新疆巴什布拉克地区有机地球化学特征及其对铀成矿的控制

巴什布拉克铀矿床是新疆典型的与地沥青有关的砂岩型铀矿床。研究该矿床油气有机质来源、演化程度及后期降解过程,有助于深入解读原生红层在油气二次还原条件下的铀富集机理。本文针对该区铀矿化与油气密切相关的特点,采集了钻孔中具明显油浸的铀矿化砂岩和砾岩进行提取物分析。通过对提取物氯仿沥青“A”及其族组成和饱和烃气相色谱分析可见,有机质正构烷烃主峰碳为C17、C18、C20、C24和C25;(C21+C22)/(C28+C29)为0.58～12.17;Pr/Ph为0.40～1.47;Ts/Tm为1.3～16.1,高含量的系列重排藿烷化合物和“V”型甾烷分布,显示该区油气有机质主要来源于中下侏罗统湖相沉积。OEP为1.04～1.14,深部样品的OEP＜1.0;C-21/C+22为0.18～2.11,指示局部烃源岩可能受到热改造提前进入生油门限,导致矿区深部浸入的油气有机质演化程度较高。早期浸入的油气有机质饱和烃气相色谱基线呈上飘“鼓包”状突出,Pr/nC17为0.6～0.9,Ph/nC18为0.8～11.98,表明受到氧化和微生物降解作用,在此过程中铀发生沉淀和富集。铀矿化主要受油气氧化和降解产物地沥青分布范围控制。     

东南极内陆格罗夫山地区冰厚及冰下地形特征

中国第30次南极科学考察队格罗夫山分队(CHINARE30, 2013-2014年)利用雪地车载深层探冰雷达在东南极格罗夫山地区开展了测线总长度超过200 km大范围、高分辨率的冰厚及冰下地形调查, 获得了哈丁山北部和萨哈罗夫岭与阵风悬崖之间详细的冰厚及冰下地形特征. 通过对雷达数据分析表明, 哈丁山北部区域平均冰厚为580 m, 最大冰厚超过1 000 m, 出现在该区域的东北方向, 而东南方向冰厚相对较小; 萨哈罗夫岭与阵风悬崖之间区域的平均冰厚为610 m, 最大冰厚超过1 100 m, 该区域槽谷发育十分成熟, 槽谷形态近似呈U型. 通过对雷达剖面影像的筛选和分析, 推测在格罗夫山地区可能存在2个液态冰下湖泊.     

多年冻土区典型地面浅层地温对降水的响应

在大气-地面-冻土之间存在复杂的水热变化过程,降水是青藏高原地区主要的水分补给来源,在浅层形成水热变化的不连续层。通过对北麓河地区降水和工程路面(沥青路面、砂砾路面)、天然地面(高寒草原、高寒草甸)浅层(0~80cm)温度数据的原位监测,分析在不同降水量和不同时段浅层的温度变化,结果表明:北麓河地区年降水量逐年增加,增加速率为22.9mma-1。降雨主要集中在5~9月。白天地温对降水的响应比夜间强烈。工程路面夜间的温度变化大于天然地面。在相同降水条件下, 10:00~15:30时段的温度变化量大于16:00~18:00时段。随着降雨量的增加,温度下降幅度增大。砂砾、高寒草原、高寒草甸地面地温对降水的响应深度范围为0~30cm。受路面结构中隔水层的影响,沥青路面为0~20cm,且5cm深度温度的变化幅度大于地表。为进一步研究不同地面类型不同水热传输模式层结的划分提供数据基础。     

