罗布泊湖相沉积物极化散射特性及其环境意义

通过对罗布泊古湖盆区域("大耳朵")湖相沉积物含水量与含盐量、介电性质、地表微地貌等理化参量的分析,本文提出了罗布泊古湖盆区域的散射过程与次地表散射结构;利用全极化测量技术(PolSAR, Polarimetric Synthetic Aperture Radar),本文对不同纹理区域进行了物理散射机制的定量化剖析,同极化相关分析与极化度推算结果表明整个"大耳朵"区域后向散射强烈,亮条带比暗条带的散射机制更为复杂,地表微地貌状态是造成"大耳朵"特征的表观原因.在此基础上,本文利用极化分解技术进一步分离不同散射机制分量,通过定量比较各部分贡献对于"大耳朵"特征的表征能力,提出次地表介质性质(如含盐量)是"大耳朵"特征的根本性成因,相关性可达0.784,同时分析了次地表高含水含盐湖相沉积物在SAR响应中的重要性及其与地表形态之间的动力学形成机制.最后,本文论证了合成孔径雷达(SAR, Synthetic Aperture Radar)在罗布泊地区的穿透能力,预示着SAR遥感技术在干旱区环境研究中的应用潜力.     

四川盆地南部地区新生代隆升剥露研究——低温热年代学证据

本文通过背斜褶皱变形与低温热年代学年龄(磷灰石和锆石(U-Th)/He、磷灰石裂变径迹)端元模型研究,约束低起伏度、低斜率地貌特征的四川盆地南部地区新生代隆升剥露过程.四川盆地南部沐川和桑木场背斜地区新生代渐新世-中新世发生了相似的快速隆升剥露过程(速率为~0.1 mm/a、现今地表剥蚀厚度1.0~2.0 km),反映出盆地克拉通基底对区域均一性快速抬升冷却过程的控制作用.川南沐川地区磷灰石(U-Th)/He年龄值为~10—28.6 Ma, 样品年龄与古深度具有明显的线性关系,揭示新生代~10—30 Ma以速率为0.12±0.02 mm/a的稳态隆升剥露过程.桑木场背斜地区磷灰石裂变径迹年龄为~36—52 Ma,古深度空间上样品AFT年龄变化不明显(~50 Ma)、且具有相似的径迹长度(~12.0 μm).磷灰石裂变径迹热演化史模拟表明桑木场地区经历三个阶段热演化过程:埋深增温阶段(~80 Ma以前)、缓慢抬升冷却阶段(80—20 Ma)和快速隆升剥露阶段(~20 Ma—现今),新生代隆升剥露速率大致分别为~0.025 mm/a和~0.1 mm/a.新生代青藏高原大规模地壳物质东向运动与四川盆地克拉通基底挤压,受板缘边界主断裂带差异性构造特征控制造就了青藏高原东缘不同的边界地貌特征.     

云南通海盆地的浅层速度结构

为了研究通海盆地的地震动场地效应,在强地面运动的数值模拟计算中需要提供该地区的浅层速度结构模型.为此,在通海盆地开展了10 km高分辨率反射地震勘探和30个测点的面波联合勘探工作.综合本次探测结果与褐煤普查中的电测深和钻孔资料,得到了通海盆地的基岩埋深分布图.结果表明,在通海盆地中部,新生界厚度为100~300 m,整体表现出西南厚东北薄的趋势,盆地沉积层厚度变化明显受到小江断裂南段分支断裂的控制.浅层速度随深度分布表现出在深度相同的情况下,盆地边缘的速度高于盆地中部.     

