柴北缘孤山一带侵入岩U-Pb年代学约束及构造环境特征

研究区位于祁连山脉南西部,岩体呈不规则的残块状、条带状混杂侵入于早元古代达肯大坂群中—深变质岩中,现已变质为中细粒二云花岗片麻岩。岩石中TiO_(2)质量分数为0.61%,Al_(2)O_(3)质量分数为12.5%,Na_(2)O和K_(2)O质量分数共7.43%,Fe_(2)O_(3)质量分数为0.94%,具有高Ti、Al、Fe和富钾的特征。锆石U-Pb加权平均值为766.1 Ma±5.4 Ma,侵位于新元古代南华纪。侵位方式为被动的岩墙扩张,为火山弧型花岗岩,形成于同碰撞构造环境,可能为I-S型花岗岩。

柴北缘中酸性侵入岩成因及其构造意义

研究区位于柴北缘缝合带与磨拉石前陆盆地的结合部,区内构造经历了多期演化,岩浆岩广泛发育。岩体侵入于下元古界金水口岩群和寒武—奥陶纪滩间山群中,岩性为闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩,属次铝质钙碱性岩系。岩石地球化学特征表明,该岩体具有火山弧花岗岩的特征,物源具有地壳和地幔的成分,并具同源岩浆演化特征。研究区主体属加里东期构造岩浆岩带,形成于板块碰撞前的构造环境,花岗岩结晶温压条件为640~720℃、0.1~0.3 GPa。

柴达木盆地北缘断裂构造分形特征与油气分布关系研究

本文应用分形几何理论对柴达木盆地北缘断裂体系的分布进行了定量研究 ,在研究标定尺度范围内 ,该区断裂体系的平面分布具有良好的统计自相似性和分形特征 ,在双对数坐标系中 ,用最小二乘法进行直线拟合的相关系数平方 (R2 )均在 0 .97以上。该区 4个已知油气田断裂构造的分维数 D值均大于 1 .3,明显高于整个区域内 4个反射层的断层分维数 (平均 D=1 .2 1 8)。可以认为断裂构造的分维值大于 1 .3的部位是该区油气聚集分布的有利区。断裂体系分数维值越大的地区 ,有利于油气藏的分布 ,其单位面积内的油气地质储量越高。

柴达木盆地北缘早古生代高压—超高压变质带中发现典型超高压矿物——柯石英

从都兰北带榴辉岩的片麻岩围岩的锆石中发现了柯石英包裹体和石墨包裹体,说明该超高压带的峰期变质作用已达柯石英稳定区间(>2.8GPa)但小于金刚石的稳定区间(<3.5GPa),从而确定了柴达木盆地北缘存在早古生代超高压变质作用和陆-陆碰撞作用,为中国中部存在一条横贯东西的早古生代(大致500～400Ma)高压超高压变质带的推断提供了新的关键性证据。

柴北缘西部中生界剥蚀厚度恢复及其地质意义

恢复剥蚀过程和剥蚀量对研究沉积盆地的埋藏史、构造演化史、热史等均具有十分重要的意义。柴达木盆地北缘西部中生界曾遭受剥蚀,剥蚀量大小关系到对整个柴北缘油气勘探潜力的正确评价。重点采用地震剖面法、镜质体反射率法,结合物质平衡法、声波时差法等多种方法,估算了柴北缘中生界剥蚀厚度,在此基础上恢复了柴北缘主要烃源岩成熟演化过程,结果表明:柴北缘的油气运聚成藏事件主要发生在第三系沉积过程中,在此前没有大规模的生排烃和油气运聚成藏事件发生,由此得出柴北缘具有较大油气资源潜力的结论。

