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中国矿物岩石地球化学学会第十五届学术年会

中国矿物岩石地球化学学会第十五届学术年会

  • 召开年：2015
  • 召开地：长沙
  • 出版时间： 2015-12-11

主办单位：中国矿物岩石地球化学学会

会议文集：中国矿物岩石地球化学学会第十五届学术年会论文集

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  • 摘要：大兴安岭中－南段是由众多微地块(额尔古纳地块、兴安地块和松嫩地块)伴随着古亚洲洋的消减闭合,于晚石炭世拼贴所形成的统一地块(本文将该统一地块称之为"内蒙地块群").该区域大地构造属性上归属于中亚造山带东段(兴蒙造山带),是华北板块与西伯利亚板块碰撞拼合的部位.在构造演化方面,该区域形成于古生代古亚洲洋构造体制,又经历了中生代以来鄂霍茨克构造体制和古太平洋构造体制的构造叠合,产生了"三种体制,两次叠合"的复杂过程,故成为地学界研究古亚洲洋构造域、鄂霍茨克构造域与古太平洋构造域演化与转化的热点区域,对于了解东北亚大陆的形成与演化具有十分重要的科学意义.根据研究区内晚二叠世砂岩地化特征和碎屑锆石年代学所反映的物源区构造背景及其经历的构造-热事件的时间节点，并结合研究区内大量的已报道的地质事件时代，将本区的古生代区域构造演化划分为6个主要阶段：晚寒武世－早奥陶世，华北板块与其北侧“内蒙地块群”开始碰撞拼贴，拉开古亚洲洋南支消亡的序幕，早期洋－陆俯冲在华北北缘表现为被动陆缘特点，而在“内蒙地块群”南缘表现为活动陆缘特点；早志留世末期，古洋壳的双向俯冲开始，并在大洋两侧形成安第斯型岩浆弧。“内蒙地块群”南缘形成了苏尼特岩浆弧（450~490Ma），而在华北板块北缘形成了白乃庙岩浆弧（~430Ma）；晚石炭世，洋壳向华北板块和“内蒙地块群”的双向俯冲发生了改变，在南侧的华北板块北缘地区依然处于安第斯型俯冲，而北侧则转化为类似于现今的西太平洋型俯冲，形成了宝力道岩浆弧（~310Ma）和北侧的贺根山弧后洋的拉开，此时“内蒙地块群”南缘弧－弧后盆地的构造环境正式形成；早二叠世，在洋壳向北侧“内蒙地块群”持续俯冲的作用下贺根山洋很快夭折，弧－陆的碰撞过程中造成贺根山蛇绿岩的就位（~290Ma）。在岛弧一侧岩浆活动频繁，导致了大石寨组火山岩的喷发（~280Ma）；中二叠世，哲斯组应为“内蒙地块群”的前弧沉积，其主要的物源来自“内蒙地块群”南缘的苏尼特左旗－锡林浩特－西乌旗南岩浆弧（宝力道弧），大石寨组火山岩以及早古生代形成的苏尼特岩浆弧，华北板块北缘地区可能也为其提供少量的物源；晚二叠世，华北板块与“内蒙地块群”的陆－陆碰撞进入尾声阶段，林西组沉积环境逐渐由海相沉积转入陆相沉积，此时宝力道弧、大石寨组火山石以及早古生代形成的苏尼特岩浆弧仍然为其提供物源。直至晚二叠世末期华北板块与北侧“内蒙地块群”沿西拉木伦河缝合带完成最终的碰撞拼贴，由此为林西组沉积提供了大量古老亲华北板块的物源。
  • 摘要：蒙脱石伊利石化作用是泥岩成岩过程中最为重要的矿物转化之一。两种矿物同属2:1型片状黏土矿物。最大的差别在于蒙脱石属于膨胀性黏土矿物，层间域被水和有机质占据；伊利石属非膨胀性黏土矿物，层间被阳离子（K+）占据。前人先后提出了多种蒙脱石向伊利石转化的模式。目前被大多数学者认可的主要是固态转化机制和溶解重结晶机制。前者强调结构层内及层间化学成分的渐变，而后者关注结构层的突变溶解。所有这些转化机制都是在水-岩作用体系下，强调温度、时间、（K+）浓度水/岩比因素对蒙脱石向伊利石转化的控制。在泥质烃源岩中，除各种无机矿物和孔隙水外，还含有数量不等和类型不同的有机质，其具有不同的赋存形式，如泥岩的孔隙吸附、表面吸附和黏土矿物层间吸附有机质等多种形式。特别是蒙脱石，它具有较强的膨胀性、较高的内外比表面以及阳离子交换量，其层间可以吸附大量的有机质，形成有机黏土复合体。目前在石油地质领域，关注较多的是黏土矿物成岩转化对有机质生烃的影响，而有机质对矿物转化的影响作用则关注较少。利用红外及热重对矿物晶体结构的分析表明：200~350℃范围内，M样品在存在两个明显的失水峰，I样品存在一个失水峰，且M样品在红外曲线上对应Si-O伸缩振动峰位于1110cm-1附近，Al-OH振动峰919cm-1也清晰可见；400~600℃范围内，I样品失水峰消失，仅可见结构羟基的失重。M样品失重曲线则表现为连续下降，表明晶体的热稳定性较差，同时红外曲线上Si-O伸缩振动向高频1150cm-1移动，Al-OH振动峰消失。结合矿物及有机质分析结果，认为M样品的蒙脱石伊利石化过程对应两种转化机制，在200~350℃范围内，层间有机质的柱撑作用使得此阶段对应固态转化机制；而400~600℃区间，层间有机质排出，推测有机质以有机酸的形式，造成晶体稳定性变差，硅氧四面体及铝氧四面体部分溶解，初步认为此阶段为溶解-重结晶机制。这对今后水-岩-有机质体系下矿物转化作用的研究，具有一定的启示意义。
  • 摘要：近年来发现塔里木盆地典型来自于寒武系－下奥陶统烃源岩的原油具有富集13C的特征,其稳定碳同位素比值基本上集中在-28‰左右.比如:塔东2井寒武系储层中的原油明显具有寒武系－下奥陶统烃源岩成因原油的生标分布特征,被认为是寒武系自生自储的一个古油藏,其全油稳定碳同位素比值为-28.283‰,但相应的烃源岩干酪根同位素比值在-31‰左右;塔中62井志留系储层的原油被认为是一典型来自于寒武系烃源岩的透镜体油藏,其全油稳定碳同位素比值为-28.606‰;另外被认为来自于寒武系－下奥陶统烃源岩的英南2井的凝析油也具有富集13C的特征,其全油稳定碳同位素比值为-27.679‰;最近在塔中隆起西北部也发现明确来自于寒武系－下奥陶统烃源岩的原油,其稳定碳同位素比值在-28‰左右.初步研究结果认为，目前发现的塔里木盆地部分来自寒武系烃源岩贡献的原油富集13C同位素的成因可能是它们衍生于局限发育的上寒武统烃源岩，主要来自于冷生物种的贡献，受控于冰期冷事件的约束。这些原油的发现只是个别特殊油藏的特征，远远不能代表整体寒武系烃源岩的贡献特征，将其作为寒武系烃源岩贡献的端元油藏加以应用讨论是有问题的。结合塔里木盆地海相油藏勘探开发研究的最新进展，以上初步研究认识还有待深化和完善。
  • 摘要：烃源岩的生烃反应是在其限定的孔隙空间中承受高静岩压力和流体压力下进行的.然而受实验装置和条件的限制,传统的高压釜密闭空间生排烃模拟实验都是在一个低流体压力、无静岩压力、较大的生烃空间下进行的,与实际地质情况差异较大.利用无锡石油地质研究所研制的地层孔隙热压生排烃模拟仪,选用泌阳凹陷泌核三段未成熟灰色泥岩分别进行有限空间和常规高压釜方式加水模拟实验,从实验残渣中提取干酪根进行傅里叶变换红外光谱对比研究,选取脂肪度参数、芳香度参数、含氧度参数等作为特征参数,研究表明:伴随着脂族结构裂解、含氧基团脱落及芳香结构缩合,干酪根演化明显呈现出缓慢生油→快速生油→结束生油三个阶段;脂肪度参数和脂链长度及支链化程度参数表明,常规加水模拟条件下有机质的热裂解反应更为剧烈,在成熟度为0.92％时达到生油高峰,之后大幅衰减,而有限空间热压模拟在成熟度为2.0％时仍伴随有较强的生烃能力;3)烃源岩有限空间热压模拟条件下饱和烃的芳构化程度更低,这可能与其限定空间内较高的流体压力有关;含氧度在成熟中期间歇的轻微增大,暗示水对干酪根生烃过程中也许有重要的作用.两种模拟方式下干酪根不同的演化特征说明其在生烃反应机理上存在较大的差异,相对于常规高压釜模拟系统,较高的孔隙流体压力、压实作用、生烃空间与高温高压液态水的共同作用明显延缓了有限空间热压模拟干酪根热演化,更接近地质实际.
  • 摘要：对中部大气田与来自上古生代烃源层系气田天然气地球化学特征的对比研究结果表明,两源气体甲烷碳同位素数据难以区分,乙烷碳同位素数据存在许多有争议的问题,但从两源干燥系数和气体在线同位素分布分析,可以截然分为两种不同有机质母质形成的天然气.研究认为中部大气田天然气主力烃源为倾腐泥型烃源母质，中奥陶统马家沟组有机质母质类型主要为Ⅱ1和Ⅱ2型，这可能是部分天然气乙烷碳同位素较重的原因之一。天然气及岩石样品地球化学研究表明，中部大气田天然气主要来自奥陶系马家沟组层系的烃源岩，上古生代煤系源岩对中部大气田的贡献较少。判识依据除了上述地球化学研究结果外，在天然气甲烷碳同位素因烃源岩高—过演化形成的甲烷同位素无法计算和判识，研究利用天然气甲烷氢同位素数据对两源天然气进行了混元计算，混源比海相烃源岩贡献分布在54.2%~92.9%，平均为81.3%。研究认为中部大气田天然气形成主要以下古生界烃源岩贡献为主，马家沟组碳酸盐岩烃源岩是其主力烃源岩。
  • 摘要：通过分段加热模拟实验,了解与致密砂岩共存的方解石样品在形成过程中吸附烃类的经历,以便进一步追溯和研究样品的地质背景.方解石样品5个(60～80目),采自漠河盆地泥盆系5个不同层位.将5个方解石样品分别进行分步热解实验，释出的气体进行MAT-271质谱仪在线组分分析和GC/C/delta Plux XP碳同位素分析，从实验结果可以看出，方解石样品在加热过程中逐渐释放出烃类气体，证明本次实验样品在地质形成过程中有吸附烃类流体的经历，并且释气量随温度不断升高而增大。从实验结果中可以看出，5个样品释出的气体量有共同的规律，即甲烷含量最高，已烷和丙烷的释气量呈递减趋势。从实验结果还可以看出，5个方解石样品只有加热温度达到500℃时，甲烷释气量才可以达到碳同位素的检测范围。通过碳同位素数据可以判断出样品的母质来源及形成过程中的地质背景。
  • 摘要：我国海相碳酸盐岩广布,具有有机质含量低、演化程度高等特点.近年来,我国海相碳酸岩地层不断有可喜的发现.鄂尔多斯盆地作为我国三大碳酸盐岩沉积盆地之一,同样在下古生界海相碳酸盐岩地层中发现了大型气田,这使得人们重新认识这些古老地层的地球化学特征和生烃潜力.本文通过鄂尔多斯盆地古生界源岩真空吸附解析对其组分和同位素组成的测试分析工作,探索获取上古和下古生界源岩形成天然气的地球化学端元值,从而能够更好地判识下古天然气的成因以及下古烃源岩对鄂尔多斯盆地中部气田的贡献比例.此次研究进行了鄂尔多斯盆地龙探1井和天环向斜构造的新富5井等奥陶系马家沟组碳酸盐岩和泥岩的真空解析气地球化学研究。共进行了17个样品的分析工作，样品的深度范围为2591~3387m.实验结果显示，随着深度的增加，解析气的甲烷碳同位素组成逐渐变重。虽然解析气甲烷碳同位素组成随着深度增加逐渐变重，但是其依然轻于奥陶系风化壳天然气的甲烷碳同位素组成，如果奥陶系风化壳天然气属于下古生界烃源岩生烃的结果，那么其烃源深度应该在4500m左右。从解析气乙烷碳同位素组成来看，奥陶系碳酸盐岩仍然存在形成乙烷碳同位素组成较重的天然气的可能。但是此次解析气中乙烷的含量较低，分析可能存在误差。还需要进一步的样品分析研究。
  • 摘要：Knoblauch(1963)及Bausch(1980)的研究证明,所有泥岩、粉砂岩及砂岩中能出现的矿物可以在碳酸盐岩中出现.碳酸盐岩层系中除了包括常见的碳酸盐矿物(方解石(或低镁方解石)、镁方解石(高镁方解石)、文石、白云石、菱铁矿、菱镁矿、菱锰矿等),还包括少量(一般＜1％)的自生非碳酸盐矿物(硅质、黄铁矿、石膏和硬石膏等),以及陆源碎屑矿物(石英、长石、黏土矿物和重矿物等).在以碳酸盐岩油气勘探为目的的钻井中,存在以下问题:往往取芯段有限,且只针对油气显示、储层发育段,取芯很少取到地质界面上,给研质界面特征研究带来较大困难;往往只关注碳酸盐矿物本身的成分组成、结构构造等,很难获取与其关系密切的古环境、古气候以及地质事件信息.本次研究除关注碳酸盐矿物外,更多的强调非碳酸盐矿物的类型及其地质意义.对经过鉴定的矿物进行统计分析，通过岩心标定岩屑结果对比消除岩屑样品混杂的影响，分析岩屑重、轻矿物含量及垂向组合和平面变化，建立不同层系不同岩相沉积环境（基质）及其组合定性-半定量变化剖面。本次研究对塔中地区奥陶系及上覆碎屑岩层8口钻井124件样品的岩屑矿物全分析表明：塔克隆起区不整合面上下无论是重矿物含量、组合（包括轻部分组合）都有较大差异，而塔中北坡顺南“连续”沉积区，差异不明显；塔中北坡顺南地区主要钻井一件房组/鹰山组附近赤褐铁矿含量较高，可能表明顺南地区曾有过暴露氧化（不整合）或浅水氧化（早期短暂暴露）；顺南地区主要钻井奥陶系方铅矿、闪锌矿和黄铜矿组合，另含有少量的金红石、毒砂、绿帘石等矿物，井鹰山组见到方石英，塔中北坡古城地区主要钻井见到钠长石，这些都反映了热液作用的影响；部分钻井鹰山组含有一定量的石膏、蓬莱坝组、良里塔格—桑塔木组黏土矿物中含有较高的伊利石，表明奥陶纪塔中地区曾有过一定时期的干旱气候。
  • 摘要：目前黏土矿物的理论研究,主要还停留在研究矿物在环境变化影响下的结构变化.为了提高黏土矿物的产品附加值,人们开始关注黏土矿物的深加工改性与综合利用.关于黏土矿物表面和本征结构改性的计算模拟在国内外已经初步展开,但仍有待深入研究.如何有效地结合理论和实验研究,阐明黏土矿物功能化后的结构与性能变化,是矿物材料的一个研究重点.课题组通过系统分析黏土矿物功能化过程中铝、硅骨架的改变程度,研究探讨铝硅酸盐及其衍生产物在表面改性和本征改性下的几何结构和电子、光学性能变化.rn 以Sb2S3/二氧化硅纳米管表面结构的理论模型为例，通过DFT计算研究了功能纳米颗粒在有机功能化黏土矿物表面负载的界面机理，研究了功能化前后几何结构与电子结构的变化及纳米颗粒尺寸效应的影响、硅氧四面体外表面嫁接巯丙基在吸附纳米颗粒中起到的作用，发现当杂化纳米复合物各个组分的电子结构发生显著杂化，其主要光学性能由负载的纳米颗粒的电子结构决定，并证实了从功能颗粒到矿物基体的电荷转移，且DFT计算得到的电子结构信息将有利于未来对这类复合材料的原子尺度研究，可为以功能化黏土矿物表面结构为多功能基体合成功能特性可调的纳米复合材料提供理论借鉴。结合DFT计算，研究了由凹凸棒石为硅源制备的Au/Al-MCM-41的电子结构和光学性能，以及金和Al-MCM-41基体的相互作用，发现所制备材料相对于Au-MCM-41材料的吸收边蓝移源于黏土矿物中的Al源的电荷补偿效应。在研究埃洛石制备含铝介孔二氧化硅管的过程中铝脱除过程和硅缩聚过程的原子结构变化时，结合实验表征及DFT计算，发现NMR谱随硅氧结构变化的总体趋势与一般经验规律相似，即与Q3结构成键的Al越少则NMR化学位移数值越低。课题组正在开展的研究工作主要集中在黏土矿物脱Al后氢键重构作用下Si原子附近局域产生的结构形变，分析负载埃洛石表面的局域结构和电子性能变化，以期深度解析埃洛石表面功能化后Al原子与负载原子的电荷转移，以及埃洛石基体和表面负载的纳米功能颗粒的电子转移规律，为矿物基复合功能材料的性能提升提供思路。
