地球科学与环境学报 /oa 原油中硫代金刚烷的分析鉴定和地球化学应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002001 硫代金刚烷在原油中普遍存在,其独特的分子结构和形成过程使其在石油工业中具有广泛应用。对目前在硫代金刚烷分析鉴别、成因机制、热稳定性和在油气领域应用等方面的研究进展及存在问题进行了系统总结。结果表明:目前原油中硫代金刚烷主要包括烃源岩生烃演化和热化学硫酸盐还原(TSR)作用两种成因机制,其中烃源岩生烃演化可形成原油中初始含量的硫代金刚烷,TSR作用可进一步生成大量的硫代金刚烷; 硫代金刚烷的笼数越高热稳定性越高,在高成熟时可以发生热裂解作用; 硫代金刚烷随TSR作用增强而不断富集,是TSR作用可靠的分子标志物; 硫代金刚烷的δ<sup>34</sup>S值通过TSR作用来改变,能够反映TSR作用的成因类型; 在未遭受TSR作用的前提下,原油中硫代金刚烷的初始含量和δ<sup>34</sup>S值代表着原始烃源岩的特征,可以应用于原油族群的划分。从目前的研究现状来看,硫代金刚烷的具体成因机制和详细的热稳定性界限还不甚明确; 应用硫代金刚烷的含量来判识TSR作用时,要结合硫同位素和其他指标参数等结果才最为可靠; 硫代金刚烷目前主要应用于TSR作用判识研究,在油-油对比和油-源对比方面的研究尚待进一步加强。 2020年03月15 00:00 2020年第02期 143 158 10401104 陈中红<sup>1</sup>,张平<sup>1</sup>,柴智<sup>1</sup>,隋明阳<sup>2</sup> 鄂尔多斯盆地中部延长组下组合流体包裹体特征和油气充注期次 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002002 通过对储层成岩作用、流体包裹体岩相学和孔隙沥青特征的分析,在烃包裹体期次划分的基础上,结合流体包裹体均一温度特征、烃源岩热演化史、地层埋藏史和储层成岩史,确定了鄂尔多斯盆地中部延长组下组合油气充注期次。结果表明:鄂尔多斯盆地中部延长组长8段和长9段致密储层主要发育压实、胶结、交代和溶解4种成岩作用,自生矿物主要为绿泥石、石英胶结物、长石胶结物和方解石胶结物。根据包裹体宿主矿物形成序列,识别出3期烃包裹体。第一期烃包裹体分布在石英愈合缝、石英次生加大边和充填孔隙的石英胶结物中,少数低成熟的黄色荧光烃包裹体及黑色荧光沥青包裹体代表了烃源岩进入生烃门限后排出的少量烃类充注,多数成熟度较高的蓝色、蓝白色荧光烃包裹体代表了生烃高峰期大量烃类充注; 第二期烃包裹体分布在长石胶结物中,数量较少,显示蓝色和蓝白色荧光,在溶蚀孔隙周围或沿解理分布,呈短柱状,边界平直; 第三期烃包裹体分布在方解石胶结物中,呈孤立或零星分布,形状近六边形; 后两期烃包裹体均是在烃类充注结束后捕获孔隙中烃类形成的。研究区延长组长8段和长9段经历了晚侏罗世末期至早白垩世末期的一期烃类持续充注。 2020年03月15 00:00 2020年第02期 159 171 14375008 王伟,王冠民<sup>*</sup>,胡津,张婕,王朝,石晓明 塔里木盆地库车坳陷东部上三叠统—中侏罗统物源特征及其地质意义 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002003 根据砂岩岩石薄片、石英阴极发光和重矿物组合分析,结合沉积构造及地震解释成果,对塔里木盆地库车坳陷东部上三叠统—中侏罗统物源体系及其演化进行详细分析,确定了物源方向及母岩性质。结果表明:塔里木盆地库车坳陷东部上三叠统—中侏罗统物源主要来自北部南天山造山带物源区,以岩浆岩和变质岩母岩为主,兼有少量沉积岩物源的影响。其中,塔里奇克组砂岩中陆源碎屑岩岩屑含量较高,阴极发光条件下不发光石英含量较高,重矿物组合具有高锆石、白钛矿和磁铁矿含量以及低石榴子石含量的特征,母岩可能为上奥陶统—上三叠统早期沉积; 阿合组及阳霞组砂岩中岩浆岩岩屑含量升高,重矿物组合以较高的石榴子石含量为特征,阴极发光条件下石英主要为蓝紫色及棕褐色发光,其母岩主要来自二叠系及其下伏地层; 克孜勒努尔组及恰克马克组砂岩中变质岩岩屑含量明显升高,石榴子石含量极高,阴极发光条件下棕褐色发光石英含量增多,表明变质岩母岩的影响增强。