火成碳酸岩的实验岩石学研究及对地球深部碳循环的意义

火成碳酸岩是地表出露较少的幔源岩石之一。实验岩石学研究表明碳酸盐化的橄榄岩和循环的地壳物质(如碳酸盐化榴辉岩或泥质岩)的低程度(<1%)部分熔融均可以产生碳酸岩质的熔体,其中碳酸盐化泥质岩具有最低的熔融温度且更加富碱质、CO2和不相容元素;富CO2的霞石质等硅酸盐岩浆也可以通过不混溶或分离结晶作用产生碳酸岩,用于解释碳酸岩在空间中常与碱性硅酸岩的共生关系。由于碳酸岩熔体具有极低的粘度和高的活性,形成后在上升过程中会将二辉橄榄岩转变为异剥橄榄岩,是引起地幔交代作用和地幔地球化学不均一性的重要介质之一。实验表明在俯冲作用过程中,大多数的碳酸盐在位于岛弧之下的含水熔融并不分解而是被带入到深部地幔并且稳定存在,含碳地幔的熔融又会形成碳酸岩质的熔体,这说明俯冲循环物质可能对碳酸岩的成因也起着重要的作用。然而,对于碳酸岩的初始熔体成分、岩浆演化、地幔交代作用、成矿特征以及碳从地球深部返回到地表的途径和过程等都存在着很大的争议。我国火成碳酸岩出露相对较多,分布广泛,因此,加强我国碳酸岩以及伴生硅酸岩的成因研究,同时开展与碳酸岩相关的实验岩石学工作,不仅可以检验现有的成因理论,而且有助于提高我国对火成碳酸岩的研究水平;由于其特殊的成因背景,还可为许多存在很大争议的重大地质事件提供新的科学依据。     

Chronology of the Tungsten Deposits in Southern Jiangxi Province,and Episodes and Zonation of the Regional W‐Sn Mineralization – Evidence from High‐precision Zircon U‐Pb,Molybdenite Re‐Os and Muscovite Ar‐Ar Ages

Previous studies have obtained some petrogenetic and metallogenic chronological data with SHRIMP (sensitive high-resolution ion microprobe) zircon U-Pb, zircon LA-ICPMS (laser-ablation–inductively coupled plasma mass spectroscopy) U-Pb, molybdenite Re-Os isochron and muscovite Ar-Ar methods in southern Jiangxi Province and its adjacent areas. Based on these, the purpose of this paper is to study the petrogenetic and metallogenic ages and their time gap for different genetic types of W-Sn deposits, and thus to research their numerous episodes, zonal arrangement and their geodynamic background. The result shows that the large-scale W-Sn mineralization in southern Jiangxi Province occurred in the middle to late Jurassic (170–150 Ma), the skarn W-Sn-polymetallic deposits formed much earlier (170–161 Ma), and all of the wolframite – quartz vein type, greisen type, altered granite type and fractured zone type tungsten deposits formed in the late Jurassic (160–150 Ma). In one ore field or ore district, greisen type tungsten deposits formed earlier than quartz vein type ones hosted in the endo- or exo-contact zone; and quartz vein type hosted in the endocontact zone formed earlier than that of exocontact zone. There is no significant time difference between tungsten-tin mineralization and its intimately associated parent granite emplacement (1–6 Ma). They all formed in the same rock-forming and ore-forming system and under the same geodynamic setting. Regionally, rock-forming and ore-forming processes of the W-Sn deposits in the Nanling region (include southern Jiangxi Province, southern Hunan Province, northern Guangdong Province and eastern Guangxi Zhuang Autonomous Region) exhibit numerous episodes. The mineralization in the Nanling region mainly occurred at (240–210) Ma, (170–150) Ma and (130–90) Ma. The tungsten-tin deposits in this region are centered by the largest scale in southern Jiangxi Province and southern Hunan Province, and become small in the east, west, south and north directions. This displays a zonal arrangement and temporal and spatial distribution regularity. Integrated with the latest research results, it is concluded that the W-Sn mineralization in southern Jiangxi Province and its adjacent areas corresponds to the second large-scale mineralization in South China. The Indosinian W-Sn mineralization formed under the extensional tectonic regime between collisional compressional stages, while the Yanshanian large-scale petrogenetic and metallogenic processes occurred in the Jurassic intraplate extensional geodynamic setting of lithosphere extension.     

