海相干酪根与原油裂解气甲烷生成及碳同位素分馏的差异研究

利用封闭金管高压釜体系对海相原油和成熟干酪根进行了热解生气实验,获取了两类裂解气的组分和甲烷碳同位素数据,对比研究了两类母质在生气机理上的差异,并借助碳同位素分馏动力学参数讨论了甲烷碳同位素分馏的异同点.结果表明,原油裂解气富含C2-5重烃,其后期裂解是甲烷的重要来源;而干酪根裂解气中C2-5的含量较低,其后期裂解对干酪根甲烷气的贡献较小.这是两类甲烷气体生成的最大差异之一.两类裂解气甲烷碳同位素都有随着热解温度增高,碳同位素值先变轻再变重的特点,但原油裂解气甲烷碳同位素的最小值对应的温度较高;在相同热解温度下,干酪根裂解气甲烷碳同位素值要重于原油裂解气甲烷碳同位素值,这与后者前系物经过多次碳同位素分馏有关.因此,生气机理的差异是造成同位素分馏差异的根本原因,两类甲烷气体碳同位素分馏动力学参数的差异也是有成因意义的.     

复杂地形下黑河流域的太阳辐射计算

基于数字高程模型(DEM)数据,在充分考虑了地形因子对太阳直接辐射和散射辐射的影响后,实际计算了起伏地形下黑河流域的太阳辐射。在忽略地表和大气之间的多次反射后,地表太阳总辐射计为三项:按起伏坡面上实际入射角考虑的太阳直接辐射、经过下垫面天空视角因子订正的坡面天空散射辐射和考虑周围地形反射效应的附加辐射。计算结果表明:局地地形起伏对太阳直接辐射、总辐射空间分布的影响非常强烈,使得复杂地形下不同坡向间总辐射和直接辐射平均计算差额十分显著,且太阳天顶角从较小增大至中等大小时,这两种平均计算差额均加大一倍多;在较小和中等大小太阳天顶角下,不同坡向间总辐射平均计算差额,均较相同条件下直接辐射平均计算差额为小,这是因为总辐射还包括了天空漫射和邻近地形反射辐射因子,这两个因子和坡面上太阳入射方位的变化共同影响地表入射太阳辐射;起伏地形主要使得太阳辐射在局地区域内背阴、向阳坡向间发生显著的重新分配。因此,在复杂地形地区进行太阳辐射计算时必须考虑地形的影响。     

大气订正对MODIS植被参数的影响研究

在"全球能量和水循环实验(GEWEX)亚洲季风青藏高原实验(GAME/Tibet)"实验区采用6S辐射传输模式,对MODIS的前三个波段进行了大气订正,得到订正后的植被参数。NDVI在订正后增大,而EVI在订正后减小,且在季风来临时的7月变化最大,而且EVI经订正后的变化大于NDVI。将订正后的结果与MODIS的植被参数产品进行比较,发现由MODIS植被参数产品得到的结果普遍大于订正后的结果,在季风中的7月和季风后的9月表现的相对明显,且EVI的差别大于NDVI。     

蓟县中元古代高于庄组凝灰岩锆石LA-MC-ICPMS U-Pb定年及其地质意义

最近在天津蓟县东水厂村附近中元古代高于庄组三段(即张家峪亚组)下部白云岩中发现了一层15 cm厚的凝灰岩夹层,测得其锆石LA-MC-ICPMS U-Pb年龄为(1577±12)Ma。这一进展不仅使得蓟县地区高于庄组沉积时代第一次获得了精确可靠的年代学约束,也为华北克拉通北缘整个燕山地区中元古界的精确对比提供了新的标尺。与此同时,由于在其紧邻的上覆层位还发现了与标准剖面早年所发现的以光面拟丘阿尔藻(Parachuaria glabra Sun)为代表的同类的宏观藻类,因此本测年结果实际也同时标定了这一宏观藻类群的生存时代。结合笔者等早先获得的北京延庆地区高于庄组三段上部凝灰岩的锆石U-Pb年龄((1560±5)Ma)可以确认,整个燕山地区高于庄组三段主体的沉积时限应为1580~1560 Ma,同时可以更为精确地将高于庄组与下伏大红峪组的界线年龄限定为1600 Ma左右,相当于目前通用的国际中元古界盖层系(Calymmian System)的底界。     