晚三叠世—中侏罗世,研究区物源区母岩演化具有明显规律性,即晚三叠世受较多沉积岩母岩影响,早侏罗世岩浆岩母岩供给增多,中侏罗世以变质岩母岩为主。晚三叠世,库车坳陷东部南天山造山带大幅抬升,导致大量变质岩母岩卷入造山带遭受剥蚀; 早—中侏罗世,南天山造山带中段构造活动具有东西分段的特点,吐格尔明30团剖面以东早侏罗世砂岩率先具有高石榴子石含量的特点,而西部地区中侏罗世砂岩才大量出现石榴子石,表明南天山造山带中段的虎拉山及额尔宾山在早侏罗世隆升-剥蚀强烈,而哈尔克山在中侏罗世才进入强烈抬升期。 2020年03月15 00:00 2020年第02期 172 187 18125273 许兴斌<sup>1</sup>,王昌勇<sup>1*</sup>,刘满仓<sup>2</sup>,林世国<sup>2</sup>,李德江<sup>2</sup>,高志勇<sup>3</sup> 山东胶东地区盘子涧金矿成矿流体He-Ar同位素地球化学特征 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002004 盘子涧金矿地处山东胶东地区蓬莱—栖霞金成矿带南部,是典型的石英脉型金矿,Au品位高,目前对该矿床成矿流体来源的研究尚不深入。在详细的矿相学观察及黄铁矿显微结构研究基础上,对盘子涧金矿主成矿阶段(石英-黄铁矿(绢云母)阶段和金-石英-多金属硫化物阶段)的载金黄铁矿进行了流体包裹体He-Ar同位素组成分析。结果表明:盘子涧金矿载金黄铁矿中流体包裹体的<sup>3</sup>He丰度为(3.49~8.50)&#215;10<sup>-14</sup> cm<sup>3</sup> STP·g<sup>-1</sup>,<sup>4</sup>He丰度为(2.46~5.06)&#215;10<sup>-8</sup> cm<sup>3</sup> STP·g<sup>-1</sup>,<sup>3</sup>He/<sup>4</sup>He值为0.8<i>R</i><sub>a</sub>~1.2<i>R</i><sub>a</sub>(<i>R</i><sub>a</sub>为大气<sup>3</sup>He/<sup>4</sup>He值,<i>R</i><sub>a</sub>=1.39&#215;10<sup>-6</sup>),成矿流体表现出以富集地幔为主导的壳幔混合特征; <sup>40</sup>Ar丰度为(1.02~2.65)&#215;10<sup>-7</sup> cm<sup>3</sup> STP·g<sup>-1</sup>,<sup>40</sup>Ar/<sup>36</sup>Ar值为896.3~1 724.1,是大气饱和水<sup>40</sup>Ar/<sup>36</sup>Ar值的2~3倍,与中国东北部幔源岩样品<sup>40</sup>Ar/<sup>36</sup>Ar值相近,推测成矿流体主要来源于富集地幔,成矿流体中存在着一定量的地壳放射性成因<sup>40</sup>Ar,表明地壳流体参与了成矿作用。综上所述,推断山东胶东地区盘子涧金矿成矿流体为以富集地幔流体为主导的壳幔混合流体。 2020年03月15 00:00 2020年第02期 188 198 6712002 毛光周<sup>1,2,3</sup>,何铁良<sup>1,2</sup>,许庆林<sup>1</sup>,杨锋杰<sup>1,2</sup>,曹明平<sup>1</sup>,安鹏瑞<sup>1</sup>, 窦义鑫<sup>1</sup>,于晓卫<sup>2</sup>,刘晓通<sup>4</sup>,孟令强<sup>5</sup>,宋立国<sup>1</sup> 内蒙古克鲁伦凹陷伊敏组下段砂岩铀成矿条件、特征及成因 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002005 为查明内蒙古克鲁伦凹陷伊敏组下段砂岩铀成矿规律和成因,系统总结了内外部铀源、构造环境、岩性-岩相特征、后生氧化作用等关键控矿条件以及铀成矿特征,较精准厘定了目的层时代及其铀成矿年龄,进而构建了砂岩铀成矿模式。