班怒带西段尕尔穷铜金矿两套侵入岩源区及其地质意义——来自Hf同位素特征的指示

尕尔穷铜金矿位于班公湖—怒江缝合带西段南缘的措勤—申扎火山岩浆弧内,为与侵入岩有关的矽卡岩型-破碎带型铜金(铁)矿床。在已有石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年的基础上,进一步对其进行锆石Hf同位素研究,同时对最新勘查成果显示具有一定成矿潜力的花岗斑岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和Hf同位素研究,确定了两套侵入岩的形成顺序;结合前人总结的岩石地球化学特征,利用Hf同位素对其岩浆源区进行示踪。结果显示:花岗斑岩锆石206Pb/238U年龄加权平均值为(83.2±0.7)Ma,较石英闪长岩晚4 Ma左右,其初始176Hf/177Hf值为0.282 235～0.283 073,εHf(t)值为-17.2～12.5;石英闪长岩锆石初始176Hf/177Hf值为0.282 800～0.283 015,εHf(t)值为3.5～10.5。结合二者地球化学特征显示:石英闪长岩和花岗斑岩可能是同一岩浆系统不同分异阶段的产物,前者主要起源于具有幔源印记的初生地壳,而花岗斑岩具有和石英闪长岩相似的岩浆源区,但明显混入上地壳基底物质;暗示晚白垩世班怒带西段南缘内随着南羌塘—三江复合板片与冈底斯—念青唐古拉板片之间的弧-陆碰撞,先成的具有幔源印记的初生地壳重熔形成岩浆,随着碰撞的继续和岩浆的上涌分异,部分上地壳受挤压或热效应进一步重熔并参与岩浆系统中,由早至晚形成了由幔源特征向幔-壳混合源特征源区逐渐转变的花岗岩演化系列。尕尔穷铜金矿是起源于具有幔源印记的初生地壳的花岗岩的成矿专属性表现。     

激光探针等离子体质谱同时测定锆石微区铀—铅年龄及微量元素

建立了一种利用激光探针等离子体质谱技术同时原位测定锆石Ｐｂ－Ｐｂ及Ｐｂ－Ｕ年龄和２５个微量元素的快速分析方法。Ｐ的检出限为１４μｇ／ｇ,Ｓｃ的检出限为３μｇ／ｇ,Ｒｂ、Ｎｂ、Ｂａ稀土元素Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｅｒ及Ｙｂ的检出限为０．１￣０．３μｇ／ｇ,Ｐｂ的检出限０．５μｇ／ｇ,其它稀土元素及Ｓｒ、ｙ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｔｈ和Ｕ的检出限为１０￣９０ｎｇ／ｇ。方法对绝大多数微量元素的相对标准偏差为５￣１５％;     

基于非结构化有限元的三维井地电阻率法约束反演

电磁探测反演是典型的不适定问题,易造成反演结果的多解性,不适定性是反演自身固有的特征,没有求解的附加信息这一本质困难是很难克服的,解决该问题的有效方法是研究约束反演。本文采用目前较为主流的高斯牛顿—共轭梯度法(GN-CG),在反演目标函数中直接施加约束条件,将介质电阻率的取值范围作为先验信息和约束条件以外点罚函数法的方式引入到反演目标函数中,与常规三维电阻率反演目标函数相比,增加了不等式约束项的目标函数,理论上可以压制反演的多解性。通过多种理论模型的测试结果表明,本文基于不等式约束的三维井地电阻率反演算法有效地改善了反演结果的精度,以惩罚函数法施加不等式约束条件的方式是现实可行及有效的。     

Ka波段毫米波云雷达对青藏高原东南缘降水回波的分析

利用丽江站新建的Ka波段毫米波云雷达获得的高时间分辨率的垂直观测资料,结合同址的地面自动气象站和雨滴谱的分钟数据、常规探空数据和附近C波段天气雷达的强度回波,分析了两次降水过程前后云雷达反射率因子Z、径向速度V_r、速度谱宽S_w的垂直变化规律。分析表明:在发生弱降水时,云雷达Z在垂直方向的变化不明显;但V_r、S_w值在0℃层稍低位置有一个明显的分界层(融化层),粒子通过融化层后V_r、S_w都是快速变大,这个变化主要是粒子的相态由固态变成液态引发的,可以通过V_r、S_w突变值的位置来识别0℃层亮带的高度。从C波段天气雷达回波强度、剖面图及云雷达位置的时间-高度图看,对毛毛雨和小雨的回波,强度和高度差异比较明显,毛毛雨比小雨回波高度低、强度弱,与云雷达相比C波段雷达对高一些的云观测不到,对距离较远的弱降水回波无法观测到;由于相同粒子对不同波长电磁波的散射不一样,造成两种雷达垂直方向观测到的Z变化不同。对比弱降水回波,云雷达在...     

