鄂尔多斯盆地西南部三叠纪末抬升剥蚀事件及热年代学记录

三叠纪末期大型鄂尔多斯盆地遭受了中生代成盆以来首次较大规模的抬升剥蚀,显著改造了中晚三叠世延长期盆地面貌,并控制了侏罗纪早期沉积格局和油藏分布,对盆地演化及矿产资源分布产生了重要影响。本文利用地质及大量钻井资料揭示了该期构造事件对盆地的剥蚀改造特征,盆地及周邻地区磷灰石裂变径迹年代学记录并约束了此次构造抬升的时限与过程;综合周邻区域构造研究成果,探讨了其发育的动力学背景。结果表明,鄂尔多斯盆地三叠纪末期的剥蚀具西南强、东北弱的特点,西南部大范围内延长组地层残缺不全,剥蚀量最大可达1000余米;前侏罗纪沉积古地貌总体呈西南高、北东低的特点;其抬升时间始于205～190Ma,西南部稍早于盆地腹部,抬升速率大于1℃/Myr,可持续至中侏罗世(约160Ma)。该期抬升剥蚀事件范围可涉及至盆地西南缘更广阔的区域,与同期秦岭造山带内出现的快速抬升冷却事件具有较好的时空耦合关系,是对秦岭造山带区域构造环境转变的响应和纪录。该研究丰富和发展了三叠纪末期构造事件在华北克拉通的影响,对该区油气、煤炭资源的进一步勘探和评价提供了新的思路,具有一定的现实意义。     

钛同位素地球化学综述

随着分析技术的进步,非传统稳定同位素体系在地球化学、天体化学和生物地球化学等研究领域的应用日益广泛。钛(Ti)是一个非常重要的过渡族金属元素,在地球和其他类地球行星中广泛存在。但是由于Ti是一种难熔的、流体不活动性元素,高温地质过程中Ti同位素分馏很小。人们对Ti同位素体系的地球化学应用的关注相对其他非传统稳定同位非常有限。而近年来,随着化学纯化方案的优化以及双稀释剂方法的改进和仪器质谱性能的提高,Ti同位素组成的高精度测试已经能够实现。天然样品中Ti同位素组成的变化随之得以发现,使得学者们能够利用这一新的稳定同位素体系来解决与高温和低温地球化学相关的问题。很快Ti同位素体系地球化学研究成为当前国际地质学界的前沿研究课题和新的发展方向之一。本文首先在简要介绍Ti元素和Ti同位素体地球化学性质的基础上,介绍了Ti元素化学分离和Ti同位素分析方法。随后笔者总结了已有的不同类型球粒陨石和地球样品的质量相关Ti同位素组成研究结果,对硅酸盐地球的Ti同位素组成做了初步评估。前人对高温地质样品的Ti同位素组成研究初步探明Ti同位素在岩浆演化过程,例如部分熔融和结晶分异等重要地质过程中的分馏行为。笔者在此基础上探讨了结晶分异过程中引起Ti同位素分馏的主要控制因素,指出Ti同位素是潜在的研究岩浆演化过程的新工具。最后笔者探讨了Ti同位素地球化学未来的发展方向,以加速我国在Ti同位素地球化学方面的应用研究。     

应用各种示踪剂研究岩溶泉系统的补给边界

应用三种化学示踪剂,对桂林岩溶水文地质试验场“31号泉系统”的补给边界进行了研究。试验在雨期进行,示踪剂分别是降雨后投入落水洞随表层岩溶水带入地下;或在降雨前投入无水的落水洞中,待降雨后由地表产流带入地下。 试验表明,氯化锌、钼酸铵是较理想的示踪剂,地下水速度为4～250米/小时,速度差可能是由于包气带岩溶含水介质渗透性和水力坡度不同所致;泉口历时浓度曲线常呈多峰型,多是由于降雨脉冲影响所致;峰丛区高程不等的洼地多通道补给山边泉,峰丛区含水介质结构具有叠置性,即水平方向多通道,垂直方向多层次,故水均衡计算不可忽视;“31号泉系统”的补给边界,通过圈定有水力连系之洼地的地表分水岭来确定。      

南海北部深水区荔湾凹陷构造演化及其石油地质意义

荔湾凹陷北与白云凹陷相邻,南与双峰盆地(南海西北次海盆)相接,发育于洋陆过渡边界,具有独特的结构构造特征。选取荔湾凹陷为研究对象,在3D地震资料解释的基础上,以断裂特征分析厘定凹陷性质、构造古地貌恢复解析凹陷结构,进而指出古地貌恢复和构造演化对油气勘探的影响。研究获得三方面的创新性认识:①荔湾凹陷为洋陆过渡壳上发育的断坳,断坳作用占主导地位;②32Ma的底辟作用将荔湾凹陷改造为"四洼三凸"的构造格局,恩平组沉积期凹陷北部是一个连通的洼陷;③恩平组沉积期连通洼陷的古地貌有利于三角洲(烃源岩)的发育,背斜型圈闭的定型受控于32Ma的底辟作用,是荔湾凹陷油气勘探的有利目标。     

