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2007年 32卷 第1期
2007, 32(1): 1-6.
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为了研究火山形成基本要素——岩浆运移通道的形成, 基于重力异常反演的青藏高原下地壳底部的地幔对流应力场, 结合地壳破裂形成机理和对流应力场与青藏高原新生代火山分布的关系, 以及青藏高原下地幔对流演化的数值模拟结果, 分析了高原火山岩浆运移通道产生的深部力学机制.研究表明, 高原下地幔对流应力场存在两个大的拉张区, 高原中部和北部的火山岩均分布于拉张应力区.南部的林子宗火山区对应了印度板块与欧亚大陆碰撞前或碰撞早期高原下的地幔上升流.对流应力的量级为~100Ma, 这与导致地壳破裂的应力量级相当.所有这些证据表明, 青藏高原下地幔对流应力场可能是导致高原地壳破裂, 并发展为岩浆物质通道的主要力学机制之一.
为了研究火山形成基本要素——岩浆运移通道的形成, 基于重力异常反演的青藏高原下地壳底部的地幔对流应力场, 结合地壳破裂形成机理和对流应力场与青藏高原新生代火山分布的关系, 以及青藏高原下地幔对流演化的数值模拟结果, 分析了高原火山岩浆运移通道产生的深部力学机制.研究表明, 高原下地幔对流应力场存在两个大的拉张区, 高原中部和北部的火山岩均分布于拉张应力区.南部的林子宗火山区对应了印度板块与欧亚大陆碰撞前或碰撞早期高原下的地幔上升流.对流应力的量级为~100Ma, 这与导致地壳破裂的应力量级相当.所有这些证据表明, 青藏高原下地幔对流应力场可能是导致高原地壳破裂, 并发展为岩浆物质通道的主要力学机制之一.
2007, 32(1): 7-21.
摘要:
本次工作研究了柴达木地块和欧龙布鲁克地块中的古元古代莫河岩体、新元古代沙柳河岩体、早三叠世香日德岩体和察汉诺岩体以及晚三叠世可日岩体的主量元素、微量元素和Nd-Sr-Pb同位素组成.沙柳河岩体和可日岩体具S型过铝质花岗岩成因特征, 其他岩体具Ⅰ型花岗岩类成因特征.TDM和εNd(t) 值的对比揭示, 沙柳河岩体的源岩区为欧龙布鲁克地块的Ⅱ型基底变质表壳岩系, 其余岩体的岩浆都不可能源自暴露地表的基底变质表壳岩系.花岗岩类和基底变质表壳岩系的亏损地幔最大模式年龄集中在1.52.3Ga和0.91.3Ga, 在欧龙布鲁克地块中亦有2.5Ga及2.8Ga显示, 一般Pb同位素比值(206Pb/204Pb)t>18, (207Pb/204Pb)t>15.5, (208Pb/204Pb)t>38, 具高放射成因铅特征.这表明, 柴达木地块和欧龙布鲁克地块基底与扬子陆块具有密切的亲缘性, 现今的扬子陆块范围可扩大到中国西部阿尔金断裂东、西两侧的微陆块群, 昆中断裂带和柴北缘高压-超高压变质岩带代表扬子陆块内部裂解小地块的再汇聚带.
本次工作研究了柴达木地块和欧龙布鲁克地块中的古元古代莫河岩体、新元古代沙柳河岩体、早三叠世香日德岩体和察汉诺岩体以及晚三叠世可日岩体的主量元素、微量元素和Nd-Sr-Pb同位素组成.沙柳河岩体和可日岩体具S型过铝质花岗岩成因特征, 其他岩体具Ⅰ型花岗岩类成因特征.TDM和εNd(t) 值的对比揭示, 沙柳河岩体的源岩区为欧龙布鲁克地块的Ⅱ型基底变质表壳岩系, 其余岩体的岩浆都不可能源自暴露地表的基底变质表壳岩系.花岗岩类和基底变质表壳岩系的亏损地幔最大模式年龄集中在1.52.3Ga和0.91.3Ga, 在欧龙布鲁克地块中亦有2.5Ga及2.8Ga显示, 一般Pb同位素比值(206Pb/204Pb)t>18, (207Pb/204Pb)t>15.5, (208Pb/204Pb)t>38, 具高放射成因铅特征.这表明, 柴达木地块和欧龙布鲁克地块基底与扬子陆块具有密切的亲缘性, 现今的扬子陆块范围可扩大到中国西部阿尔金断裂东、西两侧的微陆块群, 昆中断裂带和柴北缘高压-超高压变质岩带代表扬子陆块内部裂解小地块的再汇聚带.
2007, 32(1): 22-28.
摘要:
对青海南部治多-杂多一带二叠纪火山岩进行了全岩Sr、Nd、Pb同位素分析, 样品的ISr=0.70333~0.70417, εNd(t) =4.1~5.5, 206Pb/204Pb=17.547~17.986, 207Pb/204Pb=15.476~15.584, 208Pb/204Pb=37.778~37.976.结合岩石学、地球化学研究表明, 该套火山岩为OIB型, 形成于板内伸展拉张的裂谷环境, 属于青藏高原及邻区晚古生代裂谷系统, 原始岩浆可能来自亏损的古软流圈, 裂解机制与古地幔柱活动有关.样品铅同位素的V1=31.39~46.78, V2=22.38~42.45, 落入扬子铅同位素省区域, 表明早二叠世青海南部地区具亲扬子性, 揭示出昌都地块在晚古生代属于特提斯区, 为泛华夏陆块群或扬子板块的一个组成部分.
