柴达木盆地北缘滩间山金矿区斜长花岗斑岩锆石LA-MC-ICPMS测年及其岩石地球化学特征

滩间山金矿区斜长花岗斑岩出露于柴达木盆地北缘构造带,是区内出露较大的斑岩体。利用LA-MC-ICPMS锆石定年方法,测得斜长花岗斑岩锆石的年龄为2 416～336Ma,可分为3组:2 416～2 365,1 797～1 602,358～336Ma。对锆石矿物成因研究表明,第一组和第二组年龄为继承性锆石的年龄,反映其源岩有前寒武纪变质岩或同期岩浆岩的物质;第三组为斜长花岗斑岩的结晶年龄,表明岩体形成于早石炭世,为华力西中期斜长花岗斑岩。岩石地球化学特征表明,岩石属钙碱性系列偏铝质岩石,为I型花岗岩,形成于后碰撞环境。结合锆石的年龄测定数据,认为斜长花岗斑岩物质具有多来源的特点,华力西中期是本区金矿形成的一个重要成矿期。     

云南香格里拉红山铜矿石硫化物环带及地质意义

云南香格里拉县红山铜矿是三江义敦岛弧带南端重要铜矿床,颇受关注,成因认识分歧大.矿区出露上三叠统板岩、变碎屑岩和灰岩夹中基性火山岩、火山碎屑岩以及少量侵入其中的中酸性和超基性岩脉、岩株,透镜状铜硫化物矿体产在顺层状矽卡岩体内或边部,成矿后断裂明显.矿石中普遍发育以黄铁矿为核部、黄铜矿为中间带、磁黄铁矿为边部带的硫化物环带,其中核部黄铁矿呈立方体自形-半自形晶,黄铜矿呈他形晶围绕黄铁矿沉淀,磁黄铁矿呈他形分布在黄铜矿外围,内带常被外带硫化物溶蚀交代.环带从内到外硫化物先后沉淀,矿物生成顺序为黄铁矿-黄铜矿-磁黄铁矿.环带中三种硫化物矿物的REE配分曲线和微量元素蛛网图极为相似,负Eu异常显著,富集U、Th、Zr、Hf,亏损Rb、Sr、Ba,与矿区超基性岩表现出较高相似性;环带从内到外,∑REE(0.17371×10-6、1.22626×10-6、5.25925×10-6)和微量元素含量依次升高,Co/Ni和Se/Te比值降低,指示矿石硫化物沉淀过程中,可能伴随热液体系内地壳物质不断增加.环带中硫化物矿物δ34SV-CDT=3.81‰～5.23‰,具有岩浆硫源特征,δ34SV-CDT边部带磁黄铁矿 (4.47‰)＜δ34SV-CDT中间带黄铜矿(4.58‰)＜ δ34SV-CDT核部黄铁矿(4.65‰),三种硫化物间没有达到同位素平衡分馏.红山铜矿石环带结构是岩浆热液为主成矿流体中黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿先后晶出成因,伴随硫化物环带的形成,热液系统从早到晚H2S和O2逸度降低或pH升高过程.     

Correlation between incompetent beds and slope deformation at Badong town in the Three Gorges reservoir, China

Badong town is a new immigration area in the Three Gorges reservoir, China, which is built on many giant deep-seated landslides. In this region, the slope deformation is very severe and it is strongly correlated with the incompetent beds, which are distributed widely in the rock mass. In this paper, two giant deep-seated translational rock landslides used as study cases are Huangtupo landslide and Zhaoshuling landslide. Firstly, the composition materials, structures and deformation characteristics of the two landslides are analyzed. Then, the position, structure, mineral composition and the formation mechanism of the incompetent beds are studied in detail. Finally, based on the comparison of the position, mineral and structure between incompetent beds and sliding zones of the landslides, the correlations between incompetent beds and giant landslide are discussed. The results indicate that 13 large incompetent beds exist in the middle Triassic Badong Formation strata, which can be divided into three types as weak interlayers, crushed beds and groundwater corrosion zones. The dominant minerals in the incompetent beds are illite, chlorite, quartz and calcite. The contents of the clay minerals in different positions are quite distinct, and the maximum difference of clay content exceeds 70 %. In addition, it is found that the contents of minerals in incompetent beds are similar to the slide zones of the landslides. The initial deformation of slopes normally developed along the incompetent beds, which induced subsequent shear displacement easily. Under the effect of gravity, the deep slip zones were generated mainly along the incompetent beds and the failure mode evolved from creep to integral slide gradually. The results can provide an important reference for the mechanism analysis and prevention of landslides in Badong town.     

