- 陆琦;刘惠芳;肖平;施倪承;李国武;汤中道;
在中国辽宁金刚石中获得的高硅钙铁榴石(Majorite)为一单晶碎片包裹体,与其共存的金刚石包裹体还有刚玉、碳化钛、红色金刚石碎片、钙钛矿、二氧化硅等。通过电子探针成分分析,确定该高硅钙铁榴石(Majorite)成分超硅高钙缺镁,8个分析点平均值计算的矿物分子式为(Ca2.35Fe0.49Mn0.15Mg0.02)3.01(Al1.08Fe0.48Si0.44)2.00(SiO4)3,根据Kenneth等(2000)提出的计算压力的公式得到该包裹体高硅钙铁榴石(Majorite)形成的压力为14GPa,估算形成深度达400km。用四圆单晶衍射仪测定了该石榴石的晶体结构,a=1.195 15(4)nm,求得了各原子的座标、占位度和各向异性温度因子,用I>2σ(I),计算得到R1=0.077 9,WR2=0.141 6,Goodness-of-fit(F2)=1.382。在该高硅钙铁榴石包裹体中还存在微米级二氧化硅(呈四边形断面)和氧化铁(含钠)的包裹体(析离体),它们可能是斯石英和方铁矿(或似沂蒙矿)。从高硅钙铁榴石(Majorite)的成分判断,其物质来源具壳源性质,由此推断的大陆壳俯冲深度要超过400km,这与地球物理探测郯庐断裂已切穿了上地幔、进入软流圈的看法相一致。
2012年05期 v.31;No.146 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 327K] - 赵珊茸;王勤燕;肖平;许娅玲;
石英双晶的复杂性远远超出了人们的想象。首先介绍了石英的11种双晶律,然后介绍测试鉴定石英双晶律的各种方法及存在的局限性,综述了近年来石英双晶与温压条件关系、晶格结构匹配理论方面的研究成果,最后结合我们近期用EBSD对岩石中石英双晶的观察、测试结果,指出存在的问题及今后的研究方向。
2012年05期 v.31;No.146 8-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 274K] - 洪汉烈;殷科;高文鹏;王朝文;韩文;
14过渡矿物是广泛发育的典型成土作用产物,其矿物学特征及含量变化不仅能记录成土时期的气候、环境条件,也可以作为这些土壤发生分类和类型区分的依据。通过对有关14过渡矿物研究成果系统全面的分析,阐明了这种过渡矿物的谱学特征、层间离子类型、鉴定依据及其成因,并在此基础上提出对14过渡矿物的鉴定实验流程。此外,高分辨透射电子显微技术的应用给14过渡矿物的研究提供了极大的保障,利用高分辨透射电子显微镜可以研究14过渡矿物的形成、转化关系。14过渡矿物对气候环境十分敏感,且形成于特征的干湿交替、适度的风化及弱酸性环境条件,因此,这种过渡矿物有望作为成土时期的气候环境代用指标。
2012年05期 v.31;No.146 15-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 336K] - 张克信;童金南;赖旭龙;何卫红;江海水;罗根明;
全球二叠系-三叠系界线(PTB)层型及点("金钉子")定位我国浙江省长兴县煤山D剖面,极大地推动了PTB及二叠系和三叠系研究进展。在简要介绍地层单位与全球界线层型与点建立的相关概念、术语和有关规定、地层划分的主要种类及其地层单位术语的基础上,以全球二叠系—三叠系界线层型及点(中国浙江省长兴县煤山D剖面)为研究实例,综述了该金钉子剖面牙形石生物地层和年代地层研究现状。煤山D剖面构建了目前全球最完整的PTB地层牙形石带序列,为研究二叠纪末大灭绝后生物残存和复苏过程提供了重要的时间坐标系,也为相关的地质事件研究奠定了坚实的基础。
2012年05期 v.31;No.146 23-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 890K] - 杜远生;徐亚军;