柴达木盆地北缘大柴旦地区古生代花岗岩锆石SHRIMP定年

大柴旦地区是柴北缘古生代超高压带的重要组成部分,与超高压岩石相伴的花岗岩十分发育。这些花岗岩具有两类不同的岩石地球化学特征,Ⅰ类以 Na_2O/K_2O 比值小于1、明显的负 Eu 异常和低 Sr、高 Y 为特征,具有 S-型花岗岩的属性,Ⅱ类以 Na_2O/K_2O 比值大于1、弱负 Eu 异常到正 Eu 异常和高 Sr、低 Y 为特征,具有Ⅰ-型花岗岩的属性,反映了它们的源岩及成因上的差异。锆石 SHRIMP U—Ph 定年结果表明,大柴旦地区花岗岩的年龄可分为三组,第一组年龄为446.3±3.9Ma,第二组年龄分别为408.6±4.4Ma、403.3±3.8Ma、401.8±3Ma,第三组年龄分别为374.5±1.6Ma、372±2.1Ma。结合区域地质特征,我们认为,第一组年龄可能反映了柴达木陆块与中南祁连板块碰撞的时代,第二组年龄可能反映了深俯冲地下的板块由于拆沉而折返的时代,第三组年龄可能反映了碰撞隆起后造山带上不同块体之间的伸展、滑塌的时代。

柴达木盆地北缘侏罗系层序地层与沉积相研究

依据钻井、露头的生物地层研究成果 ,特别是以冷科 1井的生物地层标定为基础 ,应用层序地层学理论对柴北缘覆盖区侏罗系进行了地震地层的追踪对比与地震相、沉积相研究 ,并探讨了层序格架内烃源岩、储层的发育特征。其结果表明 ,柴北缘侏罗系可划分为 5个层序、11个体系域。其中 ,下侏罗统可划分为两个层序 ,沉积相均以扇三角洲与半深湖—深湖相为特征 ;中侏罗统为一个层序 ,沉积相主体为河流、沼泽相 ,仅该层序顶部发育浅湖—半深湖相 ;上侏罗统为两个层序 ,沉积相以氧化宽浅湖、三角洲、河流为特征。烃源岩发育于中下侏罗统中。而侏罗系砂体分布广泛 ,可构成天然气的优质储层 。

流体包裹体在研究柴北缘油气运移中的应用

流体包裹体分析是研究油气运移和成藏期次等问题的一种有效方法。根据对流体包裹体均一温度、盐度、有机包裹体中的生物标志物特征研究及有机包裹体的色谱、色—质谱分析,恢复储集岩中初始(古)油气组分的地球化学特征,揭示储集岩中油气组分地球化学演化过程,追踪油气藏的油源及油气的热演化程度,最后分析柴北缘油气的充注期次认为,冷湖构造带和南八仙油气田在成岩演化及油气的充注、运移方面存在一定差异,其中冷湖构造带内冷七1井N12地层只有一期油气充注,潜参1井、冷四1井和深86井均有E3和N1—N12两期油气充注,而南八仙油气田仙5、仙6、仙7井样品中两期充注的油气分别形成于E3—N1和N2时期。

柴北缘地区走滑反转构造及其深部地质因素分析

过去普遍认为柴达木盆地北缘地区的冷湖—南八仙构造带的深部为向南逆冲的燕山晚期构造,浅部为向北逆冲的喜马拉雅晚期构造。但通过详细层位对比和构造分析,发现冷湖5号、6号、7号构造与南八仙构造基本为喜马拉雅晚期定型的走滑压扭构造,局部构造主体发育多条高角度走滑断层,构造变形集中于断裂带附近,而断裂带之间的凹陷则未发生大的变形,以沉积、沉降作用为特征。深部地质与地球物理特征揭示,柴达木盆地深部地壳存在低速层,地壳块体可能沿深部断裂带发生东西向的拆离作用。构造分析认为,在侏罗系烃源岩的排烃高峰阶段,冷湖6号构造并没有形成圈闭,而冷湖7号构造的高点与现今不一致,因而现在的构造高部位不具备原生油气藏形成条件。冷湖构造带附近为侏罗系断陷分布区,侏罗系厚度较大,原生油气藏可能分布在该带的周缘地区,包括北部斜坡、喜马拉雅运动早中期的构造圈闭与岩性-地层圈闭,继承性凹陷的深部以及由深凹陷内侧断裂带所围限的断块也是油气运聚的有利部位。

