长白山天池火山全新世大喷发挥发性气体释放量的分析和估算

火山喷发是地球上一种壮观的自然景象 ,火山喷发的同时一般都喷出气体 ,火山爆炸式喷发时巨量的气体被喷入空中 ,对全球气候造成较大影响。长白山天池火山于全新世发生过两次较大的爆炸式喷发 ,根据本文的分析和估算 ,后一次即天池火山公元 1199～ 12 0 1年的那次大喷发 ,逃逸到空中的挥发气体含量分别为 :CO2 约 (0 .31～ 1.5 6 )× 10 8t,S(主要是 H2 S和 SO2 )约 1.96× 10 7t,F2 约 7.86× 10 6 t,Cl2 约 (0 .78～ 6 .2 4)× 10 7t,对全球气候曾产生过重要影响     

火山喷发对地表温度影响的研究：以冈底斯新生代火山喷发为例

火山喷发将大量的岩浆，火山气体及火山尘由地下深处抛射至大气圈中，它们与大气圈中的气体成分发生多相化学反应，改变了大气圈的成分，形成火山硫酸盐气溶胶，浓密的火山气溶胶会使太阳的直接幅射减少，散射幅射增加，最终导致太阳总辐射率减少，从而造成火山喷发后地表温度的降低；     

一种沟灌累积入渗量简化计算方法

为简化沟灌二维累积入渗量的数值计算,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,研究分析了土壤初始含水率、入渗水深、沟底宽、边坡系数、土壤质地和容重等因素对沟灌边界效应和拟合系数γ的影响,并建立了系数γ与主要影响因素间的函数关系式,提出了沟灌累积入渗量简化计算方法.结果表明,土壤初始含水率、沟底宽和边坡系数对沟灌边界效应的影响较小,而入渗水深、土壤质地和容重对沟灌边界效应的影响显著;拟合系数γ主要与入渗水深的变化有关,随入渗水深的增大呈现减小趋势,但对初始含水率、沟底宽、边坡系数、土壤质地和容重等因素变化的敏感性较低,可忽略其影响;建立了估算拟合系数γ的计算式,结合已有文献资料对其可靠性进行了验证,结果表明黏壤土和砂壤土不同入渗时间内,其沟灌累积入渗量计算值与实测值和HYDRUS软件模拟值具有高的一致性,说明文中所建公式估算拟合系数γ值可靠.研究结果可为简化沟灌累积入渗量的数值计算提供理论依据和技术支撑.     

基于氧化系数的火山喷发环境判别:以准噶尔盆地西北缘下二叠统为例

火山喷发环境的准确判别是火山岩储层评价的重要依据,准噶尔盆地西北缘下二叠统火山岩类型多,沿盆地边缘断裂带分布,是这一地区重要的油气储层类型。文章通过岩芯分析、薄片观察、地球化学元素分析等手段,对该区火山岩的喷发环境展开研究。基于75个火山岩样品数据,对火山岩的氧化系数进行分析,并充分考虑了喷发环境、岩浆性质、风化及埋藏作用等因素对氧化系数的影响,改进了传统的基于氧化系数的火山喷发环境判别图。实际应用结果与其他判别依据得到的结果进行对比,符合率达到92.86%,仅两例不符。这一判识图可供其他相似地质背景地区参考使用,所获认识为研究区火山岩储层评价提供了新思路。     

火山喷发活动对烃源岩的影响：以拉布达林盆地上库力组为例

本文以拉布达林盆地下白垩统上库力组火山岩系中发育的一套优质烃源岩为研究对象,应用岩石热解、氯仿沥青抽提、镜质体反射率分析、饱和烃气相色谱分析和色谱-质谱分析以及全岩成分分析等多种方法和手段,探讨火山喷发活动对烃源岩中有机质成熟度、烃源岩生烃特征及优质烃源岩形成的影响.研究结果表明:烃源岩的有机质镜质体反射率(R0)在0.56%～0.62%之间,最大热解温度(Tmax)在429～442℃之间,部分样品的氯仿沥青"A"转化率(A/TOC)和烃转化率(HC/TOC)分别＞5%和＞3%.上述各种参数均指示有机质成熟度处于低成熟阶段,说明火山喷发活动对烃源岩有机质成熟度影响不明显.在火山喷发活动和烃源岩相互作用过程中,火山岩中过渡金属元素发生迁移,致使烃源岩中过渡金属元素含量增加.由于过渡金属元素对烃源岩生烃有催化作用,因此,火山喷发活动可以促进烃源岩早生烃,有利于低熟油的形成.火山喷发活动带来的热液一方面给湖盆水体中的水生生物带来了大量的营养物质,促进水生生物繁殖,为优质烃源岩的形成奠定了丰富的物质基础;另一方面,火山热液使水体含盐度增加,形成还原环境,为有机质的保存和转化提供了有利条件.     