对青海南部治多-杂多一带二叠纪火山岩进行了全岩Sr、Nd、Pb同位素分析, 样品的ISr=0.70333~0.70417, εNd(t) =4.1~5.5, 206Pb/204Pb=17.547~17.986, 207Pb/204Pb=15.476~15.584, 208Pb/204Pb=37.778~37.976.结合岩石学、地球化学研究表明, 该套火山岩为OIB型, 形成于板内伸展拉张的裂谷环境, 属于青藏高原及邻区晚古生代裂谷系统, 原始岩浆可能来自亏损的古软流圈, 裂解机制与古地幔柱活动有关.样品铅同位素的V1=31.39~46.78, V2=22.38~42.45, 落入扬子铅同位素省区域, 表明早二叠世青海南部地区具亲扬子性, 揭示出昌都地块在晚古生代属于特提斯区, 为泛华夏陆块群或扬子板块的一个组成部分.
2007, 32(1): 29-38.
摘要:
通过系统研究扬子克拉通北缘西乡-碑坝小区后太古代变质沉积岩的主量元素、微量元素和Nd同位素组成, 得出如下结论: (1) 扬子北缘中、晚元古代三花石组杂砂岩的εNd(t), 分别为+2.72和+0.69, TDM分别为1.40Ga和1.57Ga, 与扬子北缘同时期西乡群火山岩具有相近的Nd同位素组成, 扬子克拉通北缘新元古代存在的岛弧物质控制着该区中、晚元古代沉积物源的地球化学组成, 后河群碎屑物质对火地垭群沉积岩有一定的影响; (2) 扬子克拉通北缘古生代沉积物源区以再旋回沉积物源为主, 并随时间变化对再旋回沉积物源的接受逐渐加强, 沉积源区的长英质物质逐渐增多, 分异程度越来越高; 西乡-碑坝小区从寒武纪-志留纪沉积物源很可能是扬子克拉通基底崆岭群和基性火山岩等风化剥蚀后混合的产物, 本区从晚泥盆世开始, 其沉积物源区与秦岭群片麻岩的风化剥蚀有明显的关系; (3) 扬子北缘西乡-碑坝小区从晚二叠世到早侏罗世碎屑沉积岩的εNd(t) 比早古生代碎屑沉积岩的明显偏大, 结合微量元素数据分析, 这与晚二叠世峨眉山玄武岩的多次喷发(火山灰) 和风化剥蚀作用有关.
通过系统研究扬子克拉通北缘西乡-碑坝小区后太古代变质沉积岩的主量元素、微量元素和Nd同位素组成, 得出如下结论: (1) 扬子北缘中、晚元古代三花石组杂砂岩的εNd(t), 分别为+2.72和+0.69, TDM分别为1.40Ga和1.57Ga, 与扬子北缘同时期西乡群火山岩具有相近的Nd同位素组成, 扬子克拉通北缘新元古代存在的岛弧物质控制着该区中、晚元古代沉积物源的地球化学组成, 后河群碎屑物质对火地垭群沉积岩有一定的影响; (2) 扬子克拉通北缘古生代沉积物源区以再旋回沉积物源为主, 并随时间变化对再旋回沉积物源的接受逐渐加强, 沉积源区的长英质物质逐渐增多, 分异程度越来越高; 西乡-碑坝小区从寒武纪-志留纪沉积物源很可能是扬子克拉通基底崆岭群和基性火山岩等风化剥蚀后混合的产物, 本区从晚泥盆世开始, 其沉积物源区与秦岭群片麻岩的风化剥蚀有明显的关系; (3) 扬子北缘西乡-碑坝小区从晚二叠世到早侏罗世碎屑沉积岩的εNd(t) 比早古生代碎屑沉积岩的明显偏大, 结合微量元素数据分析, 这与晚二叠世峨眉山玄武岩的多次喷发(火山灰) 和风化剥蚀作用有关.
2007, 32(1): 39-44.
摘要:
祁连山东南段呈北西-南东向展布着加里东期中祁连造山带和拉脊山造山带, 其基底为前加里东变质岩系, 在该变质结晶基底岩系中发育着菱形网格状韧性剪切带, 共轭韧性剪切带面对缩短方向的夹角为104°~114°, 其最大主应力方位为SW210°左右.在中祁连地块金沙峡和化隆地块科却两处韧性剪切带中的糜棱岩化岩石, 获取变质矿物白云母40Ar-39Ar坪年龄分别为(405.1±2.4) Ma和(418.3±2.8) Ma.这一年代学结果不仅确定了加里东基底变质岩系中韧性剪切带是加里东造山作用过程中形成, 更重要的是通过对基底韧性剪切带中变质变形岩石的年代学研究, 精确地限定了祁连山东南段的早古生代火山盆地(或岛弧盆地)、拉脊山小洋盆关闭的构造年代.这为造山带构造演化过程中盆地关闭时间的确定开辟了新的途径.
祁连山东南段呈北西-南东向展布着加里东期中祁连造山带和拉脊山造山带, 其基底为前加里东变质岩系, 在该变质结晶基底岩系中发育着菱形网格状韧性剪切带, 共轭韧性剪切带面对缩短方向的夹角为104°~114°, 其最大主应力方位为SW210°左右.在中祁连地块金沙峡和化隆地块科却两处韧性剪切带中的糜棱岩化岩石, 获取变质矿物白云母40Ar-39Ar坪年龄分别为(405.1±2.4) Ma和(418.3±2.8) Ma.这一年代学结果不仅确定了加里东基底变质岩系中韧性剪切带是加里东造山作用过程中形成, 更重要的是通过对基底韧性剪切带中变质变形岩石的年代学研究, 精确地限定了祁连山东南段的早古生代火山盆地(或岛弧盆地)、拉脊山小洋盆关闭的构造年代.这为造山带构造演化过程中盆地关闭时间的确定开辟了新的途径.
