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当期目录

    2015年 第21卷 第3期    刊出日期:2015-09-20
    矿物科学与工程 专栏(一)
    古盐度对塔北隆起泥岩中粘土矿物组合和绿泥石成分的影响
    赵 明*,季峻峰,陈小明,蔡元峰,吴昌志,陈永权,武 兵
    2015, 21(3):  365. 
    摘要 ( 1300 )   PDF (1306KB) ( 1428 )  
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    :粘土矿物组合和绿泥石成分常被用来讨论盆地沉积物的成岩作用和埋藏古温度。许多沉积盆地的研究结果显示,泥 岩和页岩中的粘土矿物组合和绿泥石的成分与埋藏深度/温度有关。但也见有例外的现象存在。文中主要探讨了新疆塔北隆 起泥岩中的粘土矿物组合和绿泥石成分的特征,以及与盆地古盐度的关系。研究结果表明:(1)在塔北隆起泥岩中,埋藏 深度2777.37~4604.41m,地层单位为J1-N2的粘土矿物组合为I+Chl和I+Chl+Ka; 埋藏深度5071.52~5299.37m,地层单位为 T1的粘土矿物组合为R0I/S+I+Chl和R0I/S+Chl。(2)研究区的成岩绿泥石为Ⅱb型铁镁绿泥石,其成分特征主要表现为: ①配位八面体中阳离子的占位数为11.532(总平均值);②ⅥAl含量明显大于ⅣAl含量;③(Fe+Mg)为4.016(总平均值);④ Si/Al比值>1。(3)根据研究区盐类矿物的分布范围以及古盐度的数据,讨论了古盐度对该区粘土矿物组合和绿泥石成分的 影响,指出古盐度是影响本区粘土矿物组合和绿泥石成分变化的主要因素。用古盐度解释了<5000m深度的粘土矿物组合 中不含无序伊/蒙混层(R0I/S)矿物,而>5000m深度粘土矿物组合中含有无序伊/蒙混层(R0I/S)矿物的异常现象。揭示了 在一定的深度范围(2777.37~4405.27m),一定的古盐度条件下(Sr/Ba比值≥0.4,并有盐类矿物出现),绿泥石成分受到 古盐度的制约,并且随着古盐度的增高,绿泥石成分中的Al、ⅣAl、Na、Na2O、Al/Si随之增高,而Si/Al则随之降低。由 绿泥石成分温度计获得的温度值也伴随着古盐度的增高而增高。因此,由绿泥石成分温度计所计算的温度不能代表本区实 际埋藏的古温度。(4)研究区内绿泥石成分中的SiO2和FeO与母岩的对应成分之间有一定的相关性,其SiO2绿泥石与SiO2岩石、 FeO绿泥石与FeO岩石呈负相关的线性关系,并且这种关系在古盐度的干扰下也未受到影响。

    碳酸盐矿化菌的分纯及其对Sr2+的矿化特性研究
    许凤琴,代群威*,侯丽华,赵玉连,邬琴琴,秦永莲,蒋沁芮,董发勤
    2015, 21(3):  376. 
    摘要 ( 1047 )   PDF (1574KB) ( 1944 )  
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    土壤污染日益严重,其中作为土壤污染类型之一的放射性核素污染已引起广泛关注。土壤中的部分微生物可以矿化 固结重金属离子,从而达到去除重金属离子的目的。本文实验对从土壤中分离的1株碳酸盐矿化菌的特性及其对Sr2+的矿化 结果进行研究,发现该菌对1.0g/L和0.5g/L模拟核素Sr2+的去除率可达98%和99%。扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析 (EDS)、X射线衍射(XRD) 、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等结果显示,矿化产物为碳酸锶。可见,利用碳酸盐矿化菌 治理土壤中放射性核素Sr2+污染具有可行性,该方法将会有一定应用前景。

