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地质论评
中国地质学会
地质论评

中国地质学会

任纪舜

双月刊

0371-5736

georeview@cags.ac.cn

010-68999804

100037

北京阜成门外百万庄路26号

地质论评/Journal Geological ReviewCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为地质类学术性刊物。重点报道地质科学领域的学术成果、研究进展、国内外科技动态和会讯。主要刊载古生物学、地层构造学、矿物岩石学、地球化学、矿床学、水文工程地质等方面的论文和述评等。读者对象为地质工作者、科研人员及地质院校的师生。
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    赫兹破裂:一种被忽视的构造

    张进程弘毅曲军峰
    1215-1230页
    查看更多>>摘要：赫兹破裂在工程和材料领域一直备受关注,但其在地质学领域的应用还很少,远未像里德尔破裂那样熟知.从微观尺度到露头尺度,从板块尺度到行星尺度,赫兹破裂在自然界都广泛存在.赫兹破裂作为一种点接触破裂区别于常见的里德尔剪切破裂.它们均是自然界中特殊而又普遍发育的破裂形式,代表了不同的边界和应力条件.典型的赫兹破裂属于弹性变形范畴,由于点接触而在三维空间中形成特征的锥形破裂,在平面上则表现为放射状及环状破裂.在剖面上锥形破裂一般会出现一定角度的拐折,下段破裂与接触面的角度变大,是锥形破裂的典型特征之一.在地质学领域,赫兹破裂有着重要的指示意义,可以表征物质的韧性(toughness)、解释环状和放射状构造、解释锥状以及弧形破裂成因与样式、判断冰川以及断层的运动学特征、区分不同破裂机制形成的新月形构造等,也可以应用于恢复沉积环境以及判断成岩过程中或者构造变形过程中的古应力及其方向.板块碰撞过程中,在特定环境下也可形成赫兹破裂,因此该类型破裂将会有助于我们理解一些断层的成因、发展以及大陆的变形,同时为类地行星(卫星)表层的构造提供解释方案.

    赫兹破裂脆性变形锥形破裂环状破裂地质应用

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    大别山地区约2.5 Ga花岗质岩石的发现——扬子基底太古宙-元古宙之交陆壳的直接证据

    王开赵天宇
    1231-1248页
    查看更多>>摘要：华南由扬子和华夏地块组成,是构建东亚大陆的主要前寒武纪块体之一.扬子地块包含了华南所有已知的太古宙岩石单元,它们规模相对局限且零散分布于地块的不同部位,但碎屑和捕获/继承锆石指示了区域上太古宙地壳的广泛存在.现有的碎屑和捕获/继承锆石数据均指示扬子地块以约2.7 Ga和约2.5 Ga为主的太古宙地壳物质组成,对应全球大陆地壳快速生长与初始克拉通化的最重要阶段.然而,目前扬子地块仅有约2.7 Ga岩石的报道,约2.5 Ga岩石则相对缺乏,导致其基底地壳成分及克拉通化过程认识的不足.大别造山带是中生代扬子地块向北与华北板块俯冲、碰撞的产物,卷入并保留了大量扬子地块的前寒武纪基底,并以变质杂岩或地体的形式出露于大别山的不同部位.笔者等从大别山地区前寒武纪变质杂岩中识别出具不同岩性特征的约2.5 Ga花岗岩质岩石,报道了它们的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果.孝昌地区两个糜棱岩化黑云母花岗岩的测年结果分别为2479± 17 Ma和2497±20 Ma,宿松杂岩地区两个花岗质片麻岩偏钾质,年龄分别为2491±15 Ma和2516±26 Ma.结合区域地质证据,认为大别山地区可能存在较为广泛的约2.5 Ga地壳.这提供了约2.5 Ga扬子基底地壳的直接证据,太古宙-元古宙(Ar-Pt)之交应是扬子地块原始克拉通形成与演化的重要时期.

    太古宙-元古宙(Ar-Pt)之交锆石花岗岩大别山扬子地块华南

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    印尼西婆罗洲早白垩世Mensibau花岗岩类的成因及构造意义

