富铁橄榄石的水溶性实验研究SCIEI北大核心CSCD

地幔的力学性质主要受橄榄石流变性的控制,含水对橄榄石流变性质的影响很大,而橄榄石的水溶性受到温度和铁含量的影响,因此,本文进行了不同铁含量橄榄石在不同温度下的水溶性实验研究。实验使用的样品为天然橄榄石单晶Fa_(17)和Fa_(24.7)(Fe_(No.)=100×molar Fe/(Mg+Fe))以及人工合成的橄榄石单晶Fa_(22);橄榄石单晶的水溶性实验在300MPa围压和1273~1473K的温度条件下进行,每隔50K进行一组实验,氧逸度被控制在Ni NiO水平上。实验结束后,对橄榄石单晶沿b面进行双面研磨抛光,用电子探针分析确定橄榄石单晶成分,采用EBSD精确测量橄榄石的单晶方向,使用红外光谱仪(FTIR)的非偏振光路测试橄榄石单晶在b轴上的吸收光谱。对FTIR吸收光谱进行积分得到富铁橄榄石的水溶性实验结果:当温度由1273K升至1473K时,橄榄石单晶Fa_(17)的水溶性变化为600~1200H/10^(6) Si,橄榄石单晶Fa_(24.7)的水溶性变化为1000~1300H/10^(6) Si,人工合成的橄榄石单晶Fa_(22)的水溶性变化为500~900 H/10^(6) Si。因此,相同铁含量橄榄石单晶的水溶性随温度的增加而增加,相同温度条件下,天然形成的橄榄石的水溶性随着铁含量的增加而增加,百分之一的铁含量的增加,可以导致约百分之十的水溶性的增加。本文所研究的不同铁含量的橄榄石可以为更好地估算上地幔水溶性提供依据。     

从石峁遗址出土植物遗存看夏时代早期榆林地区先民的生存策略选择

石峁遗址是新石器时代晚期至夏时代早期榆林地区农牧交错带中的超大型中心聚落,产生于聚落林立、社会等级分化明显的社会复杂化进程中。文章通过鉴定与分析石峁遗址核心区皇城台地点东护墙北段上部、门址及大台基等区域浮选所获样品,结合已公布的外城东门、后阳湾等地点的植物遗存鉴定数据,对石峁遗址夏时代早期样品中出土的植物遗存进行综合研究。通过2012~2019年的浮选工作,共获得了187份夏时代早期样品,出土炭化植物遗存共计17816粒,其中农作物遗存8905粒,包括粟、黍、水稻及大豆;非农作物遗存包括非农作物种子和植物果核等共计61种植物,总数为8911粒,分属于禾本科、藜科、豆科、蔷薇科、菊科、蓼科等。结果显示,石峁先民夏时代早期的生业模式以农牧业并重为主、采集狩猎为补充。其中,农业结构以粟黍种植为主,还首次发现了少量水稻、大豆等可能为上层先民与周边地区交流获得的稀有食物;畜牧业中,主要利用胡枝子、草木犀、委陵菜属、冷蒿等饲草喂养黄牛、羊等主要家畜;同时,还存在采集果实等行为。石峁先民生业模式的选择是其人群受所处的农牧交错带环境影响产生的结果,"舍不得农业,离不开牧业"即是石峁先民及地区其他同时期人群的真实写照。多样化的生存策略、周边聚落的粮食输入及与其他区域中心的文化交流,保障和巩固了社会复杂化进程中石峁遗址的核心地位,并推动了地区早期国家的产生与发展。     

