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2015年 40卷 第7期
摘要
2015, 40(7): 1107-1120.
doi: 10.3799/dqkx.2015.093
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摘要:
黔东南地区下江群是分布在江南造山带西段的一套前寒武纪浅变质陆源碎屑岩夹火山碎屑岩组合, 其地层时代归属与划分特别是区域地层对比一直未能得到很好解决.在对该区前寒武纪地层广泛而详细的剖面测制和地质调查基础上, 运用LA-ICP-MS技术, 对地层中沉凝灰岩、含凝灰质碎屑岩和碎屑岩进行锆石U-Pb年代学测试, 获得一批高精度的年龄.四堡群河村组顶部的碎屑岩和下江群乌叶组第1段顶部的含凝灰质碎屑岩、清水江组底部与中部的沉凝灰岩、平略组中上部的含凝灰质碎屑岩、隆里组中下部的碎屑岩等样品中锆石U-Pb最小年龄组的加权平均年龄分别为819.8±6.4Ma和779.5±4.7Ma、764.0±6.3Ma与(756.8±7.6Ma、756.0±13.0Ma)、733.9±8.8Ma及725.0±10.0Ma.这些数据将四堡群和下江群的时代限制为新元古代.结合研究区隆里组与长安组整合接触关系和全球低纬度南华系冰期起始年龄(717.4Ma)的地质事实, 将下江群沉积时限约束在815~717Ma之间.根据区域岩浆事件进一步约束了下江群各组段的地层时限, 并开展江南造山带下江群及其相当层位的地层划分与对比, 认为新元古代岩浆作用制约着黔东南下江群盆地的演化.
黔东南地区下江群是分布在江南造山带西段的一套前寒武纪浅变质陆源碎屑岩夹火山碎屑岩组合, 其地层时代归属与划分特别是区域地层对比一直未能得到很好解决.在对该区前寒武纪地层广泛而详细的剖面测制和地质调查基础上, 运用LA-ICP-MS技术, 对地层中沉凝灰岩、含凝灰质碎屑岩和碎屑岩进行锆石U-Pb年代学测试, 获得一批高精度的年龄.四堡群河村组顶部的碎屑岩和下江群乌叶组第1段顶部的含凝灰质碎屑岩、清水江组底部与中部的沉凝灰岩、平略组中上部的含凝灰质碎屑岩、隆里组中下部的碎屑岩等样品中锆石U-Pb最小年龄组的加权平均年龄分别为819.8±6.4Ma和779.5±4.7Ma、764.0±6.3Ma与(756.8±7.6Ma、756.0±13.0Ma)、733.9±8.8Ma及725.0±10.0Ma.这些数据将四堡群和下江群的时代限制为新元古代.结合研究区隆里组与长安组整合接触关系和全球低纬度南华系冰期起始年龄(717.4Ma)的地质事实, 将下江群沉积时限约束在815~717Ma之间.根据区域岩浆事件进一步约束了下江群各组段的地层时限, 并开展江南造山带下江群及其相当层位的地层划分与对比, 认为新元古代岩浆作用制约着黔东南下江群盆地的演化.
2015, 40(7): 1121-1128.
doi: 10.3799/dqkx.2015.094
摘要:
扬子陆核崆岭高级变质地体内出露一套强变形的基性-超基性岩岩石组合, 主要呈似层状、透镜状分布于崆岭群中, 该套变基性-超基性岩组合对扬子陆块早期构造演化过程具有重要意义.通过同位素稀释法(isotope dilution thermal ionization mass spectrometry, 简称ID-TIMS)获得该套岩石组合中蛇纹石化方辉橄榄岩全岩Sm-Nd等时线年龄为1063±12Ma, 说明Sm-Nd同位素体系可用于对超低含量、发生强蚀变作用的超基性岩样品进行定年.样品Nd同位素组成相对均一(εNd(t)值为6.90~7.32), 表明形成于封闭体系中, 其对应Nd同位素两阶段模式年龄为1.13~1.09Ga, 与形成年龄接近, 说明来自亏损软流圈地幔部分熔融.结合区域上已有的中元古代末期到新元古代早期构造岩浆事件研究, 认为在该时期扬子陆块可能由多个微陆块组成, 就扬子陆核而言, 其与扬子陆块西侧之间很可能存在分隔的大洋.
扬子陆核崆岭高级变质地体内出露一套强变形的基性-超基性岩岩石组合, 主要呈似层状、透镜状分布于崆岭群中, 该套变基性-超基性岩组合对扬子陆块早期构造演化过程具有重要意义.通过同位素稀释法(isotope dilution thermal ionization mass spectrometry, 简称ID-TIMS)获得该套岩石组合中蛇纹石化方辉橄榄岩全岩Sm-Nd等时线年龄为1063±12Ma, 说明Sm-Nd同位素体系可用于对超低含量、发生强蚀变作用的超基性岩样品进行定年.样品Nd同位素组成相对均一(εNd(t)值为6.90~7.32), 表明形成于封闭体系中, 其对应Nd同位素两阶段模式年龄为1.13~1.09Ga, 与形成年龄接近, 说明来自亏损软流圈地幔部分熔融.结合区域上已有的中元古代末期到新元古代早期构造岩浆事件研究, 认为在该时期扬子陆块可能由多个微陆块组成, 就扬子陆核而言, 其与扬子陆块西侧之间很可能存在分隔的大洋.
