆冲作用控制。大巴山山前砾岩在沉积之后被后期隆升的南大巴山掩盖或改造,呈现出现今的"残余"面貌。四川盆地北缘早侏罗世冲积扇砾岩带应向东延伸展布且盆地北缘分布范围比现今大得多,可能应跨过大巴山继续向东延至中扬子地区。

南秦岭-北大巴山镇坪地区黑色岩系多金属元素赋存状态研究

通过对南秦岭-北大巴山镇坪地区黑色岩系矿化点野外地质特征的详细观察,结合室内显微镜下岩矿特征、成矿元素测试分析、电子探针分析等研究,查明了Fe、Cu、Zn等金属元素在碳质页岩中的赋存状态,推测本区存在两期成矿作用,具有较大的成矿潜力。

渝东北南大巴山前陆褶皱冲断带下古生界页岩含气量影响因素分析

页岩含气量是页岩气资源潜力评价和选区的关键指标。以渝东北南大巴山前陆褶皱冲断带下古生界页岩气储层为研究对象,以岩心等温吸附实验为基础,对该地区下寒武统水井沱组和上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组两套页岩储层含气量及其影响因素进行了探讨。研究表明:有机碳含量、总烃含量、石英矿物含量、地层压力是页岩含气量的主控因素,与吸附气含量具有很好的正相关性;孔喉半径和比表面积与页岩吸附气含量具有一定的正相关性。

南大巴山前陆冲断带中带构造样式及变形机制

南大巴山前陆冲断带自北向南发育了根带、中带和锋带三条构造带。通过对处于中带的木瓜口-明月乡、城口-龙田乡两段剖面地质考察,结果表明该剖面叠瓦断层带经历了七期运动:三期NE-SW向的前展式逆冲运动,一期SE-NW右旋剪切运动,一期EW逆冲右旋运动,一期NE-SW向的左旋走滑运动及NE-SW向的正断运动,同时受到NW-SE的右旋剪切作用。结合前人年代学研究结果,初步探讨了剖面的变形机制,研究结果对南大巴山前陆褶断带的构造格架、矿产形成及油气分布远景研究均有一定的指导作用。

米仓山—南大巴山西段深部构造特征及对页岩气成藏的控制

以区域构造与沉积特征为指导,基于二维地震勘探成果,结合镇地1井钻孔数据,对米仓山隆起与南大巴山西段过渡区的深部构造特征进行剖析,并探讨了构造对页岩气成藏的控制作用。研究表明:区内主要发育倾向NE的逆断层,纵向贯穿区内寒武系至志留系主要地层,向上、向下分别收敛于志留系、震旦系滑脱层。深部表现为双重构造特征,即以志留系底部滑脱层为界面,上覆地层起伏较大,下伏地层相对稳定。牛蹄塘组受构造影响较小,多处目的层垂向临近构造相对简单,表明页岩气富集的封盖条件良好。受构造控制影响,目的层西北浅、东南深,主要为1500~3000 m,埋深适中;厚度较大且分布均匀,主要为80~100 m;储层具备封隔性,Ⅰ类含气区连续分布,含气性较好。研究区成藏特征优良,有利区可供后续工作参考。

宣汉县添子城复背斜南西翼矿区地质构造特征分析

本文综合分析了添子城复背斜南西翼矿区的褶曲、断层等构造形迹特征,研究了构造体系复合特征。研究发现,龙洞背斜、三墩向斜是对本矿区起主要控制作用的地质构造;断层对区内煤层的影响明显,次级褶皱影响较小;矿区显示的各种构造形迹主要属于北西向构造带的构造。本次分析成果对今后该区域进一步工作及其他地质工作有明确的指导作用。