Acoustic-Gravity Waves from Bolide Sources

We have developed a new approach to modeling the acoustic-gravity wave (AGW) radiation from bolide sources. This first effort involves entry modeling of bolide sources that have available satellite data through procedures developed in ReVelle (Earth Moon Planets 95, 441–476, 2004a; in: A. Milani, G. Valsecchi, D. Vokrouhlicky (eds) NEO Fireball Diversity: Energetics-based Entry Modeling and Analysis Techniques, Near-earth Objects: Our Celestial Neighbors (IAU S236), 2007b). Results from the entry modeling are directly coupled to AGW production through line source blast wave theory for the initial wave amplitude and period at (at 10 blast wave radii and perpendicular to the trajectory). The second effort involves the prediction of the formation and or dominance of the propagation of the atmospheric Lamb, edge-wave composite mode in a viscous fluid (Pierce, J. Acoust. Soc. Amer. 35, 1798–1807, 1963) as a function of the source energy, horizontal range and source altitude using the Lamb wave frequency that was deduced directly during the entry modeling and that is used as a surrogate for the source energy. We have also determined that Lamb wave production by bolides at close range decreases dramatically as either the source energy decreases or the source altitude increases. Finally using procedures in Gill (Atmospheric-Ocean Dynamics, 1982) and in Tolstoy (Wave Propagation, 1973), we have analyzed two simple dispersion relationships and have calculated the expected dispersion for the Lamb edge-wave mode and for the excited, propagating internal acoustic waves. Finally, we have used the above formalism to fully evaluate these techniques for four large bolides, namely: the Tunguska bolide of June 30, 1908; the Revelstoke bolide of March 31, 1965; the Crete bolide of June 6, 2002 and the Antarctic bolide of September 3, 2004. Due to page limitations, we will only present results in detail for the Revelstoke bolide.     

废弃放射源贮存池的综合地球物理勘查

采用综合地球物理勘查技术,包括高精度磁测、高密度电法和地质雷达(GPR)对某处遗留于地下的铅封放射源进行了系统探查,对所获得的各类异常数据进行了分析处理,并指出了放射源所在的具体空间位置.开挖验证结果与解释结果完全吻合,显示了地球物理勘查技术在环境调查中具有快速、准确和非破坏性的优势.     

Distribution Characteristics of Effective Source Rocks and Their Control on Hydrocarbon Accumulation: A Case Study from the Dongying Sag, Eastern China

The exploration conducted in the Bohai Bay basin, eastern China has demonstrated that the abundant petroleum resources have close affinities to the hydrocarbon kitchen with rich organic matter. A number of oil-generating associations with various characteristics of organic geochemistry and assemblages of multiple reservoir facies are developed due to the multi-center sedimentation, multi-source supply and multi-cycle evolution of filling, which have resulted in the formation of multiple oil and gas accumulation zones of various layers and trap styles. Among them the Paleogene Shahejie Formation is the most important hydrocarbon accumulation combination in the Dongying sag. Heretofore, its proved reserve has reached nearly 1.8×109t, which accounts for more than 90% of the total proved reserves of the Dongying sag. Based on previous studies, more than 600 source rock samples and 186 crude oil samples of the Shahejie Formation, collected from 30 oilfields, have been treated with organic geochemical testing     

松辽盆地德惠断陷火石岭组天然气成藏机理

火石岭组是德惠断陷深层天然气有利的勘探层位。在分析研究区构造演化史的基础上,对火石岭组典型的气藏进行精细解剖,结合地震、测井、钻井等基础资料,并综合轻烃、烃源岩、流体包裹体等分析测试数据,对德惠断陷深层火石岭组的天然气成藏机理进行了研究。结果表明,火石岭组烃源岩有机碳(TOC)平均含量大于1.0%,生烃潜力(S_1+S_2)的均值范围为0.5～2.0 mg/g,有机质类型多以Ⅱ_1～Ⅱ_2型为主,Ⅲ型为辅,有机质已达到成熟,成熟度(R_o)均值为1.5%,烃源岩具有较大的生烃潜力。火石岭组下部天然气来源于火石岭组烃源岩,而火石岭组上部天然气以火石岭组烃源岩生气为主,但受上覆沙河子组烃源岩混源影响。天然气运移以垂向断裂输导为主,层内砂体横向输导为辅。基于流体包裹体分析,结合火石岭组气藏气源对比与烃源岩生排烃期,认为火石岭组天然气藏存在三期成藏:130 Ma左右,对应营城组沉积初期;115～105 Ma左右,对应泉头组沉积期;95～75 Ma左右,对应青山口组—嫩江组沉积期。     

