陕西南郑地区第一口参数井钻获牛蹄塘组页岩气

1研究目的(Objective)研究区地处陕西省南郑县南部,构造位置位于华南板块扬子陆块西北缘,具体属于汉南隆起、米仓山隆起之间的大竹坝—回军坝复向斜,区内地层总体发育较全,以古生界和中生界为主。研究区内构造变形较强,是矿权空白区,前期基础地质调查表明该区具有一定的页岩气资源潜力。本次研究的目的是查明该地区主要目的层下寒武统牛蹄塘组页岩及含气性特征,获取页岩气评价参数,明确页岩气资源勘查潜力,力争实现新区页岩气突破。     

硫介导细菌还原载砷铁矿对砷迁移转化的影响

硫在铁和砷的生物地球化学循环中发挥着重要作用,但地下水系统中硫循环的中间产物S(0)对细菌转化铁和砷的影响尚不清楚.采用室内模拟实验,研究硫参与下细菌D2201对液相和载砷针铁矿中Fe(III)和As(V)的还原作用.结果表明:细菌D2201具有很强的铁还原能力,可以将液相中74%的Fe(III)还原;加入硫后,细菌还原S(0)产生的S(-II)使铁还原率提高到94%.但是,硫没有明显影响细菌对砷的还原.在实验初期,细菌明显加速了载砷针铁矿的还原,最终还原释放到液相中的Fe(II)浓度为32.12 μmol/L;硫的加入增强了细菌对载砷针铁矿的还原,还原溶解的Fe(II)增加至284.13 μmol/L,同时,砷的释放量也增加了1.6倍.这些结果表明硫显著促进了细菌对针铁矿的还原溶解并加速砷的释放.XRD和SEM-EDS结果显示,细菌还原针铁矿但不改变其矿相,而硫的加入也仅使矿物发生一定程度的团聚,并没有使其转变为其他矿物,也未导致砷的再吸附.      

内蒙古克什克腾旗长岭子斜长花岗斑岩锆石U-Pb年龄、成因与碰撞造山作用

内蒙古克什克腾旗长岭子斜长花岗斑岩位于大兴安岭锡林浩特增生杂岩带内。本文对长岭子斜长花岗斑岩进行了主微量元素地球化学以及锆石U?Pb年代学和Lu?Hf同位素研究。长岭子斜长花岗斑岩锆石206Pb/238U加权平均年龄为(248.1±4.7)Ma,是早三叠世岩浆活动的产物;继承锆石除外,样品中锆石具有正的εHf(t)值(5.78~12.41),二阶段模式年龄TDM2分别为914~488 Ma。长岭子斜长花岗斑岩具有较高的SiO2、Na2O和Al2O3含量以及较低的Fe2O3、MgO和CaO含量,属于偏铝质?过铝质的低钾?钙碱性系列I型花岗岩,富集Rb、K、U、Th、Pb、Sr等大离子亲石元素,亏损Nd、Ta、Ti等高场强元素。同时,斜长花岗斑岩具有高Sr低Y以及高Sr/Y比等特点,具有典型的埃达克质岩石特征,形成于加厚下地壳的部分熔融。综合上述地球化学特征,本文认为长岭子斜长花岗斑岩来源于加厚新生下地壳的部分熔融,表明早三叠世兴蒙地区并非岛弧的环境,而是处于碰撞造山环境,古亚洲洋在该时期已经闭合。     

中亚造山带伊犁北缘早古生代海相斑脱岩地质意义

伊犁地块位于西天山北部,通常认为其北缘经历了晚古生代活动陆缘的演化,但对其早古生代构造沉积演化（尤其是同位素定年）的研究仍较为薄弱.在伊犁北缘果子沟地区的奥陶系黑色硅质页岩中发现多层斑脱岩（蚀变凝灰岩）夹层,奥陶系发生了强烈褶皱变形,在其中一个倒转向斜的核部和翼部选取两层斑脱岩进行了锆石U-Pb测年.2个斑脱岩样品中的锆石显示岩浆锆石的特征,其加权平均年龄分别为458±2 Ma和460±2 Ma.结合前人研究成果,认为该斑脱岩的沉积时代为中奥陶世末期（达瑞威尔阶顶部）,该时代与温泉地区大陆弧岩浆岩年龄基本一致,是准噶尔洋在中-晚奥陶世向伊犁地块之下俯冲的又一证据;该斑脱岩与全球范围内的大规模火山活动时代一致,该期火山活动可能是中-晚奥陶世全球气候变化与生物大灭绝的重要原因.      

