地质学

西藏拿若斑岩铜金矿床成矿斑岩年代学、 岩石化学特征及其成矿意义

祝向平，陈华安，刘鸿飞，等

摘要：目的：拿若矿床是多龙矿集区内发现的第3 个斑岩型铜矿床。通过拿若斑岩铜矿内成矿前闪长岩、成矿期和成矿后花岗闪长斑岩岩相学、岩石地球化学分析及其岩石化学特征对比，探讨含矿斑岩的成矿优势，探寻拿若斑岩铜矿的成矿机制。方法：用于研究的各期岩浆岩均采于地表新鲜露头，依据地表发育情况和岩芯观察，确定了拿若斑岩铜矿各期岩石的侵位顺序。所有岩石样品开展了岩相学观察，锆石U-Pb 测年，锆石Hf 同位素测试，全岩主量元素、微量和稀土元素分析及全岩Sr、Nd 同位素分析。结果：通过拿若斑岩铜矿岩浆岩测试，取得以下几个方面结果。（1）成矿前闪长岩、成矿斑岩和成矿后斑岩的锆石U-Pb年龄分别为121.3±1.1 Ma、120.2±1.4 Ma 和120.5±1.2 Ma、119.8±1.3 Ma，与多龙矿集区内其他斑岩铜矿成岩年龄相似，表明多龙矿集区内系列斑岩铜矿可能受控于相同的深部成矿动力学过程。（2）闪长岩和三期花岗闪长斑岩具有相似的岩石化学特征，均富集轻稀土、大离子亲石元素，亏损重稀土、高场强元素，Eu 异常不明显，具有较低的（87Sr/86Sr）i 值和εNd（t）值，符合岛弧岩浆岩的特征，可能表明多期岩浆具有相同源区，均起源于下新生的下地壳角闪岩相。（3）各期斑岩均具有高Sr 低Y 的特征，显示出类埃达克岩的特征，但在同位素地球化学特征上存在一定差异。成矿期花岗闪长斑岩的（87Sr/86Sr）i 值分别为0.7054～0.7058 和0.7056～0.7057，εNd（t）分别为-3.7～-2.9 和-3.5～-3.2，εHf(t)值分别变化于3.6～6.7和3.6～7.4，表明前两期花岗闪长斑岩源区中可能有较多幔源物质混入；第3 期花岗闪长斑岩具有较高εNd（t）值（-1.3～1.6）和εHf（t）值（5.1～8.1），可能表明第3 期花岗闪长斑岩源区中地壳组分入较少。成矿前闪长岩具有与花岗闪长斑岩相似的（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），可能表明闪长岩源区中壳源物质混入相对更少。成矿前和成矿后岩石与成矿岩石的成岩过程差异，可能表明成矿斑岩在侵位过程中从地壳中萃取了较多成矿元素。（4）闪长岩和各期花岗闪长斑岩均具有较高的氧逸度，均具有成矿潜力。闪长岩和成矿的花岗闪长斑岩铜背景值均较高，可能表明成岩源区内Cu 丰度较高。成矿后花岗闪长斑岩中Cu 含量明显较低，可能是末期岩浆在岩浆房中释放了较多成矿元素所致。多期岩浆活动释放的成矿元素有利于成矿元素在成矿流体中持续富集成矿，多期岩浆侵位是形成那若斑岩铜矿的必要因素。结论：（1）拿若斑岩铜矿床多期岩浆岩集中于119～120 Ma 侵位。（2）拿若斑岩铜金矿床成矿前、成矿期与成矿后岩浆岩均起源于新生下地壳角闪岩相，源区内可能有地幔物质混入。（3）岩浆岩成岩源区铜背景值较高、岩浆上侵过程中萃取成矿物质、多期岩浆活动等是拿若矿床形成的有利成矿要素。

