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    2008年  33卷  第3期

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    南海北部中新世以来粘土矿物特征及东亚古季风记录
    万世明, 李安春, 胥可辉, 尹学明
    2008, 33(3): 289-300.
    摘要:
    应用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM) 和X射线能谱(EDS) 分析技术对南海北部ODP1146站中新世以来(~20 Ma) 粘土矿物的组成、结晶学特征、微形貌和化学成分进行了研究, 分析了粘土矿物的物质来源及其记录的东亚季风演化历史.1146站粘土矿物组合的总体特点是以伊利石和蒙脱石为主, 高岭石和绿泥石含量较低.物源分析表明, 1146站蒙脱石主要来自于吕宋岛, 伊利石和绿泥石来自于珠江和台湾(长江), 而高岭石则主要来自于珠江.1146站的粘土矿物不仅被南海周围物源的同时代气候所控制, 而且为相互消长的不同传输作用(表层洋流) 的强度所影响.1146站(伊利石+绿泥石) /蒙脱石比值可以用来作为东亚季风演化的矿物学标志.指标变化显示出东亚冬季风强度和冬季风相对夏季风的强度在15 Ma、8 Ma和3 Ma左右发生了3次显著加强, 结果可以与黄土、北太平洋风尘沉积、南海微体古生物记录等很好对比.青藏高原的阶段性隆升可能促进了东亚季风的这3次加强.
    峡东地区南华纪-寒武纪地层风化过程元素及Sr-Nd同位素演化特征及其地球化学意义
    张永清, 凌文黎, 李方林
    2008, 33(3): 301-312.
    摘要:
    以峡东地区南华纪、震旦纪和寒武纪标准地层泥岩、冰碛泥岩、砂岩、灰岩和白云质灰岩及对应的风化土壤为研究对象, 分析了地层风化成土过程中不同元素的迁移行为, 根据剖面样品的Sr-Nd同位素组成变化, 探讨了其同位素体系的封闭性特征与应用意义.结果表明: (1) 不同岩性基岩在成土过程中的蚀变强度有明显的差异, 在相似地表条件下, 碳酸岩风化剖面的风化程度高于泥质岩和砂岩; (2) 通过对比稳定高场强Ti元素在基岩和风化剖面中的含量变化, 计算出土壤样品在风化过程中体积相对基岩发生的改变量, 进而计算出不同岩性基岩在风化过程中微量元素的绝对含量变化以探讨这些元素的活动规律.结果表明, 灰岩和白云质灰岩的风化剖面元素含量变化明显, 而在泥质岩风化过程中大多数元素保持了相对稳定, 说明沉积岩风化过程中元素的活动性特征明显地受到了原岩矿物组成的制约.风化过程中, 不同性质的元素的活动性差异明显, 其中亲硫元素(Cu、Zn、Pb、Mo) 和大离子亲石元素(Rb、K、Sr、Ba) 在不同岩性的风化剖面中均表现出明显的元素含量变化, 而高场强元素(Zr、Hf、Nb、Ta) 含量则相对稳定; (3) 泥质岩风化形成的土壤层REE含量变化较小, 而碳酸岩风化土壤层REE含量发生了明显下降, 且其风化形成的土壤表现出LREE和HREE相对于MREE的富集.无论是碳酸岩或泥质岩风化形成的土壤, 均出现了明显的Eu负异常和Ce的正异常, 但在其原岩中这些异常并不存在或不明显; (4) 基岩与土壤剖面间Sr同位素组成和Rb/Sr比值存在明显差异, Rb-Sr同位素组成发生了明显的开放.所形成土壤层的Sr同位素组成受到2种因素的约束: 原岩性质和外来组成的Sr同位素比值.因此在总体上, 风化土壤的Sr同位素组成已不能代表基岩的Sr同位素组成; (5) 沉积岩风化过程中, 碳酸岩和泥质岩形成的风化土壤基本保持了原岩的Sm-Nd同位素组成特点, 由其组成所获得的Nd同位素亏损地幔模式年龄等能反映其原岩信息, 而近源沉积形成的砂岩和含砾冰碛泥岩所形成的土壤, 其Nd同位素组成则存在不同程度的改变.
    托云深源岩石包体计算波速与地震波速共同约束西南天山壳-幔过渡带
    焦淑娟, 郑建平
    2008, 33(3): 313-319.
