中国大陆强震孕育过程关联的地壳形变及孕震晚期逼近发震过程识别问题

基于地壳形变观测研究,概略回顾了中国大陆地壳形变时空动态特征及其与强震活动的关系、与强震孕育过程关联的多尺度地壳形变动态特征,以及震前各类形变异常信息提取方面的进展和认识。目前能给出明确时间尺度（10年和更短）强震预测的地壳形变有效依据仍不足,需有效识别孕震晚期强震源逼近发震的过程,推进中国大陆强震预测在较短时间尺度的进展。结合几次强震前全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)观测到的较显著的地壳形变转入非弹性变形状态的分析,讨论了在观测技术已取得显著进步条件下,逐步实现对孕震晚期强震源逼近发震过程有效识别的可能性及相关问题。     

光学遥感影像阴影与2008年汶川地震同震地表变形的影像识别

基于震前、震后多期卫星数据,对2001年11月4日昆仑山口西M_S8.1同震地表破裂进行了研究,结果表明：① 同震破裂带的西段在震前未发现先存破裂遗迹,而东段是在先存地震破裂遗迹上再次发生了破裂。② 震后两年,湖面冰、大型河道、冲沟和冲洪积扇上的地表破裂迅速地被活动性流水和气温变化等破坏,在影像上已无踪迹;震后二十年,低级阶地的地表破裂几乎无法识别,而高级阶地的破裂带保留较完整,可识别长度锐减至64%,呈“碎片”化展布。因此,同震地表破裂带的影像识别主要受所处地貌位置和气候变化等地表作用过程的影响,同时也受影像的空间分辨率及影像获取时间等因素的影响;而较老地貌面上保留的破裂带遗迹仍有助于开展历史地震、古地震地表破裂带的回溯研究。

     

克拉通内裂陷构造—沉积充填过程及其资源效应——以中上扬子过渡带震旦系为例

【目的】中上扬子过渡带震旦纪构造—沉积分异特征类似于川中绵阳—长宁地区,厘清该区域的沉积体系和沉积充填过程,可为油气及沉积型矿产的勘探提供指导。【方法】以野外露头和钻井资料为基础,结合区域构造背景和地球动力学成因分析,对沉积体系的发育特征进行研究。通过剖析跨越裂陷的对比剖面在纵向上的演化和横向上的对比变化,揭示裂陷+盆地的发育特点、沉积体系特征和构造—沉积充填过程。【结果】受裂陷活动控制的张扭性作用影响,半地堑式的断陷盆地,并在裂陷内部发育了深水陆棚和裂陷边缘斜坡的碳酸盐质重力流沉积,显示出明显的分异作用。在陡山沱期和灯影期,分别发育了沉降中心与沉积中心重叠的补偿型沉积,以及浅水碳酸盐沉积增厚和深水欠补偿沉积的构造—沉积充填特征。陡山沱时期的深水沉积中心具有良好的生烃条件和页岩气勘探潜力;灯影组时期,上扬子东侧的加积型台地边缘和中扬子西侧缓坡带进积型台地边缘的高能丘滩是油气储层发育的优势相带,并且与裂陷盆地内的烃源岩形成了近源的有利烃储配置。控制裂陷盆地的同沉积断裂为含磷热液上涌提供了通道,而西断东倾的盆地结构则为深海富磷上升洋流沿斜坡带进入鄂西浅水沉积区聚集提供了有利的沉积地貌条件。【结论】中上扬子过渡带震旦纪的构造—沉积充填过程受沉积时间、断陷构造活动和碳酸盐工厂的共同控制。断裂控制的台地边缘高能丘滩和盆地内的优质烃源岩形成的有利烃储配置条件为油气勘探提供了新的领域。同时,盆地的形成及充填过程为沉积型磷矿的富集提供了物质来源、物质运聚和富集成矿的有利构造—沉积环境条件。     