结果表明: 克鲁伦凹陷的主攻找矿目的层为伊敏组下段,侏罗纪中酸性火山岩、海西期花岗岩、下白垩统伊敏组和地下水的U含量高,指示了内外部铀源十分丰富; 目的层形成于断-坳转换期,发育扇三角洲相—滨浅湖相沉积体系,(水下)分流河道微相灰色砂体发育,岩性以含砾粗砂岩、砂砾岩为主,结构疏松,透水性好; 原生砂体中富含碳屑及植物茎干,自身还原容量较高,是一套良好的含矿建造; 该砂体普遍发育强烈的褐黄色面状古潜水(局部古潜水-层间)后生氧化作用,进而控制了矿体的形成和形态; 矿体埋深一般小于150 m,每平方米U质量为0.46~1.00 kg,主要呈透镜状和似层状; 铀矿化砂岩全岩U-Pb定年获得了(67.1&#177;5.9)Ma和(63.7&#177;5.2)Ma的等时线成矿年龄; 结合凹陷构造演化史,建立了伊敏组下段4个阶段的古潜水-层间氧化铀成矿模式,即早白垩世早期成矿前富铀建造准备阶段、早白垩世中晚期含矿目的层形成阶段、古近纪主成矿阶段和新近纪成矿停滞保存阶段,并指出区内深部(500 m以浅)仍具有较好的古潜水-层间氧化带型铀矿成矿潜力。 2020年03月15 00:00 2020年第02期 199 214 13347734 黄少华<sup>1,2</sup>,秦明宽<sup>1,2*</sup>,周文博<sup>3</sup>,刘章月<sup>1,2</sup>,刘彤<sup>3</sup>,赵志伟<sup>3</sup>,东艳<sup>1,2</sup> 柴北缘鱼卡河超高压变质金红石中Si含量及其地质意义 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002006 利用LA-ICP-MS方法对柴达木盆地北缘鱼卡河超高压变质的多硅白云母榴辉岩及共生的石榴角闪钠长岩中的金红石进行了详细的矿物学和LA-ICP-MS原位微量元素研究。结果表明:多硅白云母榴辉岩中金红石显示Si成分环带,且Si含量(质量分数,下同)随变质压力而发生规律性的变化; 从进变质到峰期变质阶段,金红石中Si含量从核部向边部呈升高趋势,峰期金红石的边部Si含量达到最高,退变质阶段金红石中Si含量从核部向边部呈降低趋势; 石榴角闪钠长岩中的金红石主要呈包体产于多硅白云母、石榴子石、角闪石和钠长石中; 在相同的超高压变质条件下,石榴角闪钠长岩中多硅白云母包体金红石的Si含量((1 018~2 741)&#215;10<sup>-6</sup>,平均为1 924&#215;10<sup>-6</sup>)明显高于多硅白云母榴辉岩中的峰期金红石((450~2 397)&#215;10<sup>-6</sup>,平均为952&#215;10<sup>-6</sup>)。综合多硅白云母榴辉岩和石榴角闪钠长岩的产状、变质演化和全岩成分以及前人对大别—苏鲁超高压榴辉岩中富硅金红石的研究结果提出,超高压变质岩石中金红石的Si含量与变质压力成正相关关系,金红石中Si含量大于500&#215;10<sup>-6</sup>可以作为榴辉岩经历超高压变质作用的指示标志。超高压金红石中Si含量与全岩成分中SiO<sub>2</sub>和TiO<sub>2</sub>含量有关,随SiO<sub>2</sub>含量的升高和TiO<sub>2</sub>含量的降低而升高。 2020年03月15 00:00 2020年第02期 215 230 12540360 孙慧<sup>1,2</sup>,陈丹玲<sup>1,2*</sup>,任云飞<sup>1,2</sup>,王海杰<sup>1,2</sup> 西秦岭多哇地区萨日加岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002007 西秦岭造山带发育大量的印支期高钾钙碱性花岗岩,它们的成岩时代和岩石成因对认识西秦岭岩浆活动和构造演化具有重要意义。