    摘要:
    对我国西部新疆托云地区中新生代火山岩中的深源岩石包体进行了波速计算, 并与地球物理深部探测技术相结合, 共同限定了西南天山深部壳-幔过渡带的组成和性质.托云地区麻粒岩、橄榄岩的计算波速分别是6.98~7.36 km/s、7.96~8.47 km/s.这些结果与地震反射探测地震波速的对比, 说明在西南天山岩石圈剖面中的40~48km处存在较明显的壳-幔过渡带.过渡带自上而下主要由石英麻粒岩、辉石麻粒岩和橄榄石/石榴石麻粒岩组成, 然后进入尖晶石相二辉橄榄岩组成的上地幔.这样的岩石圈壳-幔结构可以用岩浆底侵-变质作用来解释.
    青藏高原当雄地区方沸石响岩的主要造岩矿物特征: 原生方沸石的证据
    蒋云, 赵珊茸, 马昌前, 张金阳
    2008, 33(3): 320-328.
    摘要:
    方沸石响岩是一种罕见的碱性火山岩.采用电子探针、粉晶X射线衍射、扫描电镜、拉曼光谱等研究了青藏高原当雄地区方沸石响岩的主要造岩矿物种属、共生关系和结晶顺序.研究表明, 斑晶由方沸石和长石组成.方沸石为岩浆结晶晚期形成的原生矿物; 长石均发育“次生边”结构, 中央相为斜长石, 边缘相为碱性长石.基质由碱性长石、次透辉石、钛磁铁矿和褐铁矿组成.原生矿物的结晶顺序是: 斑晶长石的中央相→斑晶方沸石+斑晶长石边缘相富钾长石→基质长石→次透辉石→钛磁铁矿和褐铁矿.利用方沸石-熔体平衡估算出方沸石结晶时岩浆的温度和压力条件分别为600~640 ℃和(5~13) ×108 Pa, 考虑到青藏高原当时已形成巨厚地壳, 认为岩浆房存在于地壳深部.
    东菲律宾海新型铁锰结壳中元素的赋存状态
    徐兆凯, 李安春, 于心科, 蒋富清, 孟庆勇
    2008, 33(3): 329-336.
    摘要:
    为了解东菲律宾海新型铁锰结壳中元素的赋存状态, 采用化学提取方法对3个结壳样品进行了物相分析.不同类型结壳中成矿和稀土元素的赋存状态总体一致, 表明它们形成于相近的地质和海洋环境中.成矿元素中的Fe和Cu绝大部分赋存在残渣态中, Mn、Co和Ni则主要赋存在锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态中, 并且埋藏型结壳样品锰氧化物结合态中赋存了相对更高比例的成矿元素.三价稀土元素主要集中在锰氧化物结合态中.两个沉积物表层结壳样品中的Ce主要集中在残渣态中.而埋藏型结壳样品中的Ce则主要赋存在锰氧化物结合态中, 这可能与该样品此相态中赋存了相对较多的Mn有关.呈碳酸盐结合态和有机结合态的稀土元素含量仅各占稀土总量的1%左右, 表明两者对结壳中稀土元素的富集作用很小.
    渤海湾盆地渤中坳陷储层超压特征与成因机制
    刘晓峰, 解习农, 张成
    2008, 33(3): 337-341.
    摘要:
    对储层超压的分析, 有助于理解渤中坳陷油气晚期快速成藏机理.利用RFT实测储层压力资料分析了渤中坳陷储层超压的特征和成因.渤中坳陷存在3套储层超压系统: 浅层明化镇组-馆陶组储层超压系统、中层东营组-沙河街组-孔店组储层超压系统、基底(中生界及以下地层) 储层超压系统.渤中坳陷的储层超压可能主要是由3种机制综合引起的, 即不均衡压实作用、超压传递作用和裂解气的生成作用.少量保存的传递超压是深部超压流体注入的“化石”, 它是超压背景下油气快速充注成藏的结果.
    火山岩天然气成藏要素时空匹配及对成藏的控制作用: 以徐家围子地区深层为例
    付广, 王有功
    2008, 33(3): 342-348.
