Geochemistry and occurrence of inorganic gas accumulations in Chinese sedimentary basins

Inorganic gases are commonly seen in eastern China and occasionally in southern China from the shallow water columns above hot and cold springs. The gases contain 68% to nearly 100% CO₂, with δ¹³C_CO2 and δ¹³C₁ values in the range of −1.18‰ to −6.00‰ and −19.48‰ to −24.94‰, respectively. All of the 34 large inorganic CO₂ and one inorganic methane accumulations discovered in China are distributed in eastern parts of the country, from both onshore and continental shelf basins. No commercial inorganic gas accumulation has been found in central and western China. This is a review of the occurrence and geochemical characteristics of inorganic gas accumulations in Chinese sedimentary basins. A detailed study of gas samples collected from four representative inorganic CO₂ pools and one possible inorganic methane pool indicates that inorganic alkane gases typically show δ¹³C₁ values greater than −10‰ versus PDB (mostly −30‰), with a positive stable carbon isotope sequence of δ¹³C₁ < δ ¹³C₂ < δ¹³C₃ < δ ¹³C₄. In contrast, the δ¹³C₁ values of biogenic alkane gases are lighter than −30‰, with a negative isotope sequence (i.e. δ¹³C₁ > δ¹³C₂ > δ ¹³C₃ > δ¹³C₄). Inorganic gases also tend to show less negative δ¹³C_CO2 values (−10‰) than biogenic gases (<−10‰).     

基于ERA5再分析系统海上丝绸之路海况及波高周期联合分布特征

利用欧洲中期天气预报中心的ERA5再分析系统,基于2012—2022年时间分辨率为1 h的全球气象资料,对海上丝绸之路沿线典型海域进行海况分析。利用我国东南海域、孟加拉湾海域和阿拉伯海域的实测数据验证ERA5资料的有效性和准确性,获得该目标海域风、浪共同限制条件下各季节海况情况。统计得到各季节平均多年海上丝绸之路沿线波浪特征分布规律,并统计分析我国南海、孟加拉湾和阿拉伯海各典型海域的有效波高与谱峰周期联合分布概率。研究结果表明,ERA5数据能较好地反映目标海域的海况特征;工程施工过程中需重点关注夏季波浪波高及全年长周期波浪的影响;我国东南沿海和阿拉伯海整体海况条件较好,孟加拉湾海况较为复杂,有效波高在1.5 m与谱峰周期在10s以上在85%以上,在前期投资规划时需重点关注。     

赣南地区寒武纪高滩组碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征及地质意义

寒武纪高滩组广泛分布于赣南武功山-雩山地区,主体为一套浅变质砂岩夹板岩的复理石建造。为分析其物源,并对源区地壳生长和构造演化提供约束,本文对采自高滩组的变长石石英杂砂岩进行了LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究。锆石U-Pb年龄数据显示2 500 Ma、1 100~900 Ma和900~700 Ma 3个主要年龄峰值。2 500 Ma的年龄峰值代表了新太古代末期—古元古代的古陆核生长事件。1 100~900 Ma和900~700 Ma两个峰最显著,表明Rodinia超大陆聚合裂解在华南地区的响应,为该区寒武纪地层提供了主要物源。此外,3 003 Ma锆石年龄的捕获说明,华夏地块可能存在太古宙地壳基底。Hf同位素数据表明,源区锆石结晶多为古老地壳组分部分熔融产生的岩浆。结合锆石年龄数据分析认为,华南地区存在强烈的新元古代岩浆活动,该时期岩浆活动主要是古老地壳物质的再循环。     

中国海相油气田勘探实例之十三 塔里木盆地东河塘海相砂岩油田勘探与发现

东河塘油田位于新疆库车县,构造上隶属于塔里木盆地塔北隆起轮台凸起东河塘断裂构造带,是我国发现的第一个高产高丰度海相砂岩油田,它的发现是中国海相砂岩油气勘探理论和实践的一次重大突破。油田发现于1990年7月,至1994年探明石油地质储量3323.13×104t,天然气地质储量15.5×108m3,至2009年底累计产原油825.75×104t。石炭系东河砂岩油藏是东河塘油田的主体,其储层东河砂岩段是一套滨岸相砂体,具有厚度巨大、埋深大、储集性能好的特点;其油藏类型为块状底水背斜油藏,产能高,储量丰度高。论述了东河塘油田勘探与发现的历程,剖析了取得勘探成功的实践认识与意义。     

天然钛榴石的穆斯堡尔谱及晶体化学分析

本文收集了一组钛榴石样品,作了穆斯堡尔谱和化学分析。采用各对应双峰等值限制拟合。拟合结果,统计误差X~2均较小。文中还分析了钛榴石结构的阳离子占位情况,并对其五对双峰谱指派如下:Fe~(3+)在[Y]位和(Z)位,Fe~(2+)在{X}和[Y]位,而另一对双峰指派为Fe~(2+){X}→Fe~(3+)(Z)的电荷离域。从化学分析和穆斯堡尔谱数据求出二种方法Fe~(2+)/∑Fe的差值,说明钛榴石中有Ti~(3+)的存在,用此简便方法估算了Ti~(3+)的含量,得出了四面体中阳离子的占位择优为Fe~(3+)>(Al~(3+),Ti~(4+))的结论。     

