海底浮岩前处理方法的实验研究

为了解海底浮岩气孔充填物对全岩微量元素组成的影响,并获得有效的海底浮岩前处理方法,对冲绳海槽中部的浮岩碎成大于5 cm,1~2 cm及小于5 mm的碎块分别进行前处理,然后通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射光谱(XRD)分析对清洗的效果进行观察对比。结果表明,对大块浮岩直接清洗以及将浮岩碎成厘米级小块后清洗都难以将浮岩气孔内充填的细粒沉积物去除干净,而对浮岩碎成毫米级(5 mm)颗粒后再清洗可以有效清除浮岩气孔内的充填物。本文所确定的一套有效的海底浮岩前处理方法总结如下:(1)将小于5 mm的浮岩颗粒置于超声波清洗机内用蒸馏水清洗,每隔15 min换一次水,直到清洗样品后的水足够清澈;(2)将样品先后浸入无水乙醇和稀盐酸溶液中,分别去除有机质和次生碳酸盐、铁氧化物;(3)将浮岩样品置于40℃超纯水中浸泡7 d左右,并每天换水,直至向上层清液加硝酸银溶液无白色沉淀出现。XRD分析表明,海底浮岩气孔中充填物的矿物组成包括斜长石、石英等。少量的气孔充填物对浮岩全岩的微量元素配分模式影响不大,但会造成Pb、Sr等元素含量的增加,因此可能会对浮岩全岩的Pb-Sr同位素组成造成干扰。     

矽线石成分分析标准物质研制

随着矽线石应用领域的逐步拓展,英国、南非和日本等国家已研制了4种矽线石标准物质,而我国仅有一种矽线石国家二级标准物质,无论从组分的浓度梯度范围还是定值指标等方面,均难以满足我国研究需求。本文针对我国矽线石的分布情况,在黑龙江林口县和河南内乡县采集典型矽线石原矿2种,在黑龙江林口县采集矽线石精矿1种,按照国家一级标准物质研制标准和规范要求,研制了3种矽线石成分分析国家一级标准物质(批准编号为GBW07843、GBW07844、GBW07845)。均匀性检验结果表明,除个别指标(Y-1的TFe_2O_3、Cu和J-1的Mn O等)外,3种标准物质检测指标的F值均小于临界值F0.05(24,25)=1.96,组内和组间无明显差异;Y-1的TFe_2O_3、Cu和J-1的MnO等指标的组内和组间差异主要来源于分析方法误差,由此表明此批标准物质均匀性良好。在14个月考察期内,3种标准物质计算得到的拟合直线斜率b1均不显著,表明3种标准物质有较好的稳定性。经我国10家实验室使用多种分析方法对矿石中的主量元素、痕量元素和矽线石含量(硅铝,SAl_2O_3)等共计39种组分联合定值,各组分的相对扩展不确定度处于0.60%~29.9%区间,3种矽线石标准物质主量成分Al_2O_3的含量分别为25.85%、28.16%和55.06%。该系列矽线石标准物质可满足地质、环境等研究领域相关样品分析质量监控工作的需求。     

