幔源CO_2释出机理、脱气模式及成藏机制研究进展

针对幔源CO2如何从地幔岩浆中脱出并进入沉积地层中形成CO2气藏聚集这一关键问题,总结了国内外研究进展和前缘方向。研究表明,地幔深部的碱性玄武岩浆和碱性岩浆才是深部流体和CO2等挥发份大量赋存、渗滤和释出的场所。浅成侵入岩、次火山岩和火山通道等是CO2释放和聚集的有利位置,岩浆期后和岩浆衰弱期的热液活动阶段是CO2大量释放和聚集的有利时期。幔源CO2进入沉积盆地中具有3种脱气模式,即沿岩石圈断裂直接脱气模式、热流底辟体脱气模式和壳内岩浆房-基底断裂组合脱气模式。CO2的固有物化性质决定其运移相态多样,具有运移和聚集过程同步的特征。只有在满足大量的化学消耗及地层水或原油的溶解和耗散之后才能形成CO2有效聚集。幔源CO2成藏和分布主要受岩浆气源体和气源断裂体系的控制。今后,在超临界CO2及其对油气运移聚集的作用、CO2与深大断裂及火山岩的关系、CO2脱气运移机制、CO与常规烃类油气的耦合差异成藏机制等方面仍需要进一步的研究和探索。     

菲降解菌的降解特性及酶促反应动力学研究

通过对取自MBR膜生物反应器中的活性污泥加入菲进行富集培养、驯化,分离、纯化出一株能以菲为唯一碳源和能源的短杆状革兰氏阴性菌J-1,细菌长2～5μm,宽1～3μm;研究了初始底物浓度、温度、pH对菌株J-1降解菲的影响,探讨了菌株J-1胞内酶对菲降解的底物抑制动力学。试验表明:菌株J-1在48h内能将不同浓度菲的水溶液中的菲完全降解;菲浓度增加,达到完全降解的时间延长。温度对细菌的降解能力影响较大,菌株J-1对菲降解的最佳温度为28℃。1.15mg·L-1的菲,28℃时48h内能完全降解,而相同时间内10℃时的降解率仅为36.65%。菌株J-1对pH的波动具有一定的适应性,pH在一定范围内(6.0～8.4)变化对菲降解的影响不大,降解反应的最佳pH为7.2。菌株J-1对菲的降解符合一级动力学反应方程。较高的底物浓度对酶促降解反应具有抑制作用,酶促反应的最大速率常数vm=1.17mg·L-1·h-1,米氏常数Km=61.70mg·L-1;底物抑制常数kS=49.60mg·L-1;最佳底物浓度[S]opt=55.32mg·L-1。     

热液脉动与岩浆涌动控制机理浅论

热液脉动与岩浆涌动的控制机理,是基础地质理论所涉及的两个重要议题。本文首先对当今流行的构造控制机理提出了质疑,其后借助＂间歇喷泉＂原理和＂吹气球＂机制,分别对热浪的脉动和岩浆的涌动进行了必要的探讨。     

热液成矿作用的地质地球化学动力学——以胶东牟平-乳山金矿带为例

通过对胶东牟平—乳山热液脉状金,铅锌矿床成矿动力学控制规律的研究,说明了建立热液成矿反应体系的方法,并得出以下认识:（1）区域断裂构造活动,通过影响成矿反应体系的热力学性质和条件,控制元素的富集和分散。（2）热液成矿过程中容矿断裂活动可划分为两种作用方式:脆性破裂和韧—脆性张开,构成热液成矿的两种构造动力学环境。（3）热液成矿反应体系是一种开放的动态的热力学体系。断裂的脆性破裂阶段,使体系处于强烈的过饱和状态,矿质在远离平衡状态下快速结晶,加剧物质分异;在脆—韧性张开阶段,矿质在接近平衡态体系中缓慢晶出。（4）热液演化晚期,金在残余溶液中富集;当断裂再次发生构造脉动震颤时,早期形成的块状黄铁矿矿石碎裂,富金溶液充填其中,形成含裂隙金和晶隙金的富矿石。成矿体系热力学演化与构造动力学条件有利的匹配控制着富矿石的形成。     

