从地球系统科学角度浅析中国地貌若干问题研究的新进展

以地球系统中各圈层的相互作用为主线,分析总结了我国沙漠地貌过程、流水地貌过程、冰川地貌过程及风沙地貌过程等领域研究的部分进展。由于我国沙漠地理位置的特殊性,其形成和演变与岩石圈构造变动即青藏高原隆升有着紧密的联系,所以,对我国沙漠形成、演变的研究能为探讨青藏高原隆升历史提供重要佐证。近30年来,有关我国沙漠形成时代的认识更新较快。新的沉积记录显示,我国西北地区的沙漠在中新世时就已经出现了,但沙漠沙丘大规模扩展可能是在中更新世才开始的。既使在晚更新世以来,我国沙漠地区的气候也有过明显波动、沙漠地貌的特征也发生过显著变化。沙漠通过为沙尘暴提供物源,对全球变化产生驱动作用。从地表过程来看,风沙地貌的形成演变不仅受风力作用,而且受流水、湖泊等多种地貌动力过程的影响,地貌类型是各种动力过程共同作用的缩影。古冰川地貌曾是最早发现的第四纪气候变化的证据。随着新的测年技术的出现,学术界对我国第四纪古冰川地貌演化过程有了较系统、全面的认识。流水地貌过程应该是地球上作用区域最广的一种地貌动力过程,对流水地貌过程的认识目前正在向微观和宏观深入。     

陕西关中盆地中部地下热水H、O同位素交换 及其影响因素

对关中盆地地下热水δ＆18O和8D数据的研究表明：盆地中部西安、咸阳深部的地压地热流体发生明显的δ^18O同位素交换,并出现^2H同位素交换,表明热储流体发生了强烈的水岩反应,盆地周边及中部的非地压地热流体^18O交换则不明显。根据研究区^18O同位素的交换程度（用^2H过量参数d表征）和水化学资料,可将关中盆地热储流体分为循环型和封闭型热储流体2类。地热水埋深越大、滞留时间越长、TDS和温度越高、地质环境越封闭,18^O交换程度就越大。西安和咸阳地下热水分属于不同的地热系统,具有不同的补给来源。     

青藏高原中、东部局地因素对地温的双重影响(Ⅰ): 植被和雪盖

青藏高原冻土区地温既受海拔、纬度和经度(干燥度)区域地带性规律控制, 同时它又受植被、雪盖、砂层、 水被和地质构造等局地因素的显著影响. 局地因素对地温的影响具有双重性: 在不同域值条件下, 它可增高或降低地温. 地温随植被覆盖度减小而逐渐增高, 但覆盖度减到0～20%时, 地温反而降低. 在青藏高原东部、南部和腹部的高山区, 冷季降雪多, 很多地段为稳定积雪区, 雪盖厚, 持续时间长, 对浅层地温起保温作用;而高原腹部的高平原、河谷和盆地冷季降雪较少, 雪盖薄, 持续时间较短, 一般保温作用微弱. 当雪盖厚度超过20 cm以后, 保温作用即开始增强;在暖季因积雪存在时间短, 雪盖薄, 短期内对浅层地温起冷却作用. 总之, 每种局地因素迫使地温向相反方向转化阶段是一个区间值, 为渐变过程. 随时空尺度变化, 局地因素的影响变化很大. 有些地段, 几种局地因素共同作用, 加上活动构造和地形、地貌等的影响, 使地温的时空分布和局地因素对其影响或控制变得错综复杂. 因此, 研究和预测地温特征和变化趋势, 需要在监测植被和积雪作用的基础上进行参数选择、 验证和优化.     

再论南岭侏罗纪“铝质”A型花岗岩的成因及其对古地温线的制约

对南岭地区侏罗纪4个典型"铝质"A型花岗岩岩基——柯树北、寨背、西山和南昆山的成因分析表明:柯树北、寨背岩基中的低分异花岗岩SiO2≈70%,A/CNK<1.1,CaO≥1%,高Zr、Ba含量,是下地壳部分熔融产物;而SiO2含量较高者由低分异花岗岩岩浆通过分离结晶演化而来。西山花岗质火山-侵入杂岩也是下地壳部分熔融产物。南昆山花岗岩为高硅花岗岩,贫Zr、低Ba、Sr和Eu/Eu*值,但具有高的Nb、Ga、REE含量和Ga/Al比值,在Whalen等(1987)图解中地球化学参数落在A型花岗岩区域内。碱性玄武岩浆分离结晶的成岩模式无法解释南昆山岩基较大的体积、均一的成分和低的Nb/Ta比值。详细的成岩分析表明,南昆山花岗岩可能是先期侵入的(幔源)碱性正长岩在富水和相对低温低压条件下发生部分熔融的产物。由这些"铝质"A型花岗岩的熔融温压条件估算得出热流值达到80~95mWm-2的南岭地区侏罗纪古地温线。由古地温线推算出的岩石圈厚度45~75km。南岭侏罗纪高热流背景及其对应的花岗质岩浆活动可能与后碰撞造山阶段岩石圈地幔拆沉或被"热侵蚀"有关,但并不一定意味着岩石圈伸展的大地构造环境。     

