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当期目录

    2018年 第24卷 第4期    刊出日期:2018-08-20
    矿物·矿床·岩石·地球化学
    一种特殊类型的云英岩:湘南香花岭地区癞子岭云英岩成岩成矿特征
    王正军,谢磊*,王汝成,朱金初,车旭东,赵旭
    2018, 24(4):  467. 
    摘要 ( 884 )   PDF (3226KB) ( 1370 )  
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    癞子岭岩体具有极好的垂向分带性,从下部到顶部包括了花岗岩、云英岩和伟晶岩,其中云英岩以其厚度巨大,云
    母类型属于铁锂云母,黄玉含量高,W-Sn-Nb-Ta含量高,而区别于其他地区云英岩。通过对癞子岭云英岩进行岩石学、
    地球化学和矿物学的研究,本文得出:癞子岭云英岩是高硅的强过铝质岩石类型,全碱含量低(3~4.3 wt%),富集挥发组
    分,全岩Zr/Hf(~8) 和Nb/Ta(~1.7) 比值低。造岩矿物铁锂云母中Nb(~74×10-6)、Ta(~66×10-6)、W(~23×10-6)、Sn
    (~75×10-6) 等成矿元素含量较高。副矿物锆石自形且成分均一,含有HfO2约10 wt%, Zr/Hf比值最低为5,与云英岩下部的
    癞子岭钠长花岗岩中的锆石成分有连续过渡的关系。这些特征与南岭地区高演化稀有金属花岗岩或伟晶岩相当,体现了相
    近的演化程度。癞子岭云英岩中有明显的Nb-Ta-W-Sn成矿作用发生,主要形成铌铁矿族矿物、锡石和黑钨矿,成分和结
    构均具有岩浆成因特征。花岗质熔体中含有大量挥发组分Li和F,结晶出黄玉和Li-F云母,F在稀有金属的成矿作用和云
    英岩的成岩过程中发挥了非常重要的作用,成矿作用发生在岩浆演化的晚期并伴随有流体作用。因此,云英岩可能是钠长
    花岗岩高度分异演化之后的特殊产物,这为研究花岗岩岩浆-热液体系成岩成矿过程提供了新的窗口。
    黔西织金矿区乐平世煤系菱铁矿成因探讨
    张涛,沈玉林*,李壮福,金军,宗毅,刘近帮,郑俊
    2018, 24(4):  481. 
    摘要 ( 585 )   PDF (11147KB) ( 507 )  
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    黔西织金矿区乐平世煤系中的菱铁矿以多种微观形态产出,基于镜下薄片观测、泥岩微量元素分析,探讨了菱铁矿
    成因及演化。研究表明菱铁矿可划分为第一世代的胶状集合体、第二世代圈层结构发育不良的球粒及第三世代圈层结构发
    育完好的鲕粒与菱面体三个成岩世代产物。菱铁矿胶状集合体是在成矿组分(Fe2+ 与CO32-) 浓度达到超饱和状态时快速结
    晶形成的;圈层结构发育不良的菱铁矿球粒是成矿物质围绕第一世代形成的菱铁矿胶粒聚集而成;圈层结构发育完好的菱
    铁矿鲕粒是大量放射状菱铁矿线晶以第二世代的球粒为核心连续共轴生长而成,晚二叠世脉动式的海侵可能是菱铁矿在结
    晶非平衡态与平衡态与之间往复循环驱动因素,最终形成了同心圈层结构,而同心圈层发育完好的菱面体状菱铁矿可能是
    成矿条件的变化促使鲕粒从放射状生长向自形菱面体生长而成。
    大兴安岭南段热液脉状矿床的流体包裹体和稳定同位素特征:对矿床成因的启示
    王承洋,王可勇,刘广虎*,付丽娟,权鸿雁
    2018, 24(4):  491. 
