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    2016年  41卷  第9期

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    2016, 41(9).
    摘要:
    浙西大铜坑斑岩型钨钼矿床成岩成矿年代学
    胡开明, 唐增才, 孟祥随, 周汉文, 董学发, 杜雄, 陈忠大
    2016, 41(9): 1435-1450. doi: 10.3799/dqkx.2016.502
    摘要:
    浙西淳安大铜坑斑岩型钨钼矿位于扬子陆块东南缘,矿体主要产于花岗岩体与南华系休宁组变质砂岩内外接触带上,是揭示浙皖赣相邻区域成矿规律的重要组成.成矿花岗岩为高钾钙碱性系列准过铝质Ⅰ型花岗岩,岩石富集Rb、K,亏损Sr、Ba等大离子亲石元素,富集Th、U,相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,稀土元素含量较低(ΣREE=106.2×10-6~211.5×10-6),轻重稀土分异明显(ΣLREE/ΣHREE=6.4~12.2),中等的Eu负异常(δEu=0.50~0.63),具有类似岛弧岩浆岩的特征.锆石SHRIMP U-Pb定年结果表明花岗岩侵位时间为148.3±1.9 Ma,辉钼矿Re-Os等时线年龄显示成矿作用发生于146.47±0.81 Ma,成岩年龄与成矿时代高度耦合,进一步证实钨钼成矿作用与花岗岩体的形成有着密切的成因联系,二者在时间上是一个连续的过程,形成于晚侏罗世古太平洋板块俯冲挤压的构造环境,也是华南地区中生代第2次大规模钨钼成矿作用延续到浙西的响应.
    地幔转换带条件下岩石矿物波速测量方法:超声波与多面砧技术的结合
    周春银, 金振民, 王雁宾, 王超, 张艳飞
    2016, 41(9): 1451-1460. doi: 10.3799/dqkx.2016.114
    摘要:
    地幔矿物的波速测量研究是认识地球深部物质组成和性质的重要方法.国际上在大压机中利用超声波技术对地幔矿物材料开展了广泛的波速测量研究,实验温压范围达到地幔转换带条件,而国内大压机超声波波速测量局限于6 GPa压力以内.在中国地质大学(武汉)地球深部研究实验室1 000 t Walker型多面砧大压机上,利用超声波技术,建立了一套高压波速测量系统,对地幔转换带矿物Mg2SiO4瓦兹利石多晶样品在18 GPa压力范围内的弹性波速进行了测量,测量结果与前人超声波波速测量结果相比总体吻合程度良好.利用多面砧大压机和超声波技术,在国内首次实现了地幔转换带高压条件下的波速测量,缩短了我国高压波速测量水平与国外先进水平的差距,同时可以为中国及周边地区地球物理观测资料的解析提供矿物物理方面的实验约束,为国内岩石矿物和固体材料的弹性研究提供实验技术支持.
    湘中紫云山岩体暗色微粒包体的成因:岩相学、全岩及矿物地球化学证据
    曾认宇, 赖健清, 张利军, 鞠培姣
    2016, 41(9): 1461-1478. doi: 10.3799/dqkx.2016.512
    摘要:
    暗色微粒包体广泛分布于湘中紫云山岩体中的似斑状角闪石黑云母花岗闪长岩中,但其研究程度较低.对具有火成结构的暗色微粒包体及其寄主岩进行了岩相学、全岩及长石、辉石、黑云母的矿物地球化学研究,探讨其岩石成因及构造意义.寄主岩的全岩主量、微粒元素较为均一,而暗色微粒包体变化较大,且后者相对贫SiO2而富Na2O,但总体上二者均具有准铝质、钙碱性、镁质的特征,均富集轻稀土和大离子亲石元素,而亏损重稀土和高场强元素.寄主岩和暗色微粒包体的斜长石、辉石和黑云母均分别属于中长石、次透辉石-低铁次透辉石和铁质黑云母的范畴,显示相似的矿物地球化学特征.详尽的岩相学和地球化学特征表明,寄主岩属于I型和ACG型花岗岩,具有明显壳幔混合的特点;而暗色微粒包体形成时处于液态并具有流动性,与寄主岩间存在明显的机械和化学混合作用,并具有早期为骤冷快速结晶、晚期缓慢结晶这两期过程.因此,紫云山岩体中出现大量暗色微粒包体,是印支晚期湘中地区在强烈挤压之后的松弛阶段,由于软流圈物质上涌,并与其诱发的壳源酸性岩浆混合作用的产物.
