地質(zhì)學(xué)

西藏拿若斑巖銅金礦床成礦斑巖年代學(xué)、 巖石化學(xué)特征及其成礦意義

祝向平，陳華安，劉鴻飛，等

摘要：目的：拿若礦床是多龍礦集區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的第3 個(gè)斑巖型銅礦床。通過(guò)拿若斑巖銅礦內(nèi)成礦前閃長(zhǎng)巖、成礦期和成礦后花崗閃長(zhǎng)斑巖巖相學(xué)、巖石地球化學(xué)分析及其巖石化學(xué)特征對(duì)比，探討含礦斑巖的成礦優(yōu)勢(shì)，探尋拿若斑巖銅礦的成礦機(jī)制。方法：用于研究的各期巖漿巖均采于地表新鮮露頭，依據(jù)地表發(fā)育情況和巖芯觀察，確定了拿若斑巖銅礦各期巖石的侵位順序。所有巖石樣品開(kāi)展了巖相學(xué)觀察，鋯石U-Pb 測(cè)年，鋯石Hf 同位素測(cè)試，全巖主量元素、微量和稀土元素分析及全巖Sr、Nd 同位素分析。結(jié)果：通過(guò)拿若斑巖銅礦巖漿巖測(cè)試，取得以下幾個(gè)方面結(jié)果。（1）成礦前閃長(zhǎng)巖、成礦斑巖和成礦后斑巖的鋯石U-Pb年齡分別為121.3±1.1 Ma、120.2±1.4 Ma 和120.5±1.2 Ma、119.8±1.3 Ma，與多龍礦集區(qū)內(nèi)其他斑巖銅礦成巖年齡相似，表明多龍礦集區(qū)內(nèi)系列斑巖銅礦可能受控于相同的深部成礦動(dòng)力學(xué)過(guò)程。（2）閃長(zhǎng)巖和三期花崗閃長(zhǎng)斑巖具有相似的巖石化學(xué)特征，均富集輕稀土、大離子親石元素，虧損重稀土、高場(chǎng)強(qiáng)元素，Eu 異常不明顯，具有較低的（87Sr/86Sr）i 值和εNd（t）值，符合島弧巖漿巖的特征，可能表明多期巖漿具有相同源區(qū)，均起源于下新生的下地殼角閃巖相。（3）各期斑巖均具有高Sr 低Y 的特征，顯示出類埃達(dá)克巖的特征，但在同位素地球化學(xué)特征上存在一定差異。成礦期花崗閃長(zhǎng)斑巖的（87Sr/86Sr）i 值分別為0.7054～0.7058 和0.7056～0.7057，εNd（t）分別為-3.7～-2.9 和-3.5～-3.2，εHf(t)值分別變化于3.6～6.7和3.6～7.4，表明前兩期花崗閃長(zhǎng)斑巖源區(qū)中可能有較多幔源物質(zhì)混入；第3 期花崗閃長(zhǎng)斑巖具有較高εNd（t）值（-1.3～1.6）和εHf（t）值（5.1～8.1），可能表明第3 期花崗閃長(zhǎng)斑巖源區(qū)中地殼組分入較少。成礦前閃長(zhǎng)巖具有與花崗閃長(zhǎng)斑巖相似的（87Sr/86Sr）i 值（0.7052～0.7057）和略高的εNd（t）值（0.2～3.3）和εHf（t）值（1.2～9.5），可能表明閃長(zhǎng)巖源區(qū)中殼源物質(zhì)混入相對(duì)更少。成礦前和成礦后巖石與成礦巖石的成巖過(guò)程差異，可能表明成礦斑巖在侵位過(guò)程中從地殼中萃取了較多成礦元素。（4）閃長(zhǎng)巖和各期花崗閃長(zhǎng)斑巖均具有較高的氧逸度，均具有成礦潛力。閃長(zhǎng)巖和成礦的花崗閃長(zhǎng)斑巖銅背景值均較高，可能表明成巖源區(qū)內(nèi)Cu 豐度較高。成礦后花崗閃長(zhǎng)斑巖中Cu 含量明顯較低，可能是末期巖漿在巖漿房中釋放了較多成礦元素所致。多期巖漿活動(dòng)釋放的成礦元素有利于成礦元素在成礦流體中持續(xù)富集成礦，多期巖漿侵位是形成那若斑巖銅礦的必要因素。結(jié)論：（1）拿若斑巖銅礦床多期巖漿巖集中于119～120 Ma 侵位。（2）拿若斑巖銅金礦床成礦前、成礦期與成礦后巖漿巖均起源于新生下地殼角閃巖相，源區(qū)內(nèi)可能有地幔物質(zhì)混入。（3）巖漿巖成巖源區(qū)銅背景值較高、巖漿上侵過(guò)程中萃取成礦物質(zhì)、多期巖漿活動(dòng)等是拿若礦床形成的有利成礦要素。

