新疆东准噶尔地区姜巴斯套组岩石学特征及构造意义

新疆东准噶尔地区姜巴斯套组构造上位于卡拉麦里断裂和清水—苏吉泉断裂之间,本文根据该套地层的野外地质特征、岩石学特征及古生物化石特征,讨论其形成时代。同时结合前人对卡拉麦里蛇绿岩研究的资料,以及蛇绿岩被早石炭统姜巴斯套组不整合覆盖,确定该洋盆闭合早于早石炭世,这对探讨东准地区构造演化有重要的科学意义。     

准噶尔盆地陆东—五彩湾地区石炭系中、基性火山岩地球化学及其形成环境

准噶尔盆地是发育在前寒武纪结晶基底与古生代褶皱基底双重基底之上的中、新生代沉积盆地。盆地东北缘陆东—五彩湾地区发育大量的石炭系中、基性火山岩,主要由玄武岩、熔结玄武岩、气孔-杏仁玄武岩与辉绿岩组成。其中、基性火山岩具有低钾高钛、高∑REE的特征,球粒陨石标准化的REE配分曲线表现轻稀土富集,轻、重稀土分异的谱线特征,微量元素具有大离子亲石元素富集,Ta、Nb亏损的现象,可能与板内拉张环境下地壳混染或地幔源区有富Ta、Nb的残留体有关,微量元素环境判别图解中大部分样品点落入板内玄武岩区域,少量漂向岛弧火山岩区,表现出主体为板内构造环境;高场强元素Th/Nb、Nb/Zr比值进一步表现出火山岩具有板内火山岩的特征。综合区域地质特征及前人的研究结果,认为准噶尔盆地陆东—五彩湾地区中、基性火山岩应属造山期后伸展背景下的火山作用产物,但岩浆源区可能受到古洋壳板片俯冲作用的影响。     

松辽盆地安达地区营城组中基性火山岩成藏主控因素

松辽盆地中基性火山岩主要发育于安达次洼陷地区,其产出的天然气量占研究区深层产能总量的60%左右。研究区中基性火山岩气藏以沙河子组暗色泥岩和煤层为烃源岩,营城组三段粗面岩、玄武岩、中基性火山角砾岩等为储层,登娄库组二段泥岩为直接区域盖层,并发育多种岩性、构造圈闭,具备有利的成藏条件。利用地质资料和物性数据分析有效储层特征,结合测井综合解释和试气结果分析了气藏在剖面和平面上的分布特点,研究了安达次洼陷地区营城组中基性火山岩成藏主控因素。结果表明：岩性和岩相影响有效储层的发育,喷溢相粗面岩和玄武岩是该区主要的有效储层类型,爆发相中基性火山角砾岩储层物性最好,今后勘探中应予以重视;火山旋回控制气藏的纵向分布,即气藏主要位于各个火山旋回/期次顶部和上部;火山机构相带控制气藏的平面分布,气藏主要分布于火山口-近火山口相带。     

西准噶尔早泥盆世马拉苏组火山岩岩石成因研究

新疆西准噶尔北部地区的早泥盆世马拉苏组出露有少量富钠低钾的拉斑质中基性熔岩,这些分布于谢米斯台断裂北侧的玄武安山岩和玄武岩多呈夹层状断续产出于火山碎屑岩之中。马拉苏中基性熔岩的Mg#与主、微量元素协变关系及Th-Th/Nd图反映了其并非同源岩浆演化的结果。马拉苏火山岩中的玄武安山岩富集LILE、亏损HFSE,具有较高的Th含量及较低的Hf/Th和(Nb/Th)PM比值,显示出弧火山岩的地球化学特征。其中的玄武岩则具有略为平坦的稀土元素分配样式,较低的Th含量及较高的Hf/Th和(Nb/Th)PM比值,此同MORB地球化学特征极为相似;虽然其也显示有轻微的LILE富集、HFSE亏损,但是较高的La/Nb比值则暗示这同地壳或俯冲物质组分的卷入有关,且一系列构造环境判别图解也进一步印证了马拉苏组内的玄武岩应属似MORB基性熔岩。此外,两类岩石的高场强元素比值Zr/Nb、Hf/Ta同全球平均大洋中脊玄武岩的相应比值极为接近,反映了马拉苏组中基性火山岩的物质源区主体均为MORB地幔物质源区。La/Yb-Gd/Yb原始地幔标准化比值的模拟计算进一步显示了马拉苏组玄武安山岩与受改造(俯冲沉积物或地壳物质的混染)的石榴子石或尖晶石-石榴子石地幔橄榄岩物质源区的部分熔融作用有关,而似MORB型玄武岩则源自尖晶石地幔橄榄岩源区的部分熔融。结合区内同期的蛇绿岩、火山岩和碱性花岗岩的地球化学研究,我们可以进一步推断此类兼具有似MORB和弧火山岩地球化学特征的早泥盆世马拉苏火山岩应当是西准噶尔地块北部在早古生代受后期俯冲作用影响下经历弧后扩张形成的火山-岩浆地质记录。     

