磷灰石低温热年代学在地学中的应用

磷灰石裂变径迹(AFT)和(U-Th)/He(AHe)是目前研究地壳表层(<5 km)中构造演化与气候驱动相互作用且记录超过1 Ma热历史最有效的手段之一。AFT和AHe这两种方法对低温(40 ℃~120 ℃)敏感, 能够较精确地获得地下1~4 km处的构造-热演化信息, 可用于解决地质体定年、盆地热历史、造山带演化、热液矿床及含油气盆地中生排烃与运移时限等诸多地质问题。本文系统归纳了这两种方法的原理、定年影响因素、年龄-高程法及应用中容易混淆的概念等内容, 并以北美西部大盆地卡林型金矿床、美国阿第伦达克山脉东部马西山、塔里木盆地早古生代的热历史演化为例, 详细阐述了它们的应用过程。为有效、合理地将磷灰石低温年代学应用于地学, 在具体的应用过程须注意以下问题: 充分把握研究区的构造背景, 根据研究目的合理设计采用剖面, 综合使用多种测年方法, 以及采用合理的数据处理、分析方法解释磷灰石低温年代学年龄数据。     

磷灰石（U-Th）／He定年技术及应用简介

本文阐述了磷灰石 (U_Th) /He定年技术的基本原理和方法、影响因素以及该技术在地质研究中的应用。磷灰石 (U_Th) /He定年是近年来发展起来的一种新型低温热年代学技术 ,能够给出地质体在 4 0～ 85℃低温范围内的独特信息。同裂变径迹定年技术一样 ,磷灰石 (U_Th) /He技术可用于年轻地质体的定年 ,也可确定时代较老的地质体最后一次热事件发生的时间。由于磷灰石 (U_Th) /He年龄数据与样品的海拔或埋藏深度密切相关 ,所以能够很好地约束古地形。结合其他同位素技术如裂变径迹定年技术等还可进行系统的热演化分析 ,如盆地的热史演化。与其他同位素定年技术相比 ,磷灰石 (U_Th) /He定年技术具有测量方便、精度高、所需样品数量少等优点。虽然这种技术目前尚处于不断完善之中 ,但仍不失为研究地质体低温热年代信息的一种有效方法     

念扎金矿床热历史:锆石U-Pb、(U-Th)/He及磷灰石裂变径迹年代学的制约

念扎金矿床是近年来最新发现的位于雅鲁藏布江缝合带南侧仁布构造混杂岩带与蚀变闪长岩接触带的大型造山型金矿床.为约束念扎矿床的冷却及剥露历史,利用锆石的U-Pb、(U-Th)/He及磷灰石裂变径迹定年对新鲜及矿化闪长岩年龄进行测定.结果表明,新鲜闪长岩锆石U-Pb年龄为(46.32±0.53)Ma,(U-Th)/He年龄介于(7.14±0.24)Ma到(9.80±0.27)Ma,矿化闪长岩锆石(U-Th)/He年龄介于(8.38±0.24)Ma到(11.19±0.31)Ma之间,两件矿化闪长岩磷灰石裂变径迹年龄分别为(5.9±0.5)Ma和(5.3±1.0)Ma.念扎金矿床自闪长岩固结以来经历了两次快速冷却过程:第一次是从46.3 Ma开始持续到43.6 Ma,温度从750℃降至350℃,冷却速率高达约148℃/Ma;第二次为8.5~2.0 Ma,温度从约200℃降至30℃,冷却速率为26℃/Ma.念扎矿床成矿深度为9.7 km;在8.5 Ma时,矿床被抬升至4.6 km处;从8.5~5.6 Ma,矿床抬升至2.8 km;从5.6~2.0 Ma,念扎矿床被剥露至地表.     

低温热年代学方法及其在矿床学研究中的应用

低温热年代学方法主要包括裂变径迹法和(U-Th)/He法,二者分别利用矿物中238U裂变产生径迹的积累和矿物中U、Th衰变产生4He的积累对矿物进行定年.由于低温热年代学方法的封闭温度低且对温度变化敏感,可用于定量确定地壳浅部所经历热事件和侵蚀事件的时间、幅度、速率及空间分布特征.目前低温热年代学方法在矿床学研究中的应...     

苏鲁造山带东段新生代两阶段剥露事件的磷灰石(U-Th)/He热年代学证据

苏鲁造山带位于华北和华南板块之间,是中国东部最显著的陆内造山带之一,约束其新生代剥露过程对于理解中国东部盆山格局分布及其动力学机制具有重要意义.低温热年代学方法由于封闭温度较低,能更准确地约束上地壳地质体的剥露过程.利用磷灰石(U-Th)/He方法,对苏鲁造山带东部的多福山和锯齿山开展研究.磷灰石(U-Th)/He年龄...     

