南海北部陆坡西沙海槽XS-01站位沉积物孔隙水的 地球化学特征及其对天然气水合物的指示意义*

天然气水合物是近年来国际上发现的一种新型能源,大量赋存在海底沉积物中。西沙海槽位于南海北部陆坡区,周边有多个大型深水油气田区。对该区地形地貌、地质构造和沉积条件分析以及地球物理BSR分布表明,西沙海槽是我国海洋天然气水合物资源勘查的一个有利远景区。文章主要研究了位于西沙海槽最大BSR区内的XS-01站位沉积物孔隙水的地球化学特征,发现该站位孔隙水阴阳离子浓度和微量元素组成特征变化显示出可能与天然气水合物有关的明显地球化学异常,与国际上己发现有天然气水合物地区的异常相类似。因此,认为该站位是西沙海槽区最有利的天然气水合物赋存区,值得进一步的勘查工作。     

南海北部陆缘与西沙海槽下地壳岩石学和化学成分模型

根据穿过南海北部陆缘和南海西北部西沙海槽的人工地震测深剖面的P波波速结构,依据笔者反演的当地现今地温线对P波波速进行温压校正,得到南海北部陆缘和南海西北部西沙海槽地壳在600MPa和室温条件下的校正P波波速值.     

末次盛冰期以来西沙海槽天然气水合物储库变化及其对环境的影响

利用Milkov和Sassen的模型计算了目前及末次盛冰期时西沙海槽天然气水合物的稳定带(GHSZ) 厚度及资源量, 讨论了末次盛冰期以来海洋底水温度增加和海平面升高对西沙海槽天然气水合物储库变化的影响.计算结果表明, 底水温度增加使GHSZ厚度减薄, 资源量减少; 而海平面上升使GHSZ厚度增加, 资源量增加, 但底水温度变化对GHSZ厚度和资源量的影响比海平面变化的影响更大.西沙海槽末次盛冰期时GHSZ平均厚度约为299m, 天然气水合物资源量约为2.87×1010m3, 甲烷数量约为4.71×1012m3; 目前的GHSZ平均厚度约为287m, 天然气水合物资源量约为2.76×1010m3, 甲烷数量约为4.52×1012m3.由此可见, 自末次盛冰期以来西沙海槽的GHSZ平均厚度减薄了~12m, 大约1.1×109m3的天然气水合物分解释放了1.9×1011m3的甲烷, 这些甲烷可能对环境产生了重要影响.      

南海西沙海槽6 Ma以来天然气水合物稳定带演化初探

水深、海底温度、地温梯度是影响天然气水合物稳定带的重要因素。文章通过海平面变化、底栖有孔虫氧同位素、构造热演化资料分析了水深、海底温度、地温梯度的变化,进而探讨了南海西沙海槽地区6 Ma以来天然气水合物稳定带的演化。结果表明：南海西沙海槽地区6 Ma以来天然气水合物稳定带经历了稳定、缓慢减薄、快速增厚、小幅度变化和减薄的一个过程。海底温度的变化对天然气水合物稳定带厚度影响最大,热历史的影响次之,海平面变化的影响最小。     

利用卫星热红外遥感探测南海天然气水合物

天然气水合物被誉为21世纪“化石燃料”的清洁替代能源,其意义十分重大。本文首次将卫星热红外遥感应于南海天然气水合物的勘查中,实践证明效果较好。作者分析了卫星热红外增温异常的机制,探讨了卫星热红外增温异常与海底天然气水合物的关系,指出了南海西沙海槽区、东沙群岛岛坡区、笔架南盆地、北吕宋海槽区、南沙海槽一带等是天气气水合物可能的赋存地带。     

海上气态烃快速测试与西沙海槽天然气水合物资源勘查

西沙海槽具有适合天然气水合物形成和赋存的地形地貌及地质条件 ,是中国海洋天然气水合物资源勘查的远景区。为配合中国首次天然气水合物资源的调查研究 ,在该区进行了海底表层沉积物甲烷、乙烷等气态烃快速现场测试。研究发现 ,海底沉积物随着埋深的增加气态烃含量具有增高的趋势 ;最佳取样深度应在埋深 1～ 4m处 ;海底沉积物甲烷高含量异常区域主要分布在B33周围、A0 9—A11周围、B17—A0 2周围和B0 1—B0 3周围等区域。西沙海槽北部陆坡比槽底及南部斜坡具有更好的甲烷异常显示。该研究成果为以后该区天然气水合物资源的重点勘查提供了科学依据     