  • 摘要：我国目前探明的难溶性钾资源70%赋存于震旦—寒武系与胶磷矿伴生的含钾页岩中，其载钾矿物为水云母(W(K20)达8%-11%）。从胶磷矿伴生含钾页岩中脱钾，技术关键就是要从其载钾矿物水云母中脱钾。对于非膨胀性的云母族矿物，由于层间离子（一般为钾离子）和带负电性的硅氧四面体层之间以强大的离子键力相连接，使得离子交换过程难以直接进行。从难溶性含钾矿物中提钾，一般采用以下两种途径：1)破坏云母晶体结构途径。2)不破坏云母晶体结构途径，其提钾过程一般首先要采取一定方法减弱层间阳离子和硅氧层的静电力。在不破坏云母晶体结构前提下，本课题组研究发现：采用钡离子交换法，在酸性水热反应体系下，含钾水云母层中的钾离子能被钡离子完全置换出晶格，此时含钾水云母转变成钡云母。在钡／钾离子交换过程同时还发现，加入柱撑剂（十八烷基三甲基氯化铵）可使提取钾离子的反应时间缩短一半左右。因此，笔者提出钡离子交换／柱撑法，从含钾水云母中提取钾离子的新方法，该方法是利用二价Ba2+置换一价K+过程中产生的“空位效应”，使得柱撑剂容易进入到云母层问，撑开云母晶层．达到“空位效应”，从而加快反应速率，缩短反应时间。研究结果表明：钡离子交换／柱撑法从含钾水云母中提取可溶性钾离子，加快钡／钾离子交换过程，能在15h内最大提取出98%左右的钾离子，而不破坏云母的层状结构。
  • 摘要：宝兴厂矿区处于北北西向金沙江－红河断裂与近南北向程海－宾川断裂夹持的三角部位.这两条断裂是滇西地区活动性很强的大断裂,它们与矿区次级东西向的断裂控制着岩浆侵入和就位,并影响着整个岩带和矿带的分布格局.矿区构造活动频繁,岩浆活动强烈,成矿条件优越,形成了金沙江—红河斑岩成矿带上重要的一部分.矿区复式小岩体成为滇西富碱斑岩带重要的组成部分，主要由正长斑岩、斑状花岗岩、花岗斑岩和碱长花岗斑岩等组成，出露面积约为1.36km2。据前人资料统计表明矿区岩浆活动时间跨度为52-29Ma，高峰期集中在33-36Ma。近年来，根据复式岩体最新的年代数据、地球化学和同位素地球化学特征，结合宏观野外明显穿插关系，表明复式岩体是同期同源岩浆多次脉动侵位的结果。rn 复式小岩体中广泛发育锆石，常见于石英、长石和云母斑晶和基质中，锆石多为等粒状和长柱状，锆石长短轴之比多小于2，长轴普遍大于200μm，晶形完好。研究发现该区以壳源为主的壳幔混合成因的花岗岩，具有富水、富碱、富含成矿物质的特征，成为有利成矿的岩浆系统。阴极发光图像显示复式岩体发育具有明显韵律振荡环带的岩浆锆石和具有核幔构造的继承锆石，已有研究表明，幔源岩石中的锆石都有较低的稀土质量分数，而研究区复式岩体锆石稀土质量分数都很高，说明其原岩可能为壳源型或壳-幔混合型。rn 复式岩体锆石Hf同位素特征具有明显的相似性，岩浆锆石(176Hf/177Hf)i值比较稳定，在0.282739-0.282826;εHf(t)值为-0.4-2.7，除斑状花岗岩之外，其余岩体的εHf(f)值多为正值，少部分为负值，表明岩浆均有地壳熔融作用的成分和地幔柱活动，斑状花岗岩地壳熔融成分多余其他岩体，可能是新元古代基底物质部分熔融，并混入少量的幔源物质形成的以壳源为主的混合岩浆。而正长斑岩和花岗斑岩可能是印度大陆壳继续俯冲，导致地幔物质上涌，与新生代一中生代陆壳物质形成的混合岩浆。Hf同位素为二阶段模式年龄TDM2为0.83-1.00Ga，继承锆石为0.93-1.54Ga，εHf(t)与U-Pb年龄对应图解上，投点均在球粒陨石演化线附近，而绝大多数投点位于球粒陨石演化线之上，表明岩浆来自于地幔和地壳，但以地壳物质来源为主。整体来说，矿区复式岩体岩浆均经历了壳幔混合的过程：印度大陆壳与欧亚大陆壳碰撞俯冲，新生代一中生代基底物质部分熔融与地幔岩浆混合，形成以壳源为主的壳幔混源岩浆。
  • 摘要：相对于其它轻稳定同位素(H、O、C)而言,自然界中稳定氯同位素的分馏并不明显,地球上的大气圈、水圈和岩石圈的氯同位素组成(以δ37Cl表示)的变化范围约为30‰(-14‰～+16‰),主要集中在-2‰～+2‰.近年来,随着稳定氯同位素分离和测试方法的不断提高,使其得以广泛应用于对蒸发盐、地下水体的演化,海水入侵,矿床形成过程中的成矿流体作用,氯代有机溶剂的分馏机理,人工合成与自然降解的有机物示踪,以及雨水中氯的来源示踪等方面的研究.为初步了解我国大陆大气降水的同位素组成特征，2011年7－8月间对东北和西北的几个城市的大气降水进行了随机采样，分析了水化学组成。由于采集到的部分样品样量不足，仅能选择少量样品进行稳定氯同位素组成分析。研究结果表明，所测得的雨水δ37Cl值均偏正，在长春市区和甘肃东部靠近某森林保护区采集到的大气降水的δ37Cl值相近，平均为（0.22±0.01）‰，接近大洋平均海水的氯同位素组成。而黑龙江北部某个小城市的大气降水（暴雨）明显富集重同位素，其δ37Cl值为+1.58‰,与孙爱德等人测得的厦门、南海等海边地区的大气降水的数值非常近似，但此次暴雨中所携带的Cl究竟是来自远距离传输的海洋气溶胶还是陆地局部地区的水汽，还有待更深入的研究。
  • 摘要：硒是人和动物所必需的微量元素,在人体内充当多种含硒酶,如作为谷胱甘肽过氧化酶的重要组分,保护细胞膜免受氧自由基氧化损害的作用,硒缺乏引发了许多严重影响人类健康的克山病、大骨节病、癌症、心血管病等疾病.但世界上大部分地区处在缺硒环境,我国70％地区缺硒,需要补硒.植物是人们摄取硒的主要来源,富硒植物中富含可开发利用的有机硒,可用于提取开发富硒保健食品、防癌抗癌的药物、超富集硒植物是用于修复硒污染生态环境的最佳材料.我国湖北恩施地区是世界上典型的高硒地球化学背景区，不仅蕴藏有丰富的硒矿地质资源，还发育大量的富硒植物资源，亟待开发利用。植物及食品硒的有效性不仅取决于总硒的含量，而且与其化学形态密切相关，某些特殊形态的硒化合物能抑制癌症肿瘤的生长，具有防癌抗癌的特殊效应，所以植物中硒的形态分析是研究开发富硒植物资源的基础。为了帮助开发恩施当地富硒植物资源，与匈牙利布达佩斯考文纽斯大学合作利用HPLC-ICP-MS及HPLC-ESI-TOF-MS硒形态分析先进技术方法对恩施地区发育的典型富硒植物天然富硒豆角、醉鱼草和水芹菜及超富硒集植物碎米荠中硒的形态进行了详细分析研究，从中发现了大量对人体有益的有机硒，更为可喜的是从天然富硒豆角中发现了抗癌硒化合物硒-甲基硒代半胱氨酸（Se-methylselenocysteine)，为当地富硒植物的开发利用提供了非常有用的生物化学基础数据，还为揭示碎米荠超富集植物的富硒机理奠定了基础。
  • 摘要：本研究选取典型高硒区湖北恩施生长的富硒植物壶瓶碎米荠(C.hupingshanesis)为研究对象，利用基于同步时辐射X射线吸收精细结构谱技术(XAFS)对硒在土壤、根际土壤、植物不同组织的分布及其形态进行了研究，探讨了植物对硒的利用过程和可能的机制。研究表明：硒在壶瓶碎米荠不同组织的硒浓度和形态明显不同，表明植物对土壤中硒的利用过程中，不仅是植物体内硒的富集，而且形态也发生了明显变化。硒自土壤到植物地上部分的传输过程中，土壤中硒代胱氨酸被植物根吸收后，在根中某些特殊酶的作用下，部分被转化为甲基硒代半胱氨酸，并通过茎逐步向上传输。在壶瓶碎米荠的地上部分，部分有机硒被氧化成Se(Ⅵ)，但比例仍然较低，但这部分Se(Ⅵ)是直接来自环境，还是自身代谢产生，仍需进一步研究。此外，壶瓶碎米荠根际土壤中硒的形态显著不同于周围土壤，这可能是因为植物由于根代谢过程分泌一些还原性的有机酸引起了硒的形态变化。该项研究将为富硒资源和富集植物的合理开发和利用，硒污染环境的修复和治理，缺硒地区的补硒技术等提供重要的理论指导和科学的决策依据。
  • 摘要：近几年,砷污染已经引起人们的广泛关注,环境中砷的形态直接影响砷的地球化学循环及其生态效应.在地下热泉等含硫水环境中硫代亚砷酸盐是非常重要的一种砷形态,硫代砷在环境中的迁移转化过程、在水—矿物界面的吸附反应过程及其相关机理一直缺乏研究.笔者选取水环境中常见的两种铁矿物:磁铁矿和硫化亚铁作为吸附剂,对于pH中性条件下一定硫代程度的硫代亚砷酸盐进行了吸附动力学研究.结果表明，硫代亚砷酸盐在两种吸附矿物基质上发生了不同的吸附反应，硫代亚砷酸盐在吸附过程中发生了形态变化，并产生了表面沉淀物。在磁铁矿表面硫代亚砷酸盐形成单质硫和少量硫化亚铁，在硫化亚铁矿物上吸附的硫代亚砷酸盐产生了类雄黄和毒砂的表面沉淀物。本研究结果进一步补充了在含硫水环境中的砷形态转化机理，即硫代砷在矿物界面吸附的机理，并且为砷的地球化学循环过程的研究提供理论依据。
  • 摘要：页岩气是当今世界广泛关注的一种新能源,是赋存于富有机质泥页岩及夹层中以吸附态或游离态为主要存在方式的非常规天然气.以美国为代表的西方发达国家在页岩气理论研究、勘探和开发等领域获得了巨大成功,并在国际上掀起了页岩气勘探热潮.本文通过对泥页岩储层岩石学特征、矿物学特征、储集空间类型和储层物性等对研究区山西组页岩气储层特征进行综合分析，旨在为研究区页岩气勘探提供资料。物性是确定泥页岩中天然气含量和评价的主要参数。泥页岩储集物性主要受孔隙度、渗透率、储层厚度、裂缝以及岩层中的脆性矿物含量等因素影响。研究区山西组泥页岩厚度为40~96m，平均达到为75m，为一套黑色泥岩、页岩、粉砂质泥岩以及泥质粉砂岩等组成。山西组泥页岩矿物以黏土矿物和石英为主。宏观和微观观察表明，泥页岩储集空间类型为裂缝和孔隙。泥页岩孔隙主要包括泥页岩孔隙和有机显微组分孔隙。
  • 摘要：研究区位于渤海湾盆地辽河坳陷西部凹陷南段,总面积约700km2.从下到上发育古近系沙河街组、东营组,新近系馆陶组、明化镇组和第四系.在沙河街组的致密砂岩中发现了工业气流,双202井日产气2.5×104m3.在中国其他盆地致密砂岩气储层中地层水矿化度一般较高,水型为CaCl2型;但研究区沙河街组的地层水矿化度较低,水型以NaHCO3为主.地层水的特征是盆地内水-盐反应的综合体现.因此,致密砂岩中流体性质研究有助于探讨致密砂岩的成因和致密油气的形成机理与保存条件.
  • 摘要：很多研究表明,将CO2封存于某些深部地质构造中可以有效降低大气中CO2的浓度.从经济、技术、安全、储存量等许多方面综合考虑,最可行的储存地点包括开采晚期或废弃的油气田、深部含水层等.适宜CO2储存的含水层温度约为50～140℃,地层深度为1.0～4.5km,CO2注入前的压力一般为10～70MPa.在CO2地质封存条件下,由CO2溶解所引起的溶液密度变化通常很小(约为相同温压下纯水密度的百分之几).对于CO2地质封存而言，这种对流将决定含CO2的水溶液是上浮还是下沉，进而影响CO2在注入地球内部水体以后的地球化学行为。因此，模型对水溶液密度的预测偏差必须很小，否则就无法保证结果的可靠性，从而给工程应用带来难以预料的风险或损失。另一方面，CO2地质储存过程中含CO2水-气-盐多相流系统与岩石的反应-输运过程模拟需要用到大型的数值模拟软件。在保证模拟结果可靠性的前提下，减少有关模块的计算量也非常重要。
  • 摘要：长石类矿物在硅质碎屑岩地层中具有重要地位,但在碳酸盐岩地层中的含量骤减;因此,其在碳酸盐地层中具有体积意义的产出往往指示了特殊的沉积或成岩事件.在上扬子地区合川盐井溪剖面下三叠统飞仙关组2段地层中的碳酸盐岩中有体积分数高达30％～80％的长石产出,这一异常现象引起了笔者的注意.笔者对此通过溶解实验、XRD、扫描电镜、偏光显微镜等多种分析测试手段确定了样品中碎屑物质的含量和成分,并对相关矿物的产出和地质意义进行了探究和解释.笔者认为，合川盐井溪剖面中高温钠长石的产出证明了该区在飞仙关组沉积期应存在持续的火山运动。但这对早三叠世的生态复苏是否一个重要的制约因素以及高温钠长石的物质来源、结晶冷却时间及其经历的成岩过程等问题，仍需进一步的探讨。
  • 摘要：近年来,陆续在泌阳凹陷、塔西南坳陷、济阳坳陷、塔里木盆地、辽河滩海西部凹陷、东营凹陷、四川盆地及塔中凹陷的储层中发现了石英溶解现象.关于石英溶解的条件,大部分学者认为是在碱性地层水环境下发生的,部分学者认为有机酸对于石英的溶蚀也存在加大贡献.本研究在大牛地气田致密砂岩储层研究中也发现了大量的石英溶解现象,并借助偏光显微镜、扫描电镜、阴极发光显微镜、激光共聚焦显微镜的观察及统计,结合流体包裹体拉曼数据、黏土矿物X-衍射数据及石英单晶在不同pH值及温度下的水热实验,总结石英溶解的典型电镜形貌特征,证明了石英的碱性溶解作用,探讨了碱性溶解成岩相对致密砂岩储层的影响.通过岩心和水热实验样品的扫描电镜观察，发现石英溶解作用具有典型的电镜形貌特征，常在石英颗粒表面形成“雨痕状”、“蜂窝状”的溶蚀坑洞。大牛地气田的石英溶解现象分布广泛，在上古生界的太原组、山西组和下石盒子组均有发育，其中太原组二段是石英溶解型孔隙最发育的层段。石英的溶解作用发生于碱性条件。石英碱性溶解形成的次生孔隙很好的改善了大牛地气田的储层孔隙度和渗透率，整体孔隙度的增加量近6%，渗透率的增加量在1.00×10-3μm2以上。说明石英的碱性溶解作用为大牛地气田提供了大量的储集空间，为个别层位（尤其是太二段）提供了优质储层。
  • 摘要：自生高岭石的形成是水-岩相互作用的产物,其发育与储层物性和油气聚集关系密切.其一方面占据储集空间使物性变差,另一方面又因与溶蚀作用伴生,且自身存在晶间孔隙,可使物性变好.国内某些盆地深层高岭石的发育是工业油层出现的重要标志,表现在高岭石含量越高,储层的含油性越好.本研究主要针对北部湾盆地乌石凹陷东区的重点层段展开工作.该区流沙港组发育陆相湖盆沉积,重点勘探层段为流二段和流三段Ⅱ油组,其中流二段钻遇三角洲和湖底扇沉积,流三段Ⅱ油组钻遇扇三角洲沉积.据现有的钻井揭示,乌石凹陷中区的C3井流一段V油组储层物性受其自生高岭石含量的影响显著,而该凹陷东区的A4井流三段Ⅱ油组储层物性同样也受自生高岭石的显著影响.鉴于凹陷东区勘探潜力巨大,研究其自生高岭石特征、成因以及与物性和油气聚集的关系具有重要的意义.