來(lái)源出版物：地質(zhì)學(xué)報(bào),2015,89(1): 109-128

入選年份：2017

中國(guó)非常規(guī)油氣勘探開(kāi)發(fā)與理論技術(shù)進(jìn)展

鄒才能，楊智，朱如凱，等

摘要：目的：近十幾年來(lái)，針對(duì)非常規(guī)油氣不同于常規(guī)油氣的地質(zhì)特征和形成分布規(guī)律，我國(guó)地質(zhì)工作者開(kāi)展了大量的研究工作，在非常規(guī)油氣地質(zhì)理論研究取得重要進(jìn)展。本文在梳理國(guó)內(nèi)外非常規(guī)油氣勘探重大進(jìn)展的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)從學(xué)科角度介紹非常規(guī)油氣理論技術(shù)研究進(jìn)展。方法：在全面回顧近10年國(guó)內(nèi)外非常規(guī)油氣勘探開(kāi)發(fā)進(jìn)展的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)以作者研究團(tuán)隊(duì)成果為基礎(chǔ)，從非常規(guī)細(xì)粒沉積學(xué)、非常規(guī)儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)、非常規(guī)油氣地質(zhì)學(xué)、非常規(guī)油氣開(kāi)發(fā)地質(zhì)學(xué)等4 個(gè)方面對(duì)中國(guó)非常規(guī)油氣研究進(jìn)展進(jìn)行了歸納總結(jié)，闡述了非常規(guī)油氣的重要啟示、意義及戰(zhàn)略定位。結(jié)果：國(guó)內(nèi)外非常規(guī)油氣勘探取得重大進(jìn)展。中國(guó)在致密氣、頁(yè)巖氣、致密油、煤層氣等非常規(guī)油氣資源勘探開(kāi)發(fā)獲重要突破，油頁(yè)巖、天然氣水合物、重油、油砂礦等獲重要進(jìn)展，初步評(píng)價(jià)中國(guó)非常規(guī)石油資源量（223～263）×10t，天然氣資源量（890～1260）×1012m3。中國(guó)非常規(guī)油氣研究取得重大進(jìn)展，細(xì)粒沉積學(xué)在陸相敞流湖盆大型淺水三角洲砂體、湖盆中心砂質(zhì)碎屑流沉積、海陸相細(xì)粒沉積等研究新進(jìn)展，提供了盆地中心儲(chǔ)集體形成和分布的理論依據(jù)；非常規(guī)儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)在研究方法技術(shù)、多尺度數(shù)據(jù)融合、地層條件物理模擬等方面取得重大進(jìn)展，多方法多尺度整體表征非常規(guī)儲(chǔ)層已成為研究熱點(diǎn)，推動(dòng)了非常規(guī)油氣地質(zhì)學(xué)地質(zhì)理論和方法技術(shù)快速發(fā)展；創(chuàng)新發(fā)展了連續(xù)型油氣聚集理論，構(gòu)建了非常規(guī)油氣地質(zhì)學(xué)理論體系框架，明確了非常規(guī)油氣地質(zhì)研究的內(nèi)涵、地質(zhì)特征、形成機(jī)理、分布規(guī)律和核心技術(shù)，為大面積非常規(guī)油氣規(guī)?？碧介_(kāi)發(fā)奠定了理論基礎(chǔ)；非常規(guī)油氣勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)方法快速發(fā)展，涌現(xiàn)了烴源性、巖性、物性、脆性、含油氣性與應(yīng)力各向異性評(píng)價(jià)等“六特性” “甜點(diǎn)區(qū)”地質(zhì)-工程綜合評(píng)價(jià)等核心評(píng)價(jià)方法，微地震監(jiān)測(cè)、水平井鉆完井、“工廠化”生產(chǎn)、“人工油氣藏”等開(kāi)發(fā)工程核心理念和技術(shù)，推動(dòng)非常規(guī)油氣“革命性發(fā)展”。結(jié)論：非常規(guī)油氣的突破，帶來(lái)了堅(jiān)持理論創(chuàng)新、堅(jiān)持核心技術(shù)進(jìn)步等4 點(diǎn)重要啟示，對(duì)延長(zhǎng)石油工業(yè)生命周期、推動(dòng)理論技術(shù)升級(jí)換代、改變能源格局具有深遠(yuǎn)意義。