西沙海槽—新生代裂谷

在南海西北部,东经110°30′—115°30′,北纬18°附近的西沙海槽是一个新生代裂谷。它的发生发展与南海海盆的演化有着密切关系。所以对其研究,无疑是有助于认识和探索南海海盆成因的。     

南海琼东南盆地-西沙海槽天然气水合物地球化学勘探与资源远景评价

研究工区范围为南海琼东南盆地至西沙海槽一线的海域。数据来自：中国地质大学参加了2000年和2006年在中国南海西沙海槽工区天然气水合物地球化学勘探,通过现场快速勘查实测和室内分析测试得到的多种烃类数据;申请到大洋钻探3个航次典型钻井的样品,经国内实验室实测得到的酸解烃指标和酸解烃微量甲烷碳同位素数据;搜集的其他文献涉及研究区的酸解烃指标数据和酸解烃微量甲烷碳同位素数据。依据甲烷的地球化学特征、湿度比值分布和甲烷碳同位素的组成特征对研究区天然气水合物的成因进行了分析研究;依据数据对比探讨了酸解烃微量甲烷同位素值的地球化学意义,对中国海区天然气水合物的成因进行了讨论判别。最后,依据上述结论对区内天然气水合物资源的远景进行了评价和预测。     

中国近海天然气水合物找矿前景

天然气水合物是一种新型能源，在海底沉积物和陆上永远冻土带中均有广泛分布。西太平洋是全球三大天然气水合物成矿带之一，在其中已发现许多水合物矿床或矿点。中国近海，包括南海、东海和台湾东部海域，具备良好的天然气水合物成矿条件和找矿前景，并已在这些海域中发现了一系列的找矿标志。南海的西沙海槽、台湾西南陆坡和台西南盆地、笔架南盆地及其东缘增生楔、东沙群岛东南坡、南部陆坡区，东海的冲绳海槽和台湾东北部海域是中国近海最有利的天然气水合物找矿远景区。     

西沙海槽盆地强限制性中央峡谷水道地震相与内部结构的分段特征

西沙海槽盆地中央峡谷深水水道规模大,下切深,弯曲度低,表现出强限制性与东西分段性特征。充分利用研究区二维地震资料,对其地震相特征进行识别与分段性研究,识别出中央峡谷水道体系五种典型地震相类型,分别为底部滞留沉积、浊积砂体沉积、块体流沉积、泥质沉积、滑塌沉积。水道内部充填序列与限制性强度区相关性密切。通过地震相图、沉积相图和古地貌恢复图分析,发现西沙海槽中央峡谷整体呈东西向展布,水道西宽东窄,周边地势西高东低。基于分段特征与构造断裂带的吻合性,以西沙次凹处作为拐点将峡谷分为东西两段,其中西段NWW向展布,限制性弱;东段NEE向展布,限制性强。根据展布、形态、充填等诸多方面因素,总结出了13种分段特征,其限制性与分段性主要受到构造活动、地貌形态与物源供应等的控制。     

对北洺河铁矿水文地质条件的再认识

通过对北洺河铁矿长期疏干排水条件下,水文地质条件现状的研究,更为准确地指导矿山防治水,并为矿山安全生产提出合理的建议。     

Conditions Of The Present-Day Hydrothermal Metamorphism Of Volcanic Rocks

Hydrothermal metamorphism in volcanic areas causes intense leaching of wall rocks with the development of secondary quartzites and rocks rich in alunite, dickite, and sericite. Three zones of different chemical activity, because of differences in P-T conditions, are evident: 1) zone of liquid hydrotherms (300m – 800m); 2) vaporization zone (10 m – 300m); and 3) condensation zone. Propylitization is common at greatest depth. In the vaporization zone, cooling and increase in pH lead to potassic metasomatism and development of zeolites and orthoclase. Argillization occurs at the surface. The change in the hot waters from acid solutions at depth to alkaline solutions at shallow depths is caused largely by vaporization of dissolved gases such as CO₂ and H₂S at lower pressures. Analyses of the deep circulating thermal waters in the Pauzhetka trough and of altered rocks in the discharge area are given as well as analyses of thermal waters and altered rocks in active volcanoes. Analyses of altered rocks from Wairakei are also compared.- -J. A. Redden.     

