藏北申扎地区的奥陶系

对藏北申扎地区的奥陶系从岩石地层、生物地层方面进行了划分与对比,划分了早奥陶世Tet-ragratus(Paratetragraptus)approximatus-Didymograptus(Corymbograptus)deflexus组合、中奥陶世Michelinoceras elongatum-Sinoceras chinese组合带和晚奥陶世Michelinoceras huangningang-Colum-enoceras priscum组合带.其中早奥陶世地层是作者等2000～2001年间在进行西藏申扎县幅1:25万区域地质调查中新发现的,是目前藏北地区有可靠古生物化石依据的最老地层.尤其是Tetragraptus(Pa-ratetragraptus)approximatus的发现,不仅扩大了它在我国的地理分布,也为该区早奥陶世地层与国际上同类地层对比提供了生物依据.     

湖北远安上奥陶统庙坡组鹦鹉螺动物群

前人曾经报道过湖北宜昌庙坡组的鹦鹉螺化石,但鹦鹉螺动物群的详细面貌特征仍鲜为人知。湖北远安真金剖面庙坡组产丰富的笔石、少量的腕足类、三叶虫、鹦鹉螺化石等,时代为中奥陶世末期至晚奥陶世桑比早期,在该组中新发现许多保存较完好的鹦鹉螺化石,多以立体黄铁矿化形式保存,少量以炭质薄膜的方式保存。经鉴定有4属5种,包括Lituites ningkiangense Lai,Lituites sp.,Ancistroceras sp.,Michelinoceras sp.和Cyclolituites sp.,其中以Lituites居多,可与国内外同期地层所产出的Lituites进行对比。在晚奥陶世全球古地理复原图的基础上重建Lituites的地理分布,显示该属主要分布在中低纬度热带海洋,并局限于冈瓦纳大陆东北边缘块体和瑞克洋东西两侧。     

西藏羌塘南部发现奥陶纪-泥盆纪地层

西藏羌塘地区出露大面积的浅变质岩,由于没有获得可靠化石等年代证据,地层的时代归属争议很大.笔者等在冈塘错以北的塔石山发现了头足类、海百合茎、笔石和竹节石等化石.经初步鉴定,头足化石有Sinoceras,Michelinoceras,Wennanoceas,Archigeisonoceras等;笔石主要是单笔石类.Sinoceras-Michelinoceras组合是中奥陶世宝塔期的标准化石,头足类化石主要反映中奥陶世的面貌.在含中奥陶世头足类化石的层位之下,有数十米不含化石的碎屑岩,可能是早奥陶世的沉积.羌南地区奥陶纪-泥盆纪生物和地层的发现,为与邻区地层划分对比和探讨羌塘构造演化提供了重要依据.     

西藏羌塘南部发现奥陶纪-泥盆纪地层

西藏羌塘地区出露大面积的浅变质岩,由于没有获得可靠化石等年代证据,地层的时代归属争议很大.笔者等在冈塘错以北的塔石山发现了头足类、海百合茎、笔石和竹节石等化石.经初步鉴定,头足化石有Sinoceras,Michelinoceras,Wennanoceas,Archigeisonoceras等;笔石主要是单笔石类.Sinoceras-Michelinoceras组合是中奥陶世宝塔期的标准化石,头足类化石主要反映中奥陶世的面貌.在含中奥陶世头足类化石的层位之下,有数十米不含化石的碎屑岩,可能是早奥陶世的沉积.羌南地区奥陶纪-泥盆纪生物和地层的发现,为与邻区地层划分对比和探讨羌塘构造演化提供了重要依据.     