    真菌的生物地质作用及其在环境修复中的应用
    李 涵,蔡 林,姚奇志,周根陶
    2015, 21(3):  382. 
    摘要 ( 1281 )   PDF (5886KB) ( 1756 )  
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    真菌在自然界中作为有机体的分解者、动植物的病原菌和共生菌,广泛分布于地表和土壤环境,并通过一系列生长 及代谢活动,与周围环境中的岩石或矿物基质发生作用,进而影响地球化学过程。真菌的生物地质作用主要包括:真菌促 进下岩石或矿物的风化,真菌诱导下次生矿物的形成,以及与上述过程相对应的营养元素和金属离子的迁移与固定。近年 来,由生物风化发展而来的生物浸取技术,已经在生物采矿、选矿以及受污染土壤和工业垃圾的生物治理等多个方面得以 应用。而将真菌用作吸附剂的生物吸附研究,则显示其能有效祛除工业废水及受污染地下水中所含的金属和有机污染物。 因此,无论是从地球化学循环的角度出发,还是考虑资源与环境效应,研究真菌的生物地质作用都具有十分重要的意义。 文中从真菌生物风化、生物矿化和环境修复等方面综述了真菌生物地质作用研究的最新进展,并对今后的研究工作进行了 展望,旨在加深真菌在地质微生物学作用过程中的认识,促进相关领域的进一步发展。

    “白云石问题”及其实验研究
    张亦凡,马怡飞,姚奇志,钱飞进,王雨晗,李 涵,周根陶
    2015, 21(3):  395. 
    摘要 ( 1454 )   PDF (2256KB) ( 2415 )  
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    “白云石问题”无疑是地质学上最有趣最长久的难题之一。作为一种常见的碳酸盐矿物,白云石在地质历史时期大量 发育,却在现代海洋沉积环境中鲜少沉积,并且在实验室模拟海水条件下也几乎无法低温合成。白云石[CaMg(CO3)2]不同于 Ca2+、Mg2+无序的高镁方解石,具有阳离子有序超结构,空间群为R-3,在地表条件下为热力学稳定相。尽管人们尝试模拟 自然界中白云石存在的物理化学条件,但却几乎没有从实验中成功合成有序白云石。在已有的实验室研究中,有序白云石 仅能通过高温水热实验形成。这说明白云石的形成极可能是一个动力学控制过程。而近些年被人们广泛接受的白云石微生 物成因模式认为微生物活动是低温白云石形成的关键,相关的微生物矿化实验也证实微生物的存在能够促进高镁方解石的 形成。对白云石问题的探讨不仅对理解白云岩成因具有重要意义,还能够促进矿物学理论研究发展。此次研究从高温合成 实验、低温合成实验、微生物协同沉淀实验等方面综述了有关白云石问题的实验室研究进展,阐明了目前对于白云石问题 认识的局限,有助于更好的理解“白云石问题”和其中所包含的矿物学和物理化学问题,乃至于帮助寻找到它的答案。

    PseudomonasputidaMnB1氧化分解菱锰矿的实验研究
    陈笑夜,陆现彩*,李 娟,刘 欢,向婉丽,张 蕊
    2015, 21(3):  407. 
    摘要 ( 1171 )   PDF (4963KB) ( 1184 )  
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    自然界中,菱锰矿氧化形成锰的氧化物矿物是非常普遍的现象,在菱锰矿被氧化分解发生物相转变的过程中,碳酸 盐溶解和锰的氧化往往同时发生,微生物可能起着催化作用。选取锰氧化模式菌株PseudomonasputidaMnB1和广西梧州菱 锰矿,通过菱锰矿在该细菌作用下发生转变的实验,利用场发射扫描电镜、扫描透射X射线显微成像等分析方法,研究了 矿石表面形貌变化以及锰元素在细胞上的分布特征。结果表明细菌显著促进的菱锰矿的溶解,在此基础上,进一步探讨了 细菌在菱锰矿氧化过程中的贡献,本实验结果丰富了次生锰矿床的微生物成因研究。