  • 摘要：CO2提高原油采收率技术(CO2—EOR)的实施不仅可以提高原油产量,还可将能够引起温室效应的CO2埋存于地下岩层,以达到减排目的.CO2在地下最终将以稳定的碳酸盐矿物形式固定,即完成矿物捕获.而一旦注入的CO2泄露,其后果往往是灾难性的.当油气藏枯竭并进入CO2地质封存阶段后,含CO2及少量残余还原性成分的流体对盖层的改造将影响其封闭能力.本研究以松辽盆地南部王府凹陷发育方解石脉的青山口组剖面为对象,阐述了裂隙流体对泥质围岩成分及封闭性的影响.研究区裂隙流体含有CO2及大气水成分，另含有少量CH4及烃类。泥岩褪色现象与流体的还原性成分有关。褪色（漂白）岩石的出现指示流体含有烃类、有机酸、甲烷或H2S等还原性成分，剖面中逐渐向上扩大的褪色范围及褪色泥岩中缺失黄铁矿的事实暗示，流体不含有机酸或H2S。方解石脉δ13CPDB平均为-7.81‰，其与美国犹他州漂白的Entrada砂岩方解石胶结物、计算的松南地区CO2气所能形成的方解石以及甲烷成因方解石的碳同位素对比的结果表明，流体含有CO2及少量CH4成分。方解石脉δ18OPDB平均为-15.1‰，其与美国犹他州漂白砂岩中Moab断层和周围裂隙充填方解石脉及犹他州南部漂白Navajo砂岩中方解石脉的氧同位素对比的结果表明，流体含有大气水成分。方解石中极少的油包裹体含有的甲基、亚甲基成分表明，流体含有少量烃类。泥岩褪色现象是CH4及烃类将红色Fe3+还原为无色Fe2+，并运移至他处的结果。裂隙流体与围岩作用导致泥岩中方解石、U、Ni、Ba及Cr含量升高，斜长石、Cu、Sr及Mo含量降低。方解石的沉淀是流体中HCO3-（或CO32-）与长石、方解石溶蚀溶解释放的Ca2+反应的结果。U、Ni及Cr含量的升高均与裂隙流体的还原性有关。褪色泥岩中Ba的富集是其中方解石含量增加的结果。斜长石含量的降低与裂隙中酸性流体的溶蚀作用有关，而主要富集于长石类矿物的Cu、Sr及Mo含量的降低则是斜长石溶蚀的结果。裂隙充填的方解石脉呈断续的透镜状分布，其有效降低了通道空间并起到了对流体的封闭作用。裂隙流体自封闭性具有两种表现形式：较宽处的不完全封闭作用及较窄或更窄处的完全封闭作用。前者中，方解石脉部分充填裂隙空间；后者中，方解石脉则完全充填裂隙。两者交替分布，可有效阻碍储层流体沿裂隙的渗漏。
  • 摘要：琼东南盆地大崖城地区崖城组储层具有深埋藏(3500`5000m)、高温超压(压力系数大于1.5,局部高达2.3)的特点.钻井揭示,储层孔隙度与渗透率分布范围广,低、中、高渗均有分布,储层物性非均质性强,埋深3700-4300m孔隙度随埋深的增大呈变差趋势,渗透率变化不大,A-6井中—-低孔、高—中渗特征,明显好于A-3井;在4600m附近崖城21-1出现相对高孔隙带,B-3井为中孔、高—中渗物性特征,深埋藏条件仍发育优质储层.研究表明,压实作用是崖城组储层物性变差的主要原因,储集岩粒度粗与分选性较好、强溶解与局部异常超压保护是优质储层发育的主要因素.储层粒度粗、分选较好是深埋藏优质储层发育的首要条件，而强压实作用的破坏与溶解作用的显著改善，同时异常超压的保护则形成深埋藏优质储层。
  • 摘要：为了降低空气中温室气体的含量,同时兼顾提高原油采收率的要求,在世界多个国家已开展碳捕获、利用和封存项目(CCUS),其中CO2-EOR工程是应用最广泛的工程之一.将CO2注入到咸水层后,将以四种机制捕获:结构地层捕获、束缚气捕获、溶解捕获和矿物捕获.然而,实施CO2-EOR工程后,虽然提高油田的原油采收率,但是储层孔隙中仍会有大量原油残留.受原油和盐水物理性质的控制(原油与盐水不混溶),含油流体环境中的流体-岩石相互作用实验研究较少.本次研究通过开展针对地层条件下,两组不同含油饱和度CO2-水-岩石相互作用实验(RUN1和RUN2),为开展CCUS提供理论基础.油通过降低单位体积矿物暴露于水溶液的表面积，降低了矿物的溶蚀速率。受控于岩石润湿性，油对长石等亲水性弱的矿物比对方解石等亲水性强的矿物的溶蚀速率影响更大。另外，矿物含量也是决定矿物暴露表面积的重要因素。CO2注入后导致储层孔隙度增加，渗透率降低。孔隙度增加主要是因为矿物的溶蚀溶解，而渗透率的降低则是由微小的高岭石和未知“固相”物质沉淀造成的。CO2的注入并未明显改变原油组分和含量。可能是由于本次实验所用的煤油组分较轻（主要集中在C7~C12），缺少重质组分造成的。
  • 摘要：在CO2地下埋存工程中,对储层上覆泥岩盖层的研究是碳埋存安全性能评估中十分重要的内容.天然CO2气藏的稳定同位素数据表明,CO2长期存在的主要方式是溶解于地层水中,这一行为会将地层水酸化至pH值3—5.尽管盖层渗透率通常小于1mD1,但孔隙度范围较大,有时可达30％,溶解CO2的酸性地层水可能进入到这些孔隙中从而引发与矿物的相互作用,潜在的流体-岩石地球化学反应可能导致注入的CO2以不同方式突破泥岩盖层发生泄漏.因此,对泥岩盖层在CO2注入后的水岩相互作用的反应方向、速率、程度的研究不仅能够帮助人们理解CO2注入后泥岩盖层完整性,还可以查明泥岩对CO2的长期封存效果.
  • 摘要：岛屿碳酸盐岩泛指分布于岛屿、环礁和大洋台地上的碳酸盐岩.岛屿白云岩是岛屿碳酸盐岩白云岩化的产物.岛屿白云岩是探索白云岩化机制的理想的"天然实验室"，白云岩化涉及的水文系统和流体地球化学是"现存"的或者易于恢复;白云岩化的温度局限于地表或近地表的窄温度段;白云石与其宿主碳酸盐岩均非常年轻,因而可以获得高度精确的宿主岩石、白云石和白云岩化的年龄数据;未发生埋藏成岩作用,不存在掩盖其成因的化学和结构改变.本研究的事实表明：西沙岛屿白云岩的形成与正常或微咸海水有关，在成岩后期遭受了一定程度的热水改造；文石消失井段（229.2m）之下可能均遭受了海水渗入的影响，并导致铸模孔和溶孔等次生孔隙的形成。
  • 摘要：研究表明,大气汞同位素不仅具有质量分馏(MDF,δ202Hg),还具有偶数(200Hg)和奇数(199or201Hg)汞的非质量分馏(MIF,Δ199Hg).汞同位素可为大气颗粒汞及其载体颗粒提供源解析信息.然而,分离和浓缩颗粒中的微量汞并准确分析其同位素比值是一个技术挑战.本研究通过优化热解-吸收法,富集纯化石英纤维膜负载颗粒汞,建立了颗粒汞的高精度同位素分析方法,并利用该方法对北京市区PM2.5中的汞同位素进行了初步研究.
  • 摘要：Ba在岩浆作用过程中是不相容的微量元素,在陆壳中的含量远高于地幔.过去针对碱土金属同位素(例如Mg、Ca、Sr)体系的研究表明,这些同位素在各种高温和低温的地球化学过程中可以发生分馏.因此,预测Ba同位素在风化作用、热液活动和生物地球化学等一系列过程中也可能产生同位素分馏,例如,已有研究发现低温环境中Ba同位素分馏可以高达0.5‰.当高含量、大分馏的地壳物质随俯冲板块进入地幔时,会改变地幔中Ba同位素的组成;因此,Ba同位素有可能作为一个示踪剂来研究板块俯冲再循环的地球化学过程.然而,由于分析方法的局限性,目前关于地球样品中Ba同位素的研究数据还很少.该研究建立的高精度Ba同位素分析方法可以为开展Ba同位素地球化学研究提供有力的工具。
  • 摘要：自印度板块与亚欧板块发生碰撞后,晚渐新世至中新世时期位于青藏高原南部的拉萨地块爆发了一次岩浆活动,并广泛发育了一系列超钾质岩.目前超钾质岩来源于富集岩石圈地幔的观点已被广泛接受,但对富集岩石圈地幔源区的形成机制尚存在不同的认识,这种认识的差别主要集中在富集岩石圈地幔是由洋壳物质或是陆壳物质与岩石圈地幔发生交代形成.Mg、Ca同位素在地幔、洋壳物质及陆壳物质这三种储库中均能表现出不同特征,且两种同位素体系之间存在耦合关系;选用Mg、Ca同位素来对超钾质岩源区进行示踪讨论.结论判断超钾质岩源区可能有海相碳酸盐岩的加入。以拉萨地块内采集的橄榄岩、砂岩及海相碳酸盐岩Ca同位素组成分别代表岩石圈地幔、陆壳物质及洋壳物质端元组分模拟超钾质岩源区组成，结果表明，只有海相碳酸盐岩加入岩石圈地幔的条件下才能合理解释超钾质岩偏低的Ca同位素组成。超钾质岩Mg-Ca同位素联合示踪的结果表明，超钾质岩源区是由以海相碳酸盐岩为主的洋壳物质交代岩石圈地幔形成的富集地幔源区。
  • 摘要：钙是亲石元素且有着很高的半凝聚温度,受到蒸发作用影响较小,在陨石形成和演化过程中不会进入金属核.前人利用Ca同位素来示踪陨石和地球的成因联系.Simo等、Huang等以及Valdes等分别测量了碳质球粒陨石、普通球粒陨石和顽火辉石球粒陨石中的钙同位素组成.其中碳质球粒陨石和普通球粒陨石的测量结果非常一致,但是Simo等测量的顽火辉石球粒陨石比其他两组普遍富集重Ca同位素.Valdes等通过测量顽火辉石球粒陨石中陨硫钙石(CaS)的Ca同位素组成,发现CaS比全岩富集重Ca同位素,因此提出顽火辉石球粒陨石Ca同位素组成的变化可能反映了具有不同Ca同位素组成的矿物在陨石中的比例变化.为考察含钙矿物比例变化是否能产生全岩的Ca同位素组成变化,需要知道矿物之间Ca同位素的平衡分馏系数.目前尚缺乏相关的实验工作,因此利用第一性原理方法,计算了陨石中主要含钙矿物(透辉石、钙长石、镁黄长石和陨硫钙石)的平衡钙同位素分馏系数.
  • 摘要：辉石岩是上地幔仅次于橄榄岩捕虏体的重要组成部分,其类型多样,具有复杂的成因与来源;成因方面既有高压环境下的堆晶成因,又有再循环洋壳变质成因,也包括熔体与橄榄岩交代成因;而来源方面又包括来自于软流圈,富集的岩石圈地幔或俯冲变质的大洋岩石圈.随着同位素分析技术和质谱仪器性能的提高,新兴的Fe同位素体系因特有的地球化学性质而成为研究地幔不均一性、交代作用和岩浆演化的新工具.为了对不同类型辉石岩的成因和来源提供新制约,对华北克拉通北缘汉诺坝地区不同类型辉石岩(绿色型辉石岩、黑色型二辉岩、石榴子石辉石岩和金云母辉石岩)全岩及其单矿物进行了详细的Fe同位素地球化学研究.
  • 摘要：缅甸硬玉岩是世界上最大和最重要的玉石矿床之一,位于印度板块和欧亚板块之间的新特提斯洋缝合带中.一般认为硬玉岩的成因和俯冲的大洋岩石圈析出流体相关,但是目前关于其成因还存在争议.为了研究流体对于硬玉岩形成的作用以及Fe同位素在蛇纹岩脱水过程中的分馏，测量了缅甸硬玉岩矿床样品的Fe同位素。观测结果表明，绿色硬玉岩的δ56Fe明显低于无色硬玉岩，其Fe含量高于后者，这可能反映了富集轻Fe同位素的富铁流体的作用。在蛇纹岩脱水的过程中，轻Fe同位素容易富集在流体中。如果该流体交代花岗岩，可以使得花岗岩的Fe含量升高，其Fe同位素组成偏轻。因此，Fe同位素的结果显示流体交代对于形成缅甸硬玉岩的重要作用。下一步我们将测量这些样品的Mg同位素。希望结合Fe-Mg同位素，进一步揭示蚀变洋壳脱水过程中Fe-Mg的运移机制和缅甸硬玉岩的成因。
  • 摘要：作为重要的营养元素,铜(Cu)和锌(Zn)在海洋的地球化学循环对海洋生命演化具有重要意义.大陆风化过程是海洋微量金属元素地球化学循环过程中重要的输入过程.富集微量金属元素的页岩占陆表岩石总量的四分之一,但它们的Cu、Zn同位素组成和在风化过程中的同位素分馏行为还缺乏研究.本文选取中国湖北省二叠纪茅口组多金属富集的黑色页岩和其硅质岩夹层,对其中的新鲜样品和风化样品分别进行了Cu、Zn同位素研究,探求黑色页岩在风化过程中Cu、Zn元素的迁移行为和同位素分馏.对于风化的页岩和硅质岩，铜同位素组成变化范围较大（-6.42‰-19.41‰），而锌同位素的组成变化较小(0.25‰-0.78‰)。这主要是由于在风化淋滤过程中，黑色页岩中硫化物发生多次氧化还原反应并伴随铜同位素分馏的多次叠加，而锌同位素不受氧化还原反应影响，因此分异较小。强烈风化的页岩和硅质岩比弱风化的页岩和硅质岩更加富集轻的Cu、Zn同位素，这反映在黑色页岩的风化淋滤过程中，重同位素更倾向于进入流体，这和富含铜、锌硫化物岩石的淋洗实验结果一致。该研究结果对于理解海洋的Cu、Zn元素循环有重要意义。一般认为大陆风化过程向海洋输入锌的同位素组成(～0.3‰)。与陆壳的锌同位素组成一致，表明河水和陆壳之间没有明显的Zn同位素差异。然而，本研究表明在富集多金属的黑色页岩风化淋滤过程中，风化产物的锌同位素明显变轻，即流经黑色页岩的河流具有比硅酸岩更重的锌同位素组成，从而影响海洋的Zn同位素组成。
  • 摘要：白垩纪大洋缺氧事件(oceanic anoxic events,OAEs)[1-2]指白垩纪时期海洋中大量有机碳埋藏的短暂时期,记录了全球碳循环的主要扰动.最极端的事件发生在Cenomanian-Turonian(OAE2)界线时期,大致对应于中生代以来的最高温度时期,并表现为碳同位素正偏移和过量的生物碳埋藏.在这个事件之后全球古海洋发生了显著的变化,黑色页岩沉积被大洋红层(Cretaceous oceanic red beds,CORBs)沉积所替代.因此,进行黑色页岩-大洋红层沉积物中Fe同位素的研究,对更好的理解白垩纪极端温室气候下古海洋-古气候的变化有重要的意义.本文选取北大西洋ODP Leg103Site64IA晚白垩世黑一红转变层位的岩心样品进行了全岩Fe同位素研究。根据Fe同位素与Fe/Al值及活性铁的关系：红层下部的Fe同位素的变化指示了此时此地沉积环境由硫化环境逐渐变为封闭的氧化环境，可能与南大西洋的初期打开相关；而上部红层处于开放的氧化环境。北大西洋沉积物“黑-红”转变过程记录的沉积氧化还原条件的改变，可能与其由封闭洋盆向开放大洋的古地理演化有关。
  • 摘要：本次实验研究了纯水、NaCl溶液、CaCl2溶液以及混合盐溶液在273～573K范围内,水的OH伸缩振动带(2650～3900cm-1)的拉曼光谱特征.结果表明,纯水和盐水的水的拉曼峰面积随着温度的升高呈较好的线性变化,并且随着盐度的升高,变化率逐渐减小;当温度低于513K时,溶解盐离子破坏了水的氢键网络,从273到513K,溶解盐离子对水的结构影响逐渐减小;当温度高于513K时,溶解盐离子对水的结构的影响呈相反的规律,3260cm-1波数附近的拉曼强度增强,而3425cm-1波数段的拉曼强度减弱,而且光谱发生了红移并且温度越高,这种规律越明显.
