白云凹陷第三系储层中铁白云石的成因机理及与CO2活动的关系

白云凹陷第三系储层中发育大量的铁白云石,受研究区热流背景的影响,铁白云石主要见于高地温梯度地区埋深1000～3000m、地层温度60～130℃的浅—中部地层中及CO_2热流体活动区域。铁白云石的δ~(13)C值(-2.83‰～-1.83‰)具有无机成因的特征,与研究区气藏中幔源岩浆成因CO_2的δ~(13)C值较为一致,铁白云石的δ~(18)O值(-9.45‰～-5.37‰)和~(87)Sr/~(86)Sr值(0.7101～0.7161)也反映了其沉淀受到深部热流体活动的影响。以两口典型CO_2气井为例,储层中流体包裹体均一温度及蒙脱石向伊利石的演化特征证明储层经历了热流体侵入;CO_2热流体活动区域不仅是铁白云石集中分布地带,并出现片钠铝石+铁白云石+菱铁矿等示踪CO_2运移、聚集的自生矿物组合。地层中铁白云石、高岭石含量与气藏中CO_2的含量呈正相关关系,绿泥石含量与CO_2、铁白云石含量呈反消长关系。高地温梯度地区丰富的CO_2热流体活动是该地区储层中铁白云石沉淀与含量高的重要原因,无机岩浆成因CO_2是铁白云石沉淀的主要碳源,CO_2热流体充注造成绿泥石等黏土矿物异常转化,为铁白云石沉淀提供了所需的Fe~(2+)、Mg~(2+)离子。     

雄安新区顶面埋深在3500m以浅的中元古界热储可采地热资源量和开发参数评估

为了科学合理开发利用雄安新区顶面埋深在3500m以浅的中元古界地热能,从地热资源量回收率、布井规模、单井产量、国家水热下降许可指标、开采回注井距、回注量、开采时间等开发参数进行试算和分析,评估了雄安新区地热流体可开采量,试算结果表明雄安新区地热资源量回收率和布井规模有限制,目前雾迷山组主流单井产量110m~3/h、回注量165m~3/h、井距500m合理,可以满足100年的地热田开发寿命且符合国家水热下降许可指标。地热单元的理论热能最大回收率值与单层热储岩石孔隙度、密度、比热和地热水的密度、比热等物性有关,与热储面积、厚度无关,实际最大回收率约为理论最大回收率的一半,它与生产井布井规模、单井生产量、生产开发时间、尾水温度等开发参数直接相关。推出的回注井距、回注量、开采时间简化计算公式方便实用;在热突破距离、时间、回注量评估中,不论哪种岩性,有效热储层厚度是非常重要的因素,其次是回注量和回注时间,热储孔隙度及渗透性的影响远不及有效热储层厚度的影响。雄安新区的可采地热水资源乐观估算可采地热水量占总储存水量的50%,为163.79×10~8 m~3、可采地热水所含热量37.76×10~8 GJ、折合标煤2.579×10~8 t,以每平方米每年耗能0.32 GJ计,年均可满足1.137亿平方米建筑物供暖;保守估算是乐观估算结果的30%;最佳估算是乐观估算结果的50%,年均可采地热水可满足5685万平方米建筑物供暖;雄安新区成为是地热能源应用的典型示范区。     

珠江三角洲崖门镇地区水稻田土壤-植物系统中硒元素分布特征及迁移规律研究

硒在自然环境中的分布及迁移规律一直是研究热点。多目标区域地球化学调查成果表明,珠三角地区土壤硒含量较为丰富,适宜富硒特色农产品种植,但土壤-植物系统中硒的迁移转化规律尚不清楚。本文以典型富硒区—江门市崖门镇为例,系统采集了岩石、风化土、稻田土壤、浅层地下水、灌溉水及水稻样品,应用原子荧光光谱法进行硒含量测试,探讨土壤-植物系统中硒元素分布特征及迁移规律。结果表明:崖门镇花岗岩、花岗岩风化土、稻田表层土壤、剖面土壤、浅层地下水、灌溉水、大米硒含量平均值分别为0.0208mg/kg、0.2325mg/kg、0.5060mg/kg、0.83mg/kg、0.0003mg/L、0.0004mg/L、0.058mg/kg,表层土壤硒含量与珠江三角洲土壤地球化学背景值(0.51mg/kg)相当,大米硒含量达到富硒稻谷标准。土壤-植物系统中硒元素迁移规律为:土壤剖面硒元素向下部迁移,沿径流方向硒向下游迁移。土壤硒较易向水稻根部迁移,较难从根部向水稻地上部分迁移。本研究获得的土壤-植物系统硒元素分布与迁移规律可为该地区富硒资源开发利用提供科学依据。     