陕西渭北二叠纪-三叠纪之交叶肢介化石及其地层对比

陆相二叠纪-三叠纪地层划分与对比对全面认识该时期全球性重大生物与环境突变事件具有重要意义,也是当前国际古生物学与地层学研究的重点和难点.选择陕西渭北为重点研究区域,通过对该地区石川河剖面和后周公庙剖面的叶肢介化石进行系统的分类学研究,恢复了叶肢介化石的面貌和组合特征,从而利用叶肢介化石组合来进行该地区二叠纪-三叠纪之交的生物地层划分和对比.其中,石川河剖面共产出叶肢介化石4属8种,后周公庙剖面共产出叶肢介化石2属3种.据此,该地区二叠纪-三叠纪之交的叶肢介化石由老到新可划分为3个组合,分别是晚二叠世晚期的Pseudestheria minuta-Pseudestheria xinjiangensis组合,二叠纪-三叠纪过渡期的Euestheria gutta-Palaeolimnadiopsis vilujensis组合和早三叠世早期的Magniestheria subcircularis-Cornia germari组合,并且通过这些叶肢介化石组合可以大致建立不同沉积区之间的生物地层对比关系.另外,两条剖面上都存在叶肢介化石与海相化石同层产出的现象,认为通过研究陕西渭北地区由于多期次海泛事件所导致的海、陆混合生物群,有望建立二叠纪-三叠纪之交该地区与海相地层的生物地层对比关系.      

新疆柯坪地区奥陶纪印干组珊瑚化石的发现及意义

新疆柯坪地区印干组笔石及三叶虫化石丰富,已做过较多的工作,但珊瑚化石未见报道。柯坪地区南部柯坪塔格山一带出露完整的印干组,该组顶部首次发现富含珊瑚化石的厚层生物碎屑灰岩,珊瑚经鉴定计有9属14种(含未定种)。该珊瑚动物群中,Agetolites,Heliolites和Streptelasma最为丰富。根据珊瑚动物群特征、垂向变化规律及与邻区的对比,建立了Agetolites-Heliolites-Streptelasma生物组合。就生物组合特征而言,该组合可与浙赣地区三巨山组、准噶尔北部布龙果尔组对应,时代属晚奥陶世钱塘江早期,对应国际凯迪期晚期。就生物古地理特征而言,该动物群分子大部分见于华南地区,属中国南方的阿盖特珊瑚区,表明该区当时与华南相连。     

新疆北塔山地区埃姆斯期腕足动物群

区内早泥盆世沉积为卓木巴斯套组, 产丰富的古生物化石, 以极为丰富的腕足为主要特征。通过地质路线调查与剖面测量, 采集到大量的腕足、珊瑚、三叶虫、苔藓虫、角石、菊石等动物化石, 其中, 腕足类占90%以上。本次工作鉴定出腕足化石24属48种。根据动物化石组成及面貌将其定为 “东准Spinatrypa khalfini动物群”。主要特征是腕足在动物群中的含量占绝对比例, 而且石燕类、无洞贝类占绝对优势。依据化石组合类型及产出层位将其划分为下部Leptocoelia sinica组合及上部Spinatrypa khalfini组合。将北塔山地区与我国北部其他地区同时代地层中的腕足动物群进行对比发现:北塔山地区的腕足化石的产出层位与内蒙古地区东乌珠穆沁旗敖包亭浑迪组、东北地区金水组、霍龙门组、黑台组、乌努尔组大致相当;并根据个别属种在世界范围的时代意义, 确定了卓木巴斯套组的时代为埃姆斯期。     

洞河群上部发现大型牙形剌化石

1985年4月,笔者在实测紫阳焕古滩剖面时于洞河群上部层位的灰色凝灰质板岩底部采到大型牙形刺化石,该化石长3毫米,宽1毫米。经同济大学姚伦倛救授鉴定为Profopanderodus sp.,时代为中晚奥陶世。这类化石产出的层位洞河群分布于秦岭地槽南缘紫阳—平利小区,该套地层平行不整合于耀岭河群之上,覆于下志留统大贵坪组之下。由于无生物依据,以往将该套地层统称为洞河群。在洞河群分布区,其     