华南加里东运动包含了郁南运动、北流运动(崇余运动)和广西运动,具多幕陆内造山特点。其影响范围包括扬子板块东缘"江南隆起"以东、以南广大地区。华南加里东构造带总体呈东西向展布,南部桂西右江盆地-粤南地区泥盆系不整合于下伏的寒武系之上,中部桂东-粤中-闽西-赣南-湘南地区泥盆系不整合于奥陶系之上,靠近"江南隆起"的湘中-浙西地区泥盆系不整合于志留系之上,但钦防盆地志留系与泥盆系整合接触。寒武系-志留系为同造山盆地的复理石沉积。从寒武纪-志留纪同造山盆地由南向北迁移,盆地展布、物源供给等显示"南山北盆"的盆山格局和造山带"由南向北"挤压的趋势。
2012年05期 v.31;No.146 43-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 457K] - 杨坤光;李学刚;戴传固;张慧;周琦;
褶皱叠加方式与其形成的构造现象极为复杂。常见3种叠加方式为共轴叠加、横跨叠加和斜跨叠加。如果地质体均一,断层不发育,即会形成理想型叠加褶皱的构造样式。如果发育区域性大型断层,在不同方向的区域应力场作用下,加上地质体的不均一,就会在不同的区块内形成更为复杂的叠加褶皱与构造组合。贵州境内自古生代-中生代先后发育了5条切割基底的区域性断裂,至早中中生代,这些断层将区内切割为6个主要构造块体。在三叠纪之后的燕山构造运动期间,发生了强烈的构造叠加变形,早燕山期与晚燕山期区域应力场方向不同,使得不同区域断层的性质、位移发生变化,断层的多次活动起到了应力释放与调整作用,再加上块体地质结构的不均一性与软弱层的滑脱作用,最终在不同区块内发生了不同的褶皱叠加作用,形成了不同的褶皱构造样式与构造组合。
2012年05期 v.31;No.146 50-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 663K] - 胡超涌;谢树成;
从1997年开始对湖北清江和尚洞开展了系统的现代过程监测和地质记录的综合研究,以了解气候和生物信息的传输、转化和记录过程,并由此重建长江中游末次冰期以来的气候和生态环境。通过对和尚洞的大气、植被、土壤、围岩、滴水和沉积碳酸盐开展年代学、水文学、地球化学、地球物理学、地球生物学等多学科的调查,已经积累了许多现代过程的基础资料,为进一步进行石笋记录的研究奠定了很好的基础。同时,研究发现该洞穴石笋具有年代准确、环境和生态信息丰富、分辨率高、记录时间长等众多优点,是重建过去气候和生态变化历史的优质载体。下一步研究应该充分利用这些特点,力争在季风的年际和年代际变化以及不同气候态下环境与生物的相互作用两个方向取得进展。
2012年05期 v.31;No.146 57-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 674K] - 李长安;邵磊;袁胜元;Jacques Dembele;
构造-地貌-气候耦合是现代地球系统科学研究的热点之一。大量地质事实表明,构造、地貌、气候与地质灾害的发生密切相关,而三者的阶段性耦合,即地文期-构造节律-气候旋回耦合,在很大程度上决定了地质灾害在时间分布上的群发和空间上的群集。从地文期-构造节律-气候旋回的关系及耦合作用的分析入手,通过地文期、构造节律、气候旋回与地质灾害的关系论述,建立了地文期、构造节律、气候旋回与地质灾害的耦合关系模式。依据现有资料,对三峡地区滑坡的群(高)发与地文期、构造、气候的耦合关系进行了初步分析,并就如何加强这方面的研究进行了讨论。
2012年05期 v.31;No.146 65-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 304K] - 李德威;
在地核和太阳强大的热能驱动下,开放的地球系统固液气态物质发生不同尺度的循环运动。流体运动是地球物质运动的主导因子。地球不均匀热结构导致流体不均匀流动,涉及固流气耦合、天地耦合、地气耦合、洋陆耦合和盆山耦合,产生能量链、物质链、结构链、事件链、资源链、能源链、灾害链和环境链。地球内部热动力及其相关的重力、应力、引潮力联合作用于地球某个特殊部位,形成一系列具有成因联系、时空联系、前兆联系的自然灾害。通过灾害链的时空结构和有成因联系的前兆异常可以预测灾害,能够有效地防灾。地热异常区与灾害多发区吻合。在合适的构造部位系统开发地热和地气,能够有效地减灾和减排,并彻底改善能源结构,消除能源危机。
