三角剪切断层传播褶皱在祁连山北缘断裂中的应用:以黑河口断层为例

逆冲断层运动学过程研究可为造山作用和盆地演化提供重要的信息。位于青藏高原东北缘的祁连山北缘逆冲断裂（NFT）是一条主要的边界断裂,控制着祁连山晚新生代以来的隆升变形,但对于该断裂系统的运动学过程缺乏研究。甘肃张掖西南莺落峡附近,黑河口断层（祁连山北缘断裂的一部分）穿过红沙沟并导致其阶地面错断和褶皱变形。为了研究该区域褶皱变形特征和断层运动学过程,我们首先在红沙沟区域进行了详细的野外考察并对变形的地层和阶地面进行了测量,然后通过数值模拟方法来验证褶皱模型。红沙沟保存有9级河流阶地,利用差分GPS对阶地面的高程进行了测量,同时在野外测量了部分地层的产状。多处断层剖面表明该区域变形属于基底卷入的构造类型,另外变形的阶地面在近断层处表现出明显的褶皱形态。结合阶地面变形特征以及地层的变形,三角剪切断层传播褶皱模型被初步用于该区域构造变形的解释。模型模拟得到自T5、T6和T7形成以来断层滑动量分别是 44±7m、59±10m和 164±28m;结合T6年代得到自约9万年以来该断层的平均滑动速率为 0.68±0.19mm/a,垂直分量为 0.58±0.13mm/a。根据地层与阶地变形特征,并结合模型模拟结果,我们认为祁连山山前基底断层卷入的构造中,在断层出露地表之前,断层顶端存在一个分散式的三角形变形区,区域的应力状态控制着下伏地层和上覆地貌面的褶皱变形。     

鄂尔多斯盆地中东部中深层波组特征及地质意义

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系盐下油气勘探近年来取得重要突破,明确中深层中元古界—奥陶系的地震反射波组特征,具有重要油气勘探意义。运用最新的钻井和地震资料,在不同岩性速度分析基础上,井—震联合精细标定,明确波组横向变化特征及其地质意义。研究结果表明：1）中深层地震反射可划分为连续性较好的奥陶系与连续性较差的前奥陶系两大波系,细分为中-弱振幅、低-中频、连续性较差（Ⅰ）,中-强振幅、低频、连续性较好（Ⅱ）,中-弱振幅、连续性较好（Ⅲ）,中-强振幅、中-高频、连续性好（Ⅳ）4类波组;2）不同岩性组合方式及厚度变化使同一地层在不同地区波组特征不同,Ⅰ类波组分布在前奥陶系,Ⅱ类波组分布在米脂区马一段,Ⅲ类波组分布于中东部马二段与马四段以及华池区马三段,Ⅳ类波组分布在米脂区马三段以及中东部马五段;3）波组横向突变及纵向接触关系揭示该区发育两大类盐滑脱褶皱及低角度削截与超覆不整合。波组特征分析为中东部中元古界—奥陶系构造演化、沉积相带展布提供参考。

     