敦煌北部岩浆-变质杂岩构造环境初步探讨:对中亚造山带南缘扩展方式的启示

中亚造山带南缘如何向南扩展，对深入理解增生型造山作用和大陆地壳生长机制以及中亚构造域与特提斯构造域的衔接具有重要科学意义。作为中亚造山带南缘的关键构造单元，敦煌构造带大地构造属性长期备受关注且颇有争议。传统观点认为敦煌构造带是古亚洲洋南侧的前寒武纪稳定大陆地块，以刚性块体的形式参与了中亚造山带南缘的最终拼贴过程。然而，近年来研究认为敦煌构造带卷入了古亚洲洋南部的俯冲增生造山过程，属于中亚造山带南缘的增生系统。显然，这一争议限制了对中亚造山带南缘向南扩展方式及增生造山过程的理解。敦煌北部三危山地区出露一套古生代岩浆-变质杂岩，是解开这一争论的关键。本文综合前人研究基础及新的资料，归纳了这套岩浆-变质杂岩的野外岩石-构造组合、地球化学和年代学等方面特征：该岩浆-变质杂岩整体显示"二元结构"特征，即较老的增生杂岩为基底，弧岩浆岩侵入或不整合覆盖其上；其中岩浆岩属于中钾-高钾钙碱性系列中酸性岩浆岩，富集大离子亲石元素（LILE）和轻稀土元素（LREE），亏损高场强元素（HFSE），与典型的弧岩浆岩类似，并且微量元素组成特征反映中酸性岩浆的源区与俯冲沉积物部分熔融有关；岩浆作用大致归为510Ma、460~410Ma和370~360Ma三期。岩浆岩中结晶锆石不一致的ε_Hf（t）值（既有正值，又有负值）以及继承锆石的存在表明，岩浆源区既有古老地壳物质的加入，也有新生地壳物质的形成。以上这些特征与发育在增生杂岩之上的增生弧十分类似，因此本文提出敦煌北部岩浆-变质杂岩的属性为古生代增生弧，并且该增生弧与其南部的红柳峡俯冲增生杂岩共同勾勒出敦煌构造带自北向南增生弧-增生杂岩的基本构造格架，即敦煌构造带的大地构造属性实为造山带而非稳定地块。结合区域地质背景及敦煌地区与北山地区古生代至早中生代构造-热事件的对应关系，认为敦煌造山带属于中亚造山带中段南缘的增生系统，中亚造山带中段以增生弧-增生杂岩的形式向南扩展至敦煌地区。     

从大陆地壳动力学观点试论我国地震的成因和机制

本文主要以重力和热力的相互矛盾作为指导思想,从能量转换和物质运移的角度试论我国地震的成因和机制,以及大洋板块运动对大陆地震的影响。指出驱动力在时间和空间上是可以转换的,震源机制既随力源而变化,也受介质的岩性和结构所控制。所谓水平和垂直运动是一种相对概念,可以互相转化     

Sulfur Isotope Fractionation in Magmatic Systems：Models of Rayleigh Distillation and Selective Flux

The effect of Rayleigh distillation by outgassing of SO2 and H2S on the isotopic composition of sulfur remaining in silicate melts is quantitatively modelled.A threshold mole fraction of sulfur in sulfide component of the melts is reckoned to be of critical importance in shifting the δ^34S of the melts mith respect to the original magmas.The partial equilibrium fractionation in a magmatic system is evaluated by assuming that a non-equilibrium flux of sulfur occurs between magmatic volatiles and the melts,while an equilibrium fractionation is approached between sulfate and sulfide within the melts.The results show that under high fo2 conditions,the sulfate/sulfide ratio in a melt entds to increase,and the δ^34S value of sulfur in a solidified rock might then be shifted in the positive direction.This may either be due to Rayleigh outgassing in case the mole fraction of sulfide is less than the threshold,or due to a unidirectional increase in δ^34S value of the sulfate with decreaing temperature,Conversely,at low fo2,the sulfate/sulfide ratio tends to decrease and the δ^34S value of total sulfur could be driven in the negative direction,either because of the Rayleigh outgassing in case the mole fraction of sulfide is greater than the threshold,or because of a unidirectional decrease inδ^34S value of the sulfide.To establish isotopic equilibrium between sulfate and sulfide,the HM,QFM or WM buffers in the magmatic system are suggested to provide the redox couple that could simultaneously reduce the sulfate and oxidize the sulfide.CaO present in the silicatte Melts is also called upon to participate in the chemical equilibrium between sulfate and sulfide,Consequently,the δ^34S value of an igneous rock could considerably deviate from that of its original magma due to the influence of oxygen fugacity and temperature at the time of magma solidification.     

北山地区岩浆活动与金矿成矿作用关系探讨

北山地区金矿床的产出与花岗岩类侵入岩之间具有明显的空间分布关系，金矿床的形成时代与区域岩浆活动在时间上存在明显的耦合关系。研究结果表明，北山地区大规模的金成矿作用主要与塔里木、哈萨克斯坦和西伯利亚三大板块之间的碰撞对接及其后陆内活化诱发的大规模岩浆侵入-喷发活动有关。     

新技术新方法——多孔介质渗透率及其在金属成矿研究中的意义

渗透率是确定多孔介质传输流体能力或容量的一个重要流体动力学参数。多孔介质中的流体运动，当其流速不很大即为层流（1aminar flow）时可用Darcy定律来描述流体通量：