陆内“滞后”弧岩浆岩特征及其地质意义:来自西准噶尔乌尔禾北早二叠世岩浆作用的证据

产于西准噶尔哈拉阿拉特山南麓的"滞后"弧岩浆岩,由乌尔禾中基性岩墙群和白杨河组玄武岩组成,二者构成一完整陆相火山机构,并呈角度不整合覆于下二叠统佳木河组陆相磨拉石建造之上。中基性岩墙群岩性主要为辉绿岩、辉绿玢岩和辉长闪长岩,其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(283.6±2)Ma(MSWD=0.57,95%置信度)、(286.3±4.0)Ma(95%置信度,MSWD=0.32)、(286.5±5.6)Ma(MSWD=0.3,95%置信度)。白杨河组玄武岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(283.3±3.1)Ma(MSWD=0.45,95%置信度),均属早二叠世。二者具有相似的与岛弧俯冲相关的地球化学性质,属钙碱性中低钾系列,富集轻稀土,δ_(Eu)异常不明显,富集K、Ba、Sr等大离子亲石元素,而高场强元素Nb、Ta强烈亏损,Zr、Hf适度亏损,正的ε_(Nd)(t)值和相对低的初始~(87)Sr/~(86)Sr比值表明源区为亏损地幔。该岩浆岩形成于洋盆关闭,即沟弧盆体系消失之后,时代"滞后"于造山后沉积记录,表明西准噶尔晚古生代俯冲作用结束的最终时限应为早二叠世晚期。根据准噶尔地区滞后型岩浆岩区域性分布特点,推断其产地的连线区为天山—塔里木板块与西伯利亚板块最终深部俯冲的接合部位。     

白垩纪以来太平洋上地幔组成和温度变化

The geological evolution of the Earth during the mid-Cretaceous were shown to be anomalous, e.g., the pause of the geomagnetic field, the global sea level rise, and increased intra-plate volcanic activities, which could be attributed to deep mantle processes. As the anomalous volcanic activities occurred mainly in the Cretaceous Pacific, here we use basalt chemical compositions from the oceanic drilling(DSDP/ODP/IODP) sites to investigate their mantle sources and melting conditions. Based on locations relative to the Pacific plateaus, we classified these sites as oceanic plateau basalts, normal mid-ocean ridge basalts, and near-plateau seafloor basalts. This study shows that those normal mid-ocean ridge basalts formed during mid-Cretaceous are broadly similar in average Na8, La/Sm and Sm/Yb ratios and Sr-Nd isotopic compositions to modern Pacific spreading ridge(the East Pacific Rise). The Ontong Java plateau(125–90 Ma) basalts have distinctly lower Na8 and143Nd/144 Nd, and higher La/Sm and 87Sr/86 Sr than normal seafloor basalts, whereas those for the near-plateau seafloor basalts are similar to the plateau basalts, indicating influences from the Ontong Java mantle source. The super mantle plume activity that might have formed the Ontong Java plateau influenced the mantle source of the simultaneously formed large areas of seafloor basalts. Based on the chemical data from normal seafloor basalts, I propose that the mantle compositions and melting conditions of the normal mid-ocean ridges during the Cretaceous are similar to the fast spreading East Pacific Rise. Slight variations of mid-Cretaceous normal seafloor basalts in melting conditions could be related to the local mantle source and spreading rate.     

基于河口潮间带底栖微藻群落水平的环境质量状态评价

The feasibility of community-based bioassessment of environmental quality status was studied using microphytobenthos(MPB) in estuarine intertidal ecosystems.The sediment samples of MPB were collected monthly during a 1-year cycle(September 2006–August 2007) at four sampling stations in the Nakdong River Estuary,Korea.Environmental variables,such as salinity,radiation,grain size of sediment,Si(OH)_4(Si),nitrate(NO_3~–),nitrite(NO_2~–),ammonium(NH_4~+) and phosphates(PO_4~(3–)),were measured synchronously for comparison with biotic parameters.The statistical analyses were carried out for assessment the relationship between biotic and environmental parameters.The results showed that:(1) the MPB community structures were significant differences among four sampling stations;(2) spatial variation in the MPB communities were significantly correlated with environmental variables,especially the nutrient NH_4+ in combination with salinity and grain size;(3) three species(Navicula lacustris,Pleurosigma anglulatum and Fragilaria sp.1) were significantly correlated with nutrients and/or Si;and(4) the species richness and diversity were significantly correlated with the grain size.It is suggested that MPB communities may be used as a potentially robust bioindicator for assessing environmental quality status in estuarine intertidal ecosystems.     