造山带背景铜镍矿床蚀变过程与水的来源——东天山黄山南矿床氢氧同位素的指示

造山带背景铜镍矿床以富水为主要特征, 但水(流体)在成矿中的作用以及其对岩石的改造过程仍不明确。本文以黄山南铜镍矿床为例, 通过辉橄岩和橄辉岩等超镁铁岩的蚀变矿物组合和H-O同位素变化规律, 限定蚀变过程与流体性质及来源。黄山南超镁铁岩原生矿物主要有尖晶石、橄榄石、斜方辉石、单斜辉石和少量填隙状角闪石、云母, 蚀变矿物有角闪石(浅闪石、阳起石、透闪石、普通角闪石以及镁闪石)、滑石、绿泥石和蛇纹石等。根据岩石结构与蚀变矿物比例, 将超镁铁岩分为弱蚀变、中等蚀变和强蚀变3类。蚀变矿物组合与角闪石成分指示超镁铁岩经历了高温蚀变阶段(>700℃), 形成了镁质闪石+滑石+绿泥石; 中温蚀变阶段(700~550℃)和低温蚀变阶段(< 550℃), 分别形成了钙质闪石+滑石+绿泥石+蛇纹石与滑石+碳酸盐+蛇纹石的矿物组合。蚀变岩石普遍以中低温蚀变为主, 可能与中低温阶段的叠加-改造作用相关。岩石随蚀变程度增加, Si、Na、K、Mn等主量元素和Rb、Ba等微量元素呈现明显降低趋势, 表明大多数元素在流体改造过程中从岩石中迁出, 说明蚀变过程为开放体系。中-强蚀变岩石中, 硫化物矿物边部的形态呈锯齿状, 但主体仍为磁黄铁矿-镍黄铁矿-黄铜矿的矿物组合, 指示蚀变过程可能造成了部分Ni、Cu、S元素的溶解与迁移, 但是改造程度相对有限。不同蚀变程度超镁铁岩均富集轻H同位素(δD: -86.6‰~-128.6‰)且O同位素变化较大(δ18O: 1.7‰~10.8‰)。虽然部分样品的H-O同位素接近岩浆水与大气降水的混合趋势线, 但是大多数强蚀变样品则呈现截然不同的趋势, 即δ18O值相似但δD值变化较大, 指示蚀变过程以岩浆水主导且经历了不同程度的去气作用。不同程度的岩浆去气作用可能与岩浆的结晶分异过程密切相关。因此, 本文认为黄山南矿床蚀变岩石为岩浆阶段"自蚀变"作用的产物。不同构造背景铜镍矿床的H-O同位素对比指示, 岩浆"自蚀变"作用在超镁铁侵入岩中普遍发生, 而造山带背景铜镍矿床的蚀变程度可能相对更高。     

环渤海葡萄涝渍指标构建及风险评估

以中国环渤海地区葡萄主产区为研究对象, 利用1980—2019年研究区域内303个气象站逐日气象资料、葡萄发育期资料和葡萄涝渍灾情资料, 基于相对湿润度方法构建葡萄逐日涝渍指数M5i, 以历史灾情反演和灾变过程解析为主线, 采用正态分布的Lilliefors检验和t分布区间估计等方法, 构建适用于中国环渤海地区葡萄主产区的葡萄涝渍灾害等级指标体系, 利用信息扩散理论方法, 计算区域内各站点的葡萄涝渍致灾风险指数。结果表明: 构建的葡萄涝渍等级指标能够较好地反映实际受灾情况, 指标验证结果与历史记录有较高一致性; 葡萄同一发育阶段的涝渍灾害发生范围随灾害等级的加大而缩小, 不同发育阶段重度涝渍灾害发生范围随着发育进程的推进逐渐增大; 葡萄萌芽-新梢生长期和开花坐果期发生涝渍灾害的风险相对较低, 果实膨大期和着色成熟期为葡萄涝渍灾害发生的高风险时期; 葡萄涝渍灾害高风险区域主要位于山东东南部、辽宁东南部、河北东北部。     

渭河流域东部全新世黄土-古土壤剖面光释光测年及其记录的土壤侵蚀事件

在渭河流域东部老官台(LGT)全新世黄土-古土壤剖面中,系统采集了15个黄土释光测年样品,应用单片再生剂量法(SAR)对这些样品的细颗粒混合矿物进行了光释光(OSL)测年,测定结果表明:红外之后蓝光释光([post-IR]OSL)的年龄偏大,红外释光(IRSL)的年龄偏小或与蓝光释光(BLSL)的年龄基本一致,应用IRSL和BLSL信号测定的OSL年龄整体偏小可能与测定样品中长石矿物的异常衰退有关,而[post-IR]OSL信号由于很少发生异常衰退问题,使得其年龄可靠性更高。基于测定的[post-IR]OSL年龄,结合该剖面的磁化率和粒度指标,进一步探讨了渭河流域东部自全新世以来发生的两期土壤侵蚀事件,第1期土壤侵蚀事件发生在约12.40~9.34kaBP,即全新世大暖期来临之前的气候转暖期间;第2期土壤侵蚀事件发生在约4.60~3.76kaBP,即全新世大暖期即将结束、气候开始出现恶化、黄河中游地区夏文化发展的时期,这为深入探索夏代发生的大洪水事件及其气候背景提供了科学依据,本区两期显著的土壤侵蚀事件的发现,揭示了东亚季风系统的不稳定性,表现为千年到百年尺度上的快速变化。     

江西某蔬菜基地土壤重金属污染现状

根据表层土、深层土的采样研究资料,获取了江西某蔬菜基地的土壤主要重金属元素基准值,分析了5种重金属元素在该区表层土中的分布、分配及相关特点,分析了元素的迁移特征.对该蔬菜基地的土壤重金属污染现状作了初步评价,并提出了合理调整的相关建议.研究发现,该蔬菜基地表层土(耕作土层)中Cd、Hg、Pb存在明显的积聚现象.局部地段土壤中已超出了农业部颁发的无公害蔬菜产地以及绿色食品产地土壤环境质量标准,成了"不安全生产区".同时发现区内重金属含量本底值并不高,重金属的污染积蓄主要与人类生产活动有关,可能来源于长期不合理的施肥与喷药.     

