塔里木盆地东部古生代中期伸展构造的发现及其地质意义

通过地震资料解释,首次在塔里木盆地东部发现了古生代中期的伸展构造。它们是一系列正断层,以及由这些正断层组合成的雁列状张扭性断层带。正断层走向近N-S;雁列状张扭性断层带分两组,走向分别是NE-SW和NW-SE,构成一个共轭体系,显示近E-W向的拉张作用。根据断层生长指数、断层断开的地层单元和断层断距变化的解析,这些伸展构造的形成时间是中志留世—中泥盆世。它们是原特提斯阿尔金早古生代碰撞造山带的碰撞后构造,是判定塔里木地块—柴达木地块碰撞造山作用结束时间的重要证据。     

超临界CO2参与下煤储层原位微生物甲烷化物理模拟研究

超临界CO₂能够破坏煤分子结构,提高生物甲烷的产量。为研究微生物在超临界CO₂参与的煤储层原位条件下的产气潜力,以新疆地区某煤层气区块目标煤层的初始储层压力、温度和气体组分作为原位储层条件,通过自主设计的煤储层原位厌氧发酵装置,模拟煤储层原位储层条件下的厌氧发酵过程,并对生物气产量、煤的官能团结构和微生物群落结构进行了分析。研究结果表明,在超临界CO₂参与的煤储层原位条件下,生物甲烷产量达到了32.9 mL/g,CO₂的生物转化率为17.4%。FTIR光谱表明,原位条件下微生物对苯酚、醇、醚、酯中含氧基团的降解能力要强于常规条件下的厌氧发酵。超临界CO₂参与下的储层原位厌氧发酵系统中,多种产甲烷代谢途径的产甲烷菌(氢营养型、乙酸营养型和甲基营养型)逐渐向单一的氢营养型产甲烷菌演化。高压环境下,细菌群落中芽孢杆菌Solibacillus silvestris成为水解产酸发酵阶段的优势菌。该研究为煤层气生物工程的现场实施和碳减排提供了实验基础。      

准南阜康区块煤层后生生物成因H2S的发现与成因机制

随着排采的进行准南东段阜康区块煤层气井产出的煤层气中H₂S浓度呈现逐渐增加的趋势,对安全生产构成严重威胁。基于煤层气勘探开发资料,结合实验室厌氧发酵实验,对该区块排采阶段煤层H₂S的异常原因进行初步探讨。煤层气勘探阶段含气量测试结果表明,煤层气原始气体中H₂S含量低,最高仅为2.152×10^-6;排采初期并未出现H₂S浓度异常现象,但随着排采的进行,部分井出现异常,如13号井在排采7 a后H₂S含量异常增加,高达700×10^-6。灰色关联分析表明,H₂S的浓度与煤层气井的产水量和水质密切相关,当地下水的补给带来充足的营养物质供给菌群代谢时,就会促进H₂S的产出。由该区煤和排采水作为发酵基液构建的厌氧发酵系统表明,H₂S的产量与发酵液中SO₄^2-含量成反比、与HCO₃^-含量成正比;CH...     

