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    2016年  41卷  第2期

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    2016, 41(2).
    摘要:
     
    黔湘渝毗邻区南华纪武陵裂谷盆地结构及其对锰矿的控制作用
    周琦, 杜远生, 袁良军, 张遂, 余文超, 杨胜堂, 刘雨
    2016, 41(2): 177-188. doi: 10.3799/dqkx.2016.014
    摘要:
    黔湘渝毗邻区南华纪“大塘坡式”锰矿是我国最重要的锰资源基地,现已发现沉积型菱锰矿上亿吨,占全国已探明锰矿资源量的50%左右.通过对南华纪地层系统和地层分区的研究,提出在Rodinia超大陆裂解背景下,南华裂谷盆地 (I级) 西段分别由武陵、雪峰次级裂谷盆地和其间的天柱-怀化隆起 (地垒)3个Ⅱ级构造单元构成.武陵次级裂谷盆地控制形成了黔渝湘毗邻区锰矿成矿带,内部由3个Ⅲ级断陷 (地堑) 盆地、2个Ⅲ级隆起 (地垒) 和至少16个Ⅳ级断陷 (地堑) 盆地组成.3个Ⅲ级断陷 (地堑) 盆地分别控制形成了松桃-古丈、玉屏-芷江以及溪口-小茶园锰矿成矿亚带.其中,松桃-古丈锰矿成矿亚带是武陵次级裂谷盆地的裂陷中心,锰矿成矿作用强烈,形成的锰矿资源量巨大,已成为世界级锰矿资源富集区之一.Ⅳ断陷 (地堑) 盆地则控制形成研究区各锰矿床;提出南华纪早期同沉积断层是锰矿床形成的前提,并识别恢复出研究区15条同沉积断层及所控制形成的断陷 (地堑) 盆地和主要锰矿床.同沉积断层不但是深部锰质和古天然气上升的通道,更是连接古天然气渗漏沉积型锰矿成矿系统中地内系统与表层系统的纽带.
    陕西双王金矿床矿化富集规律对成矿构造的指示意义
    宫勇军, 姚书振, 谭满堂, 曹瑞荣, 程建军
    2016, 41(2): 189-198. doi: 10.3799/dqkx.2016.015
    摘要:
    双王金矿床是秦岭地区大型的危机矿山之一,找矿工作是当务之急,但其成因类型特殊,人们对其成矿构造的演化过程和控矿机制尚存在争议.以该矿床KT5矿体为例,研究了角砾岩体、断裂裂隙和金品位的空间分布关系,并结合趋势面分析,探讨了金矿化富集规律及其对成矿构造的指示意义.矿床地质特征及对矿区内基性岩墙的测年结果表明其成矿时代为印支期.在印支期秦岭造山过程中的NS向主压应力背景下,成矿断裂早期右行斜向剪切作用奠定了角砾岩带的雏形;断裂中期活动引发的地震及伴生液压致裂作用,使矿区内形成了角砾岩主体和断裂裂隙系统,主成矿阶段角砾岩化作用减弱,断裂裂隙持续发育,并作为流体运移和成矿的主要通道和有利部位,使金的矿化富集呈面状展布,断裂裂隙带的产状变化是金沉淀的重要影响因素;晚期构造应力转换为近EW向拉伸,近NS向基性岩墙群侵位并受到成矿流体的改造.
