塔里木盆地西南凹陷古新统巨厚海相石膏岩沉积特征及环境意义

塔里木盆地(简称塔,下同)西南凹陷古新世阿尔塔什组发育巨厚层海相石膏岩,夹薄层泥岩、粉砂岩及灰岩,是塔西南凹陷断续海侵环境下多期次蒸发沉积的产物。野外调查显示,该层海相石膏岩出现于皮拉里、阿尔塔什、麻扎塔格及大山口地区的阿尔塔什组露头剖面。石膏岩在凹陷内分布广泛,在西昆仑山前、南天山山前及麦盖提斜坡带均有发育且沉积厚度比较稳定。石膏岩中主要盐类矿物为石膏、硬石膏。扫描电镜分析发现,石膏岩中尚含石盐、钙芒硝及含钾镁的硫酸盐等;石膏岩样品中石盐、石膏、硬石膏等多呈细晶或自形微晶,推测阿尔塔什组沉积期,古盐湖曾出现过富钾卤水;通过对皮拉里剖面石膏岩样品进行地球化学分析,揭示该地区古新世古盐湖演化过程中出现2个相对富钾峰值。在古盐湖演化过程中,由于多期次特提斯海水的侵入,凹陷内部阿尔塔时期发育了碎屑岩—巨厚层石膏岩—碎屑岩的沉积韵律,古盐湖卤水表现为淡—咸—淡的变化规律。伴随着阿尔塔时期4次大规模的海侵,石膏岩沉积从西昆仑山前扩展到麦盖提斜坡地带,海侵范围也逐渐扩大。在阿尔塔什组顶部发育中厚层灰岩,显示在阿尔塔什组沉积晚期,塔西南凹陷沉积环境从●湖相逐渐向浅海相环境演变。     

莱州湾沿岸寿光、莱州和龙口地下水的稳定同位素与地球化学

依据地下水咸化机理:蒸发、溶解和混合,海水入侵是地下淡水与较之更咸的海水的混合,海水和淡水的混合包括水分子的混合和溶解盐分的混合。只有溶剂水分子和溶质溶解盐分都发生了相同比例的混合,才能确定二种水体发生了混合。地下淡水变咸并不能都归因于海水入侵,也有可能源于蒸发或溶解。鉴定是否存在海水入侵可运用惰性示踪剂和反应示踪剂来共同识别。惰性示踪剂包括δD、δ~(18)O、Cl~-和Br~-,反应示踪剂包括主要化学成分和微量元素。本研究对莱州湾沿岸寿光、莱州和龙口的地下水进行了化学成分形成过程的对比研究。莱州采集样品6件,龙口10件,寿光9件。莱州和龙口的碎屑沉积物以硅酸盐矿物为主,而寿光的沉积物来源于南部鲁中南山地的碳酸盐岩。根据莱州采样点地理条件和样品的稳定同位素δD-δ~(18)O分布域确定了当地降雨入渗的多年平均值,进而明确龙口样品也源于就地降雨入渗补给,根据高程效应和当地水文情况确定寿光样品补给来自南部山区的降水,经河道排入洼地后入渗地下。Cl~--δ~(18)O关系表明盐分都来源于淡水溶解的蒸发盐,而非与海水混合。Br~-/Cl~-比值证实了蒸发盐溶解,还存在人为污染物和海侵沉积物中有机质分解的影响。从三线图可看出龙口样品经历了离子交换反应。主要成分和微量元素(HCO_3~-,H_2SiO_3,F~-,Li~+,Sr~(2+)和Ba~(2+))的含量与样品所处含水层的矿物组成有关,反映出水岩作用。所有样品都没有淡水和海水混合的现象。惰性示踪剂分析提供了区域地下水补给的框架,明确了大气水源因溶解蒸发盐而咸化,排除了淡水和海水混合的可能性。用反应示踪剂中主要化学成分和微量元素来分析水中化学成分的形成过程,在和海洋盐分输入对比基础上,二者偏差值主要源自水-岩相互作用结果,包括溶解、沉淀、离子交换等,以及局部样品的污染物输入。所以沿海地带研究地下水咸化,先要解决溶剂的混合问题,在此基础上辅以水文地球化学分析,利用水化学的多种示踪剂,主要解决溶质混合以及盐分来源问题。     