來(lái)源出版物：地質(zhì)學(xué)報(bào),2015,89(6): 979-1007

入選年份：2017

太行山北段木吉村髫髻山組安山巖鋯石U-Pb年齡和Hf 同位素特征及其對(duì)區(qū)域成巖成礦規(guī)律的指示

段超，毛景文，謝桂青，等

摘要：目的：發(fā)育于中生代的髫髻山組火山巖，記錄了華北克拉通大規(guī)模成巖成礦事件發(fā)生的時(shí)代和有關(guān)巖漿作用源區(qū)的信息，是燕山運(yùn)動(dòng)的重要標(biāo)志，代表著古太平洋俯沖的開(kāi)始。目前對(duì)該火山巖仍缺少精確的年代學(xué)厘定并存在形成源區(qū)的爭(zhēng)議。本文對(duì)木吉村髫髻山組安山巖中鋯石的新生幔和核部的捕獲鋯石進(jìn)行U-Pb年代學(xué)與Hf 同位素特征研究，精細(xì)的約束火山巖的形成時(shí)代，揭示火山巖演化信息，同時(shí)為太行山地區(qū)成巖成礦作用過(guò)程的理解提供新的佐證。方法：測(cè)試樣品經(jīng)破碎后，通過(guò)常規(guī)重力和磁選方法分選出鋯石，在雙目鏡下挑選。將待測(cè)鋯石顆粒置于環(huán)氧樹(shù)脂中制靶，然后磨至一半用于后期測(cè)試。根據(jù)鋯石陰極發(fā)光照片和透反射顯微鏡觀察選擇合適鋯石顆粒進(jìn)行鋯石U-Pb 定年和Hf同位素測(cè)試。鋯石定年和Hf 同位素分析所用儀器為Finnigan Neptune 型MC-ICP-MS 及與之配套的Newwave UP 213 激光剝蝕系統(tǒng)。U-Pb年代學(xué)測(cè)試所用激光剝蝕斑束直徑為25 μm，頻率為10 Hz，能量密度約為2.5 J/cm2。測(cè)試采用鋯石GJ-1 為外標(biāo)，每測(cè)定5～7 個(gè)樣品前后重復(fù)測(cè)定兩個(gè)鋯石標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)樣品進(jìn)行校正，并測(cè)量一個(gè)鋯石標(biāo)準(zhǔn)Plesovice，觀察儀器的狀態(tài)以保證測(cè)試的精確度。數(shù)據(jù)處理采用ICPMSDataCal 程序。