    黔西南卡林型金矿剥蚀程度评价
    骆地伟, 姚书振, 王成相, 焕超, 季国松
    2016, 41(2): 199-217. doi: 10.3799/dqkx.2016.016
    摘要:
    对黔西南卡林型金矿集区开展矿田、矿床 (点) 剥蚀程度研究,能为新一轮找矿勘查布局提供有力支撑.以热液渗滤晕分带理论为指导,依据区内金矿床原生晕在空间中存在分带性以及次生异常与金矿床在地表呈现总体无偏特征,构建了大区域尺度量纲中能总体反映成矿元素分散流与原生晕共性特征的元素分带序列,计算了基于序列中元素区域化探扫面数据多重分形奇异性分析的前缘元素与尾部元素地球化学强度“对比值”,研制了矿田及其附近以“对比值”数据结构为主体的“低-浅-中-高”4个级别剥蚀程度定量评价指标,并结合实地地质特征开展综合评价工作.给出区内10个矿田和15个主要金矿床 (点) 的剥蚀程度评价结果,总体显示出右江区矿田剥蚀程度低于扬子区,泥堡、紫木凼、水银洞、丫他、烂泥沟等中-特大型金矿床剥蚀程度皆为低-浅剥蚀,而资源量相对较小的板其、戈塘、老万场等金矿床剥蚀程度普遍偏高.在此基础上,通过戈塘与水银洞金矿的进一步地质比对,论证了评价结果逼进了勘查事实并可以扩展到区内有一定勘查程度的地区.此外,对评价结果的分析表明,“对比值”异常是寻求找矿突破和现有矿床 (点) 深部成矿预测的主要评价指标之一,对找矿勘查有重要指示作用.据此初步提出水银洞金矿床及其以东的深部、戈塘金矿床北西二叠系与三叠系接触带附近、上大观矿点深部等14处深部找矿潜力较大的地区.
    渝东北黑色页岩元素迁移特征及化学风化程度
    巫锡勇, 凌斯祥, 任勇, 廖昕, 赵思远, 李晓宁
    2016, 41(2): 218-233. doi: 10.3799/dqkx.2016.017
    摘要:
    黑色页岩是富含有机质和硫化矿物的特殊沉积岩,但人们对其风化过程的元素活动性及矿物风化机制关注较少.为探讨不同地形位置的黑色页岩化学风化过程,采集了渝东北城口某山脊 (A)、近山顶 (B) 和沟谷 (C) 的下寒武统水井沱组黑色页岩风化剖面岩样,利用XRD、XRF和化学分析手段对采集样品的矿物成分、主量元素进行测定分析.元素和矿物的质量迁移系数 (τ) 和质量迁移通量 (Mj, flux) 的计算结果表明,黑色页岩风化过程中Ca、Mg和Na元素具有明显的贫化现象,近地表处存在Al元素的富集现象;矿物成分方面,黄铁矿和有机质氧化后形成的酸性水环境,造成方解石、白云石、斜长石等不稳定矿物溶解,并生成含水石膏、铁质氧化物、黏土矿物等次生矿物.不同赋存位置的黑色页岩风化程度有所差异,Na/K-CIA、K/Ca*-Al/Na、A-CN-K和A-CNK-FM图解显示:A剖面处于脱Ca过程的初级风化阶段,B剖面处于脱Ca、Na初期的初等-中等风化阶段,C剖面已发生脱Ca、Na过程,并伴随脱Si作用的中等-强烈风化阶段,结合不同风化指数 (如:CIACIWPIAMWPI等),得出各剖面的化学风化强弱程度依次为C>B>A.
    中国水系沉积物39种元素系列背景值
    史长义, 梁萌, 冯斌
    2016, 41(2): 234-251. doi: 10.3799/dqkx.2016.018
    摘要:
    中国以水系沉积物测量为主的区域地球化学调查自1978年开始以来,已覆盖陆地面积约690×104 km2,积累了海量的高质量基础地球化学数据.在这些数据的开发利用中不同地区、不同范围间的数据对比是研究元素分散富集、成矿趋势、异常评价的一项重要内容.以全国1:20万水系沉积物测量数据为依据,采用全部原始数据,以X±3S为临界值一次性剔除异点后的数据集的中位数作为背景值的估计值,使用统一方法计算出了全国范围、9个大地构造单元、12个地球化学景观区、19个成矿带的39种元素水系沉积物背景值,探讨了全国范围、不同构造单元、不同景观区、不同成矿带各元素背景值的区域分布规律和特征.研究表明不同的景观区、不同的成矿带、不同的大地构造单元,由于地质背景和景观条件不同,元素的地球化学分布特征也不同,表现出不同的区域分布特点和分布模式.这些背景值为进一步深入开发利用区域化探数据和资料提供了可供对比的基础数据.
