云南勐野井钾矿区及周边泉水水化学特征及地表钾异常成因分析

勐野井钾盐矿位于云南省兰坪-思茅盆地的南部,是我国目前发现的唯一一个具有工业开采价值的固体钾盐矿床.本文对该矿区及周边泉水等的水化学特征和地表钾异常成因进行了探讨.研究区含盐地层分布广泛,盐泉出露较多,通过对地表泉水、泉水沉积物、水中逸出气体及垂直断裂的测线剖面样品等取样分析,可以捕捉地表钾异常信息,对于成钾机理研究和钾盐找矿都有着积极的作用.结合以往研究证实了勐野井矿区附近盐泉水具有I级异常显示.沿垂直于断裂方向的剖面采集的土壤样品中,钾及相关组分的峰值和谷值的出现有一定的规律性,认为各元素含量异常是由深部流体(水、气)沿断裂上升补给造成的.泉水稀有气体He主要为深部壳源,个别为幔源,推断研究区的大断裂可能切至深部地壳,个别深切到软流圈上部.泉水氢氧同位素和锶同位素组成研究表明,该区泉水具有深部补给特征,存在一定程度的水-岩反应,受火山岩的影响较大,氢氧同位素和矿物学研究表明,深部热液在勐野井钾盐矿床形成过程中起重要作用.本研究认为深部补给是勐野井矿区及周边地表钾异常形成的重要补给源,火山岩可能是重要的物质来源之一,而断裂带是其重要的控制因素.     

黄骅坳陷二氧化碳气成因类型及分布规律

二氧化碳气是经济价值很高且应用前景十分广阔的非烃气体。黄骅坳陷二氧化碳气有多种成因类型,即有机成因、热变质成因和壳 幔混源成因,其中前两种分布较广泛。对于不同成因的二氧化碳气,其分布控制因素有所不同。有机成因二氧化碳气主要分布于生油凹陷周围,是烃类气体的次要伴生产物,并远离大断裂分布。热变质成因二氧化碳气主要分布在深部碳酸盐岩发育、岩浆活动较强烈的地区,并在大断裂附近富集;二氧化碳的含量比有机成因的高,但比壳 幔混源成因的低。壳 幔混源成因二氧化碳气主要出现在深大断裂附近,其分布虽然局限,但纯度是最高的。二氧化碳富集的地区常常是次生溶蚀作用较强的地区,因此也是寻找深部次生优质油气储层的有利地区。     

赣南横径地区碳酸温泉CO2成因研究

本文在分析横径温泉区4个气样的气体组分、氦同位素以及CO2和CH4的碳同位素基础上,结合温泉区地质条件,研究了该区碳酸温泉中CO2的成因。研究结果表明:横径温泉区温泉气中CO2的含量很高(>96%),CO2气体中1δ3C较重(-5.53‰~-4.43‰),属于与深大断裂活动有关的深部幔源无机成因气;温泉气中CH4的含量很低(<1.86%),CH4气体中1δ3C较轻(-27.69‰~-59.31‰),其中39、和11号温泉气体中的CH4属于深部幔源无机CH4和源于地表生物成因CH4的混合,而2号温泉气体中的CH4属于深部幔源无机CH4。     