2007, 32(1): 45-50.
摘要:
青海省同仁地区位于秦、祁结合部, 构造演化历史悠久.在该区隆务河两侧广泛发育着二叠、三叠纪地层, 通过两套地层岩石组合分析, 我们认为晚二叠世晚期至早三叠世早期该区属于半深海浊积扇相沉积环境.在该区晚二叠世晚期地层中新发现一套火山岩, 火山岩的岩石组合主要为玄武岩、安山岩、玄武安山岩等.根据岩石的常量元素特征, 可以将本区火山岩分为两部分: 下部岩石的SiO2含量为49.04%~52.43%, 平均为51.28%, TiO2含量为0.67%~1.11%, 平均为0.9%, ALK值为2.64%~3.6%.通过常量元素投点图分析, 本组火山岩岩性偏基性, 属于拉斑玄武岩系列, 显示高钛玄武岩特征.上部岩石的SiO2含量为56.25%~60.36%, 平均为58.76%, TiO2含量为0.52%~0.63%, 平均为0.58%, ALK值在5.26%~5.54%之间.岩性偏中性, 属于钙碱性系列, 显示低钛玄武岩特征.火山岩的稀土元素也有明显差异, 下部稀土总量较低, ∑REE= (61.7~97.17) ×10-6, (La/Lu)N比值平均为3.07, 轻重稀土分馏不明显, 显示与过渡型洋中脊玄武岩相似的特征; 而上部稀土总量较高, ∑REE= (107.51~143.32) ×10-6, (La/Lu)N比值平均为7.78, 轻重稀土分馏明显, 稀土分配曲线显示与岛弧安山岩相似的特征.该区火山岩的微量元素比值蛛网图显示与岛弧钙碱性玄武岩-过渡类型玄武岩具有较强的相似性.构造环境判别显示出本区火山岩具有从拉张的过渡型洋中脊环境到闭合的岛弧环境的演化特征.
青海省同仁地区位于秦、祁结合部, 构造演化历史悠久.在该区隆务河两侧广泛发育着二叠、三叠纪地层, 通过两套地层岩石组合分析, 我们认为晚二叠世晚期至早三叠世早期该区属于半深海浊积扇相沉积环境.在该区晚二叠世晚期地层中新发现一套火山岩, 火山岩的岩石组合主要为玄武岩、安山岩、玄武安山岩等.根据岩石的常量元素特征, 可以将本区火山岩分为两部分: 下部岩石的SiO2含量为49.04%~52.43%, 平均为51.28%, TiO2含量为0.67%~1.11%, 平均为0.9%, ALK值为2.64%~3.6%.通过常量元素投点图分析, 本组火山岩岩性偏基性, 属于拉斑玄武岩系列, 显示高钛玄武岩特征.上部岩石的SiO2含量为56.25%~60.36%, 平均为58.76%, TiO2含量为0.52%~0.63%, 平均为0.58%, ALK值在5.26%~5.54%之间.岩性偏中性, 属于钙碱性系列, 显示低钛玄武岩特征.火山岩的稀土元素也有明显差异, 下部稀土总量较低, ∑REE= (61.7~97.17) ×10-6, (La/Lu)N比值平均为3.07, 轻重稀土分馏不明显, 显示与过渡型洋中脊玄武岩相似的特征; 而上部稀土总量较高, ∑REE= (107.51~143.32) ×10-6, (La/Lu)N比值平均为7.78, 轻重稀土分馏明显, 稀土分配曲线显示与岛弧安山岩相似的特征.该区火山岩的微量元素比值蛛网图显示与岛弧钙碱性玄武岩-过渡类型玄武岩具有较强的相似性.构造环境判别显示出本区火山岩具有从拉张的过渡型洋中脊环境到闭合的岛弧环境的演化特征.
2007, 32(1): 51-58.
摘要:
对昆仑垭口地区小南川岩体7件样品进行磷灰石裂变径迹年代学测试, 分析了岩体的冷却过程及岩体的剥露与构造地貌演化的关系.结果表明东昆仑山区中新世晚期视剥蚀速率极为缓慢, 为0.020~0.035mm/a, 反映的是构造隆升作用微弱、地貌缓和的地质环境, 因而构造隆升速率与低的视剥蚀速率相当.上新世以来小南川岩体突发性快速隆升冷却, 造成超过3km的物质揭顶, 这不是由单纯的剥蚀过程导致, 而是反映了昆仑山上新世以来的强烈构造隆升驱动下的成山作用过程.岩体上新世的裂变径迹年龄与近东西向的昆仑河-野牛沟谷地断裂断陷、昆仑垭口盆地断陷以及后期西大滩谷地断陷的综合构造地貌演化有密切的成因联系.此外裂变径迹年龄的空间分布格局反映了区域性的差异隆升作用, 由南向北、由西向东, 隆升和剥蚀作用逐渐衰减, 这与东昆仑山南北向以及东、西昆仑山之间地貌发育的差异性以及新生代火山作用分布是吻合的.