兴安地块南段晚泥盆世包格德岩体时代的厘定及地质意义

中亚造山带东端兴安地块南段的包格德岩体由石英二长岩、二长花岗岩和花岗斑岩3种岩性组成,岩体锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果分别为368±1 Ma、364±1 Ma、355±1 Ma,为晚泥盆-早石炭世岩浆活动的产物;岩体的(Na_2O+K_2O)含量为7.62%～8.82%,K_2O/Na_2O值为0.93～4.21,具有富碱且相对富钾的特点,A/CNK为0.95～1.20,以准铝质-弱过铝质为主,成因上为高钾钙碱性系列的I型花岗岩;岩体具有偏低的稀土元素总量(83.60×10~(-6)～163.40×10~(-6)),中等的铕负异常(δEu=0.34～0.78),相对富集大离子亲石元素(Rb、Th、K)及轻稀土元素,不同程度亏损Ba、Sr、Ti及P等元素;岩体形成于活动大陆边缘弧的伸展环境,与古亚洲洋的演化有关。     

内蒙古沙巴尔吐地区中二叠世蛇绿构造混杂岩及同期花岗质杂岩的发现及地质意义

中亚造山带东段内蒙古兴安盟扎赉特旗地区作为二连-贺根山断裂的东延部分,蕴含了古亚洲洋俯冲消亡过程及洋-陆转换的关键信息,然而对于该区蛇绿构造混杂岩的研究相对薄弱,成为制约古亚洲洋构造演化研究的瓶颈。本文在扎赉特旗沙巴尔吐地区发现了蛇绿构造混杂岩、与岛弧环境相关的英云闪长岩-奥长花岗岩和碱长花岗岩组合。对蛇绿构造混杂岩中超镁铁质岩和碱长花岗岩开展LA-ICP-MS锆石U-Pb测年显示其年龄分别为279.2±3.3 Ma和278.2±1.7 Ma,表明其形成于中二叠世早期。超镁铁质岩含有低的SiO_2含量(43.54%～46.38%),低Na_2O和K_2O而富MgO,Mg~#为89～94,显示亏损地幔-过渡型地幔特征,起源于约70%的石榴石二辉橄榄岩的部分熔融,属俯冲型(SSZ)蛇绿岩。英云闪长岩-奥长花岗岩属准铝质钙碱性系列,高Al_2O_3含量,相对富钠贫钾,高Sr(平均600.00×10~(-6))、低Y(平均12.50×10~(-6))和Yb(平均1.18×10~(-6)),具典型。型埃达克岩特征,是俯冲环境下低钾洋壳玄武岩部分熔融的产物。碱长花岗岩富硅和碱,低铁和镁,具有高的正εHf(t)值(平均+18.9),位于亏损地幔线之上,一阶段、二阶段模式年龄基本近于或者小于岩石结晶年龄,起源于岛弧型的新生地壳。沙巴尔吐蛇绿构造混杂岩代表中二叠世早期洋内俯冲的产物,表明古亚洲洋在中二叠世早期未闭合,仍存在持续性的俯冲活动,闭合时间至少应在中二叠世之后。     

