Saddle dolomite and calcite cements as records of fluid flow during basin evolution: Paleogene carbonates,United Arab Emirates

Field observations indicate that tectonic compression, anticline formation and concomitant uplift events of marine Paleogene carbonates in eastern United Arab Emirates, which are related to the Zagros Orogeny, have induced brecciation, karstification, and carbonate cementation in vugs and along faults and fractures. Structural analysis, stable isotopes and fluid inclusion microthermometry are used to constrain the origin and geochemical evolution of the fluids. Fluid flow was related to two tectonic deformation phases. Initially, the flux of moderately ⁸⁷Sr-rich basinal NaCl–MgCl₂–H₂O brines along reactivated deep-seated strike-slip faults have resulted in the precipitation of saddle dolomite in fractures and vugs and in dolomitization of host Eocene limestones (δ¹⁸O_V-PDB −15.8‰ to −6.2‰; homogenization temperatures of 80–115 °C and salinity of 18–25 wt.% eq. NaCl). Subsequently, compression and uplift of the anticline was associated with incursion of meteoric waters and mixing with the basinal brines, which resulted in the precipitation of blocky calcite cement (δ¹⁸O_V-PDB −22‰ to −12‰; homogenization temperatures of 60–90 °C and salinity of 4.5–9 wt.% eq. NaCl). Saddle dolomite and surrounding blocky calcite have precipitated along the pre- and syn-folding E–W fracture system and its conjugate fracture sets. The stable isotopes coupled with fluid-inclusion micro-thermometry (homogenization temperatures of ≤50 °C and salinity of <1.5 wt.% eq. NaCl) of later prismatic/dogtooth and fibrous calcites, which occurred primarily along the post-folding NNE–SSW fracture system and its conjugate fracture sets, suggest cementation by descending moderately ⁸⁷Sr-rich, cool meteoric waters. This carbonate cementation history explains the presence of two correlation trends between the δ¹⁸O_V-PDB and δ¹³C_V-PDB values: (i) a negative temperature-dependent oxygen isotope fractionation trend related to burial diagenesis and to the flux of basinal brines, and (ii) positive brine-meteoric mixing trend. This integrated study approach allows better understanding of changes in fluid composition and circulation pattern during evolution of foreland basins.     

基于改进两步移动搜索法的北碚区医疗设施空间可达性分析

针对当前医疗资源分布不均问题,本文以重庆市北碚区为例,以行政村为最小研究单元,借助GIS空间分析技术,将多级半径和高斯距离衰减函数相结合来改进两步移动搜索法,对北碚区医疗设施空间可达性进行研究。结果表明：① 改进两步移动搜索法综合考虑了医院等级规模对居民的吸引力、距离衰减因素对居民出行意愿的影响等因素,在识别高可达性区域内部差异和边缘低可达性区域方面具有较高的敏感性,因此其计算结果能够更准确地刻画北碚区的医疗设施空间可达性特征;② 北碚区整体医疗设施空间可达性较好,呈现由中心向四周递减的特征;③ 借助冷热点分析发现北碚区医疗设施可达性空间差异大,两极分异显著,高值区主要集中在东阳街道、朝阳街道、天生街道、北温泉街道和龙凤桥街道等中心城区,低值区主要集中在金刀峡镇、柳荫镇、三圣镇、复兴街道和静观镇等边缘地区。研究结果可为相关部门制定决策规划提供依据。     