陆上与水下喷发火山岩的区别及其对储层的影响——以松辽盆地营城组为例

陆上与水下喷发火山岩在岩性、结构构造、蚀变特征、产状、与下伏地层接触关系、孔隙和裂缝发育特点等6方面有显著区别。陆上喷发火山岩包括各种熔岩、碎屑熔岩、火山碎屑岩和沉火山碎屑岩;熔岩流纹构造发育,火山碎屑岩除发育常见层理外,还可见反丘构造;同生蚀变弱;与下伏地层多呈角度不整合接触,古风化壳常见,常含有陆相植物;主要储集空间为原生孔隙和冷凝收缩节理缝、次生溶蚀孔、矿物解理缝和构造裂缝。水下喷发火山岩多为具玻璃质结构的熔岩和含晶屑玻屑的层/沉凝灰岩、膨润土/伊利石岩/蒙脱石岩/沸石岩;常具枕状、球状构造,水平层理、粒序层理、变形层理;蚀变强烈;水下熔岩呈穹隆状、透镜状,凝灰岩为层状,近火山口的膨润土/伊利石岩/蒙脱石岩/沸石岩呈松散团窝状并夹有火山弹;与下伏地层呈整合、假整合或侵蚀接触;原生气孔、杏仁体内溶蚀孔和炸裂纹,岩球岩枕间孔和粒间孔,基质和斑晶蚀变孔缝,后期构造缝是主要储集空间。松辽盆地营城组陆上、水下喷发火山岩均有发育。其陆上喷发火山岩的典型标志为流纹构造、柱状节理,含炭化木/硅化木,与下伏地层呈角度不整合接触。水下喷发火山岩典型标志为珍珠岩、玻璃质结构、枕状构造、纹层状凝灰岩和膨润土。松辽盆地营城组的储层火山岩以陆上喷发火山岩为主;水下喷发火山岩中侵出相内带亚相珍珠岩为优质储层。     

古地理环境对火山喷发样式的影响:以准噶尔盆地玛湖凹陷东部下二叠统风城组为例*

自然界中,火山的喷发样式常因岩浆或周围环境的变化而发生转换。为了探索沉积盆地古地理环境对古代火山喷发样式的可能影响,文中利用地震、钻测井及岩心资料,厘定准噶尔盆地玛湖凹陷东部下二叠统风城组古地理环境及火山岩的分布;利用岩心和薄片观察、扫描电镜、元素地球化学、电子探针等技术,对取心段火山岩岩石类型、岩石组合和地球化学特征开展了研究。结果表明:(1)取心段火山岩发育4种岩石类型和3种岩石组合,射气岩浆喷发和岩浆喷发2种火山喷发样式类型;(2)射气岩浆喷发以发育熔积岩,具面包皮结构、熔结结构、熔结珍珠结构的熔结凝灰岩和增生火山砾为特征,而岩浆喷发以胶结增生火山砾而形成含增生火山砾熔岩为特征;(3)火山口古地理环境的演化控制着火山喷发样式的类型及其转换,进而影响喷发产物的特征:古地理环境为水下环境时,足量的水和上升的高温岩浆相互作用发生射气岩浆喷发;古地理环境变为陆上时,岩浆发生溢流式岩浆喷发。取心段古地理环境变化的主要原因可能是喷发产物在火山口附近的堆积或季节性气候变化引起的湖平面变化;(4)古地理环境对古代火山喷发的样式类型、喷发过程、喷发产物特征具有重要影响,这可以为盆地中火山岩成因分析和喷发过程重建提供新的视角,为火山岩油气藏的精细勘探开发提供新的思路。     

介绍一种简易快捷的煤层瓦斯含量的计算方法

大量煤层瓦斯解吸资料表明，解吸瓦斯量（Q）与煤样气体解吸时间的开方（θ），呈Q=ab/θ（b＜0）曲线的相关关系一依据这种关系，由现场瓦斯煤样的解吸资料，建立起θ与Q的回归方程，再按《煤层气测定方法（解吸）MT／T77—1994》中的有关规定计算出损失瓦斯及在化验室测试的常温下煤层瓦斯的自然组分、可燃物质量等数据，进而便可求得煤层瓦斯含量值。该方法在江西省丰城矿区石上井田勘探工作中取得了较好的效果。     

