2021年2月大气环流和天气分析

2021年2月大气环流的主要特征为北半球极涡呈偶极型分布,较常年同期明显偏弱,北半球中高纬西风带呈四波型,以纬向环流为主,西北太平洋副热带高压与常年同期相比偏强但范围较小.2月,我国冷空气强度较弱且影响范围小,全国平均气温为1.2℃,较常年同期偏高2.9℃,为1961年以来历史同期最高,出现了极端高温事件,有618个国...     

广东大降坪硫(铅锌)矿床岩浆热液叠加作用——来自闪锌矿Rb-Sr年龄及硫同位素的证据

广东大降坪硫(铅锌)矿床位于与岩浆作用有关的大绀山多金属矿田的中部,主矿体为赋存在震旦纪变质岩中的层状、透镜状黄铁矿矿体,最近在两个不同产状的黄铁矿矿体下部又新发现了脉状及层状铅锌矿体。文章通过对铅锌矿体的年龄及硫同位素研究,探讨其与主矿体的成因关系,获得了脉状铅锌矿体中闪锌矿的Rb-Sr等时线年龄为(88.5±3.9)Ma,即晚白垩世,与上部黄铁矿矿体的年龄(约630 Ma)相差较大,而与整个大绀山多金属矿田的成矿作用时限一致。三种不同产状的矿体硫同位素组成差异明显:层状黄铁矿矿体富集硫的轻同位素(δ34S=-10.90‰~-25.55‰),且与围岩的硫同位素范围一致,说明硫来自生物的细菌还原硫;透镜状黄铁矿矿体δ34S组成范围较宽(-9.38‰~22.69‰),具多源性硫的特征;铅锌矿体的δ34S在-7.1‰~6.4‰之间变化,硫可能来自深源岩浆,并受围岩成分混染。多方面的证据表明,大降坪黄铁矿矿体下部的铅锌矿体形成于晚白垩世的岩浆热液成矿作用,透镜状黄铁矿矿体受到岩浆热液的叠加。     

伊舒断裂带南、北段震源参数研究

利用时间城小地震地震图的方法，研究了震源参数与介质特性的差异。据初步研究结果，伊通－舒兰断裂南、北两段的震源应力降与Ｑ值存在差异。该方法是断层的震源深度范围内介质特性研究的补充，为断裂的分段提供一个重要方法     

晋陕峡谷基座阶地沉积物释光测年方法的比较研究

黄河的系列阶地是其发育过程中最直接的遗迹记录,确定阶地的精确形成年代是研究其地貌演化最重要的关键问题之一。尽管以往对黄河阶地进行了大量的测年研究,尤其是光释光测年,但对各测年方法结果可靠性的比较相对较少。本研究选择黄河晋陕峡谷黑峪口地区的一个典型基座阶地,对其沉积物进行多方法的光释光测年研究,包括应用于细粒（FG）石英与粗粒（CG）石英的单片剂量再生法（OSL-SAR）和应用于粗粒钾长石的红外后多步高温红外法（MET-pIRIR）;同时,测定了现代黄河河流样品不同释光信号的残余剂量。结果表明,粗粒和细粒石英具有不同的光释光性质,细粒石英的光释光性质具有更多的快组分、更高的饱和剂量和热稳定性等使其更适合光释光OSL-SAR方法测年。尽管现代样品的细颗粒比粗颗粒有更大的光释光（SAR-OSL）残余剂量,但阶地样品的细颗粒SAR-OSL年龄与地层层序的一致性表明细颗粒的光释光年代是可靠的。现代样品粗颗粒石英的光释光信号晒退较彻底,但阶地样品的粗颗粒石英SAR-OSL年龄与地层的不一致性和其较大的离散性,表明其SAR-OSL年龄的可靠性不如细颗粒石英。根据细粒石英的SAR-OSL年龄,研究阶地的形成年龄为64.7±2.5 ka。现代样品中的MET-pIRIR和回授光释光信号（TT-OSL）晒退不彻底,阶地沉积物样品钾长石的MET-pIRIR年龄远高于其对应的石英SAR-OSL年龄,并大于其上覆马兰黄土的年代上限。本研究说明在进行其他黄河阶地释光测年时,应同时应用粗粒和细粒石英,通过分析其光释光性质和样品的地貌沉积过程来确定其可靠性。在对阶地沉积物应用石英的TT-OSL和钾长石MET-pIRIR方法测年时需要特别谨慎。

     