滇东北富乐铅锌矿床微量元素和S-Pb同位素地球化学研究

富乐铅锌矿床位于我国西南川滇黔铅锌多金属矿集区的东南部,矿体呈层状、透镜状赋存于中二叠统阳新组白云岩中,受层间破碎带控制。该矿床铅锌金属资源量超过50万吨,铅锌平均品位大于15. 6%。碳酸盐岩围岩溶蚀、重结晶和热液角砾岩化是该矿床普遍发育的热液蚀变类型,是酸性热液流体与碳酸盐岩围岩化学反应的结果。热液白云岩在成矿期前、成矿期和成矿期后都可形成,晚期形成的热液白云岩往往会部分替换早期形成的白云石,热液沿裂隙充填过程中,会引起围岩重结晶作用,形成明显的蚀变晕。矿石中主要硫化物包括闪锌矿、方铅矿和黄铁矿,伴有少量的黄铜矿和黝铜矿,白云石和方解石是主要脉石矿物。矿石的主要构造有致密块状、浸染状、脉状和角砾状。本次工作在富乐矿床厘定出三种颜色闪锌矿,即黑色、红色和棕色。LA-ICPMS研究表明,三种颜色闪锌矿中Cd、Cu、Ga和Ge等元素不同程度富集,而Fe、Mn和In等元素有不同程度亏损。在LA-ICPMS时间分辨率剖面图中,上述元素均呈水平直线出现,与Zn和S等主要元素的含量曲线平行,表明它们可能以类质同象形式赋存于闪锌矿中。而Sb、Pb和Ag等元素在LA-ICPMS时间分辨率剖面图中,呈较大波动趋势,暗示这些元素可能以微细粒包体存在,这与显微观测发现闪锌矿中有方铅矿微小矿物颗粒相吻合。本研究初步认为富乐闪锌矿颜色可能是Ni、Cu、Tl、Ga、Hg、Fe和Cr等多种元素共同引起的,其中Ni、Cu和Ga使闪锌矿呈紫色,Cu使闪锌矿呈红色,Ga使闪锌矿呈黄色。三种颜色闪锌矿样品的硫同位素组成变化较小,其δ~(34)S值变化范围为12. 2‰～14. 6‰,具有富集34S特征,与二叠系海相硫酸盐的δ~(34)S值相似,暗示热化学硫酸盐还原作用(TSR)可能是该矿床HS~-或S~(2-)离子形成的主要机制。不同颜色闪锌矿的~(207)Pb/~(204)Pb、~(206)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb值分别为15. 604～15. 737、18. 570～18. 732和38. 532～38. 667。大部分闪锌矿的Pb同位素组成与基底昆阳群浅变质岩石的Pb同位素组成相似,少量闪锌矿具有与峨眉山玄武岩和赋矿沉积岩相似的Pb同位素组成,表明富乐铅锌矿床的成矿金属主要来源于基底岩石,并可能受到沉积岩和玄武岩的影响。综上所述,本文认为富乐铅锌矿床是一个形成于挤压背景下、受层间构造控制的高品位、富分散元素后生碳酸盐岩容矿型铅锌矿床。     

马杏垣先生开合构造思想的提出、形成及最新进展

概述了马杏垣院士的学术生平与创建开合构造史实.开合构造提出是中国地球科学"百花齐放,百家争鸣"发展的结果;是黄汲清院士、张文佑院士、马杏垣院士领导的青年团队,在国际板块构造革命的新潮中,根据板块构造登陆存在的巨大问题,结合中国地质构造的特色,依据坚实的实际资料进行深入的全新探索.3位院士领导的团队又联合起来,进行开合构造的长期研究.2002年在构造地质专业委员会支持下,成立了开合构造研究组,召开了开合构造第一次学术研讨会,总结20多年研究成果,出了专刊书集.2015年研究组聚首北京,总结开合构造研究的新成果,并吸取地球物理研究新成果,准确地阐明开合构造的定义,提升了研究方法,总结了开合构造运动和开合构造体系特征,将构造动力来源初始点建立在古登堡面的开合构造转换带上,全新解析了转换带的重要作用,站在星球角度认识开合构造.最后,强调青年研究力量的培养,是开合构造走向世界的重要途径.     