基于火山岩氧化系数分布特征的火山喷发环境判识——以三塘湖盆地马朗凹陷牛圈湖-牛东构造带上石炭统为例

受火山喷发沉积环境(陆上或水下)及岩浆酸度等因素的影响,火山喷发物的地球化学特征有很大差异,准确判识火山喷发环境是火山岩油气储层性质评价的重要地质依据。本文基于三塘湖盆地马朗凹陷牛圈湖-牛东构造带上石炭统58件火山岩样品主量元素地球化学数据,采用Fe₂O₃与FeO比值作为氧化系数,利用数理统计方法投点,根据上石炭统哈尔加乌组和卡拉岗组火山岩氧化系数分布特征判识其喷发沉积环境。统计结果表明,卡拉岗组34件样品氧化系数介于0.55～5.00,数值主要分布于1.0～3.0,说明火山喷发沉积环境复杂,非单纯的氧化环境;从部分单井垂向分布来看,氧化系数具有随埋深由深至浅呈明显增大的趋势,表示由弱还原环境逐渐向强氧化环境过渡。哈尔加乌组24件岩芯样品氧化系数介于0.25～0.94,数值主要集中于0.2～0.4,表明火山喷发沉积于贫氧的还原环境;从单井垂向分布来看,氧化系数受埋深影响极小,表示火山喷发沉积受水动力条件境影响小,沉积环境具有一定的水体深度。研究调研筛选了国内10个不同盆地108件火山岩样品数据资料,并充分考虑酸度对火山岩氧化系数的影响,建立了...     

一种非稳态气体渗流条件下岩石渗透特性参数计算方法及应用

提出了一种非稳态渗流条件下岩石材料气体渗透特性参数的计算方法。首先将气体滑移方程代入非稳态渗流偏微分方程,利用Picard-Newton差分迭代格式建立非稳态渗流方程的数值解。基于此数值解,对非稳态渗流气压变化曲线进行拟合,利用最小二乘原理反算确定最优的绝对渗透率和滑移因子。算例表明,计算稳定收敛,对步长和随机误差不敏感,同时能够准确捕捉渗透性能参数的微小变化。最后,利用该方法成功测试了位于中国高放废物处置首选预选区的甘肃北山坑探设施硐室掌子面花岗岩的气体渗透特性。提出的方法所需输入数据的获取手段简单,核心算法便于数值实现,可以应用于地下工程围岩的气体渗透性能测试。     

火山信息系统建立方法研究——以长白山火山区为例

火山喷发是严重的地质灾害之一。全球各地都有火山分布 ,我国也有近千座火山。其中长白山火山、五大莲池火山和腾冲火山是我国最具潜在灾难性喷发危险的活火山。以长白山火山为例 ,阐述用建立火山信息系统的方法监测、预测、评估火山灾害 ,达到减灾、防灾的目的     

火山通道相节理的分类及成因探讨——以山东昌乐地区死火山群火山通道相为例

山东昌乐地区死火山群火山通道相节理非常发育,形态独特,引人注目.经过系统观察认为此处存在三类火山通道相节理:面状节理、"倒扇型"柱状节理和"直立型"柱状节理.通过对三种节理的形态、整体规模、节理开度等的详细分析,认为前一种节理是岩浆在冷却过程中内外岩浆形成一定的温差而形成的平行于岩浆表面的平面状节理,也称其为"等温面";后两种节理在直观上存在巨大的差异,经研究认为其成因为火山通道的规模不同,导致岩浆在喷发过程巾冷却速度不同,最终导致残余岩浆的地层压力不同,致使上部冷却的岩浆岩产生不同的柱状节理.     

一种地热能可再生资源量的新算法——以北京为例

北京地热资源勘查始于20世纪50年代中期。70年代初期,针对以往对地热资源的可再生性认识不足,不能真实反映地热资源中蕴含的可循环利用的热量,造成计算值偏小的情况。本文介绍了一种地热可再生资源量的新算法,计算每个热田的可再生资源量,从而重新估算北京市地热能的资源潜力。通过计算,采用对井抽灌方式且地热水100%回灌条件下抽灌井间距为300m时,10个地热田范围内地热能可提供的供暖面积为3.01亿m2;采用地热梯级利用(和热回收)结合其他辅助清洁能源调峰方式对建筑物进行供暖,全市热田面积内可供暖面积为8.60亿m2。对比传统地热可采资源量与本次研究采用的新算法,采用对井系统供暖可大大提高布井密度,使可供暖面积提高73倍。通过对地热能可再生资源量进行计算,对于推进全国范围内的地热发展,具有良好的推动作用。     