对西秦岭多哇地区萨日加岩体进行了详细的野外地质调查、岩相学观察、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和全岩地球化学研究,旨在查明该岩体的年龄、成因类型以及成岩地球动力学背景。结果表明:萨日加岩体由英安斑岩、花岗斑岩及少量石英闪长岩组成; 花岗斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(238.2&#177;2.6)Ma(平均标准权重偏差(MSWD)为1.7); 萨日加岩体属于过铝质高钾钙碱性岩石系列,富集大离子亲石元素Th、Rb、K和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti等,指示其岩浆源区具有壳幔混合的特征; 岩石的主量、微量元素特征显示,英安斑岩属于I型花岗岩,形成于洋-陆俯冲岛弧环境; 花岗斑岩倾向于S型花岗岩,形成于大陆碰撞构造环境。由此认为,萨日加岩体形成于晚三叠世西秦岭由洋-陆俯冲岛弧向陆-陆碰撞转变的构造环境。 2020年03月15 00:00 2020年第02期 231 245 10636034 马涛<sup>1</sup>,鲁有朋<sup>1</sup>,代俊峰<sup>2,3*</sup>,李进喜<sup>1</sup>,牛得草<sup>1</sup>,蒲万峰<sup>1</sup> 中高渗倾斜地层与水平地层中CO<sub>2</sub>地质封存的差异性对比 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002008 CO<sub>2</sub>地质封存是减少CO<sub>2</sub>向大气排放,缓解温室效应的有效手段之一。由于构造和成岩作用,倾斜地层在自然界中普遍存在,研究倾斜地层对CO<sub>2</sub>封存量及安全性的影响具有实际意义。依托新疆准噶尔盆地阜康凹陷某CO<sub>2</sub>地质封存示范工程,采用数值模拟方法,分析了中高渗CO<sub>2</sub>储层地层倾角变化对CO<sub>2</sub>地质封存过程的影响。结果表明:CO<sub>2</sub>注入将导致近井区域地层压力显著升高; 中高渗倾斜地层与水平地层相比,在地层压力分布、CO<sub>2</sub>侧向运移距离、CO<sub>2</sub>注入速率和总封存量等方面均存在明显差异。相比于水平地层,由于地层倾角的存在,倾斜地层压力呈不对称分布,CO<sub>2</sub>侧向运移距离显著加大。倾斜地层中压力传递和消散过程与水平地层差异显著,受此影响,倾斜地层与水平地层CO<sub>2</sub>的总注入量差值随时间呈非单调性变化。在注入初期,倾斜地层CO<sub>2</sub>的总注入量小于水平地层,随着注入时间延长,倾斜地层CO<sub>2</sub>的总注入量逐渐接近并超过水平地层; 注入20年后,相较于水平地层,倾斜地层倾角越大越有助于增加CO<sub>2</sub>的总注入量,这一研究结果与前人基于低渗倾斜地层的研究结论正好相反。地层倾角的存在会促进CO<sub>2</sub>向浅部运移,倾角越大,CO<sub>2</sub>向浅部含水层和大气泄露的风险越大。因此,在CO<sub>2</sub>地质封存场地选址中,应充分考虑倾斜地层对封存效率及安全性的影响。 2020年03月15 00:00 2020年第02期 246 255 8555267 王福刚<sup>1</sup>,郭兵<sup>1</sup>,杨永智<sup>2</sup>,汪芳<sup>2</sup>,田海龙<sup>1</sup> 控制砂岩型铀矿床中铀迁移转化的主要水文地球化学作用实验 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002009 采集中国北方某砂岩型铀矿床中的含铀矿石样品,共进行7组土柱模拟实验,分别探究氧化-还原条件、HCO<sup>-</sup><sub>3</sub>浓度、有机质和微生物对铀迁移转化的影响。