    地球科学
    塘沽地区湖相白云岩储层裂缝特征及其控制因素
    赵耀, 姚光庆, 穆立华, 李乐, 王刚
    2016, 41(2): 252-264. doi: 10.3799/dqkx.2016.019
    摘要:
    塘沽地区沙三5油组属于断块、高压和裂缝型湖相白云岩油藏,裂缝成因复杂,控制因素多,目前的研究未见深入.从岩心、薄片、测井等资料入手,配合有限元模拟分析,研究塘沽地区湖相白云岩储层裂缝成因、期次,描述裂缝特征,分析成缝控制因素.研究表明:(1) 裂缝以构造缝为主,层理缝和溶蚀缝比例较少,渗流能力依次减弱;(2) 共发育4期裂缝:平行层面的层理缝;倾角为45°的共轭斜交缝、倾角为60°的高角度斜交缝;倾角为75°~90°的高角度/垂直张性裂缝;倾角70°~85°的高角度/垂直缝;(3) 构造、岩性、成岩和超压是湖相白云岩储层裂缝的主控因素,其对断裂和应力场的作用尤为明显;(4) 本区裂缝发育优势区主要集中在距离中部断垒近的2组近NW和NE向断裂交叉地带,油气勘探中应综合研究寻找上述裂缝发育区与高压地层配合的“甜点”区.
    含煤盆地转化为含煤-含气(油)盆地的构造地质环境
    王庭斌, 张亚雄, 董立, 张玉银
    2016, 41(2): 265-278. doi: 10.3799/dqkx.2016.020
    摘要:
    与含煤岩系相关大气田的开发是中国天然气储产量快速增长的主体,为了进一步阐明与含煤岩系相关大气田的勘探前景,在概述了已发现大气田分布特征的基础上,用实例总结了含煤-含气(油)盆地形成条件,明确指出虽然不同类型含煤盆地发展演化的构造地质环境不完全相同,但是所有含煤盆地能否转化成为含煤-含气(油)盆地的关键因素是相同的,即:含煤岩系沉积期间和含煤岩系沉积后是否以沉降为主,沉积期间及沉积后所经历的构造地质作用能否有效匹配.上述构造地质环境持续时间越长,各种构造地质作用有效匹配程度越好,越利于转化成为含煤-含气(油)盆地,越有利于形成大型气田.中国特定的构造地质环境决定了含煤岩系是中国最重要的气源岩,一些大中型含煤盆地是构造地质环境最优越的盆地,还有较大勘探潜力,仍然可以继续发现更多的大型煤成气田,是未来相当长一段时间内中国天然气产量持续快速增长的主要勘探方向.
    鄂尔多斯盆地罕台庙地区铀储层非均质性定量评价指标体系
    谢惠丽, 吴立群, 焦养泉, 荣辉, 汪洪强
    2016, 41(2): 279-292. doi: 10.3799/dqkx.2016.021
    摘要:
    铀储层非均质性在铀成矿作用过程中发挥着重要作用,但人们对鄂尔多斯盆地罕台庙地区铀储层非均质性研究未见深入.该地区铀储层通过平面编图和统计分析,结果表明铀储层的砂体厚度、含砂率、砂岩粒度、泥质隔挡层数量、累积厚度、原始有机碳含量等参数能定量表征铀储层砂体的非均质性,沿辫状分流河道砂体中心轴线地区,铀储层非均质性较弱;而位于砂体中心轴线两侧边缘和下游地区,铀储层非均质性增强.系统的定量非均质性参数与铀矿化信息的比较结果表明,可以将铀储层非均质性分为Ⅰ类(弱)、Ⅱ类(中等)和Ⅲ类(强),其中Ⅱ类铀储层的铀矿化最为活跃,以此为基础建立了由多参数综合评判的铀储层非均质性分级定量评价指标体系.以往定性的研究表明,铀储层非均质性既制约铀成矿过程也影响地浸采铀过程,如今定量分级评价指标体系的建立,将能够更准确地预测铀成矿靶区和优化地浸采铀工程部署,提高勘查和采铀效率.