2012年05期 v.31;No.146 69-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 636K]
- 解习农;任建业;雷超;
沉积盆地是地球系统的浅层组成部分,是壳-幔、岩石圈-软流圈两级圈层相互作用的浅部表现形式。沉积盆地分析不仅可以揭示不同类型化石能源、沉积型层控矿产、砂岩型铀矿等资源的分布规律,为矿产勘探提供直接依据,而且可以为大地构造演化过程、重大构造事件、全球环境变迁及气候演变提供丰富资料和详细证据。当代盆地分析不断从单一沉积学分析拓展到综合分析,从静态要素分析拓展到过程和动力机制分析。盆地动力学研究内容包括3部分,即以沉积学分析为主的盆地充填动力学、以构造地质学分析为主的盆地形成演化动力学和多学科交叉的盆地流体动力学研究。近10多年来,盆地动力学研究在深水沉积学、高精度层序地层学、源-汇系统、源区剥蚀过程及其深部响应、大陆边缘盆地动力学及盆地流体动力学等方面取得了长足的进展。
2012年05期 v.31;No.146 76-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 486K] - 梅廉夫;邓大飞;沈传波;刘昭茜;
研究讨论了我国南方江南-雪峰隆起这一独特的大地构造单元在板块构造阶段和大陆构造阶段的发育背景及其构造动力学。在此基础上阐述了江南-雪峰隆起及其周缘的海相油气聚集、破坏的特征和背景(构造动力学框架下),研究试图揭示隆起及其周缘的海相油气聚集和破坏与隆起形成演化及其动力学之间在时间和空间上的成因联系。最后讨论了隆起在板块构造与大陆构造不同阶段演化和动力学问题、板块构造与大陆构造观点对隆起及其周缘成藏物质基础制约的不同认识、以及隆起及其周缘构造演化与海相油气成藏演化的关系。
2012年05期 v.31;No.146 85-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1324K] - 焦养泉;吴立群;荣辉;彭云彪;万军伟;苗爱生;
以鄂尔多斯盆地北部的砂岩型铀矿为目标,在铀储层形成发育的沉积学背景研究基础上,重点通过砂分散体系、沉积物粒度、隔挡层厚度和孔隙度的定量分析,精细地刻画了直罗组铀储层的外部几何形态和内部复杂结构,充分展示了铀储层的定量非均质性。依据盆地构造充填演化阶段、铀成矿年代学和地学空间信息三维可视化平台,分别对5个演化阶段的古地貌进行了恢复,并对不同演化时期的铀储层空间位置给予了准确定位,从而揭示了直罗组铀储层从沉积到接受铀成矿再到铀矿被改造期间的空间形态演化历史。在盆地构造充填演化研究、古地貌恢复和铀储层定量非均质性分析的基础上,重建了5个不同时期古地下水系统结构和参数的空间变化面貌,并运用地下水数值模拟方法再现了研究区5个演化阶段成矿古流场的特征及其演化规律。综合分析认为,铀储层的空间演变和内部非均质性制约了成矿流场的基本格局,成矿流场又无疑控制着层间氧化带的发育和铀成矿。当铀储层形成期的古水流方向与主成矿期地下水流场方向总体一致时有利于铀成矿,而当两者流向垂直时则成矿效率降低。
2012年05期 v.31;No.146 94-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1161K] - 叶加仁;吴景富;舒誉;吴娟;王卓超;
富烃凹陷是当今油气勘探的主战场,中国近海已发现的油气储量主要集中在14个富烃凹陷中。利用钻井、测井、地震及化验测试等资料,结合最新油气勘探成果,从温压系统、储盖组合、热流体活动及油气输导与聚集等方面分析、总结了中国近海典型已证实富烃凹陷的油气成藏特征。研究表明:中国近海富烃凹陷深层超压普遍发育,地温梯度高,复合型温压系统构成,为油气成藏提供了充足的动力;主力储层物性好,发育1～2套优质的区域性盖层,至少存在2套有利的储盖组合;发育多种类型的烃类包裹体,油气主成藏期集中,并存在快速幕式充注现象;发育高效优势输导体系、多种圈闭与油气藏类型,存在多种油气成藏模式,油气呈带状差异富集与分布。
