二氧化碳在地球表层的循环

前言CO_2等温室效应气体的增加造成全球气候变暖,已经成为当代科学界和政治界的一个中心课题。1958年在夏威夷冒纳罗亚火山开始进行的大气CO_2测定,查明了大气中CO_2浓度以1～1.5ppm的年率稳步增加(图1)。据此推算,加上矿物燃料消费量增加和将来对能源的需求以及以CO_2为引发机的温室效应气体的增加,到二十一世纪中叶地表平均温度将上升1.5～4.5℃。回顾过去地球的历史,在最后一次冰期,地球平均气温降低了大约2℃,根据采自南极东方站基地深层冰样包裹体气体的分析,当时大气中的CO_2浓度减少到180ppm,冰期结束时空气中CO_2浓度又回升到280ppm,其后一直到十九世纪初,大气中CO_2浓度没有多大的变化(图2)。     

Kuiper带小天体动力演化

Kuiper带是指太阳系内位于离太阳 30～ 50AU一个区域。 1 992年该区域陆续发现了一群半径在几十到几百公里的小天体。这些小天体在Kuiper带的分布是极其不均匀的。Kuiper带小天体的发现对人们认识太阳系的形成与演化有重要的意义。本文回顾了近年来国际上在Kuiper带小天体动力演化方面的研究 ,着重分析了目前国际上几种用以解释其非均匀分布的动力学机制 ,并提出目前该领域的一些尚未解决的问题。     

西藏驱龙超大型斑岩铜矿床:地质、蚀变与成矿

驱龙超大型矿床是一个产于后碰撞伸展环境下、与大洋俯冲无关的新型斑岩铜矿。文章通过对驱龙铜矿床地质、蚀变与矿化的详细研究,建立了驱龙中新世岩浆演化序列,初步查明了岩浆浅成侵位的构造控制要素,厘定了主要的围岩蚀变类型及空间展布规律,查明了引起各期蚀变事件的地质记录及矿化的空间分布规律,并探讨了成矿物质沉淀的机制,初步建立了该矿床的成矿模型。研究表明,驱龙铜矿中新世斑岩是闪长质深部岩浆房不断演化的产物,花岗闪长岩中新发现的、结晶时间为22.2Ma左右的闪长质包体可近似代表深部岩浆房组分,依次产出的花岗闪长岩、呈岩株或岩枝产出的P斑岩、X斑岩及最晚期的闪长玢岩(15.7±0.2)Ma,均为深部岩浆房连续演化的产物,岩浆持续6Ma左右。岩浆演化过程中角闪石、斜长石不断的结晶分异,导致了岩石常量元素、稀土元素及微量元素组成的规律性变化,斑岩埃达克质的特征也因岩浆演化过程中角闪石等矿物的不断结晶分异而引起。X斑岩中锆石的Hf同位素特征表明,岩石可能形成于新生下地壳的部分熔融。大面积产出的花岗闪长岩为驱龙铜矿最主要的含矿围岩,容纳了驱龙矿床70%以上的矿体,主要由斜长石、钾长石和石英组成,具花岗结构-似斑状结构,近EW向产出,其浅成就位可能受背斜控制,其后的各期斑岩均沿该侵位中心上侵,而冈底斯地壳中新世的快速抬升与剥蚀是导致含矿斑岩浅成侵位的根本原因;矿区内的SN向裂隙带既不控岩,也不控矿。浅成侵位的斑岩及深部岩浆房均发生了流体出溶。发生了大量流体出溶的深部岩浆房,是矿区早期蚀变流体的主要来源,显微晶洞构造及单向固结结构(UST)是流体出溶的地质记录。蚀变主要有3种类型,分别为早期的钾硅酸盐化、青磐岩化以及晚期的长石分解。钾硅酸盐化可分为2个阶段,即蚀变矿物以次生钾长石为主的早期钾硅酸盐化和以次生黑云母为主的晚期钾硅酸盐化。青磐岩化因产出的岩石类型不同,蚀变矿物组合具有明显差异性:产于叶巴组地层中的青磐岩化相对较强,蚀变矿物以绿帘石为主;产于花岗闪长岩中的青磐岩化相对较弱,蚀变矿物以绿泥石为主。晚期长石分解蚀变以破坏长石类矿物为特征,蚀变矿物主要为绢云母-绿泥石-粘土等。石英和硬石膏贯穿于上述各种蚀变中。空间上,钾硅酸盐化位于斑岩体及其周围地区,青磐岩化位于钾硅酸岩化外侧。后期形成的长石分解蚀变强烈叠加了早期钾硅酸盐化,介于钾硅酸盐化带与青磐岩化带之间。与早期钾长石化有关的脉体主要为不规则石英-钾长石脉,与晚期黑云母化有关的脉体主要为不规则至板状的石英-硬石膏脉、黑云母脉,与青磐岩化有关的脉体主要为板状的绿帘石-石英脉,与晚期长石分解蚀变有关的脉体主要为板状黄铜矿-黄铁矿脉及黄铁矿脉;在早期钾硅酸盐蚀变与晚期长石分解蚀变转换阶段,发育一组板状的石英-硫化物脉。早期不规则的脉体形成于斑岩结晶早期、矿区裂隙小规模发育阶段;晚期的板状脉体形成于斑岩弱固结或固结之后、矿区大规模连通裂隙发育阶段。驱龙矿区的铜矿化分布较为均一,主体产于花岗闪长岩中,其中,铜矿化主体形成于黑云母化蚀变阶段,转变阶段及长石分解阶段也有大量铜的形成;钼主要形成于转换阶段,长石分解蚀变阶段也有产出。黑云母化阶段,铜的沉淀与角闪石黑云母化、斜长石钾长石化过程中Ca2 的大量释放有关;转换阶段,铜钼矿化可能与压力和(或)温度骤降有关;晚期铜矿化与长石矿化蚀变阶段,斜长石绿泥石化、黑云母绿帘石化过程中Ca2 及Fe2 的释放有关。     