裂变径迹定年技术在构造演化研究中的应用

裂变径迹技术是一种以磷灰石和锆石等矿物为定年对象的低温热年代学方法,特别适用于研究上地壳岩石冷却剥露的时间和过程。该技术在地学中的应用早期以定年为主,随着对裂变径迹长度分布特征与裂变径迹退火特性的深入研究,这种方法得到更广泛的应用,在此基础上综述了裂变径迹技术在下列构造演化问题中的应用和进展,包括：（1）造山带隆升时代及隆升速率的研究;（2）造山带热演化历史的研究;（3）快速蚀顶或冷却事件的年代确定;（4）盆地反转时代的确认;（5）盆地基底岩系构造热历史的研究;（6）盆山耦合过程的研究。     

川北米仓山隆起构造－热演化特征

本文基于实测锆石(U-Th)/He和磷灰石裂变径迹年龄的联合热史模拟明确了米仓山隆起自新元古代以来的构造-热演化史。米仓山隆起前寒武系样品锆石(U-Th)/He年龄和磷灰石裂变径迹年龄分别为190~138 Ma和106.1~120.6 Ma,均小于地层年龄或成岩结晶年龄,有效地记录了早期热信息。热史模拟结果表明米仓山隆起自新元古代以来主要经历了早侏罗世—早白垩世和晚中新世至今两期快速冷却事件,分别与扬子-华北板块碰撞和印度-欧亚板块碰撞的东扩作用有关,而白垩纪—早中新世的缓慢冷却过程则与当时的古夷平面发育有关。本文不仅丰富完善了川北地区构造-热演化成果,而且对于该地区下一步油气勘探具有重要的指导意义。     

磷灰石裂变径迹热年代学研究的进展与展望

综述了磷灰石裂变径迹热年代学研究在退火模型及模拟方法、造山带及造山后剥露历史、构造热成像及地形演变和成矿作用等方面的一些理论和应用成果,分析了目前在磷灰石裂变径迹退火机理、数据解释和应用等方面研究中存在的主要问题,指出了磷灰石裂变径迹热年代学研究今后会朝着深层次退火机理、新的应用领域、自动化技术和可操作性等方向发展.     

利用磷灰石裂变径迹研究塔里木盆地中部地区的热历史

利用磷灰石裂变径迹反演计算了塔里木中部地区3口井志留纪以来的热历史。研究认为,塔中地区志留纪以来的大地热流变化不大,为56～62mW/m2。志留纪、泥盆纪大地热流较低,约为58mW/m2;石炭纪大地热流略有增高,二叠纪时大地热流可能达到62mW/m2;中生代期间,大地热流逐渐降低,中生代末约为57mW/m2;新生代期间,大地热流略有增高,现今大地热流约为60mW/m2。塔中地区的热历史与其构造演化史密切相关。     

利用磷灰石裂变径迹研究鄂尔多斯盆地西缘热历史

磷灰石裂变径迹在地质时期对60～150℃范围内温度变化的热敏感性 ,不仅使其成为研究盆地构造热演化史和区域构造运动的重要手段 ,而且对指导油气勘探有很大的实践意义。本文根据AFTA① 的有关原理 ,退火特性 ,对鄂尔多斯盆地西缘奥陶、二叠、三叠、侏罗、白垩、第三纪等不同时代地层样品开展了较为系统的AFT测试 ,获得了一批可靠的AFTA数据 ,论述了鄂尔多斯盆地西缘的主要构造热事件的次数 ,及该区中生代以来的构造热演化史。研究表明 :自中生代以来 ,该盆地西缘至少经历了四次构造热事件(峰值年龄分别为170Ma±、130Ma±、和75Ma±和17Ma±)。     

塔北地区变形样式及其分布规律

塔北地区包括库车前陆盆地和塔北前陆克拉通地区两大变形带，在库车前陆盆地，垂向上，主要受滑脱层发育及其展布、构造地层组合及岩层埋深等因素控制，深层一般为被动顶板双冲构造及断变褶皱，中层三角带、冲起构造，浅层为断展，滑脱及底辟褶皱；横向上，与挤压应力大小、地层岩石力学性质、滑脱层发育程度等相关，自造山带前缘向前陆克拉通方向，褶皱一般由紧闭，不对称或倒转变为平缓，开阔，并由断变，断展褶皱变为滑脱褶皱；变     

Kalpin Transpression Tectonics,Northwestern Tarim Basin,Western China

The paper examines the relative importance of strike-slip faulting and lateral crustal deformations in the geologic structure of a portion of the western People's Republic of China. Deformed thrust sheets in the Kalpin area of the western PRC suggest large-scale sinistral strike-slip movement on the Aheqi fault zone along the northwestern margin of the Tarim basin. The total amount of the Cenozoic sinistral strike-slip displacement is estimated to be 311 km; this is the same magnitude of slip estimated along the Altyn Tagh fault, marking the southeastern boundary of the Tarim basin. Together, the Aheqi and Altyn Tagh faults outline the Aheqi- western Kunlun-southwestern basin-Altyn transpression tectonic system.     