咸水层二氧化碳封存试验的水文和地球化学监测

水文和地球化学监测是典型试验场地特征描述和二氧化碳利流监测的主要组成部分。本次试验把二氧化碳注入德克萨斯州北部海湾地区河成三角洲Frio地层的含咸水砂层。注入的二氧化碳在原地形成超临界相,与周围咸水相比超临界相二氧化碳具有气体特征（低密度和粘度）,而一些二氧化碳溶解于咸水。典型试验通过1个注入井和1个监测井完成。在两个水井均开展了压力和流速监测;在监测井持续采集地表流体样品和定期采集井下液体样品。在二氧化碳注入之前开展的场地特征描述包括：在抽水试验的同时进行压力瞬变分析,来评估单相流动特征;确定注入井和监测井之间的水力连通性;确定对应的边界条件以及分析地层范围内的环境条件。此外,在注入二氧化碳前开展的示踪剂试验,有助于评估在单相条件下注入井和监测井之间的动态孔隙率和流径的几何形状。在注入二氧化碳前开展的地球化学采样,能为随后开展的地球化学监测提供基准,并有助于确定注入二氧化碳时使用的最佳示踪剂。在二氧化碳注入期间,开展水文监测来评估两相流动特征,并协助监测注入的二氧化碳羽流的运动;而通过地球化学采样能够提供二氧化碳和示踪剂到达监测井的直接证据。而且,含有二氧化碳的水能起到弱酸的作用,可与含水层内多种矿物发生反应,在监测井采集水样时可提供明显的化学信号。单相示踪剂试验和二氧化碳（以及与二氧化碳同时注入的示踪剂）的临界点曲线对比结果显示：超临界二氧化碳与固有咸水之间存在两相流动过程：为了有效地把二氧化碳封存于咸水含水层,必须充分了解二氧化碳封存场地当前存在的不确定性因素。     

川西地下流体观测井水文地球化学特征

开展地下流体观测井的水文地球化学研究,可以为地下流体前兆异常判断提供有力的支持。为确定四川西部地区主要观测井的水文地球化学背景,以龙门山断裂带、安宁河-则木河断裂带、华蓥山断裂带南段及其分支断裂上的19口地震观测井为研究对象,采集井水进行了水化学组分和氢、氧同位素测试。水化学组分分析结果显示,水样可划分为11种水化学类型,总体受含水层岩性控制,与断裂带分布关系不大,无明显的空间分布特征;氢、氧同位素测试表明,井水的δD和δ~(18)O指示井水来源于大气降水,并与地表水的水力联系密切;水-岩化学平衡反应特征表明观测井SC-3和SC-4的地下水循环时间长,水-岩作用程度高,为完全平衡水。其他观测井的井水则为部分平衡水或未成熟水,表现出地下水滞留时间短、水-岩反应程度较弱等特点。     

土壤铁锰氧化物形态测定及吸附Sb(Ⅲ)的主控因子研究

研究影响土壤吸附Sb(Ⅲ)的主控因子对土壤锑污染的评价、预警及修复具有重要意义。本文采用化学法、电感耦合等离子体发射光谱法和原子荧光光谱法测定了10个不同地区土壤的理化性质和机械组成、主要化学组成,采用原子吸收光谱法测定了土壤铁锰氧化物的不同形态以及土壤对Sb(Ⅲ)的饱和吸附容量,并开展了土壤对Sb(Ⅲ)的饱和吸附容量和土壤理化性质、机械组成、铁锰氧化物及其形态的相关性分析、主成分分析和因子分析。在研究土壤吸附Sb(Ⅲ)的影响因素基础上,进一步研究其主控因子。结果表明,10个不同性质的土壤对Sb(Ⅲ)饱和吸附容量介于0.63～3.98mg/g之间,与土壤类型有关,其大小顺序为：红壤>棕壤>黄壤>褐土>沙土。土壤对Sb(Ⅲ)饱和吸附容量与阳离子交换容量(CEC)、氧化铁总量、无定形铁含量呈极显著正相关,与游离铁含量、无定形锰含量以及游离锰含量呈显著正相关。主成分分析和因子分析结果表明土壤中6个因子是影响土壤吸附Sb(Ⅲ)的主控因子,影响力大小为：氧化铁总量>CEC>无定形铁含量>游离铁含量>无定形锰含量>游离锰含量。铁锰氧化物及其形态...     

锰的迁移形式成矿机理新探

通过对锰氢化物、锰羰基化合物、锰羰基氢化物的形成条件和理化性质,现代火山气体化学成分,现代海底喷口热液流体成分,有关矿床矿物流体包裹体气相成分,有代表性锰矿物化学成分及铁锰结核的物质组构,菱锰矿的碳同位素组成、锰矿物的共生、伴生矿物组合的探究,认为锰氢化物、锰羰基化合物、锰羰基氢化物是原生锰矿的主要迁移形式.它们从地球深部强还原富H2、富CO高压环境通过断裂、裂隙随岩浆、热液迁移至地壳浅部,由于压力、温度骤降,氧逸度大增,H2和CO逃逸、氧化,锰氢化物、锰羰基化合物、锰羰基氢化物分解、氧化、硫化成原生锰矿,经氧化淋(浸)滤,形成锰的高价氧化矿物.     