乌拉特后旗测老庙坳陷早白垩世古流向分析

位于狼山以北的测老庙地区是内蒙古西部巴音戈壁盆地群东部边缘的次级坳陷,面积850 km~2,沉积主体为白垩纪陆相碎屑岩。在目前能够搜集到的所有资料(包括内部资料)中,前人在该坳陷内的沉积相模式分析以及水文地质研究等工作均认为:测老庙坳陷下白垩统巴音戈壁组的物源区主要是坳陷东南侧的狼山,这意味着狼山在早白垩世就已经隆起。几十年内,这个模式一直作为指导思想影响着该地区找矿勘探方向,但找矿效果均不佳,造成了极大的财力、物力和人力资源的浪费。笔者等认为是这一模型存在问题,因为早白垩世巴音戈壁期狼山尚未隆起,无法充当测老庙坳陷的主要物源区。在沉积盆地分析中,利用古流向判别沉积岩的物源区方位是一种非常简便、有效的研究方法,然而笔者等未找到前人在本研究区进行该项工作的记录。笔者等在测老庙坳陷露头区对巴音戈壁组碎屑岩进行了大规模的古流向测量工作:寻找发育波痕和前积纹层等沉积构造为主的露头48处,并依46组前积纹层和5组波痕测得共计51组数据,利用野外现场恢复和室内赤平投影的方法恢复其原始古流向,最终用玫瑰花图和古流向分布图展示测老庙坳陷早白垩世古流向格局。分析结果表明,测老庙坳陷在早白垩世巴音戈壁期的古流向以自北向南为主,向SE、SW两个方向对称递减,集中分布在140°~210°的范围内,甚至在紧靠狼山的区域,古流向垂直指向狼山山脉延伸方向。据此可以判断:狼山不是巴音戈壁组碎屑岩的主要物源区,狼山最早也应在早白垩世巴音戈壁末期之后才可能隆起。这一研究结果为测老庙地区早白垩世沉积岩相关矿产的勘探开发提供了重要的科学依据,为狼山隆起时代的研究提供了重要的突破点,同时也为沉积岩的古流向测量、恢复与物源区分析提供了成功的范例。     

鄂尔多斯盆地东南部山2段物源与曲流河三角洲沉积体系

鄂尔多斯盆地东南部山2段是该盆地重要的天然气富集层位。通过重矿物分布、岩屑组分、砂岩岩屑类型及阴极发光特征分析山2段沉积物源体系,经研究认为盆地东南部山2段沉积同时受南、北部物源供源。山2段为曲流河三角洲前缘沉积亚相,碎屑颗粒分选中等偏好、磨圆较好、颗粒之间接触紧密,沉积构造主要为板、槽状交错层理、平行层理及浪成交错层理。本区山2段沉积物以跳跃组分和悬浮组分为主,水下分流河道微相粒度概率曲线呈现三段式和四段式;河口坝微相分选较好、粒度概率曲线形态为两段式和三段式。研究区北部、南部及中部志丹、甘泉等地区砂体发育较厚,剖面上河道砂体呈不对称式相互叠置,水动力条件中等-较强。通过物源体系重建、沉积特征分析与薄片特征鉴定,建立了鄂尔多斯盆地东南部山2段双物源曲流河三角洲沉积模式。该研究明确了盆地东南部山2段物源方向,明晰了山2段沉积特征,创建了典型曲流河三角洲沉积模式,为进一步勘探开发提供了理论支持。     

煤层气钻井固相物污染特征及评价

钻井液配方和密度是储层污染和评价的关键参数。通过对寺河矿区煤层气井的开挖解剖,观测了煤储层中钻井固相残留物的污染特征,并建立了钻井液密度与固相侵入深度的关系。研究结果认为煤储层大裂隙系统,尤其是外生裂隙系统是钻井液固相运移通道和储存空间,煤层气井的钻井液污染范围达几米;钻井液密度越高,煤储层裂隙中泥饼厚度越大,滤液侵入深度相对减小。并以此为依据预测了新疆白杨河矿区煤层气钻井污染范围,新疆煤储层由于煤体结构破碎和采用顺煤层钻井工艺,钻井液滞留时间长,钻井固相物污染会相对严重。      

西藏窝若巴勒—白龙地区阿布山组沉积岩石、地球化学特征及碎屑锆石对物源信息的指示意义

在白龙地区和窝若巴勒地区1∶5万区域地质矿产调查中,根据阿布山组的野外岩石及沉积特征,将阿布山组分为上、下2段,分别为山前河流和湖泊相沉积。该组上段砂岩的地球化学特征显示,物源主要来自上地壳,且主要为长英质岩石。对阿布山组上段的砂岩层进行碎屑锆石采样,从该组的2个样品中得到的最年轻的碎屑锆石年龄分别为85.9Ma和100.39Ma,为该组的时代归属提供了依据。同时,2组样品存在110Ma、440Ma、820Ma、1280Ma四期年龄峰值,结合该组的岩石地球化学特征及物源信息,对羌塘地体的构造演化做了一定的探讨。     