    摘要:
    通过研究徐家围子地区深层火山岩气藏3个主要成藏要素——沙河子组气源岩、火山岩圈闭和断裂输导通道的时空匹配关系, 得到该区火山岩圈闭与沙河子组气源岩在空间上可以直接接触, 也可以在空间上相距一定距离, 但均由断裂沟通连接.沙河子组气源岩、火山岩圈闭和断裂输导通道在泉头组沉积末期-青山口组沉积中期、嫩江组沉积末期和明水组沉积末期三者时间匹配关系最好, 有利于天然气在火山岩中大规模富集成藏.通过3个主要成藏要素时空分布与火山岩气藏分布之间关系研究得到, 沙河子组气源岩区、Ⅰ、Ⅱ类火山岩储集圈闭和断裂分布在空间上共同控制着火山岩气藏的形成与分布.泉头组沉积末期-青山口组沉积末期、嫩江组沉积末期和明水组沉积末期应是该区火山岩气藏形成的主要时期, 3个主要成藏要素良好的时空匹配关系是造成该区深层火山岩中能形成大、中型气田的根本原因.
    莺歌海盆地异常裂后沉降的动力学机制
    崔涛, 解习农, 任建业, 张成
    2008, 33(3): 349-356.
    摘要:
    为了理解莺歌海盆地形成与演化的动力过程, 用回剥法和应变速率反演方法对该区的钻井和地层剖面资料进行了研究.研究结果表明莺歌海盆地观测得到的裂后沉降和模拟预测的理论裂后沉降结果存在较大差异, 其中在西北部为300~500 m, 中部和东南部为900~1200 m, 其异常裂后沉降明显呈现向东南和向海方向递大的趋势.地幔对流模型预测的结果表明, 20 Ma以来南海北部边缘的动力地貌沉降量为300 m, 因此, 莺歌海盆地裂后异常沉降在300 m左右的地区可以用动力地貌沉降机理来解释, 但是盆地中部和东南部的巨厚的异常沉降远大于动力地貌沉降量, 它是自晚中新世以来盆缘断层的右旋走滑作用、裂后热回沉和动力地貌沉降共同作用的结果.
    大港油田中部滩海新近纪古湖泊发育的证据
    廖远涛, 王华, 卢宗盛, 喻建新, 曹飞
    2008, 33(3): 357-364.
    摘要:
    大港中部滩海新近系层系是重要的油气后备勘探领域和战略接替区.前人普遍认为新近系层系发育曲流河和辫状河沉积.借鉴渤海海域浅层油气勘探经验, 基于遗迹组构、微古生物、生物有机化合物、碳氧同位素以及地震等地质资料分析, 认为中部滩海东部发育开阔的古湖泊, 其证据为: 发育见于国内外浅湖环境的典型的Palaeophycus遗迹组构; 发现丰富的见于正常浅湖环境的浮游绿藻化石; 发现较多的仅分布在古代和现代湖泊中的介形类——CandonaCypris; 干酪根类型、生物有机化合物、碳氧同位素以及地震等地质资料也证明了古湖泊的存在.馆陶组中、晚期至明化镇组沉积早期为湖泊逐渐扩张达到鼎盛发育的时期.
    伊通盆地梁家地区奢岭组混源扇三角洲内幕结构
    石万忠, 孔敏, 宋志峰
    2008, 33(3): 365-370.
    摘要:
    伊通盆地梁家地区(二号断层上盘) 钻井揭示奢岭组是该区主要的油气富集层, 目前研究结果认为奢岭组储集层是由两个方向的扇三角洲混合沉积形成, 但由于资料有限, 应用常规方法无法清楚地认识两个不同方向的物源混合沉积的扇三角洲的内幕特征以及这两个物源如何动态地控制着砂体的分布, 影响了对该区油气储集层的深入认识.应用地震和地质资料, 在波阻抗反演结果二次解释的基础, 解析了这两个混合物源扇三角洲的内幕特征和演化特征, 得出3个结论: (1) 伊通盆地梁家地区奢岭组至少有4期扇三角洲沉积, 每期扇三角洲的沉积范围由下向上逐渐扩大, 反映了基准面逐渐下降的过程; (2) 奢岭组的4期扇三角洲是由两个物源混合沉积形成, 这4期扇三角洲逐渐由受从二号断层来的物源控制为主, 变为由受从北东方向来的物源控制为主; (3) 基于波阻抗体进行的砂层组解释和分析, 能够清楚地分析扇三角洲沉积体的内幕结构, 是应用波阻抗进行高分辨率地震分析和应用的一种新的分析方法.
