地球科学与环境学报 /oa 四川泸定地区新元古代火山岩地球化学特征及其大陆动力学意义 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201704001 四川泸定地区火山岩属于扬子地块西缘岩浆岩带,是“康滇地轴”北段的重要组成部分,出露在现今龙门山断裂带与鲜水河断裂带的交汇部位。该火山岩形成年龄为(772.4±5.5)Ma,属于新元古代火山岩。岩石SiO<sub>2</sub>质量分数介于59.18%~72.44%,为一套典型的岩浆弧成因亚碱性高钾钙碱系列安山岩-英安岩-流纹岩组合。岩石微量及稀土元素具典型的岛弧火山岩特征,Nb和Ta强烈亏损,<i>w</i>(Nb)/<i>w</i>(Th)值为0.72~1.77,<i>w</i>(La)/<i>w</i>(Nb)值为3.12~7.36,<i>w</i>(Ta)/<i>w</i>(Yb)值为0.13~0.29,<i>w</i>(Th)/<i>w</i>(Yb)值为1.06~5.21,明显不同于大陆裂谷型火山岩组合以及与地幔柱相关的火山岩组合。岩石<i>N</i>(<sup>87</sup>Sr)/<i>N</i>(<sup>86</sup>Sr)值为0.737 169~0.743 441,<i>N</i>(<sup>143</sup>Nd)/<i>N</i>(<sup>144</sup>Nd)值为0.512 091~0.512 549,<i>N</i>(<sup>206</sup>Pb)/<i>N</i>(<sup>204</sup>Pb)值为18.670 1~18.882 3,<i>N</i>(<sup>207</sup>Pb)/<i>N</i>(<sup>204</sup>Pb) 值为15.663 3~15.677 4,<i>N</i>(<sup>208</sup>Pb)/<i>N</i>(<sup>204</sup>Pb) 值为38.717 2~39.177 4,<i>ε</i><sub>Nd</sub>(<i>t</i>)值为-2.76~6.00,这充分表明在新元古代时期本区的构造背景为岛弧系统。由俯冲作用导致的地幔物质上涌,引起大陆边缘弧地壳熔融,形成了泸定地区这套陆缘弧中酸性火山岩组合。 2017年07月28 00:00 2017年第04期 459 475 17303518 赖绍聪,朱韧之 安徽巢湖平顶山西坡剖面下三叠统殷坑组瘤状灰岩特征 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201704002 对安徽巢湖平顶山西坡剖面下三叠统殷坑组瘤状灰岩中瘤体与基质的矿物组成、结构、构造、化学成分及地球化学等进行了系统研究。结果表明:瘤状灰岩在殷坑组极其发育,由瘤体和基质两部分组成;瘤体主要多为灰色、浅灰色或灰白色微晶灰岩、泥晶微晶灰岩和微晶泥晶灰岩,主要矿物是方解石,占整个瘤体的54%~85%,次为石英、斜长石和黏土矿物等陆源物质,还含少量的黄铁矿;基质颜色较深,以黄色、褐黄色和黄灰色钙质泥岩为主,泥质微晶灰岩次之,与瘤体相比,基质中方解石矿物明显减少,石英、黏土矿物明显增加,斜长石含量变化不大;按瘤体的排列方式将瘤状灰岩划分为断续状、条带状和杂乱状3种类型,其是后期差异性压实与压溶作用逐渐增强的结果;剖面中断续状瘤状灰岩最先出现,而且出现的层位多,厚度大,主要发育在上斜坡环境,仅少量出现在下斜坡,然后为条带状瘤状灰岩,分布在下斜坡,杂乱状瘤状灰岩出现的层位最少,厚度最小,最不发育,仅分布在深水盆地环境。 2017年07月28 00:00 2017年第04期 476 490 17139574 林春明,张妮,张霞,于进,王淑君 流体-岩石相互作用定量模拟技术新进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201704003 成岩体是指在埋藏成岩作用过程中形成的、内部具有成因联系的、不同规模尺度的地质体。从多尺度成岩体研究入手,阐明成岩体中控制流体-岩石相互作用的热力学和动力学条件,揭示流体-岩石相互作用机制,提出以成岩相为核心的多尺度成岩体划分方案,进而归纳总结了成岩体系域、成岩体系、成岩相和成岩亚相不同尺度成岩体的流体-岩石相互作用研究新进展。从单相/多相流体和单矿物/多矿物相互作用角度,将流体-岩石定量模拟划分为长石-流体相互作用定量模拟、石英-流体相互作用定量模拟、多矿物-流体相互作用定量模拟和多相多组分流体-岩石相互作用定量模拟。