南海南部陆缘地质流体类型及其油气成藏意义

南海南部陆缘蕴藏着非常丰富的油气资源。为了解南海南部陆缘流体活动系统以及与油气藏之间的关系,以高精度2D地震资料为基础,对南海南部陆缘流体活动系统的类型、地震反射特征、以及对油气成藏的意义开展了研究。在南海南部陆缘发现了多种流体活动系统,包括:泥底辟/泥火山、气烟囱、管状通道、与构造断层相关的流体活动系统。这些流体活动系统具有不同的地震反射特征,常常出现含气强振幅异常带、弱振幅杂乱反射带以及"下拉"或者"上拱"地震反射形态等流体活动系统的标志特征。流体活动系统受到构造运动和沉积因素的影响,并且与深部高温高压塑性流体密切相关,流体活动系统优先发育在地层薄弱部位。流体活动系统及所伴生的断裂和裂隙常常作为油气富集区的运输通道;并且流体活动系统所运移的强溶蚀性流体和深部热液流体有利于油气储层的形成,特别是对于碳酸盐岩储层的改造尤为明显。因此,流体活动系统不仅能作为油气运移通道,也可以改善储层,对油气成藏具有重要意义。     

塔里木瓦吉里塔格超镁铁质隐爆角砾岩铂族元素和微量元素地球化学特征及其岩石成因探讨

本文对塔里木盆地二叠纪大火成岩省中瓦吉里塔格地区超镁铁质隐爆角砾岩进行了铂族元素(PGE)和主、微量及稀土元素分析和研究。结果显示,隐爆角砾岩中Os、Ir、Ru、Rh、Pt和Pd含量分别为0.36×10-9～1.08×10-9、0.23×10-9～0.44×10-9、0.29×10-9～0.92×10-9、0.11×10-9～0.18×10-9、1.88×10-9～3.16×10-9和1.39×10-9～3.52×10-9,均低于原始地幔,与夏威夷苦橄岩相似。该岩石的Pd/Ir比值在3.6～11.9之间,PGE分配模式呈一条正倾斜的曲线,表现出一定程度的分异,具有非俯冲背景下产生的基性-超基性岩的PGE配分特点。略高于原始地幔但变化较小的Cu/Pd比值(5.1×104～12.1×104)表明其岩浆在上升侵位过程中并没有发生明显的饱和硫化物熔离作用,而岩浆源区在部分熔融过程中可能有少量残留的硫化物存在。隐爆角砾岩全岩的IPGE元素与MgO之间基本上呈正相关,而PPGE元素与MgO之间则略成负相关或无明显相关性,指示PGE的分异主要受到橄榄石结晶分异作用的控制。地球化学特征显示隐爆角砾岩的稀土元素总量高度富集(964.1×10-6～1299×10-6)和轻、重稀土强烈分馏((La/Yb)N=45.88～64.90),且微量元素蛛网图上大离子亲石元素富集和Nb、Ta的轻微亏损以及Zr、Hf的明显贫化,表明岩石可能遭受一定程度的地幔交代作用影响。但是,角砾与胶结物具有相近的PGE特征表明交代作用对PGE的影响并不大,暗示PGE可能主要赋存于禁锢在硅酸盐矿物内的硫化物包裹体中。     

地理科学与资源研究所80年回顾及展望

2020年中国科学院地理科学与资源研究所建所80周年。回眸80年,从1940年重庆北碚成立的中国地理研究所,到1953年重新组建的中国科学院地理研究所和1956年成立的中国科学院自然资源综合考察委员会,再到1999年地理研究所和自然资源综合考察委员会整合形成现在的地理科学与资源研究所,几经变迁,历经三代人努力,研究所始终如一,求真务实,开拓进取,推动着地理科学与资源科学的创新发展,为国家建设发展和生态文明进步做出了重要贡献。适逢建所80周年,本文回顾地理资源所发展历程,总结取得的重要科研成果,并展望未来发展。     