地表探槽断裂岩岩石磁学揭示汶川地震断裂带不同滑移机制

岩石磁学能揭示岩石的磁性矿物组合,通过断裂岩不同的磁性矿物组合可揭示地震过程中磁性矿物变化、地震摩擦温度及地震滑移机制等基础地震地质问题。2008年Mw 7.9级汶川地震使两条断裂带同时发生地表破裂,包括映秀-北川和灌县-安县断裂地表破裂带,破裂带上地震断裂岩为岩石磁学提供了大量的研究对象。本研究主要以汶川地震地表破裂带上两个探槽内断裂岩为对象,包括映秀-北川地表破裂带上的八角庙探槽和灌县-安县地表破裂带上的九龙探槽,结合目前已发表的地表及WFSD-1孔的研究成果,从岩石磁学角度探讨汶川地震断裂带经历的地震滑移机制:1综合映秀-北川地震断裂带上八角庙探槽和其它位置的断裂岩岩石磁学研究,结果显示该地震断裂带附近断层泥的高磁化率源于新生的亚铁磁性矿物,如磁铁矿和磁赤铁矿等,故映秀-北川地震断裂曾经历高温快速热增压地震滑移机制;2灌县-安县地震断裂带上九龙探槽内断层泥略低的平均磁化率源于其铁的硫化物含量比断层角砾及侏罗纪砂岩多,铁的硫化物可能源于地震过程或断裂岩抬升到地表后的地表作用,如果断层泥中铁的硫化物多含量源于地震过程,则灌县-安县地震断裂带曾经历低温慢速机械润滑地震滑移机制;3两条断裂经历的不同地震滑移机制可能受控于断裂深部结构,如断层产状,映秀-北川地震断裂带的陡倾角易产生高温快速地震滑移,而灌县-安县地震断裂带的缓倾角更易产生低温慢速地震滑移。     

青藏高原腹地各拉丹冬南北坡多年冻土考察初步结果

青藏高原唐古拉山南北两侧在地形地貌、地理和气候特征上存在显著差异,多年冻土的发育状况和特征也明显不同。受第二次青藏高原综合科学考察研究等项目资助,多年冻土对亚洲水塔的影响专题考察分队分别于2019年和2020年的10—11月对唐古拉山各拉丹冬南侧的色林错上游扎加藏布源区（简称“湖源区”）和北侧的长江上游沱沱河源区（简称“江源区”）进行了多年冻土野外考察。利用钻探、坑探、地球物理勘探等方法对多年冻土的分布边界、多年冻土剖面的地层、地下冰等特征进行了描述和取样,同步构建了多年冻土温度和活动层水热观测网络,为多年冻土对亚洲水塔影响的机理分析、数值模拟以及情景预估提供数据保障。对野外调查资料的初步分析认为,各拉丹冬南北两坡地层沉积类型和地下冰赋存状态存在明显差异,北坡多年冻土的热稳定性、地下冰含量、冰缘地貌类型多样性均高于南坡,但由于受到构造地热、河流融区等多种因素的影响,北坡的冻土分布形式更为复杂。江源区100 m钻孔剖面揭示了连续分布的、厚度大于50 m的地下冰;在该区域发现了多年生冻胀丘分布群,并利用钻探和地球物理勘探方法对该区域规模最大、结构最完整的冰核型冻胀丘进行了较为系统的勘察剖析。两次野外调查工作共采集钻孔岩心、表层土壤、冰水等各类样本近1.2万件,为后期区域冻土理化指标分析,冻土环境化学、古气候环境研究的开展奠定基础。     

冻融循环作用下含水率对粗颗粒填料水分迁移影响的宏细观试验研究北大核心CSCD

冻融循环作用和初始含水率是影响粗颗粒填料水分迁移特征和冻胀融沉变形的两个主要因素。为明确冻融循环作用下,不同初始含水率粗颗粒填料的水分迁移特征及细观机制,采用荧光素为追踪剂,以CT细观机理观测为研究手段,开展了不同初始含水率条件下粗颗粒填料的一系列冻融循环试验,探究了温度场和冻深变化、水分迁移图像、补水量变化、最终含水率分布及CT值变化规律等。试验结果表明,冻深基本随冻融循环的次数增加不断加深,初始含水率越大,不同冻融循环作用下冻深的变化越稳定。外界补水量和液态水迁移高度与初始含水率呈负相关。CT扫描结果分析表明,经历多次冻融循环后,试样中的水分迁移导致土体孔隙结构及颗粒构造发生变化,试样的密度普遍增加,孔隙率以减小为主,进而导致土体发生相应变形。     

环境考古视角下的丝绸之路早期城址:从河西走廊到中亚

根据年代和考古遗址的空间分布,对河西走廊东部民勤三角城、金昌三角城,新疆的奎玉克协海尔古城,以及中亚的Kyzyl tepa古城的年代、形状、筑造方式等做了对比,并分析了不同时期的古城址和同区域的考古文化遗址之间的空间关系.结果 表明,这3个地区的古城址大致形成于相近的时代,且都是就地取材,充分利用原始的地势而筑城.城墙...     