四川稻城地区温泉流体地球化学特征及地震活动性分析

稻城地区位于青藏高原东南缘的川滇地块北部,为揭示该区域温泉流体地球化学特征以及其和地震活动性之间的关系,本次研究采集了稻城地区6个温泉的水样以及逸出气体样品。对温泉水中离子组分和浓度,温泉逸出气体组分及气体同位素进行了测试,得到以下认识。研究区温泉水化学类型主要为HCO₃-Na和HCO₃-Na·Ca型,通过阳离子温标估算热储温度在74℃～159℃之间,循环深度在2.2 km～5.0 km之间。温泉气体中CO₂主要是由储层中的碳酸盐岩受热分解或溶解产生的,氦来自幔源组分的比例较低,在0.4%～2.4%之间,研究区的温泉是由沿断裂带渗入的大气降水经地壳深部的热源加热形成的。在稻城地区,循环深度以及幔源气体贡献率等不同的温泉流体地球化学特征与地震活动性之间有很好的对应关系,并且研究区地震活动性要弱于周缘鲜水河断裂地区等深部流体上涌地区。同时在区域尺度上,未来位于断裂交汇部位的稻城仲堆温泉一带的地震活动性最值得关注。     

四川鲜水河-安宁河断裂带温泉氢氧稳定同位素特征

温泉地下水同位素特征对确定断裂带地下水来源、循环过程和断裂带活动性至关重要。为了确定青藏高原东缘温泉的地下水同位素特征和流体来源本研究采集了鲜水河-安宁河断裂带上温泉水、冷泉水、河流和积雪融水等样品,进行了氢氧稳定同位素和水化学组分测定,并进行了同位素特征的对比研究。分析结果表明,温泉水体δ¹⁸O变化范围为-19.04%~-12.71‰,平均值为-16.42‰;δ²H变化范围为-144.07‰~-88.63‰,平均值为-122.37‰。河水的δ¹⁸O变化范围为-15.90‰~-10.85‰,平均值为-13.86‰;δ²H变化范围为-118.21‰~-71.12‰,平均值为-98.99‰。康定冷泉δ¹⁸O和δ²H分别为-13.66‰和-106.74‰。道孚积雪融水的δ¹⁸O和δ²H分别为-10.27‰和-65.41‰。不同类型水体样品氢氧稳定同位素组成主要分布在全球和区域大气降水线上表明了大气降水成因,缺少明显的氧同位素漂移特征。不同类型水体同位素值差异较大显示出温泉与河水、积雪融水之间补给来源的不一致性。温泉同位素值具有明显的同位素高程效应,鲜水河-安宁河断裂带上氧同位素高程效应为-0.23‰/100m,氢同位素高程效应为-1.95‰/100m。温泉氧同位素漂移与相关离子比值、Na-K-Mg三角图、Li和Sr元素等指标表明研究区域大部分温泉的水岩作用强度弱。氢氧稳定同位素特征、水岩作用特征和循环深度揭示出温泉的成因为远距离大气降水运移补给地下水,地下水在地下热储层加热后通过断裂上升到地表形成温泉,这为认识青藏高原东缘地热水循环、断裂带活动性与演化特征提供了依据。     

螺杆钻进工艺在青海共和干热岩GR1钻井中的应用

本文重要介绍了转盘(顶驱)+螺杆钻具复合钻进工艺在干热岩钻井中的应用。为进一步提高干热岩钻井施工效率和减少孔内事故,在青海共和干热岩GR1井进行了转盘+螺杆钻具复合钻进应用,根据现场高温井况下螺杆钻具的工作特性,改进优选了螺杆钻具的耐高温橡胶和转子定子的配合间隙,是螺杆钻具复合钻进工艺在深孔高温干热岩钻孔(孔深3705m,孔底温度236℃)施工的首次成功尝试,并取得了良好效果,经受住了硬岩和高温的考验,为进一步改进螺杆钻具在高温井况下的应用提供了宝贵的现场施工经验,也将为我国干热岩科学钻探与深部地热资源勘探提供新的技术支撑。     