    摘要 ( 424 )   PDF (4373KB) ( 1132 )  
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    大兴安岭南段发育大井、双尖子山、布金黑、拜仁达坝、维拉斯托等多个具有典型后生特征的热液脉状铅锌银锡多金属
    矿床。为了查明上述矿床在成矿流体、成矿物质等方面的特征与差异,进而总结大兴安岭南段热液脉状矿床成矿作用特点,本
    次研究在野外地质调研的基础上,对上述矿床进行了流体包裹体、激光拉曼和氢氧硫同位素的研究,并取得了如下主要的认
    识:(1)双尖子山银多金属矿床成矿流体属简单盐水体系热液,维拉斯托和布金黑矿床成矿流体属富碳质盐水体系热液,而大
    井铜矿成矿流体则为含子矿物的不均匀盐水体系热液;(2)大井、布金黑、拜仁达坝和维拉斯托等矿床早期成矿流体均来自于
    岩浆热液,但布金黑、拜仁达坝和维拉斯托矿床成矿流体在运移过程中明显地受到了大气降水和地层中有机质的影响;(3)大
    兴安岭南段多数热液脉状多金属矿床矿石硫同位素δ34S值具有岩浆来源特点,个别矿床硫同位素δ34S值偏高可能是由复杂的
    岩浆源区性质及地层硫混入所引起。总的来说,大兴安岭南段不同热液脉状矿床在物质来源和流体演化方面的差异明显,而
    这也体现了该区中生代热液成矿作用的多样性和复杂性特点。
    扬子陆块东南缘升天坪锌矿床地质特征、闪锌矿Rb-Sr定年及其地质意义
    曹亮,梁玉明,段其发,刘重芃,周云
    2018, 24(4):  504. 
    摘要 ( 465 )   PDF (3415KB) ( 700 )  
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    升天坪锌矿床位于扬子陆块东南缘雪峰山地区,是湘西地区产于陡山沱组的中型锌矿床。采用同位素稀释法对主成
    矿期闪锌矿进行Rb-Sr同位素组成分析,获得等时线年龄为490 Ma,初始锶同位素组成87Sr/86Sr为0.71235。该等时线年龄代
    表了该矿床的主成矿阶段年龄,说明矿床形成的地质时代为晚寒武世,成矿作用发生于加里东中期。成矿作用时代与闪锌
    矿初始锶同位素比值特征反映成矿物质或成矿流体由基底岩石(板溪群) 和震旦系碳酸盐岩地层共同提供。结合矿床地质
    特征与区内铅锌矿成矿地质背景,认为周边板块碰撞的远程效应为热液成矿提供了构造驱动力,加里东期的构造运动对升
    天坪锌矿床的形成起着重要作用。升天坪锌矿床严格受地层控制,矿床类型为沉积-改造型层控矿床。
    利用接收函数方法研究哀牢山剪切带南段金矿区的岩石圈结构: 岩石圈减薄与岩浆通道
    于大勇,王攀*
    2018, 24(4):  516. 