早古生代古亚洲洋俯冲记录:来自东天山卡拉塔格高镁安山岩的年代学、地球化学证据

吐哈盆地南缘荒草坡群大柳沟组火山岩出露于大草滩断裂以北的彩霞山、土屋铜矿北和卡拉塔格地区。该组火山岩主要为基性、中酸性熔岩及火山碎屑岩组合。LA-ICP MS锆石U-Pb分析获得安山岩和英安岩的年龄分别为434.8±3.8Ma和438.4±4.9Ma,表明大柳沟组火山岩形成于早志留世。安山岩Si O2含量为54.35%~60.70%;Al2O3含量为11.8%~16.3%,Mg O含量为4.94%~8.27%,Ti O2含量为0.38%~0.52%,Na2O和K2O的含量分别为0.50%~3.83%和0.08%~1.26%,铝饱和指数(A/CNK)为0.77~1.37,低ΣREE(43×10-6~70×10-6),为具有亏损源区特征的高镁安山岩。英安岩较安山岩Si O2含量高(63.74%~75.35%),具有相似的Al2O3(12.3%~16.0%%)和Ti O2(0.32%~0.52%)含量;Na2O和K2O含量分别为2.01%~5.53%和0.16%~2.19%,ΣREE含量较安山岩略高(61×10-6~84×10-6),铝饱和指数(A/CNK)为0.77~5.74。安山岩和英安岩均轻重稀土分异明显,具有中等的Eu负异常;富集大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE),具有明显的Nb-Ta-Ti负异常。相似的岩石地球化学特征表明安山岩和英安岩可能为同源岩浆,英安岩是安山质岩浆经过角闪石等矿物结晶分异作用形成的,安山岩的母岩岩浆很可能来自亏损大洋岩石圈地幔。基于该组岩石组合、地球化学特征和区域地质资料,推测研究区高镁安山岩可能形成于洋内弧环境,这表明东天山吐哈盆地南缘卡拉塔格地区在早古生代已经存在古亚洲洋的俯冲。     

东北大三江盆地群早白垩世存在统一湖盆的沉积学证据

大三江盆地群位于黑龙江省东部,中生代以来经历了多期构造运动,形成现今各自分割的10余个残余盆地。由于缺乏关键性证据,前人对大三江地区早白垩世是否存在统一湖盆存在争议。本次研究通过野外地质调查和钻井岩心观察,认为盆地总体缺乏边缘相沉积,并且主要以三角洲平原亚相和滨浅湖亚相为主。古水流恢复和重矿物特征显示,研究区主要存在西部和西北部、东部以及东南部三大物源体系,并且平面上具有由四周向中心汇聚的特征。地震资料反射特征显示下白垩统具有典型的断陷-坳陷复合结构,坳陷时期地层由各盆地中心至边部未出现明显的地层减薄现象,现今的盆地边界断裂多为后期对盆地进行改造、破坏的逆冲断裂。这些证据都是对大三江地区早白垩世存在统一湖盆的有力支撑。本研究不仅能为大三江盆地群原型盆地的恢复提供重要依据,也将为东北盆地群油气资源远景评价和进一步的勘探部署提供参考。     

柴达木盆地北缘富氦天然气的发现——兼议成藏地质条件

在柴达木盆地北缘全吉山、团鱼山地区的煤炭钻孔和泥页岩解吸气中发现了体积分数较高的氦气显示。对2个地区的6件样品进行甲烷C同位素和He同位素分析,其中2个样品的δ13C1值分别为-38.4‰和-39.9‰,属于有机成因。4个样品的3He/4He同位素测试结果在0.03×10-6~1.3×10-6之间,表明氦气来源以壳源氦为主,个别样品有少量幔源氦加入。通过区域背景资料和物探资料分析认为,柴北缘壳源成因的氦可能主要来源于基底富U、Th花岗岩体的放射性衰变,而柴北缘的山前深大断裂则可为氦的运移提供良好通道。氦气产生后,在垂向运移过程中结合其他烃类或非烃类气体,在侏罗系、古近系—新近系良好的储盖条件下,有可能形成独特的富氦天然气富集。     

“老脚印”对自升式钻井平台插桩滑移的影响研究

渤海海域自升式钻井平台作业频率高,在同一区块多次插桩作业情况多,为自升式平台插桩作业带来严重的滑移风险。通过建立常用的两种类型桩靴的有限元分析模型,采用模拟计算和对比分析的研究方法,对在“老脚印”不同距离位置插桩时,桩基土体的塑性破坏特性、运移规律及桩靴所受侧向滑移力进行了模拟研究,得出了在不同土质条件下,桩基土和桩靴的受力特性及规律,分析了不同位置的“老脚印“对自升式平台插桩滑移风险的影响。     

