火山—热液作用相关细粒沉积岩研究现状及前沿探索

陆相细粒沉积岩是中国含油气盆地中重要的烃源岩和致密油储集层。随着对烃源岩、致密油、页岩油-气勘探开发研究的不断深入,陆相细粒沉积岩取得了一系列重要进展并持续进行着前沿探索。作者论述了传统细粒沉积岩基本概念及演变,岩石、矿物组成特征、成因机制与分类方法。结合近年来在陆内裂谷盆地陆相细粒沉积岩中广泛分布的火山—热液物质的新报道及研究成果,认为火山物质、热液喷流物质不仅参与了陆相黑色细粒岩系的沉积和成岩作用,也与油气生成有密切关系。加强对陆相细粒沉积研究,探讨深源碎屑及热液流体的来源及其对细粒沉积过程的影响,既有利于丰富、完善沉积学和陆相含油气盆地生油理论,也有利于更好地指导致密油、页岩油-气的勘探开发。     

三塘湖盆地二叠系芦草沟组喷爆岩岩石学、矿物学特征及相关问题探讨

在对新疆北东部三塘湖盆地二叠系芦草沟组黑色细粒岩系进行研究时发现,这套长期被当作由黑色泥岩、凝灰岩和碳酸盐岩组成的岩系里还发育一套既不同于陆源碎屑、内碎屑沉积岩,也不同于热水沉积岩(喷流岩)的岩石,认为是一套以夹层形式发育在纹层状泥/页岩中,由气、液、固三相共存的深源岩浆—热液物质流体上涌进入湖(海)底喷流通道,由喷口喷出后与热液流体或与湖(海)水混合沉积形成的沉积岩—喷爆岩。喷爆岩呈薄层—纹层状展布,矿物组成种类单一,以不稳定、次稳定矿物为主。晶质颗粒碎屑或团块均呈大小混杂、形态各异的棱角状,分选差,分布无规律。基于大量岩芯、岩石薄片观察,结合电子探针及相关数据,以构成岩石碎屑颗粒的主要组成矿物为依据,将喷爆岩分为方解石喷爆岩、白云石喷爆岩、透辉石喷爆岩及长英质喷爆岩四类,并详细论述了各类岩石学、矿物学特征。研究结果显示构成喷爆岩的碎屑颗粒不再是传统认识的来自周缘母岩风化搬运或热液沉淀,而是在陆内裂谷欠补偿湖盆背景下、源自地球内部不同深度、不同性质的岩浆—热液物质流体。在此基础上,对喷爆岩与碎屑沉积岩、火山碎屑岩及喷流岩区别进行讨论,认为喷爆岩分别在矿物组成、物质来源、分布规模、形成方式等方面有别于上述三者。     

新疆哈尔里克山石城子地区钠铁闪石花岗斑岩岩墙的发现及构造背景示踪

在新疆哈尔里克山石城子地区新发现了一套侵位于晚古生代后碰撞二长花岗岩中的钠铁闪石花岗斑岩岩墙群。该类岩墙具斑状,斑晶以条纹长石和反条纹长石为主,基质矿物组成为正长石、钠长石、石英、钠铁闪石和霓石,为钠铁闪石花岗斑岩。主量元素特征显示为高硅、高碱,低铝、低镁和低钙;稀土元素总量较高,轻重稀土分馏明显,显著富集轻稀土元素;稀土元素配分模式曲线呈明显右倾的"V"型,Eu亏损强烈;微量元素特征显示为高10~4 Ga/Al、Zr和Zr+Nb+Ce+Y,强烈亏损Ba、Sr、P、Ti,富集Th、U、Zr和Hf;岩石学、地球化学特征显示其为碱性A型花岗岩。正ε_(Nd)(t)(4.13~4.75)和年轻的Nd模式年龄(t_(DM2)),指示其源区为亏损地幔来源的新生陆壳物质。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄结果显示岩墙的结晶年龄为晚二叠世(259.7±4.5Ma),围岩中捕获的老锆石年龄集中在2168~2635Ma和1677~1973Ma两个峰期,说明哈尔里克山地区可能存在前寒武纪古老基底,但已被新生陆壳物质改造。结合区域地质背景认为,哈尔里克山地区晚石炭世-早二叠世,为后碰撞伸展阶段;晚二叠世,进入陆内伸展阶段。