鋯石Hf 同 位素測(cè)試剝蝕直徑采用55 μm，測(cè)定時(shí)使用鋯石國(guó)際標(biāo)樣GJ-1 作為參考物質(zhì)，分析點(diǎn)與U-Pb 定年分析點(diǎn)為同一位置。結(jié)果：太行山北段髫髻山組火山巖年代學(xué)測(cè)試獲得兩組年齡：（1）鋯石幔部年齡為145 Ma 左右，測(cè)試的兩件樣品鋯石幔部加權(quán)平均年齡分別為145.28±0.44 Ma（n＝11，MSWD＝0.87）和144.61±0.76 Ma（n＝9，MSWD＝1.9），代表了髫髻山組安山巖的形成時(shí)代；（2）鋯石核部年齡為2.08～2.65 Ga，代表捕獲鋯石形成時(shí)代。在鋯石U-Pb年代學(xué)測(cè)試的基礎(chǔ)上，對(duì)已獲得年代數(shù)據(jù)的鋯石進(jìn)行原位Hf 同位素測(cè)試。對(duì)應(yīng)兩組鋯石U-Pb年齡，鋯石Hf 同位素特征也明顯的分為兩組：一組εHf(t)值集中于-25～-10 之間，對(duì)應(yīng)于中生代年齡，呈大范圍連續(xù)線性分布，并未出現(xiàn)向某個(gè)端元的集中，表明髫髻山組火山巖的形成不可能由單一的富集地?；虻貧ぶ厝墼傺h(huán)演化而來(lái)，而是古老華北克拉通地殼與富集地幔相互作用演化的產(chǎn)物；另一組εHf(t)值集中于0 到10 之間，對(duì)應(yīng)于新太古代—古元古代年齡，具有新生地殼特征，而這一時(shí)期正是華北克拉通在漫長(zhǎng)演化過(guò)程中最為重要的一個(gè)地殼增生階段，經(jīng)歷了大規(guī)模的地殼形成及區(qū)域變質(zhì)事件，因而可以肯定華北克拉通古老地殼物質(zhì)參與了髫髻山火山巖的形成演化過(guò)程。兩階段模式年齡閾值為2.0～3.0 Ga 集中于2.3～2.7 Ga。結(jié)論：太行山北段木吉村髫髻山組火山巖形成于145 Ma左右，捕獲鋯石年齡為2.08～2.65 Ga，對(duì)應(yīng)兩組年齡，鋯石Hf 同位素特征εHf(t)值集中于-25～-10 和0～10 之間，揭示出火山巖形成過(guò)程中華北克拉通古老地殼的參與。結(jié)合已有巖石地球化學(xué)研究，髫髻山火山巖在形成過(guò)程中，隨著巖漿上侵同化混染（或混合）了華北克拉通的古老地殼?；鹕綆r形成于晚侏羅紀(jì)，是晚侏羅世-早白堊世華北克拉通巖石圈構(gòu)造背景轉(zhuǎn)換的代表之一。