滇中富碱斑岩风化成土过程中元素地球化学行为及其主控因素

富碱斑岩带分布较广,目前对其风化过程中的元素地球化学行为研究较少。笔者等以滇中姚安富碱斑岩为例,通过对其化学风化过程的研究,有助于了解富碱斑岩成土过程中元素富集贫化控制因素,丰富碱性岩浆岩风化成土理论。笔者等分析了富碱斑岩风化过程中的矿物风化特征、元素含量分布特征、化学风化趋势、元素迁移富集特征及主控因素,结果表明：富碱斑岩各风化层元素含量与基岩具有继承性,体现了原位风化的特征,符合北亚热带季风气候下云南境内上扬子地块岩石的风化特征;与大陆上地壳组成（UCC）相比,风化成土过程中Ca、Na、K等阳离子强烈淋失亏损,Fe、Al富集;化学风化过程主要发生脱Ca、Na、K、Mg、Si与富Al、Fe作用,风化早期主要为去Ca、去Na过程,风化中、晚期为去K、去Mg、富Al、富Fe过程,并伴随着强烈的脱硅作用;结合迁移系数,常量元素活动性强弱顺序为：Ca>Na>K>Mg>Si>Al>Fe;微量元素地球化学行为一方面主要受地球化学性质相似的常量元素行为控制,另一方面Al、Fe氧化物/氢氧化物和受黏土矿物吸附作用的影响,Sm、Nb、Sc、Th、Ti、U、Y、Cu、Cr、Ni随风化原地残余富集,Ba、Rb、Sr与K、Na、Ca、Mg等常量元素行为一致,随风化而淋失迁出。     

湘南红旗岭锡钨铅锌多金属矿区构造控矿规律及找矿预测

红旗岭多金属矿区位于南岭成矿带中段北缘东坡矿田北东侧,是湘南脉状锡钨铅锌矿床的典型代表之一。矿体严格受构造控制,具有明显的平/剖面矿化分带现象。本文通过大比例尺构造剖面精细解析,典型控岩控矿构造力学性质鉴定,查明了锡钨矿体、铅锌矿体的控矿构造特征,总结了该矿床的构造控矿规律,提出深部有利赋矿构造部位。结果表明:(1)4号和101、102、103号锡钨矿体受NNE向断裂控制,具倾向相反、下钨上锡和深部交汇的空间分布特点。(2)F₄为4号锡钨矿体的主控断裂,倾向SE,主要经历了成矿前压性→成矿期压扭性的转变过程; 101、102、103号锡钨矿体受NNE向张性构造控制,倾向NW。(3)铅锌矿体(脉)空间展布总体受NE-NEE向断裂控制,具多期活动特征,经历了成矿期张扭性→成矿后左行扭性的转变过程,受其控制的3号矿体在平面上自南西侧至北东侧矿化元素呈现锡钨→铅锌过渡的分带规律。(4)矿区西侧NNE向控锡钨断裂向下延伸可与矿区东侧NE-NEE向控铅锌断裂联通。综合研究表明矿区东部控制铅锌矿体的NE-NEE向断裂深部具有较好锡钨找矿前景。     

鄂尔多斯盆地樊学油区长8砂岩裂缝平面展布及控制因素

裂缝发育程度及其平面展布是影响低孔特低渗储层有效、高效注水开发的关键。鄂尔多斯盆地樊学油区长8油藏及周边油藏投产油井存在砂岩裂缝发育区含水上升快、裂缝侧向油井水驱开发效率低等问题。本文基于岩心、声电成像测井资料标定常规测井资料,选取特征参数构建裂缝识别综合指数,实现樊学油区长8储层中砂岩裂缝的识别。依据识别结果绘制砂岩裂缝平面展布图,进而结合区域构造应力场及沉积特征分析裂缝发育的控制因素及其对生产开发的影响。研究表明,基底断裂中生代以来的重新活动控制了樊学油区裂缝的形成与展布,裂缝优势展布方位为北北西向和北东东向,砂岩裂缝的发育程度受区域构造应力场、砂体厚度以及岩层组合等因素影响。裂缝发育区油井具有初产高、产量递减快的特点,因此,在实际生产开发中,需要选择合适的注采井网,尽量采用大井距、小排距的方式提高驱油效率。上述认识为油藏开发部署提供一定的参考。     

准噶尔盆地西缘车排子地区砂岩型铀矿成矿潜力及找矿方向

砂岩型铀矿作为一种重要的铀矿类型,以其开采成本低、环境影响小、经济效益好成为当今铀矿勘查主攻方向。准噶尔盆地周缘具有巨厚的沉积地层和巨大的斜坡带,是我国砂岩型铀矿重要的找矿靶区。本次研究针对准噶尔盆地西缘车排子地区,通过γ测井、矿化砂体地球化学和地下水地球化学特征研究,结合区域构造条件、铀源条件、水文地质条件、矿化砂体地质特征和放射性异常等砂岩型铀矿成矿条件和找矿标志,分析车排子地区砂岩型铀矿成矿方式和可能的找矿方向。研究认为,车排子地区具有优越的砂岩型铀矿成矿地质条件,其中油气还原作用是铀成矿的主要方式,新近系沙湾组是铀成矿的主要层位,砂体的高孔隙度和渗透性以及所处良好的氧化还原环境是有利的铀成矿条件。     

