莱州湾南岸卤水的稳定同位素与地球化学特征

莱州湾南岸卤水的开发利用始于20世纪50年代,如今卤水的含盐量比海水高出3～6倍。本文采用稳定同位素和水化学分析来鉴定卤水的盐分来源,为此在研究区内采集了9件卤水样品,采样井深度为30～80m。首先根据同位素盐效应,对卤水的δD和δ~(18)O值进行了校正。校正后的δD和δ~(18)O值关系图表明卤水的水分子来源于大气降水,而不是海水。δ~(18)O—Cl~-和Br~-—Cl~-关系表明卤水的盐分不同于海水蒸发的余留水。根据化学分水岭原理,卤水的Ca~(2+)/SO_(-4)~2和Ca~(2+)/Mg~(2+)值演化提示溶解盐起源不是蒸发的海水卤水。其它化学成分关系也证实了卤水的盐分源于海水蒸发盐的反复溶解。本研究说明卤水样品与海水盐分有关,但是与海水的水分子无关。     

甘肃白银厂铜多金属矿田岩石地球化学特征及地质意义

甘肃白银厂铜多金属矿田及外围是北祁连铜多金属成矿带的重要地段。本文以白银厂矿田重点勘查区为研究对象,重点讨论与成矿密切相关的火山岩岩石地球化学特征及其找矿评价意义。结果显示白银厂矿田火山岩呈明显的双峰式,酸性火山岩主要岩石类型为英安岩和流纹岩,属低钾系列;基性火山岩属钾玄岩系列。酸性火山岩具有两种截然不同的稀土元素配分模式,一种是产在折腰山-火焰山(以下简称折-火)地区的酸性火山岩,∑REE低(43.21×10-6~65.02×10-6),LREE/HREE以及(La/Yb)N较高(LREE/HREE=4.66~6.71,(La/Yb)N=3.51~7.12),在稀土配分曲线图上表现为右倾的半弧型;另一种是产在小铁山-铜厂沟(以下简称小铁-铜厂)地区的酸性火山岩,∑REE较低(62.78×10-6~104.36×10-6),LREE/HREE以及(La/Yb)N亦较低(LREE/HREE=2.03~2.82,(La/Yb)N=1.19~1.95),在稀土配分曲线图上表现为平坦型。折-火地区酸性火山岩与小铁-铜厂地区酸性火山岩相比Sr亏损较弱,高场强元素含量也相对较低。以上证据表明折-火地区酸性火山岩形成于大陆边缘弧环境,为地幔源区部分熔融的产物,而小铁-铜厂地区的酸性火山岩则形成于原始的大洋弧或演化的大洋弧,为深度较浅的地壳源物质重熔的产物,因此,两者不属于同一火山机构,具有不同的成矿属性。     

嘉偕平顶山群重磁异常及其构造和沉积特征北大核心CSCD

对嘉偕平顶山群重力数据进行了垂向导数处理,磁力数据进行了解析信号处理。重力垂向导数异常显示海山斜坡至坡底发育几个局部重力低异常,反映了此处存在低密度的沉积;磁解析信号异常显示海山斜坡山脊和山顶存在局部磁力高异常,反映了此处存在高磁性体。综合分析后认为重力垂向导数低异常可能是重力滑塌作用引起的碎屑流沉积的反映,磁解析信号高异常可能与侧翼裂谷带引起的岩墙侵入和火山活动相关,进而形成了斜坡山脊和山顶局部隆起。海山重力滑塌作用引起的碎屑流沉积多位于侧翼裂谷带附近区域,这可能是侧翼裂谷带处易发生岩墙侵入和火山活动,在此阵发性因素诱导下,易发生较大规模的重力滑塌。     

南海深水区水下溢油三维可视化模拟系统研发与应用

针对南海油气田勘探开发溢油污染防治需求,开发了国内首套深水区水下溢油三维可视化模拟系统,由三维海流预报模型、深水溢油模型、三维可视化仿真系统和数据库组成。海流预报模型基于ROMS模式,通过考虑波致混合影响,并利用最优插值技术同化卫星测高资料和嵌套技术,保障了预报结果的准确性。深水溢油模型由羽流模型和对流扩散模型组成,考虑了卷吸、油气分离、溶解、水合物生成、漂移、扩散等复杂过程。系统能够预测深水区水下油气泄漏后行为和归宿过程,提供油、气、天然气水合物粒子的大小、分布、移动速度和漂移轨迹、扩散面积、水体溢油残存量、水面溢油量等三维可视化动态模拟结果。目前系统已经在油气田勘探开发中得到应用,为南海深水溢油应急提供了重要支撑。     

海上溢油SAR遥感监测及溢油漂移快速数值预报技术研究

为探讨海上溢油遥感监测与溢油漂移数值模拟技术的联合应用,采用凝聚层次聚类算法从SAR遥感影像中识别油膜,采用基于风、浪、流耦合三维水动力模型研发的中国近海溢油漂移快速预报模型,将遥感识别结果作为溢油漂移数值预报模式的初始输入,预测油膜的漂移,然后将溢油漂移预测油膜与下一时相SAR遥感识别油膜进行比对,发现二者吻合较好,表明SAR遥感监测技术与数值模拟技术结合应用,可优势互补,同时获取海面油膜位置、面积和动态漂移信息。     

带状测绘独立坐标系的确定

在修建、改建公路、铁路的时候,对于测绘工作者来讲,都会涉及到带状测绘坐标系的确定,带状测绘坐标系确定的不合适,会给后续的测绘、放样和竣工测量带来很大的麻烦。现从不同投影面高程的抵偿坐标系,通过坐标级联操作,最终建立一套带状测绘独有的坐标系,使得带状测绘不再频繁进行坐标转换,大大减轻了测绘人员的工作量。     