四川盆地深部地壳结构——深地震反射剖面探测

四川盆地位于扬子地块的西北部,被褶皱构造带所围绕,受周缘构造带的侧向挤压作用,盆地卷入了多期次和多边界的构造变形,为开展盆山耦合作用及多边界、多期次构造叠加与复合关系的研究提供了不可多得的理想野外实验室.为揭示四川盆地地壳结构,本文通过对3条不同时间采集的深地震反射剖面数据进行拼接联线处理,获得跨越四川盆地的330 km深地震反射偏移成果剖面,揭示了四川盆地地壳上地幔细结构：沉积层从西北向东南逐渐变薄,在龙门山前沉积层厚度超过15 km,在华蓥山下沉积层减薄到~8 km,且褶皱变形形成华蓥山薄皮褶皱冲断带;莫霍面出现在13~15 s（双程走时）,埋深约40~45 km;并发现从下地壳延伸至地幔的东南向的倾斜反射,从13 s向下延伸至18 s,结合四川盆地及其周边地区其他地球物理和地球化学花岗岩同位素年龄等资料,我们认为这些倾斜反射层是扬子克拉通地台西北缘发生的新元古代俯冲的遗迹.

     

利用地震折射和反射波资料研究银川盆地浅部结构和隐伏断裂

银川盆地是华北克拉通西部构造活动较为强烈的一个新生代断陷盆地.为了研究银川盆地的地壳浅部结构和活动断裂特征,我们利用2014年在银川盆地完成的深地震反射剖面数据,采用初至波层析成像方法得到了银川盆地高精度的基底P波速度结构和构造形态;考虑到仅根据速度结构剖面还难以确定断裂的准确位置、断层上断点埋深、断层的近地表构造组合样式等特征,研究中还采用浅层地震反射波勘探方法对银川盆地内的隐伏断裂和1739年平罗8.0级地震的地表破裂带浅部结构进行了高分辨率成像.研究结果表明：银川盆地与两侧地块的浅层P波速度结构和沉积盖层厚度差异较大,银川盆地总体呈现出明显的低速结构特征,盆地基底面起伏变化较大,基底最深处位于芦花台断裂和银川断裂之间的银川市下方,其深度约为7000~7200 m;贺兰山隆起区显示为明显的高速特征,地表出露中-古生代基岩地层,缺失新生代地层;鄂尔多斯地块西缘的浅层P波速度明显高于银川盆地,基底埋深相对较浅,推测其新生界地层厚度小于2500 m.浅层地震反射剖面揭示的地层反射界面形态和断裂的浅部构造特征非常清楚,黄河断裂、贺兰山东麓断裂、银川断裂和芦花台断裂不仅是错断盆地基底的断裂,而且还是第四纪以来的隐伏活动断裂,这些断裂的交替活动形成了"堑中堑"的盆地结构,并对银川盆地的形成、盆地内的新生代地层厚度和第四纪沉降中心具有重要的控制作用;在近地表这些断裂表现为由2~3条断层组成的"Y字形"断裂构造,且主断裂的最新活动可追踪至晚更新世末期或全新世,是构造继承性活动的结果.本文的研究结果不仅可为进一步分析银川盆地的基底结构、隐伏断裂特征和活动构造研究等提供新的地震学证据,而且还可为该区城市规划中避让活动断层提供科学依据.     

石羊河流域干旱气候对ENSO事件的响应及预测分析

根据石羊河流域5个气象站1961—2018年的降水、气温、干旱实况资料,利用气候统计学方法分析ENSO事件对该区气候变化及干旱的影响。结果表明:厄尔尼诺事件会造成流域春季降水偏多,春、秋、冬季气温偏高,易出现暖冬;拉尼娜事件则春季降水偏少,秋季降水偏多,冬季气温偏低,易出现冷冬,中下游发生中度以上春旱、春末夏初旱和伏旱的概率较高。应用1968—2010年旬、月气象要素和大气环流特征量,采用最优子集回归方法,建立降水和干旱统计预测模式,然后结合ENSO事件,通过加权平均法构建集成预测概念模型。对模型进行检验,拟合率与准确率较高,已投入业务使用。     