兴蒙造山带成矿规律及若干科学问题

兴蒙造山带位于中亚造山带东段,形成于古生代,在中生代遭受了西北部蒙古-鄂霍茨克洋构造域和东部古太平洋构造域的强烈改造。该造山带也是中国北方地区一个重要的金属成矿带,因此对该造山带成矿规律的总结和研究,无论是在理论上还是在找矿勘查实践中都具有十分重要的意义。笔者对该地区的研究成果进行了收集和整理。根据已有的年代学数据,该区已发现的绝大多数矿床形成于侏罗纪—白垩纪,与古生代古亚洲洋构造体系关系不大。根据兴蒙造山带内的成矿与不同构造体系演化之间的关系,将研究区内的矿床分为4类:(1)与古亚洲洋构造体系有关的矿床,形成于500~210 Ma,矿床类型主要是斑岩型Cu-Mo、Mo和Au矿床、浅成低温热液型Au矿床和矽卡岩型Pb-Zn矿床,矿床形成环境主要为岛弧及古亚洲洋闭合后的碰撞与伸展阶段;(2)与蒙古-鄂霍茨克洋构造体系有关的矿床,形成时间240~110 Ma,矿床类型主要是斑岩型Cu-Mo和Mo多金属矿床、浅成低温热液型Au矿床、中低温热液脉型Pb-Zn-Ag矿床和热液脉型Ag多金属矿床,形成环境主要为陆缘弧、蒙古-鄂霍茨克洋闭合后的碰撞造山-后碰撞,以及造山后的伸展崩塌阶段;(3)与古太平洋构造体系有关的矿床,成矿作用发生于210~100 Ma,矿床类型主要有斑岩型Mo(W、Cu)矿床、矽卡岩型多金属矿床和浅成低温热液型Au矿床,形成于与古太平洋板块俯冲有关的活动大陆边缘环境;(4)与蒙古-鄂霍茨克洋和古太平洋构造体系叠加有关的矿床,矿床主要形成于150~120 Ma,矿床类型主要有斑岩型Mo(Cu、W)矿床、热液脉型Pb-Zn-Ag和Cu多金属矿床、高温岩浆热液型稀有稀土元素、W(Sn)、Sn矿床和矽卡岩型Fe多金属矿床,矿床形成环境处于蒙古-鄂霍茨克洋和古太平洋这两大构造体系的叠加区域,总体属于一个伸展的构造背景。不同构造体系下的成矿特点是不同的,而所富集的主要金属元素也有差别。根据所产出的不同金属的资源量大小对比,Cu主要产在与古亚洲洋构造体系和蒙古-鄂霍茨克洋构造体系,Mo主要产在蒙古-鄂霍茨克洋构造体系和古太平洋构造体系,Pb-Zn主要产在蒙古-鄂霍茨克洋和古太平洋构造体系叠加区和古亚洲洋构造体系,Au主要产在古太平洋构造体系,Ag和Sn主要产在蒙古-鄂霍茨克洋和古太平洋构造体系叠加区,W主要产在蒙古-鄂霍茨克洋和古太平洋构造体系叠加区域和古太平洋构造体系。     

准噶尔盆地卡姆斯特地区侏罗系铀成矿模式研究

本文对卡姆斯特地区中侏罗统头屯河组、西山窑组层间氧化带及铀矿化特征进行了归纳与总结,运用层间氧化带砂岩型铀矿成矿理论,重建了该区铀成矿模式,初步认为铀矿化、异常符合层间氧化带控矿理论,受层间氧化带及不整合面控制,总体上遵循层间氧化带砂岩型铀成矿规律。指出区内铀矿找矿目的层主要为中侏罗统头屯河组,次为西山窑组,主要找矿类型为层间氧化带砂岩型,次为不整合面砂岩型、煤岩型,明确了今后该地区找矿方向,可为准噶尔盆地今后铀矿资源勘查工作提供参考。     

CH-3无人机航磁测量系统在我国新疆不同地形区的应用示范

CH-3无人机航磁测量系统具有飞行质量高、可夜航作业、方便灵活等特点,该系统已经在黑龙江多宝山地区开展了试验性面积测量工作,数据质量优秀。本文主要介绍了该系统后续在新疆克拉玛依和喀什地区的应用示范情况,总结了其在平原沙漠、丘陵低山、中高山等多种地形条件下开展测量工作的应用效果,讨论了测量数据的可靠性、飞行质量控制及系统当前的局限性,分析了无人机航磁测量技术在基础地质调查、矿产资源勘查、能源地质调查等方面的初步应用成果和应用前景。     

资源量估算的边界分析与矿化体圈定

资源量估算总是在特定的估算域中进行,其边界条件对估值结果有着显著的影响。传统方法采取用工业指标来圈定矿体并进行资源量估算的硬边界条件,过于强调了矿床的经济性,而对矿床的地质和地质统计学规律重视不够。本文介绍了国际上流行的资源量估算域的相关概念及边界分析方法,并通过实际案例来探讨其在资源量估算中的应用,在此基础上提出了利用三维软件进行矿(化)体圈定的基本原则。实践表明,利用软边界约束或圈定矿化体进行品位估计,可能更符合勘查阶段资源量估算的要求,进而降低估算域边界的不确定性带来的估值风险。     

