长江中下游成矿带岩浆岩体三维空间结构:来自重磁三维反演的证据

长江中下游成矿带是我国重要的铁铜多金属矿产资源基地,燕山期中酸性岩浆岩对铜、铁、金等各种内生金属矿床的形成起着举足轻重的作用,识别和厘定岩浆岩体特别是隐伏岩体的三维分布形态对成矿动力学研究和深部找矿预测工作都有着重要意义。我们采用重磁三维物性反演技术,获得长江中下游成矿带磁化率和密度差三维模型,根据物性与岩性对应关系,识别和分析了区内岩浆岩体三维空间结构。推测了区内存在5个主要的岩浆活动中心,探讨了岩浆流动形式与轨迹。根据重磁三维反演反映的长江中下游岩浆岩三维分布特征,结合区域莫霍面、均衡重力异常和重磁多尺度边缘检测结果,以及区域成矿背景,预测了5个找矿远景区。结果表明,重磁三维反演技术是一种行之有效的岩浆岩体识别手段,通过对反演所得磁化率、密度分布情况的分析,可识别、圈定隐伏或半隐伏岩体,并可定量获取岩体三维形态特征,从而为寻找与火山岩、侵入岩体有关的金属矿产提供指示信息。     

内蒙古赤峰地区晚泥盆世双峰式火山岩地球化学特征与板内伸展事件

内蒙古赤峰敖汉旗一带的朝吐沟组火山岩由变玄武岩、变流纹岩组成,是一套典型的"双峰式"火山岩组合。采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法,获得了流纹岩的锆石206Pb/238U加权平均年龄分别为(359±1)Ma和(360±1)Ma,形成于晚泥盆世法门期。火山岩的Si O2含量分布在46.24%~56.6%和77.59%~85.75%,分别属于变玄武岩(玄武安山岩)和变流纹岩。变玄武岩(玄武安山岩)轻稀土元素弱富集而重稀土元素略亏损,(La/Yb)N=2.4~8.76,有弱Eu负异常,富集大离子亲石元素和高场强元素,Nb、Ta、Ti有明显负异常,87Sr/86Sr初始比值为0.705076~0.707770,具有高的正εNd(t)值(+0.51~+4.90)和年轻的模式年龄TDM(964~1090 Ma),推断其源于遭受地壳物质混染的亏损地幔;变流纹岩富硅、钾和钠,贫镁,具有轻稀土元素富集而重稀土元素略亏损,(La/Yb)N=7.07~11.07,有强烈的Eu负异常(δEu=0.12~0.43),Ti、P、Sr、Ba相对强烈亏损,Nb、Ta亏损,Rb、Th、U、K相对富集;其87Sr/86Sr初始比值为0.713757~0.739647,εNd(t)值为-1.75~+2.54),和年轻的模式年龄TDM(846~1156 Ma);多数锆石的εHf(t)为-2.3~+6.9,年轻的模式年龄TDM(707~1074 Ma),具有A型花岗岩的特征,推测其来源为新元古代时新生的年轻陆壳。综合前人区域研究成果、地球化学特征,朝吐沟组"双峰式"火山岩形成于晚泥盆世板内伸展构造背景。     

柴达木盆地东坪地区基岩风化壳特征

柴达木盆地阿尔金山前斜坡带发现了规模分布的东坪基岩气田,其基岩风化壳的作用成为关注的问题。依据元素分析、X-射线衍射分析、岩心薄片观察,常规测井响应和成像测井响应特征,识别出东坪地区基岩风化壳发育不同结构层,且不同结构层的储集特征有很大差异。研究表明,基岩风化壳结构可划分为土壤层、完全风化层和半风化层,而半风化层又可进一步分为溶蚀带和崩解带;其中土壤层厚度0~2 m,完全风化层厚度4~15 m,溶蚀带厚度365~164 m,崩解带厚度300~1 000 m。基岩半风化层是储层发育带,其中溶蚀带储集物性好于崩解带,溶蚀带发育较多的溶蚀孔洞和溶蚀加宽的网状裂缝,孔隙度范围2%~16%;而崩解带发育弱溶蚀构造缝和节理缝,孔隙度范围2%~8%。东坪地区大规模发育基岩风化壳为柴达木盆地远离烃源岩灶的斜坡地区寻找油气提供了借鉴依据。     

新疆觉罗塔格地区东戈壁钼矿床花岗斑岩的成因研究

东戈壁钼矿床处于东天山觉罗塔格成矿带的中部,是该地区三叠纪钼成矿带的代表性矿床之一。东戈壁矿床赋存于石炭系干墩组一套浅变质碎屑岩中,隐伏于矿体下部的花岗斑岩为其成矿岩体。文章对东戈壁钼矿床成矿岩体进行了地质特征、岩相学、电子探针和地球化学分析,结果显示东戈壁花岗闪长斑岩的斜长石为中长石-更长石-钠长石系列,钾长石为正长石,黑云母为铁质黑云母。全岩地球化学分析显示东戈壁花岗斑岩为高硅(w(SiO_2)73.36%~74.34%)、高钾(w(K_2O)4.49%~5.61%)、弱过铝质(A/CNK:1.03~1.14)的特点。成因研究显示东戈壁花岗斑岩为I型花岗岩,形成于挤压环境的地壳源区,在上升过程中经历了显著分离结晶形成的高分异岩浆岩。通过对同一时空背景下的东戈壁和白山2个钼成矿岩浆岩开展的矿物学和地球化学等方面的对比研究,表明东戈壁钼矿床花岗斑岩与白山花岗斑岩分别具有地壳源区和地幔源区的特点,是不同岩浆-热事件的产物。     