OpenCV开源库在核数据信息处理中的应用

介绍了OpenCV开源库在核数据谱线数据处理中的应用,使用OpenCV实现了谱线光滑、寻峰,以及卡尔曼滤波常用的谱处理方法。对492条256道谱线的NASVD算法的测试的结果表明,使用OpenCV方法的运算时间仅约为传统C＋＋方法的1／3,大大提升了数据处理的效率,在核数据处理中具有很好的应用前景和价值。     

This issue of Earth Science Frontiers

This issue is the second part of the ＂Research on the Qinghai-Tibet Plateau＂ including 16 papers in Chinese with English abstract（an interesting long paper dealing with the essential observations relevant to the along-strike variation of Himalayan geologic framework）, and three papers dealing with other topics.     

基于粗糙集理论滑坡影响因子评价研究——以三峡库区青干河流域为例

运用地理信息系统和遥感技术,从LandsatTM遥感图像获取了一系列滑坡及其影响因子数据。结合粗糙集理论,对三峡库区秭归县青干河流域滑坡发生的影响因子进行了分析,提取了一组基本的滑坡影响条件属性因子,并导出了基于该因子集合的判断滑坡与非滑坡的规则集。研究结果表明,所选择的坡度、高程、斜坡类型、植被指数和岩石地层单元等5个条件属性因子对滑坡是重要的影响因素(核);由粗糙集生成的对预测滑坡相对较有价值的11条决策规则中,3条主要决策规则可作为滑坡影响因子的评价规则。     

基于FLAC3D的改进Burgers蠕变损伤模型的二次开发研究

岩石的流变变形对于岩质边坡和地下结构产生重要影响,其时效特性越来越引起人们的关注。然而通用分析软件所提供的岩石流变本构模型均有其特定的使用范围,往往不能满足工程数值分析的需要。考虑到岩体中参数劣化造成的影响,采用了一个变参数的改进Burgers蠕变损伤模型,该模型认为岩体的蠕变参数是随时间因子逐渐弱化的,这弥补了FLAC3D自身流变模型的不足,并利用FLAC3D（Version 2.1）提供的二次开发程序接口,分析了蠕变损伤模型二次开发程序运行的基本原理,给出了该模型具体的程序框图和代码编写中应该注意的关键问题。介绍了该模型的几种退化形式,通过算例分别验证了该模型黏弹性、塑性和损伤的力学性质,分析了损伤参数对蠕变曲线的影响,并由此介绍了验证流变模型二次开发程序正确性的一般步骤。由于采用了面向对象的编程技术,FLAC3D二次开发接口简单实用,研究思路可为其他流变本构模型的二次开发提供参考。     

印度尼西亚西爪哇低品位金矿柱浸试验

在较佳人浸粒度（-20ram）及适宜的喷淋制度条件下,经5天浸出周期柱浸后,可获得金浸出率91．31％、NaCN耗量142．3g／t的技术经济指标,表明该金矿适合用本堆浸工艺提金。     