2015, 40(7): 1129-1147.
doi: 10.3799/dqkx.2015.095
摘要:
准噶尔盆地基底性质历年来一直存在争议, 而花岗岩地球化学特征对下地壳性质具有指示意义.研究发现, 红山岩体的岩石类型主要为碱长花岗岩, 具有高SiO2、低Al2O3、偏碱性、准铝质、轻重稀土分馏相对明显且富集轻稀土、明显的Eu异常、富集Rb、Th、K等大离子亲石元素及Zr、Hf等高场强元素而强烈亏损Sr、Ba、P、Ti等元素的A型花岗岩特征, 形成于后碰撞的张性环境中.SIMS和LA-ICP-MS测试获得的岩体侵位年龄分别为315.7±2.4Ma(MSWD=0.82)和317.8±3.8Ma(MSWD=2.8), 指示该岩体为晚石炭世早期的产物, 与西准噶尔后碰撞岩浆活动的时限一致.红山碱长花岗岩的结晶温度为680~860℃, Lu-Hf、Sr-Nd同位素特征共同表明西准噶尔的基底是由亏损地幔演化而来的年轻地壳物质组成.
准噶尔盆地基底性质历年来一直存在争议, 而花岗岩地球化学特征对下地壳性质具有指示意义.研究发现, 红山岩体的岩石类型主要为碱长花岗岩, 具有高SiO2、低Al2O3、偏碱性、准铝质、轻重稀土分馏相对明显且富集轻稀土、明显的Eu异常、富集Rb、Th、K等大离子亲石元素及Zr、Hf等高场强元素而强烈亏损Sr、Ba、P、Ti等元素的A型花岗岩特征, 形成于后碰撞的张性环境中.SIMS和LA-ICP-MS测试获得的岩体侵位年龄分别为315.7±2.4Ma(MSWD=0.82)和317.8±3.8Ma(MSWD=2.8), 指示该岩体为晚石炭世早期的产物, 与西准噶尔后碰撞岩浆活动的时限一致.红山碱长花岗岩的结晶温度为680~860℃, Lu-Hf、Sr-Nd同位素特征共同表明西准噶尔的基底是由亏损地幔演化而来的年轻地壳物质组成.
2015, 40(7): 1148-1162.
doi: 10.3799/dqkx.2015.096
摘要:
东昆仑南缘布青山构造混杂带发育有较多OIB型玄武岩, 这类玄武岩成因与地幔柱密切相关.与灰岩密切伴生的具有MOR型特征的基性火山岩亦是东昆仑南缘古特提斯洋盆一类重要的海山玄武岩.为了查明布青山构造混杂带中不同类型洋岛或海山玄武岩的岩石成因, 对得力斯坦南玄武岩进行了详细的地质、地球化学和岩石成因研究.布青山地区得力斯坦南出露的玄武岩岩石类型复杂多样, 主要由枕状玄武岩、气孔-杏仁状玄武岩、角砾状玄武岩和块状玄武岩组成.主量元素地球化学特征表明, 该套玄武岩属于深海拉斑玄武岩和洋脊拉斑玄武岩系列.得力斯坦南玄武岩∑REE介于34.51×10-6~61.60×10-6, LREE/HREE介于0.89~1.37, (La/Yb)N介于0.30~0.56, δEu介于0.90~1.18.球粒陨石标准化稀土元素配分图呈现轻稀土元素亏损的左倾型, 与NMORB型玄武岩稀土元素配分曲线基本相同.得力斯坦南玄武岩Zr、Hf、Nb和Ta含量均相当于NMORB的相应元素的丰度值.Zr/Nb值介于24.59~57.69, Nb/La值介于0.45~0.94, Hf/Ta值介于18.29~31.94.在原始地幔标准化微量元素蛛网图上, 曲线右侧高场强元素基本未分异(Nb、Ta、Zr、Hf等), 并贴近于NMORB标准线, 具有与NMORB玄武岩相似而明显不同于EMORB和OIB型玄武岩的特征.微量元素判别表明其形成于洋中脊或由于洋脊扩张向两侧后移的洋中脊构造环境, 结合其上覆盖有深水硅泥岩及浅水厚层状碳酸盐岩的地质事实, 认为其在地形地貌上属于古海山.岩石成因研究表明该套玄武岩起源于亏损地幔(DM), 并估算其为地幔二辉橄榄岩发生约10%部分熔融的产物.
