旋回地层学理论基础、研究进展和展望

在过去30余年中旋回地层学研究得到了极大发展, 对理解和解决地球科学领域众多科学问题做出了很大贡献.旋回地层学(Cyclostratigraphy)已被定义为"对地层记录的(准)周期性旋回变化进行识别、描述、对比和成因解释, 并将其应用于地质年代学以提高地层年代框架的精度和分辨率, 实现地层高精度划分与对比的一门地层学分支学科".能够反映古气候变化的岩性、岩相、地球物理和地球化学参数(即古气候替代指标)均可用于旋回地层学分析.通过岩性组合识别、频谱分析、连续窗口频谱分析、小波分析、滤波和调谐等方法可进行识别米兰科维奇旋回信号和建立高精度天文年代标尺.中国学者在北方黄土剖面、南海新近纪海相沉积、古生代海相沉积和部分中新生代陆相沉积中获得了良好的旋回地层学研究成果.对中国东北松辽盆地陆相白垩系和华南海相二叠系乐平统—中三叠统开展旋回地层学研究有望取得重要突破.      

堆石料Gudehus-Bauer亚塑性本构模型改进及参数确定方法

研究了Gudehus-Bauer亚塑性本构模型和模型参数的求取方法。采用侧限压缩试验曲线求取模型参数颗粒硬度hs和指数n。根据模型方程的推导,建立了拟合指数 和 与围压之间的关系,并提出了新的拟合参数。考虑到堆石料具有明显的剪胀、剪缩性,在Gudehus-Bauer模型线性项中增加了主要控制体积应变项 ,以改善模型对堆石料体积应变曲线的描述。采用堆石料大型侧限压缩试验、常规三轴试验分别验证了新的拟合参数和改进后的Gudehus-Bauer亚塑性本构模型。与堆石料试验成果比较,提出的新拟合参数与改进后的Gudehus-Bauer亚塑性本构模型可以较好地模拟堆石料的应力-应变特性,并较好地改善了堆石料体变曲线的模拟结果。对改进后的模型作了常规三轴加、卸载模拟,模拟结果反映了改进的Gudehus-Bauer亚塑性本构模型具有一定的卸载适应性。     

天然气水合物准三维地震勘探电缆动态定位精度研究

在我国某海域对天然气水合物研究过程中,使用了单源单缆准三维地震勘探方法,获得了较好的天然气水合物矿体三维成像效果.影响天然气水合物矿体三维成像的因素很多,其中,电缆动态定位精度是最直接的影响因素之一.在大量试验数据的基础上,研究了罗盘对电缆动态定位精度的影响,研究结果与海试资料及国内外资料非常吻合,这对天然气水合物准三维调查具有一定的指导意义.根据该研究结果,在保证一定定位误差的前提下,最终确定了电缆的排列长度为2 400 m(192道),获得了较高的动态定位精度.2007年在该海域实施了钻探,国内首次发现了水合物样品.钻探结果与地震资料的吻合证实了准三维地震方法定位精度已达到较高的程度.     

天然闪锌矿原位高温X射线衍射研究

对天然闪锌矿进行了原位高温X射线衍射实验研究,结果表明：闪锌矿受热膨胀,27～675℃温度范围内其膨胀系数为25.61×10-6℃-1;随着温度的升高,在543℃时产生中间物相Zn3O（SO4）2,并分解产生红锌矿ZnO;在797℃时中间物相完全消失,同时出现尖晶石结构的ZnFe2O4;加热至1160℃时的产物为ZnO和ZnFe2O4。实验表明,天然闪锌矿的热改性可产生一定比例的红锌矿（ZnO）,其与闪锌矿一起形成二元复合半导体。在光的激发下,该半导体体系产生的光生载流子由一种半导体注入另一种半导体,降低了光生电子-空穴对的复合几率,提高其光催化活性。本文的研究可为热改性提高天然闪锌矿光催化活性提供理论依据。     

内蒙古索伦山地区哈尔博格托尔TTG岩锆石年代学、岩石地球化学及大地构造意义

内蒙古索伦山地区是中亚造山带构造演化的关键区域,其中关于古亚洲洋的闭合时限以及西伯利亚板块和华北板块的拼贴时空关系一直存在争议。出露于内蒙古索伦山地区哈尔博格托尔的中酸性侵入岩,其深入研究对探讨古亚洲洋演化具有重要意义。文中对内蒙古索伦山地区哈尔博格托尔TTG岩进行了系统的岩石学、年代学及地球化学研究。获得哈尔博格托尔TTG岩的LA ICP MS锆石U Pb年龄为(266.7±3.7) Ma,表明该侵入岩形成于中二叠世。地球化学主量元素分析表明,索伦山地区哈尔博格托尔TTG岩的岩石系列主要为含钠较高的钙碱性准铝质系列。其稀土元素总量较低,呈现轻稀土元素(LREEs)相对于重稀土元素(HREEs)弱富集的特征,Eu异常不明显;微量元素呈现Rb、Ba、Th、U等大离子亲石元素富集,Nb、Ta、Ti等高场强元素强烈亏损的特征,与典型的岛弧岩浆岩类似。结合索伦山TTG岩体地质特征和区域地质背景,综合年代学和地球化学特征分析,笔者认为索伦山地区哈尔博格托尔TTG岩体形成于岛弧环境,即中二叠世期间古亚洲洋壳向华北板块还存在俯冲作用,因而古亚洲洋至少应在中二叠世以后才闭合。内蒙古索伦山地区哈尔博格托尔TTG岩是洋壳俯冲的岩石学记录,为索伦山缝合带及古亚洲洋构造域演化提供了新的基础地质资料。     