发展可再生能源和新能源与必须深层次思考的几个科学问题——非化石能源发展的必由之路

随着高新科技的进步和经济的快速发展,对不可再生能源的需求日益巨增,而且导致了严重的环境污染和资源枯竭.基于对能源安全和环境承受的力度,在发展进程中必须调整能源消费的配置,即在广为利用化石能源的同时必须大力发展和使用可再生能源和新能源.可再生能源主要包括太阳能、风能、生物能、海洋能和氢能,而新能源则主要包括地热能、天然气水合物和核能.预计到2050年新型可再生能源的比重将会由现在的3%左右上升到40%以上,化石能源的比重将会由现在的80%降至50%左右,之后还将会降低于新型可再生能源的水平.应当说此乃人类未来可利用能源的潜在效能.然而在这种发展进程中人类则又必须对生态平衡、环境污染、气候变暖、冰山熔化与全球变化及对营造人类良好生活与生存空间给予切实的关注.     

鄂尔多斯—中秦岭—四川东部的重力异常场与深部地壳结构

本文基于在跨越鄂尔多斯盆地、中秦岭造山带与渭河盆地、四川盆地东部长达1010km的综合地球物理探测剖面,实地采集的最新高精度重力位场数据,分析了不同构造单元的重力位场特征,构建了该剖面区域的地壳密度结构模型.进而通过分析地壳内部不同密度界面的横向差异特征及分区,确定了该剖面区域内的断裂分布,提出了鄂尔多斯盆地—中秦岭造山带—四川盆地的"盆-山-盆"型构造体系的新认识.     

莱州湾东岸河流的分形特征与流域地貌发育研究

莱州湾东岸发育有分形特征典型的小尺度河流,受区域内陆海相互作用影响显著。基于前人对莱州湾东岸的研究以定性描述为主,而缺乏定量分析这一现状,以莱州湾东岸3条典型河流为例,采用分形分析和GIS技术相结合的方法,对区域内流域地貌特征进行了定量分析。结果表明,分形分析同样适用于研究小尺度河流,可很好地揭示区域内陆海相互作用特征及流域地貌所处的发育阶段。基于分形方法所反映的流域地貌特征与数字高程模型所提取的流域地貌信息较吻合,最终结果能较客观地反映出流域地貌的发育特征。     

鄂尔多斯盆地上地壳速度分布与沉积建造和结晶基底起伏的构造研究

基于在鄂尔多斯盆地与其北部造山带地域,即沿延川—包头—满都拉地带进行的地震宽角反射和折射波场探测,取得了高分辨率的Pg波震相.通过走时差分层析成像方法进行Pg波波场走时反演,给出了沿剖面辖区的上地壳速度分布,求得了沉积建造和结晶基底折射界面的起伏变化,并给予了解释.研究结果表明,鄂尔多斯盆地上地壳为双层结构,上下层之间存在明显的折射界面,上层速度低,纵向变化梯度大;下层速度高,变化较为均匀.基于沿剖面辖区上地壳的速度分布特征提出自南向北应分为：榆林南凹陷、榆林—刀兔隆起、刀兔北至鄂尔多斯北缘断裂为箕形凹陷及其内部的次级构造、呼包凹陷以及伴随的断裂等沉积建造和结晶基底的起伏变化.阴山造山带上地壳速度明显比两侧地区高,速度呈纵向条带状展布,故呈现出结晶基底结构的分布特征和乌拉山、色尔腾山、和教岩体及白云鄂博群陆壳拼合及增生现象.内蒙造山带上地壳亦为双层结构,但基底折射界面不如鄂尔多斯块体明显.本文基于对该区沉积建造和结晶基底的起伏,讨论了沿剖面各有关凹陷的沉积特征与油气前景.     

人工海滩研究进展

海滩是激浪作用下泥沙在激浪带的堆积,是海岸带最活跃的地貌单元。近年来,由于世纪性的海平面上升,侵蚀型海滩范围扩大,侵蚀加重,海滩宽度变窄、坡度变陡和滩面物质粗化等问题日益严重,引起了广泛关注,亦成为海岸工程研究的热点课题之一。几十年的工程实践表明,海滩喂养与人工海滩是当前防护海滩侵蚀最有效的措施,并已为欧、美、日等国广泛应用。利用海岸地貌学原理方法,借鉴模拟环境条件类似的周边自然海滩的形成和演变规律,合理的设计海滩物质的颗粒大小和组成,海滩的坡度、高度、宽度以及填砂范围等关键参数,能够有效地使人工海滩更快的达到平衡状态并维持其稳定。在海滩的娱乐休闲功能在国际范围内日益受到重视的今天,这一方法在海岸工程应用上具有重要的现实意义。     

柴达木盆地西部地区地温-地压系统演化及其与油气成藏的关系

综合考虑时间和埋深对孔隙演化的影响,采用孔隙度双元函数模型对柴达木盆地西部地区(以下简称柴西地区)的地层古埋深、古压力进行了恢复,并结合其它研究成果再现了该区两个主要成藏期的地温—地压系统,分析了地温、地压及温压系统的演化特征。将流体势分析与地温—地压研究相结合,分别从定性、半定量到定量,从剖面到平面并从不同的角度分析了地下流体动力场及其对油气运聚成藏的控制作用,探讨了柴西地区油气成藏的特点和规律。发现柴西地区在主要成藏期(中新世中期和上新世末期)都发育高压型复式温压系统,其中,上新世末期的温压系统油气垂向运聚能力较强。在温压系统平面分区内,油气藏基本位于能量相对较低的分区内,高能区也有油气藏分布,但都是封闭及保存条件好的岩性或古构造等原生油气藏。同时论证并提出柴西地区未探明储量主要位于深部高压型温压系统内,深层油气藏勘探应是该区今后重要的勘探领域。