中酸性侵入岩氧化钾平面分布规律及其与地壳厚度的关系

燕山地区中生代陆内造山作用强烈，形成数百个中生代中酸性侵入体。本区侵入岩的氧化钾分布具有南北分区、东西分带的特征。燕山北区中酸性侵入岩Ｋ２Ｏ含量普遍较高，平均为５．０％，而燕山南区中酸性侵性岩Ｋ２Ｏ含量平均为４．０％，统计分析表明，燕山陆内造山带中生代中酸性侵入岩氧化钾与地壳厚度呈线性相关，；地壳厚度是决定燕山地区中生代侵入岩氧化钾空间分布的主要因素，与板块边缘岛弧带火山岩氧化钾空间分布的主要制药     

二维随机介质模型正演指导复杂地层地震解释——以薄层砂泥岩交互地层为例

大港油田砂泥岩交互地层存在着非均质复杂地质形态,为保证其精细解释效果,根据随机过程理论,提出了选用二维指数型椭圆自相关函数为复杂非均质地质体进行简化建模的方法。正演算法使用交错网格有限差分法模拟弹性波在二维随机介质模型中的传播,激发方式使用自激自收模式。正演结果表明,随机介质模型模拟大港油田薄层砂岩互层地层具有合理性,交错网格有限差分算法对于该模型的正演数值模拟,算法合适。     

上地幔流体的性质和作用——从女山幔源二辉橄榄岩捕虏体获得的证据

玄武岩浆从地幔深处挟带上来的超镁铁质捕虏体含有地幔流体的直接证据,它们对于阐明地幔深部地质作用(部分熔融作用、地幔交代作用)的机制十分重要。女山幔源二辉橄榄岩的研究结果表明,初始的地幔流体除富含CO_2外,尚含有H_2O和少量CO、CH_4、SO_2、C1、F。地幔中的初始流体(挥发组分)在源部是溶解于地幔橄揽岩的高压固体矿物相中,它们在地幔上隆减压时出溶,形成细小的最早期流体包裹体。这些自由流体相在一定部应聚集,使得地幔固相线(和液相线)下降,引起上地幔发生减压部分熔融。初始的部分熔融主要发生于矿物边界,以单斜辉石最易遭受,形成矿物边缘的海绵状部分熔融带。当地幔剪切流动时,初始的部分熔融体珠滴联合成大的珠滴,并开始渗透,在变形橄榄岩中相连成脉状网络,晚期含C0_2岩浆包裹体及填隙玻璃即为其代表。由于剪裂作用,熔体(和流体)压裂开上覆橄榄岩,产生岩墙状通道,并在上地幔的某些低压区聚集成岩浆库。流体和熔体均为地幔交代作用的介质。在流体参与下,上地幔低度部分熔融产生的熔体将高度富集不相容元素。这些熔体和流体与亏损地幔间的相互作用,可以带来不相容元素重大的局部富集。当流体(和熔体)中H_2O浓度低时,仅发生隐交代作用;当H_2O浓度较高时,部分熔融程度也较高,相应有含水相(如角闪石等)成核,出现矿物交代作用。     

基于GMS的三维TOUGH2模型及模拟

GMS和TOUGH2均是应用广泛的地下流动系统数值模拟软件,其中,GMS界面友好,功能强大;而TOUGH2虽具有强大的数值计算能力,但缺乏友好的可视化前后处理界面。本文借助GMS强大的前处理能力,基于概念模型建立了三维复杂模型,把GMS/MODFLOW三维数值模型(包括网格数据、岩性数据、初始和边界数据等)转化为TOUGH2数值模型进行数值计算。通过两个计算实例(含水层水平没有起伏和有起伏)对比分析了GMS/MODFLOW和TOUGH2计算结果的差异。结果显示,该方法可以快速地建立刻画复杂地质条件的TOUGH2模型,计算结果与GMS/MODFLOW差异很小,说明两个软件均有很高的可信度;同时,该方法发挥了两个软件各自的优势,为进行更为复杂的多相流动数值模拟提供了可行性。     

CO2地质埋存渗漏风险及补救对策

目前,将CO2埋存于地下深部地质构造（如油气藏、煤层、地下含水层及岩溶盐腔）的减排方案能有效地减缓温室效应而备受关注。无论什么储集体,我们都希望CO2在地下埋存的时间越长越好。然而,对于一项具体工程的实施,必然存在一些客观和主观因素造成CO2渗漏,比如废弃井的不完善或不合理处理、地层断裂系统和水动力系统以及地震所造成的渗漏等等。存在渗漏就可能会对周围人和生态环境造成危害。因此,进行CO2地质埋存的风险评估是相当有必要的,是我们能长期有效安全地进行该项减排方案必不可少的基础和保证。本文即想从建立一套完整的风险评估、管理和监测体系的角度并以加拿大Weyburn油田为例,深入分析CO2地质埋存中可能存在的渗漏风险和途径,建立CO2渗漏风险评估机制,并针对具体的渗漏可能性提出相应的补救对策,为全球范围内,尤其对我国刚刚开展CO2地质埋存研究工作提供一些有益的思路。     