    摘要 ( 452 )   PDF (1646KB) ( 717 )  
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    印藏碰撞导致了青藏高原内部及周边地区形成巨量储量的成矿带。虽然这一地区的成矿研究非常深入,但仍然需要
    完善对“源-运-储”的综合研究,需要从地壳上地幔结构角度对成矿源的起源进行探索。位于哀牢山剪切带南段的大坪-
    长安金矿具有幔源成因迹象,该文研究了该矿区及邻区的岩石圈结构,从深部研究成矿来源。通过接收函数方法获得的研
    究区剖面,揭示壳幔边界(Moho) 深度在30~40 km,但在金矿矿区下表现为Moho转换震相强烈横向不连续,表现为东西
    两侧约3~5 km的下沉。岩石圈软流圈边界(LAB) 的转换震相揭示,研究区的岩石圈厚度为60~80 km,有效约束了研究区
    强烈岩石圈减薄后剩余岩石圈的厚度。金矿区西侧思茅块体的岩石圈厚度最薄,位于前人层析成像工作揭示上地幔顶部一
    低速体的上方。金矿区下方的岩石圈厚度为~80 km且LAB的转换震相表现为强烈的横向不连续。金矿下Moho和LAB的横
    向不连续暗示了金矿区下方存在岩石圈尺度的岩浆通道,即软流圈的地幔物质可以较快速地到达浅表。笔者认为,研究区
    的岩石圈结构支持由俯冲驱动的幔源成矿模型,但大坪-长安金矿矿区下的岩石圈尺度的岩浆通道的形成与哀牢山剪切带
    的剪切变形直接相关。由Burma俯冲导致的地幔物质上涌对该通道的形成贡献有限。
    西藏中冈底斯扎布耶茶卡北部晚侏罗世则弄群火山岩的锆石U-Pb年代学及其成因意义
    叶春林,黄柏鑫,王燚,侯云岭,贾小川,杨学俊,王国光,吕志伟
    2018, 24(4):  525. 
    摘要 ( 325 )   PDF (5105KB) ( 793 )  
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    冈底斯带晚中生代构造演化模式一直存在争议。此次研究了中冈底斯带扎布耶茶卡北部区域则弄群火山岩的野外特
    征和锆石U-Pb年龄。锆石U-Pb定年结果表明,扎布耶茶卡北部则弄群火山岩主要喷发于154.2~142.1 Ma。研究首次获得
    晚侏罗世的则弄群火山岩年龄为154 Ma,比前人提出的则弄群火山岩浆活动起始时间(130 Ma) 提前了24 Ma,据此将则
    弄群的时代定为晚侏罗世至早白垩世。根据研究获得的最新年代学数据,结合冈底斯带火山岩的前人研究资料,显示冈底
    斯带中生代弧火山岩具有从南向北逐渐年轻的趋势。因此,最早期南冈底斯弧中生代火山岩可能与新特提斯洋板片北向俯
    冲有关,晚侏罗世至早白垩世的中冈底斯带弧火山岩受到了新特提斯洋板片北向俯冲和班公湖-怒江洋板片南向俯冲的双
    重影响,早白垩世中期的北冈底斯带弧火山岩则与班公湖-怒江洋板片的南向俯冲密切相关。研究成果为冈底斯带晚中生
    代构造演化模式提供了火山岩方面的新证据。
    煤汞同位素地球化学研究进展
    李春辉,梁汉东*,曹庆一,施云云
    2018, 24(4):  536. 
    摘要 ( 480 )   PDF (1165KB) ( 742 )  
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    汞是煤中普遍存在的痕量元素,煤炭消耗总量之巨使燃煤成为全球汞污染主要来源之一。汞具有7种稳定同位素,
    并且兼具质量分馏和非质量分馏效应,使通过汞同位素对涉煤汞污染源和汞迁移、转化示踪成为理想途径。煤中汞同位素
    研究获得长足进展。第一,初步给出了世界11个产煤国煤中汞同位素δ202Hg的特征值及分布范围,为示踪环境介质汞的燃
    煤源污染源创造了条件。第二,发现了原煤中汞存在奇数质量汞的非质量分馏效应(Δ199Hg≠0),有助于配合δ202Hg开展示
    踪研究。第三,中国不同产煤地及不同成煤期原煤中汞同位素δ202Hg与Δ199Hg值已被测试,为中国开展煤源汞污染示踪研究
    打下一定基础。进一步工作可能有待加强的4个方面:(1) 全球不同地域和时代煤中汞同位素数据库的不断补充、修正和
    完善;(2) 煤炭生产遗存物,如残留煤和煤矸石等与气-水环境相互作用中的汞同位素问题;(3) 燃煤派生的且影响人类
    健康的环境介质如大气细颗粒物(PM2.5) 的汞同位素问题;(4) 涉及煤火汞的迁移转化是复杂的,部分汞具有二次释放特
    性,其中汞同位素问题仍是未知的。总之煤中汞及其关联的汞同位素研究方兴未艾。
    构造地质学与能源地质学
    江苏—南黄海地区地震活动时空分布特征及其孕震构造分析
    李旭东,刘绍文*,王丽
    2018, 24(4):  551. 