腾冲地热区高温热泉水中稀土元素特征

腾冲地热区位于印度-欧亚板块碰撞带东北缘,构造和岩浆活动频繁,地热作用明显,热泉广泛分布,是现代热泉研究的天然实验室。热泉水中的稀土元素特征是指示浅层水岩反应的重要指标。由于热泉水中稀土元素含量较低且变化范围大,腾冲地区热泉水稀土元素组成的报道比较罕见。本文尝试研究了腾冲高温热泉水中稀土元素组成特征,并与美国内华达州贝奥沃韦地热田和加利福尼亚希伯地热田热泉水的稀土元素特征进行了对比。本文选取腾冲地区的高温热泉,应用ICP-MS,测试了热泉水中稀土元素。分析结果表明热泉水中稀土元素含量相对较低且变化范围较大,其变化范围为球粒陨石的10-5～10-2倍。稀土元素球粒陨石标准化配分模式整体为轻微右倾型或平坦型,显示轻重稀土分异不明显;δEu既有正异常也有负异常;各热泉点热泉水稀土配分模式之间存在差异。虽然腾冲地热区热泉水的REE含量比美国贝奥沃韦地热田和希伯地热田热泉水的高10倍,两者之间的稀土元素分布特征具有一致性。热泉水中的δEu负异常为深循环的大气降水与具有负铕异常火山岩水岩反应的结果,正铕异常可能是由快速上返的大气降水与蒸发岩中的石膏反应导致。     

即墨温泉地热水水质的动态变化特征

即墨温泉是一种含多种化学元素的高矿化度热水资源,在深部地下热水沿断裂带上涌的过程中可能与浅部冷水发生不同程度的混合,使开采获得的地热水水质也发生了相应的变化。对即墨温泉地热资源核心开采区2口开采深度不同的地热井进行了为期1个水文年的水质变化监测,地热水水质参数上半年比下半年高,水质参数发生急剧变化的时间相对于气候的季节性变化有2～3个月的滞后,且氯度、矿化度和电导率的季节性变化幅度在开采深度较浅的水井中较大,表明开采条件和区域性气候条件的变化共同控制了地热水水质变化。     

论沙粒两种起动关系与沙粒跃移的双重性

研究沙粒两种起动关系是深入认识沙粒两种起动效能的继续和发展。文章分析了沙粒两种起动的不同性质，首次把流体起动界定为风蚀性起动，把跃移质冲击起动界定为置换性起动。认为流体起动具有主动分异性，而冲击起动只有随机分异性。根据这些特性对沙粒两种起动效能和沙粒连续移动提出了新义。认为沙粒跃移具有双重性，跃移质有其冲击地表的一面，也有其大量耗能的一面。沙粒两种起动具有兴衰与共的不可分割关系。地表风蚀是沙粒两种起动优势互补相互促进的结果；而地表堆积有时是跃移质耗能过多引起两种起动互相制约的结果。通过多方论证，将沙粒两种起动效能之由传统的19：1，初步改为4：1乃至3：1。     

滇西地热场特征

本文通过大量温泉资料的统计分析，探讨了滇西地区的水热活动特征。结合大地热流和地壳、上地幔热结构的研究，揭示了该区地热场基本状况，同时阐述了某些构造单元地热场差异的受控因素。     

Heat extraction from hot,dry, crustal rock

Natural heat stored in the earth's interior represents an essentially inexhaustible energy supply which, at usefully high temperatures, is accessible at practical drilling depths from almost anywhere on the earth's land surface. The problems of extracting and using this heat are those of engineering and economics, and can be expected to vary with the local geology and value of thermal energy. The first major experimental system designed to investigate these problems in one common type of geologic environment has recently been completed in the crystalline rock underlying the Jemez Plateau of northern New Mexico. It consists principally of two boreholes connected at a depth of about 2.7 km by a system of hydraulic fractures produced in granitic rock at a temperature of approximately 185°C. Cool water injected through one hole is heated as it flows through the fractures, and is recovered through the second hole as pressurized, superheated water. In a surface heat-exchange system now being completed, this heat will be extracted and the cool water reinjected to maintain a continuous, closed, pressurized-water energy-extraction loop.