    新疆西准噶尔哈山地区佳木河组的重新厘定及地质意义
    李永军, 徐倩, 刘佳, 王冉, 向坤鹏
    2016, 41(9): 1479-1488. doi: 10.3799/dqkx.2016.516
    摘要:
    岩石地层单位建立的正确与否,关乎区域地层序列、建造对比、盆地分析与构造演化等,是地质学最基础最重要的研究内容之一.新近1: 5万区域地质调查证实,西准噶尔哈拉阿拉特山地区的“佳木河组”,并非前人所述火山岩呈夹层状与陆相碎屑岩互层,实由下部陆相粗碎屑岩和上部火山岩构成,二者间为区域性角度不整合接触关系,相互独立且新老关系层序清楚,岩石组合差异性显著.上部火山岩构成较完整的火山机构,火山通道相集块岩、次火山岩及岩株、岩脉与陆相粗碎屑岩为侵入接触,火山喷发相中基性熔岩、凝灰岩与陆相粗碎屑岩呈角度不整合关系.下部陆相砾岩-含砾粗砂岩组合具有典型磨拉石建造特征,产早二叠世Paracalamites stenocostatusLepidodendrales等植物化石及孢粉ProtohaploxypinusStriatoabietites.依据中国地层指南、岩石地层单位清理相关规范,以及组的命名优先权原则,现将具有独立火山机构的全部陆相火山岩从原“佳木河组”剔出(新建为白杨河组),将新建白杨河组之下伏的陆相砾岩-含砾粗砂岩组合重新清理厘定谓之佳木河组.这一成果,为正确建立本区地层格架,合理进行区域地层划分与对比等研究提供了重要佐证.
    海南岛小妹韧性剪切带的纳米尺度
    沈宝云, 刘兵, 刘海龄, 周洋, 刘成东, 张雪芬
    2016, 41(9): 1489-1498. doi: 10.3799/dqkx.2016.504
    摘要:
    为查明构造性质不明、空间位置不清楚的南海北缘琼南缝合带西段——九所-陵水断裂带,采集断裂带东段小妹韧性剪切带中花岗岩、石榴石石英片岩和花岗质片麻岩3类样品,探讨其纳米尺度特征.扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)观测结果表明:这3类岩石存在多种纳米结构和构造,结合野外实践得到的该剪切带纳米颗粒的发育程度与其所受剪切作用有关.纳米颗粒的形成机制可能有:(1) 剪切力作用下层状硅酸盐热分解;(2) 颗粒塑性变形后发生脆性破裂,再经剪切作用研磨而成.与台湾太鲁阁深大断裂带中的韧性剪切带岩石样品进行SEM测试结果对比,发现其纳米颗粒特征和研究区具可比性,据此推测小妹韧性剪切带在区域构造归属上可能与九所-陵水深大断裂带密切相关.
    高温富硫化物热泉中硫代砷化物存在形态的地球化学模拟:以云南腾冲热海水热区为例
    庄亚芹, 郭清海, 刘明亮, 李洁祥, 周超
    2016, 41(9): 1499-1510. doi: 10.3799/dqkx.2016.513
    摘要:
    天然水环境中地质成因砷的存在是世界范围内对人类威胁极大的环境问题之一.在高温富硫化物地热水中,硫代砷化物是砷的主要存在形态之一.在国内尚无硫代砷化物定量检测方法的背景下,以云南腾冲地热带的热海水热区为典型研究区,基于不同类型硫代砷化物的最新化学热力学数据wateq4f.dat,利用水文地球化学模拟软件PHREEQC开展了不同类型热泉中砷的存在形态的地球化学模拟.结果表明,热海热泉中砷的主要形态是硫代砷酸盐,砷酸盐和亚砷酸盐次之,硫代亚砷酸盐则含量极低;在各类硫代砷酸盐中,按平均百分含量降序依次为:一硫代砷酸盐→三硫代砷酸盐→四硫代砷酸盐→二硫代砷酸盐.pH、Eh和总硫化物含量是热泉中砷的形态分布的控制性因素.在酸性条件下,砷以硫代砷酸盐和亚砷酸盐为主要存在形式;而在中性/偏碱性条件下,砷的形态则以硫代砷酸盐为主,砷酸盐次之.偏还原环境和高硫化物含量是硫代砷化物、特别是三硫代砷酸盐和四硫代砷酸盐稳定存在的有利条件.