    郭东海刘铁翊朱俊宾姜冠哲...
    1249-1268页
    查看更多>>摘要：婆罗洲西部(印尼)在中生代期间处于特提斯构造域和古太平洋构造域交汇地带,是全球少有的多重板块动力学体制既有先后叠加又有同时复合的独特大地构造单元.因此,该区相关花岗岩类成因及构造背景的研究对揭示东南亚构造一岩浆演化历史及多重构造体制叠合造山作用下的岩浆演化机制至关重要.笔者等对西婆罗洲Mensibau岩基的花岗岩类进行了锆石U-Pb年代学、元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素分析.其中,石英二长岩和钾长花岗岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄分别为126.9±2.1 Ma和141.8±2.6 Ma,表明岩体形成于早白垩世,岩浆活动至少持续了 15 Ma.Mensibau花岗岩类具有高SiO2(67.5％～73.3％)、高K2O(4.3％～5.4％)和低P2O5(0.07％～0.14％)的元素含量特征,铝饱和指数(A/CNK)为0.92～1.06,并且含角闪石,属准铝质-弱过铝质Ⅰ型花岗岩类.这些花岗岩类具有轻稀土元素(LREEs)富集和重稀土元素(HREEs)亏损,弱的负铕异常(δEu=0.65～1.00),以及富集大离子亲石元素(Rb、Th、U和K)和亏损高场强元素(Nb、Ta和Ti)特征,显示出岛弧花岗岩的地球化学特征.此外,Mensibau花岗岩类具有正的εNd(t)值(+3.14～+4.09)、低的[n(87Sr)/n(86Sr)]i值(0.70420～0.70424)和高的锆石εHf(t)值(+9.30～+13.87),表明岩浆来源于新生镁铁质地壳的部分熔融.综合区域地质背景研究表明,发育在俯冲-增生杂岩上的Mensibau花岗岩类可能为受两种构造体制(古太平洋和新特提斯洋)叠合俯冲作用下的新生地壳来源的增生弧岩浆岩,证实了西婆罗洲地区在早白垩世期间经历了重要的增生造山过程.

    东南亚婆罗洲Mensibau岩基白垩纪花岗岩类Sr-Nd-Hf同位素

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    滇东南石炭系坝达组对比和南盘江晚古生代大洋板块演化

    赵云江包佳凤李维科何世军...
    1269-1284页
    查看更多>>摘要：右江盆地上世纪末发现了桂西晚古生代海相(洋岛)玄武岩,近期亦有报道.洋盆、洋脊玄武岩是判断洋岛存在的先行条件.滇东南坝达、里呼一带下石炭统的坝达组(C1b)主要为灰黑、灰白色薄层硅质岩、放射虫硅质岩、海绵骨针硅质岩、玄武岩夹凝灰岩、泥晶灰岩、泥岩,具有典型的硅质岩-玄武岩-灰岩-泥岩组合的洋盆沉积建造,含牙形石、三叶虫等.该组喷发于他披组之上的基性-超基性熔岩,具有显著的大洋拉斑玄武岩特征.因此,坝达组的划分和对比为研究右江盆地晚古生代-中三叠世的多岛洋盆环境提供了重要的依据,对研究华夏造山带与扬子陆块的拼贴过程具有十分重要的科学意义.

    放射虫-海绵骨针硅质岩洋盆建造坝达组早石炭世洋板块地层滇东南里呼

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    聚煤期植物作用下的煤系旋回沉积

    石彦强
    1285-1297页
    查看更多>>摘要：煤系特征的还原色和突发性、阶段性间断-充填相间的非渐变旋回沉积,明显不同于其他沉积地层.为探究其成因,引用"将今论古"原理,一方面,调查现代植物的生存潜力,植物对地表碎屑的稳固作用,以及植物涵养水源、调节气候等宏观环境效应;另一方面,通过古生物、地层、煤系、煤层、煤质等研究成果,分析地质历史时期植物的发生、发展、繁盛、衰落的演替历程,以及各聚煤期的形成演化.运用比较沉积学方法将二者分阶段不同功能进行类比,经过一系列证据链推演,推导出聚煤期是植物演替更新后发展到鼎盛阶段的产物,当时的植物异常繁盛,具有强劲的拓殖能力和群体效应.各聚煤期植物规模化发展,已经从脆弱的遭受河流、海浪、潮汐等流体的冲刷、改造的被动阶段,回归到主动限制河流的侧蚀、迁移、汇聚,以及压制海浪、潮流的高度,是由个体生存发展为群体效应的过程,是从现代脆弱的植物生态反演到聚煤期强劲的控盆植被系统的依律回溯过程,是植物功能潜力的充分展现,是质的飞跃.聚煤期植被主导下,陆源碎屑库的累积和崩溃,控制盆地碎屑萎缩与扩张、煤系突发间断性沉积,致使煤层向盆缘分岔变薄以致尖灭、煤层中断续沉积角砾岩、同生多阶性带状砂体、陆表海多重障壁体系、约代尔旋回等特殊沉积.聚煤期植物作用的研究,填补了煤地质学空白,能够对煤地质勘查与研究中出现的一些异常现象给予合理的解释.

