塔里木盆地早奥陶世白云岗组灰岩中的磁铁矿及其古地磁意义

塔里木早奥陶世白云岗灰岩样品中,包含有原生剩磁和重磁化等多磁组分,同一岩层中的多重磁组分具有重要的岩石磁学意义.岩石中磁性矿物类型和样品成岩历史的差异,均会使岩石产生不同类型的重磁化.对多重磁组分的解释,取决于对携磁矿物的种类、产状及其与岩石中其他矿物关系的认识.以往对磁性矿物的研究,常采用化学溶蚀法获得岩石中的磁性矿物,但它与周围矿物的结构构造关系在提取过程中被破坏,后者对指示重磁化的地质意义极为重要.本文在对白云岗组灰岩进行剩磁及等温剩磁测试的基础上,通过光学显微镜和扫描电子显微镜观察了样品岩石薄片中携磁矿物的结构构造、结晶特征、形态、颗粒大小和矿物共生组合,区分出了原生剩磁和次生剩磁的携磁矿物,获得了有关携磁矿物的岩石学证据,并解释了白云岗组炭岩的原生剩磁与重磁化产生的原因.1 样品及其古地磁结果样品采自库鲁克塔格雅尔当山剖面下奥陶统白云岗组,为黑色致密状灰岩、泥晶灰岩、瘤状灰岩.对该剖面的古地磁研究表明,样品经历了部分重磁化,但天然剩磁中保留有相当强度的原生剩磁组分.对白云岗组样品的剩磁特征分离结果显示有三组磁组分:(1)软磁组分,在100℃左右被清洗;(2)中等稳定性磁组分,该组分几乎全部集中在现代地磁场附近,其平均方向为D=15.3°     

塔里木盆地克拉通区海相油气成藏期与成藏史

根据包裹体分析、伊利石K-Ar同位素测年、油气水界面追溯法等多种方法综合分析认为, 塔里木盆地克拉通区海相油气藏主要有晚加里东-早海西期、晚海西期和喜山期3期成藏以及燕山期和喜山期2期调整再成藏. 其中晚海西期是现存原生油藏的主要形成时期, 燕山期特别是喜山期是古油藏的调整再成藏时期, 喜山期也是气藏的主要形成时期. 目前发现的古生界油藏主要是晚海西期形成的原生油藏, 中生界油藏则主要为喜山期调整再聚集形成的次生油藏. 塔里木盆地克拉通区油气藏之所以普遍出现晚期调整现象, 主要与中新生代特别是晚第三纪以来塔里木盆地频繁而强烈的构造变动以及晚喜山期高过成熟天然气的强烈气侵作用有关, 另外克拉通区油藏幅度普遍较低也是造成早期油藏易发生调整的一个重要原因. 因此, 构造相对稳定的继承性古隆起和古斜坡区, 是塔里木盆地寻找大中型海相原生油藏的主要地区.     

塔里木盆地风积物表土磁学特征及其与物源物质、气候条件的关系

黄土高原地区地表土壤磁化率与气候的温湿程度(温度和降水)呈明显的正相关关系, 目前成壤过程中形成的细颗粒软磁性矿物被认为是导致土壤磁化率增加的主要原因, 磁化率作为一个夏季风代用指标在该区得到广泛应用. 但相对于黄土高原地区比较成熟的岩石磁学研究来说, 目前对主要由西风带所控制的塔里木盆地及其周边地区的表土岩石磁学性质的研究还相对较少, 对控制该区表土岩石磁学性质的主要原因也还不是十分清楚. 为进一步理解不同气候、不同环境条件下土壤磁化率与气候的关系, 对塔里木盆地及其南缘49 个风尘堆积表土样品进行了详细的岩石磁学和粒度分析. 结果表明, 研究区表土样品的岩石磁学性质主要由来自源区的粗颗粒软磁性矿物所控制, 成壤作用形成的细颗粒磁性矿物对其影响非常有限. 其中, 沙漠样品的磁化率和饱和等温剩磁都表现为最低值, 主要由富含软磁性矿物的颗粒含量较少所造成. 亚砂土和黄土样品的磁化率和饱和等温剩磁均高于沙漠样品, 且随着海拔的升高有明显减小的趋势, 来自源区的粗颗粒软磁性矿物的含量是导致这种变化的主要原因.     