    摘要 ( 461 )   PDF (7788KB) ( 804 )  
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    江苏—南黄海地区城市密集,人口众多,是中国东部经济最发达的地带之一。同时,该地区历史上曾频发中—强以
    上级别的地震,地震及次生地质灾害是威胁该区经济社会发展的自然灾害之一。该区的地震活动时空特征和发震机制还不
    清楚。本文通过整理江苏—南黄海地区的历史和仪器记录地震数据,分析了该区地震活动时空分布格局,发现地震活动主
    要集中于若干条区域活动断裂带,在时间上具有约60年的平静期,目前仍处于地震活跃期。深部构造研究还表明该区域内
    地震活跃的南部坳陷和勿南沙隆起区均存在显著的地球物理异常,表明地震活动与区域深部构造有关。东部菲律宾海板块
    的俯冲作用和印度—欧亚大陆碰撞引起的板块边界挤压力和大陆边缘因地形高程差异伴随的重力势能是中国海洋地震的主
    要驱动力。上述认识不仅加深了对江苏—南黄海地区地震构造环境的理解,同时也能对该区防震减灾公益事业提供科学参考。
    基底性质对断裂构造的影响: 以琼东南盆地为例
    张佳星,尹宏伟*,朱继田,熊小峰,汪伟,李长圣,吴珍云,刘绍文
    2018, 24(4):  563. 
    摘要 ( 313 )   PDF (3700KB) ( 635 )  
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    影响断裂凹陷内的断裂系统演化的原因包含多种因素,此次研究针对先存断裂及基底性质对断陷盆地的影响,通过
    物理模拟实验方法探究裂谷盆地断裂发育的构造演化过程。根据对琼东南盆地的地震剖面图的解释分析,盆地东部和西部
    的凹陷显示不同的凹陷构造形态,实验结果显示,先存断裂的位置和走向影响区域凹陷的演化和平面展布,在先存断裂影
    响的区域演化形成地堑构造,在无先存断裂影响的区域则演化形成地垒构造;韧性基底的上覆地层拉伸演化为复式半地堑
    构造,而刚性基底的上覆地层呈铲状半地堑构造,在不同基底性质影响下的构造变形模式和琼东南盆地东西部的差异构造
    样式基本相符,一定程度上说明了基底性质的差异对琼东南盆地东部和西部凹陷在断裂组合形态差异方面具有影响作用,
    为研究供给油气运移聚集成藏的断裂系统演化提供了思路。
    郯庐断裂新生代构造演化及其对烃源岩生排烃的影响:以辽东湾坳陷辽中凹陷为例
    蒋子文,罗静兰,王嗣敏*,华晓莉,牛新杰,田亚,王晓蕾, 崔凯
    2018, 24(4):  573. 
    摘要 ( 522 )   PDF (4643KB) ( 553 )  
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    郯庐断裂带是渤海海域重要的活动断裂带,控制着该地区油气成藏的生储盖运圈保条件。以辽东湾坳陷辽中凹陷为研
    究对象,利用三维地震资料、平衡剖面分析对郯庐断裂几何学特征、演化特征进行研究;在此基础上,分析郯庐断裂走滑活
    动对烃源岩发育、分布、演化及生排烃的影响。辽东湾坳陷新生代构造演化分为为五个构造演化阶段、三个构造演化旋回。
    郯庐断裂走滑活动可错开先期、同期发育的烃源岩,改变烃源岩位置及生烃潜力的空间分布,有利于形成局部水体更深的还
    原环境,发育生烃潜力更大的烃源岩。走滑活动使断裂带附近地温梯度和大地热流升高,有利于降低生烃门限。郯庐断裂不
    同时期不同部位具有不同的活动性质,对油气运移起封闭或者运移通道作用。东营组沉积期晚期和明化镇组下段沉积期至今
    的断裂走滑活动与烃源岩大量生排烃期、油气成藏时期具有良好的匹配关系,提出郯庐断裂走滑活动可形成“拖曳”生排烃
    现象,使与走滑断层相关的圈闭中即使烃源岩条件较差亦可能具有勘探价值,从而突破了传统的油气勘探思路。
    应用恒速压汞技术定量评价低渗—特低渗砂岩储层微观孔喉特征: 以石臼坨凸起陡坡带东三段为例
    万琳,王清斌,代黎明,汤国民,彭琴
    2018, 24(4):  584. 