    汇源系统与储层地质学 专栏(一)
    鄂尔多斯盆地陇东地区延长组物源区构造属性研究
    朱筱敏,刘 芬,朱世发,徐黎明,牛小兵,梁晓伟
    2015, 21(3):  416. 
    摘要 ( 1222 )   PDF (1712KB) ( 1261 )  
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    鄂尔多斯盆地延长组物源区的构造属性和物源方向一直是研究热点,但存在不确定性。为加深对这一问题的理解, 文中选择陇东地区三叠系延长组长8—长6沉积期的砂岩,通过对岩矿特征以及稀土元素地球化学特征及配分模式分析,研 究了物源区的母岩构造属性及不同地区的母岩差异性。结果表明陇东地区延长组长8—长6沉积期母岩主要来自火山弧物源 区及与褶皱逆冲相关的过渡大陆物源区,但是研究区西部环县、演武地区长7—长6沉积期的部分物源还有来自稳定克拉通 的陆块物源区,展示出差异性。砂岩稀土元素丰度分析发现,轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损,Eu元素负异 常,反映源区主要与花岗质地壳物质有关,以含较多的长英质岩性为特征。将陇东地区东北部、西北部、西南部、南部的 样品与盆地周缘古陆各类岩石的稀土元素配分模式进行了对比,发现稀土元素配分模式既普遍具有右倾的特征,又具有一 定的差异性,各地区样品稀土元素配分模式均能与盆地周缘古陆匹配良好,反映了母岩来源与构造属性的差异性。

    沾化凹陷三合村洼陷古近系沙三下亚段物源体系分析
    王云鹤,刘强虎,朱筱敏*,朱世发,蒋 龙,耿名扬,蒋宇冰,张玉亮,刘 营
    2015, 21(3):  426. 
    摘要 ( 1311 )   PDF (8025KB) ( 751 )  
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    沾化凹陷三合村洼陷沙河街组沙三下亚段(Es3L)作为重要储集层段,勘探潜力巨大,精细刻画三合村洼陷沙三下亚 段物源体系对沉积体系重建、有利区带预测具重要意义。采用古地貌宏观区分物源区与沉积区,并精细刻画西南部与南部 物源通道(I~VI号),运用岩心、岩屑组成特征明确沉积区沉积相类型及原始物质成分,通过地震属性与地层切片精细描绘 沉积区内“源-汇”配置及时空演化关系,从不同角度、不同层次对三合村洼陷古物源体系进行综合刻画。结果表明,洼 陷西南部斜坡区(约3°)物源来自陈家庄凸起西段(I、II号沟槽输导),相对富砾,以碳酸盐岩岩屑为主;南部坡折区 (约8°)物源来自于陈家庄凸起东段(III~VI号沟谷输导),相对富砂,发育单晶石英或多晶石英颗粒。平面上,沉积区扇 三角洲沉积体系规模与物源通道的宽深比及延伸距离呈正相关,垂向上,低位体系域(LST)形成扇体规模远大于高位体 系域(HST)扇体,且交汇区物源体系由南部向西南部迁移转化。

    稀疏井区辫状河三角洲地层精细对比: 以惠州凹陷HZ-A油田文昌组为例
    葛家旺,朱筱敏,黄捍东,宋 爽,周清波,董小云
    2015, 21(3):  440. 
    摘要 ( 1017 )   PDF (2722KB) ( 1167 )  
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    HZ-A油田产油层段主要为辫状河三角洲相的砂岩储层,现今埋深超过3500 m。目的层段地震资料主频低、钻井少、 井距稀疏及砂层厚度变化大的特点,给小层对比工作带来较大困难。针对以上难点,本文提出了一套实用的相控旋回等时 对比技术。具体步骤如下:首先分析其物源和汇水体系,明确辫状河三角洲沉积特征;其次,建立精确的井-震关系以及 地震相分析,提供地层对比趋势;在此基础上参考地球物理反演模型,选择合适的小层对比模式;最后,应用高分辨率层 序地层学理论,同时结合流体性质对比、沉积微相相序等,对测井旋回级次由大到小,完成目的层段的地层细分与砂体对 比。该方法可以有效降低小层划分和对比的多解性,较好的应用于HZ-A油田文昌组辫状河三角洲油层砂体对比。