西藏羌北地区石炭纪■类动物群及其分带

西藏羌北地区石炭纪■类动物群是笔者等于2004年首次发现的,并将动物群所在层位建立了瓦垄山组,该套地层中产大量的■类化石,种属多,分布连续。经研究,自下而上建立6个■类化石带:(1)Eosta ffella mosquensis带,(2)Millerella-Eostaf fella带,(3)Pseudostaf fella-Eostaf fella带,(4)Pro-fusuliena带,(5)Fusulina-Fusulinella带,(6)Protriticites-Triticites带。该套含竹蜓类化石地层的发现,为研究羌北地区晚古生代构造活动提供了信息,也为研究该区石炭纪地层、古生物、生物古地理、区域性地层划分和对比提供了依据。     

西藏羌北地区石炭纪(竹蜓)类动物群及其分带

西藏羌北地区石炭纪(竹蜓)类动物群是笔者等于2004年首次发现的,并将动物群所在层位建立了瓦垄山组,该套地层中产大量的(竹蜓)类化石,种属多,分布连续.经研究,自下而上建立6个(竹蜓)类化石带:(1)Eostaffella mosquensis带,(2)Millerella-Eostaffella带,(3)Pseudostaffella-Eostaffella带,(4)Profusuliena带,(5)Fusulina-Fusulinella带,(6)Protriticites-Triticites带.该套含(竹蜓)类化石地层的发现,为研究羌北地区晚古生代构造活动提供了信息,也为研究该区石炭纪地层、古生物、生物古地理、区域性地层划分和对比提供了依据.     

黏土矿物含量对CO_2地质埋存体盖层封闭性的影响

为了解CO_2地质储存过程中黏土矿物含量对盖层封闭性的影响,本文以鄂尔多斯盆地三叠系和尚沟组泥岩盖层为研究对象,利用TOUGHREACT软件研究了不同黏土矿物含量、储层厚度对盖层封闭性的影响。研究表明,当盖层黏土矿物含量达到50%时,渗透率最大可减降低36%,有效封存厚度可达70 m;当黏土矿物含量减少至10%时,盖层自封闭性大幅降低,有效封存厚度为4 m,且盖层中的蒙脱石也由沉淀转化为溶解。黏土矿物含量越高,盖层封闭性越强,有效封存厚度越大。储层厚度对盖层封闭性有直接影响,当储层厚度大于盖层有效封存厚度时,则会发生泄漏;当储层厚度达到100 m时,CO_2将在125年后穿透黏土矿物含量为50%的盖层。本研究可为CO_2地质储存的储盖层选择和安全性评价提供理论依据。     

以地貌单元为依据的工程地质分区研究——以武汉市都市发展区城市地质研究为例

第四纪时期的构造运动和气候变化等具有明显的阶段性特点,地貌单元即是阶段性地质演化的宏观体现。不同地貌单元的构成土体具有特定的岩性、成因、结构、构造等组合及水文地质特征。通过对武汉市地貌、第四纪地质特征(地层、成因、岩性等)及土体工程地质性质等综合调查,发现地貌单元对工程地质条件具有明显的宏观控制意义。进而提出一级地貌分区即地貌区可作为工程地质分区的依据,二级地貌分区即地貌成因类型单元可作为工程地质亚区的划分依据。据此原则,将武汉都市发展区划分出4个工程地质区和14个工程地质亚区。并根据不同地貌单元的第四纪沉积物岩性、成因及沉积环境对各个工程地质区和亚区的工程地质特性进行了讨论。     

基于深度学习的深层次矿化信息挖掘与集成

矿产预测的核心是对地学空间数据进行特征提取与集成融合,当前的研究热点和前沿聚焦于深层次矿化信息特征提取与集成。进入大数据时代,如何基于机器学习开展深层次矿化信息挖掘与集成是当前矿产预测的前沿领域。本文介绍了基于机器学习的矿产预测与评价研究的主要内容,深度学习的基本原理,以及深度学习在地球化学异常识别和多源找矿信息集成融合中的应用。研究结果表明,深度学习可有效识别和提取地球化学异常,并能对地质、地球物理、地球化学等多源地学数据进行特征提取、集成融合及找矿远景区圈定。尽管如此,如何把深度学习与地质约束有机结合,使其既能有效挖掘与集成深层次矿化信息,又符合地质认知,还需要更加深入的研究。     