    摘要 ( 277 )   PDF (1652KB) ( 568 )  
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    砂砾岩储层中的低渗—特低渗砂岩对储层整体油气运聚、成藏起到了重要影响。利用恒速压汞技术探讨石臼坨凸起
    陡坡带东三段扇三角洲砂砾岩储层中不同渗透率级别的低渗—特低渗砂岩储层微观孔喉分布特征及不同尺度孔喉的物性贡
    献。研究表明:(1) 低渗—特低渗砂岩和常规砂岩相比具有孔隙大小中等,喉道半径偏小,孔喉比异常大的特点。渗透率
    受孔喉半径变化影响更明显,大半径喉道数量和分布是影响储层渗流能力的关键因素;(2) 低渗—特低渗砂岩孔隙主控进
    汞区是控制流体流动最有效最主要的空间,渗透率越高,孔隙主控区的喉道半径范围越大。孔喉过渡进汞区进汞贡献主要
    来自孔隙和喉道联合进汞,随着喉道半径减小,细喉道逐渐成为流体储集和流动的主要空间;喉道主控区渗透率贡献也很
    低,微细喉道及微喉道是进汞主体空间,孔隙贡献基本为0,该阶段流体流动能力受喉道半径变化影响较大。随着渗透率
    增加,低渗—特低渗砂岩渗流能力的决定性喉道半径值从1~2 μm增大到3~4 μm。基于恒速压汞技术的低渗—特低渗砂岩
    微观孔喉定量表征填补了渤海海域相关研究的空白,从而有助于实现该类储层全面准确的储层评价
    多点地质统计学建模研究进展
    陈欢庆,李文青,洪垚
    2018, 24(4):  593. 
    摘要 ( 381 )   PDF (3623KB) ( 1198 )  
    相关文章 | 计量指标
    从精细油藏描述中地质建模的意义和现状入手,介绍了多点地质统计学建模研究现状及其与传统地质建模方法的差
    异。以辽河盆地西部凹陷某蒸汽驱试验区为例,分析了多点地质统计学建模中建模的基础、训练图像的建立、多点地质统计学
    建模与传统地质建模相比所具有的优势等内容。指出多点地质统计学在井间预测方面具有明显优于其他传统建模方法的特
    点。在文献调研基础上,结合自身工作实践,探讨了多点地质统计学建模目前存在的问题和未来的发展方向。指出未来多点
    地质统计学建模的发展方向主要包括多信息综合地质成因分析基础上的训练图像获取、多点地质统计学算法进行改进和完善
    和多点地质统计学建模方法应用领域的扩大等。
    工程地质学
    砂土颗粒形状的傅里叶描述符自动生成
    方浩,张巍*,肖瑞,施斌,刘岩,赵春发
    2018, 24(4):  604. 