    文象花岗岩的成分、结构和成因机制
    徐海军, 张超, 武云, 陶明
    2016, 41(9): 1511-1525. doi: 10.3799/dqkx.2016.115
    摘要:
    文象花岗岩具有特殊文象结构,研究其三维拓扑结构和形成过程有助于了解花岗质岩石的结晶作用.以北京周口店房山岩体和湖北罗田蕙兰山的文象花岗岩为研究对象,综合利用光学显微镜、扫描电镜、电子探针和电子背散射衍射等技术方法,对岩石矿物组成、结晶学取向和拓扑结构进行了系统研究.结果表明:(1) 文象花岗岩的矿物组成与其形成地质环境有关,石英和长石的含量变化范围很大,其中石英含量通常在20%~45%,但是相同地区同期形成的文象花岗岩具有相对稳定的矿物组成;(2) 长石作为寄主矿物通常呈半自形-自形粗大晶体,可以是碱性长石或斜长石,其端元组分以钾长石和钠长石为主,低温下常分解为条纹长石;(3) 石英在长石寄主矿物中规则穿插生长,在三维空间通常呈近似平行板状、长条状/柱状或非连通枝杈状,并只在特定岩石断面形似象形文字;(4) 正交偏光显微镜下,石英可以具有多种消光位,但是通常在一定范围内同时消光;(5) 石英普遍发育道芬双晶,偶见日本双晶;(6) 条纹长石中钾长石与钠长石对应(100)、(010)、(001) 面和[001]轴近似平行;(7) 多数石英颗粒与寄主长石之间具有密切结晶学取向关系,即石英[1123]轴近似平行长石c[001]轴.该研究证实文象花岗岩是石英和长石同时生长的结果,而长石作为寄主矿物影响并控制着石英的成核与生长方向.
    莺歌海盆地黄流组浅海重力流砂体物源分析及油气地质意义
    黄银涛, 姚光庆, 周锋德
    2016, 41(9): 1526-1538. doi: 10.3799/dqkx.2016.511
    摘要:
    莺歌海盆地中央带上中新统黄流组一段近年新发现一套浅海重力流沉积体系,夹持于海南古隆起和越南昆嵩古隆起之间,探讨其物源供给对掌握砂体展布规律以及“源-汇复合体系”的研究具有重要意义.结合东方气田新钻井资料和岩石测试资料,如砂岩碎屑组分、重矿物组合特征及元素地球化学特征对研究区黄流组物源进行了分析, 结果表明:(1) 西部昆嵩隆起物源是本区浅海重力流沉积体系的主要物源区,浅海重力流砂岩长石、岩屑含量较高,结构成熟度高,泥质含量低(平均3.8%),以岩屑石英细-极细砂岩为主;源自东部物源浅海砂坝砂岩的长石、岩屑含量较低,成分成熟度高,但泥质含量高(平均18.6%),以岩屑石英粉砂岩-石英粉砂岩为主;(2) 源于西部物源的浅海重力流砂岩锆石、电气石含量低,磁铁矿、石榴石含量高,源于东部物源的浅海砂坝锆石、电气石、白钛矿含量高,磁铁矿、石榴石含量低.此外,区域古水流方向主要为南东-东西向,反映其可能受到西部越南水系的影响;(3) 岩心样品相似的稀土元素配分模式表明浅海重力流砂岩具有一致的物质来源,稀土元素含量及比值、Th-Sc及Co/Th-La/Sc图解均显示中性-长英质源岩特征,La-Th-Sc三角图、Th-Sc-Zr/10三角图以及主量元素判别图解均显示样品落在主动大陆边缘或大陆岛弧区域,说明浅海重力流砂岩源区为挤压构造背景,与昆嵩隆起相符合;(4) 中央底辟带西侧的浅海重力流砂体规模大,物性好,含气丰富,为下一步向西部勘探的主力砂体,而中央底辟带东侧的浅海砂坝储层规模较小,储层质量较差.