    基于地质矢量信息的冲积扇储层沉积微相建模: 以克拉玛依油田三叠系克下组为例
    冯文杰,吴胜和*,夏钦禹,李俊飞,伍顺伟
    2015, 21(3):  449. 
    摘要 ( 1015 )   PDF (8444KB) ( 533 )  
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    冲积扇储层具有典型的非平稳分布特征,传统的基于平稳假设的地质统计建模方法无法准确模拟其沉积微相。在充 分分析其沉积微相分布特征的基础上,以克拉玛依油田三叠系克下组冲积扇储层为例,综合现代沉积、密井网、露头等信 息,应用基于地质矢量信息的多点地质统计学方法建立了精细、合理的储层沉积微相三维模型。首先,综合现代沉积特征 与地下储层沉积微相解剖成果,应用“模式指导、规模约束”的方法,建立符合研究区沉积模式和定量规模的训练图像和 基于冲积扇沉积体系的矢量坐标系统,表征了训练图像的地质矢量信息,提出基于预模拟实现的模拟域地质矢量信息表征 方法,建立了待模拟地质体的三维矢量信息模型;最后,采用基于矢量信息的多点地质统计方法建立了冲积扇储层沉积微 相模型,并采用多种标准对模拟实现进行可靠性分析。模拟结果表明冲积扇相带分布符合地质认识,沉积微相的形态、展 布特征、组合样式、规模与训练图像、地下沉积微相解剖认识相符。

    准噶尔盆地下二叠统风城组致密碎屑岩储层发育特征
    朱世发,刘 欣,马 勋,马爱钰,朱筱敏*,贾 业
    2015, 21(3):  461. 
    摘要 ( 1189 )   PDF (3428KB) ( 943 )  
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    准噶尔盆地西北缘乌尔禾—夏子街地区下二叠统风城组发育了典型的致密碎屑岩储层。综合地质和地球物理资料, 研究了该区储层发育特征。结果表明风城组沉积早期和晚期扇体规模相对较大,零星分布有小规模的滑塌浊积扇和滩坝砂 体。风城组沉积中期,湖盆水体扩张,扇体不发育。滩坝砂岩物性好于扇三角洲前缘砂体,好于浊积扇。高成熟度的砂砾 岩为优质储层(岩相)。岩石组分中的火山物质影响储层的成岩演化,进而影响储层质量。塑性的凝灰岩屑降低抗压实能 力;凝灰岩屑在埋藏过程中水解、蚀变,析出不同自生矿物,破坏孔隙;长石、岩屑、基质和各种自生矿物溶蚀,一定程 度上增加孔隙。风城组碎屑岩储层整体为低孔、低渗的致密砂岩储层,“甜点”发育受多因素复合控制,包括沉积相带、岩 石组分、粒度、成熟度、溶蚀作用的发育程度等。

    陆相页岩非晶态二氧化硅定量分析新方法探索
    刘国恒,高潇玉,陈常超
    2015, 21(3):  471. 
    摘要 ( 1112 )   PDF (3786KB) ( 1695 )  
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    通过扫描电镜观察和全岩矿物X衍射实验图谱分析发现,鄂尔多斯盆地延长组页岩中含有一定量的非晶态二氧化 硅。现有的三种计算非晶态二氧化硅含量的方法都有一定的缺陷:化学溶解方法分析周期长、且对其他矿物有一定程度的 溶解;X衍射定量分析法需要计算非晶态二氧化硅衍射图谱上圆丘散射曲线的积分强度,人为误差较高;增量法标样难以 配制,而且误差较高。在总结前人研究的基础上,提出了X衍射与微区矿物定量分析相结合的方法来解决计算多相体系中 非晶态二氧化硅含量这一问题。该方法避开了前人所提出方法的缺点,分别计算得到了结晶态石英含量与二氧化硅含量, 从而间接计算出非晶态二氧化硅含量,然而超高的实验成本也成为该方法在现阶段难以普及的主要原因。

    其他自由来稿
    矿物结构特征对岩浆混合过程的指示: 以新西兰Ruapehu全新世安山岩中的辉石为例
    洪文涛,王天刚,邢光福,姚仲友,林培军
    2015, 21(3):  478. 
    摘要 ( 1054 )   PDF (7832KB) ( 884 )  
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    根据矿物结构可以有效的识别开放性体系内的各种岩浆过程,在岩相学研究基础上,对全新世喷发的Ruapehu火山 Whakapapa组安山岩内的辉石斑晶进行了系统的矿物学分析。所研究样品中辉石斑晶以普通辉石及顽火辉石为主,具多样 结构与形态,根据其结构和成分特征可分为3类:(1)骸晶状的辉石(SP型),具有破碎的、筛孔状外形,核部具有异常高 的FeOT含量,可能为壳源捕掳晶;(2)具均一结构及成分的辉石(HP型),其内部未显示明显的熔融结构,形成于岩浆房 的内部,基本未受基性岩浆混合的影响;(3)具核-幔-边结构的 “绿核”辉石(GCP型),其幔部相比核部及边部具有更 高的En、Mg#、CaO、MgO和Cr2O3含量以及更低的FeOT、TiO2含量。且GCP辉石边部相比核部更加富CaO、MgO而贫 FeOT、TiO2。GCP型辉石幔部(边部)与核部形成明显的反环带结构,两者界线清晰,成分上存在突变,是偏基性岩浆注 入岩浆房边界层时,岩浆发生大规模扩散、混合之前形成于脉状岩浆“通道”内;而GCP辉石边部则结晶于混合后的岩浆 之中。辉石的结构及岩相学特征暗示,安山岩在喷发前经历了岩浆混合及地壳物质的混染,混合过程主要发生于地壳浅部 岩浆房的边界层及粥状层内,且这种混合过程可能是诱发火山喷发的重要机制之一。