2012年05期 v.31;No.146 105-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 683K] - 朱光辉;李林涛;
孟加拉湾位于印度大陆以东、缅甸-安达曼-苏门答腊以西、孟加拉国南部海上地区,该区存在主动和被动两种不同类型的大陆边缘,并发育众多大陆边缘含油气盆地。根据板块位置和构造特征将其划分为三大类,分别是:被动大陆边缘盆地(马哈纳迪、K-G和高韦里盆地);主动大陆边缘盆地(若开、缅甸中央、马达班、安达曼和北苏门答腊盆地);残留洋盆地(孟加拉盆地)。根据火山岛弧带分布情况进一步将主动大陆边缘盆地划分为:①海沟型——若开盆地;②弧前型——缅甸中央盆地;③弧后型——马达班、安达曼和北苏门答腊盆地。对这些盆地油气勘探情况的统计与分析表明,该区大陆边缘盆地的油气分布主控因素为:烃源岩类型与有机质丰度决定了流体性质与资源强度;大型河流—三角洲形成富油气区;盆地类型、性质及晚期构造活动强度决定区带勘探潜力。
2012年05期 v.31;No.146 112-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 622K] - 吕新彪;朱江;曹晓峰;陈超;吴春明;胡庆成;
北山造山带地处中亚造山带南缘。古生代时期板块构造体制下古亚洲洋的裂解-扩展-消亡与汇聚大陆边缘的俯冲-碰撞-伸展循环造就了其大陆地壳增生与再造演化的基本背景,并形成了一系列记录这些因果演变连续过程的岩浆侵入与喷发事件。在系统总结最近几年积累的年代学和岩石地球化学资料的基础上,以一些带有特定过程印记的标志性岩浆事件为纲领,表征这些古生代岩浆作用形成过程中的地球动力学演变,揭示其所记录的北山南部的多阶段增生与再造演化机制,并初步探讨有利地球动力学过程制约下的岩浆活动引起的成矿效应。
2012年05期 v.31;No.146 119-127+135页 [查看摘要][在线阅读][下载 1291K]
- 靳孟贵;汤庆佳;栗现文;
合理布局抽水井和回灌井是地下水源热泵系统长期有效运行的关键因素。以郑州市郑东新区为例,利用HST3D软件建立水热运移数值模型,优化设计地下水源热泵系统抽灌水井布局,预测地下水源热泵系统长期运行后对含水层的水热影响。结果表明:介质比热容及渗透率分别对含水层温度及水位影响显著,是较敏感的参数。方案3(3个回灌井垂直天然流向分布且位于抽水井下游)为最佳布井方式。抽灌量900,1 200,1 500及2 000m3/d所对应的合理布井间距分别为50,65,70及75m。相应布井方案的水源热泵系统运行20a,对含水层温度场的影响仅限于200m×200m的范围,抽水井温度变化小于1℃。
2012年05期 v.31;No.146 128-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 793K] - 陈植华;孙璐;龚星;
在矿区长期疏干条件下,不仅地下水流场发生了重大改变,地下水的温度场也发生了明显变化,仔细研究这种地下水的温度变化特征可以深化矿区水文地质条件及其变化的认识。在利用福建马坑铁矿长期监测的地下水温度数据的基础上,分析了疏干条件下地下水温度场的平面分布以及变化特征,探讨了影响地下水温度平面分布以及动态变化的因素。结果表明,矿区地下水的运动特征决定了矿区地下水温度的平面分布呈现西高东低的整体趋势,以及南侧南西高北东低,北侧北西高南东低的局部趋势,受地下水循环深度的影响,副井附近出现高温异常;由于矿区接受温度较低的补给水源逐渐增大,近几年来矿区地下水温呈现整体下降的趋势,且下降速率逐年增大,反映了矿区地下水的补给还在逐渐增加。