海相软土压缩特性的试验研究

对不同取样方式得到的上海、江苏地区海相软黏土的原状样和重塑样进行了单向压缩和等向压缩试验,分别得到各自的压缩曲线、压缩指数 和回弹指数 。通过比较原状样、重塑样的归一化压缩曲线的差异,确认了结构性对软黏土压缩特性的影响。把屈服应力后的压缩曲线外延至10 kPa时的孔隙比定义为参考孔隙比 ,用于简单量化土的组构。根据多次单向压缩试验结果得到的压缩指数 ,建立了原状样和重塑样的压缩指数 与孔隙比 或参考孔隙比 的相关方程,并通过单向、等向压缩指数的比较,认为此方程也适用于等向压缩试验结果。根据原状、重塑样压缩指数 与参考孔隙比 具有基本相同关系的结论,对原状样的结构屈服特性进行了探讨,认为原状样在压力大于结构屈服应力后,胶结已基本破坏,原状样和重塑样压缩特性差异主要是由组构的差异引起的。该研究成果,尤其是压缩指数 与参考孔隙比 的相关方程,可为工程提供重要的参考。     

福建永安坂头组植物及古气候分析

分析了福建永安盆地早白垩世坂头植物群的组成特征。共计报道该植物群化石24属52种左右,包括未定种以及存疑种21个。植物群的组成以具鳞片状叶的松柏类化石为主,苏铁类化石次之,并以本内苏铁目占绝对优势,然后是真蕨类化石,以小羽片小而质厚为特征,银杏化石及其少见,未发现被子植物。坂头组植物的组成面貌与欧洲Wealden植物群、日本外带领石植物群,以及我国南方植物区,如浙江、山东等地的早白垩世植物群比较一致,说明坂头组含化石层位年龄为早白垩世早期。坂头组大多数植物主要分布于热带或亚热带地区,具有耐干旱炎热的特点,反映了较干旱而炎热的气候特征。除此之外,还发现少量适宜生活在温凉潮湿气候环境下的植物。根据这些对气候具有指示意义的代表分子在坂头组中的数量以及分布情况,推断永安盆地早白垩世早期气候总体上比较干旱炎热,且伴随有不同程度季节性的潮湿。     

东北印度洋源汇过程及古环境与古季风演化

东北印度洋地理位置独特,其沉积物记录了青藏高原隆升及孟加拉扇的“源-汇”过程、印度季风与东亚季风的“海-气”交互作用、印-太暖池热传输的演变与高纬气候之间的相位关系等关键信息,是喜马拉雅地区“构造-气候-沉积”耦合演化的良好记录载体,是探讨多圈层相互作用、探索古气候与古环境演化的理想“窗口”。本文系统总结了近年来有关东北印度洋季风与表层环流特征、沉积物组成及物源、气候环境演化以及环境磁学记录等方面的研究进展。分析表明,东北印度洋为典型的季风风场,表层环流受季风影响强烈,夏季和冬季环流差异明显。沉积物类型丰富,包括河流输运而来的陆源碎屑、钙质和硅质为主的生物沉积以及火山物质等。但目前对于该区域的沉积物的具体组成、“源-汇”过程、迁移历史、季风演化与青藏高原隆升、高纬气候变化之间相互关系等方面的认识尚存在较大的分歧。同时,受样品获取难度大、磁学信号稀释严重等因素的限制,环境磁学作为一种在示踪沉积物物质来源、恢复古气候和古环境等方面被普遍认可的技术手段,在东北印度洋区并没有得到充分的发挥与应用。因此,未来需要在前人研究的基础上,将目光向东北印度洋更南、更深处延伸,对其“源-汇”过程进行全面分析。在研究方法上进一步拓展,采用更高精度的技术手段提取磁学信号,加大环境磁学的应用,寻找有效的替代性指标,解决该地区季风演化、古海洋环境变化等气候环境问题,为该地区环境气候研究提供新认识。并尝试开展地磁场长期变化(paleosecular variation, PSV)研究,建立东北印度洋的PSV记录,辅助修正全球地磁场模型,探究地球深部动力过程。     