    聚煤期植物作用煤系旋回沉积证据链推演碎屑库沼泽河流沼泽湖约代尔旋回

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    黏土型锂矿床勘查开发过程中的瓶颈问题和若干思考

    王辉张福强张德高周立坚...
    1298-1312页
    查看更多>>摘要：锂作为国家战略性关键紧缺矿产资源,随着现代科技的不断进步,需求量会不断增加.寻找更多的锂矿资源,降低进口依赖度,保障国家资源安全,已是迫在眉睫.黏土型锂矿床作为锂矿的重要类型之一,因分布面积广,资源潜力巨大,越来越受到关注,或可成为锂矿资源的重要补充,既是今后矿产资源勘查的重要方向之一,也是破解锂矿资源紧缺局面的重要途径.黏土型锂矿床已取得不少进展,但也存在一些问题,一定程度上制约了对黏土型锂矿床勘查与开发.通过文献查阅、政府和企业官网的情报收集,结合自身锂矿勘查实践,发现影响和制约黏土型锂矿床勘查与开发的主要问题有5个:①对黏土型锂矿床资源潜力认识不充分,前景不看好,未给予足够重视;②缺乏指导勘查工作的规范性依据;③矿产资源管理与矿业权管理中的不利因素导致勘查力度不足;④勘查研究过程对于矿石选冶加工技术性能重视程度不够,工艺流程尚不成熟.特别是经济合理、环境友好型的分离提取技术和工艺流程尚在探索阶段;⑤可供勘查评价与找矿预测的超常富集成因机制与找矿模型的基础研究尚不深入.针对以上5个问题,提出5个方面的思考与建议,以期加快黏土型锂矿床的勘查开发步伐,可望缓解锂矿资源紧缺和供需矛盾紧张现状.①呼吁地勘行业重视黏土型锂矿床,将黏土型锂矿床按独立的新矿种类型对待.在充分利用煤、铝等勘查老资料进行二次开发的基础上,对异常区进行验证性调查,圈定可供勘查的找矿有利区段或找矿靶区,为黏土型锂矿勘查部署提供依据;②通过选择有代表性的区块开展勘查开发试验研究和工程示范,尽快研究出台黏土型锂矿床勘查规范,为今后规范黏土型锂矿勘查工作提供作业依据;③从矿权现行管理制度出发,按照"公益先行,基金衔接,商业跟进,整装勘查,快速突破"二十字方针,一方面建议国家和地方政府设置专门的地勘基金,加大地勘基金财政投入,形成一批可供进一步勘查的矿产地,一方面建议矿产资源管理部门释放更多的勘查空间,引入更多社会资本,充分调动勘查市场的活力,为国家提供强有力的资源保障;④建议加大锂元素不同赋存状态及其不同占比情形下的分离提取试验投入,尽快形成技术可靠、经济合理、环境友好的工艺流程;⑤在梳理并聚焦制约勘查评价、开发利用及找矿预测工作的相关科技问题,通过科技攻关,为锂矿勘查开发提供强有力的科技支撑.通过上述主要瓶颈问题的有效解决,以期实现锂矿资源的重大找矿突破,形成一批可供工业规模开发的黏土型锂矿资源基地,继而从根本上解决锂矿资源紧缺现状和高度依赖进口的局面.

    黏土型锂矿含煤、铝岩系赋存状态与分离提取勘查开发研究与示范勘查评价体系标准

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    鄂尔多斯盆地庆城地区延长组7段致密油特征及油源分析

    屈童高岗梁晓伟孙明亮...
    1313-1328页
    查看更多>>摘要：鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段(长7段)半深湖-深湖相优质油源岩是油气的重要来源,包括黑色页岩和暗色泥岩,作为盆地重要的供烃源岩一直是研究的热点.为了明确不同烃源岩的贡献及油气来源,通过对庆城地区长7段致密油特征进行分析,对原油进行精细划分,并对源岩有效性进行分析,进一步明确油源对应关系,研究表明,庆城地区长7段黑色页岩和暗色泥岩均对油气成藏有贡献,其中黑色页岩贡献最大,长73段暗色泥岩次之,长72和长71段暗色泥岩贡献较小;原油为低密度、中-低黏度和低凝固点的轻质油.根据生标物特征将原油划分为3类,A类原油具有低C30重排藿烷/C29藿烷、低C29Ts/C29藿烷、低Ts/Tm的特征,由黑色页岩贡献,主要分布于长71段;C类原油具有高C30重排藿烷/C29藿烷、高C29Ts/C29藿烷、高Ts/Tm的特征,主要由暗色泥岩贡献,数量较少且分布局限;B类油各项生标物参数均居中,为A、C类原油的混合,主要分布于长72段.由于黑色页岩生烃时间比暗色泥岩早,且原油黏度和密度更低,因此黑色页岩先生成低黏度A类原油易于向长72和长71段运移,而暗色泥岩后生成的C类原油主要近源富集与A类油混合分布于长72段,从而形成的A类油主要分布于长7,段,B类油主要分布于长72段,而C类油分布局限的格局.这对下一步勘探开发及资源评价有重要意义.