巴尔哲锆-铌-铍-稀土矿床成矿精细过程研究

巴尔哲碱性花岗岩型关键金属矿床拥有世界级Zr、Nb、Be、REE资源量,其成矿具有多期次、多阶段特征。Zr矿化(Ⅰ阶段)发生在岩浆期,表现为多锆相(agpaitic)界熔花岗岩熔体结晶出原生钠锆硅酸盐(斜钠锆石),在该阶段,多锆相界熔花岗岩经历钠质交代,斜钠锆石原位分解为锆石-石英假象,假象中锆石U-Pb年代学表明锆成矿发生在123.9±0.6Ma。随后,Nb-Be-REE矿化以多种矿物形式、分三个连续的阶段(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ阶段)、呈浸染状分布于遭受赤铁矿化的界熔花岗岩中,重稀土为主的矿物普遍形成于以轻稀土为主的矿物之前。Ⅱ阶段是巴尔哲矿床中Nb、Be和重稀土矿化的主要阶段, 大部分界熔花岗岩均遭受了不同程度的赤铁矿化,并伴随钇兴安石、铈兴安石、钇易解石、铌铁矿等稀有稀土金属矿物的形成,主要形成以石英为主的假象(Nb-Be-REE假象),Nb-Be-REE假象的前体矿物并非某种Nb-Be-REE矿物。Ⅲ阶段主要形成黑稀金矿、独居石及氟碳铈矿,热液独居石U-Pb年代学指示该阶段热液成矿活动发生在122.8±0.6Ma。氟铈矿和氟碳钙铈矿部分交代氟碳铈矿构成了Ⅳ阶段的矿物组合。Nb、Be和REE在热液过程中的多阶段分配和富集,是造成巴尔哲矿床中复杂矿石矿物组合以及高品位Nb-Be-REE矿化的重要原因。Nb-Be-REE矿石矿物组合中不存在锆石,且其分布与雪球石英、钠质交代和锆石-石英假象的分布没有时空关联。此外,巴尔哲角闪石中Nb、Be、REE的含量低,表明原生锆硅酸盐矿物和角闪石不是Nb、Be和REE等关键金属的物质来源。结合各岩相中角闪石元素含量的变化与熔体包裹体成分特征,笔者提出Nb和REE的富集可能是氟化物-硅酸盐熔体不混溶耦合岩浆期后热液富集的结果。因此,巴尔哲矿床中需要开展精细的熔体/流体包裹体成分研究,针对关键金属尤其是Be的来源、熔-流体演化历程以及矿化精细过程开展更深入的研究。

     

黄河干流头道拐河段凌汛期小流量过程变化及其影响因素研究

黄河干流内蒙古段河道冬季流凌封河期, 河道水量除一部分转化为冰量外, 很大一部分转化为槽蓄水量而贮存在河道中, 导致下游头道拐河段出现小流量过程, 上游河道流量转化为槽蓄水量和贮存的冰量越大, 小流量持续时间越长, 开河期发生凌汛洪水风险越高。通过对1998 - 2016年头道拐站凌讯期流量变化过程分析, 重新界定了小流量上限阈值为330 m³·s^-1, 并且以此值为标准进行小流量过程研究, 分别采用R/S极差分析法、 Fourier变换分析法对近年来小流量过程变化特征进行分析; 结合非线性概率Logit模型和Probit模型对小流量过程的影响因素进行讨论。结果表明： 小流量持续天数变化呈现缩短趋势; 同时, 小流量过程与上游相对来水之间变化关系显著且过程同步, 而滞后于河道槽蓄水量变化过程; 通过Logit模型和Probit模型分析各影响因素变化时相应小流量持续时间变化的响应概率大小, 明确河道冰流量是小流量过程第一影响因素, 气温条件是小流量过程的决定因素, 首封位置和相对来水量是小流量过程重要影响因素。     

大孔隙对径流过程影响的研究进展

大孔隙流是土壤优先流的一种,在植被发育区土壤大孔隙比较常见,对径流形成过程产生重要的影响。介绍了大孔隙流的研究方法,系统总结了近50年植被发育区土壤大孔隙对降雨入渗过程及径流形成过程的影响:从水分入渗的角度,大孔隙可以加快降雨入渗过程;由土壤大孔隙流与山坡产流的关系,大孔隙促进了边坡雨水的运动进而引起了快速产流;世界范围内的研究都表明土壤管流或大孔隙流是径流组分重要贡献者。     

