珠江三角洲晚第四纪沉积物地球化学研究

近年来,笔者参加了“珠江三角洲沉积特征和沉积模式”课题的工作,对珠江三角洲晚第四纪沉积物的地球化学进行了初步研究。 1.微量元素地球化学珠江三角洲现代表层样和钻孔岩芯样的微量元素分析表明,B、Sr、Ba 含量对珠江三角洲晚第四纪具有指相意义。并初步确定了本区区分海陆相指标:B>100ppm,Sr>160ppm,Ba>400ppm 为海相;B<50ppm,Sr<60ppm,Ba<300ppm为陆相。钻孔中微量元素(B、Sr、Ba)含量曲线反映出来的海陆相变化,与有孔虫、海相介形虫、海绿石的分析结果相一致。     

北京延庆硅化木公园地质剖面陆相层序地层特征分析

陆相层序地层的研究是由海相层序地层研究演变而来,但陆相层序控制因素的不同造成陆相层序在规模、体系域发育特征等与海相层序都具有很大的区别。陆相层序受构造、事件沉积和气候等多因素影响,往往很难找到发育完整又易于观察的层序剖面。文中以北京北部延庆硅化木公园的中生界侏罗系"花盆"盆地为研究对象,通过露头观察、自然伽马点测和采样分析等地质方法,细致观察和分析了整个地质剖面,根据沉积和层序特征,划分出7个陆相层序,在各个层序内部又细分出各种不同体系域类型并确定了识别标志。根据研究结果,总结了陆相山间盆地层序地层的一些典型特征,初步划分出3种典型的陆相层序。同时将本区广泛出现的硅化木化石成因解释为大规模湖泛和火山作用的综合结果,并将木化石的出现作为大规模湖泛出现的标志。研究成果完整呈现了受构造、气候和事件沉积等多重影响的小型陆相山间盆地的湖泊层序典型特征,具备一定的代表性。     

“陆相层型”建立的认识与思考

从总结陆相侏罗-白垩纪地层界线的研究成果和工作方法,结合国际地层委员会“修订准则”和国际地层指南的规定,论述了建立“陆相层型”的紧迫性、理论和方法。我国陆相地层极为发育,但研究明显滞后于海相地层,主要问题是缺乏划分对比标准。目前以海相地层研究建立的层型尚不能应用于陆相地层,况且一些地质断代还未建立层型。陆相地层研究要先建立自己的标准。与海相地层比较,陆相地层在同位素测年、磁性地层划分和事件地层学研究方面具备建立层型的优势,同样可以找到分布广泛和利于大范围地层对比的化石门类。建立陆相层型的关键是找到沉积连续、化石丰富和暴露完全的剖面。陆相层型可以“单位层型”与“界线层型”建立并举,有条件的地质断代还是要重视建立“界线层型”。生物地层学研究一定要以恢复演化谱系或发生序列为基础,界线化石标志应该选在其“首现”层位。“陆相层型”的建立应强调多学科、多门类、多方法的综合研究。     

陆相盆地古生产力研究现状

古生产力是指地质历史时期生物在能量循环过程中固定能量的速率。陆相盆地古生产力的研究包括古生产力的大小及其组成研究两个方面。目前主要通过有机碳、生物硅和生物标志化合物等指标来评估陆相盆地古生产力的大小;通过生物标志化合物指标,包括正烷烃、萜类、甾类分子标志化合物等指标来研究陆相盆地古生产力的组成。陆相盆地古生产力的定量化研究比较欠缺,仅在有机碳、生物硅及生物标志化合物指标方面建立了数学模型,且多是对海相盆地古生产力指标的直接沿用;而在色素、湖相碳酸盐等具陆相特点的指标方面仅见部分定性研究。在地学应用方面,以陆相盆地古生产力研究为基础的地球生物学方法,在正演陆相烃源岩的形成过程研究中具有良好的前景。     

硼同位素地球化学及其示踪意义

由于硼在自然界中分布较集中，平均丰度底，而且１１Ｂ和１０Ｂ之间质量差大，分馏效应显著，故硼同位素组成可以作为判定硼来源的效示踪剂和指相标志。硼同位素的分馏方式主要有吸附作用，蒸发（沸腾）作用和风化，淋滤作用。温度和ｐＨ是控制硼同位素分馏的重要条件。地壳中的硼为主要有碎屑，陆相蒸发岩和海相蒸发岩，次之为中酸性火山岩（硼丰度很低）。慢源岩和陨石中的硼含量极低。这些岩石中的硼丰度和δγγＢ值标志为我们判     