腾冲火山区幔源岩浆气体上升过程中的变化及原因

腾冲热海地区幔源岩浆气体在向地表上升迁移过程中,气体化学组成呈现出有规律的变化,其原因是多方面的。从深部至浅部,He含量的迅速降低主要受控于物理学和动力学因素;H2S的逐渐减少和SO2的逐渐增加可能与过渡性地热流体储库氧化还原条件的变化有关;中、浅层气体中H2含量的增加与CH4的逐渐降低伴生,CO含量较深层气体更高,其原因可能与断裂的最新活动有关;地壳浅部气体和空气混入的影响不大。     

粤北覆盖区复杂环境隐伏铅锌矿探测技术集成有效性研究

凡口铅锌矿是粤北地区超大型铅锌矿床,发育独特的覆盖区复杂地质环境。本文以凡口铅锌矿为例,在前人研究的基础上,应用高精度磁法、可控源音频大地电磁法、土壤电吸附、氡气、吸附烃-汞气体测量、及导电率等多种物化探勘查技术。通过对凡口矿床及外围进行对比分析和研究,建立凡口矿区有效探测技术集成,优选方法组合为高精度磁法、CSAMT、土壤吸附烃-汞气体及氡气测量,CSAMT中低阻异常、烃-汞正异常重叠区域、在构造有利部位是矿体的主要赋矿部位。结合矿区资料,预测在212剖面线(120~140)号间,宽度约700~800m,62剖面线(60~80)号间,宽度约800m存在两处有利的赋矿异常,为凡口铅锌矿深部找矿预测研究提供切实可行的勘查技术与方法。     

三原清峪河水源地S_2井涌水机理分析

通过对三原县清峪河地区的地层、构造及水文地质条件,以及在该区已有与S2井同一以奥灰岩溶水为取水目的层的4口(未出现涌水现象)供水井的水文地质资料分析,认为S2井之所以出现涌水现象的主要原因是:S2井位处该区断裂的交汇地带,通过断裂得到了西部嵯峨山上游岩溶水或桃曲坡水库的渗漏补给之故。     

油气化探在鄂尔多斯盆地延川煤层气勘探中的应用

中国煤层气资源丰富,煤层气中的游离态烃和溶解态烃气体可通过地层中的断裂、裂隙、微裂缝和孔隙等通道垂直运移到地表,进而在近地表形成化探指标异常。延川南区块煤层气油气化探技术应用研究表明:顶空气甲烷、酸解烃甲烷等烃类化探指标主体异常区呈环形模式分布于延1井煤层气富集区上方,异常成因主控因素包括深部烃源(煤层气)、烃源(煤层气)上覆盖层、深部断层(中垛断层和白鹤断层)等地质要素;热释汞指标主体异常区呈顶端形式分布于延1井煤层气富集区上方,主要受控因素包括深部煤层、深部断层(中垛断层和白鹤断层)等地质要素;研究区煤层气有效化探指标综合熵值圈定了3个环状异常区:程河原—延1井熵值异常区、掷沙熵值异常区和井西岭南熵值异常区,其中程河原—延1井熵值环状异常区有效地指示了延1井煤层气富集区,中垛断层和白鹤断层之间的掷沙熵值异常区、井西岭南熵值异常区可能部分受断层的影响,亦是煤层气有利富集区。     

三原清峪河水源地S2井涌水机理分析

通过对三原县清峪河地区的地层、构造及水文地质条件,以及在该区已有与S2井同一以奥灰岩溶水为取水目的层的4口(未出现涌水现象)供水井的水文地质资料分析,认为S2井之所以出现涌水现象的主要原因是S2井位处该区断裂的交汇地带,通过断裂得到了西部嵯峨山上游岩溶水或桃曲坡水库的渗漏补给之故.     