今后拟重点开展的研究有:层序地层格架/沉积相带框架下不同成岩体内的流体-岩石相互作用研究,陆相断陷盆地内与深大断裂、断裂输导有关的流体-岩石相互作用研究,煤系地层背景下致密储层中有机酸流体-岩石相互作用研究,咸化湖盆储集层中流体-岩石相互作用研究,以及中、新生界碎屑岩风化壳内流体-岩石相互作用研究等。 2017年07月28 00:00 2017年第04期 491 515 18173446 林承焰,王文广,董春梅,张宪国,任丽华,史祥锋 油气田古地貌恢复方法研究进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201704004 目前已在较广的学科范围及其领域内应用到古地貌研究成果,古地貌恢复更是与油气田勘探开发关系密切。随着石油工业的快速发展,油气田古地貌恢复方法的研究有了比较明显的进展。通过分析近些年兴起的代表性古地貌恢复方法,总结中国油气田古地貌恢复方法研究的主要进展。①古地貌恢复方法的理论基础多元化:分析古构造、古水系、古流向和沉积相等的综合性研究是沉积学古地貌恢复法的关键所在;将基准面和最大洪泛面结合进行基准面旋回对比来反映沉积前古地貌形态,是高分辨率层序地层学古地貌恢复法的核心思路;依据三级地貌概念模式指导微地貌精细刻画,是井区尺度岩溶微地貌恢复法的主要优势;碳酸盐岩沉积期微地貌恢复法的主要原则是寻找等时地质体,确定台地浅滩的暴露时间,利用颗粒岩的厚度对暴露浅滩的微地貌进行有效恢复。②古地貌恢复方法的实用性越来越强:鄂尔多斯盆地、渤海湾盆地、塔里木盆地和四川盆地的油气田实例说明,虽然在采用这些古地貌恢复方法时,定量研究的手段均有待加强,但仍然为油气田储层预测和油气富集有利区优选提供了重要支撑,其应用前景广阔。③古地貌恢复方法之间优势互补,趋于综合研究:沉积学古地貌恢复法目前应用比较成熟;高分辨率层序地层学古地貌恢复法的研究工作处于起步阶段;井区尺度岩溶微地貌恢复法适合于潮坪为主的碳酸盐岩台地;碳酸盐岩沉积期微地貌恢复法适用于滩体发育的碳酸盐岩台地。不同方法的综合研究是油气田古地貌恢复方法发展的必然趋势。 2017年07月28 00:00 2017年第04期 516 529 1539265 赵永刚,王东旭,冯强汉,张栋梁,王少飞,冯永玖,付晓燕,南喜祥 东濮凹陷方里集构造带油气来源及成藏期 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201704005 通过精细油源对比、气源对比,明确了渤海湾盆地东濮凹陷方里集构造带的油气来源;基于流体包裹体的光性特征和均一温度,结合埋藏史确立了油气成藏时间及期次,恢复了油气成藏过程。油源对比结果表明,沙三段原油和烃源岩地球化学指标相近,具有自生自储特征,沙二段和沙三段天然气以煤成气为主,为断层输导成藏。沙三段油包裹体荧光下呈蓝色,盐水包裹体均一温度峰值为130 ℃~140 ℃,原油成藏期为明化镇组晚期—平原组中期(距今1~3 Ma)。根据山西组—本溪组煤系烃源岩的热演化史,煤成气的成藏期为东营组时期,早于原油的成藏时间。油气成藏过程恢复表明:在东营组中期至东营组剥蚀期间,煤成气通过断层输导,形成沙二段气藏和沙三段早期气藏;在明化镇组晚期—平原组中期,沙三段烃源岩生成的原油就近充注于沙三段气藏中,形成了沙三段油气藏。方里集构造带具有“双源两期”的成藏特征。 2017年07月28 00:00 2017年第04期 530 538 8767970 国殿斌,万涛,李继东,袁波,袁丽 泥裂影响因素及其研究意义综述 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201704006 泥裂较为常见,但是成因机理还不完全清楚。通过总结近年来泥裂的相关研究进展,对泥裂的影响因素进行了归纳,总结了泥裂的研究意义,并讨论了泥裂研究存在的问题。结果表明:泥裂的内部影响因素在于泥质沉积物成分和厚度以及上、下接触关系,其中厚度和成分的变化导致破碎程度不同,上、下沉积物之间的摩擦力越小,形成的泥裂多边形越多,边缘越容易发生上翘;泥裂的外部影响因素包括温度、干湿环境交替、水分及含盐度、生物改造,其中高温度下形成的单个泥裂范围大,干湿环境的不断交替使泥裂交角趋于120°,水含量影响泥裂多边形的大小,含盐度影响泥裂的边缘形态,动植物活动对泥裂的形态具有改造作用;厚度是泥裂得以保存下来的重要因素,同时后期沉积物的快速覆盖也非常重要;从工程角度而言,探究泥裂的成因机理有助于解决泥裂引起的工程问题;从地质角度而言,泥裂的出现表明沉积物曾出露于地表水面之上,地质时期保存下来的泥裂构造可以指示古海岸线、区域性地层上升及气候冷暖干湿变化等。 