第四届世界华人地质科学讨论会将于明年在南京大学召开

世界华人地质科学讨论会 (ＷＣＣＯＧＳ) ,是由中国地质学会 (ＧＳＣ)和海外华人地质协会 (Ｏ ＣＥＳＴＡ)等组织发起举办的国际性会议 ,已在中国北京、美国斯坦福和中国香港成功地举行了三次 ,促进了全球华人地球科学家的交流和地球科学本身的发展 ,产生了良好的影响 ,受到普遍的关注。经有关组织部门同意和批准 ,决定第四届世界华人地质科学讨论会由南京大学主办 ,于 2 0 0 2年 5月下旬在南京召开。本次会议的主要议题包括 :(1 )地球科学发展与人类社会进步 ;(2 )矿产资源开发和环境保护 ;(3 )地球科学研究的技术和方法 ;(4 )地球科学教育…     

基于扩张观测器的航天器无速度旋量信息姿轨一体化控制

针对在轨飞行期间无法精确获得速度信息（角速度与质心速度）的情况,设计了基于扩张状态观测器的航天器姿轨一体化控制器.首先给出了基于对偶四元数的航天器姿轨一体运动学与动力学模型;然后针对速度旋量信息缺失的情形并考虑模型参数误差与外界扰动设计了扩张状态观测器,并利用Lyapunov稳定性定理分析观测误差的有限时间收敛性;最后基于该扩张观测器设计航天器姿轨一体快速终端滑模控制器,分析该控制系统的有限时间收敛性,并进行数值仿真验证.     

塔北地区下奥陶统白云岩热液重结晶作用及其油气储集意义

塔里木盆地塔北地区的沙15井下奥陶统以褐灰色-深灰色粉-细晶白云岩为主, 局部沿断裂裂缝见有浅灰色-白色中-粗晶白云岩. 中-粗晶白云岩伴有明显的硅化作用, 孔缝中见有自形的石英晶簇. 中-粗晶白云岩中流体包裹体均一温度位于110~200℃之间, 主峰区间为140~190℃, 盐度位于10.7wt%~18.5wt% NaCl Eq.之间, 与共存的石英晶簇流体包裹体特征相一致. 与粉-细晶白云岩相比, 中-粗晶白云岩在成分组成上具有富含Fe和Mn的特征, FeO的含量平均为1.917%, MnO的含量平均为0.323%. 在稀土元素组成上, 中-粗晶白云岩具有明显的Eu负异常, 配分模式与塔里木盆地中酸性火成岩相一致. 中-粗晶白云岩氧同位素d¹⁸O_PDB位于-10.35‰~-7.31‰之间, 与粉-细晶白云岩相比具有明显偏负的特征; 结合流体包裹体均一温度和白云石与水的氧同位素分馏方程, 可以得到沉淀白云石的流体的氧同位素d¹⁸O_SMOW值的范围大致在+4‰~+10‰之间, 与岩浆热液流体相一致. 中-粗晶白云岩具有较高的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值, 与中酸性火成岩活动有关. 从流体包裹体测温、元素组成、稀土元素、碳氧同位素和锶同位素组成可知中-粗晶白云岩是粉-细晶白云岩在热液作用下发生重结晶作用的结果. 热液作用下的白云岩重结晶作用在塔里木盆地白云岩成岩演化历史上具有特殊性和广泛性, 该过程使白云岩中产生了丰富的晶间孔隙和热液溶蚀孔隙, 从而成为良好的油气储层, 在塔里木盆地下古生界白云岩油气勘探中应给予足够的重视.     

