论变质岩区断裂构造对脉状金矿床的控制规律

系统阐述了断裂构造对金矿床分布的多级控制规律，以及断裂构造对金矿化分带，工业矿体定位和金矿化局部富集的控制规律，详细论证了断裂构造活动地金成矿的继承性及金成矿多阶段定向演化的控制规律，并探讨了断裂构造控矿机制。     

大洋地幔橄榄岩-铬铁矿中的金刚石和深地幔再循环

全球多地蛇绿岩型地幔橄榄岩和铬铁矿中发现微粒金刚石,并在中国西藏南部和俄罗斯乌拉尔北部的蛇绿岩铬铁矿中发现原位产出的金刚石,认为是地球上金刚石的一种新的产出类型,不同于金伯利岩型金刚石和超高压变质型金刚石。它们与呈斯石英假象的柯石英、高压相的铬铁矿和青松矿等高压矿物以及碳硅石和单质矿物等强还原矿物伴生,指示蛇绿岩中的这些矿物组合形成于深度150~300 km或者更深的地幔。金刚石具有很轻的C同位素组成（δ13C-18‰~-28‰）,并出现多种含Mn矿物和壳源成分包裹体。研究认为它们曾是早期深俯冲的地壳物质,达到>300 km深部地幔或地幔过渡带后,经历了熔融并产生新的流体,后者在上升过程中结晶成新的超高压、强还原矿物组合,通过地幔对流或地幔柱作用被带回到浅部地幔,由此建立了一个俯冲物质深地幔再循环的新模式。蛇绿岩型地幔橄榄岩和铬铁矿中发现金刚石等深部矿物,质疑了蛇绿岩铬铁矿形成于浅部地幔的已有认识,引发了一系列新的科学问题,提出了新的研究方向。      

南极东方站深冰层及冰下湖钻探技术

自1970年至今,前苏联和俄罗斯在南极东方站持续进行了近50年的冰层钻探活动,先后攻克了包含粒雪层、冰层、冰岩夹层和湖水冻结冰的复杂冰层钻进难题,逐渐形成了一套集热融取芯钻探、电动机械取芯钻探和分支孔钻探等为一体的深冰芯钻探技术。创造了冰层最深干孔钻进深度记录（952.4 m）、最深热融取芯钻进记录（2755 m）、最深冰芯钻探记录（3769.3 m）,累计进尺达13000 m,并获取了总长超46 m的含湖水冻结冰样品的冰芯。东方站的钻探活动对极地冰层钻探技术的发展起到了巨大的推动和引领作用,同时积累了宝贵的深冰钻探经验。通过对东方站深冰钻探技术的系统梳理,将为我国正在实施的深冰芯钻探和即将开启的冰下湖科学钻探提供重要的借鉴。     

深层白云岩储层油充注对孔隙保存作用研究

受震旦纪末期桐湾运动影响,四川盆地震旦系灯影组白云岩因遭受大气降水岩溶作用而发育了丰富的溶蚀孔隙。虽然经历了漫长的埋藏成岩演化过程,深层灯影组白云岩中仍见有丰富的储集空间未被成岩矿物充填而保存下来。通过对钻井及野外剖面进行系统岩石矿物学研究发现,储集空间保存段是灯影组上部的沥青显示段;而没有沥青的下部白云岩中的孔隙空间多被白云石等成岩矿物所充填。对林1井研究发现,上部沥青发育段白云岩储层孔隙度多大于3.0%,最高可达10.6%,平均为4.0%;但下部沥青不发育的自生白云石充填段孔隙度一般都小于3.0%,平均为1.95%。下部白云岩段溶蚀孔洞中自孔洞边缘向中心,所充填的白云石中流体包裹体均一温度从120℃逐渐增加至238℃;电子探针分析Fe、Mn平均含量从0.063%和0.025%逐渐升高至0.35%和0.108%;氧同位素组成δ18 OVPDB从-6.8‰逐渐降低至-11.2‰;表明了下部沥青未充填段成岩充填作用在埋藏过程中持续进行。油气充注改变了白云岩储层中的成岩流体环境并抑制了成岩矿物的形成;在后期埋藏过程,油逐渐转变成沥青覆盖在孔洞壁周围,也抑制了成岩矿物的沉淀形成;因而在现今沥青存在的深层白云岩储层中仍有丰富的孔隙空间保存下来。     

关注三维交切构造——出露地表的大陆岩石圈构造解耦面

大陆内部弥散性的变形表明经典板块构造理论未能阐述大陆构造。矿物变形的实验室研究结果、岩石流变学性质随深度改变和地震测深剖面资料都提示大陆岩石圈具有三明治式的强度包络面。任纪舜、张国伟和钟大赉分别把岩石圈不同深度层次的三维交切构造称为立交桥式构造或多向层架构造。它们的出现提示岩石圈发生了构造解耦,新的变形体制在拆离面以上发展起来。前苏联地质学家把它称为岩石圈的构造成层作用。本文列举了喜马拉雅东、西构造结和秦岭造山带可能出露于地表的三维交切构造实例,呼吁重视这类代表大陆岩石圈不同深度层次的构造堆叠体,并把它作为揭示岩石圈构造变形的最佳切入点。     

渤南洼陷深层(沙三/沙四段)原油-水-岩石相互作用模拟实验研究

为了能更好地研究地层温压条件下原油-水-岩石相互作用发生的化学变化及其对成藏条件特别是储层物性等的影响,结合渤南洼陷深层的成藏条件及流体动力系统等特征,进行物理实验模拟。结果表明:1)在一定的温压条件下(温度120℃、压力45MPa)岩石及实验后的原油化学成分及生物标志物均发生了变化。油样的饱和烃含量增加,沥青质+非烃含量明显降低;油砂的饱和烃含量沿实验装置从下到上逐渐增加,最高值达62.22%,沥青质+非烃含量由40.55%下降到12.78%。实验样品的生物标志物及族组成显示油沿着实验装置从下向上运移过程中发生了地质色层效应。2)原油-水-岩石相互作用以溶蚀作用为主,并随原油在实验本体内从下向上的运移而逐渐增强。溶蚀作用的结果改善了普遍以低孔低渗为特征的深部储层的物性,为深层油气的运移和保存提供了有效空间。     