  • 摘要：羊拉铜矿床是滇西北地区最具代表性的大型铜矿床之一,其大地构造位置处于金沙江构造带中部中咱—中甸板块和昌都—思茅板块之间.本文对该矿床的流体包裹体进行岩相学、显微测温学、碳氢氧同位素研究。结果表明，羊拉矿床成矿早期黄铁矿—石英及黄铜矿—石英与晚期辉钼矿±黄铜矿—石英类型矿石中发育的包裹体无论在类型上，还是其显微测温特征上均存在明显的差别。黄铜矿—黄铁矿石英—方解石阶段与辉钼矿—石英脉阶段VL型包裹体均一温度、盐度及密度等相比有较大程度的继承性特点，其可能为辉钼矿—石英阶段NaCl-CO2-H2O型成矿流体演化晚期的产物。因此，羊拉矿床的形成是两期不同来源、不同地球化学性质岩浆热液叠加成矿作用的结果。
  • 摘要：深部下地壳及地幔中的流体是无机成因天然气的巨大气源库体.地下深部的物质运动人们又不可能直接接触,但出露在地表的地幔岩是研究地幔演化的窗口.玄武岩中的包体更是典型的地幔岩石,包体中携带有大量的地幔物质信息,而其中的流体包裹体则是地幔演化中原始流体的代表,其中的气体同位素能有效地指示气体的源区及其地球化学特征,反映上地幔组成和演化,对深部无机成因气的气源示踪、形成条件和环境以及地幔脱气研究有着重要的意义.本文通过地幔岩包体中的流体包裹体分析了幔源流体及其气体地球化学特征.本文测试结果表明，地幔岩中流体包裹体的成分主要是CH4、CO2、H2O、CO等，CO2，SO2，H2O等氧化性气体与H2、CH4，CO、H2S、C2H4等还原性气体，呈彼消此长的反相关关系，表明深度越大，地球内部的还原性气体将越来越多。研究发现，中国东部地幔岩包体及其单矿物中发育有大量的流体包裹体，同位素组成表明，中国东部大陆地幔具有很大的化学不均一性，碳同位素的变化可能是碳的多样性、源区的不均一性及地幔交代作用所致，也可能是包体在上升过程中碳的物相变化所致。氧同位素的变化可能是结晶作用、去气作用所致。分析表明，地幔及下地壳存在大量无机成因气，这些无机成因天然气是否能够成为可供工业开采利用的气藏，需要具备相应的成藏条件。文章以郯庐断裂带及邻区为例，对无机成因天然气的成藏条件作以分析。
  • 摘要：地震沉积学是利用地震信息研究沉积岩及其形成过程的一门新兴学科,该方法充分发挥地震横向分辨能力强的优势来分析研究储层平面非均质性,从而弥补其垂向分辨率较低的不足.地震沉积学相关技术直接将解决问题的剑指向了攻克薄层-砂泥薄互层型砂体的预测技术,已经在世界多个地区取得了良好的应用.本文以现代层序地层学、沉积岩石学、石油地质学为理论基础，利用叠后三维地震数据体的相位旋转体、录井岩心资料和其他各种室内实验数据等为研究资料，以地层层序、沉积微相和成岩作用为研究内容，以地震沉积学技术为主要研究方法，以测井数据为验证手段，对松辽盆地齐家地区古龙凹陷青山口组高四段的岩石物理特征、沉积模式及部分成岩作用进行分析，并利用地震沉积学技术建立室内实验数据（孔隙度、渗透率、泥质含量）和地震岩性体的直观规律进行研究。结果表明，相位旋转使地震资料同相轴与岩性对应，旋转后经过井一震对比发现储层砂体与地震反射的对应关系得到了改善；地层切片结合沉积速率的平面差异性，改善了传统切片穿时性的部分缺点，使每一张切片可以达到最大程度的等时。在地球物理学中指出，地震数据体的振幅属性和波阻抗具有相关性，本文利用地层切片的制作原理，将图像所体现的振幅属性反映地质平面波阻抗的分布，结合储层参数与波阻抗的线性曲线，得出储层成岩作用的分带性。
  • 摘要：利用传统石油地质学理论以及常规地质勘探技术指导常规油气藏勘探开发的时代即将过去,非常规油气资源是未来油气勘探开发的主要领域.非常规油气资源是指用目前常规的理论和技术难以发现和开发的油气资源,它们赋存于地下极其致密的储层中.通过研究发现相当比例的非常规油气资源主要由纳米油气组成,它们赋存于致密储层的纳米级孔隙系统之中.由于纳米油气在纳米尺度空间下的流动机制、流动规律是纳米石油地质学的核心内容,因此源储及其共生组合的纳米孔隙结构、纳米孔喉网络体系的表征和精细刻画将是纳米石油地质学研究的至关重要的环节.这些以纳米空间为研究尺度的特点,决定了纳米石油地质学独特的研究方法.
  • 摘要：通过对齐家地区北部高台子油层多口井岩心的宏观分析和对薄片、黏土矿物、常规物性和压汞等微观资料分析,以及对高台子油层储层的岩石学特征、孔隙类型及特征、储层物性特征及影响储层的主控因素的分析,明确了储层在平面上的分布特征.通过对高台子油层岩心及薄片分析可知：齐家地区北部高台子储层岩性主要为细砂岩、粉砂岩和粗粉砂岩；碎屑颗粒粒径范围一般为0.05～0.20mm，大多具有粉砂质结构，细粒结构次之，少量中粗粒状结构；粒度中值为0.06～0.15mm，平均为0.11mm。在深度约为1600m的高台子油层，粒度为0.05～0.15mm，平均为0.10mm；在深度2000m处，粒度中值为0.01～0.18mm，平均为0.11mm。总体来看，砂岩粒度较细。从粒度分选系数来看，分选系数为1.60～9.14，平均为2.40，砂岩分选性总体中等偏差。碎屑颗粒的磨圆度以次圆状为主，颗粒接触关系以点—线接触为主，部分呈线—凹接触。储层物性主要包括储层的孔隙度和渗透率两大基本特征：孔隙度反映储层存储油气能力的大小；渗透率则反映储层内所含油气产能的高低。所以，孔隙度和渗透率是评价储层物性特征的最重要参数。根据齐家地区北部高台子油层大量岩心实验资料分析结果来看，高台子油层有效孔隙度一般为7.0%～18.52%，平均孔隙度为11.94%。孔隙度分布中：孔隙度为10%～12%和12%～15%所占频率最多，占分析样品的64.1%，根据石油行业碎屑岩储层孔隙度分级标准，储层属于低孔储层；孔隙度在10%以下所占频率为24%，其储层属特低孔储层；孔隙度在15%以上的样品所占频率为11.9%，其属中孔储层。齐家地区北部高台子油层砂岩储层低孔岩样占88.1%，属低孔储层。
  • 摘要：钴蓝的化学组成主要是CoO、Al2O3,或称为铝酸钴(CoAl2O4),《颜料索引》中名称为颜料28,是具有尖晶石结构的金属氧化物混相颜料,具有优异的热稳定性(可达1200℃)和化学稳定性以及良好的耐候性、耐酸碱性,能耐受各种溶剂腐蚀,在透明度、饱和度、色度、折射率等方面也都明显优于其他蓝色颜料,且属于无毒环保颜料.钴蓝颜料传统的制备方法是固相法，其所需能耗高，并且反应速度受扩散动力学的影响，物化反应不易充分进行，所制备的颜料粒径分布不均匀，颜料色泽、化学稳定性也较差，在应用性能上存在一定的缺陷。为了满足市场需求，充分发挥钴蓝颜料的特性，液相法逐渐成为制备钴蓝颜料的主要方法。其制得的颜料粒度小、纯度高，煅烧温度也比固相反应低且易控制，并且具有优良的高温稳定性和化学稳定性。但是后期热处理时容易造成粉体的硬团聚、晶粒自行长大和容易混入杂质等。凹凸棒石黏土（又名坡缕石或坡缕缟石）是一种以凹凸棒石为主要成分的含水富镁、铝硅酸盐矿物，其独特的纳米棒状结构和表面活性硅烷醇基团赋予其大的比表面积和优异的吸附性能，广泛应用于催化剂、药物的载体材料。因此，笔者以凹凸棒石为载体，通过溶胶—凝胶法制备钴铝水合物／凹凸棒石杂化前驱体，在不同温度下煅烧制得不同颜色的CoAl2O4/凹凸棒石杂化颜料。凹凸棒石的引入可以有效避免热处理过程中CoAl2O4粒子的团聚和晶粒的长大等现象，颜料纯度高，色度鲜亮。rn 研究结果显示，CoAl2O4/凹凸棒石杂化颜料的颜色随着煅烧温度的升高逐渐从墨绿色转变为蓝色，最后变为深蓝色。从透射电镜照片CoAl2O4纳米粒子均匀地负载在凹凸棒石表面，红外光谱显示当煅烧温度高于（包含）900℃时，在523-542和679-693cm-1处出现了CoO4和AlO6的伸缩振动吸收峰；当加热温度升至1200℃时，凹凸棒石的骨架已被完全破坏。从CoAl2O4/凹凸棒石杂化颜料的XRD谱图可以发现在800℃煅烧时，CoA1204的特征衍射峰强度较低；当煅烧温度增加至1000℃时，CoA1204的衍射峰：2θ=31.16(220)、36.73(311)、44.73(400)、55.57(422)、59.19(511)、65.03(440)的强度明显增加。
  • 摘要：利用WYMN-3型高温高压(HTHP)生排烃模拟仪,对鄂尔多斯盆地铜川地区长7组未成熟—低成熟的Ⅰ型油页岩进行了不同温度条件的模拟实验.为了探究有机质演化过程中油页岩微观孔隙结构的演化特征,分别在250、300、350、375、400、450和500℃7个不同温度点进行了模拟实验.为了达到不同温度模拟实验的可对比性,其他实验条件均设置相同.即相同的原始柱状样品(为了保留原始样品孔隙度和结构,在采集的块状样品的基础上钻取了柱状岩心样品,直径为25mm)、静岩压力(通过模拟深度为5000m的烃源岩演化实现)、流体压力(通过向高压釜体内部样品室内注入去离子水实现)、升温程序(用2h从室温升至目标温度点,然后恒温恒压48h)及实验时间.实验结束后，对样品残渣进行抽提，利用ASAP2020比表面积测定仪，对模拟样品固体残渣进行等温物理吸附—脱附测定。结果发现，随着模拟温度的升高，样品中大孔径孔隙(>100nm)大幅度减少，但是累积孔比表面积和累积孔体积总体呈增大趋势。同时，总孔体积及总孔比表面积均与模拟温度呈良好的正相关关系，线性相关系数R2分别达0.91和0.83（图1）。而孔体积增大的主要贡献者为中—大孔，微孔则为孔比表面积增大的主要贡献者（图1）。在依据样品中有机碳含量呈下降趋势，可认为，随着热演化程度的增高，样品中的大中孔径的孔隙不断向小孔径孔隙转换，样品有机孔隙也呈线性增加趋势。
  • 摘要：近些年来,随着地质行业的蓬勃发展,地质研究也由原来的半定量到定量研究,并且对测试仪器和方法的精度和灵敏度有了更高的要求.因此具有卓越分析性能的ICP-MS技术在地学中得到了广泛的应用.本文分别从ICP-MS在铂族元素分析、流体包裹体分析测试、锆石微区原位定年和稀土稀散痕量超痕量元素分析等几个方面,对ICP-MS技术最近几年在地质学研究中的应用做一个简要的综述.
  • 摘要：我国煤层的岩浆蚀变现象十分普遍,由于岩浆与煤层的蚀变带特殊的环境效益和生态危害,近年来引起了全世界的广泛关注.本文选取卧龙湖煤矿蚀变带中含铁成分的矿物为研究对象，研究其形貌特征，以揭示其演化机制。该带内岩煤界线十分清晰，且变质强烈。进一步观察显示，蚀变岩石、蚀变煤以及两者接触带内存在大量的铁白云石。蚀变煤层中的铁白云石呈规则的长柱状、针状，与天然焦呈界限模糊、似乳滴状纹像结构，与黄铁矿共同填充于天然焦的纹像构造网格内。研究发现：蚀变岩石、过渡带以及蚀变煤中的铁白云石形貌标型依次为板状-短柱状-长柱状；蚀变岩石、过渡带以及蚀变煤在岩浆侵入过程中温度依次降低，压力逐渐减小；铁白云石的生成与演化起始于蚀变岩石，在过渡带中发育强烈，在蚀变煤中仍然存在影响。
  • 摘要：茶叶是世界上最受欢迎的饮料之一,其日常饮用量仅次于水,每日消费约200亿杯.茶中含有的多酚类、氟化物、咖啡因和必需矿物元素等对人体健康有益,饮茶还具有降低血清胆固醇、预防低密度脂蛋白氧化、降低患心血管疾病和癌症风险等许多保健功效.但另一方面,若茶中含有过量的微量元素则也可能会对人体健康产生不良影响.铁观音是半发酵茶,乌龙茶中的极品,在闽南地区有93.3％的消费者将其作为日常饮用茶,深受当地居民的喜爱.本研究在有着“中国茶叶之乡”美誉的福建省泉州市安溪县（西坪镇和长坑乡）采集了8个鲜茶叶（嫩叶和老叶）样品，并收购8种当地品牌商业茶叶样品。使用ICP-MS测定茶叶样品中Li、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Sr、Cd、Ba、Pb等元素的含量，AAS测定Fe、Mn等元素的含量。对商业成品茶样进行健康风险评价，结果显示：八种金属元素（Cr、Cu、Fe、Mn、Zn、Pb、Cd、Ni）的风险系数值（HQ）和风险指数值（HI=0.5262）均小于1，表明没有健康风险；商业成品茶样的化学非致癌重金属（Cu、Fe、Mn、Zn、Pb）个人年风险总和为1.0505×10-7a-1，化学致癌重金属（Cr、Cd）个人年风险总和为8.3792×10-5a-1，其值均小于美国环境保护署(USEPA)推荐的最大可接受风险水平(10-4)，表明正常消费铁观音茶叶不会对人体健康产生不良影响。
  • 摘要：氟作为人体不可或缺的微量元素,对人类健康有益的同时也存在危害,过量摄入氟会导致地方性氟中毒.贵州省织金县是我国氟中毒重病区之一,同时也是贵州中部重要的煤矿开发区.该地区煤中氟含量相对较高,长期的煤矿开发活动导致大量矿山废水外排,对周边水体产生潜在的氟污染危害.可见,开展该区水环境中氟的分布、存在形式及其控制因素的研究对正确评估氟的环境健康风险有重要意义.