岩石热开裂的实验研究

岩石受热后,由于组成岩石的各种矿物热膨胀不同,矿物颗粒边界会出现裂纹,这就是岩石的热开裂现象,岩石发生热开裂后,其内部形成的新的裂纹网络,明显地改变了岩石中的流体的输运特性,碳酸盐岩在１１０￣１２０℃温度下,渗透率增加了近１０倍,岩石热开裂现象可在３次采油中有潜在的应用意义。     

热处理中菱铁矿的磁化率变化与其各向异性交换特征

弱磁性矿物菱铁矿广泛存在于各地质时代岩石中,而它的基本磁学特性常常被人们忽视。实验室岩石磁学和矿物学手段综合研究结果表明,随温度变化菱铁矿样品磁化率规律性增减,出现ＡＭＳ椭球最大主轴（Ｋ１）与最小主轴（Ｋ３）的交换现象,这是菱铁矿受热氧化分解转变为磁铁矿（４１０￣５３０℃）和磁赤铁矿到稳定赤铁矿的系列变化所引起的。     

青藏高原东北部黄土堆积的岩石磁学性质及其古气候意义

对青藏高原东北部青海拉拉口、盘子山和东川等地的黄土-古土壤样品进行的磁化率、频率磁化率、c-T曲线、饱和等温剩磁和磁滞回线等测试分析结果表明, 晚第四纪青藏高原东北部风尘堆积黄土和古土壤中的磁性矿物都以磁铁矿为主, 还有磁赤铁矿和赤铁矿. 古土壤中的磁赤铁矿含量高于黄土, 说明在成壤过程中除了形成赤铁矿外, 还新生成了磁赤铁矿, 这些土壤成因的磁赤铁矿使古土壤磁化率明显增强. 这与六盘山以东黄土高原的黄土-古土壤具有相似的特征. 另一方面, 青藏高原东北部的黄土层和古土壤层中的亚铁磁性矿物的平均粒度都是准单畴, 但黄土层中亚铁磁性矿物的平均粒度较粗, 明显偏向多畴区域. 研究区黄土-古土壤序列的磁化率高低与超顺磁颗粒的含量和土壤发育强度基本呈正相关. 气候作用是主导高原黄土-古土壤磁化率增强的主要因素, 即温湿气候增强土壤化作用, 从而导致磁化率增强.     

单畴和多畴磁铁矿合成样品的部分非磁滞剩磁研究

应用部分非磁滞剩磁(pARM)谱, 对单畴和多畴亚铁磁性矿物携带的磁信息研究表明, 多畴颗粒明显具有软的矫顽力谱, 高于20 mT的pARM 可以有效地压抑多畴颗粒的信息. 此外, pARM的比值, 如pARM(5, 10 mT)/pARM(0, 5 mT), 与单畴和多畴亚铁磁性矿物的相对含量呈正相关. 因此, 利用这些新参数能够快速地判断岩石或沉积物中单畴亚铁磁性矿物的相对含量, 从而有助于沉积物的古气候和古地磁学研究.     

天文学

地质学家最近发现,有一块月球岩石竟然是在遭遇了4次大撞击后才踏上旅途、最终来到地球的。 这块岩石是2002年在阿曼的沙漠中被发现的。它在被发现之初,就被认为是极为不同寻常的,因为大多数到达地球的陨石都已被磁化,因而几乎为全黑色,而这块陨石却显得有些绿,很明显它未被磁化。经过测定这块陨石中的氧同位素比例,地质学家认定它来自月球,随后它被命名为SaU169。     

俄罗斯北部泰米尔半岛褶皱带岩床和玄武岩岩石磁学及磁各向异性

对泰米尔半岛东南部23个采点的样品进行了磁性测量, 这些样品以明显变形的火成岩为主. 通过岩石磁学技术和反射光显微镜分析, 发现细粒钛磁铁矿及磁铁矿是岩床的主要磁组构载体, 而颗粒较大一点的含钛低至中等的钛磁铁矿是玄武岩流的主要磁性矿物. 为了观察研究实验室加热对火成岩磁化率各向异性性质的影响, 对180个没有加热处理过的样品和128个在古地磁研究中被热退磁至600℃的样品进行了磁化率各向异性测量, 研究发现实验室加热对这些火成岩样品的各向异性变化影响很大.     

受压岩石中裂纹发育过程及分维变化特征

利用扫描电镜和光学显微镜对岩石裂纹发育的实时观测已有报道,实验和现场研究结果表明岩石破裂带具有分形特征,本文对大理岩受单轴压缩时裂纹随外载增加时变化过程进行了扫描电镜实时观测研究,通过分维统计,得出岩石构元局部分维值随外载的变化规律.1 实验1.1 岩石试件及加载装置实验所用岩石材料为细料房山大理岩,主要矿物为方解石和白云石,粒径分布0.05～0.35     

南海南部YSJD-86GC孔沉积物磁性特征及其环境意义

选取位于南海南部的YSJD-86GC(简称86GC)孔沉积物柱状样进行环境磁学研究,结合已发表的年代框架,揭示MIS3阶段以来沉积物的磁学变化特征.岩石磁学结果表明钻孔沉积物以低矫顽力的磁铁矿类矿物为主要携磁矿物,同时存在部分赤铁矿.反映磁性颗粒大小的King图和Day图表明沉积物中磁性矿物以细粒伪单畴为主.磁学参数与地球化学指标剖面变化的对比分析表明86GC孔沉积物磁性特征反映的是陆源物质的信息;研究钻孔沉积物的磁学性质同时受陆源物质输入量、物源区的氧化-还原条件及搬运环境和距离等多种因素共同影响.全球气候变化引起的海平面升降是导致研究钻孔沉积物中磁性矿物含量和磁性颗粒大小变化的主要原因,沉积物磁学性质的变化可间接指示本地区的海平面升降.     