    从含油气检测来洞悉琼东南盆地东部发育始新统烃源岩的可能性
    刘妍鷨, 陈红汉, 苏奥, 翟普强, 熊万林, 孔令涛
    2016, 41(9): 1539-1547. doi: 10.3799/dqkx.2016.521
    摘要:
    目前普遍认为琼东南盆地天然气来源于渐新统和中新统海相煤型烃源岩,对于始新统偏Ⅰ型干酪根烃源岩的存在尚不明确,因此确定始新统烃源岩生烃可能性及其分布将为下一步勘探提供重要依据.琼东南盆地东部45块样品的流体包裹体系统测试分析以及天然气和轻烃地球化学特征分析结果表明,盆地东部气藏以油型气及油型-煤型混合气为特征,至少有4期天然气充注,其中第1期天然气充注与始新统烃源岩生排烃有关.由此认为,琼东南盆地东部可能发育始新统偏Ⅰ型干酪根烃源岩,主要分布于松南-宝岛-长昌凹陷以及北礁凹陷.
    渤海走滑转换带及其对大中型油气田形成的控制作用
    徐长贵
    2016, 41(9): 1548-1560. doi: 10.3799/dqkx.2016.508
    摘要:
    渤海海域郯庐走滑断裂带是重要的油气富集带,但是长期以来,该带对大中型油气田控制作用不明确.利用覆盖渤海郯庐断裂带的三维地震资料和400多口钻井资料对渤海海域走滑转换带特征及其与大中型油田形成关系进行了系统的分析.研究认为,新生代以来,渤海海域发育了多类型、多成因、多级次、多期次的走滑转换带;根据转换带在走滑断裂带中发育的位置,可以将渤海海域走滑转换带划分为断边转换带、断间转换、断梢转换带三大类,进一步根据断层的相互作用以及转换带的形态,可以将渤海海域转换带分为S型转换带、叠覆型转换带、双重型转换带、帚状转换带、叠瓦扇型转换带、共轭转换带以及复合转换带7种类型;根据局部应力状态可以分为增压型转换带和释压型转换带;根据转换带的规模,渤海海域走滑转换带可以分为一级转换带、二级转换带和三级转换带;增压型转换带控制了大型有效圈闭的发育、运移条件通畅等大中型油田基本成藏要素,进而控制了大中型油气田的分布.
    东海陆架盆地丽水-椒江凹陷月桂峰组烃源岩发育控制因素及形成模式
    田杨, 叶加仁, 雷闯, 杨宝林, 单超, 何清吟, 刘一茗
    2016, 41(9): 1561-1571. doi: 10.3799/dqkx.2016.116
    摘要:
    下古新统月桂峰组是东海陆架盆地丽水-椒江富生烃凹陷的主力烃源岩系.利用钻井、地震及烃源岩有机地球化学、古生物等资料,在烃源岩特征及其发育的构造-沉积与古气候背景分析的基础上,探讨了控制丽水-椒江凹陷下古新统月桂峰组烃源岩发育的主要因素,并建立了相应的形成模式.丽水-椒江凹陷月桂峰组烃源岩分布广、厚度大,存在多个厚度中心;有机质丰度较高,有机质类型以Ⅱ2型为主,处于成熟-高成熟阶段.月桂峰组烃源岩发育于分割性较强、相对封闭的湖泊环境和半湿润-湿润南亚热带型气候条件,以低等水生生物贡献为主.月桂峰组烃源岩的发育主要受沉积-沉降速率、母质来源及有机质保存条件等因素控制,其形成模式可概括为“快速沉降,湿润气候,水生有机质贡献为主,淡水-微咸水,弱氧化-弱还原环境”.
    火星古湖泊研究的现状、问题与展望
    赵健楠, 肖龙
    2016, 41(9): 1572-1582. doi: 10.3799/dqkx.2016.505
    摘要:
    火星表面的古湖泊地貌能够反映火星古气候和古环境的特征及变化,对于研究火星是否曾经存在宜居环境具有重要意义.随着中国火星探测计划的提出和实施,详细了解火星古湖泊的研究进展尤为重要.总结了火星古湖泊的研究现状,重点阐述了当前对火星古湖泊的沉积地貌、矿物成分、形成年龄、分布特征等方面的研究进展.在综合分析前人研究成果的基础上,提出火星古湖泊研究中存在的主要问题,认为未来应着重在古湖泊的详细调查与地质填图、古湖泊的后期改造作用、其他类型古湖泊的识别分析以及火星与地球古湖泊的对比等方面开展研究.