半周期自修正防弯钻具在易斜地层中的应用

对于司家营铁矿岩层结构完整、岩石可钻性高的特点,施工中深孔岩心钻探勘查,控制钻孔弯曲度超差属于钻探技术难题,更是确保钻孔质量的关键,自2009年施工至今已施工中深孔30个左右,其中三分之二的钻孔因孔斜超差严重均被降级使用,使得地质技术人员头痛,更让钻探技术人员棘手。在钻探施工过程中,曾因个别钻孔发生孔内事故,采取螺杆造斜和下偏心楔子造斜绕过事故钻具均未成功。地层岩石完整且硬,钻孔纠斜、造斜无法实现,解决中深孔钻孔弯曲超差,严重成为该矿区亟待解决的技术难题,解决不好就严重影响该矿区“攻深找盲”目标的实现;2018年该矿区深部续作设计钻孔孔深1500 m,为避免类似影响钻孔质量现象发生,在采取常规的钻孔防斜技术措施以外,采用“S75 mm半周期自修正防弯钻具（XBZX）”试验解决司家营铁矿中深孔弯曲超差严重技术难题;通过同勘探线2015年施工钻孔比较,取得了一定效果,为解决司家营铁矿中深孔钻孔弯曲超差严重技术难题提供了技术保障,为同类型矿区施工中深孔防止钻孔弯曲超差提供实践经验和施工技术。     

吉林中部敖花村角闪辉长岩锆石U-Pb定年、Hf同位素和岩石地球化学特征

古太平洋板块的俯冲在欧亚大陆东缘的区域构造演化中发挥了重要作用,但其发生的时间尚不清楚。本文报道了吉林中部新发现的敖花村角闪辉长岩的锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成和岩石地球化学数据。锆石U-Pb定年显示,角闪辉长岩形成于早侏罗世(180.3±2.3 Ma),锆石εHf(t)值高且均一(9.6～11.3)。岩石地球化学分析显示样品低Si和Al,高Fe、Mg和Ca,富集轻稀土和大离子亲石元素(如Rb、Ba、U、K和Sr),亏损重稀土和高场强元素(如Nb、Ta和Ti),具有弱Eu负异常(δEu=0.67～0.98)。岩石起源于板片流体交代的亏损岩石圈地幔,形成过程中分离结晶、地壳混染和堆晶作用不明显。结合东北地区东段早中生代火成岩组合及时空分布,认为古太平洋板块向欧亚大陆下的俯冲开始于早侏罗世,敖花村角闪辉长岩形成于与古太平洋俯冲密切相关的弧后环境。     

液体石油化工品码头设计关键技术

依据日照港岚山港区1#和2#液体石油化工品码头工程设计实例,对液体石油化工品码头工程设计中的平面布置形式和码头底高程的选择进行了分析,同时对码头装卸区接卸口和接卸管道的布置数量进行了研究,结果表明,在到港船舶等级相差悬殊,5 000DWT以下船舶居多的情况下,平面布置应考虑组合靠泊,推荐码头采用顺岸布置形式;在自然条件、航道等公共资源条件允许的情况下,码头底高程尽量一致;管道数量较多时,推荐采用一个接卸口布置一半数量的接卸管道且同品种管道的接卸口间隔布置,以及采用"U"型管布置方式。     

环境要素与连云港海域赤潮发生关系研究

根据2004—2013年连云港海域赤潮事件记录和赤潮监控区监测数据,采用相关性分析等数理统计方法,对连云港海域赤潮特征及其与环境要素的关联性进行研究。结果表明,5—10月为连云港海域赤潮频发时段,每次过程持续大多在3—7天之间;赤潮发生前三日叶绿素a、溶解氧、海温、化学需氧量和p H等要素与赤潮发生表征指标浮游植物总量相关性显著;在赤潮发生发展消亡过程中,海温、叶绿素a、溶解氧和p H均呈现出先上升后下降的趋势,化学需氧量则表现为相反变化态势;赤潮发生前期和发展维持阶段,以东到东南向风为主,风速较小,赤潮消亡前夕,常伴随偏西大风过程。