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蒙古杭爱山地区泥盆纪-石炭纪岩浆作用:来自碎屑锆石U-Pb年代学和Hf同位素的制约

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大地构造与成矿学 2024年

作者：令佳琪李鹏飞李震中国科学院大学中国科学院深地科学卓越创新中心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

蒙古-鄂霍茨克造山带位于中亚造山带中东部,其形成演化与蒙古-鄂霍茨克洋的俯冲消亡密切相关。在蒙古-鄂霍茨克造山带最西端的杭爱山地区,广泛产出泥盆纪-石炭纪增生杂岩,但同时期的岩浆活动却鲜有报道。为此,本研究以杭爱山地区产于拜... 详细信息

蒙古-鄂霍茨克造山带位于中亚造山带中东部,其形成演化与蒙古-鄂霍茨克洋的俯冲消亡密切相关。在蒙古-鄂霍茨克造山带最西端的杭爱山地区,广泛产出泥盆纪-石炭纪增生杂岩,但同时期的岩浆活动却鲜有报道。为此,本研究以杭爱山地区产于拜德拉格微陆块之上的石炭纪砂岩为研究对象,通过开展碎屑锆石年代学、微量元素及Hf同位素分析,示踪杭爱山地区岩浆活动历史。研究结果显示,砂岩中的碎屑锆石为典型的岩浆锆石,其U-Pb年龄主要集中在泥盆纪-石炭纪,峰值为～351Ma,与泥盆纪-石炭纪杭爱-肯特增生杂岩中的碎屑锆石年龄谱相似,指示二者具有相似的物源供给。综合区域地质资料、碎屑锆石微量元素及Hf同位素特征,笔者推测杭爱山地区广泛发育俯冲相关的泥盆纪-石炭纪岩浆岩,与杭爱-肯特杂岩构成了西向的安第斯型俯冲体系,并为杭爱山地区石炭纪地层提供了物源供给。

关键词：中亚造山带蒙古-鄂霍茨克造山带杭爱山岩浆弧碎屑锆石

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三参数W变换的可逆性

石油地球物理勘探 2024年第3期59卷 433-442页

作者：刘保童刘启源黄翼坚康学福刘东林姜英爽天水师范学院电子信息与电气工程学院甘肃天水741001 四川大学数学学院四川成都610064 西北大学地质学系大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069

三参数W变换(TPWT)是分析非平稳信号的有效工具,已成功应用于油气储层识别。然而,前人没有详细论述TPWT的可逆性。为此,首先回顾了TPWT的基本原理,然后从理论上探讨了TPWT的可逆性。理论分析与数值计算结果表明:(1)TPWT既解决了S变换(ST... 详细信息

三参数W变换(TPWT)是分析非平稳信号的有效工具,已成功应用于油气储层识别。然而,前人没有详细论述TPWT的可逆性。为此,首先回顾了TPWT的基本原理,然后从理论上探讨了TPWT的可逆性。理论分析与数值计算结果表明:(1)TPWT既解决了S变换(ST)的低频时间分辨率低与时—频谱能量分布中心向高频偏移的问题,也克服了W变换(WT)时—频谱在主频处的振幅分裂现象,能更准确地描述油气储层,更有利于地震解释。(2)在理论上TPWT不是严格可逆的,而是一种近似可逆的变换工具,这与傅里叶变换(FT)、ST不同。(3)合成地震数据与实际地震记录的数值计算结果显示,与原始地震数据相比,利用逆TPWT重建地震数据的相对误差为11.47%~21.35%,即理论上的不可逆导致较大的重建误差,严重影响TPWT的应用范围,在去噪、高分辨率处理等需要重建数据的处理领域不宜使用。

关键词：时—频谱三参数W变换振幅分裂重建地震数据

钠基蒙脱石狭缝中CH_(4)-CO_(2)竞争吸附与CO_(2)埋存

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吉林大学学报（地球科学版） 2024年第2期54卷 470-478页

作者：龚凤鸣侯大力强贤宇向雪妮黄思婧韩鑫余洋阳顾康福成都理工大学能源学院成都610059 油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学) 成都610059

页岩主要由有机质干酪根和无机质黏土矿物等组成,其中干酪根和黏土矿物对CH_(4)的吸附作用是页岩吸附气的主要来源。为了研究无机质黏土矿物中CH_(4)吸附行为、CH_(4)-CO_(2)竞争吸附行为和CO_(2)埋存规律,利用钠基蒙脱石来表征页岩中... 详细信息