来源出版物：地质学报,2015,89(1): 109-128

入选年份：2017

中国非常规油气勘探开发与理论技术进展

邹才能，杨智，朱如凯，等

摘要：目的：近十几年来，针对非常规油气不同于常规油气的地质特征和形成分布规律，我国地质工作者开展了大量的研究工作，在非常规油气地质理论研究取得重要进展。本文在梳理国内外非常规油气勘探重大进展的基础上，重点从学科角度介绍非常规油气理论技术研究进展。方法：在全面回顾近10年国内外非常规油气勘探开发进展的基础上，重点以作者研究团队成果为基础，从非常规细粒沉积学、非常规储层地质学、非常规油气地质学、非常规油气开发地质学等4 个方面对中国非常规油气研究进展进行了归纳总结，阐述了非常规油气的重要启示、意义及战略定位。结果：国内外非常规油气勘探取得重大进展。中国在致密气、页岩气、致密油、煤层气等非常规油气资源勘探开发获重要突破，油页岩、天然气水合物、重油、油砂矿等获重要进展，初步评价中国非常规石油资源量（223～263）×10t，天然气资源量（890～1260）×1012m3。中国非常规油气研究取得重大进展，细粒沉积学在陆相敞流湖盆大型浅水三角洲砂体、湖盆中心砂质碎屑流沉积、海陆相细粒沉积等研究新进展，提供了盆地中心储集体形成和分布的理论依据；非常规储层地质学在研究方法技术、多尺度数据融合、地层条件物理模拟等方面取得重大进展，多方法多尺度整体表征非常规储层已成为研究热点，推动了非常规油气地质学地质理论和方法技术快速发展；创新发展了连续型油气聚集理论，构建了非常规油气地质学理论体系框架，明确了非常规油气地质研究的内涵、地质特征、形成机理、分布规律和核心技术，为大面积非常规油气规模勘探开发奠定了理论基础；非常规油气勘探开发技术方法快速发展，涌现了烃源性、岩性、物性、脆性、含油气性与应力各向异性评价等“六特性” “甜点区”地质-工程综合评价等核心评价方法，微地震监测、水平井钻完井、“工厂化”生产、“人工油气藏”等开发工程核心理念和技术，推动非常规油气“革命性发展”。结论：非常规油气的突破，带来了坚持理论创新、坚持核心技术进步等4 点重要启示，对延长石油工业生命周期、推动理论技术升级换代、改变能源格局具有深远意义。