2017年07月28 00:00 2017年第04期 539 550 20019402 刘闯,钟建华,曹梦春,孙宁亮,王雅琳 末次冰期MIS 2阶段沙漠-黄土过渡带萨拉乌苏河流域环境演变记录 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201704007 对毛乌素沙漠南缘米浪沟湾地层(位于沙漠-黄土过渡带萨拉乌苏河流域)沉积物粒度、总有机碳(TOC)、碳酸盐碳氧同位素组成以及有机分子化合物正构烷烃进行了分析。结果表明:MIS 2阶段(6.0~16.5 m、11~30 ka BP)主要以湖沼相(砂质粉砂)—古土壤(泥质粉砂)—河流相(粉砂质砂)组成;总有机碳在湖沼相和古土壤沉积物中较高,而在河流相沉积物中较低;在23~29 ka BP期间,正构烷烃主要以C<sub>27</sub>、C<sub>29</sub>、C<sub>31</sub>为主,指示了稀疏森林草原特征;在17~19 ka BP期间,沉积物中正构烷烃虽然仍以C<sub>27</sub>、C<sub>29</sub>、C<sub>31</sub>为主,但明显低碳数和中等碳数正构烷烃含量增加,指示了森林草原和较长时间淡水湖泊环境;19~23 ka BP期间为该地区末次盛冰期,干冷状态下风沙活动强烈;全新世中期2.3 ka BP左右至8.0 ka BP左右主要以指示菌藻源的C<sub>14</sub>~C<sub>18</sub>为主峰碳,为荒漠草原和分散湖泊或水洼环境;MIS 2阶段主要以西风环流水汽输入为主,全新世期间则由夏季风带来降雨;处于季风边缘的沙漠黄土过渡带,极端干冷环境下冬季风盛行,风沙活动增强,凉湿气候条件有利于植被的繁盛;较高的温度下,尽管绝对降雨量有所增加,但干燥度增加更明显时,生态环境仍然面临恶化的可能。 2017年07月28 00:00 2017年第04期 551 562 2381622 张成君,张菀漪,张丽,张静雅,程明明,王小雨,李保生 地震与地热的关联性:从预测减灾到取能减灾 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201704008 地热能决定了地球分层流变、洋陆与盆山的关联成因、成矿成藏和自然灾害链,由此带动地学革命、能源革命和减灾革命。要实现这个宏伟目标,应开展两项重要工作:一是在地球系统动力学和热流体撞击地震成因模式指导下,科学预测地震及其关联灾害;二是在地球内部系统动力学和动态热源思想指导下,梯级综合开发地热能,特别是干热岩地热能低成本大规模持续发电,既能解决能源问题,又能从根本上解决灾害问题和环境问题。简要论述了地震与地热的关联机理,认为地球上没有板块,只有洋陆和盆山,它们由地壳和地幔固态流变物质层流而成,物质非均匀流动产生地震,断层是地震的结果。在热动力驱动地球物质非均匀层流的思想指导下,进一步阐明了地震预测和地热开发的思路和方法,明确指出沿着隐伏的活动韧性剪切带通过超长超导重力热管、U形钻井和U形挖掘进行高效采热,不仅能够解决供暖和电力问题,而且具有减灾减排作用。 2017年07月28 00:00 2017年第04期 563 574 7127078 李德威 灌溉淋滤对原状黄土物理力学性质的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201704009 甘肃黑方台地区因农业灌溉诱发了大量黄土滑坡,给当地群众生命财产安全构成了严重威胁。为探究灌溉诱发黄土滑坡的形成机理,以灌溉淋滤为出发点,对比分析了原状黄土在长期灌溉条件下物质组成、物理性质的变化规律,通过室内三轴试验研究了灌溉淋滤对原状黄土静态液化特性的影响。结果表明:长期灌溉造成原状黄土中可溶盐含量的大幅降低,胶结弱化,粗颗粒分散,黏粒增多,塑性指数增大,同时灌溉过程中发生的湿陷引起黄土干密度增大、孔隙比减小;淋滤前后饱和黄土均表现出强烈的应变软化特性,具有静态液化特征;与未淋滤黄土相比,淋滤后黄土脆性破坏特征有所减弱,表现为峰值应变增大、超孔隙水压力减小和稳态线上移。 2017年07月28 00:00 2017年第04期 575 584 4454096 郑亚萌,戴福初