  • 摘要：本研究在不同介质(硫酸盐/硝酸盐)、不同中和试剂(氢氧化钠/熟石灰)、温度及pH值条件下形成2-线水铁矿，系统地研究了其向结晶程度更高的铁氧化物的转化过程，并利用化学提取方法结合XRD和Raman光谱等分析手段表征了这一过程的中间体及转化产物。实验结果表明：当以硝酸盐作为反应介质时，2-线水铁矿的最终转化产物组成为赤铁矿(主)，并伴随少量的铁针矿，这一结果与反应体系的中和试剂、p H值和温度无关。当以硫酸盐作为反应介质时，偏酸性介质中，2-线水铁矿通过中间产物(6-线水铁矿)向结晶程度更高的铁氧化物(针铁矿)转化，产物中同时存在极少量的赤铁矿。整个转化过程中固相钙离子含量都非常小，可以认为钙离子在偏酸性条件下并不会对2-线水铁矿的转化过程产生影响，不同介质(硫酸盐/硝酸盐)才是决定其向何种物质转化的根本原因。由化学提取结果可知当样品在75°C老化150d后，转化过程进行得很彻底，产物中几乎不存在2-线水铁矿。而在中性及偏碱性介质中，2-线水铁矿的主要转化产物则为赤铁矿，并伴有少量的针铁矿，此时与在硝酸盐介质中的转化产物组成相同。固相中钙离子的含量大体上随着老化时间的延长而增加，但是固相中的钙离子并不会改变转化产物的组成，75°C老化280d后，至少有94%的2-线水铁矿发生了转化。降低反应温度，只会减慢反应速率，并不会影响产物组成。该结果为研究2-线水铁矿的转化过程对铁砷共沉淀中砷的再分配过程所产生的影响提供了必要的理论支撑。
  • 摘要：南茶锰矿床位于贵州遵义县城南约12km,属于铜锣井锰矿床黄土坎矿段的一部分.大地构造上位于扬子准地台西部,黔中台沟的北东端.区域构造上处于铜锣井背斜南东倾没端南延部分.锰矿体赋存于以灰岩、泥岩为主的岩层中.南茶锰矿床矿石矿物主要为菱锰矿-钙菱锰矿，其MgCO3/CaCO3比值反映了含矿建造以泥岩-碳酸盐建造为主，混有火山碎屑建造。矿石的矿物组合中出现了金红石-重晶石等典型热水沉积矿物，表明南茶锰矿形成过程中存在热水作用，南茶锰矿为热水沉积成因。
  • 摘要：若尔盖铀矿田是我国著名的碳硅泥岩型铀矿床产区之一,该矿田的铀矿床不仅规模大,品位较富,而且分布集中,并伴有多种金属元素可供综合利用;而510矿床第6矿段矿床为近年来新开矿段,通过对微量元素在矿石、矿化岩石及各地层岩石单元不同岩类中的地球化学行为及其变化规律的研究,将有助于对矿床的控矿因素研究提供依据.V、Mo、Cr、Ba在各类岩石中，与铀略呈正相关关系；Cu、Ni、Co在硅岩、灰岩、硅质灰岩和钙质灰岩中，与铀略呈正相关关系；Zn和Zr仅在硅岩、硅质灰岩和钙质灰岩中与铀略呈正相关关系，表明下志留统各类岩石的地球化学元素V、Mo、Cr、Ba与铀的正相关关系，较其它元素明显，尤其是V、Mo在不同岩类中，与铀的相关关系更为密切，且这两个元素常与铀伴生出现。因此V、Mo元素可作为找铀的指示元素。
  • 摘要：大渡河金成矿带是20世纪80年代以来西南地区发现的一个重要金成矿集中区.金矿床主要分布在前震旦系康定杂岩中.在南北长60km、东西宽几千米至30km范围内,已发现岩金矿床(点)70余处,构成了著名的康定大渡河"金谷".沿鲜水河断裂带发育有晚新生代花岗岩岩体，如Roger等（1995）对折多山岩体进行了野外观察以及U-Pb和Rb-Sr同位素年代学研究。其中一个样品的U-Pb测年结果显示,折多山岩体侵入年代为（12.8±1.4）Ma;3个伟晶岩脉样品的Rb-Sr全岩等时年龄给出了断裂剪切变形的最小年龄在10～12Ma.由此推断,折多山花岗岩体侵入与断裂带剪切变形事件是同时期的。新生代鲜水河构造活动可能不仅仅是陆块逃逸引起的走滑构造,可能还存在早期的挤压过程。部分熔融过程发生于鲜水河断裂早期活动的剪切熔融过程,岩浆作用之前可能发生过强烈挤压而产生了高压变质作用；该年龄近似对应于黄金坪DH06含黄铁矿石英脉（50.5±5.0）Ma和白金台子DJY-04含黄铁方铅黄铜矿矿石（36.0±3.6）Ma。综上所述，折多山花岗岩体的年龄与大渡河式金矿床的主要年龄在较大程度上一致，而大渡河式金矿床中部分早期年龄也与岩浆岩中的早期热液活动年龄一致，表明矿床的形成可能与折多山岩体侵位具有较为明显的成因联系。
  • 摘要：景德镇朱溪铜钨矿床,是近年来发现的超大型矿床,初步勘察表明其资源潜力巨大.笔者在收集前人资料的基础上,结合地表调查和岩心观察,并开展了矽卡岩矿物学的研究,重点对矿床成矿期次进行了详细划分,对矿床的形成过程进行了讨论.矿体中的金属矿物以氧化物和硫化物为主，主要有黄铜矿，黄铁矿，白钨矿，闪锌矿，次要矿物有毒砂，磁黄铁矿，辉钼矿，方铅矿等；非金属矿物主要为矽卡岩的主体矿物，以硅酸盐矿物为主，如石榴石族、辉石族、角闪石族等矿物，主要矿物有石榴石，透辉石，硅灰石，透闪石，石英和方解石，次要矿物有绿泥石、绿帘石、蛇纹石。矿床的成矿作用主要为接触扩散交代作用和接触渗滤交代作用，根据矿床成矿作用，矿物特征、共生组合关系及平衡共生原理，参考矽卡岩矿床“两期五个阶段”的成矿期次，初步将研究区的矿床划分为矽卡岩阶段、退化蚀变阶段、石英-硫化物阶段、碳酸盐-萤石阶段四个阶段。
  • 摘要：深部碳循环是全球碳循环体系的重要组成部分,它是指伴随洋壳俯冲作用,大量含碳矿物被带入地球深部,经历一系列地质作用后,再通过岩浆和火山作用将碳带回地表的过程.地震学、地质学和地球化学等研究表明,洋壳能够俯冲到地幔过渡带底部、甚至核幔边界;最近,Walter等人(2011)对产自巴西Juina金伯利矿床的"超深"金刚石进行了研究,发现该金刚石含有源自地表的轻碳同位素,而且其包裹体中含有洋壳玄武岩组分.这一发现有力地证实了碳循环可以深入下地幔1400km.实验采用Symmetry型金刚石压腔，砧面直径为300μm；铼片作为封垫材料，预压厚度为~30μm；在压痕中心钻穿一个直径为150μm的圆孔作为样品腔。结果显示：菱镁矿中的C4+已经被铁还原成单质碳C0，这些单质碳主要以金刚石的形式存在，表现为1331cm-1处明显的拉曼峰。由此表明：在地幔高温高压条件下，碳酸盐能够被铁还原为稳定的金刚石，即深部碳很可能以金刚石的形式赋存于地幔中；而碳酸盐与铁的氧化还原反应也是金刚石的形成机制之一。
  • 摘要：气体介质三轴高温流变仪因其低摩擦力和高精度应力成为研究岩石圈流变的主要实验设备之一.对从澳大利亚引进的仿Paterson型气体介质三轴高温流变仪进行改造,在此基础上开展了新的研制工作.由于该设备是20世纪90年代引进的,绝大部分部件都无法使用,在改造过程中仅保留了压力容器和增压器,其它部分(动力系统、控制系统、加温系统、数据采集系统、安全防护系统)都进行了新的研制.动力系统采用液压伺服加载与控制，配有内置与外置两套压力传感器，通过软件与硬件相结合实现加载/卸载自动控制，并且在位移控制与应力控制之间实现平稳切换；数据自动采集与记录；自主研制了加温炉，并与自动控温仪连接，可实现温度自动控制与手动控制切换。设计了新的安全防护系统，确保实验操作人员的安全。经过改造与研制，不仅解决了该设备的密封问题，在使用过程中很少出现气体泄漏，而且实现了轴压、围压自动加载，温度自动控制。目前该设备的围压可以达到300MPa，温度1300℃，应变速率10-3~10-8s-1。
  • 摘要：热膨胀系数定义为:α=1/V0((a)V/(a)T)P,表示当温度改变时,材料体积的相对变化量.岩石的热膨胀系数是表征其非简谐性质的重要物理量之一,基于热膨胀系数的格林乃森定律可以使物质的弹性和热学参数发生联系,因此获得高温下岩石的热膨胀系数具有重要的地学意义.实验获得材料的热膨胀系数包括X射线衍射法、膨胀测定法和干涉法三种方法.样品高温下的热膨胀系数由德国耐驰公司生产的DIL402PC推杆式热膨胀仪测定。测量结果显示，室温下三种岩石的热膨胀系数位于0.5~0.8×10-5℃-1范围内。二辉橄榄岩，辉长岩和玄武岩的长度随温度升高保持线性增加。二辉橄榄岩，辉长岩和玄武岩的热膨胀系数随温度增加热膨胀系数近似线性增加，在室温~1200℃范围内仍然保持在10-5℃-1数量级，以直线拟合热膨胀系数有：辉长岩，αL=8.85×10-6+6.42×10-9T；玄武岩，αL=5.82×10-6+4.19×10-9T；二辉橄榄岩，αL=8.82×10-6+6.37×10-9T，其中，T的单位为℃。
  • 摘要：鲁西地区和太行山南段产出大量早白垩世角闪闪长岩(或角闪辉长岩).这些闪长岩具有高Mg、Ni含量、轻/重稀土元素高分异、Sr/Y值高等地球化学特征,并且,常携带含斜方辉石岩脉的橄榄岩捕掳体.前人研究表明,这些高镁闪长岩可能形成于再循环拆沉陆壳熔体与地幔橄榄岩的反应或陆壳熔体与幔源玄武质熔体的混合.橄榄岩捕掳体中的斜方辉石岩脉含有角闪石和金云母,暗示其来源于经历了含水熔体交代的岩石圈地幔.并且,结合寄主岩的高Mg、Ni特征,表明角闪闪长岩可能是与橄榄岩反应后含水熔体的结晶.为深入了解高镁角闪闪长岩的成因，作者开展了一系列含水熔体与橄榄岩反应-结晶实验。实验采用反应偶技术，Pt或Au-Pd样品仓，在活塞圆筒式高温高压装置中进行。反应熔体包括含水玄武岩熔体和含水玄武质安山岩熔体。在矿物组合的结构特征和和矿物成分的变异趋势上，含水熔体-橄榄岩反应-结晶实验的结果与高镁角闪闪长岩（角闪辉长岩）相似。这表明含水熔体与地慢橄榄岩反应不仅将亏损地幔转换为富含斜方辉石岩脉和含水矿物的富集型岩石圈地慢，同时也对高镁角闪闪长岩的形成起到重要作用。
  • 摘要：秦家屯油田目的层段位于三角洲沉积体系的末端,以三角洲前缘沉积体系为主,这些砂体直接延伸到深湖沉积体系中,与生油岩呈镶嵌状接触,为油气运移提供了良好的通道,F1号断层横切砂体,形成了低幅背斜构造,背斜圈闭与砂体的合理配置关系,为油气聚集提供了有利场所.但是由于多分支物源的叠加,不同沉积微相,厚度不同、物性不同、非均质性不同,所处构造位置和纵向位置不同,含油性和对储量的控制程度存在很大差别.沉积微相、成岩作用、构造、断层、油层微型构造及流体性质等各种地质因素综合作用的结果,表现为油藏内部具有不均一性，影响流体渗流，控制剩余油的形成与分布。储层非均质性是油藏地质模型的核心内容，它是研究油、水运动规律、动态分析、开发方案设计和调整方案的重要地质依据，也是揭示油藏剩余油形成与分布规律的最基本因素。储层的非均质性主要表现在岩性、物性、含油性和夹层以及原油性质分布的不均一性等各个方面，这些方面都对流体特征有一定的影响，但其间又相互制约、相互影响。传统的研究方法是利用渗透率变异系数、突进系数和级差以及隔层和夹层参数,从不同侧面表征储层非均质性，揭示油藏的非均质程度。
  • 摘要：本文采用土壤采样器，分别采集黄土高原洛川县不同种植年限的苹果林地0～300cm土壤（5年，26年和67年）。样品间隔为5cm，采集回来在实验室对样品进行处理，并在中国科学院地球环境研究所稳定同位素实验室进行有机碳同位素测定。结果表明，不论种植年限是多少，苹果林地土壤有机碳同位素的变化呈现相同的变化规律，有机碳同位素从顶端的低值缓慢升高，在75cm左右出现高值，出现高值后，缓慢降低。但是不同年限有机碳同位素之间也存在较大差异，是后期人工种植影响，还是本身土壤剖面不同造成，原因还在进一步分析中。该数据的获得，不仅为探讨不同种植年限苹果林地对土壤有机碳同位素影响提供数据，也为对比天然剖面和人工林地对有机碳同位素的影响奠定基础。
  • 摘要：生命起源/演化是重大而又最具争议的科学问题.寻找地球和地球外生命起源/演化痕迹是现代科学久远和必然的追求目标.面临的核心挑战是寻找和鉴别生命残存有机质.为此,需要评估生命环境的可居性,前生命支撑环境对有机体残骸,特别是大有机分子的保存性.在极为稀少的早期生命记录中寻求答案需要:寻找可保存生物学信息的时间和空间场所;研究可最大限度保存原始有机质的岩石类型及其矿物学组合;鉴别复杂有机分子的非生物/或生物成因特征;防止和鉴别人为和近代生物质的污染.蛇纹石化橄榄岩甲烷δ13C值和烷烃δ13C值分布模式呈现的生物成因特征,显微激光拉曼光谱,全岩样热解-气相色谱-质谱分析提供的生物成因有机质信息,将为进一步探索蛇纹石化超基性岩有机质的生物成因性提供有益而重要的信息。
  • 摘要：沿海海湾是一种敏感的海-陆地交互区,也是人口高密度聚集地和受人类活动影响强烈的区域,极易受自然过程和人为活动影响.红树林是分布在热带、亚热带海陆交错带的重要湿地生态系统,由于独特的性质,比一般潮滩更容易吸收和储存污染物.随着沿海区域经济的飞速发展,含重金属在内的大量污染物的排放海湾对红树林湿地造成很大的冲击.采集了钦州湾红树林湿地不同红树林群落的0～50cm沉积物样品，分析其重金属含量和分布特征，剖析了重金属分布的影响因素。分析结果表明，重金属Pb、As、Cu、Zn、Cd、Hg含量分别为：37.02±8.71，21.67±4.59，30.02±6.71，84.08±22.64，0.735±0.267，0.073±0.022μg/g；0～50cm重金属的分布规律大体为随着深度的增加，重金属含量减少的变化趋势；重金属的分布与沉积物的pH、粒度参数和有机质含量存在明显的相关关系，且受这三个因素的制约；以V作为参考元素，采用富集系数法分析发现Cd、Hg受人类活动影响较大，Cd的污染程度最大，EF平均达到9.6，为显著富集。
  • 摘要：地下水水化学成分与区域内地质环境有关,是在一定的水文地质条件下形成,并与构造活动和水岩反应等因素密不可分.辽宁中南部地区构造复杂,区域内发育有郯庐断裂、海城断裂、鸭绿江等断裂,受地下应力作用、温度、湿度和构造活动导致的空间变化等控制,地下水来源会发生改变.此外,混合作用、溶滤作用、浓缩作用会导致区域内水化学分带现象的发生.这导致在同一地区,不同含水层或是相同含水层的不同部位的地下水化学类型差异很大,水化学组成特征也会随着时间变化发生一定改变.2013年8月、2014年4月和2014年8月,在辽宁中南部地区进行了3次地下水和观测井水样品采集,分析了全部样品的阴阳离子组成,笔者通过对3次所获样品离子组成的对比分析,探讨区域地下流体水化学类型与特征.在3次水化学阴阳离子的分析与对比过程中，盘锦和鞍山的Cl-、Mg2+和Ca2+的变化受季节影响显著，两年的8月份测量的数值基本类似，但是4月份的数值要高于8月份的数值，尤其是Ca2+的含量变化近乎2倍，三个离子存在年变特征。但是，盘锦和鞍山的HCO3-却出现逐渐升高的变化。岫岩的Cl-、HCO3-和Ca2+的离子也打破年变特征，出现HCO3-和Ca2+升高，Cl-降低的变化特征。表明研究区域地下流体的物质来源发生了一定的变化，可能是碳酸盐溶解作用的增强，或者是外围水（富集HCO3-）的侵入，即地表水的混入。Cl-的降低，减弱了成熟水混入的可能性，井泉水的补给来源受地表水的影响增强。同时，因为2014年以来盖州地区ML1.0-ML4.0地震的频发，地下流体的离子变化特征也是活动构造性增强的体现。
  • 摘要：烃源岩和原油的芳烃组分中出现的芳基类异戊二烯(2,3,6-三甲基烷基苯)被认为是由棕色光合绿硫细菌(Chlorobiaceae)合成的isorenieratene和β-isorenieratene中的类异戊二烯链C-C键断裂形成的.故其常被视为棕色光合绿硫细菌(Chlorobiaceae)和沉积环境中缺氧透光层的指相生物标志化合物.但芳基类异戊二烯系列的原始生化组分并不仅限于棕色光合绿硫细菌,因此芳基类异戊二烯是否能够成为一个成熟的沉积环境指示参数,对原始生化组分来源的探究就显得尤为重要.笔者发现，棕色光合绿硫细菌并不是唯一可以合成isorenieratene的生物。据Werner等,海生海绵、分支杆菌的几个菌落、香豌豆束茎菌（1984年之后被称作Rhodococcus fascians）、梅久兰链霉菌及扩展短杆菌也能合成isorenieratene。除海生海绵外，其它生物皆属放线菌，且都广泛分布在土壤中。因此笔者认为，可合成isorenieratene的土壤放射菌菌落应为芳基类异戊二烯系列的另一重要的原始母质来源。鉴于化合物单体碳同位素组成与生物母质所利用的碳源类型及生物合成、同化过程中的碳同位素分馏效应有直接关系，碳同位素值可作为主要手段，来衡量此来源的贡献。对于可合成isorenieratene的土壤放射菌菌落的探讨，进一步证实了在应用芳基类异戊二烯指相性意义时，单体碳同位素测试的重要性。芳基类异戊二烯是否富集13C值应作为棕色光合绿硫细菌（Chlorobiaceae）和缺氧透光层的重要的评价依据。