东昆仑南缘布青山构造混杂带发育有较多OIB型玄武岩, 这类玄武岩成因与地幔柱密切相关.与灰岩密切伴生的具有MOR型特征的基性火山岩亦是东昆仑南缘古特提斯洋盆一类重要的海山玄武岩.为了查明布青山构造混杂带中不同类型洋岛或海山玄武岩的岩石成因, 对得力斯坦南玄武岩进行了详细的地质、地球化学和岩石成因研究.布青山地区得力斯坦南出露的玄武岩岩石类型复杂多样, 主要由枕状玄武岩、气孔-杏仁状玄武岩、角砾状玄武岩和块状玄武岩组成.主量元素地球化学特征表明, 该套玄武岩属于深海拉斑玄武岩和洋脊拉斑玄武岩系列.得力斯坦南玄武岩∑REE介于34.51×10-6~61.60×10-6, LREE/HREE介于0.89~1.37, (La/Yb)N介于0.30~0.56, δEu介于0.90~1.18.球粒陨石标准化稀土元素配分图呈现轻稀土元素亏损的左倾型, 与NMORB型玄武岩稀土元素配分曲线基本相同.得力斯坦南玄武岩Zr、Hf、Nb和Ta含量均相当于NMORB的相应元素的丰度值.Zr/Nb值介于24.59~57.69, Nb/La值介于0.45~0.94, Hf/Ta值介于18.29~31.94.在原始地幔标准化微量元素蛛网图上, 曲线右侧高场强元素基本未分异(Nb、Ta、Zr、Hf等), 并贴近于NMORB标准线, 具有与NMORB玄武岩相似而明显不同于EMORB和OIB型玄武岩的特征.微量元素判别表明其形成于洋中脊或由于洋脊扩张向两侧后移的洋中脊构造环境, 结合其上覆盖有深水硅泥岩及浅水厚层状碳酸盐岩的地质事实, 认为其在地形地貌上属于古海山.岩石成因研究表明该套玄武岩起源于亏损地幔(DM), 并估算其为地幔二辉橄榄岩发生约10%部分熔融的产物.
2015, 40(7): 1163-1176.
doi: 10.3799/dqkx.2015.097
摘要:
成因类型与控矿条件的不确定一直是制约砂宝斯金矿床找矿突破的关键因素.就成矿背景而言, 多数学者认为其形成于造山过程的挤压背景, 而是否与伸展构造体系有关则鲜有研究.为重新确定砂宝斯金矿床的成因类型, 在详实的野外调研基础上, 对该矿床的控矿构造、成矿流体特征、成矿物质来源等方面展开深入研究.结果表明, 矿床受大型拆离断层控制, 矿体主要赋存于拆离断层的次级张性断裂中.通过扫描电镜首次发现了含砷黄铁矿, 与毒砂、黄铁矿共生于早阶段, 指示该矿床形成于中温或中温偏高的热液环境.石英中流体包裹体较为发育, 以气液两相为主.主成矿阶段流体具有中温(峰值为200~260℃)、低盐度(平均值为5.56% NaCl equiv.)、低密度(平均值为0.87g/cm3)的特征.成矿流体气相成分主要为H2O、CO2与CH4, 属于H2O-CO2-CH4体系.硫主要来自深源岩浆(成矿早阶段黄铁矿δ34S为-1.3‰~5.6‰), 也有少量地层硫.成矿流体盐度随着温度降低而降低, 不同流体混合是成矿物质卸载沉淀成矿的主要机制.综合研究表明, 砂宝斯金矿床的成因类型属受拆离断层控制的中温热液脉型金矿床, 形成于燕山晚期地壳强烈伸展和幔源物质大规模参与地壳演化的构造背景.
成因类型与控矿条件的不确定一直是制约砂宝斯金矿床找矿突破的关键因素.就成矿背景而言, 多数学者认为其形成于造山过程的挤压背景, 而是否与伸展构造体系有关则鲜有研究.为重新确定砂宝斯金矿床的成因类型, 在详实的野外调研基础上, 对该矿床的控矿构造、成矿流体特征、成矿物质来源等方面展开深入研究.结果表明, 矿床受大型拆离断层控制, 矿体主要赋存于拆离断层的次级张性断裂中.通过扫描电镜首次发现了含砷黄铁矿, 与毒砂、黄铁矿共生于早阶段, 指示该矿床形成于中温或中温偏高的热液环境.石英中流体包裹体较为发育, 以气液两相为主.主成矿阶段流体具有中温(峰值为200~260℃)、低盐度(平均值为5.56% NaCl equiv.)、低密度(平均值为0.87g/cm3)的特征.成矿流体气相成分主要为H2O、CO2与CH4, 属于H2O-CO2-CH4体系.硫主要来自深源岩浆(成矿早阶段黄铁矿δ34S为-1.3‰~5.6‰), 也有少量地层硫.成矿流体盐度随着温度降低而降低, 不同流体混合是成矿物质卸载沉淀成矿的主要机制.综合研究表明, 砂宝斯金矿床的成因类型属受拆离断层控制的中温热液脉型金矿床, 形成于燕山晚期地壳强烈伸展和幔源物质大规模参与地壳演化的构造背景.