亲铜(亲铁)元素含量比值在地球科学中的初步应用实例

亲铜(亲铁)元素在行星增生演化、核幔分异、地幔岩浆过程、壳幔相互作用以及金属矿床成因等领域具有举足轻重的作用。本文从亲铜元素的地球化学性质出发,介绍了"高维度思维"的亲铜元素含量比值及其在地球科学领域的初步应用:①获得同一份样品中不同亲铜元素含量可在一定程度上降低样品的不均一性(块金效应)对含量比值的影响;②Cu/Ag值可以约束不同高温岩浆过程中硫化物固液状态和亲铜元素地球化学性质,进而认识地幔、洋壳和大陆地壳间的联系;③具有不同分配系数的亲铜元素含量的比值可以鉴别岩浆硫化物饱和史,比如通过亲铜元素的分异约束火星陨石母岩浆的硫化物不饱和演化历史;④依据In-Cd-Zn在硅酸盐地球的含量以及它们的相对亲铜亲铁性质,地球主体增生物质已经消失,不能由陨石代表。     

扬子陆块古-中元古代地质演化与Columbia超大陆重建

扬子陆块在古-中元古代时期经历了较为强烈的岩浆-变质-沉积-成矿等地质事件,这些事件是理解该陆块陆壳演化和成矿效应内在联系及动力学的关键,也是探讨该陆块在Columbia超大陆中古地理重建的前提。本文以古-中元古代地质单元出露较为完整的扬子西南缘为重点研究对象,在总结已有资料的基础上,对扬子陆块古-中元古代时期地质事件进行剖析和讨论,明确了扬子陆块西南缘在古-中元古代时期经历了由Columbia超大陆初始裂解引起的陆内裂谷相关的沉积作用,岩浆侵位及矿产富集等地质过程。通过与全球陆块进行对比,发现相似的裂谷的相关沉积-岩浆-成矿事件在劳伦大陆西北部、澳大利亚北部及Siberian克拉通都有体现。本文认为扬子陆块在2. 4～2. 3 Ga通过增生拼贴到劳伦大陆Rae克拉通。在共同经历过Columbia超大陆聚合的峰期变质作用(2. 03～1. 81 Ga)之后,超大陆开始逐步裂解并形成大陆内部裂谷,最终在古元古代后期(～1. 66～1. 60 Ga)扬子陆块和Columbia超大陆主体分离。     

豆荚状铬铁矿床成矿地球化学指标对比和成矿作用讨论

豆荚状铬铁矿主要赋存于地幔橄榄岩中,与方辉橄榄岩密切相关。在全球的分布与蛇绿岩带分布基本一致,但并非所有蛇绿岩体都赋存有铬铁矿,且其中赋存的铬铁矿体规模和分布都是很不规律的。我们对比研究了国内外9个含铬矿和4个不含铬矿蛇绿岩中地幔橄榄岩的地球化学组成,认为含铬矿地幔橄榄岩具有全岩低含量的CaO(<1.91%)和Al_2O_3(<1.76%)、方辉橄榄岩轻稀土元素富集,橄榄石高Fo值(>90),斜方辉石低Al_2O_3含量(<3.8%)以及副矿物铬尖晶石高Cr/Fe值(>1.5)等特征,可以作为该蛇绿岩体含矿评价的地球化学指标。通过这些指标可知豆荚状铬铁矿床是较高程度部分熔融和地幔交代作用的共同结果,结合前人提出的铬铁矿成矿模式,对铬铁矿的成矿过程有了进一步的认识。     