储层原始含油饱和度计算方法研究

储层原始含油饱和度是评价储层的重要指标 ,它的计算方法有 :岩心直接测定方法、间接确定法和毛管压力曲线计算方法。简要地讨论了这几种方法 ,重点探讨了利用毛管压力曲线计算储层原始含油饱和度的方法 ,针对该方法目前使用中存在的问题进行了改进 ,并在该方法的理论基础上 ,结合新疆塔里木盆地北部的实例 ,提出一种便于利用毛管压力曲线计算储层原始含油饱和度的适用方法     

Geochronology of the Xihuashan Tungsten Deposit in Southeastern China: Constraints from Re–Os and U–Pb Dating

Xihuashan tungsten deposit is one of the earliest explored tungsten deposits in southeastern China. It is a vein type deposit genetically associated with the Xihuashan granite pluton. Here we report new dating and zircon geochemistry results. Re–Os isotopic dating for molybdenite intergrowth with wolframite in the oldest generation of the Xihuashan pluton yielded an isochron age of 157.0 ± 2.5 Ma (2σ). Zircon U–Pb laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA‐ICP‐MS) dating shows that the pluton crystallized at 155.7 ± 2.2 Ma (2σ). This age is similar to the molybdenite Re–Os age for the ore deposit within error. This, together with published data, suggests that the major W(Mo)‐Sn mineralization occurred between 160–150 Ma in southeastern China. These deposits constitute a major part of the magmatic‐metallogenic belt of eastern Nanlin. The lower Re content in molybdenite of the Xihuashan tungsten deposit shows crustal origin for the ore‐forming material. The limited direct contributions from the subducting slab for the tungsten mineralization in the Nanling region suggest a change of the style of the paleo‐Pacific plate beneath southeastern China.     

中国东北部陆缘内生金矿床成因类型、成矿时代及地球动力学背景

中国东北部陆缘是我国内生金矿床较为发育的地区之一,以成矿作用复杂、蕴藏丰富的金资源量倍受国内外地质学家关注。通过对该区内生金矿的地质和成矿年代的系统研究,初步将该区内生金矿床划分为中温热液金矿床、接触交代-热液金矿床、斑岩型/类斑岩型金铜矿床和浅成低温热液金矿床4种主要成因类型和3个重要成矿期（170～160 Ma、130～110 Ma和110～90 Ma）。结合同位素地球化学特征,进一步确定中温热液金矿床的成矿物质主要来自下地壳源,成矿作用与中生代燕山早期古太平洋板块俯冲作用引发的中国东部大陆边缘岩石圈减薄及拆沉的动力学过程密切相关;接触交代-热液金矿床的成矿物质来源于年轻地壳,成矿作用与古太平洋板块俯冲引起的岩石圈减薄拆沉的伸展构造背景下的岩浆接触交代作用更为密切;而斑岩型/类斑岩型金铜矿床和浅成低温热液金矿床的成矿物质来源为壳幔混合源,其成矿发生在古太平洋板块向亚洲大陆正北向俯冲转入Izanagi Farallon板块西向俯冲的构造转换期。     

研究花岗岩类成因类型和幔壳成分比的同位素方法探讨

Sm-Nd法及其参数εNd（O）、εNd（T）、TCHUR^Nd、εDM^Nd及x,是测定花岗岩形成年龄及研究花岗岩成因类型、模式年龄及地幔物质百分比的重要手段,但因其测试费用高等原因,难以广泛使用。作者提出了Rb-Sm法的相应参数εSr（O）、εSr（T）、TUR^Sr、εDM^Sr及μ做为补充,在没有Sm-Nd同位素资料的情况下,Rb-Sr同位素参数基本上可以代替Sm-Nd同位素参数。经对比,求花岗岩中幔源物质百分比时,Rb-Sr法计算值与Sm-Nd法计算值相比,误差一般不超过10％。此外,作者还提出了计算花岗岩山幔源物质百分比的简化式,使该计算更为简便易行。     

