探秘“能源新星”——干热岩

干热岩是近些年逐渐发展起来的清洁能源,指埋藏于地球表面3000 m以深,不含或含少量水或蒸汽等流体,温度在180 ℃以上且渗透率极低的岩体。对干热岩的应用主要是建立增强型地热系统进行发电。目前对干热岩的研究尚处于起步阶段,干热岩的热源、热储、形成机理、埋藏机制等都未形成完整的理论体系,干热岩的开发过程也面临诸如储层改造、高温钻探以及随钻监测等一系列的技术“瓶颈”。干热岩资源储量大,开发利用过程低碳环保、节能高效,是国际社会公认的优质清洁能源,但是干热岩研究程度低,开发难度大,需要不断的知识积累和技术积累。本文从科普的角度列举了干热岩的相关研究现状及存在的问题,以期能让更多的人对这一“能源新星”加深了解。     

东昆仑南缘西大滩混杂堆积

<正> 西大滩混杂堆积,出露于东昆仑中段南缘,青藏公路的西大滩南侧之煤矿沟(图1)。秦德余、李光岑1976年首次认为是混杂岩,但未做描述。青海区调一队四分队在填图时也注意了这一现象。笔者根据他们提供的线索,对该混杂堆积进行了观察和描述。 根据野外收集的实际资料,笔者认为西大滩混杂堆积是滑塌混杂堆积,它向东、西延伸而为混杂堆积带,依混杂岩块的岩性种类及空间分布关系,由南到北可划分三个混杂堆积层,三层在成因上互有联系。     

基于改进的Mogi模型对樟树盐矿采空区地面沉降的分析

樟树现代医药物流中心项目区周边采卤井引发的地面沉降是关系到项目区能否投入建设的关键问题。Mogi模型是基于半无限空间弹性理论的地面沉降预测模型,而盐矿采空区地表沉降变形的主要诱因是地下腔体体积的蠕变收缩,通过引入稳态蠕变阶段盐溶腔体积收缩解析解,对Mogi模型进行改进,并应用于项目区的地面沉降预测,利用沉降叠加的方法获得采卤井群诱发地面沉降发展趋势。结果显示：樟树医药物流中心周边卤井群蠕变引发的地面沉降及地面倾斜均在地基基础设计规范要求范围内;随着与井群距离的增大,项目区内地面倾斜呈现先增大后变小的趋势。同时,利用改进的Mogi模型得到的地面沉降和地面倾斜与相同条件下数值模拟沉降结果有着良好的相似,改进的Mogi模型为盐矿采空区及盐穴储气库的地面沉降分析提供了一种准确、快速的方法。     

江南造山带新元古代中期(830～750Ma)岩浆活动及对构造演化的制约

连接扬子地块和华夏地块的江南造山带是华南前寒武纪最重要的构造单元,其形成和演化长期以来备受关注。在江南造山带的范围内广泛发育了新元古代岩浆岩,它们是探讨江南造山带构造演化的重要对象,但其成因和形成的构造背景却备受争论。本文系统收集和分析了江南造山带830~820 Ma花岗岩、800~780 Ma酸性岩和800~750 Ma基性岩的地球化学数据。研究表明,不同时间段的岩石成因类型存在系统差异,830~820 Ma的花岗岩主要为S型花岗岩,800~780 Ma的酸性岩主要为A型酸性岩,而800~750 Ma的基性岩以拉斑系列和碱性系列为主,并在构造判别图中显示了板内玄武岩(WPB)和洋中脊玄武岩(MORB)的特征。综合同位素年代学、岩石地球化学和沉积学等学科领域的研究成果我们认为:扬子北缘和西缘应先于东南缘在1000~900 Ma期间发生碰撞,而此时的东南缘仍为活动大陆边缘;直到~830 Ma,扬子地块与华夏地块沿江南造山带发生拼贴,但只是陆-弧-(微)陆之间的"软碰撞",而无山脉隆升和高级变质作用,各个块体之间处于"联而不合"的状态,大洋岩石圈拆沉之后的软流圈上涌和由拆沉所引起的拉张作用导致了上覆岩石圈和陆壳发生部分熔融,产生了江南造山带830~820 Ma的S型花岗岩;随着全球Rodinia超大陆的裂解,~820 Ma,华南裂谷盆地开启,并在随后的裂解过程中发育了大量与伸展有关的800~780 Ma A型酸性岩和基性岩脉/墙,而其明显高于同时代MORB源区的地幔潜能温度显示,导致Rodina超大陆裂解的地幔柱可能对该时期岩浆岩的地幔源区有一定影响;随着拉张作用的不断加强,出现了760~750 Ma碱性系列和具MORB特征的基性岩,此时的软流圈地幔既提供热量又有物质供应。     

青海柴达木盆地周边山区的泥盆系

柴达木盆地周边山区的泥盆系仅出露上统,分布于柴北缘、东昆仑北麓山区及祁漫塔格一带(图1)。由一套山麓—河湖相杂色碎屑岩、陆相火山岩及海陆交互相碎屑岩,碳酸盐岩夹火山岩组成。     