塔里木盆地白云岩储层类型划分、测井模型及其应用

根据白云岩中溶蚀孔、针状孔和晶间孔等主要孔隙的发育特征,可将塔里木盆地下古生界白云岩分为致密型、针孔型和孔洞型.3类白云岩在测井响应上有明显的差异,主要表现在常规测井值及曲线形态上.致密型储集性能最差,具有高电阻率、低中子孔隙度和高密度;针孔型一般具有低电阻率、高中子孔隙度和低密度,曲线形态一般呈"左凸"形;孔洞型比针孔型具有更好的储集性能,具有低自然伽玛值、低电阻率、高中子孔隙度和低密度,曲线形态一般呈"弓"形,而且双侧向电阻率曲线具有一定的幅度差.通过这些特征,建立塔里木盆地白云岩段孔洞识别测井模型.将该模型应用于巴楚和塔中地区的一些钻孔,取得了较好的效果不仅确定针孔型和孔洞型白云岩(储层)在纵向上的发育特征,还揭示了储集空间的发育程度,为进一步勘探开发提供了依据.     

塔河地区志留系的对比

塔河地区遭受过多次的构造抬升和剥蚀，志留系分布不规则，地层划分对比是本区寻找志留系油气藏的难题之一。本文综合应用古生物、测井、地震和野外露头资料进行地层划分对比，首先通过疑源类古生物的分析，确认塔河地区井下志留系的存在；继而分析其地震反射特征，通过地震一测井地层对比，将其与东河砂岩予以区分；最后通过与柯坪野外露头剖面的岩石地层对比，确认塔河地区所钻遇的志留系确为下志留统的柯坪塔格组中段。     

塔里木盆地基底卷入扭压构造与巴楚隆起的形成

在板块斜向碰撞中,与走滑断层相伴生的隆升是弯曲挤压的必然结果。印度板块与欧亚板块的斜向碰撞使得塔里木盆地边界和内部发育的基底卷入构造大多表现出逆冲与走滑断裂的双重特征。本文通过地震、钻井和构造几何学、地面资料约束研究表明,巴楚隆起两侧的阿恰-吐木休克和色力布亚-玛扎塔格断裂是由基底卷入构造和扭压构造复合而成的基底卷入扭压构造。这种构造样式的组合包括3个部分,即两端的基底走滑断裂和中段的基底卷入逆冲断裂。巴楚隆起的形成主要与阿恰-吐木休克断裂的基底卷入扭压构造活动有关。巴楚隆起的形成过程具有“跷跷板”特点,可分两个阶段:巴楚隆起前石炭纪沿南缘的玛扎塔格断裂抬升,地层最大剥蚀厚度至少530m;前古近纪,主要剥蚀区沿吐木休克断裂以南展布,推测最大剥蚀厚度超过1100m。巴楚隆起南段的主变形期是在前石炭纪完成的,地层缩短量约占55%;北段推迟到前古近纪,缩短量占55%;而中段的地层缩短量一直在逐步增强,前上新世达到最大,占52%。     

Late Cenozoic Tectonics Along the Northwestern Margin of the Tarim Basin: Interactions Between the Tarim Basin and the Southern Tian Shan, West China

LATE CENOZOIC TECTONICS ALONG THE NORTHWESTERN MARGIN OF THE TARIM BASIN: INTERACTIONS BETWEEN THE TARIM BASIN AND THE SOUTHERN TIAN SHAN, WEST CHINAgrants 4 98340 50and 4 9732 0 90fromtheNSFofChina;;andproject96 913 0 7 0 1fromtheMinistryofSci enceandTechnology ,China…     