2015, 40(7): 1177-1186.
doi: 10.3799/dqkx.2015.098
摘要:
恩平组烃源岩成藏贡献研究对于拓展珠Ⅰ坳陷勘探新领域以及发现新的储量具有重要的应用价值, 目前相关研究较少.在油源对比的基础上, 将生标绝对含量与端元油配比实验相结合, 研究了珠Ⅰ坳陷恩平组烃源岩对单井油样的相对贡献.油源对比结果指示, 研究区原油可分为3类: 第1类源自始新统文昌组中深湖相烃源岩, 主要分布在惠陆低凸起、番禺4洼、流花凸起等地区; 第2类源自始新统-渐新统恩平组湖沼相烃源岩, 仅分布在惠州凹陷北部; 第3类为混源油, 发现于惠州凹陷南部和恩平凹陷.甾萜类绝对含量等7个指标建立的混源比例图版适用于计算油样中前两类烃源岩的相对贡献.计算结果表明, 文昌组烃源岩是珠Ⅰ坳陷的主力烃源岩, 恩平组烃源岩仅对惠州凹陷和恩平凹陷中的部分油样存在贡献.
恩平组烃源岩成藏贡献研究对于拓展珠Ⅰ坳陷勘探新领域以及发现新的储量具有重要的应用价值, 目前相关研究较少.在油源对比的基础上, 将生标绝对含量与端元油配比实验相结合, 研究了珠Ⅰ坳陷恩平组烃源岩对单井油样的相对贡献.油源对比结果指示, 研究区原油可分为3类: 第1类源自始新统文昌组中深湖相烃源岩, 主要分布在惠陆低凸起、番禺4洼、流花凸起等地区; 第2类源自始新统-渐新统恩平组湖沼相烃源岩, 仅分布在惠州凹陷北部; 第3类为混源油, 发现于惠州凹陷南部和恩平凹陷.甾萜类绝对含量等7个指标建立的混源比例图版适用于计算油样中前两类烃源岩的相对贡献.计算结果表明, 文昌组烃源岩是珠Ⅰ坳陷的主力烃源岩, 恩平组烃源岩仅对惠州凹陷和恩平凹陷中的部分油样存在贡献.
2015, 40(7): 1187-1196.
doi: 10.3799/dqkx.2015.099
摘要:
伊拉克AHDEB油田油藏成藏规律对油田后期开发具有重要意义, 与埋藏史相结合的流体包裹体研究是揭示油藏油气成藏期次和时间的有效手段.利用伊拉克AHDEB油田白垩系油藏储层样品对流体包裹体特征进行了分析, 并且通过流体包裹体的显微观察、荧光颜色、单一包裹体的红外光谱和均一温度测定, 结合地质背景对该油田的油充注期次进行了研究.研究表明, 油包裹体以发绿色和黄绿色荧光为主, 少数发浅黄色和黄褐色荧光.油包裹体的显微傅立叶红外光谱测定结果计算的CH2a/CH3a、Xinc、Xstd可划分油的成熟度, 表明存在两种成熟度的油.最后, 根据均一温度测定结果, 结合埋藏史和热史, 认为该油田可能存在4期油充注成藏相关的流体活动: 第1成藏期发生在95.0~96.5Ma, 相当于晚白垩世早期; 第2成藏期为71.0~78.5Ma, 相当于晚白垩世晚期, 第1期和第2期烃源岩排烃规模小, 产生中-重质油, 后期遭受氧化而形成沥青; 第3成藏期发生在14.0~15.0Ma, 相当于中中新世, 处于生排烃高峰期, 为主要成藏期; 第4期发生在10.0Ma左右, 与第3期为多幕连续充注.
伊拉克AHDEB油田油藏成藏规律对油田后期开发具有重要意义, 与埋藏史相结合的流体包裹体研究是揭示油藏油气成藏期次和时间的有效手段.利用伊拉克AHDEB油田白垩系油藏储层样品对流体包裹体特征进行了分析, 并且通过流体包裹体的显微观察、荧光颜色、单一包裹体的红外光谱和均一温度测定, 结合地质背景对该油田的油充注期次进行了研究.研究表明, 油包裹体以发绿色和黄绿色荧光为主, 少数发浅黄色和黄褐色荧光.油包裹体的显微傅立叶红外光谱测定结果计算的CH2a/CH3a、Xinc、Xstd可划分油的成熟度, 表明存在两种成熟度的油.最后, 根据均一温度测定结果, 结合埋藏史和热史, 认为该油田可能存在4期油充注成藏相关的流体活动: 第1成藏期发生在95.0~96.5Ma, 相当于晚白垩世早期; 第2成藏期为71.0~78.5Ma, 相当于晚白垩世晚期, 第1期和第2期烃源岩排烃规模小, 产生中-重质油, 后期遭受氧化而形成沥青; 第3成藏期发生在14.0~15.0Ma, 相当于中中新世, 处于生排烃高峰期, 为主要成藏期; 第4期发生在10.0Ma左右, 与第3期为多幕连续充注.