2012年05期 v.31;No.146 136-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 665K] - 梁杏;张人权;牛宏;靳孟贵;孙蓉琳;
地下水流系统理论的提出,推动了现代水文地质学的发展。以Tóth经典地下水流系统理论建立方法为基础,综述了基于Tóth方法的地下水流系统的模拟成果,分析了Tóth方法得出的水流模式与控制因素的关系,以及地下水流系统理论从概念到实际应用的发展。同时,对中国地质大学(武汉)提出的地下水流系统通量上边界模拟方法也进行了系统论述,在物理模拟实验与数值模拟基础上,认为通量上边界分析方法是对Tóth方法的改进与完善,有利于对地下水流系统发育的物理机制理解;该方法能够更全面认识地下水流系统模式及其转化,定量出各影响因素对地下水流模式的控制关系。最后指出地下水流系统理论是当代水文地质学的核心概念框架,应该重视地下水流系统理论物理机制和数学模拟方法的研究,加强新技术方法的引入,拓宽其应用领域的研究等。
2012年05期 v.31;No.146 143-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 973K] - 费宇红;张光辉;
20世纪80年代零通量面方法在我国应用中解决了"四水"转化研究中参数不确定性带来的问题,发现在降水入渗补给地下水过程中土壤总水势梯度大于1.0cm H2O/cm,且逐渐降低,流入、流出被监测土层的水量相等时土壤总水势梯度趋近于1.0cm H2O/cm。20世纪90年代,利用土壤水势与含水量之间量化关系,指导了农业节水灌溉,提出在灌溉过程中土壤水势梯度等于1.0cm H2O/cm的时间持续愈长,表明过剩灌溉而浪费的水量愈多的认识。进入21世纪以来,水势理论较广泛地用来解决土壤水盐分运移数值模拟与入渗模型中水文地质参数问题和降水入渗土壤水势运移微观机理研究,并发现表聚型、中聚型和底聚型土壤盐分剖面的水动力学特征。通过土壤水动力场调控改变土壤水盐(养分或污染物)运移是未来重要研究方向。
2012年05期 v.31;No.146 152-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 420K] - 万军伟;黄琨;李银泉;毛迪凡;沈仲智;陈崇希;
关于圆管沿程阻力系数的变化规律至今一直沿用尼古拉兹(Nikuradse)的实验结果。在参考尼古拉兹实验的基础上,采用与其相似的制作工艺,设计并制作了相对粗糙度Δ/d为1/30.89的人工粗糙圆管,开展了不同流速条件下的水流阻力实验,验证了尼古拉兹关于圆管沿程水流阻力随水流流态变化的规律,同时发现尼古拉兹当年在人工粗糙圆管制作过程中采用的"二次刷胶"粘贴砂粒的方法,使得圆管内壁砂粒的实际粗糙度减小,其实验所得的圆管沿程阻力系数偏小。本次圆管沿程阻力系数确定的实验方法能够更准确地获得人工粗糙圆管沿程阻力系数,今后可以据此开展相应的系统实验,对尼古拉兹人工粗糙圆管沿程阻力系数及其变化规律加以修正。
2012年05期 v.31;No.146 157-161页 [查看摘要][在线阅读][下载 506K] - 成建梅;赵静;张可霓;赵锐锐;
地下深部封存CO2已经被公认是人类削减温室气体排放的一条有效而又科学的途径。深部咸含水层CO2地质封存因封存潜力巨大,技术可行,且已有实际的工程运行,因而备受关注。松辽盆地是中国潜在的CO2储存场地之一,选择松辽盆地为大尺度模拟研究对象,选取姚家组砂岩层为储层,选取嫩江组泥岩为盖层,运用TOUGH-MP并行计算代码建立了覆盖整个松辽盆地的三维地质模型,在中央凹陷区开展大尺度CO2注入模拟研究,包括CO2运移、储存、地层压力提升以及储存安全性等问题。模拟结果表明:持续注入100a后形成的CO2羽远小于产生的压力积聚区影响范围。注入产生的压力抬升将在注入停止后迅速消散,不会对区域地层压力和浅层地下水系统产生显著影响。在千年之内注入的CO2将随着时间持续,逐渐溶解于水中,而不会因盖层微弱的渗透性而逃逸。
2012年05期 166-174页 [查看摘要][在线阅读][下载 866K]