珠江口和琼东南盆地天然气水合物形成和稳定分布的地球化学边界条件及其分布区

通过对南海北部陆缘珠江口和琼东南盆地气田的天然气形成水合物的地球化学计算模拟及地质地球化学条件分析，对珠江口和琼东南盆地天然气形成水合物的地球化学边界条件及分布区进行了研究。认识到南海北部陆缘琼东南和珠江口盆地内的断裂构造是天然气向海底渗漏的通道，为天然气水合物在海底的形成提供了物源；盆地内巨厚的第四纪富有机质沉积也为天然气水合物形成提供了充足的细菌成因生物气源。在海底温度2－16℃范围内，琼东南盆地气田10种天然气和珠江口盆地气田18种天然气形成水合物的压力有比较大的范围，随温度增高，天然气水合物形成的压力增高；盆地间和各天然气样品之间形成水合物的压力均是不一致的。在南海海水平均盐度3．4％条件下，结合海底温度与水深变化资料，珠江口和琼东南盆地天然气水合物形成和稳定分布的海区是不同的，珠江口盆地小于230m水深的海区没有天然气水合物的形成，在230－760m水深的海区可能有天然气水合物的存在，天然气水合物的稳定分布区应该在大于860m水深的深水区；在琼东南盆地水深小于320m的海区不可能有天然气水合物的形成，在320－650m水深的海区可能有天然气水合物的存在，大于650m水深的海区是天然气水合物的稳定分布区。     

黑海西北部冷泉碳酸盐岩的沉积岩石学特征及氧化还原条件的稀土元素地球化学示踪

黑海西北部罗马尼亚大陆架(水深120m)和乌克兰陆坡(水深190m)发育冷泉碳酸盐岩结壳。XRD测试表明此结壳主要由高镁方解石和文石组成。结壳中与渗漏系统微生物活动有关的凝块和葡萄状文石等特殊的沉积组构非常发育。冷泉碳酸盐岩酸可溶部分(碳酸盐岩相矿物)的稀土元素含量很低(0.068×10-6~2.817×10-6),稀土元素页岩标准化配分模式显示罗马尼亚大陆架冷泉碳酸盐岩具有明显的Ce负异常,乌克兰陆坡冷泉碳酸盐岩具Ce的正异常,表明它们是分别在氧化和还原环境中沉积的。稀土元素和V、Cd和U等微量元素的含量在泥晶中最高,亮晶中最低,可能反映成岩过程对元素含量有控制作用。     

海底天然气渗漏形成水合物量的线性动力学模型:以墨西哥湾GC185区块Bush高地为例

世界许多地区如墨西哥湾，存在着大量天然气渗漏并形成水合物的现象，出于科学，生态，气候和安全的需要。人类有必要弄清存在于海底以水合成形式存在的天然气的比例。因此，构建了水合物形成量的线性动力学模型，以分析墨西哥湾GC185块区Bush高地海底渗漏天然气的地质过程和行为。Bush高地渗漏的天然气来源于附近的Jolliet气藏，结果表明，渗漏天然气中约有9％的海底形成了水合物。     

华南古生代海平面变化与大型-超大型热水沉积矿床的形成

在华南震旦系至三叠系地层中,有与热水沉积作用有关的层状、似层状和脉状金属矿床,主要集中于4个时期:(ⅰ)震旦纪大塘坡期,(ⅱ)早寒武世早期,(ⅲ)中泥盆世晚期和晚泥盆世早期,(ⅳ)早二叠世晚期.4个成矿时期均发生在一级海平面变化旋回的上升过程中的三级海平面变化旋回的最大海泛期前后,一级海平面下降过程的三级旋回的最大海泛期成矿作用微弱.最大海泛期深的海水层和非补偿性饥饿状态的悬浮、低速沉积和低能及缺氧环境为大型和超大型热水沉积矿床的形成和保存提供了有利的沉积环境;最大海泛期也是区域张裂构造活动、深部岩浆和热水作用的强烈活动期,为大型和超大型热水沉积矿床的形成提供了动力和成矿物质来源及有利的热水流体进入海底的通道,并通过热水沉积的快速堆积形成大型和超大型热水沉积矿床.     