來(lái)源出版物：地質(zhì)學(xué)報(bào),2016,90(2): 250-266

入選年份：2017

礦集區(qū)找礦預(yù)測(cè)研究： 以遼東青城子鉛鋅-金-銀礦集區(qū)為例

王玉往，孫啟明，周國(guó)超，等

摘要：礦集區(qū)找礦預(yù)測(cè)有著不同于典型礦床和區(qū)域性成礦預(yù)測(cè)的規(guī)律和特點(diǎn)，是在厘定區(qū)內(nèi)主要類型礦床的成因類型基礎(chǔ)上，以“三位一體”（即成礦地質(zhì)作用與成礦地質(zhì)體、成礦構(gòu)造與成礦結(jié)構(gòu)面、成礦作用特征標(biāo)志）和成礦系統(tǒng)為主要內(nèi)容開(kāi)展工作；通過(guò)礦集區(qū)巖漿—構(gòu)造—成礦研究，識(shí)別主要巖漿—成礦系統(tǒng)及其主要成礦類型/亞類，圈定礦集區(qū)自然邊界，厘定直接成礦地質(zhì)體和礦化中心，結(jié)合各成礦類型“三位一體”找礦預(yù)測(cè)標(biāo)志，合理預(yù)測(cè)找礦靶區(qū)。本文以遼寧青城子鉛鋅-金-銀礦集區(qū)為例，系統(tǒng)總結(jié)了礦集區(qū)的礦床類型、巖漿-成礦系統(tǒng)、“三位一體”找礦預(yù)測(cè)要素等關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。青城子礦集區(qū)是中國(guó)重要的鉛鋅-金-銀礦集區(qū)，區(qū)內(nèi)鉛鋅和金銀礦床的成因類型一直存在較大爭(zhēng)議，層控成因的觀點(diǎn)一直占據(jù)主導(dǎo)地位，但多年來(lái)以此觀點(diǎn)指導(dǎo)找礦工作的效果并不理想，如何取得該地區(qū)找礦突破，是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。對(duì)前人研究成果分析表明，該礦集區(qū)內(nèi)鉛鋅礦床和金、銀礦床的成因類型可能均屬于巖漿熱液型，而非元古代噴流沉積型，礦床的“層控”現(xiàn)象實(shí)為特定巖性界面控制的有利成礦結(jié)構(gòu)面；成礦作用主要與印支期花崗斑巖有關(guān)，鉛鋅礦和金、銀礦可能是同一巖漿系統(tǒng)演化的產(chǎn)物；成礦圍繞雙頂溝印支期花崗質(zhì)巖體向外構(gòu)成Pb→Zn→Ag→Au 的礦化分帶，形成新嶺南、桃源等多個(gè)（直接）成礦地質(zhì)體和成礦中心，以及6 類主要成礦樣式：脈狀鉛鋅礦（南山式）、層狀鉛鋅礦（榛子溝式）、中低溫?zé)嵋盒豌y多金屬礦（高家堡子式）、似微細(xì)浸染型金礦（小佟家堡子式）、蝕變巖型金礦（白云式）、爆破角礫巖型金礦（桃源式）；建立了青城子礦集區(qū)鉛鋅、金、銀礦床巖漿-成礦系統(tǒng)模型。文章指出，雙頂溝巖體侵入-構(gòu)造活動(dòng)影響的有效區(qū)域可能是礦集區(qū)的自然邊界，在未來(lái)的找礦預(yù)測(cè)中，應(yīng)重點(diǎn)開(kāi)展以下5 方面工作：① 查明礦床的具體成礦地質(zhì)體；② 進(jìn)一步提煉成礦期構(gòu)造控礦規(guī)律和成礦結(jié)構(gòu)面樣式；③ 凝練有效的成礦作用特征標(biāo)志，重點(diǎn)是與成礦有關(guān)的遠(yuǎn)程蝕變標(biāo)志；④ 構(gòu)建和完善礦集區(qū)中生代巖漿-成礦系統(tǒng)，并注意新礦種、新礦床類型的尋找；⑤ 深入探索研究礦集區(qū)的自然邊界，擴(kuò)大找礦范圍和深度。