  • 摘要：工业革命以来由人类活动带来的大量化石燃料燃烧导致严重的环境污染,并引起气候变化.我国自1970年代开始大量排放人类活动产生的CO2和SO2,而且现在我国已经成为世界最大的CO2和SO2排放国.树轮碳-硫同位素及硫含量能很好地记录长时间尺度的气候变化,水利用效率,及化石燃料燃烧.本报道了来自南方森林115年全树树轮碳-硫同位素及硫含量，目的在于记录人类活动产生的CO2和SO2历排放历史，及试图探讨人类活动产生的CO2和SO2对树碳同位素及水利用效率的影响。结果显示树轮碳同位素自1940年代后期至2000年代后期持续下降，是由持续增加的化石燃料产生的CO2导致的；大气CO2校正后的树轮碳同位素反映了全年降雨量。此外，树轮细胞内CO2浓度及水利用效率自1940年代后期持续升高，其原因是大气CO2浓度增加。另一方面，树轮硫含量没有明显的变化，表明硫是树的基本元素，而硫同位素自1890年代后期以来持续下降，记录了化石燃料（北方煤）使用历史。与之前发表的数据，显示最近几年或几十年来树轮碳同位素的增加（1.2‰~2.5‰），但不能证明是由大气污染（SO2增加）引起的，因其被气候变化所掩盖。
  • 摘要：大气颗粒物作为大气环境的固相组成部分,与大气环境问题密切相关,尤其是硫酸盐颗粒物,与酸雨、酸雾等形成与人体健康都有直接的关系.目前,大气颗粒物是大多数城市的空气首要污染物,其中以总悬浮颗粒物TSP(空气动力学直径小于或等于100μm)为主,研究其理化性质及硫酸盐硫同位素组成的变化特征,有助于研究TSP的来源及其主要组分的形成机制.研究表明：硫酸盐是贵阳市TSP中主要的水溶性无机成分，而硫酸盐主要来源于固定污染源（燃煤释放的颗粒物）的排放及自然土壤。
  • 摘要：矿业开采活动中,大量的尾砂,矿渣等废物被散乱堆放于河流周边,经过河水冲刷后,使河流沉积物中也含有大量的尾矿砂(简称尾砂沉积物).这些尾砂沉积物长期暴露于空气中,经过风化氧化后,会释放出大量的有毒有害元素,如Sb和As等,对河流生态环境造成了巨大的污染.中国是全世界锑储量和产量最大的国家,锑及其伴生元素砷的污染尤其严重.对于矿区被污染的河流水体生态系统来说,常见的修复方法是把尾砂沉积物挖掘出来,并将其存放于尾砂库或其他的储库中.本研究选取南丹锑矿区的岸边尾砂沉积物为实验样品（因河底大部分是粗颗粒尾砂，沉积物很少），以抗坏血酸钠为还原剂，制造还原条件，研究尾砂沉积物在还原条件下的活动性变化。尾砂沉积物样品中Fe、Sb和As的含量分别为5.7%、2249和5145mg/kg。本文还对还原条件下Sb和As的价态进行了测定、分析和讨论。结果表明，在p H为微碱性，Eh为-4到-292mv的还原条件下，溶液中Sb和As仍以五价为主，Sb(Ⅲ)/Sb(Ⅴ)的比值为0.02～0.15（均值：0.07），As(Ⅲ)/As(V)的比值为0.03～0.89（均值：0.21）.总之，本文还对还原条件下Sb和As的价态进行了测定、分析和讨论。结果表明，在p H为微碱性，Eh为-4到-292mv的还原条件下，溶液中Sb和As仍以五价为主，Sb(Ⅲ)/Sb(Ⅴ)的比值为0.02～0.15（均值：0.07），As(Ⅲ)/As(Ⅴ)的比值为0.03～0.89（均值：0.21）。和As仍以五价态为主。溶液中Sb（Ⅴ）和As（Ⅴ）都发生了一定程度的还原，且后期As（Ⅲ）浓度增长比Sb（Ⅲ）更快。
  • 摘要：由于铕的离子半径和三价的镧系、锕系离子半径几乎相等,使铕元素的物理化学性质与三价镧系、锕系离子性质相近;因此铕元素通常被作为三价镧系、锕系元素的模拟或替代核素.凹凸棒石黏土为典型的层状黏土矿物,结构可分为3层,上下2层是Si-O四面体,中间1层是(Al,Mg,Fe)-O-OH八面体.笔者采用表面络合模型和扩展边X-射线吸收精细结构（EXAFS）等方法研究Eu(Ⅲ)在凹凸棒石黏土表面的吸附机理。其中EXAFS实验在中国科学技术大学国家同步辐射实验室的U7C-XAFS实验站进行。采用FITEQL3.2计算Eu(Ⅲ)在凹凸棒石黏土矿物表面的吸附形态。静态吸附实验结果表明，Eu(Ⅲ)在凹凸棒石表面上吸附受p H值和离子强度强烈的影响。表面络合模型表明，酸性条件下，Eu(Ⅲ)在凹凸棒石黏土表面主要发射离子交换反应，形成≡X3Eu0形态。EXAFS结果显示胡敏酸(HA)的存在以及其介入到吸附体系的次序均可改变Eu(Ⅲ)在凹凸棒石黏土表面的吸附形态。
  • 摘要：天然环境中砷的形态转化与环境的化学条件和生物条件密切关联,铁与硫是影响砷环境行为的重要元素,尤其微生物硫酸还原作用对砷的形态转化具有重要的调控作用.本研究以淹水土壤为例研究了厌氧微生物作用下砷,铁,硫元素的环境行为,及次生产物的相互作用下砷的再分配过程,重点考察硫酸盐还原作用对砷环境行为的影响.研究发现在加硫和无硫添加体系中微生物还原作用都造成了体系中85%以上砷酸盐被转化为亚砷酸盐。在无硫添加体系中微生物促进了砷的释放，释放的砷以是亚砷酸盐为主要形态，在培养后期被释放的砷再次被固持；在加硫体系中，亚砷酸盐的的浓度都随着培养时间呈“M”形曲线变化，特别是加硫体系中在培养24h和240h亚砷酸盐出现两次显著的释放高峰。在培养前期阶段砷的还原为（Ⅲ），到最后二次沉淀到固相中，说明硫酸盐的添加促进了砷的二次释放和沉淀过程。在砷，铁，硫共同发生还原条件下，其调节机制主要为微生物砷还原以及硫离子对砷的沉淀与溶解机制调控，砷的形态从砷酸盐转化为亚砷酸盐，硫化砷，进而成为硫代砷发生溶解,最后大部分溶解的砷再次发生沉淀。经过微生物还原后，70%以上溶解态与盐酸提取态的砷逐渐转化为更加稳定硫化物结合态的砷。可见硫酸盐还原对砷的环境行为调控具有双重作用，少量的硫酸盐还原可以促进砷的固定，过量的硫酸盐还原可以进一步造成硫化砷的溶解，因此用硫酸盐进行砷污染修复时硫的投加比例是修复的关键。
  • 摘要：对贵阳市6个简易垃圾填埋场和一个卫生垃圾填埋场(比例坝垃圾填埋场)的岩石、土壤、地下水中的污染物的污染特征进行了对比研究,另外还采集了浪风关垃圾填埋场、望城坡垃圾填埋场的植物样品(水稻)以及望城坡垃圾填埋场的煤渣样品进行研究.
  • 摘要：钦—杭结合带(简称钦杭带)是位于华南扬子板块和华夏板块间的巨型结合带,记录了新元古代古华南洋板块俯冲-陆陆碰撞过程.根据其内部不均一性可分为北、中、南三段.但对于南段，学者的认识并不一致。云开地区出露的基性-超基性岩为研究钦杭带南段新元古代板块俯冲提供了线索。目前学者对其形成的大地构造背景认识不一，缺乏详细的岩石组合特征剖析以及精确的地质年代学和地球化学制约。结合带南段在云开地块出露有贵子混杂岩。野外地质观察可见，构造岩块为强烈变形-变质的变基性岩、深海硅质岩；基质为石英岩、云母片岩以及具鲍马序列富锰质硅泥质岩等。混杂岩中变基性岩年代学和地球化学分析的结果显示，锆石U-Pb年龄为（948±11）Ma，除少部分拉班玄武岩外，其余均为钙碱性玄武岩，并具有高w(TiO2)（平均1.85%）、高w(P2O5)（平均0.21%）的特点。本研究认为，云开地块出露的这套构造混杂岩，是新元古代古华南洋俯冲在钦杭带南段的记录。关于古华南洋的俯冲极性，学界一直存在争议。本文研究认为，新元古代早期在华夏板块的西缘存在洋壳俯冲，古华南洋存在往南东方向华夏板块俯冲消减过程。扬子和华夏板块的结合具有幕式发展的特点，华南板块构造经历了多次拉张-拼合-拉张过程。因而，钦杭带是一条多时代叠加的板块结合带。它的湘桂段以南的南东界限历来存在争议，本研究证实钦杭带至少包含云开地区，为该带的南东边界提供了重要依据。
  • 摘要：低熟气作为一种重要的非常规天然气受到国内外研究者的广泛关注.根据Hunt的天然气生烃模式,在生物成因气(Ro＜0.3％～0.5％)和热催化生气(Ro＞0.8％)之间不会生成大量油气,然而,随着生油天然气的勘探和开发,在世界许多地方发现了Ro为0.3％～0.8％的大型、特大型含油气盆地.本文的目的在于弄清该地区低熟气的形成机理,寻找低演化阶段促成低熟气生成的有利因素.笔者选取准噶尔盆地中下侏罗统八道湾组，西山窑组6块低熟煤(R。为0.47%-0.73%)进行了全面的地球化学分析研究，包括岩石热解、w(TOC)和Ro测定、可溶有机质族组成分离及饱和烃和芳烃GC-MS分析等。根据煤地层烃源岩生油潜力及有机质类型评价标准，表明该烃源岩为较差的生油岩，但生气潜力巨大，是很好的气源岩。生物标志化合物能反映烃源岩的母质来源、沉积环境、热演化程度等信息。故对准噶尔盆地中下侏罗统烃源岩饱和烃和芳烃馏分GC-MS数据进行了分析，结果显示，高碳数奇碳优势明显，正构烷烃（nC13-nC31）分布可以确定烃源岩有机质类型为Ⅲ型干酪根，高等植物为主要物源，同时根据样品C27，C28，C29规则甾烷也能得到相同结论（C29ααα20R为68.6%—81.9%，C27ααα20R为4.2%～12.3%）。在样品饱和烃馏分TIC图中找到众多可能与低熟气生成有关的证据。综上可知，低熟气的形成可能与多种因素有关。本文通过对样品的分析认为树脂体类化合物，黏土催化作用及微生物改造作用可能有利于准噶尔盆地东部地区低熟气的形成。
  • 摘要：重油作为石油非常规资源越来越受到重视,全球范围内数百个盆地发育重油,但多数重油盆地研究程度较低.勘探初期盆地重油地质特征研究与有利区预测对于分析重油富集规律十分重要.通过对苏伊士湾盆地的重油研究可为其他盆地的研究以及后期更深入的研究提供依据和经验.苏伊士湾盆地位于苏伊士湾及其沿岸地区，为裂谷型盆地，盆地演化从前寒武系基底开始直到全新统。据统计苏伊士湾盆地有上百个油田，其中有一半以上拥有重油，其重油储层大部分为中新统砂岩，盆地中重油烃源岩主要为两套，最重要的是前裂谷时期白垩系坎潘阶沉积的棕色灰岩。苏伊士湾盆地重油储层主要有白垩系和中新统的砂岩及始新统的灰岩。rn 苏伊士湾盆地经历了典型的裂谷作用，同裂谷期，裂谷作用导致整个盆地处于拉伸状态，产生了大量断层和断块，同时沉积大量砂岩、灰岩和页岩，后期分别成为了最有利的重油储层及个别组内盖层。后裂谷期，厚层的蒸发岩广泛沉积成为了最重要的区域性盖层。同时，烃源岩开始大量生烃，石油通过断层垂向运移到储层中，并被组内或区域性盖层封闭成藏。rn 盆地中的重油由原油在通过断层运移过程中，由于断层可能连通地表或地下水体，导致原油接触了氧气或者水体，发生了氧化或水洗作用从而稠化形成。也可能是运移过程中轻质组分通过断层逸散，残余大量沥青质之后被盖层封闭成藏。所以认为盆地重油成藏模式为断层疏导型。rn 断层疏导型重油与断层分布关系密切，断层密集发育地区可成为重油富集区域。苏伊士湾盆地裂谷作用导致断层十分发育，盆地中部及南部地区相对密集，同时，盆地优质烃源岩和高质量储层也都集中在盆地中部及南部地区，因此盆地中部及南部地区利于重油富集，而己发现重油油田主要分布在盆地中部地区，因此预测，盆地中部为重油有利区最佳选区。平面上将盆地构造纲要图、储层分布图、烃源岩分布图以及己发现重油油田分布图进行叠合，从而圈定出近椭圆不规则重油有利区。其位于盆地中部地区，长轴方向近南北向，长约90km，宽约50km，面积约为4500km2。有利区的圈定为研究盆地重油勘探开发指明了方向。
  • 摘要：延河剖面位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡中部偏南,顺延河地层出露良好.本次以东二里畔-张家滩小学作为主剖面点,长7实测厚度为52.77m(长73-长71);以位于主剖面西北向约3.5km处的后张家滩和位于主剖面东南向约0.75km处的后王家河作为两个辅助剖面点,长7实测厚度分别为20.35m(长72-长71)、25.58m(长73).三个剖面点的连线近垂直于东北物源方向.研究表明延河剖面长7期为浅水三角洲前缘沉积环境,以细粒沉积为主,发育4种岩类,8种岩相类型,4种岩相组合,进而可识别出6类沉积单元,其中水下分流河道砂体呈广覆式展布,远砂坝、席状砂规模小,河口坝不发育.
  • 摘要：鄂尔多斯盆地在早二叠世海陆过渡环境下沉积了一套富有机质泥页岩煤系地层，泥页岩厚度大，有机质丰度高，热演化程度高，历来被认为是天然气重要的气源岩。其中山西组地层沉积于海退背景下，盆积建造。盆地中部山西组地层处于暗色泥页岩发育区，泥页岩厚度大，有机质热演化程度相对较高，是苏里格、大牛地等常规大气田的烃源岩，同时研究表明山西组泥页岩还具有良好的页岩气勘探前景。页岩气勘探潜力评价包括生气性、含气性和易开采性三个方面的评价，其中生气性评价是页岩气资源评价的物质基础，而烃源岩地球化学特征生气性评价的重要内容。有机质丰度是划分和评价烃源岩质量的重要指标，一般来说，烃源岩有机质丰度越高，预示其生烃潜力越大，越有利于油气的生成。从烃源岩w(TOC)数据分析，盆地中部山西组泥页岩总体为中-好的烃源岩。泥页岩干酪根镜检数据表明，盆地中部山西组泥页岩有机组分以陆源高等植物生源的镜质组、壳质组和惰性组等为主。利用氢指数、降解率以及w(S1+S2)-W(TOC)图解判断山西组泥页岩有机质类型同显微组分结果相似。综合来看，山西组泥页岩有机质类型以Ⅲ型为主，其次为Ⅱ2型。镜质体反射率(Ro)因具有不可逆性被认为是反映有机质埋藏后经历热演化程度的最有效参数。山西组泥页岩镜质体反射率Ro介于1.76%-3.72%之间，这说明山西组泥页岩有机质热演化均达到了高成熟-过成熟阶段，并且以过成熟阶段为主，即已经进入形成干气阶段。研究认为有机质不仅为生烃提供丰富的物质基础，而且为页岩气提供吸附空间，Ro是生气潜力评价的重要指标，通常认为Ro越高，其生气量和原地储气量会越大，厚度也是页岩气勘探潜力评价的重要指标，泥页岩只有达到一定厚度才能形成工业性页岩气藏。烃源岩特征分析表明，盆地中部山西组烃源岩具有分布广泛，厚度大，有机质丰度高，有机质类型为Ⅲ型，有机质成熟度高的特点。可见鄂尔多斯盆地中部山西组泥页岩具有良好的页岩气勘探前景。
  • 摘要：鄂尔多斯盆地位于华北地台西部,三叠系延长组为陆相碎屑沉积,是鄂尔多斯盆地主要含油气层之一,前人根据湖盆沉积演化序列及油层纵向分布规律将延长组划分为10个油层组(长10-长1),长7油层组沉积时湖盆达到了全盛期,细粒沉积广泛发育,为研究区致密油藏,页岩油的形成提供了良好的基础条件.通过野外地质调查、岩心观察、薄片鉴定、测录井曲线等资料综合研究认为，鄂尔多斯盆地长7油层组主要发育细砂岩、粉砂岩、暗色泥岩、黑色页岩、凝灰岩和碳酸盐岩6种细粒沉积岩类（表1）。细砂岩、粉砂岩、暗色泥岩、黑色页岩4种陆源碎屑岩最为发育，凝灰岩和碳酸盐岩局部可见。研究区细粒沉积岩的分布具有明显的分带性，主要受湖盆底形、沉积体系、水体深度的影响和控制。
  • 摘要：近年来,在针对准噶尔盆地东部吉木萨尔二叠系梧桐沟组多口探井钻探中,发现芦草沟组油气显示活跃,并见到厚层油气显示;对显示段采取连续油管酸压,获得油流,证实了芦草沟组致密储层的含油性.吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油储层,成岩作用复杂,对主要岩石类型、云化、钠长石化等次生变化的认识还存在争议,对其形成机理、孔隙发育及演化特征、控制因素认识不清.芦草沟组地层岩性主要为一套沉积于咸化湖泊中，受机械沉积作用、化学沉积作用及生物沉积等作用，沉积的粉细砂、泥、碳酸盐的细粒级混积岩，其富含碳酸盐，具有岩性多变、矿物成分多样、多为过渡性岩类的特点，各类岩石多呈薄互层分布、岩性识别困难；由于受准同生调整白云岩化等作用影响。与常规碎屑岩储层不同的是，芦草沟组致密油储层岩石类型多样，矿物成分多变，多为过渡性岩类；岩石中普遍含有同生、准同生后期调整的泥微晶白云石，部分岩石次生变化较强。造成芦草沟组致密油储层与常规储层存在明显差别的原因，主要是咸化湖泊的沉积背景及复杂的成岩演化特征。芦草沟组致密油储层在沉积期后的埋藏过程中，主要经历了压实作用、白云石化作用、钠长石化作用、胶结作用、表生淋滤作用、交代作用、去云化作用、溶蚀作用、碎裂作用等成岩作用类型。这里重点阐述白云石化作用、钠长石化作用及溶蚀作用。芦草沟组致密油成岩演化，明显受源储一体的烃源岩演化影响，储层成岩演化程庋与源岩有机质演化成岩阶段基本一致；通过对吉174井芦草沟组连续取心段3109-3360m有机地球化学分析表明：芦草沟组源岩的Ro值分布在0.78%～0.98%，随着深度的增加源岩的成熟度增加的趋势较明显，结果表明源岩已处入成熟阶段，在凹陷深处其源岩的成熟度会更高。通常，镜质体反射率(Ro)作为碎屑岩成岩阶段划分的主要依据，按碎屑岩成岩演化阶段划分标准(SY/T5477-2003)，芦草沟组泥页岩处于中成岩阶段A期。根据成岩作用特征及孔隙演化，吉木萨尔芦草沟组成岩阶段划分为同生、准同生成岩阶段、表生成岩阶段、早成岩阶段和中成岩阶段A期。
  • 摘要：测井方法是为探测油气层而设计,这种探测能力是建立在测井信息对钻遇地层的物理、化学性质产生异常响应,并能够表征的基础之上.然而当这种理念应用到准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组咸化湖盆致密油储层中,显然遇到诸多难点,由于储层发育于生油岩中,源储呈薄互层状分布,几乎所有的测井响应均呈锯齿状变化,利用常规的储层测井评价方法难以对储层的四性关系进行良好的表征.针对上述难点,依托芦草沟组系统的实验分析资料,提出致密油单井测井评价思路,建立致密油储层测井岩性、物性、含油性、脆性及源岩特性等关键参数的测井表征方法,为致密油勘探部署提供重要的技术支撑.