雅鲁藏布江缝合带西段达机翁地幔橄榄岩及铬铁矿的铂族元素特征

达机翁蛇绿岩位于雅鲁藏布江缝合带的西段北亚带,该蛇绿岩主要由地幔橄榄岩、玄武岩以及硅质岩组成,其中地幔橄榄岩以方辉橄榄岩为主,同时含有少量的纯橄榄岩,纯橄岩主要呈不规则透镜状或团块状分布于方辉橄榄岩中。在达机翁地幔橄榄岩中产出有3种不同类型的铬铁矿,分别为块状,豆状以及浸染状铬铁矿。文章主要对达机翁地幔橄榄岩的方辉橄榄岩及豆荚状铬铁矿进行了研究,结合岩石的主量元素和铂族元素,对地幔橄榄岩和豆荚状铬铁矿的成因以及雅鲁藏布江缝合带的找矿远景进行了探讨。达机翁地幔橄榄岩具有较高的Mg O含量以及较低的Al2O3和Ca O等含量,这种亏损的全岩成分指示了达机翁地幔橄榄岩经历了较高的部分熔融作用,同时方辉橄榄岩的PGEs的总量为23.68×10-9~31.02×10-9,高于原始地幔的值,Pd和Cu 2个元素的含量较为分散明显偏离部分熔融曲线,指示了达机翁方辉橄榄岩可能遭受了熔体的改造,在熔体-岩石反应的过程中,导致了富含PPGE的硫化物的加入。达机翁豆荚状铬铁矿为高Cr型铬铁矿,具有IPGE和Rh明显富集以及Pt,Pd明显亏损的特征,不同类型的铬铁矿之间具有一致的PGEs的分配模式。雅鲁藏布江缝合带内大量分布的超镁铁岩体在岩石组合、地球化学特征、成因以及形成时代等方面,均具有相似性,是中国铬铁矿找矿的有利远景区。     

济南市土壤元素地球化学特征及环境质量

以济南市土壤为研究对象,采用R-2.6.1程序、半方差函数模型和因子分析法对区内土壤元素含量统计特征、结构特征和分布特征进行了分析研究,并对土壤环境质量进行评价。结果表明:研究区土壤中多数元素含量总体受自然空间格局控制,但人类活动对市区土壤Cd、Hg、Pb、Se、As、p H值等元素(指标)含量有明显影响,表层土壤p H值呈现从外围向市区中心增加的碱化趋势;盛行风向对表层土壤重金属的分布叠加也产生影响,沿顺风向产生漂移。受人类活动(主要为工业污染)历史长短及强度的不同,济南市区、历城区和章丘市总体为轻度污染,局部存在Hg、Cu、Cr、Cd等中度或重度污染,污染区分布与各类工业空间布局相吻合,而长清、济阳土壤环境质量较好,总体属警戒限级。按土壤综合污染指数排序,土壤综合环境质量从优到劣为济阳长清章丘历城市区。     

大气水汽氢氧同位素观测研究进展——理论基础、观测方法和模拟

大气水汽氢氧稳定同位素是认识大气环流和水循环的重要信息指标,本文从影响水汽稳定同位素含量的物理过程入手,即源区蒸发、传输及凝结等方面,系统介绍了影响水汽氢氧稳定同位素的平衡分馏和动力分馏的理论基础;回顾了传统观测方法、近期发展的激光光谱仪及卫星遥感红外光谱仪等大气水汽同位素观测新手段,重点分析了光谱仪及遥感观测方法的优势及应用,表明实时观测和遥感监测成为目前水汽同位素研究的主要手段;总结了目前大气水汽同位素观测研究在同位素基础理论、地表过程等方面的主要进展,汇总分析了大气水汽同位素环流模型的发展和应用,表明同位素环流模型在全球及区域气候过程、古气候恢复以及环境信息重建方面具有独特的优势,将会成为今后气候系统研究的新方法;最后提出水汽同位素研究的新焦点即高时空分辨率的实时观测、氢氧同位素的新指标如过量17O以及同位素气候模型的发展完善及应用。