    济阳坳陷古近系湖相沉积的分子地层学
    王广利, 王铁冠, 张林晔
    2008, 33(3): 371-376.
    摘要:
    渐新世是济阳坳陷湖盆发育和烃源层形成的重要时期.运用分子地层学的理论和方法, 探讨了它在含油气盆地不同领域的应用.结果表明, 分子地层学研究有助于确定湖相烃源岩中大量分布的无定形有机质的来源, 揭示古沉积环境重建中微生物(包括细菌、古细菌和某些藻类) 的存在和类型, 进行沉积相的精细划分以及层序地层格架的建立和完善.分子地层学在石油地质研究中可以发挥独特的作用, 具有良好的应用前景.
    塔河油田中下奥陶统岩溶缝洞方解石碳、氧、锶同位素地球化学特征
    刘存革, 李国蓉, 朱传玲, 刘国勇, 卢宇峰
    2008, 33(3): 377-386.
    摘要:
    为了探讨塔河油田中下奥陶统古岩溶产物的地球化学特征以及评价不同期次古岩溶作用的影响区域, 系统分析了中下奥陶统岩溶缝洞方解石的碳、氧、锶同位素.不同产状的方解石碳、氧同位素具有明显的大气水岩溶特征, 早期岩溶产物以富集13C和低87Sr/86Sr比值为特征, 而海西早期岩溶产物以δ13C分布较宽和高87Sr/86Sr比值为特征, 两者的δ18O值分布均较宽.桑塔木组覆盖区比北部地区富集13C, 来自围岩的13C比重加大, 另一个原因是早期岩溶产物的δ13C值较高; 桑塔木组覆盖区岩溶产物具有高87Sr/86Sr比值特征, 说明有壳源锶的注入, 主要是受海西早期岩溶作用的影响, 并且高87Sr/86Sr比值特征比北部地区低, 其原因是来源于围岩的重溶锶比重加大.δ13C和87Sr/86Sr在区域上的变化, 结合区域地质背景, 表明海西早期岩溶对北部地区和桑塔木组覆盖区均有重要的影响, 是塔河油田中下奥陶统碳酸盐岩的主岩溶期, 也是其储层的主要形成时期.
    基于Hilbert-Huang变换的阵列声波测井信号时频分析
    王祝文, 刘菁华, 聂春燕
    2008, 33(3): 387-392.
    摘要:
    针对目前阵列声波测井信号的信息提取主要集中在纵波、横波、斯通利波等组分波的速度、衰减的处理分析上, 对频率特征的分析还缺少足够的重视的不足, 引入了Hilbert-Huang变换(HHT) 时频分析方法及瞬时频率的概念, 给出了阵列声波信号的经验模态分解及其时频分布, 并对实际阵列声波的波形信号进行了HHT时频处理与剖析.把这种方法用于区分和识别岩石构造破碎带取得了理想的效果.从阵列声波测井信号处理和构造异常的地球物理意义两方面表明, IMF序列能更好反映原始数据固有的物理特性, 所使用的EMD分解是有效和易行的, 为HHT分析在阵列声波测井信号处理中的应用, 进行了有益的探索.
    边坡演化的非线性时间序列多元混沌判别
    周翠英, 陈恒, 朱凤贤
    2008, 33(3): 393-398.
    摘要:
    以实测非线性时间序列为对象, 通过估计延迟时间与嵌入维数的相空间重构方法, 采取排除时间相关性点对的方法计算边坡系统关联维数D2;采用改进的Kantz法计算最大Lyapunov指数、以K2熵作为Kolmogorov熵的近似, 并引入近似熵ApEn及系统复杂度混沌特征指标, 研究了边坡演化的多元混沌特征.通过实例分析, 发现多数边坡系统关联维数D2为非整数, 最大Lyapunov指数、熵值均大于零以及系统复杂度位于(0, 1) 区间偏小值, 通过与确定性系统特征量的比较, 揭示了边坡系统的混沌特征, 并得出临滑阶段边坡混沌特征最为明显的结论.
    垃圾渗滤液中溶解有机质与内分泌干扰物的吸附机理
    张彩香, 王焰新, 祁士华, 杨志华
    2008, 33(3): 399-404.