柴达木盆地北缘塔塔楞环斑花岗岩的SHRIMP年龄

塔塔楞环斑花岗岩套侵位于柴达木北缘加里东构造带中,面积达350km2,是我国最大的环斑花岗岩体。锆石SHRIMPU-Pb法测得其地质年龄为440±14Ma,属加里东期,晚于柴北缘UP-UPF榴辉岩、岛弧火山岩及俯冲型花岗岩的时代约30-50Ma左右,形成于造山运动由挤压造山向后碰撞拉张体制的转折构造环境,代表了加里东运动的终结。榴辉岩—岛弧型火山岩—俯冲花岗岩—环斑花岗岩共同构成了柴北缘构造岩浆演化的完整旋回。塔塔楞环斑花岗岩的发现和时代的准确确定对认识柴北缘加里东构造带的构造演化特征和物质组成具有重要科学意义,为阐明柴达木北缘加里东运动的构造演化和结束提供了重要的岩石学约束。

柴达木盆地北缘滩间山群的构造属性及形成时代

滩间山群在柴达木盆地北缘构造带广泛发育,以浅变质的中基性火山岩为主,可见少量细碎屑岩和碳酸盐岩。该群的成岩背景过去多认为是陆内裂陷槽环境,时代归属晚奥陶世至志留纪。新近绿梁山地区的区调填图研究表明,滩间山群的岩石组合具岛弧背景的建造特点,地球化学特征也显示了火山弧的构造属性,区域地质特征及同位素年龄表明滩间山群很可能是寒武纪—奥陶纪的产物,与超基性—基性岩体一起构成一套早古生代蛇绿杂岩组合。

青海都兰榴辉岩的发现及对中国中央造山带内高压——超高压变质带研究的意义

在青海都兰北东40km野马滩一带元古宙变质杂岩中,新发现走向近东西的榴辉岩;可分为南北两带,北带宽约5km,南带宽3～5km。北带榴辉岩相矿物组合为石榴石-绿辉石-多硅白云母-金红石,它们的退变质矿物主要为角闪石及少量高钠的斜长石类。而南带峰期变质矿物为石榴石-绿辉石-蓝晶石-金红石-黝帝石(?),退变质矿物中则出现大量高钠质斜长石。两带另一个明显的区别是北带铁铝榴石端元组分含量较南带的略高,而镁铝榴石端元组分含量则略低。采用Krogh(1988)的石榴石-单斜辉石温度计计算得到,在压力为1.5GPa时,北带温度为652～689℃,南带为873～913℃,两带温度相差约200℃。矿物压力计计算得到北带榴辉岩的压力为2.0～2.6GPa,而根据绿辉石-蓝晶石组合估测南带的压力值大于2.0GPa。都兰榴辉岩及其围岩的岩石矿物特征及形成温压与大柴旦及阿尔金且末-带的榴辉岩十分接近,推断它们为同一条早古生代高压变质带,并有可能与北秦岭、桐柏和大别—苏鲁出露的加里东期榴辉岩共同组成一条横贯东西的巨型高压—超高压带,它们代表了中国南北板块早期的界线。