塔里木盆地满加尔凹陷西缘奥陶系柯坪塔格组下段海相砂岩准层序成因与意义

通过精细岩芯描述、单井沉积微相分析与地震相、测井相综合研究,认为在塔里木盆地满加尔凹陷西缘奥陶系柯坪塔格组下段顶部含油气砂体中,发育3种类型的准层序：①粒级由底部粗—中下部细—上部粗的、反映整体向上变浅的海侵滞留沉积—海泛泥岩—滨岸沉积准层序,羊屋2井5460~5468 m含油气段位于该准层序内;②粒级向上变粗的滨外泥岩—临滨－前滨沉积,顶部受风暴影响的准层序,跃南2井6503~6512 m含油气段位于该准层序内;③粒级向上变细的潮下带—潮间带沉积的准层序,吉南1井5465~5486 m含油气段属于此准层序。发育于羊屋2井中的第一种准层序内含油气砂体在时间上属于较早的准层序3,发育于跃南2井、哈得13井中的第二种准层序与吉南1井中的第三种准层序内的含油气砂体属于稍晚的准层序4。早期沉积的、发育于羊屋2井顶部的第一种准层序是有利储层发育段,该井区以北靠近柯坪塔格组下段顶面尖灭线附近的准层序3时期沉积的临滨相储层是油气聚集成藏的有利部位。     

库车坳陷东部山前带古近系不同体系域内扇三角洲沉积砂体的对比研究

通过对塔里木盆地库车坳陷南天山山前带克孜勒努尔沟与依奇克里克野外露头沉积相的精细研究,结合山前带大量地震剖面分析与迪那201井、东秋5井等多口钻井测井相和岩心精细描述,将古近系库姆格列木群划分为2个层序。层序2低位域以冲积扇沉积为主,自湖侵体系域始,研究区广泛发育退积与进积型扇三角洲沉积。库姆格列木群层序2湖侵体系域内扇三角洲平原砂体以正韵律沉积为主,砂砾岩占地层厚度的(68.4～87)%;扇三角洲前缘砂体正、反韵律均有分布,砂砾岩占地层的百分比有所降低,为(55.2～77)%。高位体系域内主要发育以反韵律砂体为主的扇三角洲前缘沉积。古近系苏维依组只发育一个层序,其低位体系域的砂体为扇三角洲平原与前缘的分流河道砂体,湖侵体系域内扇三角洲前缘砂体正、反韵律均发育,高位体系域内主要发育扇三角洲前缘沉积,以反韵律砂体为主,正韵律砂体相对较少。对比苏维依组不同体系域内砂体储集性,湖侵域内砂体优于高位域内砂体。扇三角洲沉积体中有利储集砂体首选为湖侵体系域内的扇三角洲前缘水下分流河道和河口坝砂体,次之为低位域扇三角洲前缘(平原)分流河道砂体,最后是高位域内的河口坝及席状砂沉积砂体。特别要指出:低位体系域或者湖侵体系域底部发育的扇三角洲前缘(平原)分流河道砂体(底砂砾岩)被快速湖侵的较厚的暗色泥岩所覆盖,可形成较好储集场所。     