对昆仑垭口地区小南川岩体7件样品进行磷灰石裂变径迹年代学测试, 分析了岩体的冷却过程及岩体的剥露与构造地貌演化的关系.结果表明东昆仑山区中新世晚期视剥蚀速率极为缓慢, 为0.020~0.035mm/a, 反映的是构造隆升作用微弱、地貌缓和的地质环境, 因而构造隆升速率与低的视剥蚀速率相当.上新世以来小南川岩体突发性快速隆升冷却, 造成超过3km的物质揭顶, 这不是由单纯的剥蚀过程导致, 而是反映了昆仑山上新世以来的强烈构造隆升驱动下的成山作用过程.岩体上新世的裂变径迹年龄与近东西向的昆仑河-野牛沟谷地断裂断陷、昆仑垭口盆地断陷以及后期西大滩谷地断陷的综合构造地貌演化有密切的成因联系.此外裂变径迹年龄的空间分布格局反映了区域性的差异隆升作用, 由南向北、由西向东, 隆升和剥蚀作用逐渐衰减, 这与东昆仑山南北向以及东、西昆仑山之间地貌发育的差异性以及新生代火山作用分布是吻合的.
2007, 32(1): 59-62.
摘要:
藏北羌塘南部地区沿龙木错-双湖缝合带南侧发育大面积的变质岩系, 此前统称为阿木岗群.由于没有发现古生物化石, 时代归属争议很大.有人依缝合带以北查桑地区有未变质的含古生物化石泥盆系出露为据, 将该套变质岩系时代归属前泥盆纪, 多数人是根据所测同位素年龄值, 确定其时代为前震旦系.2003—2004年我们在玛依岗日一带变质岩系上部采获大量鹦鹉螺类和笔石类化石, 经研究确定时代属中、晚奥陶世-志留纪.在羌塘南部地区发现有可靠化石依据的早古生代地层存在尚属首次.为该岩系的时代归属、地层划分及与邻区对比提供了古生物证据, 也为研究该区岩相古地理、大地构造格局提供了可靠资料.
藏北羌塘南部地区沿龙木错-双湖缝合带南侧发育大面积的变质岩系, 此前统称为阿木岗群.由于没有发现古生物化石, 时代归属争议很大.有人依缝合带以北查桑地区有未变质的含古生物化石泥盆系出露为据, 将该套变质岩系时代归属前泥盆纪, 多数人是根据所测同位素年龄值, 确定其时代为前震旦系.2003—2004年我们在玛依岗日一带变质岩系上部采获大量鹦鹉螺类和笔石类化石, 经研究确定时代属中、晚奥陶世-志留纪.在羌塘南部地区发现有可靠化石依据的早古生代地层存在尚属首次.为该岩系的时代归属、地层划分及与邻区对比提供了古生物证据, 也为研究该区岩相古地理、大地构造格局提供了可靠资料.
2007, 32(1): 63-70.
摘要:
大陆褶皱造山运动具有突发性、全球同步性，以水平运动为主，主要表现在地壳上部且具有上强下弱等特征，除水平运动一项外，与基于地幔对流的板块构造理论缺少共同之处.想用板块构造理论解释遍布大陆地块内部的褶皱构造，在形位特征与动力机制上都有难以解决的矛盾.基于地球自转速度变化的地质力学理论，对之所做的定性解释颇为合理，但因其只靠地球收缩及潮汐引力等缓变力作为引起地球自转速度变化的动力来源，力量强度太小，不足以引发强大的褶皱造山运动，且有被海水运动取代的难题.揭示了星地碰撞可以为大陆造山运动提供足够强大的突发性动力来源，并简要阐明了其作用机制，可以解决地质力学所遇到的力源不足和被海水运动取代的两大难题，从而为大陆构造研究开辟了一个新境界.
大陆褶皱造山运动具有突发性、全球同步性，以水平运动为主，主要表现在地壳上部且具有上强下弱等特征，除水平运动一项外，与基于地幔对流的板块构造理论缺少共同之处.想用板块构造理论解释遍布大陆地块内部的褶皱构造，在形位特征与动力机制上都有难以解决的矛盾.基于地球自转速度变化的地质力学理论，对之所做的定性解释颇为合理，但因其只靠地球收缩及潮汐引力等缓变力作为引起地球自转速度变化的动力来源，力量强度太小，不足以引发强大的褶皱造山运动，且有被海水运动取代的难题.揭示了星地碰撞可以为大陆造山运动提供足够强大的突发性动力来源，并简要阐明了其作用机制，可以解决地质力学所遇到的力源不足和被海水运动取代的两大难题，从而为大陆构造研究开辟了一个新境界.
2007, 32(1): 71-74.
摘要:
从文化视角来审视地球科学, 或将地球科学作为一种文化现象来研究, 地球科学至少包含三方面的内容: 一是地学研究方法或思维逻辑, 即“真”的问题; 二是人地关系或地学的价值理念, 即“善”的问题; 三是地球演化的平衡或人与地球的和谐, 即“美”的问题.文化视角下的地球科学是由“真”、“善”、“美”三者构成的统一体系.
从文化视角来审视地球科学, 或将地球科学作为一种文化现象来研究, 地球科学至少包含三方面的内容: 一是地学研究方法或思维逻辑, 即“真”的问题; 二是人地关系或地学的价值理念, 即“善”的问题; 三是地球演化的平衡或人与地球的和谐, 即“美”的问题.文化视角下的地球科学是由“真”、“善”、“美”三者构成的统一体系.
2007, 32(1): 75-81.