柴北缘西端冷湖盐场北山辉长岩地球化学及年代学研究

柴北缘冷湖盐场北山镍铜矿区发育辉长岩和角闪辉长岩,属亚碱性岩石系列.球粒陨石、原始地幔标准化曲线呈两组特征,但配分型式基本-致,反映其来自同-源区.稀土标准化曲线表现为弱右倾型,Eu基本无异常,说明斜长石分离结晶作用不明显.Rb、Nb、Zr、Cr等微量元素丰度及比值具有近似平行部分熔融的演化趋势.结合岩体Mg#值和岩体固结指数（SI）高等特点,揭示原始岩浆具有幔源原生玄武岩浆特征,认为其成因与俯冲板片流体交代地幔楔源区的部分熔融有关,而且,Nb、Zr、Y元素丰度表明辉长岩源区为过渡型地幔.另外,两类岩体强烈亏损Nb、Ta、Zr、Hf、Ti等高场强元素（HFSE）,富集Ba、Th、U、Pb等大离子亲石元素,反映明显的消减带和岛弧环境岩浆岩典型特征.LA-ICPMS锆石U-Pb测年结果表明辉长岩形成于254±3 Ma,结合该时期区域地质构造背景,认为柴北缘晚二叠世处于俯冲作用之下的岛弧构造环境,具有活动大陆边缘性质.

柴北缘鹰峰环斑花岗岩矿物学特征及其岩石学意义

柴北缘构造带中元古代鹰峰环斑花岗岩主要造岩矿物的研究结果表明，该岩体具pyterlitic型环斑结构，各主要矿物均具多世代特征。钾长石主要以卵形斑晶出现，出溶钠长石条纹极发育，出溶后主晶成分为Or94.57Ab5.25An0.18，钠长石条纹为Or0.71Ab97.59An1.7，推算出球斑均一化成分为Or66.41Ab32.95An0.64。岩浆结晶的斜长石以更长石为主，由于不同程度的蚀变使An降低成为钠质长石。黑云母多有不同程度的蚀变，析出磁铁矿和钛铁矿，析出铁后黑云母的n（Fe）/n（Fe＋Mg）=0.5~0.63，属Mg-Fe2＋-和Fe2＋-黑云母，原成分应更富铁。鹰峰岩体在矿物组成及主要矿物特征上与典型环斑花岗岩的相似，但也存在一些差异，这些差异有的是起因于加里东期的变质改造，有的反映了岩体形成环境和过程的特性。

柴达木盆地北缘下侏罗统储集岩成岩作用及其对孔隙演化的影响

柴达木盆地北缘下侏罗统储集岩主要是由长石岩屑砂岩和岩屑砂岩组成,主要的成岩作用有压实作用、胶结作用、溶蚀作用、交代作用和重结晶作用,它们对孔隙的发育影响很大．压实作用和碳酸盐的胶结作用使原生孔隙大大减少．长石的溶蚀作用改善了孔隙的发育．蒙皂石、伊利石、高岭石、绿泥石和伊蒙混层含量均在较大范围内变化,与深度的关系不明显．成岩作用进入晚成岩作用末期．一些储集岩经历了表生成岩作用．

柴北缘沙柳河榴辉岩岩石化学及变质条件研究

柴达木盆地北缘东端沙柳河一带榴辉岩呈布丁构造赋存在新元古代末期花岗质片麻岩中,榴辉岩主要由石榴子石、绿辉石和金红石等矿物组成。通过对该地榴辉岩的岩石化学和变质条件研究,发现其峰期变质条件为492.12 ℃~653.48 ℃和1.008~1.625 GPa,未达到超高压的环境,在岩石中也未发现明显的超高压证据,与柴达木盆地北缘其他地区(鱼卡河、锡铁山、野马滩)榴辉岩有所区别。

柴达木盆地北缘塔塔楞环斑花岗岩的岩相学和地球化学特征

塔塔楞环斑花岗岩是柴达木盆地北缘一个古生代复式岩体。该环斑花岗岩的主量元素具有富SiO2、K2O和FeO*,高K2O/Na2O和FeO*/MgO的特点,其平均值分别为72.86%、5.17%和3.35%,2.22和10.73;∑REE在279.1×10-6～300.3×10-6之间,(La/Lu)N为11.32～13.14,δEu在0.28～0.38之间;Ba、Rb、Pb、Th等元素的含量高,而Sr、Cr、Ni、V等元素的含量低。与经典环斑花岗岩相比,二者在岩相学上相同,在地球化学上也有相似之处,即该岩体也表现为高钾、富铁、富LREE和Eu亏损的特征,但部分微量元素与典型环斑花岗岩有一定差异。岩体的形成时代和区域构造背景的综合分析显示,该岩体可能是早古生代后碰撞或后造山伸展构造环境下的产物。