东准噶尔石炭系巴塔玛依内山组火山岩全岩Sm-Nd等时线年龄及其构造意义

东准噶尔地区石炭系巴塔玛依内山组火山岩分布广泛,规模巨大,目前对其形成时代及构造背景的认识还存在着较大的争议。以火山岩中的玄武岩、玄武安山岩为研究对象,进行了岩石学、岩石地球化学和Sm-Nd同位素地球化学方面的研究。结果表明,该套火山岩属高钾钙碱性火山岩系,微量元素和稀土元素特征相似,(143Nd/144Nd)i变化幅度小,εNd(t)和T2DM近乎相同,具同源岩浆演化特征和良好的封闭条件。利用Sm-Nd等时线定年方法获得的玄武岩全岩等时线年龄为(319.7±5.9)Ma,(143Nd/144Nd)i=0.512414±0.000006,MSWD=0.34,与区域地质构造背景和已有化石证据基本吻合,代表了火山岩的形成时代。准噶尔地区晚古生代区域构造背景复杂。位于西伯利亚板块和哈萨克斯坦-准噶尔板块之间的古亚洲洋存在双向俯冲消减过程。南向俯冲带位于扎河坝-克拉玛依一线,俯冲作用至少延续至(319.7±5.9)Ma。持续的南向俯冲造就了东准噶尔地区扎河坝下泥盆统托让格库都克组火山岩代表的岛弧和卡拉麦里蛇绿岩代表的卡拉麦里不成熟弧后盆地的形成。东准噶尔地区石炭系巴塔玛依内山组火山岩就是该过程中不成熟弧后盆地的产物,成岩过程可能是:古亚洲洋持续南向俯冲,导致卡拉麦里地区幔源物质大量上隆并引起弧后扩张,并在消减沉积物和(或)俯冲洋壳脱水产生的流体作用下发生部分熔融,形成的玄武质岩浆不断底侵至壳幔边界,引起少量主体由古生代残余洋壳和岛弧体系组成的年轻下地壳物质部分熔融生成岩浆,并发生相互较完全的混合,而后随着混合岩浆的不断聚集和构造伸展作用的进一步持续,岩浆沿构造薄弱带快速上升至地表,喷发成岩。319.7~311 Ma左右的中亚造山带持续南向增生导致了卡拉麦里弧盆北侧古亚洲洋的消亡,并最终迫使卡拉麦里弧盆北向俯冲消减而闭合。     

松辽盆地营城组中基性火山岩储层特征及成储机理

松辽盆地北部安达-汪家屯地区钻井大量揭示营城组中基性火山岩,并在其中获得了工业气流。TAS图解可划分出8种岩性,储层研究中归纳为6大类岩石类型,逾80%的有效储层分布于玄武岩和粗面岩之中。总结了4类11种储集空间类型及其特征,原生储集空间类型由喷发方式和喷发环境决定、其分布受火山岩岩相控制,次生储集空间发育程度受充填作用、溶解作用、风化淋滤作用和构造作用等影响。熔岩冷凝单元由单个或多个岩流单元组成、储层发育于其顶部和上部,每个冷凝单元构成相对独立的储层单元。火山岩旋回和期次顶部、近火山口和近源相带、靠近断裂等位置是储层发育的有利部位。玄武岩具有延伸范围广(10～22km)、储层厚度小(7～39m)等特点,储层勘探应优先寻找位于火山岩旋回和期次顶部的储层单元;粗面岩延伸范围小(3.1～6.3km)、储层厚度大(100～200m),储层勘探应以寻找具备有利烃源和盖层条件的储集岩体为目标。     