    豫西火神庙岩体锆石U-Pb年代学、地球化学及Hf同位素组成
    王赛, 叶会寿, 杨永强, 张兴康, 苏慧敏, 杨晨英
    2016, 41(2): 293-316. doi: 10.3799/dqkx.2016.022
    摘要:
    火神庙岩体位于华北陆块南缘栾川矿集区西部,为一杂岩体,该岩体与火神庙钼矿床密切相关.目前,人们对火神庙岩体的研究程度较低,严重制约了对火神庙钼矿床成因的认识.系统开展了年代学、地球化学和Hf同位素组成研究.结果表明,石英闪长岩、二长花岗岩和花岗斑岩的形成年龄分别为150.3±0.6Ma、146.0±0.6Ma和145.1±0.5Ma,为栾川矿集区晚侏罗世第2次大规模岩浆活动的产物.火神庙杂岩体属于I型花岗岩,是不同源区部分熔融形成的岩浆上升就位的结果.石英闪长岩是富集岩石圈地幔部分熔融的产物;二长花岗岩和花岗斑岩是富集岩石圈地幔部分熔融形成的镁铁质岩浆与太华群TTG岩系部分熔融形成的长英质岩浆混合后上升就位的结果.
    扬子克拉通北缘神农架地区矿石山组Pb-Pb等时线年龄及其地质意义
    卢山松, 邱啸飞, 谭娟娟, 吕红, 杨红梅, 王志先, 钟权
    2016, 41(2): 317-324. doi: 10.3799/dqkx.2016.023
    摘要:
    扬子克拉通北缘神农架地区出露了大量中元古代碳酸盐岩地层,但已有的同位素年代学资料有限,故对神农架群矿石山组白云岩开展了全岩Pb-Pb等时线测年.研究结果表明,矿石山组白云岩206Pb/204Pb变化范围相对较大,为18.753~23.106,而207Pb/204Pb和208Pb/204Pb则变化范围相对较小,分别为15.606~16.046和37.793~38.599.八件白云岩样品206Pb/204Pb和207Pb/204Pb之间呈良好的线性关系,构成Pb-Pb等时线年龄为1632±75Ma(MSWD=8.7),代表了矿石山组地层主体沉积时代,与已有的年代学结果可对应,表明Pb-Pb同位素体系可对古老的碳酸盐岩地层进行较为精确地定年.结合前人对于神农架群的年代学资料,确定神农架群的沉积时限应为1600~1100Ma的中元古代.
     
    FeS胶体对三价铁吸附态As(Ⅴ)的解吸作用
    成东, 廖鹏, 袁松虎
    2016, 41(2): 325-330. doi: 10.3799/dqkx.2016.024
    摘要:
    地下水中的含铁胶体颗粒会携带污染物如砷等运移,但人们对该过程中的机理缺乏认识.通过群组静态吸附解吸模拟实验, 探究FeS胶体对吸附在覆Fe2O3石英砂上As(Ⅴ)的解吸作用, 以及腐殖酸(HA)、H2PO4-和HCO3-对解吸的影响.实验结果表明,室内合成的FeS胶体具有纳米级粒径和较大的比表面积,且能均匀稳定存在于水溶液中.低浓度的FeS胶体主要通过竞争覆Fe2O3石英砂表面的吸附点位将As(Ⅴ)解吸,而高浓度的FeS胶体主要通过与覆Fe2O3石英砂竞争对As(Ⅴ)的吸附而导致解吸.HA、H2PO4-和HCO3-对As(Ⅴ)的竞争解吸作用降低了FeS胶体导致的解吸效率.