来源出版物：地质学报,2015,89(6): 979-1007

入选年份：2017

太行山北段木吉村髫髻山组安山岩锆石U-Pb年龄和Hf 同位素特征及其对区域成岩成矿规律的指示

段超，毛景文，谢桂青，等

摘要：目的：发育于中生代的髫髻山组火山岩，记录了华北克拉通大规模成岩成矿事件发生的时代和有关岩浆作用源区的信息，是燕山运动的重要标志，代表着古太平洋俯冲的开始。目前对该火山岩仍缺少精确的年代学厘定并存在形成源区的争议。本文对木吉村髫髻山组安山岩中锆石的新生幔和核部的捕获锆石进行U-Pb年代学与Hf 同位素特征研究，精细的约束火山岩的形成时代，揭示火山岩演化信息，同时为太行山地区成岩成矿作用过程的理解提供新的佐证。方法：测试样品经破碎后，通过常规重力和磁选方法分选出锆石，在双目镜下挑选。将待测锆石颗粒置于环氧树脂中制靶，然后磨至一半用于后期测试。根据锆石阴极发光照片和透反射显微镜观察选择合适锆石颗粒进行锆石U-Pb 定年和Hf同位素测试。锆石定年和Hf 同位素分析所用仪器为Finnigan Neptune 型MC-ICP-MS 及与之配套的Newwave UP 213 激光剥蚀系统。U-Pb年代学测试所用激光剥蚀斑束直径为25 μm，频率为10 Hz，能量密度约为2.5 J/cm2。测试采用锆石GJ-1 为外标，每测定5～7 个样品前后重复测定两个锆石标准，对样品进行校正，并测量一个锆石标准Plesovice，观察仪器的状态以保证测试的精确度。数据处理采用ICPMSDataCal 程序。锆石Hf 同 位素测试剥蚀直径采用55 μm，测定时使用锆石国际标样GJ-1 作为参考物质，分析点与U-Pb 定年分析点为同一位置。结果：太行山北段髫髻山组火山岩年代学测试获得两组年龄：（1）锆石幔部年龄为145 Ma 左右，测试的两件样品锆石幔部加权平均年龄分别为145.28±0.44 Ma（n＝11，MSWD＝0.87）和144.61±0.76 Ma（n＝9，MSWD＝1.9），代表了髫髻山组安山岩的形成时代；（2）锆石核部年龄为2.08～2.65 Ga，代表捕获锆石形成时代。在锆石U-Pb年代学测试的基础上，对已获得年代数据的锆石进行原位Hf 同位素测试。对应两组锆石U-Pb年龄，锆石Hf 同位素特征也明显的分为两组：一组εHf(t)值集中于-25～-10 之间，对应于中生代年龄，呈大范围连续线性分布，并未出现向某个端元的集中，表明髫髻山组火山岩的形成不可能由单一的富集地幔或地壳重熔再循环演化而来，而是古老华北克拉通地壳与富集地幔相互作用演化的产物；另一组εHf(t)值集中于0 到10 之间，对应于新太古代—古元古代年龄，具有新生地壳特征，而这一时期正是华北克拉通在漫长演化过程中最为重要的一个地壳增生阶段，经历了大规模的地壳形成及区域变质事件，因而可以肯定华北克拉通古老地壳物质参与了髫髻山火山岩的形成演化过程。两阶段模式年龄阈值为2.0～3.0 Ga 集中于2.3～2.7 Ga。结论：太行山北段木吉村髫髻山组火山岩形成于145 Ma左右，捕获锆石年龄为2.08～2.65 Ga，对应两组年龄，锆石Hf 同位素特征εHf(t)值集中于-25～-10 和0～10 之间，揭示出火山岩形成过程中华北克拉通古老地壳的参与。结合已有岩石地球化学研究，髫髻山火山岩在形成过程中，随着岩浆上侵同化混染（或混合）了华北克拉通的古老地壳。火山岩形成于晚侏罗纪，是晚侏罗世-早白垩世华北克拉通岩石圈构造背景转换的代表之一。

来源出版物：地质学报,2016,90(2): 250-266

入选年份：2017

矿集区找矿预测研究： 以辽东青城子铅锌-金-银矿集区为例

王玉往，孙启明，周国超，等

摘要：矿集区找矿预测有着不同于典型矿床和区域性成矿预测的规律和特点，是在厘定区内主要类型矿床的成因类型基础上，以“三位一体”（即成矿地质作用与成矿地质体、成矿构造与成矿结构面、成矿作用特征标志）和成矿系统为主要内容开展工作；通过矿集区岩浆—构造—成矿研究，识别主要岩浆—成矿系统及其主要成矿类型/亚类，圈定矿集区自然边界，厘定直接成矿地质体和矿化中心，结合各成矿类型“三位一体”找矿预测标志，合理预测找矿靶区。本文以辽宁青城子铅锌-金-银矿集区为例，系统总结了矿集区的矿床类型、岩浆-成矿系统、“三位一体”找矿预测要素等关键科学问题。青城子矿集区是中国重要的铅锌-金-银矿集区，区内铅锌和金银矿床的成因类型一直存在较大争议，层控成因的观点一直占据主导地位，但多年来以此观点指导找矿工作的效果并不理想，如何取得该地区找矿突破，是一个亟待解决的问题。对前人研究成果分析表明，该矿集区内铅锌矿床和金、银矿床的成因类型可能均属于岩浆热液型，而非元古代喷流沉积型，矿床的“层控”现象实为特定岩性界面控制的有利成矿结构面；成矿作用主要与印支期花岗斑岩有关，铅锌矿和金、银矿可能是同一岩浆系统演化的产物；成矿围绕双顶沟印支期花岗质岩体向外构成Pb→Zn→Ag→Au 的矿化分带，形成新岭南、桃源等多个（直接）成矿地质体和成矿中心，以及6 类主要成矿样式：脉状铅锌矿（南山式）、层状铅锌矿（榛子沟式）、中低温热液型银多金属矿（高家堡子式）、似微细浸染型金矿（小佟家堡子式）、蚀变岩型金矿（白云式）、爆破角砾岩型金矿（桃源式）；建立了青城子矿集区铅锌、金、银矿床岩浆-成矿系统模型。文章指出，双顶沟岩体侵入-构造活动影响的有效区域可能是矿集区的自然边界，在未来的找矿预测中，应重点开展以下5 方面工作：① 查明矿床的具体成矿地质体；② 进一步提炼成矿期构造控矿规律和成矿结构面样式；③ 凝练有效的成矿作用特征标志，重点是与成矿有关的远程蚀变标志；④ 构建和完善矿集区中生代岩浆-成矿系统，并注意新矿种、新矿床类型的寻找；⑤ 深入探索研究矿集区的自然边界，扩大找矿范围和深度。