2015, 40(7): 1197-1214.
doi: 10.3799/dqkx.2015.100
摘要:
大气-海洋含氧量的演化对埃迪卡拉纪-寒武纪转折期的后生动物大爆发事件具有重要影响.为探讨寒武纪纽芬兰世中国南方海洋氧化还原性质的演化及其初级生产力、海水硫酸盐浓度等演化驱动因素, 分析了李家沱剖面纽芬兰世留茶坡组和小烟溪组微量元素、有机碳含量、有机碳同位素、总硫含量、黄铁矿硫同位素等.该剖面沉积于斜坡-盆地环境且出露齐全.该剖面上V/Sc、Th/U及Mo、U、V、Ni、Cu等元素的富集系数呈现出5个变化旋回, 其中留茶坡组中上部和小烟溪组中部各存在一氧化环境段, 其余层段处于缺氧环境, 而Re/Mo则显示仅在小烟溪组中部水体出现过短暂的氧化环境和含有游离H2S的硫化环境, 其余层段处于没有游离H2S的缺氧非硫化环境.Ba、Ni、Cu、Zn、Cd等微量元素的富集系数及TOC表明: 留茶坡组的有机质沉降量和埋藏量都明显小于上覆小烟溪组; 而在小烟溪组中, 其中部有机质的沉降量和埋藏量最低, 下部最高, 上部次之.TOC/TS、TS以及黄铁矿硫同位素的垂向演化趋势等都显示李家沱剖面纽芬兰世大都处于低海水硫酸盐浓度环境.低海水硫酸盐浓度是造成李家沱剖面纽芬兰世缺氧水体未富集游离H2S的主要原因.大气含氧量的升高是导致李家沱剖面小烟溪组中部出现短暂氧化环境以及近硫化环境的主要原因.
大气-海洋含氧量的演化对埃迪卡拉纪-寒武纪转折期的后生动物大爆发事件具有重要影响.为探讨寒武纪纽芬兰世中国南方海洋氧化还原性质的演化及其初级生产力、海水硫酸盐浓度等演化驱动因素, 分析了李家沱剖面纽芬兰世留茶坡组和小烟溪组微量元素、有机碳含量、有机碳同位素、总硫含量、黄铁矿硫同位素等.该剖面沉积于斜坡-盆地环境且出露齐全.该剖面上V/Sc、Th/U及Mo、U、V、Ni、Cu等元素的富集系数呈现出5个变化旋回, 其中留茶坡组中上部和小烟溪组中部各存在一氧化环境段, 其余层段处于缺氧环境, 而Re/Mo则显示仅在小烟溪组中部水体出现过短暂的氧化环境和含有游离H2S的硫化环境, 其余层段处于没有游离H2S的缺氧非硫化环境.Ba、Ni、Cu、Zn、Cd等微量元素的富集系数及TOC表明: 留茶坡组的有机质沉降量和埋藏量都明显小于上覆小烟溪组; 而在小烟溪组中, 其中部有机质的沉降量和埋藏量最低, 下部最高, 上部次之.TOC/TS、TS以及黄铁矿硫同位素的垂向演化趋势等都显示李家沱剖面纽芬兰世大都处于低海水硫酸盐浓度环境.低海水硫酸盐浓度是造成李家沱剖面纽芬兰世缺氧水体未富集游离H2S的主要原因.大气含氧量的升高是导致李家沱剖面小烟溪组中部出现短暂氧化环境以及近硫化环境的主要原因.
2015, 40(7): 1215-1225.
doi: 10.3799/dqkx.2015.101
摘要:
沉积物环境敏感粒度是进行古环境研究的重要方法之一, 然而华北平原地区很少进行完整的第四纪全取心深孔沉积物环境敏感粒度组分的提取及分析.对天津渤海湾G1和G2孔第四纪沉积物样品进行粒度分析, 采用粒级-标准偏差和主成分分析两种方法进行了沉积物环境敏感粒度组分提取.对比提取结果发现, 两种方法存在差异性的同时还存在一定的兼容性, 沉积层理厚度越薄, 兼容性越明显; 主成分分析方法对沉积物环境敏感粒度组分刻画得更为细致, 粒级-标准偏差方法不适合深孔沉积物整体敏感粒度组分的提取.G1孔环境敏感粒度组分的粒度峰值为6.700μm、15.650μm、36.240μm、176.900μm、282.100μm、716.800μm; G2孔环境敏感粒度组分的粒度峰值为0.578μm、176.000μm, 分别对应6个和3个粒度分布区间, 指示两孔整体上的沉积物来源及沉积环境空间存在差别.G2孔相对于G1孔整体上的沉积强度大且沉积环境较为稳定, 适合于开展高分辨率的古环境重建工作.
沉积物环境敏感粒度是进行古环境研究的重要方法之一, 然而华北平原地区很少进行完整的第四纪全取心深孔沉积物环境敏感粒度组分的提取及分析.对天津渤海湾G1和G2孔第四纪沉积物样品进行粒度分析, 采用粒级-标准偏差和主成分分析两种方法进行了沉积物环境敏感粒度组分提取.对比提取结果发现, 两种方法存在差异性的同时还存在一定的兼容性, 沉积层理厚度越薄, 兼容性越明显; 主成分分析方法对沉积物环境敏感粒度组分刻画得更为细致, 粒级-标准偏差方法不适合深孔沉积物整体敏感粒度组分的提取.G1孔环境敏感粒度组分的粒度峰值为6.700μm、15.650μm、36.240μm、176.900μm、282.100μm、716.800μm; G2孔环境敏感粒度组分的粒度峰值为0.578μm、176.000μm, 分别对应6个和3个粒度分布区间, 指示两孔整体上的沉积物来源及沉积环境空间存在差别.G2孔相对于G1孔整体上的沉积强度大且沉积环境较为稳定, 适合于开展高分辨率的古环境重建工作.