页岩主要由有机质干酪根和无机质黏土矿物等组成,其中干酪根和黏土矿物对CH_(4)的吸附作用是页岩吸附气的主要来源。为了研究无机质黏土矿物中CH_(4)吸附行为、CH_(4)-CO_(2)竞争吸附行为和CO_(2)埋存规律,利用钠基蒙脱石来表征页岩中的黏土矿物,基于巨正则蒙特卡洛方法,利用Lammps软件开展不同压力、温度和孔径下的流体吸附模拟。结果表明:随着压力增大,各孔径下CH_(4)超额吸附量先增加后减少,并在11~12 MPa间达到峰值;随着温度升高,各孔径下CH_(4)超额吸附量逐渐减少;随着孔径的增大,CH_(4)超额吸附量逐渐减少。小孔径下,CH_(4)在钠基蒙脱石中主要以吸附态赋存,随着孔径的增大,CH_(4)在钠基蒙脱石中处于吸附态和游离态共存的状态,并且钠基蒙脱石对CH_(4)的作用类型为物理吸附。CO_(2)的驱替效率随CO_(2)初始压力的升高而增大,随孔径的增大而增大。CO_(2)埋存量随温度的升高而降低,随注入压力的升高而升高,随孔径的增大而降低。CO_(2)与CH_(4)竞争吸附比随压力的增大而降低,随孔径的增大而升高。

关键词：钠基蒙脱石狭缝巨正则蒙特卡洛法竞争吸附 CO_(2)埋存

扬子北缘后河杂岩花岗岩类及其对古元古代造山作用的响应

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岩石矿物学杂志 2024年

作者：李霄琦赵燕张瑞英敖文昊兰彩云李超大陆动力学国家重点实验室西北大学地质学系长安大学理学院

后河杂岩作为扬子北缘早前寒武纪基底岩石的重要组成部分，其岩石成因和构造背景尚不清楚，进而制约了对扬子北缘乃至整个扬子地块在古元古代时期的地质演化过程的理解。本文选取碑坝地区后河杂岩中的奥长花岗岩和二长花岗岩为研究对象... 详细信息

后河杂岩作为扬子北缘早前寒武纪基底岩石的重要组成部分，其岩石成因和构造背景尚不清楚，进而制约了对扬子北缘乃至整个扬子地块在古元古代时期的地质演化过程的理解。本文选取碑坝地区后河杂岩中的奥长花岗岩和二长花岗岩为研究对象，开展全岩主量、微量元素和Sm-Nd同位素、锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素综合研究。U-Pb测年结果表明奥长花岗岩和二长花岗岩均形成于古元古代晚期，二者的结晶年龄分别为2 101 ± 10 Ma和2 072 ± 15 Ma。全岩主量、微量元素分析结果显示，奥长花岗岩具有高硅、富钠、低钾、贫镁的特征，属于准铝质-弱过铝质钙碱性I型花岗质岩石系列，且显示岛弧花岗岩的特征；锆石εHf（t）值为﹣0.8～﹢4.6，全岩εNd（t）值为﹢0.1～﹢1.1，两阶段Hf模式年龄(tDM2)为3 005～ 2 469 Ma。与奥长花岗岩相比，二长花岗岩具有相对较低的硅含量，但是相对富镁、铝和钾，属于弱过铝质的高钾钙碱性I型花岗岩。其稀土元素总量较高，轻、重稀土元素之间分异明显，伴随弱负Eu异常，并富集Rb、Ba、Th等大离子亲石元素，相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素，亦具有岛弧花岗岩的特征。此外，该岩石具有较高的Mg#值以及Cr和Ni含量，锆石εHf（t）值为﹣2.9～﹢2.4，全岩εNd（t）值为﹢0.1～﹢0.9，两阶段Hf模式年龄(tDM2)为2 939～ 2 604 Ma。根据上述特征，推测奥长花岗岩主要是由新太古代玄武质大陆下地壳部分熔融形成的，其形成过程中经历了一定程度的分离结晶作用，而二长花岗岩是幔源岩浆底侵并导致新太古代古老大陆地壳部分熔融形成的，其中有岩石圈地幔物质的添加。结合扬子北缘已报道的古元古代晚期（2.1 ～ 2.0 Ga）镁铁质-长英质岩浆活动的时空分布和岩石成因，推测扬子北缘碑坝地区后河杂岩中2 101 ～ 2 072 Ma的花岗质岩石形成于活动陆缘弧环境，是扬子北缘对全球古元古代哥伦比亚超大陆聚合过程的响应。

关键词：扬子北缘后河杂岩古元古代花岗质岩石活动陆缘弧

四川盆地须家河组诺利—瑞替期之交气候变迁及其驱动机制

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沉积学报 2024年第4期42卷 1212-1228页

作者：陈俞超金鑫杜怡星张云望李滨兵时志强成都理工大学沉积地质研究院成都610059 油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学) 成都610059 中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室西安710061