兰州地区晚第三纪磁性地层与古环境意义

兰州地区位于黄土高原和青藏高原的过渡带,其第三纪地层对研究风尘沉积发育和青藏高原隆升都有着特殊的意义.本研究以0.5 m间距对兰州盆地皋兰山剖面240 m的晚第三纪地层进行古地磁样品采集,古地磁样品共计422个;以50 ℃为间隔从室温至500 ℃用热退磁仪和超导磁力仪完成了皋兰山剖面样品的系统热退磁和剩磁测量.结果表明皋兰山剖面上部地层的实测极性柱出现2个负极性大段中间夹着4个正极性小段,其特点与Gilbert时的典型特征完全一致,并且两端未完全出露的正极性分别与Chron2A.3n和Chron3An.1n相对应,最终确定皋兰山剖面的年代为6～3.5 Ma.由此推断,皋兰山剖面顶部的五泉砾岩形成大约开始于3.5 Ma,五泉砾岩底界年代的确定,为青藏高原的A幕运动提供了地质证据.皋兰山剖面深度602 m处出现由河湖相砂岩向以风成红粘土为主常夹有薄层砂岩的地层转变,通过岩性地层及年代的推断,兰州地区的风尘序列堆积发育的年代至少为7 Ma,与黄土高原风尘序列堆积底界8～7 Ma基本一致,说明了兰州地区与黄土高原在风尘序列堆积过程中具有统一性.     

含CO2盐水流体包裹体摩尔体积和组分求解新方法

借鉴Parry(1986)方法的思路, 提出求解含CO₂盐水流体包裹体摩尔体积和组分(V_m-X)的新方法. 新方法以实测包裹体气-液相CO₂部分均一温度及均一方式(T_h,CO₂), 包裹体盐度(S)和包裹体完全均一温度(T_h)为原始数据, 构建了含X_CO2、X_NaCl、V_m及F(包裹体气-液相CO₂部分均一时CO₂相的充填度)四个未知量的四个关联方程. 通过解四个方程构成的方程组, 求取包裹体的V_m-X值. 前三个方程为X_CO2、X_NaCl和V_m的数学表达式, 它们只与T_h,CO₂、S和F相关, 其简化的形式可表示为: ; ; . 第四个方程为包裹体完全均一时X_CO2、X_NaCl、V_m和T_h间的热力学关系式, 简化形式为: . 解方程组要使用迭代求解法, 过程如下: 先给定F值代入前三个方程, 可分别求得X_CO2、X_NaCl和一个摩尔体积值V_m1, 然后把求得的X_CO2、X_NaCl代入方程f₄ 求出另一个摩尔体积值V_m2, 当V_m1＝V_m2, V_m1(V_m2)、F、X_CO2和X_NaCl即为整个方程组的解, 如符合地质意义, 即求得了包裹体的V_m-X值. 与Parry(1986)方法相比, 该方法更易于使用, 对X_CO2的求解也更精确. 新方法适用于求解CO₂气-液相部分均一时, 温度高于笼合物熔化温度, 且不含固相石盐的含CO₂盐水体系流体包裹体.     

再论大陆地壳断裂拗陷带中的华南型块状硫化物矿床

华南海西-印支断裂拗陷带中的块状硫化物矿床(MSD)主要产于晚古生代海侵岩系底部附近碎屑岩向碳酸盐地层的过渡部位，含矿岩系中伴有少量双峰式火山岩和大量喷流岩，矿床中最基本的矿物共生关系是变质反应关系，金属元素和矿物相的分布往往显示地层学垂直分带和侧向分带，这种分带是同生沉积-成岩、活化转移和后期改造叠加等因素综合作用的产物。层状矿体下盘可以存在着代表海底热液通道的脉状、角砾状和浸染状矿化，与之伴生的硅化、绢云母化和钾长石化等蚀变反映了大陆地壳及其沉积物的富硅、富钾特征。与块状硫化物呈相变关系的层状铁锰矿床下方可存在脉状铅锌和金矿床。南岭地区的断裂拗陷带形成于后加里东大陆内部，而长江中下游则处于向被动陆缘演化的环境。两个地区晚古生代MSD在成分和成矿特征等方面的一系列差异，反映了成矿时基底陆壳成熟度的差异，而钨和锡则是成熟陆壳上MSD的特征元素。与国外苏利文型明显不同的是，华南地区矿床除了与确定无疑的火山岩伴生外，所含有用金属更加丰富多彩，并且往往受到后期花岗岩类岩浆及其热液的改造和叠加，因此可称之为华南型矿床。并以此代表大陆地壳上MSD的成矿特征。     