    频率域航空电磁三维矢量有限元正演模拟
    黄威, 殷长春, 贲放, 刘云鹤, 陈辉, 蔡晶
    2016, 41(2): 331-342. doi: 10.3799/dqkx.2016.025
    摘要:
    目前有限元技术的开发及在电磁勘查技术中的应用已日趋成熟.然而,有限元正演模拟主要集中于地面和海洋电磁,航空电磁三维有限元模拟尚没有受到足够重视.以前人工作为基础,利用结构化网格实现了航空电磁系统的三维矢量有限元正演模拟.从二次场双旋度矢量非齐次亥姆霍兹方程出发,应用广义变分原理推导出变分方程,并采用六面体单元剖分,将场置于单元棱边上,对每个单元应用线性插值,最后合成含有稀疏矩阵的线性方程组.针对航空电磁多源性问题,利用MUMPS(multifrontal massively parallel sparse direct solver)直接求解器进行求解,在保证精度的前提下大幅度提高计算速度.利用单个异常体模型检验算法的精度和软件的稳定性,进而通过典型地电模型的模拟验证算法的有效性.对不同地下电性结构正演模拟结果进行对比分析,进一步研究了覆盖层和垂直接触带等典型构造对航空电磁响应的影响特征.
    陕北黄土高原不同地貌类型区黄土滑坡频率分布
    邱海军, 崔鹏, 胡胜, 刘琪, 王彦民, 高宇, 邓妹凤
    2016, 41(2): 343-350. doi: 10.3799/dqkx.2016.026
    摘要:
    黄土滑坡是西北地区最为严重的地质灾害.频率分布对于区域滑坡风险评估具有重要的意义,借鉴粒度分析方法研究黄土滑坡分布情况,提出滑坡规模径概念,并通过Gamma分布函数对滑坡规模频率曲线进行了拟合.结果表明:(1) 在区域尺度上,可以借鉴粒度分析的理论和方法分析区域滑坡规模百分含量;(2) 在双对数坐标下,频率曲线具有“偏转效应”,而Gamma分布函数在描述滑坡规模径频率分布方面具有广泛的适应性,能够很好地拟合黄土滑坡规模频率;(3) 无论是黄土滑坡的数量还是规模,以墚为主的黄土丘陵区宝塔区都是受滑坡灾害威胁最为严重的区域;但黄土地貌在由塬向峁区的演变过程中,黄土滑坡规模变异或离散程度逐渐减小.
    工程地质学中冻土研究的系统与方法
    张泽, 马巍, 张中琼
    2016, 41(2): 351-360. doi: 10.3799/dqkx.2016.027
    摘要:
    冻土属土质学范畴内的一种“特殊”土类,以地学研究的问题类型和俄罗斯工程地质学理论为基础,利用科学哲学的手段对冻土学研究的问题、系统类型、学科结构、研究任务、科学方法等方面进行了阐述.首先,对冻土进行了重新定义,从冻土的形态多样性入手说明了冻土学的研究对象;其次,提出冻土学中“今日”、“昨日”和“明日”3个问题;再次,针对冻土学研究的系统类型,并结合工程、冻土和环境的动态变化关系,将冻土学研究系统分为冻土-工程系统和冻土-环境系统,并从各个子系统(圈)的动态变化入手深入阐述其相互作用和相互制约的关系;然后,将广义工程地质学的学科结构应用于冻土学,并针对现今冻土学的发展状况,简要地展望了冻土学未来的理论-方法研究任务;最后对冻土学的科学研究方法进行了分类,并在此基础上阐述了冻土学与其他学科的相互联系.