空间信息网格服务工作流模型及其应用

现有的空间信息网格应用系统缺乏对计算资源的有效组织及管理方法,无法满足复杂空间业务流程化建模及计算任务协同化处理的需求.从数据与功能相互分离的GIS软件架构角度出发,采用活动网络图的方法提出了一种以服务功能建模为基础的新型空间信息服务工作流模型,该模型通过服务功能的组装拆卸及动态聚合能够实现空间信息服务资源的灵活构建及动态迁移,较好地解决了网格环境下空间计算资源的统一组织与按需分配、计算任务的并行化处理等问题.在此基础上,建立了空间信息网格工作流集群的总体框架并讨论了系统的自动负载均衡及流程资源的动态调度机制.研究成果成功地应用于地质调查信息网格环境下的矿产资源储量测算系统,实现了网格环境下复杂空间应用的工作流处理模式,并有效地提高了业务系统的处理效率.     

东昆仑祁漫塔格地区构造岩浆作用与成矿关系初步探讨

以钾、钠含量变化为主要指标获取祁漫塔格地区各个地史时期花岗岩类的成因类型.结果表明,区内构造岩浆作用在时间上具有明显的阶段性,加里东中晚期是本区第一次侵入岩浆作用的高峰期,印支中晚期为本区花岗岩浆作用的鼎盛时期,加里东中晚期和印支中晚期也是区内两次区域成矿作用的大爆发期.岩体分布具有明显的方向性.主要由北东向和北西向两...     

安徽无为县蔚山地区铁铜矿地质特征及其发现意义

蔚山铁铜矿位于安徽省无为县,是近年庐枞矿集区发现的新类型矿床,矿体主要赋存在石炭系黄龙组、船山组透辉石矽卡岩中,呈层状产出,主要矿石矿物为黄铁矿、磁铁矿等,少量黄铜矿,脉石矿物主要为方解石、透辉石等,矿床成因为矽卡岩型铁矿。从目前施工钻孔分析,形成矽卡岩的侵入岩体主要为花岗斑岩,结合地磁异常推断深部可能有规模更大的岩体,因此区内存在寻找(层控)矽卡岩型铁(铜)矿的较大潜力。     

膏盐岩脆塑性变形特征及封闭能力定量评价

膏盐岩盖层作为全球许多含油气盆地最重要的盖层之一,本身物性封闭能力毋庸置疑,野外观察和三轴试验证实随埋深的增加膏盐岩存在脆塑性转化的过程。为了明确其在不同脆塑性域的变形特征和封闭能力定量评价方法,本文以野外露头观测、三轴压缩试验和镜下观察为基础,从变形机制、破裂模式、力学行为和声发射等方面系统总结了不同脆塑性阶段膏盐岩的变形特征。应用莫尔—库伦准则、拜尔利摩擦定律和应力降规律厘定了膏盐岩脆塑性转化的围压和深度。研究结果表明:1针对脆性膏盐岩盖层,首先应用保持力定量评价水力破裂风险性,保持力越小,盖层发生水力破裂的风险就越大。同时利用断接厚度定量表征脆性盖层内断层垂向封闭性;2应用SSF定量评价脆—塑性膏盐岩盖层中涂抹型断裂的垂向封闭性,野外断层解剖确定出膏岩涂抹连续的临界SSF值为3.5~4;3塑性膏盐岩盖层具有流动特征,伴随断层逆冲滑动,膏盐岩沿断面流动,此阶段断层垂向是封闭的,但在差异压实作用下,盐岩流动形成缺失区——"盐窗"可以为油气沿断层向上运移提供通道。因此,膏盐岩盖层封闭性分析要综合考虑盖层脆塑性、不同脆塑性盖层内断裂变形机制及断裂带内部结构,从而完善盖层垂向封闭性评价体系。     

反向VSP透射层析成像法在岩墙松动层检测中的应用

通过实例介绍了反向VSP透射层析成像方法的基本原理、数据采集和资料处理方法。利用该方法在检测岩墙松动层厚度中取得了很好的勘探效果。