地球化学场精细结构解析方案与应用

为满足勘查地球化学对化探数据处理越来越精细的要求,把人工神经网络和统计分析结合起来形成地球化学场精细结构解析方案。该方案包括对地球化学样品的分类和对各类样品性质的详细研究,目的在于提供便捷的数学和计算机软件工具,以提取化探数据中的深层信息。可以用于:①研究各组样品中元素含量水平和组合特征以解释可能的矿种;②研究元素组合特征与指示元素的关联和区别以揭示可能的成矿作用过程;③研究异常样品的空间组合属性以揭示地球化学场的精细结构;④研究异常样品之间的差异性以缩小找矿靶区;⑤综合分析以确定剥蚀深度和找矿前景。该方案也适用于环境地球化学及矿产资源预测研究。     

西藏雅鲁藏布江缝合带中段仁布豆荚状铬铁矿成因及构造意义

藏南雅鲁藏布江缝合带为目前国内铬铁矿储量最大的缝合带.本文报道了缝合带中段仁布蛇绿岩的豆荚状铬铁矿床,围绕矿床特征开展成因探讨,对缝合带的形成演化和成矿作用提供新制约.仁布蛇绿岩呈近东西走向带状产出,主要由近30个大小不等的地幔橄榄岩体组成.地幔橄榄岩体主要为经历不同程度蛇纹石化的方辉橄榄岩和少量纯橄岩.在纯橄岩和方辉...     

锂同位素地球化学在地热流体水岩反应中的应用——以川西现代富锂热泉研究为例

高温流体的化学组成及同位素特征是深部环境信息的重要载体。本文基于锂同位素地球化学方法系统分析了川西现代热泉地热流体的水化学特征、水岩反应过程、补给来源、水岩反应温度及循环深度。研究结果显示,茶洛热泉水化学相类型为HCO₃-Na型,与地表水和冷地下水的HCO₃-Ca型存在明显区别。利用锂同位素温标估算茶洛热泉的水岩反应体系温度为227.80±19.84℃（2σ,n=8）,热循环深度为7348.08m±684.26m（2σ,n=8）。茶洛热泉水化学成分主要受水岩反应控制,处于非平衡向局部平衡过度。高K、Li、F、Cl等与花岗岩岩体有关的特征元素表明水岩反应中以与花岗岩岩体反应为主导,估算其贡献率约为75.34%。矿物饱和指数的计算,显示了热泉水中的白云石、萤石、霞石、方解石处于过饱和状态;钾盐以及大多数样品的石膏、硬石膏处于不饱和状态;石盐则趋近于平衡状态。锂元素浓度及锂同位素分析结果表明,热泉中的锂元素浓度远高于地表水和冷地下水,且富集较轻的锂元素。锂同位素质量平衡拟合估算与茶洛热泉水进行水岩反应的岩体的锂元素浓度为13.43±7.04×10^-6（2σ,n=13）,δ⁷Li_rock值为1.14±2.06‰（2σ,n=13）。岩体深度约6958~7450m。研究成果对于认识地热流体的富锂机理,拓展地热型锂资源的找矿思路均具有理论意义与实际应用价值。

     

河北金厂峪金矿床辉钼矿与金矿化关系研究及意义

辉钼矿Re-Os测年方法现已广泛应用于各类金属硫化物矿床成矿年代学研究领域, 已成为石英脉型金矿床实现直接、准确定年的重要手段。然而, 正确理解辉钼矿与金成矿作用之间的确切关系, 选取具有代表性的辉钼矿样品是测年的前提。本文聚焦冀东地区规模最大的金矿床——金厂峪金矿床, 对其石英-钠长石-多金属硫化物脉中的黄铁矿和辉钼矿两者的产出状态及原位微量元素特征进行了详尽的对比, 研究探讨了金厂峪金矿床中辉钼矿与金矿化之间的关系。研究发现石英-钠长石-多金属硫化物脉含金丰富, 可见金和不可见金均大量赋存, 黄铁矿和辉钼矿均为重要的载金硫化物。镜下矿相学及原位微量元素证据表明, 早期形成的含金黄铁矿经历了再活化过程, 为稍晚形成的富金辉钼矿提供了大量的Au源, 两者可能为同一大的金成矿事件下不同成矿流体脉冲事件的产物。辉钼矿形成于金厂峪金矿的主成矿阶段, 与Au的二次浓集紧密相关, 并可作为高品位金矿体的标志性矿物之一。本文认为在准确厘定辉钼矿与金矿化关系的基础上, 辉钼矿Re-Os方法是一种可靠的石英脉型金矿直接定年手段。     