侧限条件下加筋对土体沉降的影响

针对侧限条件下加筋对土体沉降的影响问题,开展离心模型试验,设置三组对比试验,即在试验土体中未铺设筋材、铺设竖向间距分别为5 cm和3 cm间距的筋材,记录土体中典型点沉降量。试验发现典型点沉降随加速度增加而增加,未铺设筋材、铺设5cm间距筋材及铺设3cm间距筋材的土体沉降量依次降低。表明侧限情况下加筋也能够减小土体沉降,而且加筋间距越小,控制土体沉降效果越显著。侧限情况下筋材仍能起作用可能与土体变形不均有关。这种发现有利于深入理解加筋的作用机理。     

连续排水边界下分数阶黏弹性饱和土体一维固结分析

采用分数阶Kelvin模型来描述饱和土体的流变特性,在连续排水边界条件下,利用Laplace变换推导出变换域内的饱和土体一维固结解析解,再通过Crump法对有效应力和固结沉降进行数值反演,得到了分数阶导数黏弹性饱和土体的一维固结半解析解。将连续排水边界退化到Terzaghi排水边界,退化后的结果与已有文献一致,验证了所得半解析解的可靠性。最后,基于所得解,分析了相关参数对土体固结的影响。结果表明,界面参数反映排水边界的透水性,从而影响土体中超孔隙水压力的消散速率;黏滞系数在固结后期对沉降发展影响较大,其值越大,沉降发展越慢;当阶次a不为零时,分数阶次越小,土体表现出的黏滞性越强,整体固结沉降发展越缓慢,次固结沉降发展也越缓慢。     

内蒙古二道河子铅锌银多金属矿床流体包裹体红外显微测温研究

二道河子铅锌银多金属矿床是得耳布干成矿带具有代表性的铅锌矿床之一。闪锌矿作为主要矿石矿物,可分为早期黑色-中期红棕色或棕色-晚期黄褐色或浅黄色三个世代。采用红外显微镜技术和激光拉曼技术对不同世代闪锌矿及共生石英中的流体包裹体进行显微测温和成分测试,初步认为三个世代闪锌矿基本与石英内的三次流体活动相对应,推测它们形成于同一物理化学条件,捕获同一成矿流体,但闪锌矿流体包裹体能更直观而细致地勾勒出成矿流体的演化过程。从成矿早期至晚期,随着流体演化,流体包裹体的均一温度、盐度及CO2含量均明显下降,流体从中温、中低盐度、CO2-H2O-NaCl体系向低温、低盐度、H2O-NaCl体系演化。此外,在整个主成矿过程中,影响成矿物质沉淀富集的机制也随时间变化有所差异:早期流体沸腾是黑色闪锌矿等硫化物形成的重要因素;中期以流体自然冷却作用为主,形成了红棕色闪锌矿等硫化物;至晚期,随着大气水的混入,流体混合作用是形成晚期闪锌矿等硫化物的重要原因。二道河子矿床为与火山-次火山有关的浅成中低温热液矿床。     

中国东部岩石圈地幔的富化和置换过程

中国东部大陆主要由华北和华南两个古老地块在早中生代沿秦岭-大别-苏鲁造山带拼合形成,在显生宙特别是晚中生代时,东部大陆特别是华北东部发生显著活化,表现为浅部强烈的构造变形、盆地形成、岩浆活动、巨量成矿和深部岩石圈地幔的改造、减薄和增生作用,从而明显区别于全球其他稳定的克拉通地区。本文梳理了中国东部大陆演化历史和岩石圈地幔特征,认为华北和华南地块均由古老陆块拼合而成,块体初始规模小且内部发育薄弱带;显生宙以来华北、华南甚至整个中国东部都受到周边多个构造域的夹持影响,板片俯冲引起的软流圈上涌和熔流体活动沿大陆内部薄弱带和边缘有效侵蚀、改造上覆大陆岩石圈,使之发生减薄、再富集和置换作用,这种被改造的岩石圈地幔具有饱满的组成(富含玄武质组分)、较高的密度和较低的刚性程度,容易发生构造变形和部分熔融,使原本稳定的克拉通发生活化。因此,块体规模和内部薄弱带(内因)及周边构造环境(外因)是大陆稳定性的重要控制因素,中国东部大陆显生宙活化是这些因素协同作用的结果。