2015年陕西一次春季暴雨过程分析

利用MICAPS资料、FY-2E卫星云图资料、雷达资料和NCEP1°×1°再分析资料,对2015年3月31日—4月1日发生在陕西关中西部、陕南西部的大到暴雨、局部大暴雨天气过程进行分析。结果表明：此次强降水过程是在东高西低的有利环流背景下产生的,500 hPa低槽、700 hPa低空急流是造成此次强降水的主要影响系统,700 hPa西路冷空气与850 hPa东路冷空气是强降水的触发机制;暖湿切变线及水汽辐合区的位置对强降水的落区有一定指示作用;强降水发生时段与能量锋区进入陕西的时间基本一致;MCC是造成暴雨的直接原因,强降水区域主要出现在tBB等值线梯度密集区及冷云覆盖区。

     

大洋平板俯冲的数值模拟再现:洋–陆汇聚速率影响

利用地球动力学数值模拟方法探讨了洋-陆汇聚时,大洋岩石圈的绝对俯冲速率和上覆大陆岩石圈的向洋绝对逆冲速率对俯冲模式的影响,尤其是上覆大陆的向洋绝对逆冲速率与平板俯冲之间的关系。模型结果显示,对于年龄为40 Ma的含正常洋壳厚度的大洋岩石圈,在初始俯冲角度为现今洋–陆俯冲平均倾角的极小值(19°)条件下,低速大洋俯冲(绝对俯冲速率≤3 cm/a)且上覆大陆岩石圈向洋绝对逆冲速率≥1 cm/a时,具备形成平板俯冲的条件。当中–高速大洋俯冲(绝对俯冲速度3 cm/a)时,在上覆大陆的绝对逆冲速率不小于俯冲速率时可以形成平板俯冲。当增加初始俯冲角度到平均倾角的极大值(36°)时,仅在低速大洋俯冲(绝对俯冲速率≤3 cm/a)且绝对逆冲速率达到10 cm/a时(自然界中基本不存在),才有可能出现平板俯冲,其他情况均表现为陡俯冲。我们的模拟结果表明:(1)较高的大洋岩石圈绝对俯冲速率更容易克服板间耦合作用力而有利于陡俯冲形成;(2)较高的上覆大陆绝对逆冲速率更有利于俯冲板片弯曲而趋向于平板俯冲形成;(3)上覆大陆朝向海沟的逆冲速率会在俯冲板片下方产生水平向陆的地幔流,绝对逆冲速率越大该地幔流越强烈,导致作用于板片下表面的水平剪切分量越大而有利于板片弯折和平板俯冲发生;(4)初始俯冲角度的增加对平板俯冲的形成起到强烈抑制作用。这些能被现今平板俯冲,如具相似洋–陆汇聚速率条件的南美洲西海岸平板俯冲实例所验证。     

大巴山前陆冲断带构造样式和演化过程的数值模拟

由于大巴山地区处于独特的构造背景,拥有丰富的油气资源,正吸引人们开展日益深入的研究。本文通过有限差分方法,利用平面应变的二维弹塑性本构模型,对大巴山前陆冲断带开展了系列数值模拟研究。结果表明,前陆区拥有相对软弱的滑脱层(含膏盐岩的中下三叠统),是大巴山前陆冲断带主滑脱面由后陆向前陆逐渐抬升的主控因素。该滑脱层的分布以及同构造沉积的分布限定了主前缘逆冲断裂(镇巴断裂)的位置,通过该断裂,大巴山后陆的强烈缩短应变由深滑脱层(震旦系下部)向南传递至浅滑脱层(三叠系中下统)。镇巴断裂和城口断裂一起,它们的长期活动性,可能调节了大巴山一半以上的总缩短应变。同构造沉积发生后,前陆区浅层侏罗山式褶皱往前扩展的同时,后陆的先成断裂也继续活动并发生顺时针旋转,构成无序逆冲扩展序列。主要断层的逆冲扩展和经典背驮式不同,缩短应变主要由主断层下盘向后陆深部俯冲来实现。模拟结果和大巴山地质原型的近似程度,说明了利用有限差分软件对地质构造进行模拟的可行性。     

太平洋富稀土深海沉积物中稀土元素赋存载体研究

太平洋深海沉积物中富含稀土(含Y,简称REY),尤其是(含)沸石粘土,其主要由粘土组分、沸石、鱼牙骨、微结核及生物残渣等组成,目前对于该类稀土矿床中REY的赋存载体存在争议。本文在中、西太平洋选取两个富REY的沸石粘土样品利用地球化学和矿物学对稀土赋存状态进行定量研究。矿物微区成分表明,鱼牙骨主要成分为磷灰石,含有最高的REY含量,为2497×10~(- 6)~18623×10~(- 6),微结核和沸石颗粒含有较低的REY含量,分别为246×10~(- 6)~333×10~(- 6)和29.36×10~(- 6)~256×10~(- 6)。通过三种矿物相在沉积物63~250μm粒级组分中各自所占质量比例,计算得出磷灰石对REY的贡献率可达90%以上,说明此粒级中磷灰石为主要REY赋存载体,然而相对全岩总的REY含量,该粒级中磷灰石的贡献仍较小。通过对全岩和粉砂级组分(小于63μm)主微量地球化学分析和XRD矿物相分析表明,2个样品中REY主要存在于粉砂级组分中,其中的磷灰石对全岩REY的贡献最高均可达70%左右。另外通过对粘土组分(2μm)研究发现2个样品粘土组分的REY含量相似,分别为530×10~(- 6)和631×10~(- 6),粘土组分对全岩沉积物的REY贡献意义不大,对整个沉积物REY而言其贡献率仅为2%~5%左右。因此认为磷灰石为整个沸石粘土中REY主要赋存载体。