典型铬渣污染场地铬污染特征研究

选取西南岩溶区某傍河铬渣堆场为研究对象,对场地不同位置与深度的土壤及地下水样品进行采集,通过数理统计对Cr在场地中的空间分布特征以及场地对地下水的影响进行了分析。结果表明:土壤中总Cr浓度的水平分布具有差异性,表层土壤Cr浓度由上游到下游呈明显降低趋势,变化率为3.59;深层饱水带土壤中总Cr浓度分布受到地下水流场的影响,场地下游土壤铬浓度明显高于上游;杂填土垂向剖面的铬浓度分布不同于坡残积红黏土,杂填土中铬浓度随着深度的增加而增加,浓度与土壤深度的关系可用y=63.88ln（x）-75.221来表示;而在红黏土中剖面中,铬大量聚集在土壤表层,后随着深度的增加铬浓度逐渐降低,接近基岩面有升高趋势;场地地下水中Cr（Ⅵ）的浓度受深层土壤中总Cr浓度的影响,两者呈正相关。      

Key Groundwater Control Factors of Deep Buried Coalfield by Landform and Sedimentation in the Northern Ordos Basin

There were three landforms (i.e. desert, bedrock platform and loess gully) in deep-buried coalfield of northern Ordos Basin. Water inflow of working face in desert area was 1~2 orders of magnitude larger than that in other landform areas. In order to find out the key controlling factors of the directly water filled aquifers on the roof of the coal seam, we carried out research from the aspects of topography, landform and geological sedimentation. The results showed that desert landform provides abundant recharge water for underlying aquifers because of gentle topography, large precipitation infiltration coefficient, thick and water-rich quaternary system. While bedrock platform and loess gully landform were the water sources with weak recharge capacity of underlying aquifers. The sandstone-mudstone interbedding structure formed by continental deposits resulted in the absence of regional stable aquifers in Jurassic and Cretaceous strata on the roof of coal seams. Pumping tests of boreholes showed that all strata belong to weak to medium water-rich aquifers. The groundwater level of Cretaceous aquifer decreased by 20~130 m in three mines. There was a close hydraulic relationship between shallow and deep aquifers. The Mesozoic strata belonged to fluvial deposits. Qilizhen sandstone and Zhenwudong sandstone aquifers were mainly developed on the roof of the coal seam, which were characterized by thick medium-coarse sandstone sections. The geological and sedimentary conditions of direct water-filled aquifer were similar, but the amount of borehole water, cumulative pre-drainage water and water inflow from goaf in desert geomorphic area were much larger than those in bedrock platform and loess gully geomorphic area. The water-rich of the aquifer was mainly controlled by geomorphology, and the water sources of the deep aquifers were meteoric precipitation and Quaternary aquifer. In different mines with similar Quaternary conditions in Mu Us Desert, there were also great differences in the amount of borehole water, cumulative pre-drainage water and water inflow from goafs. The difference was related to the thickness and lithology of the aquifers. It reflected that the geological sedimentary conditions of the coal seam roof were also important factors to control the water-rich of the aquifers. Topography, landform and geological sedimentation were the key factors to control the water-rich of the aquifer directly and the water inflow from the working face.     

