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珠江口近2000年来营养状况演变的氮同位素沉积记录

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地球化学 2024年第4期53卷 504-514页

作者：王利伟叶丰黄超韦刚健中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室广东广州510640 中国科学院大学北京100049 广东海洋大学海洋与气象学院广东湛江524088

近2000年以来河口近海氮循环变化的历史及其与人类活动–气候变化的关系研究,对于理解陆海过渡带生态环境演变规律及控制机制具有重要意义。本文通过对珠江口外高分辨率沉积物岩心(WS)总氮同位素(δ^(15)Nbulk)和一系列地球化学指标(TOC... 详细信息

近2000年以来河口近海氮循环变化的历史及其与人类活动–气候变化的关系研究,对于理解陆海过渡带生态环境演变规律及控制机制具有重要意义。本文通过对珠江口外高分辨率沉积物岩心(WS)总氮同位素(δ^(15)Nbulk)和一系列地球化学指标(TOC、TN、C/N、δ^(13)C、Ti、Al/K等)的综合分析,重建了珠江河口近2000年水体营养化程度(硝酸盐利用率)的演变规律,同时结合研究区的气候环境变化记录和人类活动历史,探讨了河口氮循环在气候变化和人类活动双重压力下的变动机制。结果显示,近2000年以来珠江口沉积物δ^(15)Nbulk的变化特征反映了海洋浮游植物对表层水体硝酸盐利用率的演变过程,即水体的营养状况变化。表层水体氮营养的供应与陆源径流量和水层结构有关,主要受到东亚夏季风(EASM)强度的调控。过去2000年持续增强的人类活动加速了陆源营养盐的输入,使表层水体的营养状况得到很大改善,不断提升河口初级生产力,进而与EASM强度的变化产生了偏移。近2000年以来,珠江口水体硝酸盐利用率整体上呈波动下降的W形,表明营养供应不断增强,而日益增强的人类活动和气候变化共同驱动着珠江口水体营养程度的演变。

关键词：珠江口沉积记录氮同位素气候变化人类活动

川南地区深层页岩孔隙水对纳米孔隙结构的影响及其地质意义

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地球化学 2024年

作者：高海涛程鹏吴伟罗超李腾飞田辉中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室中国科学院深地科学卓越创新中心中国科学院大学中国石油西南油气田分公司页岩气研究院

川南泸州区块深层五峰组–龙马溪组页岩是我国页岩气勘探的重要目标，但对于该套页岩的含水性特征还缺乏深入的认识。通过对该区域钻井现场采集的一套新鲜页岩样品开展地球化学、含水性以及实取(含水)和干燥条件下的孔隙结构分析，系... 详细信息

川南泸州区块深层五峰组–龙马溪组页岩是我国页岩气勘探的重要目标，但对于该套页岩的含水性特征还缺乏深入的认识。通过对该区域钻井现场采集的一套新鲜页岩样品开展地球化学、含水性以及实取(含水)和干燥条件下的孔隙结构分析，系统研究了该套深层页岩的含水性特征及其对纳米孔隙结构的影响。结果表明: 该套页岩的孔隙水含量较低，介于5.53～9.33 mg/g，平均为7.44 mg/g; 页岩孔隙水的含量与黏土矿物含量呈显著的正相关关系，表明孔隙水主要储集在页岩无机孔中; 孔隙水在不同孔径纳米孔中的分布不同，主要赋存在孔径小于10 nm的孔隙之中，并且可能完全堵塞孔径小于0.5 nm的微孔。泸州地区深层五峰组-龙马溪组页岩中孔隙水对不同孔径孔隙的影响程度存在显著的差别。相对于干燥条件下页岩的孔隙发育特征，实取条件下页岩有效孔比表面积平均占比77.90%，其中微孔和非微孔提供的有效比表面积基本相似，两者的占比分别为37.13%和40.77%; 页岩有效孔体积占比74.74%，非微孔的贡献显著大于微孔，两者的占比分别为66.20%和8.54%，因此，地质条件下页岩微孔和非微孔中吸附气的含量接近，而游离气可能主要储集在页岩非微孔中。

关键词：孔隙水深层页岩孔隙结构含水性模型五峰组–龙马溪组

准噶尔盆地玛湖凹陷含油储集岩连续抽提组分地球化学特征与油源对比

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地球化学 2024年第3期53卷 351-369页

作者：张仲达谷元龙靳军李二庭于双潘长春中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室广东广州510640 中国科学院大学北京100049 中国科学院深地科学卓越创新中心广东广州510640 中国石油新疆油田公司实验检测研究院新疆克拉玛依834000