哈拉乔拉岩体橄榄石与辉石成分对阿尔泰造山带铜镍成矿潜力的指示

哈拉乔拉基性-超基性岩体于431 Ma侵位于阿尔泰造山带南缘,以辉长岩和橄榄辉长岩为主,类比于基性岩含矿的喀拉通克和黄山东矿床。本文通过哈拉乔拉岩体的矿物成分探讨该岩体的硫化物熔离过程。哈拉乔拉橄榄辉长岩中橄榄石Fo值为75～83 mol%,类似于黄山东与喀拉通克,但Ni含量更为亏损(小于100×10^-6～840×10^-6),明显低于这两个矿床Fo值相近的橄榄石。单斜辉石成分(Mg#为0.75～0.81)对比也表明哈拉乔拉岩体与喀拉通克岩体具有相似的母岩浆成分与演化过程。哈拉乔拉橄榄石和单斜辉石的成分指示岩浆侵位之前曾经历橄榄石分异结晶作用,Ni严重亏损指示深部橄榄石分异过程中还伴随着硫化物熔离作用。但目前地表及有限的钻孔并未见大量硫化物,暗示硫化物可能堆积在岩体深部或深部岩浆房。经以上分析,认为志留—石炭纪侵位的基性-超基性岩也具形成铜镍矿床的潜力,其成矿潜力评价可综合地球化学-地质-地球物理-成矿过程研究等多方面信息。     

扎塘赤泥库渗漏污染评价及治理研究

通过水文地质勘察,查清了扎塘赤泥库向牟老泉和百花湖方向的岩溶渗漏通道,根据弥散试验和长期水质监测资料,建立了水动力弥散叠加模型,进行了渗漏污染预测评价.对岩溶渗漏通道采取了垂直帷幕注浆、库内封堵落水洞、赤泥铺盖等综合防渗措施,历时10年,实现了在岩溶发育地区对高浓度碱水进行防渗治理的预定目标,杜绝了扎塘赤泥库废水外排,治理工程取得了显著的效果,保护了岩溶水资源环境.     

沥青包裹体的拉曼光谱特征

对石油中的沥青质组分进行了拉曼光谱分析,发现有两种不同的拉曼光谱特征的沥青质:一是具碳质拉曼特征峰的沥青质,二是无碳质拉曼特征峰的沥青质,将前者称为碳质沥青质.对储集砂岩中的深色沥青质包裹体拉曼分析并据其拉曼光谱图特征将这类包裹体分为三种类型:含碳质沥青包裹体、碳质沥青包裹体和沥青包裹体.如果烃包裹体形成后经历了地质构造应力而破裂和地热作用而发生轻组分移出,就形成了沥青包裹体;若再经地质高温变质作用而发生了碳化,就形成碳质沥青包裹体;若只经历地质高温变质作用而发生碳化,组分热解但未移出,可能会形成含碳质沥青包裹体.     

边界积分方程用于电阻率Zohdy反演的初步研究

研究利用边界积分方程进行电阻率Ｚｏｈｄｙ反演的有关技术,结果表明在探测区域划分为数千个单元的情况下,为节省正、反演过程中所需要的计算机内存和 ＣＰＵ时间,可采取以下措施：（１）假定电位分块线性变化,可以使节点数目显著减少,这里每一块都包含若干个单元;（２）利用边界积分方程的特点,可事先计算并存储所有必要的边界积分值,供每一步迭代中调用;（３）利用边界积分方程所特有的数值延拓功能,可以进一步减少节点数目．为了说明这些手段的有效性,先给出了一个数值模拟成像结果,它清楚地表明基于边界积分方程的电阻率 Ｚｏｈｄｙ反演是快速而有效的,然后给出一个实测剖面的成像实例,成像结果经钻孔检验正确．