基于锂离子电池储能技术的便携式钻机研制与应用

锂离子电池作为现代文明中重要的能量载体被广泛且大量地使用。浅层钻探是一种重要的浅表层调查取样手段,将锂离子电池储能技术应用于便携式钻机的研发,可解决山区、林草区等特殊地貌区防火期内调查取样的难题,实现浅钻调查零碳排,助力绿色勘查发展;本文重点介绍了锂电池电动钻机的技术参数、特点及试验情况,该机型具有体积小、质量轻、无噪音、无污染,主要钻进参数可显示、可调控,钻进数据可采集、可存储等特点,锂离子电池储能技术在便携式钻机中的应用为浅钻装备数字化、信息化和智能化发展奠定了基础。     

内管超前绳索取心技术在松散沉积物调查中的应用

松散沉积物是覆盖层的主要物质存在形式,是推动绿色发展、建设生态文明的主要研究对象。随着研究内容的不断丰富,对覆盖层调查的深度与精度不断提高,能否实现对松散沉积物的精准、原位无污染取样是制约后续研究的关键要素之一。本文基于锡林郭勒盟-通辽地区钻探调查实践,将绳索取心钻进工艺、超前取心技术与成膜护壁冲洗液技术相结合,提高孔壁稳定性和松散岩心完整性,解决制约厚覆盖层调查钻探取样技术难点,可为相关领域松散沉积物调查提供技术借鉴。     

滦平盆地上白垩统九佛堂组中的熔积岩及地质意义

通过对滦平盆地沉积地层的野外观察,系统分析了九佛堂组的沉积特征及其变化规律,鉴别出特殊的岩石类型——熔积岩;较详细的描述了熔积岩所在剖面的沉积特征,最后结合盆地的区域地质背景,初步认为滦平盆地为火山—沉积盆地,强烈的同沉积构造运动伴随岩浆活动,致使盆地九佛堂组沉积地层内发育熔积岩。     

北京平原区晚中生代安山岩锆石U-Pb年代学及其地质意义

本文对北京平原区Jr173井和Jr176井安山岩进行了SHRIMP和LA-LCP-MS锆石U-Pb定年,用以精确限定北京平原区火山岩时代、盆地形成与地貌转变之间的关系。2个安山岩中的锆石多晶型良好,具有典型的生长环带和较高的Th/U比值,显示其为岩浆锆石。Jr173井底部安山岩14颗锆石的206Pb/238U年龄可分为两组,其加权平均年龄分别为122.6Ma和138.4Ma;Jr176底部安山岩53颗锆石的206Pb/238U加权平均年龄为122.63Ma,表明该期火山岩的形成时代为早白垩世晚期,与前人认为的侏罗纪有较大区别。结合前人资料,北京地区沿着黄庄-高丽营断裂一线形成断陷盆地,西部隆升为山脉,东部下降为平原,就其安山岩喷发时代、空间展布和盆地发育特征而言,可视为中国东部晚中生代构造演化的一个缩影。     

松潘-甘孜地体内花岗岩锆石SHRIMP U-Pb定年及其构造意义

松潘-甘孜地体总体上是一个三角状褶皱带,其北侧、东南侧及东侧分别与东昆仑-西秦岭构造带、金沙江构造带及龙门山构造带相邻。地体内几乎全部被三叠系浊积岩所覆盖,其中侵位了很多花岗岩体。显然,这些花岗岩的岩浆特征、来源与侵位时代,对研究松潘-甘孜地体基底性质、构造演化等问题具有重要意义。本文报道利用SHRIMP定年技术对一些花岗岩岩体锆石所进行的精确测年数据。测试结果表明:(1)松潘-甘孜地体内的花岗岩体主要形成于晚三叠世,但岩浆活动可延续到早侏罗世晚期;(2)早期花岗岩浆活动与三叠纪系褶皱变形大致同期,指示这一时期的花岗岩浆的形成可能与三叠系下部大型拆离滑脱构造相关;(3)花岗岩结晶锆石普遍具有浑圆状或不规则状较老的继承锆石核,这些核部继承锆石可能代表花岗岩浆在上升过程中从不同地层内捕获的碎屑锆石,或者是下地壳岩石深熔残留锆石。根据SHRING U-Pb定年,这些继承锆石的年龄分别为二叠纪、加里东期、晚元古代和早元古代。元古代碎屑锆石的存在也可能指示松潘-甘孜地体具前寒武系基底。     

准噶尔盆地周缘造山带裂变径迹研究及其地质意义

通过对准噶尔盆地东西两侧造山带地质剖面观察、系统裂变径迹测年与热演化模拟结果分析,并结合前人研究结果,准噶尔盆地周缘造山带中,主要经历了中生代晚期构造热事件。通过裂变径迹分析对比,准噶尔盆地两侧造山带具有不同的隆升历史,盆地西北缘早于东部隆升,隆升速率亦大于东部。准噶尔盆地西北缘自白垩纪以来经历了由准噶尔盆地边缘向扎伊尔山先后依次隆升事件,表明了准噶尔西北缘逆冲断裂系向盆内后展式逆冲推覆。准噶尔盆地东西两侧造山带岩石裂变径迹数据均反映了白垩纪以来的冷却隆升事件,充分证实了燕山晚期构造运动在准噶尔地区的普遍存在,为详细研究燕山期新疆北部陆内构造活动提供了证据。     