2015, 40(7): 1226-1236.
doi: 10.3799/dqkx.2015.102
摘要:
磁学参数作为可靠的古气候和古环境指标, 能为全球环境变化、气候过程研究提供有价值的资料.对广西来宾铁桥剖面瓜德鲁普-乐平统界线地层进行详细岩石磁学研究, 结果表明, 铁桥剖面样品中主要磁性矿物是顺磁性矿物以及少量磁铁矿、赤铁矿.在瓜德鲁普-乐平统界线附近, 岩石磁学特征发生显著变化, 磁化率先增大再减小, 携磁矿物成分呈硬磁性矿物(赤铁矿)→软磁性矿物(磁铁矿)→硬磁性矿物(赤铁矿)的变化趋势, 这些转变仅在界线上下大约4m的岩层内完成, 与中二叠世晚期的海平面变化、古海水温度变化同步.中-晚二叠世之交碳酸盐岩磁学参数的变化显著, 反映磁性矿物在各圈层之间的运移和转换发生了转变, 这一转变起因于当时的气候环境变化.瓜德鲁普世晚期和乐平世早期, 海平面较高, 来宾地区物源少, 铁桥剖面的携磁矿物主要来自粉尘赤铁矿; 中-晚二叠世之交短暂的大规模海退作用使华南古陆面积大幅度增加, 同时陆生植物大规模灭绝, 地表侵蚀加剧, 来宾地区物源增多, 此时, 铁桥剖面的携磁矿物主要来源于河流输入的磁铁矿.
磁学参数作为可靠的古气候和古环境指标, 能为全球环境变化、气候过程研究提供有价值的资料.对广西来宾铁桥剖面瓜德鲁普-乐平统界线地层进行详细岩石磁学研究, 结果表明, 铁桥剖面样品中主要磁性矿物是顺磁性矿物以及少量磁铁矿、赤铁矿.在瓜德鲁普-乐平统界线附近, 岩石磁学特征发生显著变化, 磁化率先增大再减小, 携磁矿物成分呈硬磁性矿物(赤铁矿)→软磁性矿物(磁铁矿)→硬磁性矿物(赤铁矿)的变化趋势, 这些转变仅在界线上下大约4m的岩层内完成, 与中二叠世晚期的海平面变化、古海水温度变化同步.中-晚二叠世之交碳酸盐岩磁学参数的变化显著, 反映磁性矿物在各圈层之间的运移和转换发生了转变, 这一转变起因于当时的气候环境变化.瓜德鲁普世晚期和乐平世早期, 海平面较高, 来宾地区物源少, 铁桥剖面的携磁矿物主要来自粉尘赤铁矿; 中-晚二叠世之交短暂的大规模海退作用使华南古陆面积大幅度增加, 同时陆生植物大规模灭绝, 地表侵蚀加剧, 来宾地区物源增多, 此时, 铁桥剖面的携磁矿物主要来源于河流输入的磁铁矿.
2015, 40(7): 1237-1247.
doi: 10.3799/dqkx.2015.103
摘要:
定量评价硫酸对岩溶碳汇效应的影响有助于提高岩石风化碳汇通量估算精度, 对当前全球气候变化研究意义重大.选取受酸雨影响的桂林岩溶区为研究对象, 在枯水期对研究区14个岩溶大泉和15条地下河水化学成分和碳同位素进行了测试分析, 结果表明: 岩溶大泉和地下河中阳离子以Mg2+和Ca2+为主, 阴离子以HCO3-为主, 分别占阳离子和阴离子组成的90%以上, SO42-含量较低, 其含量范围为0.004~0.213mmol/L; 所占阴离子组成比例为0.12%~6.11%;δ13CDIC、[Ca2++Mg2+]/[HCO3-]更偏向于碳酸溶解端元, 离硫酸溶解端元距离远, 证实硫酸参与碳酸盐岩的溶解对地下水无机碳(dissolved inorganic carbon, 简称DIC)及δ13CDIC的影响有限; 与Sr2+/Ca2+值一样, δ13CDIC主要受径流条件控制, 其大小可以反映地下水径流条件的强弱.利用化学计量关系计算出由硫酸溶蚀碳酸盐岩的平均比例为22.64%, 产生的DIC(HCO3-H2SO4)占总DIC的平均比例为13.04%, 碳酸产生的DIC(HCO3-H2CO3)占地下水总DIC的比例为86.96%, 其中来源于土壤大气中的HCO3-比例为43.48%.因此, 扣除硫酸对地下水中DIC的贡献后, 岩溶碳汇效应将减少13.04%.