华北平原冀中坳陷东部SFQ1钻孔磁性地层年代学及其地质意义

可靠的地层年代标尺对于研究华北平原晚上新世以来沉积物记录的沉积环境演化、新构造运动及古气候演化具有重要意义.本文通过测定冀中坳陷东部的SFQ1钻孔岩芯古地磁,建立高分辨率磁性地层年代框架,并探讨其地质意义.结果表明:SFQ1孔中更新统底界埋深为71.0 m(布容期B/松山期M界线),下更新统底界埋深为197.8 m(松...     

卡尼期湿润幕：气候- 环境变化与海洋生态效应研究新进展

晚三叠世卡尼期湿润幕（Carnian Pluvial Episode, CPE）是近年来最受瞩目的地质事件之一。此次事件以卡尼中期全球不同纬度环境湿度显著上升为主要标志。CPE的发生不仅对全球各地沉积格局产生重大改变，也对三叠纪生物演化产生了深远影响。海洋生物群在跨越CPE期间发生了不同程度的灭绝与演替，大部分海洋无脊椎动物和部分脊椎动物的多样性在CPE之后出现明显的降低，著名的关岭生物群也受到了CPE的明显影响，并开始显现出危机。CPE之后，恐龙类群开始逐步占据陆地生态的主导地位，早中生代和现代生物的先祖开始在这一时期纷纷出现。CPE的发生揭开了现生生物演化史新的一页，并最终开创了早中生代和现生生物黎明。有关CPE的触发机制主要包括以下2个方面：① 晚三叠世巨型季风环流在卡尼期达到鼎盛并区域上影响了大气降水量；② 板块活动造成大规模火山喷发引发全球气候扰动。由于上述2种解释还未能与我国其他地质记录较好匹配，因而CPE在特提斯东缘的发生次序和发展过程并不清晰。这其中，对CPE触发机制的探讨，需要将全球板块变化与古气候模拟纳入其研究范畴。不同于晚二叠世生物大灭绝后生物类群缓慢重启和生态逐步复苏，CPE期间的生物演化与革新在短时间内促成了现代生物类群的形成。在我国，上三叠统卡尼阶分布广泛、发育齐全，且保存有各门类丰富的动植物化石，是开展卡尼期气候- 环境变化与生态效应研究的重要场所。然而目前国内有关CPE研究还十分有限，一些基础的地质工作仍然有待开展。位于特提斯东缘的我国地质记录有助于深刻理解CPE过程和环境- 生物协同演化关系，尤其在现代生物多样性起源和当代生态系统结构成型的研究过程中需要提供更多中国的对比方案。     

Numerical Simulation Study on the Effect of Horizontal Well Reservoir Stimulation for Gas Hydrate Production

