地质学,即古地质学——30年学习、科研生涯之回顾与思考

根据地质学的主要研究对象和对其研究的思维特点及方法,认为地质学的实质就是古地质学。此思想的形成,贯穿了迄今笔者在西北大学学习、教学和科研的整个过程。(古)地质学研究虽与其他学科相似,也是由果溯因,但所依据的证据主要来自对已发生现象的搜寻和发现。这些现象发生和证据形成的过程,既不可能直接观察,也无法再造和重复实验;恢复古地质面貌和再现其发生过程,难度大、探索性强,迄今尚无现成的模式,也缺乏系统的方法。其研究结论常有多解性,需综合论证、多次反复,始有正果。中国大陆活动性强,沉积盆地后期改造强烈。古地质研究和盆地原始面貌恢复,对中国改造盆地油气成藏机理及分布规律研究的深化和提高勘探成效有重要意义。

利用流体包裹体法确定成藏年代——以鄂尔多斯盆地下寺湾地区三叠系延长组为例

采用流体包裹体技术,利用包裹体的均一温度,结合地层的埋藏史和热史,研究了该盆地具有代表性的三叠系长6油层组油藏的成藏年代.分析表明:研究区三叠系长6油层组烃类包裹体非常发育,且与烃类包裹体共生的盐水包裹体的均一温度主要为105～115℃.根据埋藏史和热演化史分析结果,最终确定鄂尔多斯盆地下寺湾地区三叠系延长组油藏为一期成藏,其成藏时间距今约110～125 Ma,为早白垩世晚期.

扬子克拉通35亿年碎屑锆石的发现及其地质意义

对来自宜昌三峡地区震旦纪莲沱组和南沱组标准剖面的砂岩与冰积岩中大量碎屑锆石的LA-ICP-MSU-Pb定年结果发现，其中含有年龄为3319—3508Ma的锆石，这些锆石年龄均十分谐和(谐和度99％—100％)，且具有典型的岩浆型振荡环带阴极发光图像和典型岩浆成因的Th／U比值(0．46—0．76)，表明这些锆石为中-古太古代岩浆作用的产物，这些锆石是在扬子克拉通迄今发现的最古老的锆石，对崆岭群变碎屑岩锆石的进一步定年研究，未发现＞3．3Ga的锆石年龄，表明扬子克拉通可能存在比崆岭高级变质地体更古老的陆壳。

加强专业实验课教学工作 全面培养学生实践研究能力

加强专业实验课,提高学生学习质量及分析、解决问题的能力是教学工作的重要组成部分.进行实用性、综合性实验,培养学生的动手、思维能力及研究意识,并实行课题研究式实践,锻炼科学研究能力,全面提高学生的综合素质势在必行.

鄂尔多斯盆地构造与耦合成矿关系思考

目的探索多种矿产耦合成矿的盆地构造动力学问题。方法综合剖析鄂尔多斯盆地构造与油、气、煤和砂岩型铀矿等多种矿产共存富集的时空配置关系。结果鄂尔多斯盆地多种矿产相互关联、共存富集于古生界和中生界的不同地质层位,促使它们耦合成矿的时代主要发生在晚侏罗—早白垩世的燕山中晚期,主体受控于中新生代多构造演化及其关键变革时期的构造转换过程。结论探索、研究鄂尔多斯盆地中新生代构造动力学演化及其叠加转换关系,有助于客观认识多种矿产共存富集可能受控的统一盆地动力学环境及其耦合成矿效应。

“岩石学”系列课程建设的改革与探索

"岩石学"是地质学、固体地球科学教学结构体系中的一门专业基础课,根据加强基础、拓宽专业、增强适应性的国家理科基地人才培养方针,10年来我们围绕着面向2l世纪人才培养模式,从社会需求出发,在岩石学教学内容以及学生综合素质的培养等方面进行了一系列有益的探索和实践,取得了一定成效,并已逐步形成了一个特色鲜明的课程体系.