西南三江杂岩带景洪南部地区晚泥盆世火山岩的发现及意义

本文对西南三江地区景洪南部新发现的晚泥盆世英安质火山岩进行了系统的锆石U-Pb年龄、Hf-O同位素以及全岩地球化学研究。测年结果显示,该英安质火山岩形成于362.3±3.4Ma。火山岩的SiO₂含量为62.87%~66.29%,MgO含量为2.15%~2.49%,Mg^#值为44~47,富集Na₂O(4.77%~5.51%),高Na₂O/K₂O比值(2.1~3.3),低Y(12.5×10^-6~15.3×10^-6)和Yb(1.38×10^-6~1.70×10^-6)具有高硅埃达克岩的地球化学特征,表明它们由俯冲的洋壳部分熔融而成。低的锆石ε_Hf(t)(+0.87~+3.27),相对较高的锆石δ¹⁸O(6.31‰~7.64‰),以及高的全岩Th/Yb(4.86~7.78)和(La/Sm)_N(3.62~4.56)比值指示岩浆中混染了大洋沉积物或混入了大洋沉积岩起源的熔体。综合区域岩浆岩和沉积岩资料本文认为南澜沧江带晚泥盆世时经历了板片的俯冲,该俯冲作用很可能代表的是由大中河、大平掌火山岩以及火山块状硫化物矿床(VHMS)指示的弧后洋盆的俯冲消减过程。     

三江南段景洪大勐龙地区基性高压变质岩岩石地球化学特征及其大地构造意义

本文以三江南段景洪大勐龙地区新发现的退变榴辉岩和蓝片岩为研究对象,对其进行了系统的地球化学、原岩性质及锆石U-Pb定年的综合研究。大勐龙地区退变榴辉岩呈透镜状产于白云钠长石英片岩、白云母片岩和斜长角闪(片)岩中,其原岩为亚碱性拉斑玄武岩,球粒陨石标准化稀土元素配分曲线呈轻稀土弱亏损、重稀土平坦型的分布特征,不具有Nb、Ta、Ti的亏损,与典型的N-MORB(正常型洋中脊玄武岩)地球化学特征一致,表明其原岩可能来源于亏损的地幔区,形成于洋中脊环境;变质锆石SHRIMP U-Pb年龄为230.3±1.7Ma,可能代表榴辉岩峰期的变质时代。蓝片岩的原岩为亚碱性拉斑玄武岩,具有较高Ti玄武岩的特征(TiO₂含量2.55%~2.88%,均大于2%),稀土元素总量变化范围小,比典型的N-MORB稀土总量偏高,轻稀土元素(LREE)亏损,无明显负Eu异常,地球化学性质与N-MORB类似。结合以往区域研究成果,进一步确定研究区退变榴辉岩和蓝片岩的原岩属于典型N-MORB型,该项研究不仅在昌宁-孟连缝合带的南段发现典型的特提斯洋壳残片,而且为进一步深入探讨滇西地区特提斯洋消减-闭合的动力学背景及其复杂的构造演化过程提供了重要的科学依据。     

藏南冈底斯岩基东段朗县杂岩早白垩世岩浆作用:新特提斯洋二次俯冲

新特提斯洋长期俯冲消减作用在早白垩世可能经历二次俯冲启动或板片俯冲几何形态的重大转换。确定西藏南部冈底斯岩基早白垩世岩浆作用的岩石地球化学特征和作用方式是甄别上述过程的关键,对理解新特提斯洋的俯冲演化过程至关重要。本文就冈底斯岩基东段朗县杂岩中保存的各类早白垩世岩浆岩,开展了锆石U-Pb地质年代学和Hf同位素、全岩元素和同位素（Sr-Nd）组成分析。数据结果表明：1）基性岩侵位时代为早白垩世晚期（103.6~100.8Ma）,为高钾钙碱性偏铝质岩石,锆石ε_Hf（t）=+0.3~+5.7,全岩ε_Nd（t）=-0.8和-0.3,暗示其岩浆源区具有大量俯冲沉积物或流体的混入,为沉积物熔体和流体交代的地幔楔物质部分熔融的产物,经历了一定程度的角闪石分离结晶作用;2）中性岩形成于99.8~97.6Ma,略晚于基性岩,其主量元素与基性岩具有较好的线性关系,全岩ε_Nd（t）=+1.1,具有较多的地幔物质参与,为基性岩浆进一步演化形成;3）酸性岩（脉体）记录了多阶段岩浆作用（124.1~95.3Ma）,根据同位素组成不同进一步划分为两类,第一类具有较低的全岩ε_Nd（t）值（-8.3~-6.0）,其岩浆源区显示富集特征,t_DM2=1385~1586Ma,由古老地壳物质的再熔融形成;第二类的锆石ε_Hf（t）值（-2.8~+3.2）变化较大,岩脉的锆石ε_Hf（t）=+0.4~+8.1,t_DM=428~906Ma,全岩ε_Nd（t）=+0.1和+0.8,表明岩浆源区具有不均一性,为古老地壳物质被富流体地幔岩浆改造形成;和4）镁铁质包体的主量元素与寄主花岗岩具有较好的线性关系,锆石的Hf同位素组成变化较大（ε_Hf（t）=-9.3~+4.1）,变化范围可达13个ε单位,为岩浆混合成因。寄主花岗岩和角闪辉长岩分别作为酸性和基性端元,是基性岩浆与其诱发古老地壳熔融形成的花岗质岩浆经混合形成。结合冈底斯岩基早白垩世岩浆岩的研究结果,朗县杂岩在早白垩世（124~97Ma）的岩浆作用具有明显的岩浆混合现象,锆石Hf和全岩Sr-Nd同位素组成变化较大,可达13个ε单位,其岩浆源区复杂且富含流体,代表了新特提斯洋在早期（240~144Ma）经历漫长的俯冲之后,在早白垩世时期（~120Ma）俯冲带发生跃迁或俯冲角度达到临界点,导致大量俯冲沉积物和流体沿俯冲带俯冲下去,与发生部分熔融的地幔楔物质混合,底侵导致上覆古老地壳物质的再熔融,形成早白垩世复杂的岩浆岩组合,很可能是新特提斯洋二次俯冲开始的标志。     