尼日尔三角洲高分辨率层序地层及沉积相研究——以尼日利亚M区块为例

本文采用高分辨率层序地层学理论,研究尼日尔三角洲中尼日利亚M区块的层序及沉积特征。选择基准井对全井段的岩屑资料进行细致的观察描述,确定自然伽马、声波等曲线对岩性的响应特征;解释主要钻井的岩性剖面;根据岩性剖面,参照地震剖面中揭示的钻井相对于沉积倾向剖面中所在的位置,选择相应的模型划分不同级别的基准面旋回;通过对钻井基准面旋回的形态、厚度、出现频率等属性特征的分析,进行基准面旋回对比,建立等时的层序格架。研究总结了不同级次旋回界面和旋回类型的识别特征,将研究层段分为9个长期旋回。基于对该区构造、沉积背景、物源供应状况及演化特征,分析了该区三角洲的基本类型、随层序及体系域的时空演化等要素。总结了分流河道、水下分流河道、砂坝等若干骨架沉积微相的旋回组合特征、叠加样式等,为储、盖组合及勘探目标评价提供了的依据。     

对碳酸盐矿物合成实验方法的改进研究—以气体扩散法为例

在利用气体扩散法制取碳酸钙的过程中,样品的叠加摆放会导致不同层位的沉淀过程不同步进而增大实验误差。文章研究了样品在干燥器中摆放高度对实验结果的影响,并改进了收集沉淀物的方法。结果显示,随着摆放高度的增加,溶液pH值、电导率和沉淀物重量均呈规律性下降。培养皿之间的相互遮挡也会在一定程度上影响碳酸钙的矿化进程。少量沉淀物残留于培养皿上和/或溶液中是造成沉淀物收集不完全（或重量数据不准确）的主要原因。文章的实验结果对于利用气体扩散法研究碳酸钙仿生合成具有一定的借鉴意义。      

青藏高原陆相火山岩区填图新进展——以松多地区新生代火山机构为例

20世纪90年代以来,为了区别传统的沉积岩区填图方法,中国陆相火山岩区地质调查工作普遍采用"火山构造-火山岩相-火山岩性"三位一体的思路与工作方法,并取得重要进展。以西藏松多地区1∶5万区域地质调查工作为例,探讨该方法在高原地区新生代火山岩研究中的应用。结合遥感影像与剖面测制,通过野外地质观察与镜下岩性特征分析,对火山机构进行相带划分,从而恢复古火山的基本格架、重溯火山作用过程。同时,松多地区新生代火山机构的建立,为冈底斯岩浆带发育的林子宗火山岩与下伏地层的区域性不整合提供了新的证据,进一步限定了印度-亚洲大陆碰撞的起始时间。     

压力对稀土元素分配系数相对变化的影响——以宽甸、汉诺坝玄武岩中巨晶矿物为例

通过对与寄主岩(碱性玄武岩)具有化学平衡或近于化学平衡关系的巨晶(石榴石、辉石和角闪石)的REE分配系数的研究,发现其REE分配系数的对数值相对于元素半径呈抛物线性变化。抛物线的顶点位置不但随矿物种类的不同而不同,而且对同一矿物也是变化的。随压力增大,同一种矿物的分配系数抛物线顶点向离子半径小的元素方向偏移,可以认为在不同深度生成或演化的玄武岩岩浆的REE分布模式受压力的影响较大。     

末端扇——在中国被忽略的一种沉积作用类型

末端扇出现在有沉积物负载的河流末端蒸发和流量损失消减的地方,多形成于干旱或半干旱的环境中。Mukerji等于上世纪70年代提出了末端扇的沉积学慨念,然而在中国至今仍未见这方面的研究。通过对国外多年来末端扇沉积相模式的发展分析,本次以岩心描述和测井相分析为手段,对濮城油田古近系沙河街组沙二上亚段2＋3砂组进行了研究,在国内首次提出了末端扇这一沉积相类型,并将其分为三个亚相：近端亚相、中部亚相和远端亚相。研究区中部亚相可进一步细分为分流河道、泥滩、水道漫溢三个沉积微相,分流河道足本区占主导地位的骨架砂体,反映了河流能量的损失和流量的时空波动。本次研究建立了研究区末端扇的沉积模式,根据岩心微相分析和砂体平面展布分析,对该区沉积微相进行了研究,掌握了沉积微相的时空展布和变化规律。     

富火山物质烃源岩评价方法——以北疆石炭系为例

正新疆北部石炭系发育一套巨厚的混杂有火山物质的烃源岩。有机质丰度以及类型等指标显示具有作为烃源岩的潜力。笔者综合运用薄片等分析资料将其划分为凝灰岩、沉凝灰岩、凝灰质泥岩、含碳质泥岩,并分类研究了其地球化学特征。针对富火山物质烃源岩成熟度高、有机质丰度低的特点,首次运用生烃模拟实验结合数值模拟开展其有机碳含量恢复,建立了不同火山物质含量烃源岩有机