近十年来,在玛湖凹陷发现了大面积连片分布的砾岩大油区,但凹陷区及其西部边缘克–百断裂带油气富集区的油源仍不清晰,分析原油的来源和充注过程对于推动该地区勘探具有重要的实际意义。通过对玛湖凹陷南斜坡和西斜坡21个含油储集岩样... 详细信息

近十年来,在玛湖凹陷发现了大面积连片分布的砾岩大油区,但凹陷区及其西部边缘克–百断裂带油气富集区的油源仍不清晰,分析原油的来源和充注过程对于推动该地区勘探具有重要的实际意义。通过对玛湖凹陷南斜坡和西斜坡21个含油储集岩样品进行连续抽提,获得了自由态组分a1和a2、束缚态组分b和包裹体组分c。对这些组分与同井位的13个原油样品进行GC、GC-MS以及GC-IRMS分析,依据正构烷烃单体C同位素组成特征,将含油储集岩连续抽提组分和原油样品分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类油组分。Ⅰ类油组分来源于下二叠统风城组(P_(1)f)烃源岩,Ⅱ类油组分来源于中二叠统下乌尔禾组(P_(2)w)烃源岩,Ⅲ类油组分来源于两套烃源岩的混合原油。含油储集岩连续抽提组分和原油样品成熟度变化大,从生油窗早期至晚期,成熟度严重影响了油源分子指标的应用效果。本文提出,应用成熟度分子指标与油源分子指标绘制交会图,可以对成熟度相近的连续抽提组分和原油样品进行油源对比。例如,应用C_(30)藿烷/n-C_(21)与Pr、Ph、伽马蜡烷、Ts、C_(29)Ts、C_(30)重排藿烷和C_(20)、C_(21)和C_(23)三环萜烷与n-C_(21)的比值绘制交会图,可以将Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类油组分有效区分开来,为玛湖凹陷油源对比研究提供了一个新方法。

关键词：玛湖凹陷砾岩大油区连续抽提单体烃C同位素分子地球化学

鲁西地区中生代高镁闪长岩角闪石成分变化特征及其对矽卡岩型铁矿成矿作用的启示

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大地构造与成矿学 2024年第4期48卷 800-819页

作者：郭军黄小龙贺鹏丽陈林丽钟军伟中国科学院广州地球化学研究所深地科学卓越创新中心同位素地球化学国家重点实验室广东广州510640 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广东广州511458 昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650000

矽卡岩型铁矿床是我国最重要的铁矿床类型之一,在华北克拉通东部广泛发育,时空上与中生代高镁闪长岩体紧密伴生,研究其物质来源和成岩成矿过程具有重要的意义。本文对鲁西地区与金岭铁矿床具有成因联系的中生代高镁闪长岩中的角闪石进... 详细信息

矽卡岩型铁矿床是我国最重要的铁矿床类型之一,在华北克拉通东部广泛发育,时空上与中生代高镁闪长岩体紧密伴生,研究其物质来源和成岩成矿过程具有重要的意义。本文对鲁西地区与金岭铁矿床具有成因联系的中生代高镁闪长岩中的角闪石进行了详细的成分研究,限定高镁闪长岩的岩浆演化过程及其物理化学条件变化,探讨高镁闪长岩的岩石成因机制及其与矽卡岩型铁矿床成矿作用之间的联系。金岭高镁闪长岩的角闪石斑晶边部与基质角闪石具有一致的主量元素成分,记录了相似的T-P-fO_(2)-H_(2)O条件,显著不同于角闪石斑晶核部。角闪石斑晶核部的平衡岩浆来源于地幔部分熔融,而角闪石斑晶边部与基质角闪石的平衡岩浆中则存在地壳组分的贡献。高镁闪长岩-矽卡岩型铁矿床体系为极其复杂的成岩成矿系统,起源于高氧逸度和高水含量的地幔源区,并经历了包括结晶分异、同化混染、岩浆混合以及流体出溶、迁移和淋滤在内的诸多复杂岩浆热液演化过程。这些源区特征和岩浆-热液过程记录了不同深度岩石圈对华北克拉通破坏的构造响应。

关键词：矽卡岩型铁矿床高镁闪长岩角闪石鲁西地区华北克拉通

富含木质素生物质中甲氧基的有机地球化学演化特征研究进展

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地球化学 2024年第3期53卷 409-416页

作者：黄敏王浩哲赵冠宇廖泽文中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室广东广州510640 中国科学院大学北京100049 自然资源部中国地质调查局广州海洋地质调查局广东广州511458