泥河湾盆地下沙沟剖面磁组构特征分析与古湖环境变化研究

泥河湾盆地是中国北方很重要的沉积盆地,但由于盆地范围较广,局部地区环境变化差异较大,目前对泥河湾盆地的环境变化的认识还较为局限。文章通过对下沙沟剖面（厚度260 m）的河湖相沉积物进行详细的岩石磁学和磁组构研究,以尝试恢复下沙沟地区以及盆地东部古湖环境的演化过程,希望能够对泥河湾盆地环境变化提供一些新的指示。研究结果显示,样品中磁性矿物以PSD的磁铁矿颗粒为主,部分样品中含有少量赤铁矿。下沙沟剖面的沉积物受后期扰动很小,属于正常的重力沉积。沉积物磁面理（F）比磁线理（L）更发育,磁组构参数中磁面理F、各向异性度P_j和水流速度函数Fs对环境变化的响应更加明显,古水流分析结果显示下沙沟地区没有长期稳定的流向,环境变化情况复杂。根据下沙沟剖面河湖相沉积物的磁性地层学年龄框架,以郝家台剖面顶部河湖相沉积物的年龄作为该剖面的顶界,得到了下沙沟剖面2.7~0.3 Ma的磁组构参数变化特征。结合岩性和磁组构参数变化的阶段性特征,将下沙沟地区以及盆地东部古湖环境演化历史分为5个阶段：2.7~2.4 Ma,古湖早期逐渐扩张,于早更新世达到了古湖发育的最盛时期,水体动荡,略不稳定;2.4~1.9 Ma,环境变化主要受气候因素影响,下沙沟地区水动力频繁变化,古湖经历了一次扩张和收缩;1.9~1.3 Ma,下沙沟地区的沉积主要受控于河流作用,盆地东部主要受到构造因素的影响,古湖处于持续收缩的阶段;1.3~0.9 Ma,下沙沟地区环境变化剧烈,受中更新世气候转型的影响较大,古湖东部也较大范围的受到中更新世气候转型的影响;0.9~0.3 Ma,全球气候变化剧烈,对古湖东部环境也有一定的影响,但整体还处于水体较为稳定的湖泊环境,古湖并未开始消亡。

     

煤矿井下定向钻孔中电阻率探测技术与应用

受高瓦斯/承压奥灰水威胁的工作面开采前,一般采取定向钻进技术在工作面底板开展压裂或注浆工程保障开采安全。利用底板定向钻孔开展孔中探测工作,可更加精细揭露工作面内隐伏构造,还可实现“一孔多用”。为解决定向钻孔内的探测问题,提出一种在水平定向钻孔中进行直流电阻率法探查的方法。定向钻孔施工完毕后,退出定向钻孔施工的通缆钻杆,送入内平钻杆,将孔中高密度电缆通过钻杆尾端特制水便送入钻孔,使孔中电缆平铺于钻孔中,在定向钻孔水平段,进行孔内直流电阻率法径向探测。在理论上通过数值模拟研究层状介质下单孔测量工作模式的接收信号衰减规律、视电阻率曲线变化特征、顶底板岩性对测量结果的影响等,并采用单孔测量数据对孔旁异常范围进行反演定位。数值模拟研究表明,孔中电阻率探测方法对隐伏的异常体有良好的探测效果。通过在陕西韩城某矿井下实际煤层底板探测试验,对研究区2个定向抽采钻孔孔中探测数据进行处理,反演结果异常区与工作面内隐伏小断层位置吻合,验证了定向钻孔中电缆布置的可行性和定向钻孔内通过孔内径向和孔间透视探测隐伏构造的可靠性。      

锆石对地球早期地壳演化和构造体制转换的启示

锆石是研究早期地球演化的重要矿物之一,它的U-Pb年龄结合其微量元素以及同位素成分是反演寄主岩石成因乃至地球动力学背景的重要手段.本文从锆石矿物包裹体、微量元素、U-Pb同位素体系、Lu-Hf同位素、O同位素以及Si、Zr和Ti同位素这6个方面综述了近10年来前人取得的主要研究成果,总结了次生矿物包裹体可能产生的方式以...