A new gas hydrate reservoir stimulation method of in-situ fracturing with transient heating is proposed, in line with analysis of the technological bottlenecks faced by marine gas hydrate production. This method injects the developed chemical reagents into a hydrate reservoir through hydraulic fracturing, releasing heat during the chemical reaction to increase the hydrate decomposition rate. The chemical reaction product furthermore has a honeycomb structure to support fractures and increase reservoir permeability. Based on the geological model of natural gas hydrate in the South China Sea, three development methods are simulated to evaluate hydrate production capacity, consisting of horizontal well, fractured horizontal well and in-situ fracturing with transient heating well. Compared with the horizontal well, the simulation results show that the cumulative gas production of the fractured horizontal well in one year is 7 times that of the horizontal well, while the cumulative gas production of in-situ fracturing with transient heating well is 12 times that of the horizontal well, which significantly improves daily efficiency and cumulative gas production. In addition, the variation patterns of hydrate saturation and temperature-pressure fields with production time for the three exploitation plans are presented, it being found that three sensitive parameters of fracture conductivity, fracture half-length and fracture number are positively correlated with hydrate production enhancement. Through the simulations, basic data and theoretical support for the optimization of gas hydrate reservoir stimulation scheme has been provided.     

烷基酚的油水分配系数影响因素研究

烷基酚是一类由酚类化合物烷基化后产生的化合物,与其他非烃化合物相比,更易溶于水.文章通过不同温度(25℃、45℃和65℃)、 不同盐水浓度(4000 mg/L、6000 mg/L和8000 mg/L)和不同原油类型(X37、X45和X61)的三组油水分配实验,研究了烷基酚在油水两相间的分配特征,确定了烷基酚分配系数的变...     

内蒙古高原岩石圈构造研究

本文通过综合地球物理资料,对上、中、下地壳和岩石圈地幔属性的研究,来分析内蒙古高原岩石圈的三维构造和物质运动。地体拼合属于岩石圈挤压力较小而作用期较长的造陆作用,以内蒙古中部地区为典型代表。此区域现今包括南阿穆尔- 兴安地体西南部和锡林浩特两个元古宙地体,以及形成于太古宙的华北克拉通地体。索伦山- 西拉木伦河断裂是锡林浩特和华北克拉通地体的缝合带。发生在二叠纪的锡林浩特和华北克拉通两个地体的碰撞拼合,造成古亚洲洋南支的封闭,同时也在两个地体之间,形成了索伦山- 西拉木伦缝合带和华北克拉通北缘俯冲带。古亚洲洋封闭后,华北克拉通地体继续向锡林浩特地体下方陆- 岛俯冲,形成了宽度为60～120 km的华北克拉通北缘俯冲带。此俯冲带地层向北倾斜,上地壳变形严重,岩石圈地幔破裂充水。锡林浩特地体在石炭纪处于南阿穆尔- 兴安地体南方古亚洲洋北支俯冲的岛弧带位置,在二叠纪和华北拼合时又处于华南克拉通北方古亚洲洋南支俯冲的岛弧带位置,幔源岩浆侵入频繁。在中生代拼合后又处于地壳转变为拉张的阶段,幔源岩浆侵入作用有增无减。由于幔源岩浆侵入作用时间长久,岩浆化学分异会更加彻底,锡林浩特地体及其周边地区具有良好的成矿潜力。     

贵州新元古代大塘坡期巨量锰矿成矿物质来源分析

新元古代大塘坡期,贵州松桃等地形成锰矿集聚区,并发育4个世界级锰矿床,累计探明锰资源量达7亿t。但是什么地质条件下,能导致如此巨量的锰质富集成矿,其成矿物质来源问题一直没有得到满意的解释。本文通过对含锰岩系大塘坡组基底板溪群及海底火山岩中锰含量特征、江南造山带演化以及Rodinia超大陆解体与锰矿成矿关系分析,认为基底板溪群中锰含量高,MnO含量达到0. 16%,板溪群风化壳中锰含量更高,MnO达0. 88%。板溪群中的同期岛弧玄武岩含MnO更高,达到0. 25%,它们可能是锰矿成矿的物源层,是形成巨量锰矿的基础;江南造山带造山挤压变质作用,引起板溪群和岛弧玄武岩中锰质活化、迁移富集;Rodinia超大陆解体,在650 Ma发生拉张裂谷作用,使活化富锰变质流体沿着断裂喷流出海底,形成大量锰矿。