地下介质和物流运移的综合成像方案

目的：借鉴描述冷暖气流等多科参数(气压、温度和湿度、风速、风向、水蒸汽密度等)的动态三维显示,初步解决了暴雨和天气预报的难题,促进了天气预报的成功,在地球科学中起到了示范作用。从而联想到在地下介质和物流运移过程的综合成像。资料和方法本文总结了地面和地下探测手段的多样性,列举了天然地震CT的精度已能达到l～5km的量级,地震人工曝破作勘探可以达到10～20米的成像分辨率,地下电阻率和电磁成像可以分辨到l—2米的量级;将磁共振(MRI)用于地下成像可得到地下水分布的动态观测深度,概括了这三方面的前沿性进展,并与震源的空间分布和地应力相结合,进而设计出综合性的观测系统。发展地下水、岩浆、地应力和活断层结构和地震破裂面等多种参数的动态显示,设计出一套观测系统,并阐述言的科学意义。结果和结论：将以上三方面的观测方法综合起来;可在有火山喷发危险的区域,具有诱发地震危险的大型水库地区,和在发生了强烈地震的地区,为了抗震救灾,有必要同时进行以上三个系统的观测,引入可视化数字科技,便于了解地下水和岩浆的过移过程及相关参数的变化,并配合当前已有的综合监测系统（震源空间分布、地震应力和其他前兆等）,服务于保障大型水库的安全、促进强震预测,及对火山喷发、矿井塌陷、突出的监测预报。     

昆明下半年紫外辐射变化及与云的关系分析

依据2003年8月1日到2003年12月31日同步观测得到的地面紫外辐射资料,分析了紫外辐射的变化特征。结果显示,在实际天气条件下,紫外辐射变化没有我们所认为的那种有特别明显的规律。云对到达地面的紫外辐射可能有着十分复杂和重要的作用。     

斯洛伐克西喀尔巴阡山脉Gemerská Poloma滑石-菱镁矿矿床中镁的交代作用

Gemerska Poloma矿床是个重要的滑石矿床(储量20万吨),位于西喀尔巴阡山脉Germeric地区.部分滑石化的镁质碳酸盐体赋存在早古生代火山沉积杂岩体中(黑色片岩,变质泥岩),在Variscan变质作用(M1)过程中受到了绿泥石-黑云母带区域变质相的改造.这种原岩是石灰岩的矿体由白色-灰白或者灰色-黑色的菱镁矿与白云石1组成,被次生的白云石2和滑石脉切割.本次研究考察了两次变质事件(M1和M2)的几个连续的矿物组合,最早的组合包括铁白云石,镁菱铁矿与菱铁矿,(并与黑电气石,铁绿泥石,磷灰石,与伊利石-白云母伴生),它们以微小残留物形式产出在菱镁矿和白云石1中,其形成可能早于M1变质作用高峰期.M1变质事件的高峰期以富铁金云母,镁绿泥石1,镁电气石(黑电气石的边缘)和石英的组合为代表.在M1退变质作用过程中,发生了镁交代作用,开始是白云石1结晶,接下来形成菱镁矿,最后是以铁菱镁矿沿裂隙的形成而终.根据碳酸盐地质测温原理,M1变质事件的高峰期温度为460～490°C,变质矿物组合特征也支持这一测温结果.滑石,白云石2,与镁绿泥石2沿着镁碳酸盐岩石裂隙的发育,主要受到M2变质事件的影响,这个变质事件与较年青的Alpine造山事件有关.菱镁矿流体包裹体的研究表明,成矿流体具有复杂的组成,可能以MgCl2组分为主,主要来源于蒸发卤水的演化.原生流体包裹体的盐度～35(wt%MgCl2),均一温度变化范围是216～235℃.石英中流体包裹体也显示了以MgCl2组分为主的相似流体组成,但均一温度比较高,为248～313℃.如果假定石英与M1变质事件同期,那么由流体包裹体计算出的M1变质峰期压力范围是250～350MPa(9～13km),因此地温梯度是35～40℃/km.假定这个梯度在镁交代成矿过程中保持不变,那么相关流体在180～280MPa(7～11km)的压力下的温度为300～350℃.流体包裹体的淋滤分析表明,流体中Cl/Br与Na/Br都很高,说明流体具有蒸发特征.而在Gemeric地区只有在晚二叠纪到早三叠纪这段时间才有如此大量的卤水形成.因此,二叠纪的伸展构造运动与形成菱镁矿的热液系统的形成有关.     