河南洛宁段河金矿流体包裹体研究和矿床成因

河南省洛宁县段河石英脉型金矿主要包括石寨沟和岭东两个矿区,分别由3～4条含金石英脉构成。矿化过程从早到晚包括石英-黄铁矿、石英-多金属硫化物和石英-碳酸盐等3个阶段．其中中阶段金矿化最强,次为早阶段。各阶段石英中流体包裹体以气液两相包裹体为主．次为纯液体包裹体。激光拉曼测试表明,气液两相包裹体的液相为H2O,气相主要为Ho和CO2混合、纯H2O,次为纯CO2;纯液体包裹体为纯H2O。石寨沟矿区包裹体均一温度从早到晚依次为240．9～315．9℃．188．7～304．5℃,137．3～259．3℃：流体盐度变化依次为（6．74～12．85）wt%NaCl．eq,（2．41～8．68）wt％NaCl．eq,（2．24-7．86）wt%NaCl．eq。岭东矿区均一温度从早到晚依次为303．7-343．1℃,251．8-325．4℃,305．7～355．0℃：流体盐度变化依次为（5．11～11．70）wt％NaCl．eq,（2．74-10．11）wt％NaCl．eq,（0．53-6．74）wt％NaCl．eq。两矿区主成矿期流体均为中温、低盐度,早阶段流体为改造热液和变质热液的混合体,含一定量CO2,且流体CO2含量和盐度从早到晚逐渐降低。石寨沟矿区包裹体均一温度逐渐降低,而岭东矿区包裹体均一温度先降后升,加之岭东矿区各阶段成矿温度均高于石寨沟矿区．表明成矿流体系统主要受岩浆热驱动,岭东矿区更靠近岩体,且在晚阶段又有脉动性的岩浆加热．段河金矿区南部存在隐伏岩体。     

坡缕石精细鉴定的粉末X射线衍射法

对安徽官山两个含镁量不同的坡缕石进行了粉末X射线衍射(XRD)分析,结果表明其中富镁者为正交晶系、贫镁者为单斜晶系矿物,细化了判别坡缕石晶系的X射线粉末衍射标志。在排除石英和蒙脱石或伊利石的影响后,若图谱中出现d值为0.446 nm和0.428 nm的衍射线,则可认为在该凹凸棒粘土中含有正交晶系坡缕石。晶胞参数计算结果亦表明富镁坡缕石为一正交晶系坡缕石,贫镁坡缕石为一单斜晶系坡缕石。     

南海东北部和珠江口沉积的^57Fe穆斯堡尔谱学研究

应用＾５７Ｆｅ穆斯堡尔谱学的方法对南海经东北部和珠江口沉积特物进行了Ｆｅ的价态及相对组成的研究，了环境变化对南海东北部沉积物Ｆｅ的价态的影响，研究了珠江口沉积物Ｆｅ＾２＋／Ｆｅ＾３＋的比值和溶解态Ｆｅ含量与盐度的关系。     

以Ba为指标反演海洋古生产力的研究进展

海洋沉积物中的生源Ba通量与有机碳通量有着惊人的相关性，因此Ba很适合作为古生产力的指标。概述了Ba与生产力的相关性原理．对反演过程中3个主要影响因子(沉积环境、海水中的Ba浓度、沉积物堆积速率)进行了探讨．分析了计算模型并对模型发展方向作了预测。认为生源Ba形成机制和沉积环境中干扰因素扣除将是今后研究的重点．指出在我国开展以Ba为指标的古生产力研究对古海洋生态环境研究有重要意义。