近地表土壤中油气微渗漏烃的赋存特征及化探指标的实验性研究

通过对近地表土壤中渗漏烃类气体不同赋存状态的特征分析,结合已知油气藏上方化探指标(顶空气、游离烃、热释烃、酸解烃等)异常的研究,认为这些指标在同一油气藏上方的不同时期的测试含量会有差异,但在各指标异常范围和变化趋势上仍能显示深部油气藏存在的信息,反映出这些指标的有效性、重现性和稳定性,因此,近地表土壤中不同赋存状态的烃类分析可为有效地利用油气化探指标寻找油气藏提供科学依据.     

智利科皮亚波GV地区侵入岩地球化学及年代学研究

智利北中部科皮亚波GV地区位于中生代铁氧化物铜金(IOCG)矿床与斑岩铜矿过渡带。侵入岩体主要为辉长闪长岩、闪长岩、闪长斑岩、黑云母花岗岩、斑状花岗岩和二长岩。岩石地球化学特征说明该侵入岩体属于钙碱性、I型或磁铁矿系列,来源于深部上地幔。推测这些岩浆岩岩石组合形成于洋壳俯冲带,局部扩张与挤压转换导致弧后盆地萎缩封闭并快速抬升。岩浆侵入具有多期次活动,形成了多期次热液活动中心,并发育面型与脉带型蚀变矿化分带,地表具有寻找大型IOCG矿床前景。地表泥化-绿泥石-多孔状硅化网脉和含金银多金属铁锰碳酸盐化网脉发育,含金银多金属网脉状-带状和面型蚀变区揭示地表有浅成低温热液型金银多金属矿床;深部具有寻找隐伏斑岩型铜金矿床前景。今后需在该区加强蚀变矿化分带规律研究,进行深部找矿预测。     

真是地表沥青?——对江西弋阳盆地地表“沥青”的不同认识

对江西弋阳盆地原认为是地表“沥青”的显示点,经野外查证和采样后的实验室鉴定,样品无荧光显示和油润现象;有机质丰度非常低;碳、氢元素含量低,氧元素含量高;铁、锰、铝元素相对含量高;正、异构垸烃分布规律与常见烃源岩明显不同;芳烃组分特征不符合有机质演化和运移规律;其它地化指标也无法与已知的烃源岩和井下油苗相对比。由此认为,江西弋阳盆地所谓地表“沥青”不是真正的沥青,而可能是构造裂缝中的粘土矿物吸附了大量铁、锰等物质而造成的“沥青脉”假象。     

断裂带土壤气测量方法在断层活动性研究中的应用——以嘉峪关断层为例

为了判断甘肃省嘉峪关断层监测点气氡浓度2015年6月以来的高值异常变化是否反映了嘉峪关断层活动的增强,本文基于土壤气跨断层分布规律,应用跨断层测量方法,通过多组分相关性分析及理论建模,综合分析了嘉峪关断层监测点气氡浓度高值异常变化与断层活动的关系。结果显示：监测点断层气中氡浓度快速增加期间,CO₂、CH₄和H₂的浓度没有增加,气氡与CO₂、CH₄浓度的变化不具正相关关系,表明监测点增加的氡气来源深部较浅,不代表断层活动的增强。监测点两侧跨断层测量结果表明,地表环境未改变一侧的氡气浓度符合断层气分布规律,地表环境发生改变一侧的氡气浓度不符合断层气分布规律,并且地表环境的改变时间与监测点气氡浓度异常变化时间同步。因此监测点气氡浓度的高值异常是由地表环境的改变引起的,嘉峪关断层的活动并没有增强。该方法为用断裂带土壤气体测量方法研究断层活动性的可靠性提供了思路。     

基坑工程降水渗流场特性分析

基于Biot固结理论和Terzaghi有效应力原理,采用有限元法对深基坑工程降水渗流场进行应力场与渗流场耦合的数值模拟。结合南京九华山隧道基坑工程降水实例,分析了基坑降水水位线的形状、流速分布及地表沉降规律;比较了降水井不同布置、井深对基坑渗流场及周围地表沉降的影响,其结果有助于进一步了解地下水与土体相互作用机理,并为基坑工程降水井的设计提供可靠的指导。     