    摘要 ( 283 )   PDF (3215KB) ( 914 )  
    相关文章 | 计量指标
    颗粒形状是影响砂土密实度、力学与渗流等特性的主要因素之一。傅里叶描述法是一种有效表征颗粒形状的数学方
    法。基于傅里叶系数与颗粒平均半径定义傅里叶描述符Dn。采用傅里叶描述符D2,D3,D8以及D3与D8对数线性组合的简化
    算法可自动生成复杂的砂土颗粒形状。颗粒形状由傅里叶描述符Dn与相位角δn序列共同控制。分析了傅里叶描述符D2、
    D3、D8与颗粒几何参数间的相关性,结果表明,长宽比a与D2正相关,圆形度C 与D2,D8负相关,磨圆度R与D8强负相
    关,球形度S与D2,D3之间均呈现显著负相关,规则度Re与D8呈负相关性,且在D8=0时与D3之间呈强负相关性。以显微CT
    扫描南京粉砂断层序列二值图像中典型颗粒为样本,基于Pearson相关性准则,计算了重构颗粒与实际颗粒轮廓相似性,相
    关系数大于0.94,表明算法具有较高的表征精度。算法可用于二维数值模拟中实际砂土颗粒的批量自动生成。
    纤维加筋市政污泥剪切强度试验研究
    王宏胜,王鹏,唐朝生*,刘昌黎,施斌
    2018, 24(4):  613. 
    摘要 ( 275 )   PDF (598KB) ( 381 )  
    相关文章 | 计量指标
    :随着社会经济的快速发展,市政污泥产量逐年攀升,其安全处置对改善城市生态环境和经济可持续发展具有重要意
    义。污泥由于含水率高,颗粒细小,粘滞性强,且富含有机质,因而存在机械脱水效率低和抗剪强度低等问题,填埋时容
    易造成填埋场堆体发生侧滑、失稳等事故。纤维加筋是近些年发展起来的一种土质改良技术,为了研究该技术对污泥剪切
    强度特性的影响,在不同固结压力下(50,100,200和400 kPa) 对纤维加筋污泥进行了一系列剪切试验,分析了纤维掺量
    (0,0.05%,0.1%,0.2%,0.4%和0.8%) 对固结后污泥含水率、干密度及剪切强度的影响。结果表明:在不同固结压力
    下,污泥排水固结后的含水率均随着纤维掺量的增加呈先减少后增加的趋势,而干密度则是先增加后减小,试验确定纤维
    最优掺量为0.1%;污泥排水固结后的剪切强度则随着纤维掺量的增加而增加,纤维加筋作用对污泥的剪切强度提升效果十
    分明显,100 kPa下加筋效果最显著;纤维加筋污泥的黏聚力和内摩擦角随纤维掺量的增加而增加,当纤维掺量超过0.4%
    后,黏聚力增幅有放缓趋势,而内摩擦角的增幅则有加大趋势;在剪切破坏过程后期,随纤维掺量增加,应变硬化趋势更
    为显著。
    向家坝水电站库区某滑坡滑带土的残余强度试验研究
    董文萍,戴福初, 张洪影,黄志全
    2018, 24(4):  619. 
    摘要 ( 250 )   PDF (5047KB) ( 514 )  
    相关文章 | 计量指标
    利用DTA-138型环剪仪对向家坝水电站库区某滑坡滑带土重塑样开展了大位移剪切条件下的环剪试验,探讨了剪切速
    率(小于100 mm/min)、细粒(<0.075 mm)含量对残余强度的影响,对比分析了原状样滑面和重塑样剪切面的细粒含量变化以
    及微观结构差异。研究结果表明:滑带土的原状样滑面细粒含量高于滑带,重塑样剪切面细粒含量高于剪切面上下区域;当剪
    切速率由0.109 mm/min增大到98mm/min时,残余强度应力比的变化呈现先减后增的凹型,在1.09 mm/min时达到最小值(重塑
    样Rr-1#,Rr-4#,Rr-5#残余强度应力比最小值分别为0.34,0.42,0.39);残余强度随细粒含量的增加先增大后减小,呈二次多项
    式关系,其临界值约为56%;随着细粒含量的增加,残余强度变化幅度随法向应力的增加而增大。