内生金属矿床成矿作用年代学研究——以西华山钨矿床为例

众所周知,前人在研究钨矿成矿时代时,基本上都是采用与成矿有关的岩石,或与矿脉共生的蚀变矿物作为测年对象,它们的同位素年龄多半只能提供围岩(母岩)或矿物结晶时代间接推断成矿年龄。Shepherd等人曾先后对英国南部和西南部某些钨锡矿床中与成矿有关的石英矿物流体包裹体和脉石矿物——萤石,测定了Rb-Sr和Sm-Nd等时线年龄,并获得成功。作者首次对西华山钨矿床中同一成矿期不同成矿阶段石英中的流体包裹体、黑钨矿和萤     

塔里木盆地轮西地区奥陶系潜山油藏成藏过程及聚集模式

轮西地区奥陶系溶缝洞型潜山油藏中的原油以重油为主，为源自中、下寒武统烃源岩和中、下奥陶统烃源岩的混合油，经历了以侧向运移和聚集为主的加里东晚期-早海西期油气聚集和破坏，即有沿断裂向上调整又有侧向运移和聚集的海西晚期油气聚集并在海西末期降解形成重油的成藏过程．轮西地区奥陶系潜山油藏不存在燕山晚期-喜山期油气充注，却受该期深部轻质油气扩散的影响，表现为重油与原油裂解形成的干燥系数为0．91—0．96的溶解气伴生．通过对该地区奥陶系潜山成藏过程的研究，对塔里木盆地克拉通地区早期充注形成的油气藏的勘探潜力的认识具有重要的意义．     

甘肃北山地区早古生代火山岩的古地磁学研究:北山地体早古生代运动学过程初探

对采自甘肃北山马鬃山地区中志留世公婆泉组组和红柳园地区中奥陶世花牛山组火山岩的岩石磁学和古地磁学研究表明，公婆泉组和花牛山组火山岩以磁铁矿为主要载磁矿物，可能携带了岩石形成时期的特征剩磁分量，但除采样点go20的样品外，绝大多数花牛山组火山岩样品均具有较弱的天然剩余磁化强度和不稳定的退磁特征，不能分离出稳定的特征剩磁组分，将所获得的古地磁结果与塔里木地块和西伯利亚板块古生代视极移曲线相对比可以发现，直到中志留世，明水－石板井－小黄山一线以南的甘肃北山地区（北山地体）与相邻的塔里木地块和西伯利亚板块尚未形成现今的构造格局； 同时，明水石板井－小黄山早古生代小洋盆在奥陶－志留纪期间可能具有由同东开口的特征，推测中志留世之后该小洋盆的封闭可能是通过由西及东逐渐旋转剪切闭合的。     

华北中生代玄武岩中地幔橄榄石捕虏晶: 对岩石圈地幔置换过程的启示

山东方城玄武岩(125 Ma)中发现罕见的具有明显环带结构的橄榄石. 橄榄石中心部分的组成(Mg# = 87.2~90.7)类似于华北新生代玄武岩携带的橄榄岩捕虏体中橄榄石的组成, 其边缘部分(Mg# = 76.8~ 83.9)接近于玄武岩中斑晶橄榄石的组成(75.7~79.0). 橄榄石的这种化学成分特征及其浑圆的晶体形态和较小的颗粒(300~800 μm)皆说明这些橄榄石是地幔矿物捕虏晶, 即地幔橄榄岩的解体矿物. 其中心部分能够代表地幔橄榄岩的组成. 橄榄石的环带结构是橄榄石捕虏晶与寄主玄武岩快速反应造成的. 这种橄榄石与玄武质岩浆的相互反应可能在华北中生代岩石圈地幔中普遍存在, 即为岩石圈地幔置换作用的重要方式. 从而使古生代主量元素亏损的高镁橄榄岩转变为中生代晚期的主量元素饱满同位素富集的低镁橄榄岩, 造成古老岩石圈地幔的消失.     

干旱区热红外多光谱遥感岩石地层信息提取与分析方法研究

1992—1993年,中国科学院兰州地质研究所与日本国地球科学综合研究所联合在塔里木盆地西北缘开展了成象光谱航空遥感数据的石油地质应用研究,本文以这次研究中获取的热红外多光谱遥感数据为例,探讨热红外多光谱遥感岩石地层信息的提取与分析方法.     