东北地区中—新生代盆地群形成演化的动力学背景

东北地区的中—新生代盆地之下并非都是变质结晶基底,松辽和二连等盆地大部分叠加在未变质的晚古生代残余沉积盆地之上。嫩江—开鲁断裂和嘉荫—牡丹江断裂是两条深达岩石圈尺度的断裂构造,将东北地区分为额尔古纳—兴安、松嫩和佳木斯三大基底构造单元和与之相对应的西部、中部和东部三大中—新生代盆地群。3个盆地群不但基底和深部岩石圈结构明显不同,而且盆地结构及充填特征也存在明显的差异。东北地区与中生代盆地演化相关的火山活动主要发生在中—晚侏罗世(167~147 Ma),早白垩世早期(136~126 Ma)和早白垩世晚期(122~109 Ma)。侏罗纪火山岩主要发育在大兴安岭及其以西地区;早白垩世火山岩全区均有分布,且具有由西向东时代渐新变新的演化趋势。从深部构造和区域动力学背景角度,东北地区的侏罗纪和白垩纪—新生代构造演化分别属于两大动力学体系。前者的形成演化与西伯利亚板块和华北板块对东北地区西部产生的南北向挤压作用及后继的伸展作用有关,北北东向展布的中—晚侏罗世火山岩大面积叠加在近东西向展布的漠河前陆盆地和突泉等含煤盆地之上;后者的形成演化明显与西北太平洋构造域大洋板块对东北亚大陆边缘的作用有关。根据同位素年龄和生物地层学证据重新厘定的中—新生代盆地地层对比结果显示,即使是同时代形成的早白垩世盆地由于与大陆边缘的距离不同,其盆地的沉积充填特征和后期构造改造特点也不尽相同。西部以海拉尔盆地为代表的早白垩世盆地主要发育以火山岩为主的断陷沉积,之后长期处于隆升环境;中部以松辽盆地为代表的白垩纪盆地不但发育早白垩世早期的断陷沉积,而且之上基本连续叠加了早白垩世晚期和晚白垩世坳陷沉积;东部盆地群由三江、勃利、鸡西和虎林等众多中、小型盆地构成,它们在早白垩世早期曾是一个统一的近海大陆边缘盆地(大三江盆地),以发育海陆交互相沉积为特点。由于该区紧邻西北太平洋大陆边缘,受大陆边缘构造转换的影响,统一的大三江盆地在早白垩世末期被强烈的逆冲构造和左行走滑构造所破坏和改造。该区目前分散孤立存在的多个中、小型早白垩世盆地均为早白垩世末期构造改造后的残余盆地。     

羌塘盆地半岛湖地区上侏罗—下白垩统礁灰岩地球化学特征和成岩流体性质

半岛湖地区生物礁以发育灰岩为主,包括以造礁生物为主的骨架岩和非礁碳酸盐岩,针对生物礁相碳酸盐岩的显微组构分析和阴极发光分析,测得不同点礁各类礁相碳酸盐岩的常微量元素和碳、氧同位素组成,分别为:35件样品Mn,Sr,Fe元素平均质量分数为129×10-6,270×10-6和1 320×10-6,具有较低的Mn含量、较高的Sr含量、Fe含量,表明在成岩过程中海源流体发挥了主导作用,同时遭受了不同程度的大气淡水成岩流体的影响;碳同位素值变化不大且都为正值,变化区间为1.4‰~3.5‰,平均值为2.61‰;氧同位素值变化区间为-7.4‰~-2.7‰,平均值为-5.25‰,古海水盐度指数Z值变化较小,为126.6~132.7,平均值为130.5。结果表明,成岩流体盐度较高,溶蚀孔洞较为发育的颗粒灰岩和礁灰岩具有相对更低的δ18 O值,晚侏罗—早白垩世时期,羌塘盆地北部大量有机碳被高速埋藏是导致半岛湖地区礁相碳酸盐岩碳同位素值普遍偏高的首要原因。     

碳酸盐岩铸体薄片面孔自动提取研究

岩石孔隙是储层储集油气的重要场所,通过铸体薄片进行岩石孔隙结构分析对储层质量评价具有重要意义。碳酸盐岩孔隙结构较为复杂,铸体薄片图像中存在大量噪声和干扰因素,致使常规方法面孔提取效果不佳,因此本文引入一种多阈值铸体薄片面孔自动提取方法（ctsPore方法）进行孔隙区域提取和面孔率估计,方法综合利用HSV色彩空间中不同参数提取孔隙区域。本文针对碳酸盐岩储层的特点确定了一套ctsPore阈值参数,以解决溶蚀孔与噪声易混淆的问题。实验以伊拉克A油田中新统 Asmari组A段碳酸盐储层为例对所使用算法进行了效果检验。算法精度和效率分析实验表明,基于ctsPore方法的碳酸盐岩铸体薄片面孔提取误差小于0.24%。全井段铸体薄片分析结果表明,A段储层面孔率范围主要分布在6%~8%,储层较为致密,从上到下A1~A3小层的储层平均面孔率分别为6. 9%、11.7%、5.4%,与储层物性、沉积微相和岩性等纵向分布规律较为吻合。