琼东南盆地深水区渐新统烃源岩有机质碳同位素分布特征及其主控因素

渐新世时期,琼东南盆地海侵作用逐渐加强,由海陆交互相逐渐过渡到浅海相沉积.但对崖城组与陵水组样品有机质碳同位素分析显示,从崖城组到陵水组有机质碳同位素逐渐变重,与通常陆生植物碳同位素重于水生生物的现象相左.通过对样品显微组分分析发现,有机质碳同位素较重的样品腐泥组分含量偏高.考虑到渐新世沉积水体为微咸水或咸水,而咸水条件下水生藻类有机质碳同位素偏重,因此显微组分中腐泥组分含量的升高会使得有机质碳同位素变重.然而沉积相和显微组分基本类似的崖城组和陵水组样品有机质碳同位素仍然存在差异,这说明有机质碳同位素变重还存在显微组分变化之外的其他影响因素.结合全球渐新世以来的古气候与大气CO2浓度变化特征可知,该时期大气中CO2浓度发生了巨大变化,由崖城组沉积时期的1000～1500μL/L下降到陵水组沉积时期的500μL/L以下,导致陆生植物碳同位素逐渐变重.因此,陆源输入有机质的碳同位素变重也是造成从崖城组到陵水组有机质碳同位素变重的重要原因之一.     

晋冀交界怀安镇幅1∶50 000地质图数据库

怀安镇幅（K50E022002）位于晋冀交界地区的恒山—桑干高压麻粒岩带内,属华北克拉通典型的早前寒武纪高级变质岩区。怀安镇幅1∶50 000地质图数据库是按照中国地质调查局新颁布的《1∶50 000区域地质调查技术要求》（DD 2019—01）和行业其他统一标准及要求,采用现代变质岩区填图技术方法和数字填图系统编制完成。通过区域地质调查对测区新太古代变质深成岩体进行了详细解体,划分出5个不同构造层次的变质深成岩体填图单元;新厘定出新太古界桑干岩群和古元古界集宁岩群2期不同时代、不同性质的变质表壳岩单元,为晋冀蒙交界地区早前寒武纪变质地层单元的划分与对比提供了新的依据;系统总结出古元古代3期变质事件,重塑了古元古代造山构造演化过程。该图幅采用特殊线段直观地表达了古老造山带深部地壳岩石塑性流变构造变形样式,丰富了图面表达形式;建立了高级变质岩区变质深成岩和变质表壳岩的识别标志。该数据库为MapGIS格式,数据内容包括1∶50 000地质图和图饰部分,并包含11个锆石U–Pb年龄数据,数据量为137 MB。本地质图数据库充分反映了晋冀交界地区最新的区域地质调查成果,为后续地质矿产调查和科学研究提供了基础地质图库。     

内蒙古鄂伦春自治旗地下水水质特征及适用性分析

在调查、取样、钻井基础上,充分利用前人成果资料,应用SPSS分析软件、地下水污染分析软件,得到鄂伦春地区区域地质条件、地下水质量、生活饮用水质量、农田灌溉用水质量特征.认为鄂伦春自治旗地下水铁、锰含量受东北地区铁、锰土壤高背景值控制,含量普遍较高,引起地下水色度和浑浊度升高.地下水中As、SO₄^2-、NH₄⁺、NO₂^-在不同区域质量浓度值相差较大,受人类活动的影响较大.以农业和工业用水质量要求以及一定水平的人体健康风险为依据,铁、锰、色度、浑浊度、pH值、硫酸根、氟离子含量高,造成部分井位地下水达到Ⅳ类水标准,基本适用于农业和部分工业用水,适当处理后可作生活饮用水使用.在充分认识这一区域地下水质变化规律的基础上,应尽量减少人为因素对地下水造成的污染.     