用Y／Ho比值指示俄罗斯乌拉尔南部晶质菱镁矿矿床的成因

乌拉尔省南部赋存有两种类型的晶质菱镁矿:1)白云岩地层中的层状矿体;2)白云质灰岩中的透镜状矿体。晶质菱镁矿矿体位于Riphean系列中下层的白云岩中,而在上层的白云岩单元中缺失。这两种类型的菱镁矿可通过矿体形态、晶体大小、石英和白云石含量不同来进行区分。第一种类型的菱镁矿储量巨大,菱镁矿呈粗粒结构,晶体粒径>10mm(最大达150mm);一般来说,矿体与白云岩围岩界限清楚,这种类型矿床以产在Riphean序列下部为特征。第二种类型的菱镁矿由于菱镁矿矿体穿插进入到白云岩围岩中,矿体很不规则,菱镁矿晶体也相对较小(1-5mm),这种类型的矿体主要产在Riphean中部层位中。这两种矿体都显示了交代成因的特征。但这两种菱镁矿矿石在一些主量元素和稀土元素的分布上具有不同的特征:与第二种类型相比,第一种菱镁矿具有较低的FeO,CaO和SiO2含量,与白云岩围岩(La／Lu>1)相比,具La／Lu<1的轻稀土亏损特征。第二种菱镁矿稀土分馏度较低,在稀土分配方面与白云岩围岩有差别。本文还特别讨论了Y／Ho值的重要性,因为该比值在菱镁矿和围岩中的类似性使得划分菱镁矿形成中的热液和成岩交代过程成为可能。因此我们认为,第一种类型菱镁矿,如具有高Y／Ho比值的Satka和Bakal矿床的形成属于沉积盆地发育过程中的早期成岩阶段;第     

乌拉尔南部和印度南部地区隐晶质菱镁矿的地质与地球化学对比研究

印度南部和乌拉尔南部都有隐晶质菱镁矿产出，这两处矿床的产出地质环境相似，在矿物学和地球化学上具有广泛的相似性。印度南部的菱镁矿矿化主要与超镁铁质侵入杂岩体有关，并形成了部分已受变质的火山沉积地层。超镁铁质侵入杂岩体由纯橄岩，橄榄岩，辉石岩，辉长岩及它们的变质产物组成。在乌拉尔地区，菱镁矿床位于一个蛇绿岩带上的超镁铁岩地体中。隐晶质菱镁矿就以网脉状产出于超镁铁质岩地体上部的风化带中。印度和乌拉尔两个地区的矿床中的矿物组合都有菱镁矿，石英，方解石和白云石，但在印度南部的矿区中还含有滑石和菱铁矿。两个地区的菱镁矿矿石的质量都很好，所有的样品的主要成分都为菱镁矿(73～96％)，而方解石(1～3％)，白云石(0～7％)，菱铁矿(0～2％)，石英(0～5％)和滑石(O～2％)都只是次要矿物。次生的白云石和菱铁矿使一些矿石含有较高的CaO(最高达2．6％)和FeO(最高达1．6％)，石英和滑石等矿物则使矿石中的SiO2较高(5—8％)。滑石指示了低温成因，它的出现说明两个矿区的菱镁矿可能都是内生或外生的成矿流体在上升或下降的过程中在开放裂隙中沉淀而成的。本文研究表明，全球性的超镁铁岩中菱镁矿成矿事件与蛇绿岩带有关，这对菱镁矿的勘探有指导意义。     