班公湖-怒江缝合带西段阿翁错地区中酸性侵入岩的成因及其对区域构造演化的指示

班公湖-怒江缝合带西段出露大量中酸性侵入岩,为特提斯洋俯冲、拉萨地块与羌塘地块碰撞造山过程中岩浆响应的重要组成部分。本文对该缝合带西段阿翁错地区的闪长岩、花岗闪长岩和花岗岩进行了详细的岩石地球化学和锆石U-Pb年代学研究。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明闪长岩、花岗闪长岩、花岗岩成岩年龄分别为119.3±1.8 Ma、114.7±1.4 Ma和103.2±1.3 Ma。岩石地球化学特征显示中酸性侵入岩属高钾钙碱性系列,具准铝质-弱过铝质I型花岗岩特征;其LREE分馏程度较高,而HREE近于平坦,存在Eu负异常;富集Rb、La等大离子亲石元素和Th、Zr、Hf等高场强元素,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,具有岛弧岩浆岩的特征。研究结果表明在早白垩世晚期(103.0±1.3 Ma)班公湖-怒江特提斯洋壳仍在向北俯冲于南羌塘地块之下,随着俯冲深度增加,大洋板片发生大规模脱水,释放的流体交代地幔楔并引发其部分熔融,产生的幔源岩浆向上运移,与下地壳物质不同比例混合形成了闪长岩和花岗闪长岩;而花岗岩主要由古老下地壳物质部分熔融形成,并有少量地幔物质的参与。     

内蒙额济纳旗霍布哈尔地区构造片岩带的发现及其构造意义

野外调查发现在靠近中蒙边界的额济纳旗霍布哈尔地区存在带状构造片岩,片理倾向南东,拉伸线理沿北东向,片岩内存在指示左行剪切的旋转碎斑系、不对称压力影等显微剪切组构。显微构造尺度上,片理结构由片理域与微片石组成,形成极易开裂的潜在破裂面。区内构造片岩是北东向韧性剪切带的组成部分,成因与韧性的剪切运动有关,经样品UY-1的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年法测定,得到糜棱岩化的流纹斑岩年龄为286.3Ma±2.0Ma,后期侵入的闪长岩年龄为284.2Ma±2.4Ma,约束了构造片岩的形成时代为286.3Ma^284.2Ma(早二叠世)。结合区域地质资料,认为构造片岩带的形成与早二叠世阿尔金-东蒙古断裂的左行走滑剪切活动有关。     

基于数字孪生理论的济南四维地质环境信息系统研发

将数字孪生理论应用到城市建设的地质工作中,并基于此打造一套四维地质环境信息系统。以济南泉域为例,根据已有的海量、多源、多比例尺、实时的城市地质数据,结合数字孪生理论,建立四维地质环境数据库和数字孪生模型,搭建地质环境实时监测网络,研发四维地质环境信息系统,从而实现城市地质数据挖掘分析,辅助政府在信息化、智慧化建设中的科学决策,推动创新技术支撑智慧城市建设。应用数字孪生理论,研发海量异构数据的全空间融合展示分析系统具有很好的发展前景。     

临南油田夏32断块沙二段下部储层特征及其主控因素

通过岩芯和薄片观察,结合测井资料,对临南油田夏32断块沙二段下部储层发育特征及其主控因素进行了研究。结果表明：该区储层的岩石类型主要为岩屑质长石砂岩和长石质岩屑砂岩,颗粒分选中等,磨圆较差,成分成熟度及结构成熟度中等;储层物性表现为中低孔特低—低渗的特征,且孔隙度和渗透率相关性较好;孔隙类型包括原生粒间孔、粒内溶孔、粒间溶孔和铸模孔。综合储层特征的研究结果认为：夏32断块沙二段下部储层主要受基准面旋回、沉积、成岩以及构造作用的影响;三角洲平原的分支河道砂体物性最好,其次是三角洲前缘的水下分支河道,其他沉积微相储层物性较差;压实作用和胶结作用破坏储层物性,溶蚀作用则可改善储层物性;此外,构造作用所产生的裂隙也有利于改善储层物性,对储层物性起到了积极的建设作用。     

福建德化地区东洋浅成热液金矿床成矿作用与成因研究

为揭示福建德化东洋金矿床的成因,进行了矿床地质、流体包裹体和氢-氧、硫、铅同位素的系统研究。结果显示成矿流体接近于大气降水;硫元素具有深源硫的特征;铅同位素表明成矿物质来源于古老下地壳。综合研究结果表明该矿床的初始成矿流体为中高温、低密度、低盐度的岩浆热液,沸腾作用以及大气水混合是成矿物质卸载的主要因素,矿床成因属于与次火山岩岩浆作用有关的浅成热液低硫化型金矿床。