塔里木新元古代盆地演化与下寒武统烃源岩发育的构造背景

下寒武统优质烃源岩的分布一直是塔里木盆地油气勘探的难点问题。在区域构造演化背景分析基础上,利用露头和新的钻井、地震资料,通过地层对比、构造解释和古地貌恢复,探讨了塔里木新元古代盆地原型、古构造及下寒武统烃源岩发育的构造背景。研究认为塔里木盆地西缘的柯坪和叶城地区,新元古代经历了陆内断陷到初始被动大陆边缘的盆地演化序列,而在塔东北的库鲁克塔格地区,主要以裂谷及其衰退期的拗陷为特征。地震反射特征进一步显示在塔里木陆内也具有相似的成盆作用,南华纪断陷具有清楚的垒、堑结构,震旦纪以后以拗陷阶段的均衡沉降为主。发生在晚震旦世末的柯坪运动造成全区抬升,奠定了塔里木盆地寒武系沉积前的构造古地貌,总体表现为西高东低,南高北低,控制了下寒武统烃源岩的形成、分布。塔西台地内中-下寒武统出现大面积增厚,可能与晚震旦世以后继承性的沉降作用有关,形成有利于玉尔吐斯组类型的碳酸盐质陆棚相烃源发育的沉积环境。而西山布拉克-西大山组类型的深水陆棚-盆地相的泥质烃源岩不仅在满加尔坳陷内发育,还可能在阿瓦提坳陷内分布。尽管中央隆起带大部分地区不利于优质烃源岩发育,但不能排除局部地区仍可能存在下寒武统泻湖相烃源岩。与盆地北部高碳酸盐岩含量的烃源岩不同,塔里木南缘改造边界附近具有形成高碎屑岩含量的深水泥质烃源岩的构造-沉积环境。     

塔里木盆地西北缘玉尔吐斯组硅质岩成因及石油地质意义

塔里木盆地下寒武统玉尔吐斯组是一套岩性复杂的烃源岩,该组中出现了广泛分布的层状硅质岩。层状硅质岩的形成环境较为特殊,对层状硅质岩的成因研究有助于还原玉尔吐斯组沉积时期的沉积背景,从而预测优质烃源岩的分布。利用不同露头剖面的硅质岩样品,通过薄片鉴定、SEM观察、能谱探针、有机碳含量测定等无机-有机岩石学分析认为,玉尔吐斯组硅质岩形成于裂谷背景下的高盐度、碱性封闭水体中,沉积水体的水动力变化使硅质岩具有层状构造和碎屑结构。陆源碎屑、生物以及与裂谷作用同时发生的火山活动为水体提供了硅质来源,热液为封闭水体带来了营养物质,使藻类、小壳类生物在裂谷中生长繁盛;生物的生长富集和特殊水体的良好保存条件,使玉尔吐斯组发育了良好的烃源岩层。硅质岩的岩石学、地球化学特征显示,早寒武世拉张应力条件下的大规模裂谷作用,形成了大范围展布的台内裂陷,台内裂陷环境有利于优质烃源岩的发育,研究区早古生代-新元古代地层有良好的勘探潜力。     

塔里木盆地西北缘柯坪地区油气前景

丰富的地面油气显示及奥陶系、志留系普遍含沥青的事实，表明本区曾有过大规模的油气运聚过程。柯坪断隆实际上是上新世库车期形成的逆掩推覆带，其下尚隐伏着与巴楚断隆连为一体的古隆起。地面油气显示并不能证明地下已无油气藏存在。推测上覆推覆带中有聚集油气的可能性，而下伏古隆起形成大油气田的可能性更大。     

Geochemical Characteristics and Migration Pathways of Ordovician Carbonate Oil Reservoirs in the Tuoputai Area,Tarim Basin,Northwestern China

Exploration potential is huge and the oil resources are rich in the Ordovician reservoirs of the Tarim Basin. However, the mechanism of hydrocarbon accumulation is complex and not yet fully understood. In the Tuoputai area, the hydrocarbon migration pathways and characteristics of deep hydrocarbon accumulation are revealed through analyses of the physical data of rich oil and gas, the geochemical parameters of oil, and fluid inclusions. The results show that the Ordovician oils in the Tuoputai area have the same geochemical characteristics as the mixed oil from the Lower Cambrian source rock and the Middle–Upper Ordovician source rock. The Ordovician reservoirs have been charged three times: in the late Caledonian, late Hercynian, and Himalayan stages. Oil charging occurred in the Hercynian stage, in particular, as it is the main filling period of hydrocarbon. The north-northeast(NNE)-trending TP12 CX major fault, active in in these times and is dominant migration channel of hydrocarbon, but there is segmentation affected by the difference of activities. Oil maturity is higher in the south than in the north and is abnormally high near the major fault. Parameters related to migration indicate that oil migrated northeastward along the NNE-trending TP12 CX major fault and adjusted laterally along the secondary faults and weathering crust, forming the present characteristics of oil and gas distribution.