摘要:
四川虎牙乡雪宝顶钨锡铍矿床产出宝石级绿柱石、白钨矿、锡石、电气石等矿物且晶形完好.共生矿物有长石、方铅矿、石英、方解石、云母等.绿柱石、白钨矿和锡石色彩绚丽, 其成分较为复杂, 类质同象现象普遍, 晶体形貌具有标型意义.对该区代表性矿物绿柱石、白钨矿、锡石等进行了成分研究、形貌描述及矿物共生组合特点分析, 从矿物标型特征、围岩蚀变类型确定了矿床属于高温热液云英岩脉型矿床, 在此基础上重点探讨了板状绿柱石成因.
四川虎牙乡雪宝顶钨锡铍矿床产出宝石级绿柱石、白钨矿、锡石、电气石等矿物且晶形完好.共生矿物有长石、方铅矿、石英、方解石、云母等.绿柱石、白钨矿和锡石色彩绚丽, 其成分较为复杂, 类质同象现象普遍, 晶体形貌具有标型意义.对该区代表性矿物绿柱石、白钨矿、锡石等进行了成分研究、形貌描述及矿物共生组合特点分析, 从矿物标型特征、围岩蚀变类型确定了矿床属于高温热液云英岩脉型矿床, 在此基础上重点探讨了板状绿柱石成因.
2007, 32(1): 82-88.
摘要:
利用天然气地质储量、含气面积和成藏时期, 定义和求取了气藏天然气聚集效率.通过我国60余个大中型气田天然气聚集效率的计算, 将其分为高效、中效和低效3种类型.通过天然气聚集效率与各种成藏条件叠合研究得到, 我国不同类型盆地高效大中型气田形成主要受源岩供气能力、输导层输导能力和天然气封盖保存能力的控制.要形成高效大中型气田, 源岩生气强度前陆盆地一般应大于80×108 m3/km2·Ma, 克拉通盆地一般应大于26×108 m3/km2·Ma, 裂谷盆地应大于60×108 m3/km2·Ma.输导层输导天然气能力前陆盆地和裂谷盆地应大于5×10-14 m/Pa·s, 克拉通盆地一般应大于6×10-12m/Pa·s.盖层封盖能力CSI前陆盆地一般应大于1×1010 m/s, 克拉通盆地一般应大于5×109 m/s, 裂谷盆地一般应大于3×1010 m/s.天然气成藏期前陆盆地一般应晚于古近纪中期, 而克拉通和裂谷盆地均应晚于古近纪早期.
利用天然气地质储量、含气面积和成藏时期, 定义和求取了气藏天然气聚集效率.通过我国60余个大中型气田天然气聚集效率的计算, 将其分为高效、中效和低效3种类型.通过天然气聚集效率与各种成藏条件叠合研究得到, 我国不同类型盆地高效大中型气田形成主要受源岩供气能力、输导层输导能力和天然气封盖保存能力的控制.要形成高效大中型气田, 源岩生气强度前陆盆地一般应大于80×108 m3/km2·Ma, 克拉通盆地一般应大于26×108 m3/km2·Ma, 裂谷盆地应大于60×108 m3/km2·Ma.输导层输导天然气能力前陆盆地和裂谷盆地应大于5×10-14 m/Pa·s, 克拉通盆地一般应大于6×10-12m/Pa·s.盖层封盖能力CSI前陆盆地一般应大于1×1010 m/s, 克拉通盆地一般应大于5×109 m/s, 裂谷盆地一般应大于3×1010 m/s.天然气成藏期前陆盆地一般应晚于古近纪中期, 而克拉通和裂谷盆地均应晚于古近纪早期.
2007, 32(1): 89-92.
摘要:
基于Hubbert的油(气)等势面坡度与水头关系的公式和达西定律, 推出了油(气)等势面坡度与水流的渗滤速度的关系式.根据此关系式, 讨论了各种情形水流速度与油气等势面坡度的关系.以此为基础, 认为未被油气充满转折端的背斜-水动力油气藏平面的油水界面由于水流速度大小和方向变化通常应该为曲面; 对被油气充满转折端的背斜-水动力油气藏倾斜的油水界面在不同方向剖面上倾斜不同: 圆柱状背斜横剖面油水界线水平、斜向剖面界线倾向相反, 倾伏背斜的横剖面可能同向倾斜但通常不在同一条倾斜的直线上.
基于Hubbert的油(气)等势面坡度与水头关系的公式和达西定律, 推出了油(气)等势面坡度与水流的渗滤速度的关系式.根据此关系式, 讨论了各种情形水流速度与油气等势面坡度的关系.以此为基础, 认为未被油气充满转折端的背斜-水动力油气藏平面的油水界面由于水流速度大小和方向变化通常应该为曲面; 对被油气充满转折端的背斜-水动力油气藏倾斜的油水界面在不同方向剖面上倾斜不同: 圆柱状背斜横剖面油水界线水平、斜向剖面界线倾向相反, 倾伏背斜的横剖面可能同向倾斜但通常不在同一条倾斜的直线上.
2007, 32(1): 93-98.
摘要:
恢复自烃类生成以来的各个地史时期的古流体势, 有助于正确认识油气藏的分布规律.通过对鄂尔多斯盆地伊-陕斜坡太原组—山西组砂岩储层流体包裹体样品的系统分析, 将其油气充注划分为6个期次; 结合埋藏史分析, 确定出6期油气充注发生的时间.在此基础上, 运用流体包裹体pVT热动力学模拟的方法, 获得了6期油气充注的古压力数据, 并计算出伊-陕斜坡山2段6期次天然气充注的古气势, 分析了古气势分布及时空演化规律, 认为区域构造和热史演化是其主要控制因素.结合区域地质资料, 探讨了天然气运移与聚集规律: 晚三叠世中期至中侏罗世末期, 山2段储层气势西南高而北部、东北部低, 天然气主要从西南向北、东北向运移; 中侏罗世末期至早白垩世末期, 气势西高东低, 天然气主要由西向东就近运移, 再向北和东北向运移; 早白垩世末至现今, 天然气藏进入聚集与散失的动平衡状态, 形成现今分布特征.榆林及其南部地区是天然气聚集的最有利地带, 其次为神木-米脂地区.