  • 摘要：准噶尔盆地吉木萨尔二叠系芦草沟组致密油储层岩石类型多样,矿物成分多变,主要为一套沉积于咸化湖泊中,受机械沉积作用、化学沉积作用等因素控制,沉积粉细砂、泥、白云石的混积岩;基于常规测井交会图的岩性识别方法应用效果差,因此主要采用ECS元素俘获测井计算矿物含量并识别岩性.该方法包括两个技术要点：建立适应性的、多样化的氧闭合计算模型；建立常规测井约束的矿物计算模型。实践证明，利用改进后的ECS元素俘获测井处理方法，计算得到的元素含量和矿物含量与岩心分析数据基本吻合。准确的矿物含量计算结果为准噶尔盆地二叠系芦草沟组致密油储层评价奠定了坚实基础。
  • 摘要：随着石油和天然气勘探进程的不断深入,人们发现在油气田(特别是超大型油气田)常见膏盐层.研究表明盐湖沉积可以孕育烃源岩,蒸发岩和烃源岩可以共生沉积,且膏盐岩层能够影响烃源岩的热演化.近来油气勘探结果显示,东营凹陷中央断裂带北部的陡坡带膏盐岩发育广泛的的沙四纯下亚段、下亚段烃源岩层系获得工业性气流,显示该区烃源岩具有一定的生烃潜力.笔者对东营凹陷沙四段盐相关烃源岩的沉积环境和有机质类型特征进行了对比研究。结果表明：盐下层沉积时期为气候相对干热的间歇性盐湖咸水环境，盐间层沉积时期为强还原的盐湖环境，盐上层沉积时期为咸水-半咸水至淡水沉积环境。对盐上层、盐间层和盐下层有机质丰度(TOC、氯仿沥青“A”、总烃含量(HC)以及岩石热解生烃潜量(S1+S2))和有机质类型进行了分析，结果显示盐上层有机质含量和类型为最好；盐间层的有机质含量和类型较好，且该层段的有机质含量与水体盐度呈一定程度的正相关关系；盐下层有机质含量和类型相对较差。可以看出，咸水-微咸水-淡水沉积环境最有利于优质烃源岩的形成与保存。东营凹陷沙四段膏盐岩的发育对烃源岩的形成和保存起到了一定的积极作用。因此，弄清楚东营凹陷盐岩发育层段及其附近地层烃源岩的特征，有助于更好地指导沙四段纯下亚段、下亚段等深部层系的油气勘探。
  • 摘要：早在上个世纪90年代初，天然气中常规含量的烃类化合物（C1-C4）氢同位素在线分析方法已经建立，但是这些微量的烃类化合物由于含量低，难以达到仪器检出限、沸程低，在常温下易挥发以及测试过程中容易产生同位素分馏等问题，使得现有的样品前处理方法（例如：吹扫捕集法）难以实现其氢同位素的快速分析。本实验拟将SPME引入氢同位素分析，通过与GC-IRMS联用，优化操作条件，研究萃取过程是否会对氢同位素值的影响。实践证实，将SPME技术与GC-IRMS联用，实现了模拟天然气样品中微量烃类化合物的氢同位素分析。通过对比不同固定相涂层的吸附能力，表明CAR-DVB-PDMS涂层具对良好的吸附特性；对系列微量烃类化合物进行富集研究，表明该方法具有较高的重现性，氢同位素精度可控制在（±3-±5）‰内，符合研究需求；在整个萃取过程中没有出现明显的同位素分馏，表明该样品前处理方法具有较好可操作性。
  • 摘要：石炭纪是地质历史中古地理、古气候发生重要变化的转折期,同时也是烃源岩发育的重要时期.广西大部分地区早石炭世继承了华南西南部泥盆纪多岛洋沉积格局,与我国西部及华北在该时期的沉积特征有本质不同,伴随多岛洋盆的闭合和陆块的聚合表现出自身独特的沉积特征.对这一时期泥页岩深入研究,不仅对探索华南陆块的形成演化具有重要意义,对评价华南南部上古生界富有机质泥页岩发育状况及其非常规油气形成也有重要意义.广西地区早石炭世的泥页岩主要发育于盆地相、斜坡相及台内滩地相。本研究选取鹿寨县附近石炭系斜坡相长胜凹剖面进行沉积特征分析和烃源岩地球化学研究。通过系统的剖面测量和岩矿鉴定，在下石炭统鹿寨组划分出SQl-SQ4四个三级层序；SQI、SQ2以发育富有机质炭质泥页岩为主，夹少量含硅质炭质泥岩或薄层状泥灰岩；SQ3、SQ4的岩性相对复杂，中层状含粉砂质炭质泥岩、粉砂岩及灰岩均较发育，中-薄层状石英砂岩的含量在中上部逐渐增加，且SQ4中滑塌、牵引构造等强制海退的沉积特征明显。对发育炭质泥页岩的4-24层进行连续取样，处于三级层序SQI、SQ2样品的TOC含量从底部的15.6%降低到上部2.47%，有机碳同位素组成从-28.5‰增加至-26.1‰，属于Ⅱ型优质烃源岩；SQ3、SQ4采集的样品仅14层底部TOC含量为1.06，其余均小于1.00，有机碳同位素组成从-26.0‰增加至-24.3‰，属于Ⅲ型较差烃源岩。自下而上6个样品的镜质体反射率分布在1.67%-1.93%，处于高成熟阶段，这与美国Barnett高成熟页岩有相近的地球化学特征，Zumberge等(2012)指出处于该阶段的员岩湿气裂解导致储层超压，页岩稳产。总之，发育于盆地相、斜坡相区的广西早石炭世富有机质泥页岩具有海陆过渡相的有机质特征，尤其在斜坡相区，因其有机质成熟度适宜，成气潜力和储存空间优越，存在优先突破的可能。
  • 摘要：作为一种特殊类型的油气藏,火山岩油气藏受到了世界范围内的广泛关注,我国准噶尔盆地石炭系火山岩具有良好的油气勘探前景.国内外众多火山岩储层中多种自生矿物共生现象普遍,利用X射线衍射、扫描电镜、阴极发光、显微荧光、电子探针、同位素、包裹体均一温度及激光拉曼成分分析等分析测试手段,对准噶尔盆地克拉美丽气田滴西地区石炭系火山岩储层自生矿物种类、产状及其共生组合关系进行了研究.研究结果表明,该区以孔隙充填形式存在的矿物主要有绿泥石、钠长石、石英、沸石类矿物以及以方解石为主的碳酸盐矿物,以裂缝充填形式存在的矿物主要有石英、方解石以及相伴生的磷灰石、黄铁矿等.各类自生矿物的充填作用使原生孔隙急剧减少，储层储集性能变差。但长石的钠长石化在一定程度上增加了岩石中的次生孔隙，有利于油气的富集。相比之下，浊沸石较其他矿物更易于溶解，作为本区玄武岩主要储集空间的杏仁体溶孔即主要是由于早期充填沸石发生溶蚀后形成的。
  • 摘要：大民屯凹陷面积800km2,呈三角形态,是一个新生代凹陷,区内在沙四下段广泛发育以碳酸盐岩与油页岩互层状分布的致密油储层,赋存了规模的优质致密油资源,具有巨大的勘探潜力.湖盆在沙四下段沉积时期整体处于浅湖一半深湖环境，沉积了相对低能、以还原环境为主的油页岩、碳酸盐岩和薄层粉砂岩等细粒沉积物组合，为致密油的规模发育提供了得天独厚的地貌与沉积背景。沙四段主要沉积有三套地层，发育8种岩石类型。三组地层中，Ⅰ组和Ⅲ组都为主力烃源岩发育层系，其地化指标优越为极好烃源岩，同时，期间也夹有薄层泥质云岩；Ⅱ组储层相对发育，同时，局部也发育有油页岩。该区哈斯下段地层，宏观上显示典型的“三明治”特点，同时，每组内部也具有次级“三明治”特点，“源储一体”的特点十分鲜明。三套地层的储层具有致密油层特点，各组的石英、白云石等脆性矿物含量高，均超过50%。在相同应力作用下更易形成裂缝型储层。同时，在Ⅰ、Ⅲ组地层中普遍发育超压，压力系数达到1.2-1.7，显示了地层中发生了规模的油气生成与聚集。同时，也利于致密油层的压裂改造和实现压后产量的提高。研究认为本区致密油有利勘探面积达220km2，通过进一步资源评价，初步预测致密油资源超过3亿t，展示了其具有良好的勘探前景，已经成为该区重要的勘探领域。
  • 摘要：本文通过齐家地区13口取心井岩心观察分析，总结出该地区源储接触关系主要可分为两类：“互层型”和“邻源型”，其中“互层型”致密油主要赋存于K2Qn2+3段内与泥岩交互的砂岩中；“邻源型”致密油主要赋存于K2Qnl段源岩上覆砂岩中，其源岩厚度通常较大。利用齐家地区66口取心井1222块有机地化分析数据，采用生烃潜力法分别计算出“常规”、“致密Ⅰ型”、“致密Ⅱ型”三种油区各自对应的残留烃、排烃率、排烃速率和排烃效率，发现致密油区的源岩排烃效率低于常规储层，且随着储层致密程度的加大，其对应源岩排烃效率降低，同时比较“互层型”与“邻源型”两种模式，发现“邻源型”的源岩排烃效率要高于“互层型”。在弄清源岩特征、储层特征及源储接触关系的基础上,定性描述并定量分析致密油区源岩排烃效率的主要影响因素.
  • 摘要：烃源岩是油气生成的物质基础,是海外含油气盆地战略选区评价的核心.当前印度扇外陆棚深水区勘探程度低,烃源岩评价难度高,并且不同研究者对该地区烃源岩的评价存在争议.因而印度扇深水区烃源岩评价研究是该区域油气勘探的难点和重大风险要素.印度扇下中新统和古—始新统地层是印度扇深水区最有潜力的两套烃源岩层系。印度扇烃源岩评价的最大困难在于烃源岩发育区位于深水区，勘探成熟度低，无任何钻井资料。在低勘探成熟度、少井（井位于浅海陆棚区）和无井（印度扇外陆棚深水区）的条件下，充分利用了已有的源岩地化数据，并综合其它各项（印度扇与Combay近海盆地和Kutch盆地的烃源岩发育特征对比(表1)、印度扇构造演化分析、古地理与地震相分析、古海洋生产力分析、古气候与古洋流分析）进行分析。由于烃源岩中有机质丰度的影响因素众多，在综合分析的基础上，对各项因素的影响程度进行了比较，认为沉积环境、有机质来源和古海洋生物生产率是印度扇下中新统和古—始新统烃源岩有机质丰度的主要影响因素。烃源岩沉积于碳酸盐岩陆棚外侧的深水沉积环境中，距离古海岸线远，陆源高等植物的输入有限，同时古海洋生产率较低，三个主要因素共同作用，导致印度扇深水区烃源岩有机质丰度较低且有机质类型以Ⅲ型干酪根为主。由于印度扇深水区油气勘探资本投入大，风险因素多，烃源岩预测结果增大了该区域油气勘探风险系数，未来需更加谨慎和更深入的研究。
  • 摘要：南堡凹陷是渤海湾盆地北部典型富油气凹陷.其中拾场次凹是南堡凹陷主力生烃次凹之一,环次凹周边的高尚堡、柳赞构造带主体构造油气藏已进入高勘探程度.而近几年在高柳老区斜坡带,以岩性油气藏为主要目标,发现了3000万吨级规模增储区,展示了高柳斜坡区深层的勘探潜力.为进一步落实高柳老区勘探潜力,扩大储量规模,本文在前人研究基础上进一步开展沙三4亚段优质烃源岩研究,进而探讨这套优质烃源岩对本区深层油气勘探意义.沙三4亚段优质烃源岩是南堡凹陷最重要的烃源岩且分布广，其中有效烃源岩的厚度为250m左右，优质烃源岩厚度为100m左右，烃源岩有机质丰度高，w(TOC)平均为4%左右，生烃潜量w(S1＋S2)大于20mg/g；有机质类型好，干酪根类型为Ⅱ1型和I型，是一套成熟的烃源岩。南堡凹陷沙三4亚段质烃源岩发育富含有机质的粘土层和细粒方解石纹层结构，是湖水季节性分层作用的结果。以藻类勃发沉降形成的富有机质纹层，是南堡凹陷沙三4亚段富含有机质泥岩纹层形成的重要原因。烃源岩饱和烃色谱图为不对称双峰型，主峰碳为C15或C17，Pr／Ph为1.0左右，表明烃源岩有机质主要来源于水生生物，形成时的水体环境较为还原。生物标志化合物C30甾烷含量十分丰富，反映淡水沉积且陆源输入较少。沙三4亚段优质烃源对该区油气勘探具有重要意义：油－源对比证实高柳地区油气主要来自这套烃源岩，且在滩海地区也存在这套烃源岩并广泛分布；沙三4亚段优质烃源岩及其上下的沙三3亚段下部和沙三5亚段上部地层，砂体广泛分布，与沙三4亚段优质烃源岩紧密接触，异常高压发育，油气显示较好，是深层构造—岩性油气藏及致密油气探索的重点层系。
  • 摘要：湘南水口山Pb–Zn多金属矿田中,铅锌、铜、金矿床广泛分布,老鸦巢铅锌矿床是其典型代表.笔者对老鸦巢矿区花岗闪长岩及其铅锌矿床进行了年代学研究，试图揭示成岩、成矿的关系，这将有助于深入认识与Ⅰ型花岗岩有关的铅锌矿化的形成过程及成矿机理。老鸦巢铅锌矿床位于水口山矿田中部，矿体分布于二叠纪的栖霞组灰岩与花岗闪长岩之间的接触破碎带中，其形态较复杂，有透镜状、囊状和管状等。锆石SIMS U-Pb同位素定年研究表明，老鸦巢矿区花岗闪长岩的成岩年龄为（158.8±1.8）Ma（MSWD=0.40，n=19）。采自该矿蚀变花岗闪长岩中的7件辉钼矿样品，获得了一条很好的Re-Os同位素等时线，其对应的等时线年龄为（157.8±1.4）Ma（MSWD=1.3，n=7），可以代表水口山铅锌矿化的年龄。水口山老鸦巢Pb–Zn矿床分布于花岗闪长岩与灰岩的接触带中，其成矿年龄（（157.8±1.4）Ma）和花岗闪长岩的侵位年龄（（158.8±1.8）Ma）也相当吻合，表明其成岩、成矿具有密切的时空联系。该区的花岗闪长岩为典型的Ⅰ型花岗岩，有地幔物质参与其成岩作用，而该矿的辉钼矿Re含量极高，也指示有大量的幔源物质参与其成矿作用。因此，该矿的铅锌矿化和花岗闪长岩在成因上也具有联系。
  • 摘要：普查区位于佳木斯隆起西南部八面通隆起西端，区内地层露头发育很少。可见新生界第三系古新统虎林组（Eh），第四系全新统河床、漫滩、阶地堆积层（Q42）。普查区内构造形迹以北东向断裂构造为主，北东向断裂控制了中、新生代断陷盆地的展布。研究区位于Au-Sb组合异常带内，Au单元素平均含量1.5×10-6（老柞山金矿中Au元素异常值1.6×10-6），Sb异常值可达1.11×10-6；故本次普查区的地球化学特征可与老柞山金矿的地球化学特征相类比。矿化体主要产于Ⅲ号蚀变带，走向70度，倾向北西，倾角30度左右。金多赋存在石英脉或分布于绢云母化、硅化脉中，目前发现的矿石类型比较简单，主要是含金石英脉型矿石，矿石主要成分是sio2。
  • 摘要：矽卡岩矿床是在中酸性侵入体和碳酸盐类等岩石的接触带及其附近,由含矿热液交代作用而形成的热液矿床,也称为接触交代矿床.石榴石是矽卡岩矿床中最普遍和最典型的矿物之一，探讨石榴石的矿物组合及矿物特征与矽卡岩化和成矿关系的研究层出不穷。笔者总结了多个矽卡岩矿床石榴石的测试结果和由此计算出的类质同象化学式，并通过端员组分三角图解探讨不同类型石榴石与矿化类型及矿化分带之间的关系。石榴石的环带结构也与成矿环境的变化有一定关系，相关的研究也很多，通常借助电子探针的原位微区分析功能，从石榴石核部向外依次打点测试，结果显示石榴石的明暗环带通常表现为Fe和Al含量的交替变化，并且总体上呈核部相对富Al、边缘相对富Fe的趋势。除此之外，矽卡岩的矿物成分能提供关于矽卡岩和成矿环境的许多重要信息，并具有重要的找矿意义。例如石榴子石和辉石的组成能指示矽卡岩系统的氧化还原状态，还原型矽卡岩主要发育钙铝榴石和钙铁辉石，氧化型矽卡岩则以钙铁榴石和透辉石为主。