贵州凯里市鱼洞河流域水质污染因子及其变化分析

20世纪80、90年代的近20年中,鱼洞河流域的煤矿开采处于无序状态,造成了河流的严重污染。设置了16水质监测断面进行取样调查,同时选取了10个主要煤矿酸性废水排泄口进行同步监测。根据当地的地表水体环境背景值,结合国家相关水质标准,筛选出7项造成河流污染的水质因子,最终确定污染物主要来源于煤矿酸性废水的排放,铁、pH值、镉和硫酸盐是区内酸性矿井水的主要的污染因子。     

印度尼西亚苏门答腊岛Woyla金矿流体包裹体研究及矿床成因分析

印度尼西亚Woyla金矿床位于西苏门答腊地体北段,为一中型规模的金矿床。本文通过对含矿石英脉开展详细的流体包裹体显微测温、成分分析,结合石英的H-O同位素和黄铁矿的S同位素特征分析,结果如下：其中,流体包裹体研究结果表明,含金石英脉中的石英主要发育气液两相包裹体,包裹体均一温度变化范围为152～324℃,集中在200～280℃。盐度为(0.88～6.16)wt%NaCleqv,集中在(1.00～3.00)wt%NaCleqv,成矿流体密度为0.70～0.94g/cm3,平均为0.82g/cm3。成矿压力为9.63～25.84MPa,平均值为18.37 MPa。成矿深度为0.96～2.58km,平均为1.86km,以上显示Woyla矿床成矿流体具有中低温低盐度和浅成的特征。包裹体气、液相成分测定显示气相成分以H2、N2、CO 、CO2、CH4和H2O为主;液相成分中阳离子以Na+、K+和Ca2+为主,阴离子以富SO42-和Cl-为特征,成矿流体属Cl--SO42--Ca2+-K+型。氢氧同位素测定显示成矿流体δ18DV-SMOW=-78.3‰～-92.4‰,δ18OH2O=-3.0‰～-5.5‰,主要来自大气降水,可能有少量岩浆水参与。黄铁矿硫同位素组成为-0.21‰～1.22‰,平均值为0.34‰,说明成矿物质的S具有深源岩浆硫的特征。结合矿床地质特征和成矿流体研究,首次提出Woyla金矿床属典型的低硫型浅成低温热液型金矿床。     

巴彦诺日公地段花岗岩微裂隙发育特征研究

花岗岩是高放射核废料地质处置库的主要围岩之一,其水力学特征优劣直接决定了花岗岩体能否有效地阻隔地下水对处置库中核废物的侵袭。围岩微裂隙结构和化学风化程度是水力学特征的直观表现,微裂隙结构量化和化学风化程度计算对高放射核废料地质处置库埋藏深度的比选有一定的科学意义。本文以阿拉善某600 m的花岗岩钻孔内不同深度的岩芯作为研究对象,得到大量的微裂隙显微照片;通过测网法和图像处理技术,获得岩芯数字化的裂隙空间分布图像,并从中提取了微裂隙特征参数（裂隙条数、隙宽、裂隙率、裂隙面密度参数等）;然后,对微裂隙特征参数进行了统计分析,描述了裂隙空间分布变异性。花岗岩样品的化学风化程度评价指标有:天然含水率、CIA。同时,利用SEM-EDS探测裂隙部位形貌特征及元素含量等数据。最后,对花岗岩完整性与核废料处置库适宜性进行综合评价。通过本研究,得到了以下结论:（1）研究区的花岗岩微裂隙发育情况随深度增大逐渐变弱。（2）花岗岩受外力作用后微裂隙首先发育在石英中,其次是在长石和黑云母中。（3）临近破碎带,裂隙率、平均隙宽、裂隙条数均增大,同时受后期热液填充的影响,CIA也会表现出高值。（4）破碎带的发育,对周边完整岩体的微观破裂影响距离可以超过10.6 m,后期热液对下方完整岩体的侵染蚀变影响距离可以超过50.27 m。（5）通过综合评价,来自该钻孔不同深度的7个样品中,取自地下598.8 m处的样品所代表的位置最适宜作为核废料处置库深埋区。     

黑龙江省哈尔滨-齐齐哈尔地区土壤常量元素地球化学特征初探

为了研究黑龙江省哈尔滨-齐齐哈尔地区的土壤常量元素来源及分布特征,采用统计学方法,对该地区土壤常量元素地球化学特征进行了统计分析。分析结果表明:研究区内表、深层土壤常量元素质量分数的相关系数为显著相关,K_2O、Na_2O表层土壤略有贫化,CaO表层土壤富集作用明显。在该地区土壤常量元素共生组合共有2个,即SiO_2–K_2O–CaO–MgO和Al_2O_3–TFe_2O_3–Na_2O两个组合。第一因子主要反映了土壤母质成份,第二因子主要反映了表层土壤的风化物成份及酸碱度。