來(lái)源出版物：礦床地質(zhì),2017,36(1): 1-24

入選年份：2017

瓊東南盆地深水大氣田地質(zhì)特征、成藏模式 及勘探方向研究

張迎朝，徐新德，甘軍，等

摘要：目的：深水區(qū)（水深大于300 m）成為全球油氣地質(zhì)研究和勘探、開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的熱點(diǎn)領(lǐng)域。瓊東南盆地深水區(qū)業(yè)已取得天然氣勘探重大突破，相繼發(fā)現(xiàn)了L17、L25 等大氣田。盡管關(guān)于瓊東南盆地深水區(qū)構(gòu)造演化、烴源巖、儲(chǔ)層等方面的研究較多，但作為中國(guó)首個(gè)自營(yíng)深水大氣田的地質(zhì)特征、成藏模式等的系統(tǒng)研究很少，亟需開(kāi)展天然氣成因、來(lái)源及成藏過(guò)程與模式的系統(tǒng)分析，以指導(dǎo)瓊東南盆地深水區(qū)下一步勘探突破。方法：本文綜合利用鉆井、油氣地球化學(xué)和地震資料，宏觀與微觀有機(jī)結(jié)合，在L17 深水大氣田地質(zhì)特征、天然氣地球化學(xué)特征及來(lái)源、以及成藏過(guò)程分析的基礎(chǔ)上，建立L17 深水大氣田“四元耦合”巖性型天然氣成藏模式，進(jìn)而指出深水區(qū)下一步勘探突破新領(lǐng)域。結(jié)果：L17深水大氣田由上中新統(tǒng)黃流組深水沉積砂巖巖性圈閉氣藏群構(gòu)成，儲(chǔ)層為發(fā)育在盆底平原SW-NE 向“軸向”洼槽地貌的塊體搬運(yùn)沉積?！拜S向”重力流塊體搬運(yùn)沉積由早、晚兩個(gè)充填階段構(gòu)成，早期充填階段高密度碎屑流儲(chǔ)層發(fā)育，該階段發(fā)育一系列小型水道侵蝕切割前期高密度碎屑流砂體，與前期高密度碎屑流砂體構(gòu)成削截、侵蝕。晚期充填階段以低密度泥質(zhì)濁流為主，其侵蝕切割早期充填階段高密度碎屑流儲(chǔ)層。高密度砂質(zhì)塊體搬運(yùn)沉積被周邊深海泥巖封閉，與“西低東高”的構(gòu)造格局配置，形成不同構(gòu)造幅度的巖性圈閉群。上中新統(tǒng)黃流組巖性氣藏分為5 個(gè)氣水系統(tǒng)，受不同沉積期次間的侵蝕、充填作用影響，縱向上不同氣組的砂體在個(gè)別井區(qū)連通，其他各井區(qū)各氣組砂體均表現(xiàn)為獨(dú)立的氣水系統(tǒng)，具有不同的氣水界面和壓力系統(tǒng)。L17 深水大氣田天然氣以烴類氣為主，二氧化碳及氮?dú)獾确菬N氣含量很低；烴類氣為漸新統(tǒng)崖城組淺海相烴源巖生成的成熟-高成熟煤型氣。以“烴源巖、儲(chǔ)層、封蓋層、溝源斷裂/裂隙”為四大成藏主控要素，構(gòu)成L17 深水大氣田“四元耦合”巖性型天然氣成藏模式。其中漸新統(tǒng)崖城組成熟-高成熟腐殖型淺海泥巖為氣源巖；早期高密度砂質(zhì)塊體搬運(yùn)沉積充填階段形成了黃流組規(guī)模儲(chǔ)層；黃流組儲(chǔ)層上覆厚層泥巖構(gòu)成了良好的蓋層；深水中西區(qū)中新統(tǒng)地層受超壓產(chǎn)生的斷裂/裂隙，使早期地質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)發(fā)育的斷裂體系再次活化、開(kāi)啟，溝通了深部崖城組烴源巖與上覆多套儲(chǔ)蓋組合，形成有效的輸導(dǎo)體系。結(jié)論：瓊東南盆地L17 深水大氣田天然氣為成熟—高成熟煤型氣，來(lái)源于漸新統(tǒng)崖城組淺海相烴源巖，氣田受“烴源巖、儲(chǔ)層、深海泥巖封蓋和斷裂/裂隙輸導(dǎo)”四要素耦合控藏。瓊東南盆地中央坳陷深水區(qū)凹陷多、高成熟烴源巖體積大，天然氣資源豐富，發(fā)育多期、多種成因類型規(guī)模儲(chǔ)層。陵水凹陷凹中中中新統(tǒng)梅山組大型砂質(zhì)盆底扇/斜坡扇巖性圈閉群、生物礁地層圈閉、陵水凹陷南部斜坡古近系陵水組三段大型斷塊圈閉帶等也具備深水大氣田形成條件，是今后南海瓊東南盆地深水大氣田勘探的戰(zhàn)略方向。

來(lái)源出版物：地質(zhì)學(xué)報(bào),2017,91(7): 1620-1633

入選年份：2017