菱镁矿开采引起的Dubravsk Massif水文地质结构中的地下水化学成分变化

Dubravsky Massif菱镁矿体的开采产生了部分局限在石炭纪低裂缝渗透变质岩中的喀斯特型裂缝含水层.大量的开矿过程对含水层中的地下水循环和化学成分都造成了可观的变化.本文研究了在这种复杂条件下地下水化学成分变化成因模型.根据化学配位模型,计算出所选矿物的饱和指数,从而指示所有喀斯特裂缝含水层饱和带中的地下水对菱镁矿、白云石、方解石的过饱和度和石膏的不饱和度.假设地下水未受人类活动的污染,而白云石中黄铁矿的氧化对成矿影响甚微,则水化学数据的统计描述代表了含水层中的水文地球化学背景.矿山中矿石焙烧释放的富氮气体凝聚产生的醋酸,能促进菱镁矿和白云石的溶解.这样产生的地下水相对背景值来说则富集NO3,Mg,和TIC.因此,由于地下开矿,岩溶作用估计将是原来的1.5倍.尽管有污染,这些所测参数并没有超过斯洛伐克卫生保健部颁发的No.29/2002 Z.z.饮用水标准临界值.因此采矿后含水层的开采也是可行的.     

成油环境中的流体包裹体：分析步骤与PTX重建

摘要石油盆地内的古流体以流体包裹体的形式保存在成岩矿物中，它们代表了初始石油或气相的组成并记录了流体捕获时的温度和压力条件。在储集层中卤水通常以不混溶相的形式与石油共存。一般利用单个包裹体分析法对水溶液和石油包裹体进行研究，利用显微测温法来确定相转变的温度，利用拉曼光谱定量来分析水溶液包裹体中溶解甲烷的含量，石油包裹体中CH4和CO2的含量可以利用傅立叶变换红外光谱分析来估算，通过共聚焦扫描激光显微镜来重建石油包裹体的体积。利用Duan和Peng-Robinson方程可进行热力学模拟，并分别应用于水溶液和石油包裹体体系。两类流体体系等容线的交点可用来确定流体捕获时的实际温度和压力条件，从而利用流体压力对具有不同地球动力学背景的源区流体动力学演化进行重建。     

用梯度和感应测井联合确定地层电阻率各向异性(英文)

实际地层可能出现 2种电阻率的宏观各向异性 :微观的统计平均效应和裂缝走向等因素的构造效应。三分量感应测井方法可能是确定地层电阻率各向异性的最好方法 ,但是 ,该仪器目前在中国还没有应用。已有的数据一般是梯度和双感应曲线 ,梯度和双感应曲线单独使用都难以揭示各向异性 ,但是 ,将二者联合使用则有可能。在反演模型中考虑了电阻率各向异性的存在 ,给出了梯度和双感应曲线联合求地层电阻率各向异性的方法。通过直井水平层的二维人工模型表明 ,用感应方法可确定地层的水平电阻率和厚度。而梯度方法的视电阻率可以近似看作水平电阻率和纵向电阻率的几何平均值 ,梯度方法的视厚度是各向异性参数和真实厚度的乘积。因而不能用梯度方法单独确定各向异性参数和真实厚度 2个参数中的任何 1个。然而 ,联合梯度和双感应的方法则可能确定 3个参数 :各向异性参数 ,水平电阻率和地层厚度。人工数据的例子表明了这种联合的可行性     

德国地球CT在近期的某些进展

作者应德国汉堡大学杜达教授的邀请,并获得马克斯-普朗克基金会的资助,于2002年6-8月,在德国访问了五个地球科学机构,就所见所闻并结合与地球CT的文献和网站的资料,初步综述如下,今后本刊将分专题进行补充报道.     

以反射系数为特征量的瞬变电磁电性界面的成像

目的：为提高瞬变电磁探测精度，提出用反射系数作为特征量来对地下电性分界面成像，给出了方法的数学模型和实现步骤，并给出从实测数据中提取反射系数，对电性界面实现成像的思路，资料和方法：由野外实测资料出发，在频率域内用数字滤波技术计算波阻抗，再通过域的变换在时间域内建立含有反射系数的方程组。结果：最终后通过线性规划法求出反射系数，并以此值为参数来绘制成像断面。结论：数值模拟结果和实例的应用结果表明方法正确、有效。方法本身提高了瞬变电磁对电性层的分辨能力。