    基于岩体结构特征的高速远程滑坡致灾范围评价
    葛云峰, 唐辉明, 李伟, 王亮清, 吴益平, 易贤龙, 熊承仁
    2016, 41(9): 1583-1592. doi: 10.3799/dqkx.2016.117
    摘要:
    高速远程滑坡的演化机制与运动过程受控于岩体结构.以重庆市武隆县鸡尾山滑坡为例,采用地面激光扫描技术,获取岩体结构面几何信息,基于离散元数值模拟方法,考虑岩体结构特征,分析高速远程滑坡演化过程及其致灾范围.研究结果表明:(1) 岩体结构特征由岩体内部发育的结构面所决定,针对点云数据开展空间几何计算与聚类分析,可以快速精细地获取岩体结构面产状信息,从而进行岩体结构面识别与组别划分;(2) 将岩体结构特征评价结果导入离散元模型中,能够实现高速远程滑坡致灾范围的快速评价目的,并且取得了与实际滑动距离较为吻合的结果.
    基于变系数回归模型的三峡库区滑坡位移预测
    喻孟良, 梅红波, 李冀骅, 赵慧, 吴润泽
    2016, 41(9): 1593-1602. doi: 10.3799/dqkx.2016.118
    摘要:
    降雨-库水联合作用影响着三峡库区滑坡,而降雨、库水分别对滑坡演化的贡献及作用规律迄今尚不明确.以库区树坪滑坡和八字门滑坡为例,通过分析降雨和库水位资料,采用变系数回归模型,对滑坡位移进行预测.实验结果表明:经过改进的变系数回归模型方法不仅比传统的线性回归模型、自回归积分滑动平均模型、支持向量机模型方法具有更高的预测精度,而且能定量地给出各影响因素对滑坡位移的贡献.
    细颗粒粘滑运动的能量耗散与释放试验
    崔德山, 项伟, 陈琼, 王顺
    2016, 41(9): 1603-1610. doi: 10.3799/dqkx.2016.519
    摘要:
    近年来,利用断层产物以及其中的颗粒来研究断层或地震带的能量耗散与释放,已引起大家的重视.在围压分别为30 kPa、60 kPa、100 kPa、200 kPa、400 kPa和600 kPa的条件下,采用直径为0.6~0.8 mm的玻璃珠以0.02 mm/min的轴向应变速率进行干燥、松散细颗粒材料的固结不排水三轴压缩试验.为了减少轴向应变过大时主应力轴旋转产生的误差及其对做功的影响,试验只分析加载后轴向应变为10%时试样变形破坏过程中的能量耗散与能量释放特性.试验结果表明:随着围压的增大,主震频率减小、偏应力降幅增大,但偏应力降幅与最大偏应力的比值逐渐趋于稳定.粘滑运动过程中,在偏应力骤降瞬间,声发射强烈、试样体积收缩,说明能量控制着试样的变形与破坏特征,耗散结构能量越大,系统发生滑动的频率越小.粘滑运动过程可以表示为能量耗散与能量突然释放.最后,从热力学的角度分析滑动过程的3个阶段,得出粘滑运动为不可逆耗散能与可释放应变能共同作用的结果.
    月球钻孔取心机具试验与钻进规程
    李大佛, 殷参, 雷艳, 许少宁, 谭松成
    2016, 41(9): 1611-1618. doi: 10.3799/dqkx.2016.119
    摘要:
    我国探月工程第3期工程的核心任务是实现月球钻探取样和返回,明确采用钻取方式获取深2 m的月壤样品.针对月表极端钻进环境,提出一种内外管联合取心螺旋钻具,即内管软袋提拉取心,外管螺旋集输取心.模拟月壤钻进试验结果表明,该取心钻具能实现有效钻进可靠取心,特别适合小于0.6 m浅层模拟月壤钻取.试验研究了钻进规程对模拟月壤取心率和钻进功耗的影响规律,得出了钻进转速、进给速度值域与功率值域的关联性,对月球环境下取心钻具研制和钻进规程制定具有实际工程应用价值.