定量评价硫酸对岩溶碳汇效应的影响有助于提高岩石风化碳汇通量估算精度, 对当前全球气候变化研究意义重大.选取受酸雨影响的桂林岩溶区为研究对象, 在枯水期对研究区14个岩溶大泉和15条地下河水化学成分和碳同位素进行了测试分析, 结果表明: 岩溶大泉和地下河中阳离子以Mg2+和Ca2+为主, 阴离子以HCO3-为主, 分别占阳离子和阴离子组成的90%以上, SO42-含量较低, 其含量范围为0.004~0.213mmol/L; 所占阴离子组成比例为0.12%~6.11%;δ13CDIC、[Ca2++Mg2+]/[HCO3-]更偏向于碳酸溶解端元, 离硫酸溶解端元距离远, 证实硫酸参与碳酸盐岩的溶解对地下水无机碳(dissolved inorganic carbon, 简称DIC)及δ13CDIC的影响有限; 与Sr2+/Ca2+值一样, δ13CDIC主要受径流条件控制, 其大小可以反映地下水径流条件的强弱.利用化学计量关系计算出由硫酸溶蚀碳酸盐岩的平均比例为22.64%, 产生的DIC(HCO3-H2SO4)占总DIC的平均比例为13.04%, 碳酸产生的DIC(HCO3-H2CO3)占地下水总DIC的比例为86.96%, 其中来源于土壤大气中的HCO3-比例为43.48%.因此, 扣除硫酸对地下水中DIC的贡献后, 岩溶碳汇效应将减少13.04%.
2015, 40(7): 1248-1253.
doi: 10.3799/dqkx.2015.104
摘要:
孔隙度和岩石压缩系数等方面的研究在评价油藏弹性产能和动态地质储量方面有重要的应用价值.结合国家地震前兆台网中心数据库8口井的数字化水位资料等, 研究了承压井含水层介质在不排水状态下的孔隙度、固体骨架的体积压缩系数和含水层内水的体积压缩系数.结果表明, 孔隙度与固体骨架的体积压缩系数和含水层内水的体积压缩系数间存在幂函数关系.在第1象限内, 各井含水层介质固体骨架的体积压缩系数随着孔隙度的增大而增大; 含水层内水的体积压缩系数随着孔隙度的增大而减小.固体骨架和含水层内水的体积压缩系数间满足一元二次多项式关系, 且含水层内水的体积压缩系数要比固体骨架的体积压缩系数大, 水更易压缩.另外, 灰岩骨架的压缩系数相对小于砂岩骨架的压缩系数.
孔隙度和岩石压缩系数等方面的研究在评价油藏弹性产能和动态地质储量方面有重要的应用价值.结合国家地震前兆台网中心数据库8口井的数字化水位资料等, 研究了承压井含水层介质在不排水状态下的孔隙度、固体骨架的体积压缩系数和含水层内水的体积压缩系数.结果表明, 孔隙度与固体骨架的体积压缩系数和含水层内水的体积压缩系数间存在幂函数关系.在第1象限内, 各井含水层介质固体骨架的体积压缩系数随着孔隙度的增大而增大; 含水层内水的体积压缩系数随着孔隙度的增大而减小.固体骨架和含水层内水的体积压缩系数间满足一元二次多项式关系, 且含水层内水的体积压缩系数要比固体骨架的体积压缩系数大, 水更易压缩.另外, 灰岩骨架的压缩系数相对小于砂岩骨架的压缩系数.
2015, 40(7): 1254-1265.
doi: 10.3799/dqkx.2015.105
摘要:
预测滑坡地下水位的动态演变过程对滑坡稳定性分析具有重要意义, 三峡库区库岸滑坡地下水位时间序列受多种因素影响, 呈现出高度非线性非平稳的特征.为对其进行预测, 提出一种基于相空间重构的小波分析-粒子群优化支持向量机(wavelet analysis-support vector machine, 简称WA-PSVM)模型.该模型引入小波变换法对地下水位序列进行时频分解, 将非平稳的地下水位序列转变为多个不同分辨率尺度下的较平稳的地下水位子序列; 然后重构各子序列的相空间, 再利用PSVM(全称support vector machine)模型对地下水位各子序列进行预测, 最后将各子序列预测值相加得到最终预测结果.以三峡库区三舟溪滑坡前缘STK-1水文孔日平均地下水位序列为例, 首先分析滑坡前缘地下水位变化的影响因素, 再将WA-PSVM模型应用于地下水位预测, 并与单独PSVM模型和小波分析-BP网络模型(wavelet analysis-back propagation, 简称WA-BP)作对比.结果表明: 滑坡前缘地下水位受降雨和库水位影响较大, 利用WA-PSVM模型对STK-1水文孔地下水位进行预测的均方根误差为0.073m、拟合优度为0.966, WA-PSVM模型预测精度高于单独PSVM模型和WA-BP模型.WA-PSVM模型解决了地下水位序列非线性非平稳的问题, 在不考虑影响因素的情况下能获得满意的预测效果, 具有较高的建模效率和较强的实用性.