北京城区地热田西北部地热地质特征

自2001年在北京大学成功打成地下热水井后,北京西部隆起区的地热勘探开发受到重视。通过对区域地质背景条件的介绍,根据地热井钻探揭露的地热地质成果,对研究区的热储构造条件、地热地质特征及地下热水地球化学特征进行了分析研究。结果表明,八宝山断裂的性质具有先逆断层后正断层的多期活动性特征;研究区蓟县系雾迷山组白云岩为鼻状背斜凸起型热储构造;深部热流主要沿着黄庄-高丽营断裂的上盘向上传导聚集;浅部古生界碳酸盐岩地层富集强径流冷地下水的作用使青白口系的地温梯度高于北京平原区,纵向地温场坡度较北京平原区大;临近深大断裂构造带导致地下热水具有放射性镭含量高的特征;地下热水的¹⁴C年龄特征反映城区地热田接受西部隆起区地下水的补给很少;地热井水头分布趋势反映雾迷山组白云岩热储地下热水受黄庄-高丽营断裂阻隔后由南向北方向径流。      

柴达木盆地别勒滩地区断裂构造对深部卤水分布的控制作用研究

我国柴达木盆地蕴藏着丰富的盐湖资源,但随着开发程度的不断提高,浅部易开采的优质资源不断减少,给产业的可持续发展带来极大风险,走向深部成为必然选择.与浅部相比,盐湖深部以卤水矿为主,具有储层质量相对差、富水性弱且不稳定的特点,开采难度极大.本次研究在察尔汗盐湖别勒滩区块以张性断裂破碎带作为深部富水区勘查的突破口,综合利用遥感解译、重力测量、音频大地电磁测深等技术,查明了研究区断裂带的平面分布特征、储层的厚度变化规律和富水性,认识到在重点研究区深部上更新统储层中存在两个富水断裂带.在此基础上利用氡气异常特征定位断裂"集水廊道"的准确位置,并通过钻井和试采工作得到了证实.本研究不仅为别勒滩地区深部卤水矿的勘查和开采提供了重要依据,也丰富和完善了盐湖区深部卤水的断裂破碎带控矿理论.     

云南金厂河铁铜铅锌多金属矿床矽卡岩矿物学特征及蚀变分带

金厂河铁铜铅锌多金属矿床是位于“三江”地区保山地块北部的隐伏多金属矿床,矿体呈层状、似层状产于上寒武统核桃坪组大理岩化灰岩与矽卡岩内,受NW向F2断裂和NE向F10断裂控制明显。本文根据野外穿切关系及矿物共生组合,将矿床划分为4个成矿阶段,即矽卡岩阶段、退化蚀变阶段、石英-硫化物阶段、碳酸盐阶段。矿区脉石矿物包括石榴子石、辉石、角闪石、绿帘石、绿泥石、黑柱石、石英、方解石、萤石等,矿石矿物主要包括磁铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿、方铅矿和闪锌矿。本文以矽卡岩矿物为研究对象,利用电子探针技术对其矿物学特征进行研究,结果表明：该矿床矽卡岩矿物主要为钙矽卡岩,石榴子石以钙铁榴石为主,辉石为透辉石-钙铁辉石过渡系列,角闪石主要为阳起石、铁阳起石和铁闪石,黑柱石含铁较高,多与磁铁矿相伴生;本矿床含少量锰质矽卡岩,包括锰铝榴石、含锰钙铁辉石、含锰阳起石、含锰黑柱石。矿床从深至浅的垂向分带以及自东向西的水平分带具有相似性：含Fe钙质矽卡岩→含Cu钙质矽卡岩→含Pb-Zn锰质矽卡岩→大理岩化灰岩,表明由矿床中部至两侧,自东向西,均有明显高温氧化环境向低温还原环境演化趋势。通过与已有矽卡岩Pb-Zn矿床矿物分带模型对比,推测存在深部岩浆热液以断裂交汇部位侵入交代围岩成矿,该矿床应为远接触带的矽卡岩型隐伏铁铜铅锌多金属矿床。