基于中等复杂地球系统模式的全新世 气候突变事件模拟试验*

全新世暖湿气候背景下的代表性气候突变是发生在约8.2kaB.P. 和4.2kaB.P. 的气候突然变冷变干的事件。对于气候突变事件的出现,海洋环流被普遍认为是其中的关键环节。科学家们利用不同类型的气候模式进行过个例和机理模拟试验,但还未能对气候突变机理做出合理的解释。本研究使用一个中等复杂程度的地球系统模式EMIC ( Earth-system Models Intermediate Complexity) MPM-2,模拟研究了全新世气候背景下北大西洋区域,淡水强迫机制作用对温盐环流以及全球气候的可能影响、气候系统响应和恢复时间特征以及南北半球的差异。模拟结果表明海洋对北大西洋淡水通量异常的强度响应敏感,海洋环流对热量和盐份的输送与淡水通量异常强度之间的平衡决定了温盐环流能否对淡水强迫产生不可逆转变,当淡水通量异常达到某一阈值后可能引起海洋和气候平衡态的改变。同时还发现,在气候变化过程中,两次淡水通量异常对海洋和大气系统的强迫作用是不同的,首次淡水通量异常对气候平衡态的影响要远大于其后的淡水通量异常。模拟结果还表明,北大西洋海洋的异常状况可以通过海洋、大气等各圈层相互作用传递到不同圈层和空间区域,在南北半球出现不同的响应特征。上述模拟结果对于认识全新世气候变化特征、不同突变事件之间的关系及其对现代气候的可能影响具有启发意义。     

The formation of porphyry copper deposits

Copper is a moderately incompatible chalcophile element. Its behavior is strongly controlled by sulfides. The speciation of sulfur is controlled by oxygen fugacity. Therefore, porphyry Cu deposits are usually oxidized (with oxygen fugacities > ΔFMQ +2) (Mungall 2002; Sun et al. 2015). The problem is that while most of the magmas at convergent margins are highly oxidized, porphyry Cu deposits are very rare, suggesting that high oxygen fugacity alone is not sufficient. Partial melting of mantle peridotite even at very high oxygen fugacities forms arc magmas with initial Cu contents too low to form porphyry Cu deposits directly (Lee et al. 2012; Wilkinson 2013). Here we show that partial melting of subducted young oceanic slabs at high oxygen fugacity (>ΔFMQ +2) may form magmas with initial Cu contents up to >500 ppm, favorable for porphyry mineralization. Pre-enrichment of Cu through sulfide saturation and accumulation is not necessarily beneficial to porphyry Cu mineralization. In contrast, re-melting of porphyritic hydrothermal sulfide associated with iron oxides may have major contributions to porphyry deposits. Thick overriding continental crust reduces the “leakage” of hydrothermal fluids, thereby promoting porphyry mineralization. Nevertheless, it is also more difficult for ore forming fluids to penetrate the thick continental crust to reach the depths of 2–4 km where porphyry deposits form.     

页岩储层可压裂性影响因素及评价方法

可压裂性是页岩在水力压裂中具有能够被有效压裂的能力的性质,是页岩开发中最关键的评价参数,影响因素包括页岩脆性、天然裂缝、石英含量、成岩作用及其他因素,目前常利用页岩矿物组成或岩石力学参数来表征,难以全面反映页岩在水力压裂过程中的综合性质。采用极差变换和经验赋值方法将参数标准化,使用层次分析法确定不同因数对可压裂性影响的权重,使用标准化值与权重系数加权得到可压裂系数的数学模型可对页岩可压裂性进行定量评价。可压裂系数越大,页岩可压裂性越强。采用该模型计算渝东南地区渝页1井龙马溪组页岩可压裂系数为0.485 5,Barnett页岩可压裂系数为0.484 4,总体处于同一水平;同时,使用该模型将页岩可压裂性分为3个级别,可压裂系数在0.132 0~0.282 0的页岩可压裂性低,水力压裂效果不佳;可压裂系数在0.282 0~0.456 7的页岩可压裂性中等,水力压裂能够取得较好的效果;可压裂系数在0.456 7~0.784 0的页岩可压裂性高,是优质的可压裂层。水力压裂应选择可压裂系数大于0.360 7的页岩。