藏南马扎拉金-锑矿床:成矿流体性质和成矿物质来源

马扎拉金-锑矿床是藏南巨型金-锑成矿带的重要组成部分,其矿床成因目前仍存在不同认识.通过主要矿石和蚀变围岩的岩相学、矿相学、流体包裹体和稳定同位素分析,探讨了马扎拉金-锑矿床的成矿流体性质、矿质迁移和沉淀机制.结果表明,马扎拉金-锑矿床成矿流体主要来自岩浆水,主成矿期流体为中温(约255℃)、低盐度(2.8%~3.5%NaCleqv)、富CO2流体,成矿压力约150 MPa,流体演化过程中的CO2与水的不混溶是造成矿质沉淀的主要原因,成矿金属主要来源于地层,特别是区域广泛分布的海相火山岩地层.     

西藏错那洞电气石花岗岩中电气石化学组成、硼同位素特征及意义

为了对西藏错那洞电气石花岗岩源区进一步约束,利用显微镜、电子探针和激光剥蚀多接收等离子质谱仪,对错那洞电气石花岗岩中电气石的形态、成分及硼同位素组成进行了研究.结果表明,错那洞电气石花岗岩中的电气石为碱族黑/铁电气石,直接结晶自富硼熔体,与熔体之间未发生明显的硼同位素分馏.电气石δ11B值主要在-6.91‰^-9.17‰之间,与大陆地壳平均δ11B值(-10‰±3‰)相近,表明错那洞电气石花岗岩主要源自变质沉积岩的部分熔融.然而,与起源于变质沉积岩的花岗岩相比,样品的δ11B值明显偏高,而与前人报道的雅拉香波淡色花岗岩(源自石榴石角闪岩部分熔融)的δ11B值相似.因此,错那洞电气石花岗岩源区中,除了变质沉积岩外,可能还混入了少量石榴石角闪岩.     

中国新生代上地幔铅同位素地球化学场对成岩、成矿物质来源的制约——以斑岩铜矿床及铜镍硫化物矿床为例

区域成矿带铅稳定同位素地球化学研究是区域地球化学分区、示踪成岩成矿物质来源、阐明矿床成因的有效途径。本文以中国特有的大地构造背景为基础,以新生代上地幔铅同位素组成的地球化学场为依据,示踪了中国大型、超大型斑岩型铜矿床及铜镍硫化物型矿床的成岩成矿物质来源。结果显示:①斑岩型铜矿床及铜镍硫化物型矿床成矿母岩继承了所属陆块的上地幔铅同位素组成特征;②两类矿床的含矿岩体和矿石矿物铅同位素组成十分一致,示踪两者同源;壳熔花岗岩和围岩地层的铅同位素组成与矿石铅同位素组成迥异;③位于各陆块的斑岩型铜矿床及铜镍硫化物型矿床的成矿母岩和矿石铅同位素组成除继承了各陆块上地幔不同的铅同位素组成特征外,还示踪了壳幔层圈间耦合性的"块体效应",同时,上地幔铅同位素组成可能还具"延迟效应"。     

云贵高原斜坡地带典型地下水富硫酸盐地区“越层找水”模式及其机理研究

地下水是中国西南云贵高原斜坡地带重要的饮用水源,其中黔中镇宁县北部存在大面积地下水中硫酸盐超标地区,导致了当地出现水质性缺水问题。本次研究通过岩相古地理分析、水化学分析、D、18O、34S同位素测试、岩样测试、岩心观察等技术手段,查明了研究区内地下水的补给源主要为大气降水,地下水中硫酸盐(SO_4~(2-))浓度在30～1100 mg/L,平均值为221.78 mg/L,呈现高度富集SO_4~(2-)的特点;在区域相对隔水层以上,不同类型地下水中SO_4~(2-)浓度大体具有机井上升泉下降泉溶潭地下河出口基岩裂隙泉表层岩溶泉的规律;探讨了地表水、地下水中SO_4~(2-)的来源,表层岩溶泉中硫酸根的来源主要为大气降水,高硫酸盐样品中硫酸根的来源主要为石膏溶解。在此基础上,结合钻井资料,掌握了研究区膏岩层分布及含水层结构特征,通过建立"越层找水"模式,采取下层低硫酸盐含水层,获取合格饮用水源,可有效解决当地水质性缺水问题。