1961-2014年黄河源区蒸发皿蒸发量变化的多尺度特征及突变分析

基于黄河源区相关气象站1961-2014年蒸发皿蒸发数据,利用线性倾向分析、滑动平均法、Mann-Kendall法等方法,对黄河源区各分区及整个源区蒸发皿蒸发量变化进行多尺度变化特征及突变分析。结果表明：近50余年来,空间上,黄河源区年平均蒸发量经历了从上游到下游先减小后增加的过程,季节蒸发量变化稍有差异;时间上,黄河源区季节及年平均蒸发量总体呈上升趋势,各分区略有差异,各分区及整个源区蒸发量年代际变化具有较好的一致性。各分区及整个黄河源区年平均及季节平均蒸发量突变点基本一致,均出现在2000年前后,且年与季节平均蒸发量在突变前均值大部分小于突变后的均值。位于源区下游的玛曲-兴海平均蒸发量发生突变的时间较早,且跳跃幅度较小,位于源区中游的达日-玛曲平均蒸发量发生突变的时间较晚,且跳跃幅度较大。对各气象因子的相关分析表明,影响源区年蒸发量变化的主要因子为平均温度。     

华北克拉通北缘Columbia超大陆裂解事件:来自燕辽裂陷槽中部长城系碱性火山岩的地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素证据

本文报导了华北克拉通北缘燕辽裂陷槽中部长城系大红峪组、团山子组碱性玄武质岩和侵入串岭沟组基性岩脉的岩石学、地球化学以及锆石SHRIMP U-Pb年龄和Hf同位素特征。结合区域地质资料与前人研究成果,对这些碱性玄武岩与基性岩脉的时代问题、岩浆岩起源和源区类型以及岩浆作用的动力学背景进行了讨论。研究表明大红峪组碱性玄武岩和串岭沟组基性岩脉分别形成于1624±9Ma和1620±9Ma,二者在误差范围内一致;这些基性岩浆岩普遍具有高的Zr含量(94×10-6~196×10-6)、富集轻稀土((La/Yb)N=10.63~21.97)及大离子亲石元素,大多数样品无明显的Eu异常,微量元素组成与OIB相似。锆石Hf同位素显示弱亏损特征,εHf(t)值为-0.6~3.8。燕辽裂陷槽中部长城系碱性岩的原始岩浆可能起源于同一软流圈地幔源区的低程度部分熔融(2%~3%),且有岩石圈地幔物质加入。岩浆受地壳混染的程度低,经历了强烈的结晶分异作用。研究进一步表明,燕辽裂陷槽中部长城系碱性岩从1635Ma(团山子组)开始喷发,1625Ma达到峰期,大红峪组地层沉积时间晚于1635Ma。联系该阶段全球各大陆情况,华北地区该期的碱性岩岩浆事件应与哥伦比亚超大陆裂解有关。     

塔里木陆块新元古代冰期事件研究进展与展望

新元古代地球各圈层的耦合过程具有明显的阶段性特征,自老而新分别以广泛的岩浆作用、全球性的冰期事件和早期生命的迅速分化并繁盛为标志,地质年代表据此将这三个地史阶段分别命名为拉伸纪、成冰纪和埃迪卡拉纪。其中,成冰纪Sturtian冰期的启动时代和Marinoan冰期的消融时代,是标定新元古代3个"纪"级单元的直接依据。因而,成冰纪冰期事件的期次、规模、时代和成因问题,始终是地球科学领域近30年来的基础和热点课题。现有资料显示,成冰纪的两次剧烈冰室气候结束之后,地球迅速进入了极度温室环境,这种剧烈的摆动即"极端气候事件"。目前已有数种模型描述了大气CO_2含量的变化对"新元古代极端气候事件"的控制作用;另外,对于杂砾岩、冰碛岩和块状冰碛岩各自蕴含的地质意义,也有学者开始重视并加以区分。地处我国西北地区的塔里木陆块,在东北缘的库鲁克塔格、西北缘的阿克苏-乌什-柯坪、西南缘的叶城一带,均出露了南华-震旦纪的杂砾岩记录。前期研究显示,塔里木陆块不同地区的新元古代冰川作用记录,存在岩性组合(如盖帽碳酸盐岩的发育与否)、沉积相、期次和时代等方面的巨大差异。与其他地区相比,出露于叶城一带的恰克马克力克群波龙组和雨塘组冰碛岩,目前缺少有效的年代学约束,也缺乏系统的块状冰碛岩化学成分研究。本文认为,以波龙组、雨塘组的块状冰碛岩为实例,开展全球同期块状冰碛岩的对比研究和综合分析,可以恢复相应时期地壳表层物质的基本组成特征,为理解新元古代极端气候事件的触发机制,提供直接证据。