阿尔泰造山带西段同造山铁列克花岗岩体锆石U-Pb年龄及其构造意义

铁列克岩体是阿尔泰造山带西段的一个重要的岩体，显示弧花岗岩特征，其侵位时代一直没有解决。本次La-ICPMS锆石U—Pb定年给出。^206Pb/^238U年龄403±5Ma（MSWD=4．9），代表其形成年龄。这为阿尔泰造山带的同造山花岗岩的鉴别和时代确定提供一个证据，也为阿尔泰造山带在早古生代（奥陶纪-泥盆纪）的俯冲造山提供了一个新的年代学制约。

中国阿尔泰北部山区早泥盆世花岗岩的年龄、成因及构造意义

对阿尔泰北部山区喀纳斯及琼库尔花岗岩体进行锆石 LA-ICPMS U—Pb 定年分别获得398±5Ma(MSWD=2.3)和399±4Ma(MSWD=1.2)的生成年龄,确定其形成于早泥盆世。结合近期研究成果,进一步表明,阿尔泰造山带花岗岩主要形成于早—中古生代,峰期在400Ma 左右。这两个花岗岩同阿尔泰其它400Ma 左右的花岗岩具有相同或相似的野外产状、岩石学、地球化学特征和同位素组成,如高硅、富钾、铝,轻稀土富集,具有 Eu 负异常,富集大离子亲石元素(Rh、Ba、K),具有明显的 Nb、Ta、Sr、P、Ti 负异常,具有负的ε_(Nd)(t)值(-1.5～-0.1)和相对于区内其它花岗岩较老的 Nd 同位素模式年龄 t_(DM)(1.15～1.35Ga),表明这些花岗岩具有钙碱性-高钾钙碱性特征,其物源源除了地幔物质的贡献,可能有更多地壳物质的加入。推断这些花岗岩可能是在洋壳俯冲过程中,可能是熔自深部地壳(可能是弧物质)的岩浆与来源于亏损地幔的镁铁质岩浆发生混合形成的。结合区域地质背景分析,显示喀纳斯、琼库尔岩体形成于陆弧环境,与其它同期花岗岩一起揭示了阿尔泰造山带最为强烈的一次俯冲、裂解和拼合事件。为我们已经提出的构造演化模式提供了新的证据。

鄂尔多斯盆地构造与多种矿产的耦合成矿特征

多种能源矿产共存富集的盆地动力学问题正在成为地质学家期待解决的前缘科学问题.鄂尔多斯盆地是在古生代华北克拉通盆地基础上发育形成的中新生代多旋回沉积盆地,盆地构造与多种能源矿产时空配置关系的研究表明,油-气-煤-铀等多种沉积能源矿产虽然赋存于盆地的不同构造单元和古生界至中生界的不同地质层位,但它们在空间分布和成矿时间上却表现出相互关联,共存富集的统一性,促使它们统一成矿、共存定位的峰值时代主要发生在盆地重大变革的燕山中晚期(140～120 Ma±)和后期改造过程的早喜山期(60 Ma±),明显受控于盆地中新生代的构造演化关键时期的构造转换及其耦合成矿作用.因此,探索研究鄂尔多斯盆地不同演化阶段的古构造面貌、关键变革时期的构造应力场环境及其叠加转换关系,有助于客观认识多种能源矿产共存富集可能受控的统一构造动力学环境及其耦合成矿效应.