再论煤中大分子基本结构单元演化的拼叠作用

芳构化作用和环缩合作用的传统煤化作用理论具有一定局限性,煤中基本结构单元拼叠作用是高煤级煤演化的特有机理。拼叠作用显著发生的起点位于镜质组最大反射率Ro,max为6．0％附近,大分子化学键的均裂提供了拼叠作用得以实现的微化学环境条件,其实质是一种“动力化学”过程,与氧接芳碳等有关的大量“均裂”是在短暂的煤化阶段中突然出现的,导致“拼叠作用”的显著发生具有“阶跃式”特征,是造成高煤级煤中期到后期阶段大分子基本结构单元急剧增大的根本原因和主要地球化学机理。     

中国煤层气资源控制程度及可靠性分析

准确认识深部条件下气体和水分的赋存状态、相对含量及分布特征,对煤层气高效勘探开发具有重要指导意义。基于理论模型、分子模拟和气水演变分析,明确了煤层中气、水的赋存状态,揭示了气、水动态运聚界限和动态演化过程。考虑煤−水界面作用、水的可动性及赋存状态,煤中水可分为可动水(重力水和毛细水)、束缚水(吸附水、沸石水、结晶水和层间水)、结构水,其中毛细水、重力水和吸附水由孔隙主导,沸石水、结构水、结晶水和层间水由矿物主导。分子模拟结果显示,水分子在0.7 nm孔隙中可以饱和充填,吸附和解吸路径一致,在更大孔隙中出现弱吸附层和自由态。水分子吸附过程表现为单分子含氧基团吸附、单层强吸附、多层弱吸附、水团簇形成和充填孔隙等阶段。甲烷分子在1.5 nm孔隙可存在3层稳定充填吸附,在较大孔隙中(>1.5 nm)即以单层吸附和游离态共存,游离态在介孔及更大孔隙中普遍存在。结合上述吸附−游离气存在界限,改进了游离气和吸附气理论计算公式,为含气量计算提供新思路。深部热成因煤层气是煤大规模生排烃之后的残余气,在排烃过程中发生气驱水和水分蒸发扩散,残余水分为束缚水和结构水,后期无法改变。假定静水压力20 MPa,在0、5、10、15和20 MPa储层压力下,外来水分可入侵最大孔径为7、9、13、27 nm和不侵入。受差异保存条件控制,煤成气除了形成超压和欠压等差异含气系统外,还可能在煤系形成多类型含气模式。上述研究明确了煤层气、水微观赋存机制及形成演化模式,对深部煤层气富集特征及高效开发设计具有指导意义。

     

高密度电法在岩溶探测中的应用

高密度电法是一种适用性广泛的电阻率勘探方法,拥有多种电极排列装置选择。不同装置由于电极分布方式的差异,在针对不同地质目标和测区环境时往往表现出明显不同的探测能力。为探究各排列装置的特点及其适用情况,推导了2.5D电位的变分问题,采用Delaunay三角化算法实现了非结构化网格剖分,进而实现了有限元正演模拟。结合实践,对常见地质情况进行建模,分别使用温纳α、温纳β、施伦贝谢尔、偶极−偶极4种装置开展正反演对比研究。研究发现：(1) 在探测未知区域单个异常体时,温纳β、施伦贝谢尔2种排列的效果更好;(2) 在探测相邻较近的多个异常体时,应优先采用具有更高水平分辨率的施伦贝谢尔和偶极−偶极排列;(3) 对于低阻破碎带的勘探,温纳β和偶极−偶极排列更为适用;(4) 当地层具有较好分层界限时,4种排列均可体现良好的分层效果。因此,高密度电法勘探实践中应综合考虑不同排列装置的特点,根据具体情况选用合适的多种排列方式进行测量,并对采集数据进行综合对比分析,以获得更为准确的解释结果。