Contribution Of Spray Irrigation Of Wastewater To Groundwater Contamination In The Karst Of Southeastern Minnesota,USA

A vegetable- and meat-canning facility located in the karst of southeastern Minnesota disposes ≈2.85×10⁵ m³ yr^?1 of wastewater by spray irrigation of an 83.7-ha field located atop the local groundwater divide. Cannery effluent contains high levels of chloride and nitrogen (organic and ammonia), in excess of 7000 mg/l and 400 mg/l, respectively. Nitrate-nitrogen concentrations are generally < 5 mg/l. Agricultural, domestic, and municipal sources of chloride and nitrate are common in the region, and water supplies frequently exceed the drinking-water limit for nitrate-nitrogen of 10 mg/l. Fifty-two area wells and thirteen surface-water locations were sampled and analyzed for five ionic species, including: chloride (Cl), nitrate-nitrogen (NO₃-N), sulfate (SO₄), nitrite-nitrogen (NO₂-N), and phosphate (PO₄). Two distinct chloride plumes flowing outward from the groundwater divide were identified, and 65% of the wells sampled had nitrate-nitrogen concentrations in excess of 10 mg/l. The data were divided into two groups: one group of samples from wells located near the canning facility and another group from outside that area. A correlation coefficient of R²= 0.004 for Cl vs. NO₃-N in the vicinity of the irrigation fields indicates essentially no relationship between the source of Cl and NO₃. In areas of agricultural and domestic activities located away from the cannery, an R² of 0.54 suggests that Cl and NO₃ have common sources in these areas.     

气化-热液矿床的侧向分带及其成因机制

通过对个旧锡多金属、银山贵金属-多金属、冷水坑银-多金属和东坡钨-锡-多金属矿田的研究,揭示了从下行板块、板片和下盘的不同深度衍生出来的不同的成矿流体,沿着它们上升的通道,在化学、温度和压力上发生有规律的变化,结果导致不同矿物或矿石建造在花岗岩类和有关的主干断裂之间沉淀,并形成侧向分布和侧向分带。     

Some Deep-Seated Features Of Platform Provinces Of The Soviet Union

Geophysical and deep-drilling data disclose the block nature of the faulting in both folded and platform provinces of the crust. System and morphology of deep-seated structures embraces two types of major elements: large angular crustal blocks bordered by intense crush zones on one or more sides,and narrow elongated graben rifts. On platforms, the sedimentary cover conceals the true identity of the deep-seated structures which reveal themselves as gentle flexures but seldom by thickening or thinning of the beds as a whole. Deep rifts of the Russian platforms (Russian, Scythian-Turanian, West Siberian, and East Siberian) are interpreted as parts of a planetary system of rifts. Associated with these major features are sub-systems of more localized faults and fold belts. The deep Russian rifts and structures of the platforms are analyzed by depth to basement measurements which collectively show the enormous amount of absolute crustal subsidence even on relatively elevated platforms. Combinations of platform and geosynclinal tectonic provinces are discussed with some interesting variations on the general pattern of geosynclinal evolution. - -B. N. Cooper.     

Hydrogeologic Evaluation Of Fracture Permeability In Crystalline Basement Aquifers Of Uganda