鄂尔多斯盆地上古生界标志层特征及形成机制

根据大量的钻探、测井、露头数据,对鄂尔多斯盆地上古生界标志层的岩电特征、层序地层意义及形成的沉积环境进行研究。结果表明：研究区主要发育灰岩、砂岩、泥岩及煤层标志层,依据层序界面的特点将研究区上古生界划分为5个二级层序、12个三级层序,其中SQ1—SQ5属于海相地层层序,SQ6—SQ12为陆相层序。鄂尔多斯盆地上古生界总体上经历了海相—海陆过渡相—陆相的沉积演化过程,标志层受沉积相横向变化的影响,主要形成于三角洲、辫状河三角洲、河流、湖泊、障壁海岸以及浅海陆棚沉积体系。在划分地层及地层对比过程中,可通过控制标志层、对比相邻井、参考厚度变化等,合理、准确地划分地层。     

中国海相层系油气地质理论的继承与创新

我国海相碳酸盐岩层系分布面积广,残余厚度大,油气显示多。由于我国海相碳酸盐岩的复杂性和勘探难度大的客观条件,制约了对碳酸盐岩层系油气资源潜力的认识。陆相生油理论的建立以及陆相盆地的成功勘探,使我国的石油工业走上了独立自主发展的道路。中国海相碳酸盐岩油气勘探经历了几多兴奋,几多困惑,勘探实践表明,随着理论认识的升华、科学技术的进步,新发现的海相碳酸盐岩层系油气田越来越多,越来越大,是我国油气资源战略接替的重要领域。中国东部的陆相油气勘探理论及国外海相油气勘探理论均不能有效的指导我国海相层系的油气勘探,海相油气地质理论必须在继承陆相与国外海相油气地质理论基本要素基础上,进一步创新适用于我国海相碳酸盐岩特点的油气地质理论。     

秦岭造山带古热水场地球化学类型及流体动力学模型探讨：热水沉积成矿盆地

采用地质类比方法,结合秦岭造山带热水沉积岩相研究,提出热水学沉积体系概念。通过现代陆相及海相热泉和秦岭热水沉积岩相对比,按化学成分可将古热水场划分为强酸性硫酸盐型,弱酸强碱碳酸盐型,以ＳｉＯ２为酸酐型,碱性富Ｍｇ重卤水型,热卤水型及强酸性硼硅酸盐型等６种类型古热水场。     

中国石油地质学的理论与实践

中国石油地质工作者经过长期不懈的努力，在陆相生油理论、中国含油气盆地构造分析、中、新生代陆相湖盆沉积储层研究、复式油气聚集带理论、古潜山油气藏理论、煤成烃研究及海相古生界油气藏理论方面建立了有中国特色的理论，并从中国油气勘探实践出发，建立了一套完整的理论及程序，对中国的油气勘探开发工业作出了贡献。     

关于我国东部含油盆地早第三纪地层的沉积环境

我国东部的早第三纪地层,不仅因丰富的石油等矿产资源成为地质勘探的主要对象之一,而且以其独特的化石群和岩相特征吸引着广大地质工作者的注意。我国东部下第三系中的化石群,除台湾省外均以非海相介形虫、轮藻、孢粉等为主,长期以来一直被认为只是纯陆相地层。然而勘探工作的深入却日益揭示出关于沉积环境的新线索。问题     

浙江省寿昌盆地火山沉积型硼异常特征

在对浙江寿昌中生代火山沉积盆地寿昌组 (J3 s)地层进行的硼及相关多元素测试中 ,发现一处厚度大 ,层位稳定的较高含硼异常 ,钾、锂、铷、铯、砷、锑等含量亦高 ,与硼相关性好。经X射线衍射、能谱及电镜扫描等物性测试 ,初步确定存在独立的沉积型钙硼石类矿物 ,这为今后在该区寻找中生代火山沉积型硼矿奠定了良好的工作基础。     

青藏高原火山-沉积硼矿找矿的新发现与远景分析

本文报道了青藏高原火山-沉积硼矿找矿的新成果,首次发现和确认在青藏高原存在富硼的火山-沉积二元结构的地层,其构造位置、岩石地层组合和时代与同一成矿带西部的安纳托利亚高原的大型火山-沉积硼矿床都一致,且地层的稀碱金属元素含量高正异常,并已发现有团块或条带状的钠硼解石和硼砂等硼酸盐矿物,局部硼含量达边界品位。说明雄巴盆地具备形成火山-沉积硼矿床的构造地质、岩石矿物和地球化学的先决条件,具有形成大型火山-沉积硼矿的潜力。该发现是我国突破大型火山-沉积硼矿的先导性成果,为在青藏高原找寻该类型硼矿床提供重要科学依据。     