二连浩特艾力格庙地区蓝片岩相岩石的发现及其构造意义

在二连浩特艾力格庙地区的古生代混杂岩带内发现了蓝片岩相岩石.矿物化学成分分析表明,岩石中的角闪石有钠-钙质和钠质两类:前者为镁红闪石、蓝透闪石和冻蓝闪石,后者为镁-钠闪石.蓝片岩相变质作用的温度约为400～450℃,压力约为0.7～1.0 GPa.研究区蓝片岩相岩石的发现表明内蒙古中部双冲碰撞造山带的北带可向西延伸约200 km,也表明华北板块与南蒙微大陆之间的缝合带位于艾力格庙到苏尼特左旗南一线.     

二连浩特艾力格庙地区蓝片岩相岩石的发现及其构造意义简

在二连浩特艾力格庙地区的古生代混杂岩带内发现了蓝片岩相岩石. 矿物化学成分分析表明,岩石中的角闪石有钠-钙质和钠质两类: 前者为镁红闪石、蓝透闪石和冻蓝闪石,后者为镁-钠闪石. 蓝片岩相变质作用的温度约为400~450℃,压力约为0.7~1.0 GPa. 研究区蓝片岩相岩石的发现表明内蒙古中部双冲碰撞造山带的北带可向西延伸约200 km,也表明华北板块与南蒙微大陆之间的缝合带位于艾力格庙到苏尼特左旗南一线.     

乌恰县贝壳山：塔里木盆地西部沧海桑田的见证者

塔里木盆地西部位于亚洲大陆内部，远离海洋，气候极为干旱，以荒漠为主，但在3 400万年前这里曾是一片充满生机的汪洋大海。位于塔里木盆地西端乌恰县的著名景观“贝壳山”，则是塔里木盆地西部沧海桑田的见证者。文章通过贝壳山的地层及所含化石的详细观察和考证，尝试重现塔里木盆地西部如何从“沧海”变为“桑田”的过程。贝壳山的组成为始新世中期(距今～4 600万年)的浅海相牡蛎化石，表明在始新世中期，塔里木盆地西部还是一片属于新特提斯洋东北缘的海湾，气候温暖，水体清澈，发育了丰富的以牡蛎为代表的海洋生物，堆积了一套厚厚的贝壳层，即卡拉塔尔组。至始新世晚期—渐新世早期，海水逐步退出塔里木盆地西部地区，之后随着天山和昆仑山的不断隆升，原来埋藏在地下的贝壳层逐渐出露，形成如今的贝壳山。     

西藏纳木错全新世沉积物的环境磁学参数变化机理

青藏高原的高分辨环境记录对于理解全球气候与环境变化至关重要.湖泊沉积物的磁学参数能够记录沉积环境和古气候信息.纳木错是西南季风过渡区大湖的典型代表,前人在该湖开展了大量地球化学、微体化石、沉积学和生物化学分析,极大地推动了该区古气候环境的重建工作.但迄今为止,还缺乏对纳木错湖泊沉积物系统的环境磁学研究.因此,本文选取纳木错湖芯NC08/01孔全新世以来(11.3calkaBP)的湖泊沉积物进行详细的岩石磁学与环境磁学研究,结合地球化学指标,在明确的气候背景下探讨该湖沉积物磁性参数的变化机制.结果表明,纳木错全新世沉积物的磁性参数受到陆源磁性矿物输入、还原溶解作用和磁细菌活动的共同影响.根据各磁学参数系统的变化趋势,可将该研究段样品分为3段:第Ⅰ段(236～199cm,11.3～7.8calkaBP)主要载磁矿物为粗颗粒磁铁矿,粒度均一,含量较高,并与Ti含量呈正相关关系,指示该段磁性矿物受后期溶解作用影响较小,其含量主要反映物源输入信息;第Ⅱ段(198～102cm,7.8～2.1calkaBP),磁性矿物颗粒变细,含量明显降低.在该段,湖面下降,水动力减小,进而输入的磁性矿物粒径也减小,容易受到后期溶解作用的影响;第Ⅲ段(101～0cm,2.1～0calkaBP),磁性矿物以生物成因单畴磁铁矿和陆源碎屑成因磁铁矿为主,磁性颗粒含量的变化与Ti含量不相关.以上结果表明,在弱还原环境中,湖泊沉积物磁性矿物的保存状态及磁学性质与其初始粒径密切相关.通过对磁性矿物信息的系统研究(包括粒径和含量变化等)并结合陆源输入指标(如Ti含量),能够较为准确地反映湖泊环境氧化还原程度的变化.以上结果为正确解译该湖沉积物的环境磁学指标提供了基础.