Throughout Africa, many communities rely on fractured crystalline basement rocks of Precambrian age as the primary source of water supply. The hydrogeology of these aquifers is often poorly understood, and boreholes are frequently sited and designed with little appreciation of the local fracture system. This is especially true in Uganda, where the role of fractures in determining well yield and relative importance of deep and shallow fracture zones have been a continous source of debate since a major national well drilling program was initiated over ten years ago. Recent studies in Uganda have attempted to resolve outstanding hydrogeological questions through the implementation of one of the most comprehensive borehole fracture studies ever undertaken in continental Africa. During the study, 233 packer tests were carried out at 22 sites. Six of the sites, together with a further 16, were subjected to constant yield recovery tests. One well was tested before and after the deployment of yield-enhancing hydraulic fracturing techniques to investigate its effectiveness. Study results reveal the presence of an extremely poor aquifer with little transmissive capability. Across the study area, the hydraulic conductivity of the bedrock average <10^-7 m/s; the majority of transmissivity values are less than 1 m²/d. Packer tests show that fractures occur throughout the depth of well, but are usually very few in number and often exhibit a relatively low permeability. Most wells relied on a single permeable zone for most of their water. In approximately half of the boreholes tested, the most permeable zone was found to occur at the top of the uncased section, just below the regolith. No relationship was found between the distribution of boreholes with shallow, intermediate or deep, high yielding fracture zones and physiographic features. Neither was any relationship observed between hydraulic conductivity and depth within the upper 60 meters of rock tested. Notably, however, no fracture zones more permeable than 10^-5 m/s were found below a depth 57m, and it is suggested that a depth of approximately 60m below ground level may represent the effective base of aquifer. Packer tests performed in a hydraulically fractured borehole confirmed increases in borehole transmissivity by a factor of about 3. The tests were also able to show where improvement in hydraulic conductivity was being achieved. Résumé. Estimation de la perméabilité de fractures dans les aquifères du socle cristallin en Ouganda. Partout en Afrique, les ressources en eau de nombreuses communautés proviennent pour l'essentiel des roches cristallines fracturées d'âge précambrien. L'hydrogéologie de ces aquifères est souvent mal connue; fréquemment, l'implantation des forages s'appuie sur une connaissance bien faible du dispositif local de fracturation. C'est particulièrement vrai en Ouganda, où le rôle de la fracturation dans la détermination du débit des puits et l'importance relative des zones de fractures superficielle et profonde sont le sujet de discussions permanentes depuis le lancement, il y a 10 ans, du programme de forages. Les études récentes en Ouganda ont tenté de répondre aux principales questions concernant l'hydrogéologie en réalisant l'une des études les plus complètes sur la fracturation dans les forages jamais entreprises en Afrique centrale. Cette étude s'appuie sur 233 tests avec packer menés sur 22 sites. Six de ces sites, puis 16 autres ont été soumis à des tests de rabattement à débit constant, puis à l'étude de la remontée. Un puits a été testé avant et après un développement par fracturation hydraulique pour déterminer l'efficacité de la méthode. Les résultats obtenus montrent l'existence d'un aquifère très rédiut à faible transmissivité. Dans la région étudiée, la conductivité hydraulique du socle est en moyenne infériur à 10^щ m/s; la majorité des valeurs de transmissivité sont inférieures à 1 m²/j. Les tests avec packers montrent que les fractures sont présentes tout au long du puits, mais qu'elles sont en général très peu nombreuses et présentent une faible perméabilité. L'essentiel de la ressource de la plupart des puits provient d'une zone perméable unique. Dans près de la moitié des puits testés, la zone la plus perméable a été recoupée au sommet de la partie non tubée, juste sous le régolite. Il n'existe aucune relation entre la physiographie et la répartition des puits selon la position superficielle, intermédiaire ou profonde des fractures productrices. Il n'a pas été non plus observé de relation entre la conductivité hydraulique et la profondeur, dans la tranche de roche testée des 60 m supérieurs. Toutefois, aucune zone fracturée présentant une perméabilité meilleure que 10^ч m/s n'a été trouvée au-dessous de 57 m, ce qui permet de supposer que la base réelle de l'aquifère est à environ 60 m sous la surface du sol. Les tests avec packers effectués dans le forage développé par fracturation hydraulique montrent une amélioration de la transmissivité d'un facteur 3. Les tests ont aussi montré où s'était produite l'amélioration de la conductivité hydraulique.     

我国主要汞矿床的辰砂硫同位素组成

汞矿是我国重要有色金属矿产之一,和世界相比,有其独特之处。据26个汞矿床(点)229件辰砂硫同位素测定值统计,绝大部分辰砂的δ~(34)S都是正值,且与含矿地层中硫酸盐δ~((?)4)S的差值,大致有一个确定的变化范围。辰砂的δ~(34)S比含矿地层中硫酸盐的δ~(34)S平均低9.35‰。从时间的总体上看,各时代地层中辰砂的δ~(34)S变化曲线与海洋硫酸盐的δ~(34)S时间变化曲线,几乎具有相同的演化趋势。因而,在一般情况下,辰砂中的硫都是来自含矿地层中的海洋硫酸盐。     

秦岭凤太矿田层控铅锌(铜)矿床的氧化硅产出特征及其硅质来源

秦岭凤太矿田的所有铅锌(铜)矿床中都含有大量的氧化硅，前人资料中往往以沉积或蚀变单一形成方式论其成因，非此即彼。本文提出氧化硅有三种产出类型，以同生沉积型为主，其次为成岩后生阶段交代灰岩者，第三类为造山期形成的脉体。三类氧化硅的产出特征有许多不同，但硅质来源一致，即均来自深部地层和岩石中循环的含矿热液。对矿床中氧化硅的研究不仅有助于深入探讨矿床的成因，而且对于该类矿床的勘查有较重要的意义。     

沉积矿床成因亚类的划分及沉积菱铁矿的成因

沉积矿床的形成过程,可明确地划分为同生作用、成岩作用与后生作用等三个矿化阶段。现在所见到的沉积矿床,主要是最后矿化阶段改造的结果。根据沉积矿床所经历矿化阶段的不同和表现强度的不同,作者将沉积矿床划分为四种成因亚类:(1)沉积同生矿床;(2)沉积成岩矿床;(3)沉积成岩-后生矿床;(4)沉积后生矿床。产于沉积岩和沉积矿床中的青灰色微细均粒菱铁矿系成岩作用形成,米黄色或淡黄色的粗至巨粒的成分较纯的菱铁矿系后生作用形成。它们都不是同生作用形成的。