    摘要:
    为了调查垃圾渗滤液中的溶解有机质(DOM) 及内分泌干扰物(EEDs) 的相互作用机理, 在实验室条件下研究了DOM对EEDs如双酚A (BPA)、雌二醇(E2)和雌酮(E1) 的吸附等温线, 并通过FTIR、1HNMR和ESR技术, 分析了DOM与EEDs的吸附机理.结果表明, 垃圾渗滤液中DOM对3种EEDs的吸附等温线符合Freundlich方程, 并且可用DOM与EEDs的吸附常数Kf预测EEDs的辛醇/水分配系数(Kow) 或有机碳分配系数(Kdoc), 其中直线回归方程为: lgKdoc=2.062Kf-5.065 (R2=0.9958, P=0.041 < 0.05).分析也表明DOM吸附EEDs的吸附过程至少存在离子键、共价键和电荷转移等多种吸附机制的协同作用.
    长江三峡非正常含炭粘土沉积及其地质灾害意义
    邓清禄, 柯于义, 郭锋
    2008, 33(3): 405-410.
    摘要:
    在长江三峡工程库区巫山、奉节、云阳等新县城进行工程地质勘察过程中, 发现在长江岸坡地带存在含炭粘土沉积.对部分含炭粘土进行了14C年龄测定, 年龄测定结果与该含炭粘土层所在高程相当的阶地形成年代不一致, 含炭粘土为非正常沉积.非正常含炭粘土的存在与发现, 一方面揭示出巫山等移民新县城斜坡经历了非正常的形成演化; 另一方面说明长江三峡河谷演化过程中夹杂着突发的地质灾害事件.
    黄土坡滑坡形成与变形的地质过程机制
    陈松, 陈国金, 徐光黎
    2008, 33(3): 411-415.
    摘要:
    巴东黄土坡滑坡是三峡库区重大滑坡之一, 规模大, 而且形成与变形地质过程机制复杂.是与三峡库区构造强烈隆升、河流急剧下切、斜坡重力卸荷等各种作用相伴生的地质过程的结果; 其中的Ⅰ号崩滑堆积体在回水条件下深层蠕动变形较明显, 受到多方面的关注.采用地质过程类比分析方法, 通过对滑坡形成、回水前变形破坏、回水条件下变形的地质过程机制分析, 预测了深层蠕动变形使其中部和前部产生较大变形的发展趋势, 目前发现Ⅰ号崩滑堆积体的深层蠕动变形问题, 主要是库水升降的动态过程与降雨效应耦合作用的结果.
    具磷灰石假象绿松石的热性能
    陈全莉, 亓利剑, 袁心强, 陈敬中
    2008, 33(3): 416-422.
    摘要:
    绿松石的热性能分析在对其水的结构特征、呈色机理等的研究中具有重要指示作用.采用热重-差热分析(TG-DSC)、红外光谱(IR)和X-射线粉晶衍射(XRD) 分析方法, 对安徽马鞍山具磷灰石假象绿松石的热性能特征进行了研究.研究结果显示从室温到1100℃, 假象绿松石的热相变可划分为6个变化阶段: 100~200℃时, 为吸附水脱水阶段; 250~330℃, 假象绿松石中羟基和晶格水分子脱失; 330~750℃为非晶态物相阶段; 约750℃时为新物相形成阶段; 750~1100℃为具磷石英结构磷酸铝的形成阶段; 1100℃时磷酸铝的结晶有序度增加.假象绿松石结构及水的存在形式、总量和结合方式制约和影响着颜色的变化.
    基于关系数据库和WebGIS的中国东部地球化学科学数据库
    马维峰, 王晓蕊, 高山
    2008, 33(3): 423-430.
    摘要:
    如何高效管理、利用中国东部已有地球科学研究数据是急需解决的问题.在地球化学数据模型研究基础上, 应用关系数据库和WebGIS技术, 建立了中国东部地球化学科学数据库(ECGD).ECGD深度整合WebGIS技术, 研究者可利用ECGD基于Web对地球化学数据进行检索、分析、输出和空间可视化, 查询结果可以标注于基于WebGIS的网络地图, 生成分类、分级专题图, 并对查询结果进行地球化学图解等专业分析.ECGD是第一个基于Web, 集成了数据检索、空间数据可视化和数据分析功能的地球化学科学数据库, 为地学工作者提供了一个地球化学数据管理、共享、获取、交流的协作平台, 具有重要的实用价值.