恢复自烃类生成以来的各个地史时期的古流体势, 有助于正确认识油气藏的分布规律.通过对鄂尔多斯盆地伊-陕斜坡太原组—山西组砂岩储层流体包裹体样品的系统分析, 将其油气充注划分为6个期次; 结合埋藏史分析, 确定出6期油气充注发生的时间.在此基础上, 运用流体包裹体pVT热动力学模拟的方法, 获得了6期油气充注的古压力数据, 并计算出伊-陕斜坡山2段6期次天然气充注的古气势, 分析了古气势分布及时空演化规律, 认为区域构造和热史演化是其主要控制因素.结合区域地质资料, 探讨了天然气运移与聚集规律: 晚三叠世中期至中侏罗世末期, 山2段储层气势西南高而北部、东北部低, 天然气主要从西南向北、东北向运移; 中侏罗世末期至早白垩世末期, 气势西高东低, 天然气主要由西向东就近运移, 再向北和东北向运移; 早白垩世末至现今, 天然气藏进入聚集与散失的动平衡状态, 形成现今分布特征.榆林及其南部地区是天然气聚集的最有利地带, 其次为神木-米脂地区.
2007, 32(1): 99-104.
摘要:
库车坳陷东部下第三系优质储层主要发育于细粒碎屑岩, 而不是粗粒碎屑岩中.从构造沉积作用分析入手, 结合该区的古气候特征, 通过对两种碎屑岩沉积和成岩演化过程的深入分析, 认为粗粒与细粒碎屑岩经历了同沉积、浅埋藏区域地下水、中深埋藏压实、构造破裂与埋藏溶蚀、构造挤压与超压形成等多阶段的叠合改造, 不同阶段对碎屑岩储层特征影响不一, 从而使得储层储集空间特征出现较大分异.成岩与储层分异的结果形成了现今的油气储层, 主要发育于细粒的粉砂岩储层中, 据此建立了储层发育演化的成因模式.
库车坳陷东部下第三系优质储层主要发育于细粒碎屑岩, 而不是粗粒碎屑岩中.从构造沉积作用分析入手, 结合该区的古气候特征, 通过对两种碎屑岩沉积和成岩演化过程的深入分析, 认为粗粒与细粒碎屑岩经历了同沉积、浅埋藏区域地下水、中深埋藏压实、构造破裂与埋藏溶蚀、构造挤压与超压形成等多阶段的叠合改造, 不同阶段对碎屑岩储层特征影响不一, 从而使得储层储集空间特征出现较大分异.成岩与储层分异的结果形成了现今的油气储层, 主要发育于细粒的粉砂岩储层中, 据此建立了储层发育演化的成因模式.
2007, 32(1): 105-110.
摘要:
采用焙烧-磁选法、酸洗提纯法、煅烧法均能有效减少湖北钟祥累托石粘土中的黄铁矿.实验用累托石粘土中黄铁矿含量为4.37%, 硫含量为2.32%.采用焙烧磁选法, 温度300℃、时间2.0h、二次磁选后, 累托石粘土中硫含量降为0.52%;酸洗法, 酸液浓度60%、时间1.0h、温度60℃时, 硫含量为0.57%;煅烧法, 当温度550℃、时间为0.5h时, 硫含量为0.78%.研究发现所得粘土矿物对聚合复合法制备累托石/聚丙稀酰胺-丙烯酸(钠) 吸水保水复合材料的阻聚作用不明显, 且不影响后续聚合反应最高硫含量约为0.78%.在65~70℃反应条件下, 含煅烧累托石粘土20%、丙烯酰胺15%、引发剂0.25%、交联剂0.08%, 丙烯酸中和度为80%的吸水保水复合材料的吸去离子水倍率为870, 吸自来水倍率为250, 吸生理盐水倍率为68.累托石粘土添加量在0%~30%之间时, 吸水保水复合材料的吸液倍率比不含累托石的吸水树脂高.吸水保水复合材料吸液倍率从870g/g降到84g/g时, 凝胶强度从49g/cm2上升到235g/cm2.
采用焙烧-磁选法、酸洗提纯法、煅烧法均能有效减少湖北钟祥累托石粘土中的黄铁矿.实验用累托石粘土中黄铁矿含量为4.37%, 硫含量为2.32%.采用焙烧磁选法, 温度300℃、时间2.0h、二次磁选后, 累托石粘土中硫含量降为0.52%;酸洗法, 酸液浓度60%、时间1.0h、温度60℃时, 硫含量为0.57%;煅烧法, 当温度550℃、时间为0.5h时, 硫含量为0.78%.研究发现所得粘土矿物对聚合复合法制备累托石/聚丙稀酰胺-丙烯酸(钠) 吸水保水复合材料的阻聚作用不明显, 且不影响后续聚合反应最高硫含量约为0.78%.在65~70℃反应条件下, 含煅烧累托石粘土20%、丙烯酰胺15%、引发剂0.25%、交联剂0.08%, 丙烯酸中和度为80%的吸水保水复合材料的吸去离子水倍率为870, 吸自来水倍率为250, 吸生理盐水倍率为68.累托石粘土添加量在0%~30%之间时, 吸水保水复合材料的吸液倍率比不含累托石的吸水树脂高.吸水保水复合材料吸液倍率从870g/g降到84g/g时, 凝胶强度从49g/cm2上升到235g/cm2.