东准噶尔老爷庙地区早石炭世黑山头组火山岩地质、地球化学特征及构造环境分析

东准噶尔东部老爷庙地区黑山头组火山岩由玄武岩(少)+安山岩+英安岩+流纹岩组成,属高钾钙碱性-钾玄岩系列,流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为(330.7±7.4)Ma。富集大粒子亲石元素Rb,K,Ba,Th,亏损Nb,Ta,P,Ti,弱负Eu异常,稀土分布型式及微量元素特征与安第斯型相似,形成于活动大陆边缘,岩浆来源于俯冲板片部分熔融改造后的富集地幔楔。表明卡拉麦里洋在早石炭世仍向北俯冲消减。     

东准噶尔卡拉麦里地区巴塔玛依内山组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

巴塔玛依内山组是一套以火山岩为主的陆相火山-沉积地层,在东准噶尔地区广泛分布,规模巨大,且形成时代久存争议。通过对卡拉麦里地区巴塔玛依内山组层型剖面的重新实测,以及对该组中下部层位玄武岩进行LA-ICP-MS测年,获得锆石U-Pb年龄为(338.7±7.7) Ma(MSWD=0.24)。所测锆石的CL图像上可见明显的震荡环带结构,且锆石Th/U比值为0.11～0.95,均大于0.10,13颗锆石的Th/U平均值为0.56,Th/U呈正相关,说明属岩浆锆石,指示其代表了巴塔玛依内山组的形成时代。结合前人的年代学数据及化石资料,将巴塔玛依内山组时代确定为早石炭世中期—晚石炭世初期,认为其中下部层位时代不晚于338.7 Ma。该成果进一步约束了区内陆相火山地层的时代,并为研究东准噶尔构造带的火山岩浆作用及其构造演化提供了新的年代学依据。     

东准噶尔巴塔玛依内山组火成岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

以东准噶尔双井子地区巴塔玛依内山组和石钱滩组剖面为研究对象,通过岩矿鉴定、地球化学分析、锆石U-Pb定年和牙形刺挑选等方法,对巴塔玛依内山组和石钱滩组的年代学特征进行了研究。结果表明,巴塔玛依内山组火山岩的形成时间始于348. 7±2. 9Ma,318. 7±4. 2Ma之后结束,侵入岩的形成时间为255. 9±3. 5Ma,这些样品中普遍含有捕获锆石,这些锆石具有岩浆锆石的特征,年龄介于早石炭世杜内期和前寒武纪之间(354. 7～971. 2Ma),与盆地周边发育的岛弧火成岩和蛇绿岩年龄相仿,此外在石钱滩组灰岩内得到4颗牙形刺化石,分属于2个属,分别为Idiognathodus和Streptognathodus。以此为基础,通过搜集整理前人数据,得到如下结论:(1)巴塔玛依内山组火山岩地层是穿时的,从早石炭世到晚石炭世连续发育,形成时间介于348. 7±2. 9Ma～300. 4±1. 3Ma之间;(2)巴塔玛依内山组上部的石钱滩组形成于318. 7±4. 2Ma之后的晚石炭世;(3)卡拉麦里蛇绿岩所代表的准噶尔洋盆闭合时间在晚泥盆世法门期和348. 7Ma之间;(4)准噶尔盆地基底可能由岛弧和洋壳组成,且存在前寒武纪基底。本研究旨在确定巴塔玛依内山组和石钱滩组地层时代,并为卡拉麦里洋闭合时限以及盆地基底性质等问题的解决提供依据。     

东准噶尔喀拉托别地区火山岩地质特征及地层厘定

位于准噶尔盆地东南缘的喀拉托别-乌宗布拉克地区广泛分布以火山岩为主的陆相火山-沉积地层,对于其形成时期及岩石地层单位归属久存争议。在进行详细野外调查和岩石学、岩石化学与地球化学、同位素年代学等综合研究,并开展区域对比的基础上,认为该区火山岩应划分为上下两个层位并归属不同的岩石地层单位。下部层位为本区火山岩的主体,岩性以基性、中酸性火山岩及其火山碎屑岩为主,局部夹层理层纹明显的沉凝灰岩、凝灰质砂岩及砾岩等火山-沉积岩;岩石为钙碱性,微量元素和稀土元素分析表明,岩浆来源于地幔-下地壳,形成于"大陆边缘弧"构造环境;在其安山岩中获得锆石U-Pb年龄为326.9±8.8Ma,表明火山岩形成于早石炭世晚期;各项特征均与卡拉麦里地区等准噶尔东北部典型的石炭纪火山岩相同或相似,将其岩石地层单位厘定为巴塔玛依内山组。上部火山岩零星覆盖于下部火山-沉积岩地层之上,岩性为流纹岩、英安斑岩及霏细岩,局部见气泡状、球粒状构造。前人曾在流纹岩中获得Rb-Sr等时线年龄278±2Ma,属中二叠世早期,结合区域对比研究,将上部层位火山岩划属卡拉岗组。该区火山岩的解体及地层单位的厘定,为研究准噶尔地块及周边区域的岩浆活动与构造演化提供了新的信息和证据。     