    五大连池钾质火山岩中辉石斑晶的反环带结构研究 及其对岩浆演化的约束
    冒福根,陈立辉*,杨怀仁,曾 罡,刘建强
    2015, 21(3):  492. 
    摘要 ( 1209 )   PDF (3064KB) ( 2329 )  
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    五大连池钾质火山岩中发现具有反环带结构的单斜辉石斑晶。反环带辉石的核部为次透辉石,与边部相比具有较低 的Mg#值(68~77)、TiO2 (0.23~0.50 wt.%)、Cr2O3 (<0.06 wt.%)和较高的Al2O3 (3.4~5.0 wt.%)、Na2O(0.43~0.78 wt.%)、 FeO(8.8~11.0 wt.%)、MnO含量。核部的稀土元素标准化曲线较为平坦,且具有非常显著的Eu和Sr的负异常(Eu/Eu*= 0.35~0.63,Sr/Sr* = 0.03~0.17),指示其为曾与斜长石平衡的变质岩辉石。在Mg#-TiO2相关图上,核部总体成分落入华北下 地壳低Mg麻粒岩中单斜辉石的成分范围,因此核部应该是来自下地壳麻粒岩的捕掳晶。反环带辉石边部与正常辉石斑晶成 分一致,具有较高的Mg#值(81~85)、TiO2(0.40~1.65 wt.%)、Cr2O3(0.03~0.25 wt.%)和较低的Al2O3(2.1~3.4 wt.%)、Na2O (0.34~0.63 wt.%)、FeO(4.6~6.6 wt.%)、MnO含量,轻重稀土分馏明显(La/Yb) N = 3.23~7.89,与玄武岩全岩的特征吻合。 利用主量和微量元素的分配系数进行的模拟计算均表明,反环带辉石边部与寄主岩浆已达到成分平衡,说明边部是在熔蚀 核部的基础上再生长而成的岩浆成因辉石。五大连池正常辉石斑晶的Mg#值与TiO2具有负相关性,指示岩浆在地壳深度经历 了一定程度的演化。反环带辉石斑晶边部由里到外Al2O3和Na2O含量逐渐增加的趋势支持岩浆经历演化的结论。核部辉石 的麻粒岩属性表明岩浆演化主要发生在下地壳。温压计计算结果也指示正常辉石斑晶和反环带辉石的边部都结晶于下地壳 深度的系列岩浆房。晚期结晶的辉石斑晶总是比早期结晶的辉石更富集不相容元素,说明分离结晶作用导致五大连池玄武 岩的不相容元素更富集。平衡计算表明,与辉石斑晶平衡的岩浆与玄武岩全岩在微量元素特征上高度相似。考虑到全岩高 度一致的微量元素特征,研究认为五大连池玄武岩的成分变化主要受下地壳岩浆房中的结晶分离作用控制,地壳混染(包 括壳源岩浆混合)可以忽略不计。