2007, 32(1): 111-118.
摘要:
白云鄂博稀土-铌-铁矿床上部围岩产富钾板岩, 其K2O平均含量达13.0%, 钾资源储量巨大.矿石的物相组成以微斜长石、黑云母为主, 是一种重要的非水溶性钾矿资源.实验表明, 以碳酸钠为助剂, 经中温烧结, 矿石分解率达98.2%以上.烧结物料中K2O的浸出率约70%, 且在水浸酸化反应过程中, 大部分Fe3+、Ti4+、Mn2+、Mg2+、Ca2+等杂质离子与硅铝质胶体同时沉淀析出, 为制取电子级碳酸钾提供了可能.硅铝质胶体滤渣用于制备矿物聚合材料.采用本项技术开发利用此类非水溶性钾矿资源, 符合节能高效和“清洁生产”的要求, 兼有规模化经济效益和良好的环境效益.
白云鄂博稀土-铌-铁矿床上部围岩产富钾板岩, 其K2O平均含量达13.0%, 钾资源储量巨大.矿石的物相组成以微斜长石、黑云母为主, 是一种重要的非水溶性钾矿资源.实验表明, 以碳酸钠为助剂, 经中温烧结, 矿石分解率达98.2%以上.烧结物料中K2O的浸出率约70%, 且在水浸酸化反应过程中, 大部分Fe3+、Ti4+、Mn2+、Mg2+、Ca2+等杂质离子与硅铝质胶体同时沉淀析出, 为制取电子级碳酸钾提供了可能.硅铝质胶体滤渣用于制备矿物聚合材料.采用本项技术开发利用此类非水溶性钾矿资源, 符合节能高效和“清洁生产”的要求, 兼有规模化经济效益和良好的环境效益.
2007, 32(1): 119-122.
摘要:
软锰矿经中性浸出, 通过除杂净化, 制备出高纯硫酸锰溶液; 碱化沉淀, 采用微波加热进行控制氧化合成四氧化三锰, 确定了该方法的最佳工艺参数.分别用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪和全自动氮吸附比表面仪对样品进行了检测, 结果表明: 该方法成功制备了高纯四氧化三锰, 比表面积高达28.27 m2/g.
软锰矿经中性浸出, 通过除杂净化, 制备出高纯硫酸锰溶液; 碱化沉淀, 采用微波加热进行控制氧化合成四氧化三锰, 确定了该方法的最佳工艺参数.分别用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪和全自动氮吸附比表面仪对样品进行了检测, 结果表明: 该方法成功制备了高纯四氧化三锰, 比表面积高达28.27 m2/g.
2007, 32(1): 123-129.
摘要:
从发展和循环经济的观点看, 由于科技进步的贡献, 矿产资源不仅取决于现今已发现的矿产资源, 还依赖于未来新的和潜在的矿产资源以及替代资源.基于此, 提出“矿产资源可持续力”新概念, 以表征其对人类社会发展的贡献能力.以系统论与可持续发展理论为基石, 建立了“矿产资源可持续力”概念模型及其指标体系, 以及区际间矿产资源可持续力的六因子评价模型, 对中国50座典型矿业城市进行了比较评价, 指出其可持续力演变规律为: 从矿业类型来看, 可持续力沿着石油、综合、冶金、煤炭类逐渐劣化; 从城市发展阶段来看, 沿着中、幼、老年顺序依次下降; 从城市地理分布来看, 沿着东、西、中部逐渐下降; 从城市规模来看, 按照小型、大型及以上、中型城市顺序依次下降.为国家开发矿业城市和矿业城市可持续发展提供了科学的决策依据.
从发展和循环经济的观点看, 由于科技进步的贡献, 矿产资源不仅取决于现今已发现的矿产资源, 还依赖于未来新的和潜在的矿产资源以及替代资源.基于此, 提出“矿产资源可持续力”新概念, 以表征其对人类社会发展的贡献能力.以系统论与可持续发展理论为基石, 建立了“矿产资源可持续力”概念模型及其指标体系, 以及区际间矿产资源可持续力的六因子评价模型, 对中国50座典型矿业城市进行了比较评价, 指出其可持续力演变规律为: 从矿业类型来看, 可持续力沿着石油、综合、冶金、煤炭类逐渐劣化; 从城市发展阶段来看, 沿着中、幼、老年顺序依次下降; 从城市地理分布来看, 沿着东、西、中部逐渐下降; 从城市规模来看, 按照小型、大型及以上、中型城市顺序依次下降.为国家开发矿业城市和矿业城市可持续发展提供了科学的决策依据.
2007, 32(1): 130-134.
摘要:
提出了一种用边界元法计算大地电磁场三维地形影响的数值模拟方法.首先用矢量积分理论和电磁场边界条件, 将上半空间(空气)和下半空间(地下介质)两个区域电磁场边值问题变为仅对地形界面的两个矢量面积分方程, 其中一个计算磁场, 称磁场方程; 另一个计算电场, 称电场方程.然后将对地形界面的积分剖分为一系列的三角单元积分.在三角单元积分中, 假设单元中电磁场为水平均匀大地空间电磁场与地形影响的迭加, 并假设地形影响为常项, 这样既保证了计算精度又使得计算方法简便.通过分解和计算, 每一个矢量面积分方程分解为对应3个坐标方向的3个常量线性方程, 这些线性方程组成了对角占优的线性方程组, 可用SSOR方法求解.文中给出了2个三维地形上大地电磁视电阻率曲线的计算结果.