东准噶尔巴里坤煤矿北色克森巴依超单元特征

通过对新疆东准噶尔造山带纸房地区 1∶ 2 5万区调填图 ,发现色克森巴依超单元 (前人划归华力西中期侵入岩 )侵入于下奥陶统恰干布拉克组的基性火山岩中 ,上被上志留—下泥盆统红柳沟组不整合覆盖。结合本分队测得 Pb- Pb同位素视年龄值 (4 2 3± 1) Ma,确定其为加里东造山旋回的产物 ,属科迪勒拉—加里东型花岗岩及晚造山期花岗岩 ,形成于板块消减、褶皱隆起造山环境。其发现对研究该地区的地质演化史将起一定作用     

东准卡拉麦里地区苏吉泉一带黑山头组的厘定

分布于卡拉麦里大断裂之北苏吉泉一带的一套以陆源碎屑岩为主,夹有少量火山碎屑岩和火山熔岩的地层,前人将其划归中泥盆世平顶山组(蕴都喀拉组),作者等新获得该地层中火山岩夹层的全岩Rb-Sr等时年龄(339±4)Ma,依据岩石组合并与区内同时代地层对比分析,将其厘定为早石炭世黑山头组.黑山头组的厘定为确立卡拉麦里大断裂之北地层总体为一单斜构造提供了重要佐证,也为东准噶尔地区的地层正确划分与对比,建立区域地层格架和重建中亚地区晚古生代地质历史有重要意义.     

东准噶尔蛇绿混杂岩带区调填图单位的划分意见

前人曾在东准噶尔双井子以东地区进行 1∶ 5万地质调查时 ,依据蛇绿岩建造的产出状况及构造侵位的特征 ,将蛇绿岩建造全部单元及岛弧或弧前盆地的火山岩建造 ,从南明水组解体出来 ,建立了“元湖组”。目前认为蛇绿混杂岩带是洋盆闭合时洋壳残片构造侵位到陆壳之中的产物 ,为无序层序 ,相当于造山带非史密斯地层学划分类型的构造混杂体类 ,即由构造包体和基质两大部分组成。构造包体是由蛇绿岩及其上覆岩系的远洋沉积物组成 ;基质包括不同时代 ,或同时代不同岩石的地层单元。“元湖组”具有“超群”的概念。对克拉麦里东双井子地区蛇绿混杂岩带 1∶ 5万地质填图等级体系划分重新厘定 ,将构造包体部分建立“元湖岩群”,其蛇绿岩部分建立“柳树泉岩组”;枕状熔岩及远洋沉积物建立“阔什喀尔苏岩组”。对于基质中所有组成单位建立“哲兰德岩群”,早石炭世陆缘沉积的正常碎屑岩仍采用“南明水组”,而火山岩建造建立“喀腊卡特岩组”。依据填图精度的要求可划分“段或岩段”、“层或岩层     

东准噶尔扎曼苏—鲍尔羌吉韧性变形带的基本特征

东准噶尔造山带 1∶ 2 5万区域填图方法研究中 ,在红柳峡南扎曼苏—鲍尔羌吉一带新发现一套韧性变形岩类地层 ,东西长约 70 km,南北宽 4～ 10 km。韧性变形带由上元古界道草沟岩群、扎曼苏岩群、上元古界石英闪长质糜棱杂岩、震旦纪鲍尔羌吉超单元及阿克喀巴克超单元组成。岩石由于经受区域动力变质 ,形成强烈塑性变形和塑性流动的线性狭长构造带 ,产生不同程度的碎裂岩 ,糜棱岩及千糜岩等岩石。韧性变形带中常见 S- C组构、旋转碎斑、石香肠、多米诺骨牌 ,拉伸线理、鞘褶皱、面褶、膝折等构造形态。根据有限应变测量资料和运动学及动力学分析 ,该变形带以压扁型为主 ,且具由南向北的右旋推覆剪切特征 ,在变形过程中至少向北位移了 2 6 km。根据石英动态重结晶测得古应力值为 75.6 7MPa     