  • 摘要：东天山地区工作程度较高,矿产开发条件较优越,找矿潜力巨大.但以往地质找矿过程中,常规性的区域地质调查、矿产地质调查、地球物理调查和地球化学调查工作主要安排在基岩出露区,而针对新生界覆盖区,除航空磁测、区域重力和一些示范性物化探研究工作之外,常常被忽略或放弃,尤其是常规化探(区域化探和1:5万化探)更是如此.地科院物化探研究所在东天山地区不同覆盖类型、不同覆盖厚度及覆盖层序变化差异明显的区域，采用北京探矿工程研究所研制生产的不同类型的机动浅钻，开展地球化学勘查不同阶段（调查、普查、详查及圈定矿化体）的应用浅钻的化探方法技术研究。检验了钻机设备的适用性，积累了丰富的钻进取样工艺方法，核算了效率成本。促进了钻机设备的改造、改型，提升了浅钻应用的深度和广度。总之，在新疆东天山戈壁荒漠覆盖区部署开展1：5万化探（机动浅钻取样）工作，对于积极推进新疆东天山戈壁荒漠覆盖区找矿突破，开辟和扩大新的找矿空间具有十分重要的意义。也是探索大面积浅覆盖区隐伏—半隐伏矿的找矿经验和有效的方法技术，突破新疆东天山地区找矿瓶颈新的途径之一。
  • 摘要：地球表层与人类生活密切相关,人类生活所需的矿产资源以及面临的环境问题,大都与地球表层相关.因此,研究地球表层元素的空间分布及含量特征,对矿产资源评价以及解决生态环境问题具有重大意义.利用地球化学走廊带元素时空分布探测试验获得的数据，初步研究三条走廊带疏松沉积物中八个重金属元素（As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Sb、Zn）的含量变化和空间分布特征。总体而言，沉积物中重金属元素的分布既与自然地理景观相关，如内蒙地区样品受风成沙影响，元素含量较低；又受控于区域地质背景，如高背景区与中低温成矿域分布一致，同时受到人类活动的影响。
  • 摘要：花牛山铅锌矿床是上世纪50年代发现、勘查和确立的一处中型铅锌矿床。笔者在花牛山铅锌矿区开展金属活动态测量的深穿透地球化学试验工作，以期研究该种勘查方法在该景观区的有效性。参照勘查地球化学数据统计方法，选择中位值、平均值、背景值、异常强度、异常衬度等统计参数对金属活动态测量的试验数据进行对比，面积试验结果表明：金属活动态测量主成矿元素Pb、Zn及其伴生元素（指示元素）Ag、Sb、As、Au、Cu、Hg等地球化学图相似，Pb、Zn、Ag、Sb、As、Au、Cu、Hg多元素异常组合主要集中在实验区中部，呈东西向展布，浓集中心高，且异常连续，与矿区二矿带对应极好，在该矿带上方呈现局部异常，在实验区边部形成未闭合异常，与实验区外围矿体（三矿带）相对应。金属活动态测量（水溶态、黏土吸附态、铁锰氧化物态）能很好地反映试验区深部隐伏矿体的信息，表明金属活动态方法对于类似景观区寻找隐伏矿是有效的，相比较而言，水溶态测量效果弱于其他方法。主成矿元素异常主要集中在变质岩区（震旦系大理岩，千枚岩），异常区内花岗斑岩岩脉、斜长花岗斑岩岩脉较发育。尽管实验区有基岩出露，一定程度上对深穿透地球化学方法的实施造成了不小困难，但某种意义上来说，该地区的变质作用和构造裂隙对深部含矿信息向地表的迁移起到了一定的作用，使得人们可以通过捕捉地表信息来指示深部矿化。
  • 摘要：在长达6000km的兴蒙造山带—华北克拉通、阿拉善陆块—西秦岭造山带、扬子克拉通—华夏地块三条地球化学走廊带,笔者以1:20万地质图的地质剖面为主体路线,主要选取走廊带内404件纯碳酸盐岩和54件泥质碳酸盐岩样品研究不同构造单元稀土元素的地球化学背景。走廊带内碳酸盐岩地层自中元古代至三叠纪均有分布，主要分布在华北克拉通的燕山造山带和鲁西台隆、西秦岭造山带、扬子克拉通、华夏地块的湘西古台拗和闽赣湘造山带，可代表我国中东部主要构造单元碳酸盐岩分布特征。碳酸盐岩中杂质含量的多少不仅对稀土元素还对其他微量元素的地球化学背景有着重要的影响。因此，在研究碳酸盐岩微量元素地球化学背景时，一定要将野外岩石定名与其化学组成相结合进行化学定名，才有可能对碳酸盐岩元素含量的分布进行合理的解释。
  • 摘要：百丈岩钨钼矿与大坞尖钨钼矿均为皖南地区新近发现的钨钼矿床,通过对比研究发现两者在赋矿层位、控矿因素、矿石特征等方面存在着大量的相似特点，旨在通过系统的研究对比两者的异同点,以期对皖南地区同类型矿床的普查勘探提供指导意义.蓝田组是区内主要矽卡岩控矿层位，各种不同岩性的界面，碳酸盐-碎屑岩组合地段，有利于成矿气液活动和选择性成矿交代作用的发生，是形成层控矽卡岩型矿床的重要层位。本区有着类似的成矿背景和成矿地质条件，今后在该层位中寻找钨矿是扩大矿床规模和远景的一个方向。此外，区内背斜、次级背斜的核部和两翼，次级褶皱所形成的层间剥离、层间破碎带是矿液的运移通道和成矿物质的沉积场所，是主要的控矿构造之一。钙碱性高度分异的硅酸过饱和花岗闪长岩岩体是这类钨钼矿床的成矿母岩。岩体中钨钼丰度一般较高，成矿物质和成矿热液主要来源于这类岩浆体。
  • 摘要：卡林型金矿又称细微浸染型金矿(micro-disseminate type gold deposit).本文使用不同密度的数据制作多种尺度地球化学异常图，通过不同的数据密度了解不同尺度的地球化学模式，研究中国黔西南地区这些地球化学特征与有关的矿床、矿集区和成矿省的关系。研究结果显示，地球化学模式应选择相应的地图比例尺，这取决于数据的密度和图尺度相匹配，不同比例尺的地球化学模式取决于不同密度的地球化学数据，地球化学图的比例尺和数据密度同时主要取决于研究的目的和研究地区的大小。1个数据/100平方千米的数据密度只能划定大的地球化学异常，即地球化学省与卡林型金矿成矿域可以在1:1000000尺度下圈定。1个数据/16或者25平方千米的数据密度可以划定区域地球化学异常，即卡林型矿集区可以在划定的1:500000尺度下圈定，这个尺度下可以划定所有金矿集区。1个数据/2或者4平方公里或者更高密度的数据，可以划定局部地球化学异常有关的矿床，相当于1:200000地图尺度或者1个数据/4平方公里不仅可以划定区域异常产生的矿集群，还划定局部异常产生的单一矿床。在黔西南中部贵州地区的卡林型金矿省内含有大量金矿集区，这3种数据密度的金地球化学异常分布模式非常一致。
  • 摘要：矿产勘查地球化学的理论核心是地球化学异常的形成机理,技术核心是发现和识别矿致异常的手段.金属矿地球化学勘查理论、技术和应用不断取得新进展,主要表现为,元素横向迁移机理认识的逐步深入使得区域地球化学调查或填图理论更加完善,圆满地解释了大规模金属异常的形成机理，为矿区化探奠定了理论基础；元素垂向迁移机理的突破使得覆盖区地球化学找矿获得蓬勃发展,为利用土壤、植物、气体作为采样介质，寻找外来盖层下的隐伏矿提供了理论依据。随着地球化学勘查能力的提升，更多的研究和勘查活动将有效矿种从过去的贵金属和有色金属扩展到稀土和铀矿.
  • 摘要：中国是世界稀土资源储量大国,不但储量丰富,且还具有矿种和稀土元素齐全、稀土品位及矿点分布合理等优势.截止目前为止,地质工作者已在全国2/3以上的省(区)发现上千处稀土矿床、矿点和矿化产地.本文以内蒙古半干旱草原区白云鄂博REE-Nb-Fe矿区为例，在查明白云鄂博地区稀土元素地球化学背景的基础上，通过取样粒级、取样层位、流长、原生介质与次生介质稀土元素含量的关系研究，探讨稀土元素表生地球化学特征，为半干旱草原区稀土元素区域地球化学调查方法提供建议。总体上看，酸性岩类和由其风化形成的土壤稀土元素总量基本保持不变，沉积岩和变质岩风化形成的土壤存在不同程度的富集和亏损。所有岩石风化形成的土壤稀土配分模式与母岩类似，说明尽管由母岩风化形成土壤其稀土元素含量会发生改变，但轻、重稀土基本不发生分馏，其稀土配分模式具有较好的继承性。通过水系沉积物不同粒级矿物成分和稀土元素含量研究表明，1:20万稀土元素区域地球化学调查，可以采集表层粗粒级（-4～+20目）或细粒级（-120目）样品。如果流域长度超过3km，需要采集细粒级（-120目）样品。因此，1:100万和更稀密度地球化学填图，应采集-120目细粒级样品。
  • 摘要：嘎衣穷多金属矿位于赠科盆地中,地理位置属于四川省甘孜州白玉县城北东40km处,为铅、锌、银、铜多金属矿.地出露地层为上三叠统呷村组和勉戈组,呷村组主要为砂质板岩及中—酸性火山岩,夹灰岩及部分基性火山岩;勉戈组以砂岩、板岩及酸性火山岩为主,局部夹少量基性火山岩.从野外观察现象及室内镜下观察发现：嘎衣穷矿床后期的热液充填交代作用在矿床的形成过程中起到了不容忽视的作用，甚至十分可能是该矿床最主要的成矿作用。而在热液型的矿床中，矿区范围内强烈的岩浆活动不仅可以为成矿热液流体循环的提供动力，还可能为成矿热液流体系统提供成矿金属物质和作为络合物有利于金属物质搬运的气体挥发分物质。因此，对嘎衣穷矿床内出现的花岗斑岩脉的研究显得尤为重要。可以推测在该花岗斑岩侵位后的岩浆热液流体同富含了成矿物质，嘎衣穷矿床中的后期热液充填交代型矿体极有可能就是矿区范围内岩浆晚期热液成矿流体在次火山岩与火山碎屑岩接触界面及火山碎屑岩的挤压破碎带及层间滑脱带发生充填交代作用所形成。同时也指示了该矿床并不是前人所述的典型火山成因块状硫化物（VMS型）矿床，后期热液流体充填交代成矿在该矿床中至关重要，甚至很可能是该矿床的主要成矿作用。
  • 摘要：扎西康铅锌银锑多金属矿床形成于印度板块与亚洲板块的晚碰撞造山成矿作用期,与热泉有密切成因关系的浅成低温热液矿床.文章通过对扎西康矿床原生硫化物及其氧化矿的系统研究来揭示铁帽的特征，进而指导矿床的勘探与研究。以Ⅴ号矿体为例，分别采取原生硫化物和氧化带矿物样品共9件。样品测试了主量元素、微量元素，并对微量元素进行球粒陨石标准化处理。氧化矿物的球粒陨石标准化配分曲线比原生矿石要平缓，显示轻稀土亏损的特征。氧化矿物中Ce元素发生亏损，而原生硫化物矿没有；Eu元素在氧化矿物中发生富集，而在原生硫化物中基本没有异常或者轻微正异常。Co和Ni这两个元素在硫化物和硫化物中的含量基本没有发生多少变化。根据矿区特殊的矿床地质特征，氧化带矿物在具备上述的结构构造特征，呈现出Ce和Eu正异常的的铁帽区域均可开展下一步勘探工作，具有良好的找矿前景，这一点在已经勘探成功的七八号矿体得到验证。
  • 摘要：卯独庆金矿位于内蒙古大青山地区中段,该地区是华北地台北缘绿岩型金矿的重要产地.卯独庆金矿位于华北地台北缘中段阴山断隆大青山复背斜北翼,卯独庆逆冲断裂带中.该区是华北地台北缘重要的金成矿带.区内主要发育前寒武纪地层，岩浆活动主要为元古代。构造作用非常强烈，韧性剪切带、脆性断裂均发育，对本区金矿床的形成具有非常重要的控制作用。卯独庆金矿位于卯独庆断裂下盘二道凹岩群片岩与大理岩过渡带中，成矿地质条件良好。根据蚀变及矿化岩石的特征，金矿化明显经历了三个阶段：早期阶段、中期阶段和晚期阶段。早元古代早期形成高纳质火山岩沉积，晚期在其上部沉积了碳酸盐建造，也就是二道凹岩群二岩组大理岩及下伏层（绿片岩系）。绿片岩系为金的初始储集层-矿源层。大约在1800Ma前后，本区发生了强烈变形变质作用，岩浆热液作用，使得分散在矿源层中的金元素活化迁移和富集，形成原始的层状或透镜状金矿体。在早期拉伸机制下，发生广泛的顺层韧性剪切作用，在剪切带中形成顺层掩卧褶皱，而后金矿体也随着该类褶皱的形成而变形，并且在其向形（斜）核部，金矿体厚度进一步增大，品位增高，形成规模较大的矿体。
  • 摘要：本文通过在台湾海峡北部上升流发育期间投放沉积物捕获器锚系，收集沉降颗粒物，探讨沉降颗粒物的粒度、黏土矿物、有机碳氮及其稳定同位素等组成特征，为台湾海峡源汇研究提供科学依据。观测期间该海域悬浮颗粒物沉降通量为0.67～13.34g/（m2·d），指示了观测期间悬浮颗粒物以海源为主，陆源输入的颗粒有机碳为C3植物所产生。沉降颗粒物黏土矿物中高岭石含量高于表层沉积物，但明显低于闽江口地区，而伊利石含量则介于表层沉积物和闽江口地区之间，表明两者沉降颗粒物中部分细颗粒物质来源于闽江入海物质。观测期间闽江河口区表层悬浮泥沙浓度较高，并表现出由河口区向口外陆架递减、由闽江口外沿长乐沿岸向南递减的分布趋势，而同期叶绿素a在闽江口外至平潭岛北侧近岸陆架出现高值分布区，表明观测期间部分闽江入海物质（包括悬浮泥沙及营养盐）沿长乐沿岸向南搬运至平潭岛北部近岸海域。
  • 摘要：本文选取位于南海东北部下陆坡区的STD235站位及位于深海盆的ZSQD289站位的沉积柱状样进行对比研究，并与前人在上陆坡区（17940站位）已完成的研究工作进行比较，探讨其沉积有机质的来源及古环境意义，以期获得新的认识。通过对比沉积速率发现，冰期时STD235的沉积速率高于其他两个站位4-5倍，而TOC的含量与沉积速率成相互对应关系，即高的沉积速率对应高的TOC含量，因此STD235站位TOC含量偏高。该站位具有如此高的沉积速率可能与深水底流沉积作用有关，来自北太平洋的深海流沿着巴士海峡2000m等深线流入南海，将台湾及吕宋岛在内的陆源沉积物搬运至该站位，导致其沉积速率增大。同时两个站位的δ13Corg值都在全新世偏轻，冰期时偏重，均表现出明显的冰期旋回特征，造成δ13Corg值变化的主要原因可能由是冰期-间冰期旋回中大气CO2分压不同所引起的。而STD235站位δ13Corg值无论是在全新世还是间冰期时都比ZSQD289站位偏重，该差异可能与样品中有机质的来源有关，STD235站位由于受到深海底流沉积作用的影响，接收到较多来自台湾西南地区及吕宋岛的物质，使得其沉积物中陆源物质组分增加，从而导致δ13Corg值偏正。分析发现，ZSQD289柱状样中δ13Corg和δ15N没有相关性，STD235柱状样δ13Corg和δ15N呈弱相关性，表明深海盆有机质较下陆坡复杂，但相对于碳同位素，氮同位素更容易受到水体中有机质转化和微生物活动的影响而被改造，不能严格地体现物源的影响。

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