    致密油特征烃源岩油源对比延长组7段鄂尔多斯盆地

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    油源断裂内油气运移优势通道识别方法及其应用

    王浩然宿碧霖付广
    1329-1336页
    查看更多>>摘要：为了研究含油气盆地下生上储式生储盖组合中油源断裂附近油气分布规律,在油源断裂内油气运移优势通道及其影响因素研究的基础上,通过确定油源断裂凸面脊和断裂填充物油气运移分布区,二者耦合建立了一套识别油源断裂内油气运移优势通道的方法,并将该方法应用于渤海湾盆地冀中坳陷廊固凹陷大柳泉地区沙三中亚段F3油源断裂内油气运移优势通道的识别中,结果表明:F3油源断裂内可识别出5条油气运移优势通道,其中4条油气运移优势通道分布在断裂南部,1条油气运移优势通道分布在断裂北部,与目前F3油源断裂附近沙三中亚段已发现油气分布在中南部和北部相吻合,表明该方法用于识别油源断裂内油气运移优势通道是可行的.

    油源断裂油气运移优势通道识别方法

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    广东省丰良地热田高氟地热流体成因及热储温度评价

    李义曼罗霁陈凯黄天明...
    1337-1348页
    查看更多>>摘要：广东丰顺丰良地区出露的地热水温度高达96℃,热储层为裂隙发育的下侏罗统的英安斑岩,F-含量较高.但关于其地热流体的补给来源、循环演化过程及热储温度研究较少.笔者等基于早期开展的勘探工作和补充采集、测试的地热水和气体数据,探讨了该地热系统的流体成因及热储温度.结果表明,丰良地区地热水存在2类,A类地热水温度普遍低于40℃,Ca2+含量高,Na+和K+含量低,以HCO3--Ca2+型为主;B类地热水Na+含量高,Ca2+含量低,为HCO3--Na+型.A类地下水可能受浅层地下水混入影响,但缺少直接证据.B类地下水由周边山区的大气降水补给,沿裂隙或者断裂系统进入英安斑岩储层,循环深度和水-岩相互作用时间分别可达5200～6300 m和22 ka;储层温度条件下铝硅酸盐矿物的溶解以及阳离子交换作用促进了富N2、SiO2、F-、Na+、Sr和Li的地热水的形成;深部地热水上升至地表过程中,受冷水混入(混入比例为10％～25％)及少量CO2脱气(蒸汽散失比例为0.3％～0.5％)的影响;F-含量受控于富氟副矿物萤石矿物的溶解,与温度和pH值成正比.基于校正了混合作用和CO2脱气作用的地温计组合方法,得到深部热储温度为138～143℃,与其南部的汤坑地热系统热储温度一致,二者有可能属于同一大的地热系统.

    丰良地热田流体循环阳离子交换混合作用氟热储温度

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    岩石热导率校正对大地热流计算值的影响——以渤海湾盆地冀中坳陷为例

    宋嘉佳王贵玲刑林啸陆川...
    1349-1364页
    查看更多>>摘要：岩石热导率是计算大地热流的基础热物性参数,热导率的选取和校正是正确评估热流的基础.当前在冀中坳陷乃至渤海湾盆地的大地热流计算中,多以受季节性气温变化和地下水活动等因素影响较小的古近系和新近系砂泥质岩层作为大地热流的计算层位,岩石热导率也多参考区域内已有定值,而忽略了热导率对水饱和度、温度和压力的依赖性.笔者等从岩石热导率的温压校正和饱水校正角度出发,计算并比较了不同校正方法对热流值的影响.主要认识如下:①岩石热导率作为1个受多因素综合影响的热物性参数,其大小与岩性和矿物组分密切相关,同时通常与孔隙率呈负相关,而与密度呈正相关;②热导率高温实验结果显示,冀中坳陷砂岩样品热导率总体上随温度的升高而降低,在30～130℃的温度区间热导率降低了 6.8％～11.3％,热导率下降率具有随热导率的降低而减小的趋势;由于砂岩和泥岩具有相对较浅的埋深和较低的原位温压条件,温压对热导率的正负效应可以在一定程度上相互抵消,对于热导率小于2 W/(m·K)的样品,温压对其的影响较小.③饱水校正后的冀中坳陷JZ03井和JZ04井古近系-新近系砂泥岩热导率的平均偏差分别高达43.0％、47.5％;④ JZ03井和JZ04井古近系-新近系岩层热导率在未经任何校正、经含水率校正及经孔隙率校正情况下的大地热流值分别为43.05 mW/m2、45.39 mW/m2、61.64 mW/m2和52.81 mW/m2、59.81 mW/m2、78.14 mW/m2;最终选取经几何平均模型饱水校正后的热导率计算得到的61.64 mW/m2和78.14 mW/m2两个热流值分别作为冀中坳陷牛北斜坡和高阳低凸起中部的大地热流值.

    渤海湾盆地冀中坳陷大地热流热导率温度校正饱水校正

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