    腾冲地体坡仑山岩体锆石U-Pb年龄和地球化学组成
    巫嘉德 ,王 岩,谢清陆,齐 玥,李俊辉,贺剑峰,陈福坤
    2015, 21(3):  508. 
    摘要 ( 1242 )   PDF (1200KB) ( 1583 )  
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    滇西特提斯构造域广泛发育中—新生代岩浆作用,是长期复杂的造山作用的结果。出露于腾冲地块的坡仑山花岗岩 体锆石U-Pb年龄和地球化学特征显示,坡仑山岩体主要岩石类型为斑状花岗闪长岩,以全碱含量高为特征,属于高钾钙碱 性系列,富集大离子亲石元素、亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti和P)。锆石U-Pb定年结果指示岩体的侵位时代为66~63 Ma, 是新特提斯洋汇聚过程的产物。部分锆石颗粒或晶区具有高的U和Th含量特征,其U-Pb年龄集中在35~30 Ma,明显年轻 于岩体侵位时代,而与高黎贡山变质带变质—变形时代吻合,可能反映高U-Th锆石同位素体系遭受热事件重置。全岩 Sr-Nd同位素组成显示富集特征,初始87Sr/86Sr比值介于0.7158和0.7164之间,初始εNd值为-14.5至-15.3,对应Nd模式年龄 值为2.04~2.10 Ga,推测岩浆源区可能以古元古代地壳物质为主。

    内蒙古固阳地区早石炭世花岗岩的发现: 来自SHRIMP锆石U-Pb年代学的证据
    刘 超,孙蓓蕾,吴 婧,曾凡桂*
    2015, 21(3):  519. 
    摘要 ( 1271 )   PDF (2053KB) ( 1577 )  
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    内蒙古固阳地区位于华北克拉通北缘,区内出露大规模晚古生代早石炭世花岗岩,花岗闪长岩呈脉状侵入于主体花 岗岩中,同时脉状侵入岩中还有闪长岩包体存在。对这三类岩石分别进行岩石地球化学分析和SHRIMP锆石U- Pb同位素 测定,结果表明3个样品均富集LILE和LREEs,且具有REE轻度分馏,Nb、Ta与Ti负异常,Rb、Th和K正异常的特征,为 钙碱性系列。花岗岩、花岗闪长岩和闪长岩三个岩体的SHRIMP锆石U-Pb定年结果分别为:330.8Ma、324.7Ma、329.2 Ma,属 于早石炭世。早石炭世华北克拉通与西伯利亚板块尚未发生碰撞,固阳地区北部的早石炭世岩体应为古亚洲洋向华北板 块俯冲的结果。花岗岩主要源于陆壳物质的重熔,花岗闪长岩可能来源于花岗质岩浆和闪长质岩浆的混合作用。

    藏南贡扎剖面赛诺曼阶/土伦阶与三冬阶/坎潘阶界线 附近地层的岩石磁学对比研究
    马丽凤,李永祥*
    2015, 21(3):  529. 
    摘要 ( 1080 )   PDF (1295KB) ( 1230 )  
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    为了研究白垩纪中期大洋缺氧事件及其后古海洋环境的变化,对藏南贡扎剖面白垩纪赛诺曼阶/土伦阶和三冬阶/坎 潘阶界线附近的浅海相沉积地层开展了详细的岩石磁学对比研究。 结果显示,这两个时间段的沉积物中磁性矿物含量和粒 度无显著区别,但赛诺曼阶/土伦阶地层中含有高矫顽力磁性矿物,如赤铁矿和针铁矿,而三冬阶/坎潘阶地层中则主要为 低矫顽力磁性矿物,如磁铁矿。 由于海平面位置在这两个时间段相近,海面变化对沉积物的磁学特征的影响很小。 磁性矿 物种类的变化可能主要是由于海洋沉积环境的变化所引起的。 高矫顽力磁性矿物在赛诺曼阶/土伦阶的出现及其在三冬阶/ 坎潘阶的缺失,表明赛诺曼阶/土伦阶氧化程度可能比三冬阶/坎潘阶更高。 这与深海沉积所记录的赛诺曼阶/土伦阶为缺氧 以及三冬阶/坎潘阶为富氧的特征明显不同。 这说明以江孜地区为代表的深海—半深海环境和以岗巴定日地区为代表的浅海 环境对白垩纪中期气候变化有着不同的响应。 深水和浅水环境的演化在这两个时间段的显著差异表明相应时期的大洋环流 也可能比以往所认识的更复杂。