木质素是组成树木、泥炭和低熟煤等生物质的重要结构单元,它的单体和聚合物结构中含有丰富的甲氧基(–OCH_(3)),其含量最初随着生物质腐殖化过程中木质素与纤维素比值的增加而增加,然后在成岩过程中快速下降,在此过程中甲氧基含量及其稳... 详细信息

木质素是组成树木、泥炭和低熟煤等生物质的重要结构单元,它的单体和聚合物结构中含有丰富的甲氧基(–OCH_(3)),其含量最初随着生物质腐殖化过程中木质素与纤维素比值的增加而增加,然后在成岩过程中快速下降,在此过程中甲氧基含量及其稳定C、H同位素(δ^(13)C、δ^(2)H)演化特征具有重要的有机地球化学意义。本文综述了富含木质素生物质中甲氧基的研究进展,包括甲氧基定量评价方法,甲氧基δ2H在古气候、古环境方面(如大气降水、温度、海拔等)的应用,甲氧基含量及δ13C在甲烷资源(如煤层气)评价方面的应用等,指出建立外标定量曲线是生物质中甲氧基定量评价的有效方法,同时强调了在样品处理、实验分析过程中针对不同研究对象的注意要点。生物质进入沉积体系后甲氧基演化特征及其有机地球化学信息,如甲氧基演化对沉积地层中甲烷聚集的资源效应,以及生物质沉积演化过程中伴随甲烷的生成与释放进入大气引起的环境问题等,是值得关注的研究方向。

关键词：甲氧基木质素稳定C、H同位素演化特征有机地球化学

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新疆康西瓦铅银矿床成矿时代及矿床类型研究

大地构造与成矿学 2024年第5期48卷 1017-1029页

作者：陈谋王核张晓宇闫庆贺高昊中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室广东广州510640 中国科学院大学北京100049

康西瓦铅银矿床位于西昆仑大红柳滩岩体西缘,该矿床主要有四个矿体,矿体呈层状产出,赋存于蚀变大理岩中。野外和显微观察显示,康西瓦铅银矿床主成矿期由早到晚分为三个阶段:(1)黄铁矿-毒砂阶段,(2)方铅矿-黄铁矿-毒砂阶段,(3)碳酸盐阶... 详细信息

康西瓦铅银矿床位于西昆仑大红柳滩岩体西缘,该矿床主要有四个矿体,矿体呈层状产出,赋存于蚀变大理岩中。野外和显微观察显示,康西瓦铅银矿床主成矿期由早到晚分为三个阶段:(1)黄铁矿-毒砂阶段,(2)方铅矿-黄铁矿-毒砂阶段,(3)碳酸盐阶段。本文以康西瓦铅银矿床主成矿阶段(2)中的方铅矿、黄铁矿、毒砂以及石英为研究对象,分别对方铅矿进行Rb-Sr同位素年代学分析、方铅矿和黄铁矿进行原位S同位素分析、毒砂进行EMPA主量元素分析、石英进行H-O同位素分析。研究获得方铅矿Rb-Sr等时线年龄为207.0±3.6Ma;黄铁矿的δ^(34)S值为-29.7‰~-2.7‰,方铅矿的δ^(34)S值为-11.6‰~-6.1‰,表明成矿物质中硫的来源具有岩浆与地层混合特征;毒砂中的As含量原子百分数在28.17%~32.26%,估算成矿温度为290℃;石英中的δD_(H_(2)O)值为-78.7‰~-69.2‰,δO_(H_(2)O)值为8‰~11.7‰,显示出岩浆水与变质水的混合特征。本次研究认为,康西瓦铅银矿床形成于晚三叠世末,是与岩浆活动有关的中温热液型铅银矿床。

关键词： Rb-Sr年龄原位S同位素 EMPA H-O同位素康西瓦铅银矿西昆仑新疆

西昆仑白龙山伟晶岩型稀有金属矿床地质特征及成矿时代

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大地构造与成矿学 2024年第2期48卷 380-393页

作者：周楷麟王核闫庆贺张晓宇高昊王振宏朱宝彰白洪阳董瑞中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室广东广州510640 中国科学院大学北京100049

白龙山锂铷伟晶岩型稀有金属矿床位于西昆仑造山带甜水海地体,是一新发现的超大型锂‒铷‒(铍‒钽‒铌)矿床。本文对白龙山矿区伟晶岩的区域和内部分带进行了详细划分,发现大多数贫矿伟晶岩靠近白龙山花岗岩体,而矿化伟晶岩相对离岩体较远... 详细信息