Adams和Couch法古盐度恢复结果的可靠性检验——以青海湖布哈河口区沉积物为例

Adams公式和Couch公式是利用沉积物中硼元素浓度对沉积水体古盐度进行定量恢复的常用方法,但由于两种方法的恢复结果经常存在较大差异,古盐度的计算结果常难以让人信服。为了验证Adams公式和Couch公式的可靠性,本次研究采集了青海湖布哈河口区不同沉积环境的表层沉积物和底层水体样品,处理后分别分析了沉积物中硼元素浓度、总有机碳（TOC）含量及矿物组成,同时对水体盐度及其硼浓度进行了测量,结果表明:湖泊水体中硼浓度与盐度存在极好的线性正相关性,但沉积物中硼元素的浓度与沉积水体中硼的浓度并无直接联系。根据沉积物中硼的浓度及黏土矿物含量和组成,分别采用Adams公式和Couch公式对水体盐度进行计算,盐度计算值均远高于水体盐度实测值,其中Adams公式的计算结果与实测值差别最大,盐度计算值与沉积物中硼含量呈正相关关系。沉积物中的硼元素主要由继承自母岩的硼、黏土矿物吸附硼和有机质中富集的硼三部分组成,只有黏土矿物中的吸附硼能够反映水体盐度。青海湖布哈河口区沉积物富含有机质,有机质对硼强烈的富集作用是导致Adams公式和Couch公式盐度恢复结果失效的重要原因,同时不同类型黏土矿物对硼吸附能力的差异也对恢复结果有重要影响:黏土矿物在盐水中的浸泡试验表明蒙脱石对硼的吸附能力最强,次为伊利石,高岭石吸附能力最差,推翻了Couch关于伊利石对硼吸附能力最强的认识。原Adams公式和Couch公式仅没有考虑有机质对硼的影响,对不同类型黏土矿物吸附能力的认识有误,不适合陆相沉积物沉积水体古盐度的恢复。沉积物黏土矿物中吸附硼浓度仍是反映沉积水体盐度的可靠指标,古盐度的恢复首先必须消除沉积物中有机质对硼的影响,然后根据一系列的浸泡试验确定不同类型黏土矿物对硼的吸附系数,并建立新的计算公式。     

中国硼矿主要矿集区及其资源潜力探讨

在分析中国硼矿床成因类型的基础上,将中国硼矿床划分沉积变质、现代盐湖沉积、矽卡岩和地下卤水4个矿床类型8个矿床式,最为重要的矿床类型为沉积变质型硼矿和现代盐湖型沉积硼矿床。在硼矿成矿区带划分方案的基础上,综合成矿规律、地质构造背景等因素划分出辽-吉沉积变质型、川-鄂地下卤水型、湘-桂矽卡岩型、西藏现代盐湖型和青海柴达木现代盐湖型5个硼矿矿集区。其中辽-吉老矿区深部和外围、川鄂区的地下卤水及盐湖硼矿的综合利用等方向尚有较大潜力。     

应用成矿环境标志于地球化学找矿的研究

本文按照将成矿的地质环境与因素转化为地球化学的环境与因素,进而再把控矿的地球化学环境标志转化为地球化学找矿指标的思路,通过系统的地质-地球化学研究证明陕南柞水水阳成矿带菱铁矿铅、银、锌矿床上要是海底热卤水同生沉积成困,矿床受相对封闭的海底洼地和同生断裂构造的控制。但在普查阶段同生断裂与海底洼地是很难从地质上确定的,因此设想应用反映热卤水高盐度的地球化学环境标志(粘土岩类高的硼和钡含量)来代替地质环境因素指示成矿有利地段。经近矿与远矿含矿地层(主要由粘土岩组成)硼和钡含量对比,肯定了上述设想,选择黑沟矿区进行硼量和钡量测量,结果在已知矿段圈出规模较大形态规整的硼和钡异常。研究表明,沉积地层中硼和钡的分布不仅可以很好地反映同生沉积成矿的高盐度环境,而且也是该类层控矿床找矿的有效标志。     