塔里木板块东南缘多坝沟金矿区花岗岩类年代学、地球化学特征及找矿意义

多坝沟金矿是近年来塔里木盆地东南缘新发现的一处具有一定规模的金矿床,矿区内出露的英云闪长岩侵入闪长岩中,金矿体主要赋存在英云闪长岩体内部的构造蚀变带中。笔者对矿区闪长岩、英云闪长岩和金矿石进行了岩石学和地球化学研究,闪长岩具有埃达克型花岗岩特征,英云闪长岩具有喜马拉雅型花岗岩特征,全岩δ18OV-SMOW‰为11.0‰~13.4‰。通过金矿石的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得具有多期峰值的变质年龄,206Pb/238U年龄值在422~1 284 Ma,这组年龄显示出闪长岩形成年龄为（497±13）Ma,英云闪长岩的形成年龄为（435.9±6.6）Ma,伴随构造热液活动的年龄,成矿年龄稍晚于英云闪长岩的年龄,矿区的2期岩浆活动与塔里木东南缘-阿尔金北缘早古生代2期主要成矿阶段一致,多坝沟金矿成矿阶段主要集中在第二阶段,表明在塔里木盆地东南缘寻找与早古生代形成的埃达克型和喜马拉雅型花岗岩有关金铜矿床具有一定的潜力。     

二连盆地马尼特坳陷南北双向供源铀成矿模式探讨

内蒙古二连盆地马尼特坳陷是中国北方重要的砂岩型铀成矿区带之一。前人铀矿找矿工作主要聚焦于马尼特坳陷北缘,认为坳陷南部不具备铀成矿的基本条件或成矿减弱。而煤铀兼探最新成果表明,坳陷南缘已初步控制一条长约6.8 km的铀矿带,指示南缘具备与北缘同等的成矿前景。通过对比剖析马尼特坳陷南北缘典型铀矿床（点）的地质特征,结合坳陷沉积构造演化历史,构建了马尼特坳陷南北双向供铀的统一铀成矿模式,指出：马尼特坳陷南北缘均以层间氧化带型铀成矿为主,但坳陷北缘以赛汉组上段为主要找矿目的层,而坳陷南缘以赛汉组下段为主要找矿目的层,赛汉组上段为次要找矿目的层。马尼特坳陷主要铀成矿期可分为三期：第一期铀成矿为二连组晚期至古近纪早期,代表铀成矿年龄为（68±1.6）Ma~（63.4±5.5）Ma,成矿类型为潜水氧化带型;第二期铀成矿为古近纪中期,代表铀成矿年龄为（51.2±4.3）Ma,成矿类型为层间氧化带型为主,兼有潜水氧化带型;第三期铀成矿为古近纪中晚期,代表铀成矿年龄为（44±5）Ma~（37.1±1.9）Ma,成矿类型为层间氧化带型,第二和第三期铀成矿是本区主成矿期,且随着时间的推移,铀矿体变富变大。今后铀矿找矿重点应向马尼特坳陷南缘转移,且有望落实一条长度大于70 km的铀成矿带,为马尼特坳陷南缘铀矿找矿工作指明了方向。     

鄂尔多斯盆地直罗组地层岩性测井响应特征

为了准确划分直罗组地层岩性、识别地层及解译矿层,通过综合分析鄂尔多斯盆地4个主要铀矿集区侏罗系直罗组地层的定量伽马、自然电位、三侧向电阻率、密度4条测井曲线参数,采用归类统计和测井曲线形态分析,结果显示不同地区直罗组的伽马照射量率数值差异不大,东南缘地区电阻率值明显高于其他地区,密度值变化呈现\     

沁水盆地南部中高阶煤高压甲烷吸附行为

煤层气吸附作用是发生在煤基质内表面的物理过程,而煤岩复杂孔裂隙网络为高压甲烷吸附提供了丰富的空间。开展沁水盆地南部高阶煤30℃高压甲烷等温吸附实验,结合煤岩煤质参数与孔隙特征参数,通过改进的D-R模型分析了煤岩性质、孔隙特征与吸附参数的相关性。煤岩性质对最大吸附能力和吸附热参数的影响是多因素叠加的综合效应,而最大吸附能力与微孔体积,吸附体积校正参数与大中孔比表面积呈较好的正相关性,表明甲烷分子在煤基质内表面会根据孔径尺度大小呈现不同的吸附方式。据此提出高压甲烷在煤基质微孔中呈紧密堆积状态而在大中孔中呈多层分子堆叠状态的新认识,为进一步研究煤层气吸附机理提供了新的思路。