白龙山锂铷伟晶岩型稀有金属矿床位于西昆仑造山带甜水海地体,是一新发现的超大型锂‒铷‒(铍‒钽‒铌)矿床。本文对白龙山矿区伟晶岩的区域和内部分带进行了详细划分,发现大多数贫矿伟晶岩靠近白龙山花岗岩体,而矿化伟晶岩相对离岩体较远。白龙山伟晶岩型稀有金属矿床中锡石LA-MC-ICP-MS U-Pb同位素定年结果显示,矿化伟晶岩(石英‒锂辉石带)和未矿化伟晶岩脉(石英‒长石‒白云母带)分别得到211 Ma和213 Ma年龄,表明白龙山稀有金属伟晶岩形成于晚三叠世。结合二者区域分带的空间连续性和前人研究,认为矿区矿化和未矿化伟晶岩应属于同一构造‒岩浆事件的产物,它们均形成于碰撞后的伸展环境。在区域上,甜水海地体是松潘‒甘孜地块的西延展,西昆仑稀有金属成矿带可能与松潘‒甘孜稀有金属成矿带相连,构成一个超过2000 km的巨型稀有金属成矿带。

关键词：白龙山伟晶岩锂矿床成矿年龄西昆仑

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威尔逊旋回学说的来龙去脉

矿物岩石地球化学通报 2024年

作者：王志朗费小倩姜瀚颉炜黄小龙河海大学海洋学院自然资源部海洋灾害预报技术重点实验室中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室

因为大洋的生成与消亡，大陆与大陆之间也存在“合久必分，分久必合”的现象。巧妙的是，威尔逊旋回（Wilson Cycle）学说（后文均简称为“威尔逊旋回”）从科学的角度揭示了这种“世间多分合，山水亦如此，循环常往复”的规律。“威尔...

因为大洋的生成与消亡，大陆与大陆之间也存在“合久必分，分久必合”的现象。巧妙的是，威尔逊旋回（Wilson Cycle）学说（后文均简称为“威尔逊旋回”）从科学的角度揭示了这种“世间多分合，山水亦如此，循环常往复”的规律。“威尔逊旋回”这一术语是1974年由约翰·弗雷德里克·杜威（John Frederick Dewey）和凯文·查尔斯·安东尼·伯克（Kevin Charles Antony Burke）两位英国地质学家为纪念伟大的加拿大地质学家和地球物理学家约翰·图佐·威尔逊（John Tuzo Wilson）对大洋形成、演化与消亡的高度总结而正式命名的。威尔逊旋回之所以掀起了地球科学界的巨浪，引得无数后继者响应，是因为它彻底改变了人们对地球过去40多亿年里是如何运作和演化的认知，推翻了地球固定论的观点，推动了板块构造理论革命的伟大胜利。在如此辉煌又灿烂的成就背后，威尔逊旋回是如何脱颖而出的?让我们打开回首往事的窗户，走进威尔逊旋回与威尔逊本人，去探究威尔逊旋回的发展历程。

关键词：

塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带轻质油/凝析油地球化学特征与成藏过程

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地球化学 2024年第5期53卷 668-680页

作者：邓晗宇张海祖莫涛程斌陈乃东王云鹏廖泽文中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室广东广州510640 中国科学院大学北京100049 中国科学院深地科学卓越创新中心广东广州510640 中国石油塔里木油田分公司勘探开发研究院新疆库尔勒841000

塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带浅层–深层储层中广泛产出轻质油/凝析油气藏,其油气相态变化大,母质来源多样,油气充注与成藏过程复杂。本研究对克拉苏构造带上58个轻质油开展有机地球化学分析,探讨其母质来源、热成熟度及油气成藏过... 详细信息

塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带浅层–深层储层中广泛产出轻质油/凝析油气藏,其油气相态变化大,母质来源多样,油气充注与成藏过程复杂。本研究对克拉苏构造带上58个轻质油开展有机地球化学分析,探讨其母质来源、热成熟度及油气成藏过程。结果显示,克拉苏构造带轻质油中正构烷烃以中、低碳数为主,烷基苯相对含量较高,全油稳定C同位素值主要分布在-29‰~-26‰之间。姥植比(Pr/Ph)、甲基环己烷指数(I_(MCH))、甲基菲比值等地球化学参数显示,克拉苏构造带轻质油主要来自湖相腐殖型、沉积于偏氧化环境烃源岩的贡献,经历了多期次油气充注成藏。其中,克深1-2段轻质油热成熟度普遍高于大北段,主要来自三叠系黄山街组烃源岩的贡献,经历了“早油晚气”2期烃类充注;大北段轻质油热成熟度偏低,主要来自侏罗系恰克马克组和三叠系黄山街组烃源岩的贡献,主要经历了3期油气充注与成藏。

关键词：轻质油/凝析油成藏过程克拉苏构造带塔里木盆地