提出了一种用边界元法计算大地电磁场三维地形影响的数值模拟方法.首先用矢量积分理论和电磁场边界条件, 将上半空间(空气)和下半空间(地下介质)两个区域电磁场边值问题变为仅对地形界面的两个矢量面积分方程, 其中一个计算磁场, 称磁场方程; 另一个计算电场, 称电场方程.然后将对地形界面的积分剖分为一系列的三角单元积分.在三角单元积分中, 假设单元中电磁场为水平均匀大地空间电磁场与地形影响的迭加, 并假设地形影响为常项, 这样既保证了计算精度又使得计算方法简便.通过分解和计算, 每一个矢量面积分方程分解为对应3个坐标方向的3个常量线性方程, 这些线性方程组成了对角占优的线性方程组, 可用SSOR方法求解.文中给出了2个三维地形上大地电磁视电阻率曲线的计算结果.
2007, 32(1): 135-140.
摘要:
大冶铁矿是多年开采老矿山, 浅部的铁矿已开采殆尽, 为了进一步挖潜, 利用小波多尺度分析方法, 将磁异常分解到不同尺度空间, 结合谱分析方法解释深部盲矿体.理论模型和19-1勘探线的实际资料的小波分解结果表明, 该方法比常规的空间延拓、高次导数、匹配滤波等方法要好.通过处理与解释指出了西段(尖林山、龙洞、铁门坎) 五阶小波细节已无剩余异常存在, 推测在1000m以下已没有大型的铁矿体存在.但在东段(尖山、犁头山) 五阶小波细节还有剩余异常, 推测1000m深部可能还有铁矿体.根据小波多尺度分析方法结合人机交互反演推断15~12线有铁矿体, 2005年9月布钻验证, 在15~1线打到30多米厚磁铁矿体.
大冶铁矿是多年开采老矿山, 浅部的铁矿已开采殆尽, 为了进一步挖潜, 利用小波多尺度分析方法, 将磁异常分解到不同尺度空间, 结合谱分析方法解释深部盲矿体.理论模型和19-1勘探线的实际资料的小波分解结果表明, 该方法比常规的空间延拓、高次导数、匹配滤波等方法要好.通过处理与解释指出了西段(尖林山、龙洞、铁门坎) 五阶小波细节已无剩余异常存在, 推测在1000m以下已没有大型的铁矿体存在.但在东段(尖山、犁头山) 五阶小波细节还有剩余异常, 推测1000m深部可能还有铁矿体.根据小波多尺度分析方法结合人机交互反演推断15~12线有铁矿体, 2005年9月布钻验证, 在15~1线打到30多米厚磁铁矿体.
2007, 32(1): 141-146.
摘要:
温室气体浓度增加(以CO2为主) 引起的温盐环流演变在未来气候系统中扮演非常重要的角色.在最新的温室气体排放情景下, 利用基于德国马普气象研究所为IPCC第四次评估报告而最新发展的气候模式(ECHAM5/MPIOM), 对3种不同的温室气体排放假设(B1, A1B, A2) 进行了可靠的数值模拟.在此基础上, 就大西洋温盐环流和北大西洋深层水形成的变化, 以及北大西洋不同海区的温盐环流对温室气体浓度增加的响应, 对模拟结果进行了分析.研究揭示, 到21世纪末, 在3种CO2排放情景下, 温盐环流强度分别减弱了4 Sv (1 Sv=106 m3/s)、5.1 Sv、5.2 Sv, 大体相当于减弱了20%、25%、25.1%.由于全球变暖引起副极地海区表层海水变暖变淡, 拉不拉多海(Labrador Sea)和丹麦海峡(Denmark Strait)以南区域的深层对流有所减弱.而在格陵兰-冰岛-挪威海(GINS ea)的情况相反, 由于北大西洋暖流的增强, 通过法鲁海峡(Faro-Bank Channel)进入GIN海域的高盐水增加, 导致GIN海域上层盐度(密度)增加, 进而深层对流加强.在A1B情景下, 由于全球变暖北大西洋的深层水生成率从16.2 Sv降到了12.9 Sv.
温室气体浓度增加(以CO2为主) 引起的温盐环流演变在未来气候系统中扮演非常重要的角色.在最新的温室气体排放情景下, 利用基于德国马普气象研究所为IPCC第四次评估报告而最新发展的气候模式(ECHAM5/MPIOM), 对3种不同的温室气体排放假设(B1, A1B, A2) 进行了可靠的数值模拟.在此基础上, 就大西洋温盐环流和北大西洋深层水形成的变化, 以及北大西洋不同海区的温盐环流对温室气体浓度增加的响应, 对模拟结果进行了分析.研究揭示, 到21世纪末, 在3种CO2排放情景下, 温盐环流强度分别减弱了4 Sv (1 Sv=106 m3/s)、5.1 Sv、5.2 Sv, 大体相当于减弱了20%、25%、25.1%.由于全球变暖引起副极地海区表层海水变暖变淡, 拉不拉多海(Labrador Sea)和丹麦海峡(Denmark Strait)以南区域的深层对流有所减弱.而在格陵兰-冰岛-挪威海(GINS ea)的情况相反, 由于北大西洋暖流的增强, 通过法鲁海峡(Faro-Bank Channel)进入GIN海域的高盐水增加, 导致GIN海域上层盐度(密度)增加, 进而深层对流加强.在A1B情景下, 由于全球变暖北大西洋的深层水生成率从16.2 Sv降到了12.9 Sv.