预测滑坡地下水位的动态演变过程对滑坡稳定性分析具有重要意义, 三峡库区库岸滑坡地下水位时间序列受多种因素影响, 呈现出高度非线性非平稳的特征.为对其进行预测, 提出一种基于相空间重构的小波分析-粒子群优化支持向量机(wavelet analysis-support vector machine, 简称WA-PSVM)模型.该模型引入小波变换法对地下水位序列进行时频分解, 将非平稳的地下水位序列转变为多个不同分辨率尺度下的较平稳的地下水位子序列; 然后重构各子序列的相空间, 再利用PSVM(全称support vector machine)模型对地下水位各子序列进行预测, 最后将各子序列预测值相加得到最终预测结果.以三峡库区三舟溪滑坡前缘STK-1水文孔日平均地下水位序列为例, 首先分析滑坡前缘地下水位变化的影响因素, 再将WA-PSVM模型应用于地下水位预测, 并与单独PSVM模型和小波分析-BP网络模型(wavelet analysis-back propagation, 简称WA-BP)作对比.结果表明: 滑坡前缘地下水位受降雨和库水位影响较大, 利用WA-PSVM模型对STK-1水文孔地下水位进行预测的均方根误差为0.073m、拟合优度为0.966, WA-PSVM模型预测精度高于单独PSVM模型和WA-BP模型.WA-PSVM模型解决了地下水位序列非线性非平稳的问题, 在不考虑影响因素的情况下能获得满意的预测效果, 具有较高的建模效率和较强的实用性.
2015, 40(7): 1266-1275.
doi: 10.3799/dqkx.2015.106
摘要:
频率域航空电磁系统线圈姿态变化影响及校正是一项探索性很强的开拓性工作, 目前国内尚无成熟经验可循.吊舱式直升机频率域航空电磁法线圈安装在吊舱内, 探头姿态变化相对较大, 因此姿态校正提高了其数据处理精度, 对提高航空电磁法数据处理水平具有重要意义.为了消除吊舱式直升机频率域航空电磁系统因收发线圈姿态发生变化, 而导致的电磁探头接收地下地质体电磁响应数据产生的误差, 采用三维频率域有限差分方法模拟计算频率域航空电磁系统的电磁响应, 分析了不同频率、不同收发线圈姿态变化类型对水平共面(HCP, 全称horizontal co-plane)和垂直同轴(VCX, 全称vertical coaxial)线圈装置的电磁响应影响.计算结果表明: 垂直同轴线圈装置因姿态角度变化引起的测量误差比值远大于水平共面装置, 而且频率越高, 受探头姿态角度变化的影响越大.垂直同轴装置主要受俯冲姿态变化的影响, 水平共面装置受摇摆和俯冲这2种姿态变化的影响.在此基础上, 根据姿态误差几何校正方法进行了电磁数据校正, 有效地去除了因线圈姿态变化造成的误差响应.
频率域航空电磁系统线圈姿态变化影响及校正是一项探索性很强的开拓性工作, 目前国内尚无成熟经验可循.吊舱式直升机频率域航空电磁法线圈安装在吊舱内, 探头姿态变化相对较大, 因此姿态校正提高了其数据处理精度, 对提高航空电磁法数据处理水平具有重要意义.为了消除吊舱式直升机频率域航空电磁系统因收发线圈姿态发生变化, 而导致的电磁探头接收地下地质体电磁响应数据产生的误差, 采用三维频率域有限差分方法模拟计算频率域航空电磁系统的电磁响应, 分析了不同频率、不同收发线圈姿态变化类型对水平共面(HCP, 全称horizontal co-plane)和垂直同轴(VCX, 全称vertical coaxial)线圈装置的电磁响应影响.计算结果表明: 垂直同轴线圈装置因姿态角度变化引起的测量误差比值远大于水平共面装置, 而且频率越高, 受探头姿态角度变化的影响越大.垂直同轴装置主要受俯冲姿态变化的影响, 水平共面装置受摇摆和俯冲这2种姿态变化的影响.在此基础上, 根据姿态误差几何校正方法进行了电磁数据校正, 有效地去除了因线圈姿态变化造成的误差响应.
2015, 40(7): 1276-1286.
doi: 10.3799/dqkx.2015.107
摘要:
由于前人的月震定位结果主要是基于20世纪70、80年代的月球速度模型, 定位结果误差较大, 无法为月震层析成像等研究提供精确的月震参数.随着对月球内部结构研究的不断深入, 月球速度模型及分层结构的精细程度已经有了很大提高.通过对Apollo月震数据解码及分析, 重新拾取了月震初至数据, 在总结前人震源定位的基础上, 利用月球新近速度模型, 采用Geiger震源定位方法进行了月震震源定位, 给出了较为全面的月震参数目录, 并对月震和地震的分布及形成机制进行了对比, 可为以后月震及月球内部结构的深入研究提供更多的依据.
由于前人的月震定位结果主要是基于20世纪70、80年代的月球速度模型, 定位结果误差较大, 无法为月震层析成像等研究提供精确的月震参数.随着对月球内部结构研究的不断深入, 月球速度模型及分层结构的精细程度已经有了很大提高.通过对Apollo月震数据解码及分析, 重新拾取了月震初至数据, 在总结前人震源定位的基础上, 利用月球新近速度模型, 采用Geiger震源定位方法进行了月震震源定位, 给出了较为全面的月震参数目录, 并对月震和地震的分布及形成机制进行了对比, 可为以后月震及月球内部结构的深入研究提供更多的依据.