白马南地区长8_1砂岩成岩作用及其对储层的影响

根据砂岩薄片、铸体薄片、扫描电镜、X-衍射和包裹体测温分析,研究了鄂尔多斯盆地西峰油田白马南地区长81储层的成岩作用特征,认为该区长81储层处于晚成岩A期阶段,压实作用和胶结作用强烈地破坏了砂岩的原生孔隙结构,溶蚀作用和破裂作用则有效地改善了砂岩的孔隙结构。该区长81储层发育次生孔隙相、泥质杂基压实相、自生碳酸盐胶结相和自生绿泥石胶结相,储层成岩相发育状况决定了孔隙结构的发育特征。发育次生孔隙相的砂岩具有较好的孔隙结构;而云母与泥质杂基压实相和碳酸盐胶结相发育的砂岩具有很差的孔隙结构。

模糊信息优化方法在黄土湿陷性评价中的应用

目的 用模糊信息优化方法中的信息扩散原理建立黄土湿陷评价方法。方法 收集黄土高原地区 68组黄土湿陷性的土工试验资料,选取含水量、孔隙比和压缩系数等重要影响因素,采用模糊信息优化处理中的信息扩散原理及一、二级模糊近似推论,建立了各评价指标与湿陷系数之间的模糊关系。结果 形成一套用信息扩散原理建立的黄土湿陷性评价方法,对 10组黄土湿陷资料进行了非母体验证,效果良好。结论 该方法简单、快速、实用,能使更多影响黄土湿陷的因素真实地参与评价,可应用在黄土高原区域性的城镇防灾规划、城镇工程地质图集的编制和黄土区域湿陷性分析等方面。

渤海湾盆地廊固凹陷地层水化学纵向分带性与油气富集

渤海湾盆地廊固凹陷地层水纵向上特征复杂,地层水化学动力带的分布具有明显分带性。通过对廊固凹陷固安-旧州、柳泉-曹家务和河西务构造带上地层水化学动力带纵向特征及其与流体封存箱、油气分布关系探讨认为,地层水化学动力带主要划分为地层水交替流畅带、地层水交替阻滞带、地层水交替迟缓带及3者频繁交替带。地层水交替阻滞带与流体封存箱相吻合,该带也是油气纵向上开始富集的层段;地层水交替迟缓带一般位于流体封存箱之下,是油气富集的区域;水化学动力带频繁交替部位,是地层水矿化度低值背景上的相对高值区域,有利于油气富集。

张强凹陷沙海组碎屑岩储层的非均质性

据铸体薄片和扫描电镜观察,将张强凹陷沙海组碎屑岩储层的孔隙空间分为7种基本孔隙类型,这7类孔隙形成了孔隙型和致密型两种孔隙组合关系。研究发现:沙海组碎屑岩储层的孔隙分布和物理性质变化很大,微观非均质性较为严重;碎屑岩沉积组分的结构特征、机械压实作用、自生矿物胶结作用和不稳定组分溶解作用的不均一性,是导致张强凹陷沙海组储层孔隙结构非均质性的主要因素。

造山运动与秦岭造山

对造山运动概念的演变进行了讨论,提出了分析秦岭造山作用的现实原则基础。根据秦岭造山带区域地质构造演化和不同时期、不同类型造山作用的研究,划分出俯冲、碰撞和陆内造山作用3个主要阶段。其中碰撞造山作用可进一步分为弧-陆碰撞和陆-陆碰撞阶段。研究认为:秦岭地区古生代以来随着板块构造体制向陆内构造体制的复杂转化,经历了多次、多种类型造山作用的复合叠加,仅仅根据经典板块造山模式不能对秦岭演化历史作出完整解释;受古特提斯东部构造域独特的构造背景控制,即使在古生代—早中生代板块构造体制阶段,秦岭造山作用的细节过程也表现出与传统板块作用明显不同的特征。

南秦岭前寒武纪岩浆构造事件与地壳生长

前寒武纪构造体制与地球动力学机制是当前南秦岭构造带研究的薄弱环节 ,利用南秦岭广泛分布的前寒武纪岩石地层、岩浆 -构造事件 ,尤其是记录前寒武纪地壳生长、演化及其地幔动力学机制的岩浆构造事件 ,对南秦岭前寒武纪地质体、岩浆活动、构造事件的组成、特征与年代学进行了综合研究。结果表明 :南秦岭太古代类似于华北太古代地幔的特征 ;元古代地幔则发生了先亏损后富集的演化 ;其中 ,8～ 9亿年南秦岭发生了急剧的地壳生长事件 ,并以垂向加积增生为主要机制。