结果表明:氧化-还原条件改变对铀迁移转化会产生重要影响,含氧入渗水带来的氧化环境使含水介质中沉淀态铀大量氧化溶解; HCO<sup>-</sup><sub>3</sub>的促解吸作用及铀酰络合物的强迁移能力对地下水中铀迁移转化影响较大; 有机质会参与含水介质中矿物吸附点位竞争,从而造成铀的解吸; 微生物作为氧化-还原反应的催化剂,在氧化剂氧化沉淀态铀的反应中起重要作用; 氧化作用、解吸作用和溶解作用对地下水中铀迁移转化的贡献比例分别为65.28%、23.91%和10.81%。 2020年03月15 00:00 2020年第02期 256 266 6865655 鄢雨萌<sup>1,2</sup>,苏东<sup>3</sup>,苏小四<sup>2,4*</sup>,吕航<sup>1,2</sup>,王威<sup>5</sup> 渭河干流浅层地下水与地表水中重金属Cd污染特征及风险评价 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002010 为了解渭河流域水体重金属污染现状及健康危害风险,沿渭河干流采集浅层地下水和地表水水样,采用单因子指数法和美国环境保护署(USEPA)健康风险评价模型揭示了水体中重金属Cd污染现状和健康风险。结果表明:2018年渭河干流地下水和地表水中Cd浓度分别为426.40~1 104.27 ng·L<sup>-1</sup>和224.70~1 154.12 ng·L<sup>-1</sup>; 参照《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)和《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)得知,地下水和地表水中Cd浓度均在GB/T 14848—2017和GB 3838—2002 Ⅰ~Ⅲ类标准限值内; 水体中Cd浓度表现出明显的空间分异性,沿河流流向均表现为逐渐增加的趋势; 地下水与地表水中Cd浓度高值区相一致,即集中分布于陕西省兴平市和渭南市临渭区; 由水体中Cd浓度单因子指数评价结果可知,渭河干流水体中Cd污染属于清洁水平; 沿河流流向,渭河中游和下游水体中Cd浓度单因子污染指数远高于上游; 水体中重金属Cd对成人和儿童产生的致癌风险分别为(1.48~2.05)&#215;10<sup>-4</sup>和(1.84~2.55)&#215;10<sup>-4</sup>,说明水体中Cd对人体可能会产生一定的健康风险。 2020年03月15 00:00 2020年第02期 267 277 5751883 赵玉<sup>1,2</sup> 基于城市生态空间土地整治的生物群落构建 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202002011 随着城市生态文明建设步伐加快,城市建设对生态用地的需求日益增加。然而中国城市生态空间土地整治工程建设中存在过度注重美学和视觉效应、盲目引进外来种、植物配置不合理、大面积运用草坪等现象,在城市生态文明建设的同时也引发了很多问题。通过分析生态文明背景下中国城市生态空间规划与建设存在的问题,结合城市土地整治生态空间特点,总结提出了“人+植物”群落城市土地整治生态修复基础理论,并以陕西省渭南市渭东新城综合整治项目为例,重点阐述了城市土地整治过程中生态空间群落构建的方法要点和具体思路。结果表明:在城市土地整治修复和生态空间建设中,重点利用本土植物群落特性,构建复层植物群落; 丰富区域生物多样性,打造平衡的生态链; 充分考虑人与自然的耦合关系,并以“人+植物”群落为单位与城市设施、人类活动、环境承载力综合考虑设计城市生态景观,最终可以构建优美、可持续的城市生态空间。 2020年03月15 00:00 2020年第02期 278 284 4298656 罗林涛<sup>1,2</sup>,方炜<sup>1</sup>