    下扬子黄桥地区构造特征及其与油气的关系
    沈淑鑫,李一泉,崔 键,苑京文,贾 东*
    2015, 21(3):  538. 
    摘要 ( 1217 )   PDF (31102KB) ( 768 )  
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    下扬子黄桥地区位于下扬子对冲构造带上,记录了多期构造变形,并且保存了较完整的中古生界海相地层,发育多 套烃源岩,具有良好的油气前景。文中采用三维地震工区构造精细解释及运动学正演模拟方法,分析了研究区的构造变形 特征及其变形过程,结果表明黄桥地区中上古生界和下中生界地层在自SE向NW的挤压应力作用下,以前展式发育了多个 断层相关褶皱构造。在构造前锋,断层相关褶皱反向发育,于工区中部偏北西侧形成明显的对冲构造,地层遭受强烈的褶 皱、隆升,构造总缩短率高于47.55%;之后,区域应力场转变为NW—SE向拉张,工区南东侧发育负反转断层,且自南西 向北东负反转程度逐渐变大,由上正下逆复合型转变为似正断层型;此次拉伸正断作用导致断层回滑,形成上白垩统填充 的半地堑构造,对冲构造也受到了一定的破坏。在此基础上,结合前人油气成藏的研究成果,探讨了黄桥构造变形与其油 气成藏的关系,并提出了对冲构造背斜、对冲构造下盘及南东侧的广陵构造背斜为黄桥地区的有利油气区块。研究结果对 进一步认识黄桥及下扬子区的构造变形特征和演化、以及该区的油气勘探提供一定的参考。

    江西赣县花岗岩型红土剖面常量元素地球化学特征
    熊平生
    2015, 21(3):  553. 
    摘要 ( 1239 )   PDF (984KB) ( 1442 )  
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    对赣县田村花岗岩红色风化壳剖面常量元素的迁移特征和化学风化强度的研究结果表明:(1)红土常量元素组成以 SiO2、Al2O3、Fe2O3为主,三者占总量的90%以上,其中又以SiO2的含量最高,K2O、CaO、Na2O与MgO等易溶组分的含量则 相对较低;(2)红土剖面风化过程中,常量元素的地球化学行为多表现为迁移淋失,迁移程度由剖面底部向上逐渐增强, 其中CaO与Na2O平均迁移量分别为97.34%、94.94%,属于强迁移元素;MgO、K2O和SiO2平均迁移量分别为52.50%、 39.89%、22.72%,属于易迁移元素,Fe元素表现为高度富集;(3)综合分析铝铁系数、化学蚀变指数和风化淋溶系数,指 示赣县花岗岩型红土在炎热、潮湿环境下遭受了强烈的化学风化作用,风化强度顶部向下渐弱。

    非均质性对非饱和—饱和系统 水流时空变化的作用
    杨 晨,张幼宽,梁修雨
    2015, 21(3):  559. 
    摘要 ( 1102 )   PDF (981KB) ( 874 )  
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    通过模拟均质和非均质两种情形下非饱和—饱和系统中压力水头的时空变化,研究非饱和—饱和系统对水流波动的 阻尼作用和系统非均质性对水流波动的作用。结果显示,两种情形下非饱和—饱和系统对水流波动均有阻尼作用,随深度 增加,压力水头波动减弱,方差、自协方差和功率谱减小;压力水头在早期因初始条件做非平稳波动,而后随时间增长演 变为平稳波动;系统的非均质性加剧了压力水头的波动,是波动的主要来源,使得压力水头方差、自协方差和功率谱增 大;非均质性减小压力水头波动的短期相关性。

    奥陶系石灰岩推覆体含水层下煤层开采覆岩破坏特征研究
    禇程程
    2015, 21(3):  569. 
    摘要 ( 1106 )   PDF (981KB) ( 970 )  
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    采用相似模型试验和数值模拟相结合的方式,分析了奥陶系石灰岩推覆体含水层下煤层开采的覆岩破坏及地表沉陷 特征。经验公式计算,相似模型试验和数值模拟的对比分析表明:该特殊地质条件下,不考虑渗流场影响时,垮落带高度 为采厚的2.2~4.5倍,导水裂隙带高度为采厚的14.0~19.1倍;渗流场的存在使导水裂隙带及垮落带高度增加,此时垮采比为 4.8,裂采比为20.6。因此,从偏安全的角度考虑,煤层的实际开采过程应考虑渗流场的影响,以渗流场-应力场耦合作用 下的导水裂隙带高度作为安全煤(岩)柱合理留设的依据。