准噶尔盆地西北缘沸石发育特征及成储机理初探：以玛南地区二叠系乌尔禾组为例

沸石类胶结物是准噶尔盆地西北缘玛南地区二叠系乌尔禾组发育的一种特殊胶结物类型。通过岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜分析与岩石组分统计,明确了玛南地区乌尔禾组沸石胶结物的矿物特征、空间分布、成因机理与成储机制。研究区乌尔禾组主要发育浊沸石与片沸石,其中片沸石分为两期,早期富铁,晚期贫铁。研究区沸石胶结物的空间分布规律并不明显,仅在垂向上,从乌尔禾组到百口泉组,浊沸石与片沸石含量具有逐渐降低的趋势。沸石类胶结物的形成主要受控于母岩中凝灰岩砾石组分,中酸性火山岩砾石不利于浊沸石的形成,其他火山岩砾石与沸石的形成无明显关系,浊沸石大量发育的次生溶蚀孔隙是研究区油气赋存的主要储集空间类型。沸石类胶结物的沉淀与溶蚀可以简化为两阶段成岩作用过程,早期正常成岩胶结形成各类沸石胶结物,晚期深部成岩流体上涌,对储层进行溶蚀与改造,深部流体改造是成储的关键阶段。     

Effects of Coal Rank and High Organic Sulfur on the Structure and Optical Properties of Coal-based Graphene Quantum Dots

Coal‐based graphene quantum dots (GQDs) were successfully produced via a one‐step chemical synthesis from six different coal ranks, from which two superhigh organic sulfur (SHOS) coals were selected as natural S‐doped carbon sources for the preparation of S‐doped GQDs. The effects of coal properties on coal‐based GQDs were analyzed by means of high‐resolution transmission electron microscopy (HRTEM), X‐ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS), ultraviolet‐visible (UV‐Vis) absorption spectroscopy, and fluorescence emission spectra. It was shown that all coal samples can be used to prepare GQDs, which emit blue‐green and blue fluorescence under ultraviolet light. Anthracite‐based GQDs have a hexagonal crystal structure without defects, the largest size, and densely arranged carbon rings in their lamellae; the high‐rank bituminous coal‐based GQDs are relatively reduced in size, with their hexagonal crystal structure being only faintly visible; the low‐rank bituminous coal‐based GQDs are the smallest, with sparse lattice fringes and visible internal defects. As the metamorphism of raw coals increases, the yield decreases and the fluorescence quantum yield (QY) initially increases and then decreases. Additionally, the surface of GQDs that were prepared using high‐rank SHOS coal (high‐rank bituminous coal) preserves rich sulfur content even after strong oxidation, which effectively adjusts the bandgap and improves the fluorescence QY. Thus, high‐rank bituminous coal with SHOS content can be used as a natural S‐doped carbon source to prepare S‐doped GQDs, extending the clean utilization of low‐grade coal.     

煤红外光谱的精细解析及其煤化作用机制

应用傅立叶红外光谱(FTIR)分析技术,采用计算机曲线拟合方法对红外光谱进行分峰处理,通过对自然演化系列和人工模拟实验系列样品的研究,定量分析了不同煤化程度煤的红外光谱特征。研究表明,煤的红外光谱在一定程度上可以定量表征煤化作用程度。含氧基团和烷基侧链随煤化程度的增高以不同的速度发生脱落,且脱落的速度具有明显的阶段性:羧基的减少主要发生在R_{max为0.5%之前,但可以持续到肥煤阶段;脂肪基团的脱落主要发生在沥青化作用阶段内,并导致生成大量的烃类,沥青化作用之前发生的脂肪基团的脱落是煤的未熟和低熟油形成的主要原因;在沥青化阶段之后的高演化阶段,煤中的烷基侧链已经脱落殆尽,芳环缩合程度明显提高。红外光谱的分峰技术和定量,为精细解析煤的结构特征和煤化作用研究提供了一种新的方法。}