来源出版物：矿床地质,2017,36(1): 1-24

入选年份：2017

琼东南盆地深水大气田地质特征、成藏模式 及勘探方向研究

张迎朝，徐新德，甘军，等

摘要：目的：深水区（水深大于300 m）成为全球油气地质研究和勘探、开发生产的热点领域。琼东南盆地深水区业已取得天然气勘探重大突破，相继发现了L17、L25 等大气田。尽管关于琼东南盆地深水区构造演化、烃源岩、储层等方面的研究较多，但作为中国首个自营深水大气田的地质特征、成藏模式等的系统研究很少，亟需开展天然气成因、来源及成藏过程与模式的系统分析，以指导琼东南盆地深水区下一步勘探突破。方法：本文综合利用钻井、油气地球化学和地震资料，宏观与微观有机结合，在L17 深水大气田地质特征、天然气地球化学特征及来源、以及成藏过程分析的基础上，建立L17 深水大气田“四元耦合”岩性型天然气成藏模式，进而指出深水区下一步勘探突破新领域。结果：L17深水大气田由上中新统黄流组深水沉积砂岩岩性圈闭气藏群构成，储层为发育在盆底平原SW-NE 向“轴向”洼槽地貌的块体搬运沉积。“轴向”重力流块体搬运沉积由早、晚两个充填阶段构成，早期充填阶段高密度碎屑流储层发育，该阶段发育一系列小型水道侵蚀切割前期高密度碎屑流砂体，与前期高密度碎屑流砂体构成削截、侵蚀。晚期充填阶段以低密度泥质浊流为主，其侵蚀切割早期充填阶段高密度碎屑流储层。高密度砂质块体搬运沉积被周边深海泥岩封闭，与“西低东高”的构造格局配置，形成不同构造幅度的岩性圈闭群。上中新统黄流组岩性气藏分为5 个气水系统，受不同沉积期次间的侵蚀、充填作用影响，纵向上不同气组的砂体在个别井区连通，其他各井区各气组砂体均表现为独立的气水系统，具有不同的气水界面和压力系统。L17 深水大气田天然气以烃类气为主，二氧化碳及氮气等非烃气含量很低；烃类气为渐新统崖城组浅海相烃源岩生成的成熟-高成熟煤型气。以“烃源岩、储层、封盖层、沟源断裂/裂隙”为四大成藏主控要素，构成L17 深水大气田“四元耦合”岩性型天然气成藏模式。其中渐新统崖城组成熟-高成熟腐殖型浅海泥岩为气源岩；早期高密度砂质块体搬运沉积充填阶段形成了黄流组规模储层；黄流组储层上覆厚层泥岩构成了良好的盖层；深水中西区中新统地层受超压产生的断裂/裂隙，使早期地质结构内发育的断裂体系再次活化、开启，沟通了深部崖城组烃源岩与上覆多套储盖组合，形成有效的输导体系。结论：琼东南盆地L17 深水大气田天然气为成熟—高成熟煤型气，来源于渐新统崖城组浅海相烃源岩，气田受“烃源岩、储层、深海泥岩封盖和断裂/裂隙输导”四要素耦合控藏。琼东南盆地中央坳陷深水区凹陷多、高成熟烃源岩体积大，天然气资源丰富，发育多期、多种成因类型规模储层。陵水凹陷凹中中中新统梅山组大型砂质盆底扇/斜坡扇岩性圈闭群、生物礁地层圈闭、陵水凹陷南部斜坡古近系陵水组三段大型断块圈闭带等也具备深水大气田形成条件，是今后南海琼东南盆地深水大气田勘探的战略方向。

来源出版物：地质学报,2017,91(7): 1620-1633

入选年份：2017