尼泊尔低喜马拉雅推覆带油源对比及油气成藏

尼泊尔低喜马拉雅推覆带油气苗来源不清极大地影响了该区油气勘探.在地质-地球物理综合调查的基础上,利用油气地球化学、碳同位素及生烃史模拟对尼泊尔代莱克地区油源和成藏过程进行了研究.结果表明:①尼泊尔代莱克地区油苗产于Padukasthan断裂,可分两期,第一期呈含油断层泥产出,氯仿沥青"A"为149～231 μg/g,RR.为0.81％,氯仿沥青"A"的δ13C相对较重(-26.24‰～-27.10‰),族组分具有正碳同位素序列,发黄绿色荧光,为典型的低熟煤成油,第二期呈液态油产出并遭受微生物降解,金刚烷IMD指数为0.33～0.45,R.为1.24％～1.53％,3,4-DMD含量46％～47％,全油δ13C为-29.50‰～-29.45‰,族组分碳同位素趋于一致,发蓝色荧光,为海相成因高熟油;②第一期油来源于Surkhet群的Melpani组和Gondwana群煤系烃源岩,为Ⅲ型有机质低熟阶段的产物,第二期来源于Surkhet群的Swat组浅海陆棚相黑色页岩,为Ⅱ1型有机质生油高峰的产物,两期油与Lakharpata群过成熟黑色泥岩和Siwalik群未熟泥岩没有亲缘关系;③尼泊尔低喜马拉雅推覆带具有"多源多期、推覆增熟、砂体控储、披覆控聚"的油气成藏模式,油气成藏过程可划分为沉积浅埋、构造圈闭形成、深埋油藏形成、气藏形成和晚期改造定型5个演化阶段;④尼泊尔低喜马拉雅推覆有利于Gondwana群、Surkhet群深埋增温、持续快速生烃和晚期成藏,对比邻区巴基斯坦的含油气盆地,尼泊尔低喜马拉雅推覆带及相邻类似地区具备良好的油气成藏条件.     

贵州开阳磷矿开采对洋水河放射性核素的影响评价

为探究磷矿资源采选对矿区周围水体天然放射性核素的影响,以贵州开阳磷矿洋水矿区洋水河为研究对象,测试和分析了河水及表层沉积物中铀和钍的质量浓度、质量分数和分布特征,并运用潜在生态危害指数法对沉积物中的铀进行生态风险评价。结果表明:受磷矿资源采选活动影响,洋水河河水中铀的平均质量浓度(0.958 44ng·mL-1)明显高于中国部分河水中铀的平均质量浓度,钍在河水中的质量浓度极低,接近于0,钍不易富集在河水中而铀易于富集;矿井冷却水中铀的质量浓度为2.87ng·mL-1,是河水中铀平均质量浓度的2.99倍,表层沉积物中铀平均质量分数为4.95×10-6,是中国水系沉积物背景平均值的2.24倍,钍的平均质量分数为5.43×10-6,低于中国水系沉积物元素背景平均值,钍和铀在沉积物中均有富集且富集程度相当;沉积物中铀的平均污染指数和潜在生态危害指数分别为1.06和5.30,总体上属于中等污染水平,其潜在生态风险程度为中等。     

上扬子地台震旦系铅锌矿床类型及找矿方向

上扬子地台含铅锌矿地层主要为震旦系。震旦系在上扬子地台主要发育上统灯影组,次有下统陡山沱组。将上扬子地台震旦系铅锌矿床成因划分为一级为叠生矿床,二级为层控矿床,三级为热水沉积改造矿床和热水沉积再造矿床四级类型,该类型按铅锌比例进一步划分为富铅型、富锌型、铅锌共生型。研究区内最重要的铅锌矿床成因类型为南郑马元、会东大梁子铅锌矿为代表的富锌型。陕西南郑、紫阳—镇坪地区,湖北武当、神农架、黄陵地区,以及地台西缘的安宁河、甘洛—小江、峨边—寻甸等地区的震旦系是寻找铅锌矿的最有利地段。     

第三系砂岩波速特性探讨及统计分析

波速测试技术作为一种简便、快捷的测试技术被广泛应用于各种工程实践中, 第三系砂岩是非常具有代表性的软岩, 对第三系砂岩波速测试的研究具有重要意义。本文以吉阳核电厂址的第三系砂岩为研究对象, 通过整理单孔波速、跨孔波速方法获得的参数, 分析半成岩岩体波速的空间分布规律及特性, 寻找波速与埋深深度、标贯动探参数之间的关系。结果表明单孔、跨孔波速测试波速值随深度增加而增加, 埋深5m以上增加幅度明显, 埋深5m以下增加趋势减缓, 平面上不同位置各孔的波速值基本一致, 说明第三系半成砂岩岩体分布较均匀。剪切波速与埋置深度线性回归拟合效果较好, 对数拟合优度在0.95以上, 精度最高, 相对可靠, 剪切波速与标贯击数之间相关性不明显, 与动探击数之间基本不相关。