兴蒙造山带晚古生代伸展减薄过程:来自内蒙林西地区岩体的地球化学证据

内蒙古林西县双井地区出露一套含暗色包体的花岗质岩体,位于双井片岩和房框子单元花岗质片麻岩接触带,该岩体对厘定古亚洲洋演化阶段、西伯利亚板块和阿穆尔板块最终碰撞缝合时限具有重要意义。本文对该岩体进行了详细的岩相学、岩石地球化学以及锆石U-Pb年代学研究,讨论了该岩体成因、岩浆源区以及研究区造山带地壳演化等问题。岩体中暗色包体和周边花岗岩大部分锆石记录了～285Ma和～270Ma两期年龄,少量锆石记录了～320Ma的较老年龄,表明该区域在晚石炭世就存在岩浆活动,并在～285Ma、～270Ma更为显著且岩浆活动具有幕式发生的特点,通过锆石的Ti温度计算得岩浆形成温度为～670℃。暗色包体相较周边花岗岩部分更富Al_2O_3(13.96%)、CaO(1.61%)、Na_2O(4.61%)以及Fe_2O_3(3.67%)、MgO(0.62%)、TiO_2(0.28%)、P_2O_5(0.08%)等,但贫K_2O(2.10%),但二者发育有一致的变形现象,具有相同的侵位时代(误差范围内一致)、相似的微量元素配分模式、相近的Sr-Nd-Hf同位素组成指示二者可能为同源岩浆不同演化阶段的产物。此外,暗色包体样品中,Zr/Hf比值介于31.74～37.08之间(接近原始地幔的Zr/Hf比值36.25),黑云母有壳源和壳幔混合源两种成因类型,I_(Sr)值介于0.7039-0.7055之间,ε_(Nd)(t)值介于-7.30～-5.87之间,锆石的ε_(Hf)(t)介于-3.58～6.72之间等地球化学特征均指示暗色包体的母岩浆在形成过程中有幔源物质的加入,以上特征显示岩体为壳幔混合源岩浆经历不同演化阶段后的产物。岩体中锆石Eu/Eu~*与地壳厚度的拟合结果显示研究区在 ca.290～270Ma 地壳经历了一次显著的减薄过程(ca.50～35km),为区域存在地幔物质上涌提供了动力学证据。结合前人资料,本次研究的含暗色包体的花岗质岩体属于大石寨期,其母岩浆的形成、侵位时代,以及壳幔混合源等地球化学特征精细地约束了该区大石寨期岩浆活动的发育时间及过程,为研究西拉木伦缝合带晚古生代构造演化提供了新证据,同时也清晰地指示出古亚洲洋在晚古生代末期并不处于大洋俯冲阶段,而是造山后的伸展裂解阶段。