储层综合预测技术在太康地区上古生界的应用

太康地区勘探目的层为古生界太原组、山西组、石盒子组和石千峰组,具有砂泥岩薄互层及横向不连续等特点。针对该地区探井少、地震资料品质较差等特点,开展了储层综合预测技术应用研究。首先进行了区域沉积相分析和基于层序地层格架的砂体对比,分析认为三角洲前缘水下分流河道砂体为性能良好的储集体,横向连续性较好的石盒子组砂岩为有效储集体。然后进行了储层地球物理特征分析、测井资料预处理和合成地震记录制作,根据储层为砂泥岩薄互层,地震属性特征不明显这一特点,确定以砂组为单位进行储层预测;通过测井资料预处理以及资料分析,确定自然伽马值小于60 API为有效砂岩;通过制作正负极性合成地震记录,确定该区的地震剖面为负极性剖面。最后,在精细构造解释的基础上,利用相对波阻抗对储层进行了宏观预测,采用绝对波阻抗与多参数测井反演相结合的方法,对储层进行了精细预测。对预测结果进行了质量控制,检验了预测结果的可信度,在此基础上,初步确定研究区石盒子组砂锅窑砂岩、田家沟砂岩连续性良好,是下一步油气勘探的重点。

相山矿田居隆庵铀矿床成矿物理化学条件分析

目的了解相山矿田居隆庵铀矿床成矿物理化学性质及其背景。方法应用岩石化学及铷、锶、硫、氧等同位素地质及包裹体研究方法。结果含矿主岩碎斑熔岩岩石形成的初始岩浆起源于上地幔,在上升过程中混染并重熔了地壳组分;成矿热液起源于深部岩浆热液,在沿构造上升过程中混合了浅部地下水溶液,形成了一种混合热液。结论成矿热液物理化学性质为弱酸、弱还原性的中低温热液,成岩成矿物质既来源于深部(上地幔),又有浅部物质的混合。

GIS在咸阳城市土地工程能力评价中的应用

目的 对城市土地工程能力进行评价,从而使城市规划、建设等决策行为更趋合理。方法 在咸阳城市工程地质条件分析的基础上,利用大量调查统计资料,进行了土地工程能力的经济评价,利用GIS强大的空间分析和处理功能,构建出土地工程评价的多元信息叠加模型,编制了咸阳城市土地工程能力系列图,建立了土地工程能力信息系统。结果 利用该系统所编制的咸阳城市工程能力系列图符合咸阳市的实际情况,并与前人所编制的图件结果一致,但精度更高。结论 所有图形数据的采集、分析、处理过程均在同一系统中完成,充分利用了现有资料,避免了因数据交换产生的误差,节约了系统开发周期和成本,适用于中小城市土地工程能力评价。

推进课程建设 深化教学改革

本文综合分析了"油气有机地球化学"课程教学改革的新思路,即在教学中进行教学内容的更新、教学方法和手段的改进.进一步将学生的思维能力、科研创新能力、综合运用能力的培养和增强学生网络检索、资料搜集、文献阅读的能力培养相结合,提高学生自身的综合素质,将其培养成为跨世纪的高素质人才.

南秦岭勉略蛇绿构造混杂带辉长辉绿岩类微量-稀土元素地球化学

应用元素地球化学方法,研究了勉略带中辉长辉绿岩的相关特征,结果表明,勉略蛇绿构造混杂带内的辉长岩属高铝强碱质辉长岩类,是地幔橄榄岩部分熔融的产物。辉绿岩墙群属强碱铝质基性岩类,过渡族元素蛛网图与辉长岩类几乎完全相同,其不相容元素与辉长岩类总体趋势相一致,反映了一种递进岩浆演化趋势。因此,本区辉长岩与辉绿岩墙群具同源岩浆分异演化的地球化学特征,其均为勉略蛇绿岩的重要组成端元。