基于Sufer软件的安徽巢湖马家凹地区土壤化探测量的数据处理方法

通过各项地质工作,完成面积约7.47 km2的土壤化探测量,采集样品1 353个,根据统计分析结果,确定了区内Au元素与Cu、Pb、Zn及Ag的关系较之Co、Ni密切,反映了区内金的成矿与老地层有一定的成因联系。通过异常等级的确定,圈定金化探异常9个。并利用地球化学块体方法对区内金的资源潜力进行了评估。初步认为区内金在构造、地层有利地段是最佳的最找矿地段。     

陶寺遗址中晚期出土部分人类牙釉质的锶同位素比值分析

陶寺遗址位于山西省襄汾县陶寺镇,距今4300~3900年。经过多次较大规模的发掘,陶寺遗址成为我国规模最大的、显现文明化程度最高的史前聚落遗址之一,也是研究中国史前至夏商时期城址都市化进程中的一个重要的里程碑式遗址。本文通过热电离质谱分析方法对陶寺遗址中晚期遗迹出土的21个个体人类牙釉质的锶同位素比值进行了测定。结果表明,这些人类牙釉质的锶同位素比值平均值是0.711374(2σ=0.000680,n=21)。与以前建立的遗址当地的锶同位素比值范围比较可知,有6个个体可能在遗址当地出生,由此推测本地个体占总数28.6%左右;还有15个个体牙釉质的锶同位素比值在遗址当地的锶同位素比值范围以外,表明这些个体可能在其他地区出生,推测外来者占总数的71.4%左右。由此可知,在陶寺文化中期至晚期的陶寺遗址的先民中,存在很高比例的外来移民。     

虎盆含金剪切带的厘定及其地质意义

黔东南虎盆金矿区处于杨子陆块与江南造山带的过渡地带,偏江南造山带一侧,区域性北东向稳江背斜北西翼,是黔东南地区典型的石英脉型金矿床。长期以来黔东南地区是否存在剪切带构造及其与金成矿的关系一直存在争议（卢焕章等,2005;陶平等,2011）,直接影响到该地区金矿的找矿工作方向。因此,黔东南地区剪切带构造的厘定对于完善该地区成矿模式研究具有重要意义。本文在充分总结虎盆矿床地质特征的基础上,利用宏观构造研究和显微构造研究及电子背散射衍射技术（EBSD）技术,首次厘定了虎盆含金剪切带,并探讨其与金成矿之间的关系及矿床成矿动力学背景,并结合区域成矿作用探讨区域找矿意义。     

二维浅水方程组

以往对天然河流或水工水道进行非恒定流计算(如洪水演进)都采用一维的模型,所依据的是熟知的圣维南方程组。这种方法只能得到断面平均的水位和流速等水力参数,且要求把水体概化成直线或折线形河道.当水体形状不规则,流动中不存在占明显优势的主流方向(如洼地行洪、潮汐河口、湖泊、风暴潮等),     

分数维——从理想到现实

科学的发展是从思维开始的。有了新思维才能去进行新探索,得出新认识、新发现和新观点,再上升为新理论。新理论促进了新技术,并产生新的经济效益和社会效益,它有可能促使一门新学科产生,乃至在科学园地中开辟出一个新领域,促进科学的新发展。“新天地”向广大读者介绍自然科学中的新动向、新探索、新观点、新问题,进行难题的征答与解答。这些内容也许是不成熟、不完善或是有争议的问题,也许与地质科学本身无关。读者或许会在本栏目中获得新灵感,从而导致新思维的诞生——这正是本栏目所希望的。     

岩石中的压力影形成的实验观测研究

野外地质观察发现,在大陆地壳变质岩中可以广泛观察到围绕一个大的单晶或者硬质点的两端区域填充低粘度相物质形成的压力影。为了定量研究岩石材料中压力影的形成条件,本文利用高精度Paterson气体介质变形装置,对含有刚性球的圣卡罗橄榄石和洋中脊玄武岩(MORB)的混合物圆柱型样品进行了高温高压扭转变形试验。变形实验前样品的初始熔融均匀分布,比例为φ≈0.05,变形试件尺寸为D8.9mm×L5.5mm,内含8粒直径约1mm的刚性球。扭转变形试验温度为1473K,围压为300MPa,应变率为γ≈1×10~(-4)s~(-1),最大剪切变形为γ≈4。实验结果表明,岩石受到扭转力的作用产生变形之后,当局部剪切应变达到γ≈1时,可以在刚性球周围形成熔融富集带和熔融贫乏带,即压力影构造,围绕刚性球对称分布。由于熔融分布的不均一性,富集带熔融比例上升,最高可以达到φ_(high)=0.1~0.3,熔融贫乏带熔融比例下降,含量为φ_(low)=0.01~0.02。由于刚性球对其周围的压力分布的扰动区域大约为刚性球的尺度范围,因此,在离开刚性球一定距离后,熔融趋于均匀分布。