嫦娥三号着陆区月海玄武岩的年龄、成因及地质意义

月海玄武岩主要分布在月海中,由斜长石、辉石和橄榄石组成,与地球玄武岩相比,富铁而贫钠和钾。月海玄武岩的成因,年代和成分研究是理解月岩形成与演化的基础。月球返回的岩石样品数量和覆盖面积有限,并且CE-3号着陆区没有月球样品返回,所以地球上的实验室样品分析方法不能应用到CE-3号着陆区玄武岩研究。本文对CE-3号着陆区月表和下伏玄武岩的组分、来源、分布、年代和层序进行反演和分析。主要使用的研究方法主要包括:玄武岩单元的撞击坑频率-分布函数定年,基于撞击坑的月壤下伏玄武岩单元识别、划分及厚度反演,基于遥感数据的元素含量和矿物成分分析等。结果表明:(1)CE-3号着陆区至少出现了6次较大规模的岩浆充填事件,由新到老分别为EIm、EIm_1、EIm_2、Im、Im_1和Im_2,其中EIm单元年龄约为3.17Ga,Im单元年龄为3.48Ga;(2)研究区玄武岩单元铁元素成分变化不大,而钛元素含量有较大变化。并且玄武岩越年轻,铁和钛元素更加富集。对指示月表硅酸盐矿物的克里斯蒂安参数(CF)和弯曲指数(CI)进行计算,发现研究区没有高硅物质的分布;(3)研究区月海玄武岩充填活动具有多期次性,每期月海玄武岩的充填流动大体上保持由南向北方向,并且活动规模逐步减小;(4)下伏玄武岩单元EIm_1、EIm_2、Im、Im_1和Im_2的平均厚度分别为68.3m,68.6m,81.8m,59.1m和52.1m,其中EIm_1单元的厚度最大为150m,从西到东逐渐减小;Im_1最大深度为224m,位于研究区的北部,向东西两侧依次减小。     

东准噶尔卡拉麦里断裂以南幔源底侵体、“钉合花岗岩体”的发现及其地质意义

新疆富蕴县滴水泉-畜牧办侵入体出露于卡拉麦里断裂以南,呈北西西向带状分布,以碱长花岗岩体为主,也可见规模较小的角闪辉长岩体。碱长花岗岩体的岩石组合为碱长花岗斑岩+碱长花岗岩,高硅(SiO_2=71.07%~76.71%),富碱(Na_2O+K_2O=7.41%~9.07%)、K_2ONa_2O(平均为1.10),显示出A型花岗岩的特点。角闪辉长岩体涌动侵入于碱长花岗岩体之中,二者接触带附近发育浆混性质的石英闪长岩。辉长岩+花岗岩的双峰式岩石组合、构造判别图解R2-R1及区域地质背景指示滴水泉侵入体形成于陆内伸展环境,且花岗岩体具有"钉合岩体"的作用,穿插了卡拉麦里蛇绿岩带。结合岩体的LA-ICP-MS锆石年龄(碱长花岗岩的206Pb/238U加权平均年龄为321±2Ma,角闪辉长岩的206Pb/238U加权平均年龄为319±3Ma)可知,卡拉麦里洋盆在晚石炭世早期(321Ma)之前已经闭合。同位素及微量元素特征显示,碱长花岗岩为年轻地壳部分熔合融的产物,而角闪辉长岩则来源于亏损的软流圈地幔及俯冲交代的地幔楔物质,代表了同期花岗岩的底侵岩浆演化的产物。辉长岩与花岗岩相似的εNd(t)值及明显的岩浆混合作用表明该区的花岗岩体并非来源于底侵岩浆的高度分异或底侵体的部分熔融,而最可能为底侵体之上的年轻地壳的部分熔融,这一结论与最近一些学者研究的断裂以北的花岗岩体成因机制相同。晚石炭世早期幔源底侵体的发现,为卡拉麦里地区后碰撞花岗岩类的幔源底侵作用提供了可靠的地质依据。     