浙江中生代晚期火山沉积盆地中硼钙石类矿物的发现及其找矿意义

火山沉积型硼矿床是当今世界上最具工业价值的硼矿类型。浙江一带中生代晚期的火山沉积盆地具有高硼背景质。通过利用石油勘查获取的大量岩心 ,系统地建立该区中生代晚期典型火山沉积盆地纵向地质地球化学剖面 ,从中揭露出一处发育良好的含硒、锂、钾、砷、铯、铷等元素综合硼异常区 ,同时发现了独立的硼钙石类矿物。含高硼异常盆地显示出弱咸化古盐湖的沉积建造特征 ,已具备了形成火山沉积硼矿的条件 ,预示着今后在该地区寻找以硼为主并伴生其它有用元素的矿产 ,具有良好的前景。     

浙闽地区火山-沉积型硼矿成矿条件初探

浙闽地区地处太平洋构造 火山带外带。通过对该区实地调查并与土耳其、美洲西部,尤其是安第斯山脉产硼区对比研究,认为二者在板块构造位置、构造盆地、深大断裂、火山岩岩石学、成矿期及古纬度古气候等方面具有不同程度的可比性。中生代板块运动与浙闽地区火山 构造 岩浆活动和成硼作用密切相关。浙闽地区某些晚侏罗－早白垩世喷发 沉积相发育的火山盆地及火山洼地中膏盐发育,并有碳酸岩夹层的泥质岩、凝灰岩的硼异常区有找到火山 沉积型硼矿的可能性。     

Genesis of the boron potential of the Taukha metallogenic zone,Sikhote Alin,and boron sources during formation of the Dal’negorsk boron deposit

It is shown that the formation of borosilicate skarn in the Taukha metallogenic zone completes a series of successive stages of the formation and transformation of the folded sequences of the Taukha accretionary wedge. The Early Cretaceous sedimentary stage, including accumulation of detrital tourmaline-rich sedimentary rocks, was implemented in the marginal sea of the Paleopacific Sino-Korean segment. In the Turonian–Campanian, the boron-bearing folded sequences of the accretionary wedge were involved in anatexis to generate siliceous S-type boron-bearing melts. The thus-formed magmatic chambers were emptied during catastrophic volcanic eruptions. At the final Middle Campanian volcanic stage, fluid-magmatic differentiation of the melt in the residual chambers generated fluid flow. The infiltration interaction of the fluids, which inherited enrichment in boron, with limestones of the olistostrome sequence resulted in the formation of a giant zone of grossular–wollastonite skarns and danburite lodes. The boron potential of the Taukha boron–lead–zinc metallogenic zone may be considered as a reproduction of the Precambrian boron metallogeny of the eastern Eurasian margin, which was implemented in the Late Mesozoic during recycling of the continental crust.     

A modi?ed failure criterion for transversely isotropic rocks

A modified failure criterion is proposed to determine the strength of transversely isotropic rocks. Me-chanical properties of some metamorphic and sedimentary rocks including gneiss, slate, marble, schist, shale, sandstone and limestone, which show transversely isotropic behavior, were taken into consider-ation. Afterward, introduced triaxial rock strength criterion was modified for transversely isotropic rocks. Through modification process an index was obtained that can be considered as a strength reduction parameter due to rock strength anisotropy. Comparison of the parameter with previous anisotropy in-dexes in literature showed reasonable results for the studied rock samples. The modified criterion was compared to modified Hoek-Brown and Ramamurthy criteria for different transversely isotropic rocks. It can be concluded that the modified failure criterion proposed in this study can be used for predicting the strength of transversely isotropic rocks.     

湘南上堡花岗岩中电气石LA-MC-ICPMS原位微区硼同位素分析及地质意义

电气石的LA—MC—ICPMS原位微区硼同位素分析方法是最近几年新兴的一种高效经济的硼同位素分析方法。对上堡晚白垩世含电气石二云母花岗岩的电气石进行LA—MC—ICPMS原位微区的硼同位素研究发现,其具有非常均一的¨B／mB比值（3．9908～3．9979）~H万¨B值（加权平均为（一12．86＋0．19）‰）。结合区域地质资料以及其他已有的硼同位素资料,提出上堡花岗岩中硼来源于沉积岩,可能的源区是邻近花岗岩体的石炭一二叠系的沉积地层或深埋在地壳中的沉积物质。在晚白垩世,华南处于伸展的背景中,幔源岩浆的底侵带来的巨大的热源使地壳中的沉积物质发生熔融,形成强过铝质的花岗质浆,在岩浆演化的晚期形成电气石。