天然气中甲烷和CO2的二元同位素特征

不同成因的天然气由于形成温度不同,往往会有不同的稳定同位素特征。但是,由于经常不能同时获得天然气以及它的生成母体的同位素成分,很难用单独的C或H同位素成分来确定它的形成温度。在形成天然气时,不同的温度会形成不同的二元同位素的浓度,温度越低,二元同位素的比例越大,因此只需要知道天然气本身的二元同位素的浓度,就可以确定形成温度,从而避免了需要知道天然气生成母体的同位素成分这一难题。本文利用高级量子化学计算,预测了不同温度下天然气中甲烷和CO2气体的二元同位索（Clumped isotope）的特征,提供用于天然气成因分析的新方法。     

内蒙古商都地区CO2气藏地质条件研究

本文以商都盆地第三系CO2气成藏条件研究为目的，通过对区域构造（断裂、火山活动、岩浆作用）和地层特征及沉积相研究，结合地震勘探成果、CO2碳同位素、氦同位素分析成果，系统探讨了商都盆地CO2气源、运移通道、储集条件、圈闭及盖层条件，并对CO2气成藏模式进行了分析。认为：该区CO2气为幔源成因气，通过包兰哈达－高勿素深断裂运移到第三系储集层中富集成藏。第三系河流或冲积扇沉积的粗碎屑岩广泛分布，而且厚度较大，成岩程度低，具有良好的储集条件。新第三纪晚期的湖泛沉积，形成了巨厚的泥页岩盖层。沉积期后的差异压实作用、断裂、火山及岩浆活动等多因素作用，使这一地区局部构造发育，形成岩性－构造圈闭或构造性圈闭，有利于CO2气成藏。     

新疆阿尔泰塔拉特铁铅锌矿床流体包裹体研究及矿床成因

塔拉特铁铅锌矿位于新疆阿尔泰造山带南缘的阿巴宫多金属成矿带,矿体赋存于克兰盆地下泥盆统康布铁堡组中,为一套海相中酸性火山岩-火山碎屑岩、陆源碎屑沉积岩-碳酸盐岩建造,脉状矿体受阿巴宫大断裂次级断裂控制.根据矿物组合和脉体穿插关系,塔拉特铁铅锌矿可分为4个成矿阶段:矽卡岩,氧化物,硫化物和碳酸盐阶段,后3个阶段均有石英共生.其中,硫化物(方铅矿-闪锌矿±磁黄铁矿±黄铜矿)阶段是铅锌成矿的主要阶段.不同阶段石英中广泛发育流体包裹体,可分为水溶液包裹体(W型)、纯CO2包裹体(PC型)、CO2-NaCl-H2O包裹体(C型)及含子矿物多相包裹体(S型)4类.冷热台显微测温和激光拉曼分析表明,氧化物阶段石英含有4种类型的包裹体,以W型为主,C型和S型包裹体次之,包裹体均一温度介于271～ 426℃,W型和C型盐度范围0.5％～22.4％ NaCleqv,S型包裹体盐度30.5％ ～40.6％ NaCleqv;硫化物阶段的石英流体包裹体为W型、C型和PC型,均一温度为204 ～ 269℃,盐度介于0.2％～15.6％ NaCleqv之间;碳酸盐阶段的矿物只含W型包裹体,均一温度集中在175～211℃之间,盐度为1.1％ ～9.9％ NaCleqv.利用C型包裹体对硫化物阶段成矿压力估算,得到107 ～ 171MPa,对应深度为4～6km.塔拉特铁铅锌矿初始成矿流体具有高温、高盐度、富CO2的特征,但碳酸盐阶段低盐度、贫CO2,流体不混溶和混合作用导致了成矿物质的沉淀.塔拉特铁铅锌矿的地质和成矿流体特征显示其为碰撞造山体制形成的矽卡岩型成矿系统.     

隧道衬砌空洞探地雷达图谱正演模拟研究

探地雷达作为一种高效、先进的无损检测设备,能够对隧道衬砌实施连续扫描,实时获得雷达图谱。然而,由于探地雷达在我国的应用时间还非常短暂以及雷达图谱的复杂性,隧道衬砌空洞探地雷达图谱的辨识还存在一定的问题。据此,通过不同环境的试验得到空洞雷达图谱特征,并利用二维时域有限差分法对衬砌空洞雷达图谱进行正演模拟。采用VC++语言编写探地雷达正演模拟程序,对隧道衬砌检测中常见的几种空洞模型进行正演模拟,得出模拟波形和图谱,并与实测隧道衬砌空洞的探地雷达波形和图谱进行对比。结果表明,模拟图谱与实测结果相似,具有较明显的空洞特征。良好的结果也验证了二维时域有限差分法（2D-FDTD）正演模拟的可行性。     

古大气CO2浓度重建方法技术研究现状

温室气候引起的全球气候变暖越来越引起人们的关注,大气中不断上升的CO2浓度被认为是导致气候变暖的主要因素.地史时期大气CO2浓度变化与温室气候可能存在类似的关系,可提供参考,因而古大气CO2浓度重建是首要任务.总结近年来古大气CO2浓度重建的进展,重点介绍GEOCARB模型模拟、植物叶片气孔参数和同位素指针的方法和技术.GEOCARB模型是反映全球古大气CO2浓度长期变化的碳相关模型;气孔参数方法是使用气孔比例来估计古大气CO2浓度;同位素指针包括成壤碳酸盐、浮游植物有机质生物标记物、钙质浮游有孔虫、古苔藓植物等,其中成壤碳酸盐碳同位素方法使用最为广泛.国内只是在叶片参数研究方面有一些进展,古大气CO2浓度重建工作任重而道远.