湖光岩玛珥湖表层沉积物粒度特征及其物源指示意义

对湖光岩玛珥湖82个表层沉积物样品进行粒度分析,计算平均粒径、分选系数、偏度和峰度等参数。结果表明:湖光岩玛珥湖表层沉积物主要包括泥、粉砂、砂质粉砂和粉砂质砂4种类型。粉砂和泥在湖内分布范围最广,为主要沉积类型;砂质粉砂和粉砂质砂主要分布在近岸区域,分布范围较小。沉积物平均粒径(Φ值)变化范围2.1~7.5,平均值为6.8,粒度具有由岸向湖随水深增加而逐渐变细的趋势,但在部分近岸区域,由于雨水汇集入湖导致粒度参数变化剧烈。靠近湖岸和火山岩壁,沉积物颗粒最细的区域并未出现在湖水最深处。湖光岩玛珥湖的表层沉积物频率曲线表现为4个明显的组分峰值,尽管沉积物质主要来源为四周火山岩风化产物,但是远距离搬运的细颗粒仍然对沉积物的粒度组分产生较大的影响。     

酵母培养物对凡纳滨对虾肠道菌群结构的影响

在基础饲料中分别添加质量分数0(对照)和0.30%的酵母培养物,配制2种等氮等脂饲料(分别记为Y0、Y0.3组),投喂初始体质量为(1.20±0.01)g的凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)56 d。提取凡纳滨对虾肠道总DNA,采用Illumina Mi Seq高通量测序比较样品菌群组成和多样性,研究饲料中添加酵母培养物对凡纳滨对虾肠道菌群结构的影响。结果表明,Y0.3组对虾肠道分类单元(OTUs)数量、丰富度指数(Chao1、ACE值)、多样性指数(Shannon、np Shannon指数)与Y0组差异无统计学意义(P0.05);从物种分类树发现,两组的主要细菌类群均为变形菌门(Proteobacteria),其中,γ-变形菌纲是对虾肠道的最主要菌群,所占比例达69.48%;从科分类水平看,Y0.3组对虾肠道菌群链球菌科(Streptococcaceae)比Y0组提高4.98%;从优势属水平来看,Y0.3组对虾肠道的乳球菌属(Lactococcus)高于Y0组,差异有统计学意义(P0.01);Y0.3组对虾肠道的发光杆菌属(Photobacterium)低于Y0组,差异有统计学意义(P0.05)。饲料中添加质量分数0.30%酵母培养物可改善凡纳滨对虾肠道菌群多样性。     

环渤中凹陷西次洼东三段物源要素表征及其对砂体差异富集的控制

为明确环渤中凹陷西次洼东三段砂体差异富集的控制要素,根据测井、最新三维地震等资料,重建环渤中凹陷西次洼石臼坨凸起西段和沙垒田凸起东段两大物源区东三段沉积期古地貌,定量表征两大物源区母岩和规模、宏观古地貌、古沟谷等4个构成要素,探讨各要素耦合关系对砂体差异富集的控制作用。结果表明:沙垒田凸起东段北部物源区母岩类型优越,主要分布前寒武系变质花岗岩类,规模较大,但是宏观古地貌处于高势区,不是优势输砂方向,古沟谷也欠发育,沉积区砂体富集程度相对低;石臼坨凸起西段南部物源区的母岩类型中等,规模大,且为宏观地貌低势区,是优势输砂方向,古沟谷发育,数量多,时空连续性较好,规模较大,宽深比整体适中,沉积区砂体富集。良好的母岩类型和一定规模的物源、在物源区宏观古地貌低势方向、古沟谷发育位置对应的砂体卸载区是富砂储层发育的有利区。     

浅谈泥石流灾害及防治

泥石流是介于流水与滑坡之间的一种地质作用。典型的泥石流由悬浮着粗大固体碎屑物并富含粉砂及黏土的黏稠泥浆组成。在适当的地形条件下,大量的水体浸透山坡或沟床中的固体堆积物质,使其稳定性降低,饱含水分的固体堆积物质在自身重力作用下发生运动,就形成了泥石流。泥石流是一种灾害性的地质现象。