【目的】晚三叠世诺利—瑞替期之交(Norian-Rhaetian Transition,NRT)的古气候—环境发生了显著的变化,且伴随着全球性的碳同位素负漂和生物绝灭事件。目前多数NRT研究均聚焦于特提斯域的浅海相地层,而关于NRT时期陆地的气候与环境变迁... 详细信息

【目的】晚三叠世诺利—瑞替期之交(Norian-Rhaetian Transition,NRT)的古气候—环境发生了显著的变化,且伴随着全球性的碳同位素负漂和生物绝灭事件。目前多数NRT研究均聚焦于特提斯域的浅海相地层,而关于NRT时期陆地的气候与环境变迁及其驱动机制的研究还非常缺乏。【方法】为了解决这一科学问题,对四川盆地西北部以河流相和沼泽相沉积为主的诺利—瑞替阶剖面(须家河剖面)进行研究。利用主、微量元素分析,重建了四川盆地须家河组NRT时期的古气候演化过程并探讨了其驱动机制。【结果】须家河组诺利末期(剖面:105.5~129.5 m)古气候指数CIA、Rb/Sr相对较高,R值相对较低(平均值分别为73、1.2、8.2);诺利—瑞替期界线处(剖面:129.5~135 m)CIA、Rb/Sr相对较低,R值相对较高(平均值分别为61、0.5、13.5)。【结论】四川盆地须家河组NRT时期气候波动频繁,诺利末期以温暖湿润的气候为主,到了诺利—瑞替期界线附近,发生了一次短暂的降温事件。须家河组NRT时期湿暖—干冷的古气候变化和诺利—瑞替期界线处的降温事件主要受到晚三叠世盛行于泛大陆中的超级季风控制,但不排除同时期的火山活动和野火事件对古气候系统的影响,然而火山活动、野火事件以及气候环境变化三者间的互馈机制,需要进一步明晰。

关键词：晚三叠世须家河组古气候风化指数四川盆地

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高砷地下水中氮循环对砷释放过程的影响

地球科学 2024年第9期49卷 3428-3439页

作者：张振超梁莹许洁姜雪马瑞中国地质大学环境学院长江流域环境水科学湖北省重点实验室

高As地下水中往往伴随着高NH4+组分的分布，但是有关氮循环如何影响As迁移释放的研究还较少.江汉平原为高砷地下水分布区，同时地下水中NH4+浓度也普遍较高，本研究旨在探讨江汉平原地下水系统中氮迁移转化对砷组分时空分布的控制过程.... 详细信息

高As地下水中往往伴随着高NH4+组分的分布，但是有关氮循环如何影响As迁移释放的研究还较少.江汉平原为高砷地下水分布区，同时地下水中NH4+浓度也普遍较高，本研究旨在探讨江汉平原地下水系统中氮迁移转化对砷组分时空分布的控制过程.对江汉平原不同水体的水化学和同位素指标进行测试，利用氮和砷相关物理化学指标对采样点进行层次聚类分析.结果表明，沿着地下水流方向，由于地下水氧化还原环境等因素的改变，氮反应迁移过程对As释放过程的影响机制也不相同.在补给区附近，地下水处于偏氧化环境，NO3-的富集会抑制铁氧化物溶解过程；沿地下水径流方向，地下水环境向还原条件转化，反硝化作用加强，促进了铁氧化物的溶解并导致As释放到地下水中；在地下水排泄区，地下水环境处于还原状态，反硝化反应进一步增强，可能发生利用Fe2+作为电子供体进行的反硝化反应和DNRA过程，进而通过氧化还原反应影响As释放.

关键词：高砷地下水氮素聚类分析江汉平原环境地质水文地质

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基于统一强度理论的扰损围岩巷道脆塑性解答

岩土力学 2024年第5期45卷 1343-1355页

作者：张常光周渭徐灏赵帅孙珊珊长安大学建筑工程学院陕西西安710061 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

钻爆法施工常造成岩质巷道扰损区围岩性能劣化。针对扰损围岩、扰损外围岩的弹塑性状态下不同的扰损围岩巷道力学模型,采用统一强度理论、弹-脆-塑性模型和非关联流动法则,建立扰损围岩巷道有关应力、位移和塑性区半径的脆塑性解答,探... 详细信息