深海海底边界层原位观测系统研发与应用

为进一步研究南海北部陆坡海洋动力过程对深海海底边界层的影响,研发了“深海海底边界层原位观测系统(In-situ Observation System for Bottom Boundary Layer in Abyssal Sea)”,ABBLOS。观测系统主体为坐底式深海运载平台,最大工作水深可达6 700 m(实际工作水深取决于搭载设备的耐压水深),是研究深海海底边界层问题的重要技术创新。观测平台由上下两部分框架结构组成,上部框架用于搭载和回收观测设备,下部支撑架为配重,并且用于提供距离海底1 m的观测空间;同时创新性地设计了“卡槽定位-螺栓紧固”的连接方式连接上下两部分,连接方式简单可靠,保证了平台回收成功率。ABBLOS集成了75 k-ADCP、高频ADCP、ADV、高精度压力计、海底摄像机等设备,以及甲烷、温盐深、浊度、溶解氧、氧化还原电位等传感器,首次实现了内波、中尺度涡等海洋动力过程与海底边界层物理化学参数的动态变化同步观测,特别是可以观测距离海底1 m高度范围的水体流速剖面,并且达到7 mm一层的垂向空间分辨率。研制完成后,2020年在南海北部陆坡神狐海域655 m和1 405 m水深处分别成功布放并回收,观测时间共计34天,采集到观测站位上覆海水的流速剖面结构,捕捉到了平均周期为1天1次的内波作用过程,以及海底边界层的多种物理化学参数。初步分析655 m水深处的观测数据后,发现深海海底边界层的温度、压力、溶解氧、密度和盐度等参数受控于海洋潮汐过程,尤其是温度和压力的变化基本与潮汐周期同步。海底边界层氧化环境较为稳定,甲烷浓度由高变低,但是基本在海洋溶解甲烷平均浓度范围内。与潮汐相比,内孤立波对深海海底边界层水体的影响程度较小,但是明显可以引起沉积物的再悬浮,引起的海底边界层的海水浊度从背景值的0.01 NTU增大到48 NTU,海底摄像机也记录到了内孤立波期间深海底层海水突然变浑浊的过程,说明南海内孤立波可以影响海底沉积物的输运。     

伊拉克A油田白垩系孔隙型生屑灰岩高渗透层成因及分布特征

伊拉克A油田白垩系孔隙型碳酸盐岩高渗透储层具有分布普遍、类型复杂、成因多样等特征。岩石类型主要为泥晶生屑砂屑灰岩、亮晶生屑砂屑灰岩及泥晶生屑灰岩;生物扰动加剧了碳酸盐岩储层非均质性,导致高渗透储层在全油田广泛分布。通过岩心观察、常规薄片和铸体薄片的观察和测量,孔隙度、渗透率和毛管压力的测定,综合区域地质研究成果,发现高渗层的形成受层序演化、次级相对海平面变化、沉积环境、硬底形成、生物扰动及(准)同生期暴露淋滤等复杂多因素共同控制。高渗透储层形成模式表现为Khasib组沉积时期为晚高位域期,在Kh2-1-2L段上部沉积过程中,发生首次次级相对海平面下降,形成沉积间断。沉积间断期间硬底和区域规模性的生物扰动同时发育,在Kh2-1-2L段硬底尚未被胶结的相对疏松的基质中掘穴,形成厚几十厘米、迂曲状互相贯通的生物扰动通道。沉积间断结束后,在晚期高位域层序背景下,次级相对海平面上升,松散生屑砂屑充填扰动通道。由于沉积物堆积速率较快,限制了胶结作用的发生,使扰动通道内充填物能够发育连通性好的粒间孔,而后次级相对海平面再次下降,发生(准)同生期暴露淋滤。由于扰动部位连通性好,成为溶蚀流体优势通道,导致沿扰动部位发育溶孔及扩溶缝,形成了“粒间孔+溶孔+溶缝”高渗透网络。A油田高渗透储层物性表现出发育强烈生物扰动的部位具有明显高渗特征,其孔喉较粗,排驱压力低,孔喉配位数高、连通性好。高渗层全区稳定发育,由西至东厚度逐渐增大,高渗层的分布对油田单井产量、含水上升和油田采出程度影响较大。     

非稳态潜流交换过程研究进展

潜流交换研究涉及地表水-地下水系统交互作用的物理机制、影响因素和生化作用等方面,是近年来水文学、生态学、环境学等学科的研究热点。潜流交换过程包含水流运动、溶质运移以及能量传输过程。以稳态流动条件作为控制因素的潜流交换研究成果已经不能满足相关学科发展的要求。因此,近年来非稳态潜流交换过程的研究及其成果渐受关注。当前相关研究多以物理模型试验为主（如室内水槽试验、示踪试验）,辅以数值模拟或遥感技术进行验证,进而总结非稳态潜流交换过程水动力交换和能量交换过程规律。未来研究应在多时空尺度,集合多种高精度监测手段,研究潜流交换中的影响因素（如河流水位波动）,开发更精确的地表水-地下水耦合模型,系统认识非稳态潜流交换过程。有关非稳态潜流交换的研究结论将有效指导水资源保护与生态环境修复和综合治理。     

东海地区重磁场特征及其地质意义

重磁方法是地球物理研究中的重要分支,其以位场理论为基础,具有在水平方向上的高分辨率能力并能够提供地壳深部结构的信息,从而对于研究沉积盆地的形成演化过程起着经济有效的作用.文章以东海地区近年的重磁数据为基础,分析了重磁场特征,布格异常值介于-160～460 mGal,在正值背景上发育一些局部的重力低圈闭,布格重力异常的主体走向为NE向,磁力异常值介于-200～+ 500 nT,磁力异常的主体走向为NE向.同时,利用磁异常数据计算了东海的磁性基底界面,磁性基底深度在4～12 km之间变化,各个地区磁性基底深度起伏变化不同,结合前人研究成果,认为东海地区广泛存在中生界地层.