东准噶尔蛇绿混杂岩带填图等级体制划分意见讨论

当洋盆闭合洋壳残片构造侵位于陆壳之上时 ,共同组成蛇绿混杂岩带。由于构造破坏 ,蛇绿岩及伴生的深海沉积物 (放射虫硅质岩、粘土等 )往往呈构造包体形式赋存在古大陆边缘沉积的陆源碎屑物基质中 ,基质是混杂岩带的主体。它们属构造无序岩层 ,不服从层序律。在造山带 1∶ 2 5万区域填图中 ,首先考虑蛇绿混杂岩的产出特点 ,划分出构造包体和基质两大类 ,分别建立“岩群”;其次根据填图精度的要求 ,按照它们各自组成的地质单元分别建立“岩组”、“岩段”,对于基质中不同时代的地层单元能够恢复原始层序的可以建立“组”、“段”。为达到蛇绿混杂岩带的研究目的 ,测制大比例尺地质图作为补充图件     

新疆西准噶尔布龙果尔组的建造类型、时代及有关问题研究的新进展

本文对布龙果尔组的建造类型及地质时代进行了论证,认为其应属磨拉石建造叠加坍塌建造的复合型建造,并将其地质时代从晚奥陶世厘正为早志留世早期。此外,首次提出早古生代西准噶尔北部地区有一次造山运动,这次运动北疆邻区称为“艾比湖运动”,其发生的确切时间应为晚奥陶世末期。最后,根据布龙果尔组中出现蛇绿岩套的近源砾石。推断洪古勒楞蛇绿岩的形成年代早于早志留世。可能是奥陶纪。     

新疆东准噶尔地区断裂的多重分形研究

结合东准噶尔地区强应变构造带的空间展布情况和断裂的空间分布特征 ,用多重分形模型测算了各带的多重分维值。研究结果表明 :强应变构造带在不同尺度上具有自相似性 ;断裂的空间分布为多重分形结构 ,断裂的演化有从复杂几何结构的次级断裂组合向单一连续的大断裂过渡而分维值逐渐减小的趋势 ;不同的大地构造单元有不同的分维值 ,而且有靠近板块缝合带 (或海沟 )分维值减小、远离板块缝合带 (或海沟 )分维值增大的趋势     

准噶尔盆地腹部侏罗系三工河组沉积相

侏罗系三工河组是准噶尔盆地腹部重要的勘探目的层系,近年来取得了一系列重要的油气发现.利用钻井、测井以及地震资料对腹部地区117口钻井进行分层,在进行砂体厚度、含砂率统计的基础上,编制了三工河组一段、二段(包括一砂组和二砂组)、三段的砂体等厚图,并结合取心井的岩心观察,编制了相应层段的沉积相图.准噶尔盆地腹部,尤其是中石化区块,主要受来自于盆地西北缘及东部卡拉麦里物源的控制,三工河组二段是砂体最发育的时期,主要沉积相类型为三角洲,是主要的含油气层系.     

黑龙江滨东地区唐家屯组火山岩时代的U-Pb年代学证据

黑龙江省滨东地区广泛发育唐家屯组火山岩,其以强片理化酸性、中酸性火山岩为主,夹少量中性火山岩及片理化变质的正常沉积岩.唐家屯组火山岩SiO2含量为61.50%~68.96%,TiO2、Fe2O3、MgO和CaO的含量分别为0.61%~0.88%、1.21%~4.24%、0.30%~2.08%和0.77%~4.57%.Mg#为4~25,Al2O3=15.12%~16.99%,K2O=2.68%~5.2%,Na2O/K2O=0.94~2.18,Na2O+K2O=7.05%~9.99%,较富碱.稀土元素总量（∑REE）为140.81×10-6~276.36×10-6,LREE/HREE比值为7.72~9.70,明显富轻稀土元素,贫重稀土元素.δEu=0.77~1.03,具有负异常-弱的正异常,稀土元素配分曲线为右倾性.微量元素总体上富集大离子亲石元素（LILE）Zr、Ba,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素和Sr、P,具有双峰式火山岩的特点.该火山岩LA-ICP-MS U-Pb定年的结果显示,其加权平均年龄分别为300±1 Ma,形成时代为晚石炭世,其形成于引张环境.