Sedimentological/Palaeogeographic Data as Fundamental Building Blocks of the DDE Project:Critical Underpinning of Reconstructing Deep-time Earth Systems

正1 Introduction Sedimentary rocks archive important information for understanding how the earth system operates and how life and environments have evolved through earth history.Properly identifying characteristics of sedimentary rocks,along with the subsequent interpretation of depositional processes and sedimentary environments in a basin or locality,are fundamental to inter-basinal correlation of sedimentary successions as well as to understanding and deconvolving regional and global processes     

洞穴滴水、石笋中元素及元素比值对气候环境变化响应的研究进展

滴水/石笋元素是除δ18O和δ13C,研究气候环境变化的又一重要代用指标。外界气候环境变化通过改变表层岩溶带和岩溶含水层中的水文环境,甚至洞穴环境,进而影响元素的溶解、运移和沉淀过程,从而使得滴水/石笋中元素表现一定的变化规律。本文通过分析影响洞穴滴水元素及元素比值变化的因素：元素来源、水—岩相互作用和滞留时间、差异性淋滤、先期碳酸盐沉淀及分配系数的基础上,从元素对岩溶区“二元结构”和极端天气/气候事件响应的角度,探讨了滴水/石笋中元素的气候环境指示意义。取得了以下认识：① 强降水带来的冲刷作用和溶解作用,促进土壤和基岩中元素、胶体和天然有机质（NOM：Natural Organic Matter）等物质在短时间内快速溶解和运移,使滴水中元素含量增加;但随着降水增多带来的稀释作用,使得滴水/石笋中Mg,Sr和Ba等元素含量降低,因此,单一元素的解译较为复杂;② 基岩/溶液中元素溶解和沉积的差异,导致元素相对含量的变化,使得元素X/Ca值对外界环境的响应具有一致性,尤其是Mg/Ca和Sr/Ca值：在干旱条件下,降水减少导致方解石先期沉积（PCP：Prior Calcite precipitation）作用增强,使Mg/Ca和Sr/Ca值增大。但目前存在着一些问题：① Mg/Ca和Sr/Ca值变化对强降水事件的响应并不明显,可能与新、老水混合及元素溶解过程中的溶解比例差别不大有关;② 多源、多期混合水源会导致洞穴滴水元素对极端事件响应减弱;③ Mg/Ca和Sr/Ca的变化为解释δ18O的“雨量效应”及“源效应”提供了见解,但元素变化能否反映季风强度的变化,仍有待进一步的研究。基于以上认识,笔者提出开展更加系统的大气—土壤—包气带—洞穴的监测;开展更高分辨率、更长时间尺度的洞穴监测;开展多区域、多洞穴系统对比研究来更加深入地开展洞穴石笋元素研究。     

某露天矿高陡边坡结构面发育特征及其对边坡稳定性的影响

针对露天矿边坡的工程实际,对影响边坡稳定的结构面进行实测和统计分析。同时对边坡优势结构面产状进行赤平极射分析,指出倾向于坡内的两组结构面与近似坡面产状的结构面构成不利边坡稳定的结构面组合,在后续开采中应重视这类不利结构面组合诱发的边坡失稳。     

全椒县范水洼金矿区控矿构造初步研究

研究区主要构造活动可分为3期：早期，发育以透入性的剪切劈理为特征的复式褶皱及倒转翼的逆冲剪切减薄拉断作用；中期，伸展作用；后期，脆性的挤压剪切破碎作用。通过详细地质构造剖面测制。建立了区内的主要构造格架：总体为一复式向斜一汪洼向斜，以杨柳岗组中上段为两翼，以琅琊山组为核，二级褶皱总体表现为向斜开阔，背斜紧闭，向南东倒伏的特征；二级褶皱的转折端为主要的控矿容矿构造，矿(化)体主要赋存于复式向斜的核部、背斜转折端。二级褶皱背斜转折端的拉张垮塌破碎角砾岩及翼部特别是近倒转翼的剪切破碎带是最重要的控矿容矿构造。     

抚顺盆地油页岩地质特征及其成矿过程

抚顺盆地位于郯庐断裂带北延东支[CD2]抚顺[CD1]密山断裂带上,盆内赋存有厚达200 m的巨厚油页岩层,按含油率高低,可分为上部富矿层和下部贫矿层。富矿层中水平层理发育,含油率多为5%~8%,最高可达12%;贫矿层中层理很少,多数层段含油率小于3%。地球化学分析结果显示,油页岩中有机碳含量较高,最高可达13.1%。油页岩属Ⅰ[CD*2]Ⅱ型干酪根,成熟度较低。整个含油页岩岩系的形成经历了盆地初始裂陷、加速裂陷、稳定发育、较快速裂陷、较慢速裂陷、终止裂陷6个阶段。综合分析表明,油页岩贫矿层形成于盆地周缘夷平程度较高、物源供给较少、盆地基底沉降相对较快、有机质堆积比例较低的浅湖环境;油页岩富矿层形成于盆地周缘夷平程度较高、物源供给较少、盆地基底沉降速率相对缓慢、有机质堆积比例相对较高的浅湖环境。     