Sea-level changes and hydrothermal sedimentary mineralization of large-superlarge ore deposits among Sinian to Triassic in South China

Among the Sinian to Triassic strata in South China, the stratiform, quasi-stratiform and lenticular metallic deposits in association with hydrothermal sedimentation mainly occur in the four periods: (1) the Sinian Datangpo interglacial period, (2) the early period of Early Cambrian, (3) the late period of Middle Devonian to early period of Late Devonian,and (4) the late period of Early Permian. The four mineralization periods all happened around the maximum flooding period in the third-order seal-level cycle during the ascending stage in the first-order sea-level cycle. The deep seawater layer, starved and non-compensatory basin, low sedimentary rate, and low energy and anoxic environment during the maximum flooding period are very suitable for the formation and preservation of large to superlarge hydrothermal sedimentary deposits. The maximum flooding period also coincided with the intensified regional tectonism, extensive deep magmatism and hydrothermal sedimentation, which provide, for the formation of large to superlarge hydrothermal sedimentary deposits through the rapid accumulation of hydrothermal sediments, the needed dynamics, ore-forming materials and favorable passway for hydrothermal fluids to enter the basin.     

新元古代晚期盖帽碳酸盐岩的成因与“雪球地球”的终结机制

新元古代晚期约635 Ma的地球发育了到达赤道附近的冰川作用，地质记录上表现为代表寒冷气候的冰期沉积杂砾岩，直接被代表温暖环境的碳酸盐岩层（常称盖帽碳酸盐岩）覆盖。由于盖帽碳酸盐岩奇特的岩石学和地球化学特征，引起了对其成因认识的巨大争论，提出了“雪球地球”和“甲烷渗漏”等假说。“雪球地球”假设可以解释一些令人困惑的地学现象，如低纬度和低海拔冰川沉积、盖帽碳酸盐岩、碳酸盐δ13C负漂移和条带状铁矿层等，但许多科学家对此提出了质疑。最近对盖帽碳酸盐岩的δ13C分析结果（最低达-41‰）、盖帽碳酸盐岩发育的类似现代冷泉碳酸盐岩沉积组构等似乎支持“甲烷渗漏”假说。     

天然气水合物体系的相平衡及甲烷溶解度计算

海洋环境中天然气水合物的形成除了合适的温压条件外，还必须有充分的甲烷供给.本文介绍了甲烷-水体系的甲烷饱和溶解度、水合物体系中甲烷水合物溶解度计算方法.在气-液二相平衡甲烷饱和溶解度计算中，关键在于状态方程的选择和合适的混合规则的运用，Duan的计算模型在温度、压力和盐度变化上都具有很大的适用性，且易于应用.在含水合物的相平衡体系中，在已知组分和假定可能存在相的前提下，可利用模拟退火算法优化总吉布斯自由能，确定是二相还是三相体系，并求解甲烷水合物溶解度.在海水环境下盐的存在使平衡发生移动，利用德拜—休克尔理论或Pitzer电解质溶液理论校正盐度对于海水活度的影响，求解海水环境中甲烷水合物溶解度.基于气-液二相平衡理论的K-K方程，在临近水合物生成条件下实验或计算确定亨利常数等参数后，可计算三相平衡甲烷水合物溶解度，且简单易用.     

华南震旦纪基性火山岩的地球化学及构造环境

华南地区产于震旦纪地层中的火山岩主要见于震旦纪裂谷盆地两侧的边缘,湖南新化和广东高思火山岩为其中的二个发育地区,镜下鉴定为玄武岩系。在ＳｉＯ２－Ｋ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ的分类图中主要为玄武岩类,有一样品为碧玄岩类,含有较多石英杏仁体玻璃质火山岩角砾的样品为玄武质安山岩类。在ＦｅＯ＊－Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ－ＭｇＯ三角图中所有样品均为拉斑质岩系。样品的重元素丰度模式具大陆－初始裂谷－Ｅ－ＭＯＲＢ拉斑玄武岩的过渡特征,在Ｎｂ、Ｚｒ、Ｙ、Ｔｉ图上属板内环境。在ＴｉＯ２－Ｋ２Ｏ－Ｐ２Ｏ５三角图上显示以大洋环境为主、大陆环境为次。湖南新化拉斑玄武岩的Ｓｍ、Ｎｄ同位素特征反映岩浆来源于亏损的地幔,并受到了老基底的污染。     

华南晚古生代礁硅岩套的组成和分类及地质涵义

礁硅岩套是一种重要的含矿岩石组合,它是由生物礁相碳酸盐岩、热水沉积岩（矿）、细碎屑岩和泥灰岩、同怪位或相邻地区地层中的火山质岩或潜火山岩,以较为固定的时空有序的状态组合而成。根据生物礁的形成环境和热水沉积作用的产出方式,礁硅岩套可分为盆地型、台地型和过渡型三类。它是在特征地质背景下,在盆地演化的一定阶段内,由盆地正常沉积作物、盆地中的生物作用、盆下源的热水沉积作用和岩石圈深部岩浆作用综合形成的产物