钻爆法施工常造成岩质巷道扰损区围岩性能劣化。针对扰损围岩、扰损外围岩的弹塑性状态下不同的扰损围岩巷道力学模型,采用统一强度理论、弹-脆-塑性模型和非关联流动法则,建立扰损围岩巷道有关应力、位移和塑性区半径的脆塑性解答,探讨巷道力学模型的转换路径及判定方法,并将结果进行对比、验证,获得各因素的影响规律。研究表明:提出的巷道脆塑性解答合理反映了中间主应力、围岩扰损范围和峰后强度、剪胀特性的综合影响,通过参数组合变换可退化为多种解答并得到正确性验证,具有重要的理论意义和应用前景;巷道力学模型判定与中间主应力、围岩扰损范围密切相关,显著影响巷道应力-位移分布和围岩特征曲线;支护压力和巷道稳定变形随着围岩峰后强度下降、剪胀特性参数增加而明显增大。

关键词：扰损围岩统一强度理论弹-脆-塑性模型剪胀特性围岩特征曲线

基于熵权法-TOPSIS-灰色关联法的储层综合评价:以莺歌海盆地黄流组为例

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成都理工大学学报（自然科学版） 2024年第1期51卷 91-101页

作者：梁玉凯宋荣彩郑华安张超梁元陈海雯郑峰中海石油(中国)有限公司海南分公司海口570312 成都理工大学能源学院成都610059 油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学) 成都610059 成都理工大学数学地质四川省重点实验室成都610059

莺歌海盆地上中新统黄流组是高温高压系统,地层地温梯度超过4℃/100 m、压力系数大于1.6。地热资源潜力丰富,但地热资源评价的相关工作还未开展。通过9口钻井、测井录井、生产资料以及最新7口井地层测温数据和岩石热物性参数测试,在储... 详细信息

莺歌海盆地上中新统黄流组是高温高压系统,地层地温梯度超过4℃/100 m、压力系数大于1.6。地热资源潜力丰富,但地热资源评价的相关工作还未开展。通过9口钻井、测井录井、生产资料以及最新7口井地层测温数据和岩石热物性参数测试,在储层储集性能基础上,结合热物性参数,开展储层综合评价工作。以黄流组为例,在储层六参数关系评价基础上,优选孔隙度(Ф)、渗透率(K)、泥质含量(Vsh)、地层系数(DФ)、地层温度(T)、生热率(A)、热导率(J)7个热储评价指标,采用熵权-TOPSIS-灰色关联方法,对该类型热储进行综合评价。研究认为:7个评价指标中,孔隙度、渗透率、地层系数的权重占比较大,分别为21.31%,21.07%和20.42%,是主要影响因素。考虑评价参数的正负理想解的欧氏距离和各指标与正负理想解的灰色关联度,开展不同决策偏好情况下的相对贴近度角度来定量评价,结果显示,储层H1-2、H1-1、H2-2相对贴近度较高,分别为0.624,0.606,0.529,储层性质较好,可作为莺歌海盆地黄流组热储层的重点研究对象。

关键词：莺歌海盆地黄流组热储熵权—TOPSIS—灰色关联方法热储评价

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广东硇洲岛火山地质与射气岩浆喷发

岩石学报 2024年第7期40卷 2122-2134页

作者：王佳龙成智慧丁冉刘春茹岭南师范学院地理科学学院湛江524048 中国地震局地质研究所地震与火山灾害重点实验室北京100029 陆内火山与地震教育部重点实验室中国地质大学(北京)北京100083 中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029

硇洲岛位于雷州半岛东部海域,该岛最具特征的火山喷发形式是发生在其东南部那晏湾的射气岩浆喷发,这也是揭开硇洲岛火山喷发历史、环境和过程的窗口。本文从硇洲岛火山地质、射气岩浆喷发基浪堆积物粒度分析、有机质稳定同位素分析、电... 详细信息

硇洲岛位于雷州半岛东部海域,该岛最具特征的火山喷发形式是发生在其东南部那晏湾的射气岩浆喷发,这也是揭开硇洲岛火山喷发历史、环境和过程的窗口。本文从硇洲岛火山地质、射气岩浆喷发基浪堆积物粒度分析、有机质稳定同位素分析、电子自旋共振(ESR)测年等方法入手,分析讨论火山活动历史和射气岩浆喷发特征并追溯其基浪堆积物原始沉积环境。研究结果表明,早更新世强烈的岩浆溢流完成了岛屿的初始建造,之后硇洲岛高出海平面以上停止接受沉积;中更新世发生了两幕中小规模的火山活动,分别为距今约588ka的射气岩浆喷发和距今448ka的岩浆溢流;晚更新世在存亮湾附近可能发生了弱爆炸式火山喷发,自此硇洲岛的火山活动结束。

关键词：硇洲岛射气岩浆喷发物源分析

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