四川乌斯河铅锌矿床成矿物质来源及矿床成因:来自原位S-Pb同位素证据

乌斯河铅锌矿床位于扬子板块西南缘,是川滇黔铅锌矿集区代表性大型铅锌矿床之一,估算资源量超过370万吨,Pb+Zn平均品位~15.7%。该矿床铅锌矿体主要呈层状、似层状、透镜状产于震旦系灯影组的白云岩地层中,其围岩蚀变较弱,以白云石化和方解石化为主。矿石类型主要包括块状、条带状、角砾状、脉状和浸染状等,其中矿物组成相对简单,以闪锌矿、方铅矿、白云石和方解石为主,含少量沥青和黄铁矿。该矿床地质地球化学研究程度相对较低,其成矿物质来源不清,致使该矿床存在热水沉积成因、喷流沉积-后期热液叠加改造以及MVT型等多种成因争议,难以建立统一成矿模式。本文对乌斯河铅锌矿床不同成矿阶段的硫化物（包括黄铁矿、闪锌矿和方铅矿）,开展原位硫和铅同位素地球化学研究,以查明该矿床的成矿物质来源、还原硫的形成机制和示踪成矿过程,为认识该类矿床铅锌成矿作用提供新地球化学依据。原位S同位素分析结果显示,乌斯河铅锌矿床硫化物的还原硫存在不同硫来源,成矿早阶段硫化物δ³⁴S值较低,介于+1.3‰~+14.2‰之间,暗示可能有来自于赋矿地层圈闭古油气系统中的H₂S;主成矿阶段硫化物相对富集重硫同位素,δ³⁴S值在+11.0‰~+23.3‰之间,表明其为赋矿地层的蒸发岩的热化学还原作用的产物。此外,硫化物的LA-MC-ICPMS原位Pb同位素组成分析显示,该矿床成矿金属元素主要来源于变质基底地层,水岩反应可能使赋矿地层贡献少量的成矿物质。综合矿区地质特征和已有的地球化学研究成果,本文认为乌斯河铅锌矿床属于MVT铅锌矿床,富Pb、Zn等成矿元素的流体与富H₂S的流体混合是该矿床金属硫化物沉淀的主要机制。

     

克拉通盆地构造转折区中-新生界构造特征及其控藏意义——以鄂尔多斯盆地西南部镇泾地区延长组为例

基于三维地震、测井、岩矿测试等资料,分析了镇泾地区中生界断裂体系特征与成因,结合源岩热演化与储层物性反演结果,恢复了长8段油气成藏的动态演化过程,探讨了中生代以来构造活动对长8段油气成藏的影响作用。研究认为鄂尔多斯盆地内部镇泾构造转折区构造变形受盆地边缘影响明显,发育复杂断裂体系,构造特征及演化对油气藏的形成与分布有重要控制作用。结果表明：（1）中生界北西向、北东东向、近东西向3组断裂发育,平面上呈雁列式带状展布,剖面上为高陡产状且小断距错动。印支期北西向主断裂走滑明显,中、晚燕山期北东向断裂活动加强,喜山期北东东向次级断裂密度增大,并派生大量剪切裂隙。（2）长8段油藏经历了晚三叠世储集层、烃源岩层初始沉积形成,早白垩世初期少量低熟油近源充注形成岩性油藏,早白垩世末成熟油快速输导形成受断层及裂缝控制的构造-岩性油气藏,晚白垩世以来早期油藏调整等4个阶段。（3）印支运动控制了烃源岩及储层展布范围,Ⅰ类北西向走滑断裂控制了镇泾地区中生界构造格局;中、晚燕山运动加速烃源岩热演化进程,并改善储层物性,Ⅱ类断裂活动,为烃类输导提供垂向通道;喜山运动使先存中生界断裂活动,控制油气调整范围及油藏差异富集;其中北东东向Ⅱ类张性或张扭性断裂导流性能好,是最为有效的富油断层。

     

新疆图拉尔根镁铁-超镁铁质杂岩体镍铜钴成矿岩浆作用过程:流体化学与碳同位素组成制约

东天山造山带的图拉尔根镁铁-超镁铁杂岩体为一个早古生代长期活动的幔源岩浆通道,大型铜镍钴硫化物矿体赋存于Ⅰ号超镁铁质岩体的顶部,不同类型岩石中辉石矿物的流体挥发份化学组成以H2O为主(平均91％,5400.4mm3/g),其次为H2(2.0％)、H2S(2.3％)和CO2(2.1％);赋矿角闪橄榄岩中CO2和H2S含量...     

雄安新区雾迷山组岩溶裂隙发育特征

雄安新区碳酸盐岩岩溶热储是具有重大开发潜力的优质地热资源。理清雾迷山组储层中岩溶裂隙的形成演化过程及发育特征,对地热资源的形成与聚敛研究具有重要作用,也是合理有效地开发地热资源的前提。根据岩芯采样、薄片、钻井、测井等资料,对雾迷山组岩溶裂隙的形成演化与几何特征进行了详细分析。结果表明:雄安新区岩溶和裂隙的形成与构造活动密切相关,以印支运动晚期至喜马拉雅运动期间最为强烈,形成了最有利储层发育的岩溶裂隙。雾迷山组裂隙带平均厚度和平均间隔分别为4.70m和4.05m,储厚比平均为41.90%。储层内部裂隙的走向主要为近北东向,倾角集中在50°～90°之间。面积裂隙频率达到5.34条/m²。裂隙的长度和开度平均分别为1.20m和95.16μm。多种物质充填裂隙,以白云石、黄铁矿、石英最为常见,含有数量较多的半充填和未充填裂隙。现今地应力有助于裂隙的开启,储层中裂隙网络发育,连通性好,具有非常好的导水储水性能,为雾迷山组地热资源富集提供了良好条件。