隐伏岩体顶上带与深部成矿预测

岩浆侵入的流体流动模拟表明.侵入体上方是流体聚焦流动的位置,流体通量远大于旁侧围岩,流体在此产生沸腾作用.随温度降低,侵入体上方渗透率逐渐增大,最大渗透率出现在侵入体的顶部.含水岩浆侵位后在其顶上带发生二次沸腾和减压过程,释放出的巨大机械能远大于围岩的抗张强度,足以引起围岩发生脆性破坏.岩浆岩顶上带的水饱和外壳及其围岩发生破裂形成陡倾裂隙和水力破裂.直立长椭球状岩浆体的侵入会在岩浆岩顶上带产生放射状和同心圆状裂隙,同时产生爆破角砾岩筒.因此侵入体顶上带的岩钟、岩枝、岩脉,放射状、同心圆状裂隙和角砾岩筒均为构造弱化带,是热液矿脉密集发育的部位.矿床地质学研究已充分证明.岩浆岩顶上带确是容纳与中酸性岩浆有关的热液矿床的最佳部位.在开展深部成矿预测和找矿的过程中,探寻隐伏岩体项上带和/或岩钟.是寻找深部与花岗岩类有关的多金属矿床的捷径.     

松科二井邻域沙河子组含油气地层结构特征——基于测井和地震数据的分析

松辽盆地大陆深部科学钻探工程"松科二井"获得了最完整的沙河子组地层岩心,初步识别出深部页岩气气测异常43层,累计厚度102 m,显示出沙河子组地层具有良好的深部能源前景。为进一步分析松辽盆地沙河子组地层油气资源潜力,本文在前人研究的基础上,结合松科二井测井、岩心数据和地震数据,分析松科二井邻域沙河子组地层的层序特征和空间展布,同时以随钻录井记录到的气测异常为出发点,分析沙河子组地层的测井和地震响应。结果显示:松科二井邻域沙河子组地层具有厚度大、横向延续小的地层展布特点,根据测井、岩心及地震数据,将沙河子组地层分为4个三级层序:SQ1、SQ2、SQ3和SQ4,其中顶部SQ4层序具有较好的油气前景,其岩性以泥岩为主,并具有相对较高孔隙度、低波阻抗的测井曲线特征,在地震剖面上表现为连续强振幅,阻抗反演剖面上存在局部低波阻抗特征,揭示了该区沙河子组深层天然气资源的赋存条件。     

胶莱盆地在南黄海的延伸:来自OBS深地震探测的新证据

为了识别胶莱盆地海阳凹陷在南黄海地区的东部延伸边界,利用穿越南黄海的OBS2013-SYS深地震测线开展2D速度结构模拟,在测线NW方向位于千里岩隆起带的OBS（海底地震仪）站位均观察到了折合走时突然增加的现象。速度结构模型显示胶莱盆地东侧海阳凹陷附近海域存在明显的低速沉积层增厚现象,模型自OBS06站位向NW方向,沉积层厚度由小于1.0 km显著增厚至2.5 km左右,推测该处为胶莱盆地海阳凹陷的东部边界断裂。结合前人在海阳凹陷识别出的控盆断裂进行分析,厘定了海阳凹陷在海区大体的构造边界和沉积中心,认为胶莱盆地东部控盆断裂可能延伸至连云港-石岛断裂一线,与嘉山-响水-千里岩断裂构成千里岩隆起带南北边界断裂带的一部分。海阳凹陷沉降中心可能位于南黄海海区连云港-石岛断裂北侧海阳凹陷的NE方向,发育的厚层白垩系可能存在较好的油气前景。     

Effects of land use and cultivation time on soil organic and inorganic carbon storage in deep soils

The vertical distribution and exchange mechanisms of soil organic and inorganic carbon(SOC, SIC) play an important role in assessing carbon(C) cycling and budgets. However, the impact of land use through time for deep soil C(below 100 cm) is not well known. To investigate deep C storage under different land uses and evaluate how it changes with time, we collected soil samples to a depth of 500 cm in a soil profile in the Gutun watershed on the Chinese Loess Plateau(CLP); and determined SOC, SIC, and bulk density. The magnitude of SOC stocks in the 0–500 cm depth range fell into the following ranking: shrubland(17.2 kg m~(-2)) grassland(16.3 kg m~(-2)) forestland(15.2 kg m~(-2)) cropland(14.1 kg m~(-2)) gully land(6.4 kg m~(-2)). The ranking for SIC stocks were: grassland(104.1 kg m~(-2)) forestland(96.2 kg m~(-2)) shrubland(90.6 kg m~(-2)) cropland(82.4 kg m~(-2)) gully land(50.3 kg m~(-2)). Respective SOC and SIC stocks were at least 1.6-and 2.1-fold higher within the 100–500 cm depth range, as compared to the 0–100 cm depth range. Overall SOC and SIC stocks decreased significantly from the 5 th to the 15 th year of cultivation in croplands, and generally increased up to the 70 th year. Both SOC and SIC stocks showed a turning point at 15 years cultivation, which should be considered when evaluating soil C sequestration. Estimates of C stocks greatly depends on soil sampling depth, and understanding the influences of land use and time will improve soil productivity and conservation in regions with deep soils.