Fe3+纳米胶体颗粒的光吸收边蓝移与溶液中Al/Fe比的关系

合成了n（Al）／n（Fe）和碱化度不同的45个聚合氯化铝铁（PAFC）样品,进行了光谱分析,结果显示光吸收边蓝移或红移以及Fe（Ⅲ）羟基氧化物和Al-Fe共聚体纳米胶体颗粒大小分布与溶液的Al／Fe比和碱化度（B=[OH]／[Al＋Fe]）密切相关。电镜观察和电子衍射分析表明：Al（Ⅲ）的加入使Fe（Ⅲ）羟基氧化物和Al-Fe共聚体纳米胶体颗粒变小、有序度降低是造成PAFE光吸收边蓝移和保持胶体颗粒在亚稳定状态下存在的重要原因。当n（Al）／n（Fe）〉8：2后,PAFC溶液中Fe（Ⅲ）羟基氧化物和Al-Fe共聚体胶体主要以〈10m的纳米颗粒形态存在,对应的光谱能级提高到26000cm^-1以上,且各种曰值下Fe^3＋的光谱能级趋于一致。这表明,在大量Al（Ⅲ）存在条件下,PAFE中Fe3^＋的所处的化学环境相似。点能谱分析显示,n（Al）／n（Fe）=4：6的样品中颗粒物的化学计量比最接近AlOOH,FeOOH,溶液的稳定性最差。     

江苏省溧水县土壤环境污染预警预测方法探讨

介绍了溧县土壤环境质量的现状。溧水县主要有黄砂土、栗色土、岗黄土、黄岗土、马肝土、板浆白土、青泥条、青泥土等8种土壤类型。通过地球化学调查和对溧水县土壤的系统采样，获得了反映土壤质量的地球化学数据。通过对土壤中污染物富集历史的研究，揭示了土壤污染物的演化趋势。通过寻找零污染的历史时间结合现代土壤地球化学调查数据，建立了土壤重金属污染预警预测的数学模型。提出了影响土壤质量的关键因子和土壤污染的影响因素，得出了工业是影响土壤质量的主要因子，土壤污染在不断加速的结论。     

山旺盆地的成因及其地质意义

前人一般认为山旺盆地是一个深度不大的封闭性淡水剥蚀盆地。笔者认为它是一个火山口成因的封闭—半封闭盆地。盆地的发展经历了3个发展阶段:早期为火山喷发作用形成火山口,并造成火山碎屑物堆积:中期堆积了较厚层的沉积物,主要为粘土质岩石,如硅藻质页岩、泥岩,此外,还有少量的砂岩、砾岩;晚期为玄武岩充填,致使整个盆地完全封闭。在盆地发展过程中,早期为封闭环境,中、晚期为半封闭环境。火山碎屑物的再堆积和分解对于生物死亡和埋藏可能具有重要的意义;该区第三纪中心式火山作用非常强烈,通过详细的区域地质调查,有可能找到更多的化石产地和硅藻土矿。     

灰岩碳氧同位素特征与隐伏花岗岩的关系——以栗木水溪庙矿区为例

对栗木水溪庙矿区泥盆系上统融县组灰岩的碳氧同位素进行了研究,该地区灰岩的碳氧同位素组成可提供隐伏花岗岩隆起及其相关流体的重要信息。受隐伏花岗岩侵入驱动的流体与上覆融县组灰岩发生反应的温度在110℃左右,流体的初始同位素组成为δ18OSMOW=-3‰,δ13CPDB≤-7‰,反应的水岩比值（w/r）可能小于5。这种岩浆水与大气降水的混合流体与围岩之间的水岩反应使得地表灰岩的δ18O和δ13C值降低,产生负异常。研究表明,围岩的δ18O值降低受反应的水岩比值和温度控制;δ13C值降低主要与反应的水岩比值有关。反应的温度越高,w/r值越大,灰岩的碳氧同位素负异常越明显。因此,水溪庙矿区地表出露的碳酸盐地层中的碳氧同位素变化可在地球化学勘查中用于指示下伏花岗岩岩脊的隐伏位置。     

Mapping hydrothermal alteration in the Comstock mining district,Nevada, using simulated satellite‐borne hyperspectral data

Hydrothermal alteration mapping with spaceborne hyperspectral data was simulated in the Comstock mining district, Nevada in order to evaluate the mineral mapping capabilities of the proposed Australian Resource Information and Environment Satellite (ARIES‐1). As a result, a suite of hydrothermal alteration minerals, including kaolinite, dickite, illite, chlorite, alunite and carbonate was identified from the simulated data in the 0.4–2.5 μm wavelength region and their areal abundance variations mapped accordingly. The recognised alteration zoning shows a major change in alteration assemblages across the Comstock and Silver City Faults, and a gradual variation from north to south along the faults. In the bleached Miocene volcanic rocks, dickite, kaolinite, illite and alunite were recognised. Coexistence of dickite of relatively high temperature, high‐crystallinity kaolinite of medium temperature and low‐crystallinity kaolinite of low temperature suggests supergene processes overprinting earlier hypogene alteration. The bleached rocks probably represent hydrothermal alteration in the fluid up‐flow zones in the central and shallower parts of the hydrothermal system. Illite in the bleached zones is characterised by relatively short AI–OH band wavelengths (2190–2200 nm), indicating no or very low Fe and/or Mg contents. Fault‐controlled propylitic alteration is mapped in the central part of the district mainly in the footwall of the Comstock Fault. The associated illite is characterised mainly by medium AI–OH band wavelengths (2200–2208 nm). This propylitic alteration may be contemporaneous with Au–Ag mineralisation. Additional and more extensive propylitic zones, containing illite with long AI–OH band wavelengths (2204–2216 nm), were mapped in the southern part of the district. These zones resulted from either a pre‐mineralisation propylitic alteration, or the peripheral hydrothermal alteration in the fluid down‐flow zones of the Miocene hydrothermal system.