冲绳海槽岩浆作用的区域性差异

冲绳海槽位于西太平洋活动大陆边缘,是一个目前正处于弧后扩张作用早期的、年轻的弧后盆地,张性断裂发育,火山活动强烈.岩石类型分布和岩石地球化学特征表明冲绳海槽中部和南部的岩浆作用存在明显差异,但迄今为止人们对于导致该差异的原因尚不清楚.对已有的冲绳海槽玄武岩的资料进行了综合对比分析,并依据冲绳海槽岩浆岩的Pb同位素组成特征,指出冲绳海槽及其所在的沟弧盆体系之下的地幔属于印度洋型地幔,相对于海槽中部的玄武岩岩浆,海槽南部的玄武岩岩浆来自地幔更高程度的熔融;冲绳海槽玄武岩岩浆受到了俯冲板块物质加入的影响,且南部玄武岩岩浆受影响的程度要高于中部,这可能受控于俯冲板块的深度(南部:100~150 km;中部:约200 km);冲绳海槽玄武岩部分属于MORB型,这应是冲绳海槽早期扩张的重要特征和证据之一.在上述分析工作的基础上,提出了今后对冲绳海槽岩浆作用的研究应主要集中在以下几个方面:冲绳海槽基底岩石类型的甄别与分布;岩浆源区地幔的类型及特征;板块俯冲对冲绳海槽岩浆作用的贡献及制约机制;冲绳海槽岩浆作用与海底热液活动的内在联系等.      

舱体式防渔拖海床基的研制和应用

介绍了一种新型舱体式防渔拖海床基,可布放在200m以浅海域进行长期、定点、连续、综合观测。该型海床基由坐底平台、浮体仪器舱和释放器等配件组成,可以搭载多种观测传感器进行多学科综合观测。同时,针对该型海床基设计了安全有效的布放回收方法。通过实际海上应用,结果表明舱体式防渔拖海床基具有长时间自动观测、隐蔽性好及有效防渔拖等优点,可实现对海洋环境的长期综合观测。     

北黄海獐子岛附近海域大型底栖动物数量分布和季节变化

根据2009年8月至2010年6月4个季度月(夏、秋、冬、春季),对位于北黄海獐子岛附近海域所设的13个站进行的大型底栖动物生态调查所获得的资料,对该海域大型底栖动物的种数、密度和生物量的组成及季节变化进行分析研究,采用Shannon-Wiener指数(H’)、物种丰富度指数(D)和物种均匀度指数(J)分析该该海域大型底栖动物的物种多样性;并研究了该海域的次级生产力和P/B值的空间分布和季节变化。结果表明,北黄海獐子岛附近海域大型底栖动物全年总种数、年平均栖息密度和年平均生物量分别为211种、699.415个/m2和98.927 g/m2。各季度的种数(S)、平均密度D (个/m2)和平均生物量B (g/m2)的季节变化分别为: S春季(121)＞S秋季(118)＞S冬季(89)＞S夏季(87),D春季(794.58)＞D秋季(766.92)＞D夏季(674.62)＞D冬季(561.54),B春季(180.271)＞B夏季(107.121)＞B秋季(70.824)＞B冬季(37.493)。全年物种多样性指数H’值、物种丰富度指数D值和物种均匀度指数J值分别为2.976、4.135和0.707,该海域大型底栖动物的夏季、秋季和春节平均密度季节变化不明显,但冬季明显较少。而平均生物量和种数的季节变化比较明显,春季较高,冬季较低。该海域的平均次级生产力为15.335g(AFDW)/(m2.a),相对较高。P/B值的平均值为1.239。     

油基解卡液处理粘附卡钻事故的分析与应用

深井钻探技术发展到现在有了突飞猛进的提高,而且日趋成熟。但地热井在施工过程中,经常发生一些孔内事故在所难免。发生事故以后需认真分析事故发生的原因,尽快制定针对性的处理方案和程序,科学合理地去处理。以晋中一个经常发生孔内粘附卡钻事故的地热井施工为工程实例,分析了发生粘附卡钻事故的诸多原因,制定出处理粘附卡钻事故的方法。通过解卡机理,设定油基解卡液的性能和配置方法,准确进行注入量计算,在注入时掌握技术工艺要点,获得了良好的处理粘附卡钻事故的效果。     

页岩气储层钻井液损害评价研究

延长油田页岩气储层埋藏较深,地质条件复杂,页理构造发育,岩石物性极差,页岩易膨胀、分散。由于孔缝并存,页岩气储层比砂岩油藏具有更严重的微粒运移损害、储层应力敏感损害、水锁损害等特性。鉴于延长页岩储层太过致密,不能用常规方法进行渗透率测定。通过采用人造裂缝法测定钻井液对储层裂缝的污染程度来表征钻井液对储层的损害率。经人造裂缝法测定,延长油田现场使用的白油基钻井液体系对页岩气储层的污染渗透率恢复率达到91.060%,初步证实该体系具有良好的储层保护效果,可在延长油田进一步推广使用并验证。