柴北缘元古宙鹰峰环斑花岗岩及其共生岩石的地球化学特征、成因及地质意义

中元古代鹰峰岩体的主体是环斑花岗岩,与其共生的岩石有石英闪长岩—奥长花岗岩和辉绿岩。环斑花岗岩高碱(Na2O+K2O=8.49%～9.39%)、富钾(K2O/Na2O=1.12～1.43),铝近饱和,高铁镁比值[(ΣFeO)/MgO=4.91～7.19];富Rb、Ba、Ga、Th、Zr、Nb、Ta,贫Cr、Ni、V;高ΣREE(392.24×10-6～594.76×10-6),稀土元素强分异[(La/Lu)N=12.67～17.09],弱铕负异常(δEu=0.58～0.78),显示碱性花岗岩的特征,与密云环斑花岗岩相似。石英闪长岩—奥长花岗岩具钙碱性系列岩石的特征;与环斑花岗岩相比,其Rb、Ba、Ga、Nb、Ta、Th、Hf、Zr低,而Ni、Cr、V高;ΣREE较低(ΣREE=77.04×10-6～129.85×10-6),轻重稀土分异明显,但(La/Lu)N的比值较小(11.62～14.06),铕异常更弱(δEu=0.69～0.93)。辉绿岩具低碱、高ΣFeO的特征,属拉斑玄武质,与洋中脊拉斑玄武岩相比,K2O等不相容元素高,具大陆拉斑玄武质的特征。辉绿岩的ISr(1776Ma)为0.7066,εNd(1776Ma)为+3.6,环斑花岗岩的ISr(1776Ma)为0.7181,εNd(1776Ma)为-5.5,显示辉绿岩起源于年轻的地幔,花岗质岩浆主要源自古老的地壳。综合分析显示,这些侵入岩形成于伸展背景,是北半球中元古代非造山环斑花岗岩的成员之一,在加里东期卷入到柴北缘造山带的古老地壳中。这在世界上提供了一个古老克拉通及环斑花岗岩卷入古生代造山带的一个实例。

柴达木盆地北部碰撞构造与盆地改造变形

印度板块与亚洲板块在渐新世和中、上新世发生碰撞及持续的榨挤作用 ,所产生的远程效应 ,使南祁连造山带的逆冲岩席向柴达木盆地北缘逆冲推覆。在柴达木北部中、新生代盆地发生了二个世代的改造变形。从赛什腾—尕丘前渊断陷带的叠瓦状冲断层与断弯褶皱构造组合 ,到昆特依斜坡坳陷带的犁式逆掩断层与断展褶皱组合 ,直至鄂博梁—伊北一带的滑脱断层与滑脱褶皱构造组合 。

柴达木盆地北缘下干柴沟组储层特征及影响因素分析

通过对柴达木盆地北缘古近系下干柴沟组储层岩石学、孔隙类型、物性特征和成岩作用等的研究,指出下干柴沟组储层主要由长石砂岩、岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩组成,胶结物为碳酸盐;储层砂岩的成分成熟度普遍较低,结构成熟度中等—较差;不同构造带上孔隙的发育程度和储集性能存在着明显的差异,马海—南八仙地区孔隙最发育、储集性能最好,孔隙类型以原生粒间孔为主,发育中高孔—中高渗储层,冷湖构造带孔隙发育—较发育、储集性能较好,孔隙类型以原生粒间孔为主,发育中低孔—中低渗储层,鄂博梁构造带储层孔隙相对最不发育、储集性能很差,仅发育少许残余粒间孔和次生溶孔,发育特低孔特低渗储层。认为控制研究区储层性能的主要因素为储层的岩石成分和成岩作用,成岩作用主要有压实作用和胶结作用,而碳酸盐胶结和绿泥石粘土膜对储集性能的改造具有建设性和破坏性双重作用。