云岗盆地晚中生代沉积-火山充填序列及其构造意义

利用凝灰岩夹层及安山岩的锆石U-Pb同位素测年,对云岗盆地晚中生代地层充填序列的关键时限进行了限定。结合地层接触关系、安山岩的地球化学特征,分析了重点地质界面的构造意义。取得了以下主要认识:(1)早中侏罗世,盆地为一套湖进序列的连续沉积,以大同组含煤地层为代表,暗示着区域拉张的构造背景;(2)盆地整体缺失了晚侏罗世(160.4±1.1)Ma至早白垩世(130.1±0.7)Ma的沉积地层,其发生的动力学背景可能与古太平洋、西伯利亚、特提斯同时向东亚大陆汇聚产生的远程效应有关;(3)旧高山安山岩形成于早白垩世(130.1±0.7)Ma大陆板内裂谷的构造背景,与华北克拉通破坏的动力学背景紧密相关。研究成果对旧高山安山岩时代归属提出了新的认识,并不归属于上侏罗统髫髻山组,而相当于下白垩统张家口组。     

晋东北侏罗纪盆地早中侏罗世沉积充填记录及其构造意义

侏罗纪/白垩纪之交是中国中东部乃至东亚地区构造活动的重要时期,发生了构造变形、岩浆-成矿、气候环境突变等一系列重大的构造事件,被称为"燕山运动",但对于其启动时限的认识却一直存在着争议。本文以晋东北侏罗纪盆地为研究对象,在早中侏罗世沉积序列划分和重矿物组合特征变化研究的基础上,结合重点层位火山岩夹层锆石U-Pb同位素测年,详细刻画了这期构造事件启动的具体时限。研究认为,中侏罗统云岗组(J2yg)底部砾岩沉积时期,沉积序列由早期的湖进序列向湖退序列转换,碎屑岩的成分由早期的以石英、长石为主过渡为以长石、岩屑为主,重矿物组合由早期的以锆石为主过渡为以石榴子石为主,预示着侏罗纪构造活动进入了启动阶段。通过下侏罗统永定庄组(J1y)火山碎屑岩的年龄(179.2±0.79)Ma和中侏罗统云岗组(J2yg)顶部凝灰质碳酸盐岩年龄(160.6±0.55)Ma的制约,推测中侏罗统云岗组(J2yg)底部砾岩沉积时间大约为168 Ma,这个时间代表了侏罗纪构造活动(燕山运动)的起始时限。该成果在沉积学方面为燕山运动的起始时限提供了新的制约。     

扬子北缘黄陵地区晚中生代盆地演化及其构造意义

扬子北缘黄陵地区古构造应力场于晚中生代经历发生了重大转变,是扬子板块与华北板块在三叠纪碰撞造山之后陆内构造变形的体现。由黄陵背斜周缘晚中生代盆地充填记录所反映出这一变革的起始时间为中侏罗世晚期。早侏罗世-中侏罗世早期,盆地内沉积了以桐竹园组为代表的河流-湖泊相岩层,由沉积碎屑成分和古水流统计所得出的物源区为北部的秦岭地区,黄陵背斜上部可能也接受了碎屑沉积;中侏罗世晚期-晚侏罗世,沉积中心发生了改变,表现为仅仅在黄陵背斜西侧的秭归盆地内有所保存,沉积环境以曲流河到辫状河流和三角洲为主,物源区则局限于黄陵背斜;早白垩世初期,周坪盆地和宜昌盆地为沉积中心,近缘冲积扇和辫状河流体系占据主体,物源区依然为黄陵地区,两盆地在黄陵背斜南缘可能相连,黄陵背斜上部的原下侏罗统被剥蚀;早白垩世晚期-晚白垩世,远安盆地逐渐发育,盆地西缘为冲积扇-辫状河流体系,中、 东部则以曲流河-湖泊沉积环境为主体,并间有干旱沙漠环境。原型盆地再造结果显示,早侏罗世-中侏罗世早期盆地展布具有近东西向特点,古地貌总体呈现出北部为山脉、 南部为盆地的格局;中侏罗世晚期以来,盆地呈近南北向,黄陵背斜逐渐形成山脉,盆地位于其东西两侧。两期盆地沉积特征反映了扬子北缘古构造应力场由近南北向转变为近东西向的过程。     

华北克拉通北缘与陆缘弧相关的早二叠世流纹岩 ——锆石U-Pb定年及地球化学证据

华北克拉通北缘内蒙古赤峰北部朝阳沟村地区的原认为是志留纪的八当山流纹岩,现测得其中的锆石SHRIMP U-Pb年龄为277.3±3.3 Ma,应当属于早二叠世。岩石化学分析表明,流纹岩SiO_2含量为75.24%～76.07%,K_2O和Na_2O含量分别为3.40%～5.31%和3.66%～4.88%,属于高钾钙碱性火山岩。岩石具高Al_2O_3(12.92%～13.28%)、低CaO(0.13%～0.47%),铝饱和指数(A/CNK)为0.99～1.06,显示准铝质到弱过铝质特征。Hf同位素分析结果表明,锆石ε_(Hf)(t)均为负值,为-10.7～-16.1,两阶段模式年龄(T_(DM2))为1736～2016 Ma,表明该火山岩起源于华北克拉通古老地壳物质的部分熔融。结合区域地质资料分析,朝阳沟村地区八当山火山岩主体岩性为中酸性火山岩,其形成于早二叠世古亚洲洋向南俯冲于华北克拉通北缘(包含华北克拉通北部和白乃庙岛弧带)之下的安第斯型活动大陆边缘构造环境。