安徽铜陵地区蚀变流体填图方法的探讨

蚀变流体填图是一项区域流体地质调查研究工作 ,也是一项具有战略意义的、综合性的基础地质研究工作。区域大面积的流体填图工作的理论依据、思路方法、填图要素、技术要求和规范等还没有一套成熟的方法体系。在实施中国地质调查局和国土资源部科学技术司的“铜陵地区蚀变流体填图”项目中 ,探讨了流体填图的理论依据、思路方法、研究内容和填图要素 ,对填图单位制定了 3级填图单元等级体制 ,即流体系统流体子系统流体单元。在铜陵地区划分出 4个流体系统 ,7个流体子系统和 18个流体单元。     

基于线框模型的复杂断层三维建模方法

建立了包含复杂断层面地质体的三维数学模型.为准确表达复杂地质体各要素的空间几何形态及其相互之间的关联关系,设计了线框单元体模型,并提出了整体描述断层面的技术思路,解决了地层交错情况下断层面和地层面的模拟难题;在上述基础上,结合平面地质图数据,实现了复杂地质条件下三维地质体模型的构建.     

常用锂同位素地质标准物质的多接收器电感耦合等离子体质谱分析研究

锂同位素研究是非传统稳定同位素地球化学研究的前沿,已广泛应用于从地表到地幔的岩石圈及流体等固体地球科学的研究领域。准确测定锂同位素比值是应用该同位素体系的前提。本文报道了国际上7种常用地质标准物质(BHVO-2、JB-2、BCR-2、AGV-2、NKT-1、L-SVEC、IRMM-016)的锂同位素组成数据。分析中采用硝酸-氢氟酸混合酸消解岩石标准样品,通过3根阳离子交换树脂(AG50W-X8,200~400目)填充的聚丙烯交换柱和石英交换柱对锂进行分离富集,利用Neptune型多接收器电感耦合等离子体质谱(MC-ICPMS)测定锂同位素比值,使用标准-样品交叉法(SSB)校正仪器的质量分馏。实验得到这7种常用地质标准物质的锂同位素组成与测试精度(2SD)分别为:δ7LiBHVO-2—L-SVEC=4.7‰±1.0‰(n=53),δ7LiJB-2—L-SVEC=4.9‰±1.0‰(n=20),δ7LiBCR-2—L-SVEC=4.4‰±0.8‰(n=8),δ7LiAGV-2—L-SVEC=6.1‰±0.4‰(n=14),δ7LiNKT-1—L-SVEC=9.8‰±0.2‰(n=3),δ7LiL-SVEC—L-SVEC=-0.3‰±0.3‰(n=10),δ7LiIRMM-016—L-SVEC=0.0‰±0.5‰(n=10),这些数据在误差范围内与国际上已发表的数据一致。Li同位素分析精度可以达到大约0.5‰,长期的分析精度即外部重现性≤±1.0‰,达到了国际同类实验室水平。7种常用地质标准物质的锂同位素组成数据的发表为锂同位素研究提供了统一的标准,使地质样品的锂同位素数据的质量监控成为可能。在基质效应的研究中,使用不同量的IRMM-016配制的标准溶液过柱,深入探讨了样品量对锂同位素测定值的影响,结果表明,在现有测试精度下,只要分析样品的锂含量达到100μg/L,且不超过树脂的承载量,样品的锂同位素组成在误差范围内与真值吻合,样品量的大小不影响锂同位素测定结果的准确性。     

用空气单元法求解渗流场的逸出边界问题

依据空气单元模拟排水孔的思路,在渗流场任意可能逸出边界外布置一层渗透性较强的单元,与其他实体单元一起进行渗流计算,可以实现该边界的自动求解。与现行方法相比,不仅省去了逸出边界迭代计算的麻烦,而且避免了由于逸出点定位不准确而可能引起的渗流计算不合理或收敛困难等缺陷。算例分析表明,空气单元法的计算精度与空气单元的相对渗透系数R有关,与厚度L无关。当选取了合适的R值后,可以较好地逼近现行方法。对于因引入空气单元而造成的强弱透水介质界面处数值拟真性差的现象,还提出了加入接触面薄层单元的改进方法。方法改进后,计算精度可进一步提高。最后,以小湾水电站22#坝段渗流场计算为例,说明该法的实用性和可行性。