牛庄洼陷沙河街组超压系统发育特征及其演化

东营凹陷牛庄洼陷沙河街组发育有超压系统,这对油气运移和聚集过程有着重要的影响。在对超压系统现今发育特征研究的基础上,本文运用约束下数值模拟方法对牛庄洼陷超压系统的演化规律进行研究,并探讨了超压系统的主要形成机制。牛庄洼陷在沙河街组四段、沙河街组三段的下亚段和中亚段存在着超压系统,最大压力系数可以达到1.8,最大剩余压力超过了20MPa。自沙三段上亚段沉积期开始,超压系统开始发育。到东营组沉积期末,超压系统经历了大约10Ma的泄压过程。自新近系馆陶组沉积期,超压系统再次迅速增压,逐渐接近现今发育状况。上覆地层沙三段上亚段高沉积速率导致了超压系统的形成和早期剩余压力的增加,而水热增压和烃类物质大量生成联合造成超压系统晚期迅速增压。超压系统演化规律揭示出在油气主要运移期研究区古异常流体压力的分布状况,这为进一步开展牛庄洼陷油气运移和聚集过程的动力学研究提供了理论依据。     

苏北盆地泰州组砂岩成岩序列和储集层质量主控因素分析?

基于53口井310余块储集层砂岩样品的分析研究,指出泰州组储集层存在着压实(压溶)、胶结和溶蚀等成岩作用,但在不同位置成岩作用的表现有所不同。海安凹陷以胶结和溶蚀作用为主,压实与压溶作用不太明显;高邮凹陷的压实程度较海安凹陷强烈。压实作用使得高邮凹陷泰州组储集层孔隙度在2 400～2 800 m处于10%左右,而海安凹陷为10%～20%。海安凹陷和高邮凹陷泰州组储集层目前处于中成岩阶段A期。储集层质量主要受原始沉积环境和成岩作用的综合影响。压实作用和胶结作用均可降低孔隙,但当碳酸盐胶结物含量小于15％时,胶结作用对储集层质量影响较小。碳酸盐胶结物和长石颗粒溶蚀形成了大量的粒间溶孔。海安凹陷有利储集层主要分布在西北部和东部三角洲前缘砂体和滑塌浊积扇砂体中,高邮凹陷有利储集层主要分布在南部扇三角洲前缘砂体中。     

地面沉降风险评价初探

平原区超采地下水引发的地面沉降地质灾害已成为影响这些地区经济可持续发展的重要因素,风险管理是实现灾害防治从被动应对向主动防御转变的标志。根据地面沉降地质灾害自身特点,从其易发性、易损性和抗风险能力三方面进行分析评价,初步构建了地面沉降风险评价指标体系,介绍了常用的数学模型方法和空间分析技术,最后以苏锡常地区为例进行了实例研究。结果表明,决定当前地面沉降区风险分布的首要因素是地区经济发展水平,就相同级别的地面沉降而言,其对经济发达地区所造成的侵害要高于经济欠发达地区;其次才是地面沉降灾害发生程度。由此建议加大抗灾投入,增强区域风险抵御能力。     

内蒙古羊蹄子山-磨石山钛矿床锐钛矿、金红石和钛铁矿的矿物学特征

羊蹄子山-磨石山钛矿床的钛矿物主要为锐钛矿、金红石和钛铁矿。锐钛矿化学成分的特点是FeO含量明显比金红石要低;主要X光粉晶谱线为3.518(100)、2.377(14)和1.667(11);晶胞参数a()=3.786,c()=9.513;拉曼光谱谱线(cm-1)为516、395、195和143。金红石的主要X光粉晶谱线为3.250(100)、1.688(40)和2.488(29);晶胞参数为a()=4.595,c()=2.962;拉曼光谱谱线(cm-1)为610和446。钛铁矿的成分特点是富锰贫镁,与攀西地区岩浆型钒钛磁铁矿矿床中的钛铁矿正好相反。所有上述钛(铁)氧化物矿物学特征,进一步说明该矿床是在中元古代在海底与基性火山活动有关的热水沉积后经区域变质和局部又遭受后期热液改造而成。     

秦岭造山带的印支运动及印支期成矿作用

秦岭碰撞造山经历了长期的板块构造的俯冲-碰撞的构造演化,于印支期最终完成对接拼合,形成了统一的中国大陆,并由此转入陆内变形。众多Au、Mo多金属矿床的同位素年龄资料表明,印支期是秦岭的重要成矿期,其成矿作用明显受到构造演化的控制,反映特定的地球动力学背景和作用过程。秦岭印支期成矿作用不仅是中国东部中生代成矿作用的先导和开始,奠定了中国东部中生代成矿大爆发的基础,而且为碰撞期和碰撞期后构造体制快速转换的研究提供了依据。重视秦岭以及中国印支期成矿作用的研究,对正确认识秦岭成矿带的区域成矿规律、造山带演化的深部动力学过程,建立符合中国和东亚实际的印支期成矿理论体系具有重要科学意义。     

西藏冈底斯矿带成矿作用及远景分析

冈底斯带矿床众多,类型复杂,主要有斑岩型铜（金钼）矿床、矽卡岩型铁铜-铅-锌（银）矿床、层控铅-锌-银矿床、火山岩型金-银矿床及雄村式铜-金矿床。矿床地质特征和同位素年龄表明,冈底斯带南部的矿床与新特提斯洋壳向北俯冲-陆陆碰撞及碰撞期后的构造岩浆事件有关;冈底斯带北部的矿床与班公湖-怒江洋壳向南俯冲-陆陆碰撞及碰撞期后构造岩浆事件有关。冈底斯带与洋壳的俯冲-碰撞有关的岩浆活动强烈,成矿条件优越。西藏高原在碰撞后发生了快速抬升剥蚀,部分矿床顶部出现低温组合矿化,多数矿床保存良好。