松辽盆地烃源岩中高分子量(C+40)烷烃系列组成及分布特征

利用高温气相色谱(HTGC)、高温气相色谱-质谱(HTGC-MS)技术, 结合气相色谱-同位素质谱(GC-IRMS)和有机岩石学分析, 对松辽盆地烃源岩的氯仿抽提物及原油中烷烃, 尤其是高分子量(C⁺₄₀)烷烃组成及分布特征进行了研究. 结果表明, 嫩江组烃源岩氯仿抽提物正烷烃分布在nC₁₄~nC₆₃之间, 低分子量(C^-₂₁)、中分子量(C_21-40)正烷烃以双峰群分布为主, 且在nC₃₀~nC₃₇之间有高丰度的C₂₉~C₃₅藿烷系列化合物; 高分子量烷烃化合物以nC₄₅~nC₄₇为中心呈小峰群突起, 并有丰富的异构烷烃、烷基环己烷和烷基环戊烷系列化合物; 单体烃(nC₂₂~nC₄₄)碳同位素相对偏重, 源岩中的有机质显微组分类型丰富. 显示嫩江组烃源岩生源输入具有多样性, 低等水生植物、蓝细菌以及陆生高等植物都是可能的生油母质. 青山口组烃源岩氯仿抽提物烷烃组分主要由正烷烃构成, 最高碳数可达nC₆₁, 正烷烃分布以单峰型为主, 中、高分子量化合物呈连续递减趋势; C₂₉~C₃₅藿烷系列化合物以及高分子量异构烷烃、烷基环己烷和烷基环戊烷系列化合物丰度相对较低; 单体烃(nC₂₂~nC₄₄)碳同位素相对偏轻, 烃源岩有机质显微组分以腐泥组为主. 反映青山口组烃源岩生源输入单一, 藻类体可能是主要的生油母质. 烃源岩中C⁺₄₀相对含量及分布在低熟-成熟阶段变化不大, 进入高成熟阶段C⁺₄₀相对含量减少、正烷烃奇偶优势降低. 原油中C⁺₄₀相对含量主要与源岩性质有关, 并对原油黏度有显著影响.     

维西—乔后断裂带上连续地震的应力降和两种不同的孕震机制

2021年5月21日云南省维西—乔后断裂带上发生M_S6.4漾濞地震,造成了大量的人员伤亡和财产损失.该断裂带上还曾先后发生过2013年M_W5.3和2017年M_W4.91两次洱源地震.本文反演了维西—乔后断裂中南段2013年、2017年与2021年三次地震震群的震源机制解,使用谱比法计算了主震和较大的前震、余震共17个事件的拐角频率与应力降.结果表明：2013年M_W5.3主震与M_W4.96余震均为正断层事件,随后的地震序列皆为右旋走滑事件,2017年M_W4.91主震与M_W4.89前震均为右旋走滑事件.发生在东南侧15 km左右的2021年漾濞M_W6.2主震也为右旋走滑事件,但前震和余震震群中包括约70%的走滑事件和30%的正断层事件,推测发震断层为维西—乔后断裂带的次级断裂;2013年M_W5.3主震的拐角频率为0.68±0.03 Hz,应力降为11.98-1.52/+1.66 MPa,2017年M_W4.91主震的拐角频率为1.59±0.05 Hz,应力降为39.84-3.64/+3.88 MPa,2021年M_W6.2主震的拐角频率为0.415±0.01 Hz,应力降为65.35-4.61/+4.84 MPa;17个地震应力降反映出走滑事件的自相似性,而正断层事件同震断层面上可能的流体扩散引起了自相似性破缺.两种地震事件在拐角频率与应力降方面存在明显差异,可能源于断层受构造形变、结构和岩性的差异的影响,在横向与纵向上的摩擦系数、破裂尺度、裂隙流体等特性存在较大差异,因而可能存在两种不同的孕震机制.从潜在的地震风险来说,走滑的孕震过程可能触发更大的破裂,具有更大的潜在破坏性.

     

超临界地热资源的地球物理分析——以鲜水河高温水热系统为例

鲜水河高温水热系统位于川西地热区, 是我国重要的水热型地热资源区和高温地热发电工程建设选区, 其深层超临界地热资源可以大幅提高热-功转换效率和地热发电能力, 具有极大的应用价值.超临界地热资源是地热学的全新研究方向, 研究深层超临界地热资源促进地热学拓宽研究领域, 具有重要的科学意义.本文利用地球物理资料、地热地质资料, 对鲜水河高温水热系统超临界水热流体构造条件、有利赋存部位、热结构与热状态开展计算分析.结果表明: 鲜水河断裂带浅源小震群与深层超压热流体层相关, 热泉群串珠状负重力异常圈闭之下超厚沉积地层是赋存深层超临界地热流体储层的有利构造部位; 康定中谷—二道桥—榆林宫热水区的水源补给、热源补给、水热循环通道等地热地质条件优良, 其下方存在酸性岩浆活动, 是形成高温水热系统浅层热储、深层超临界热液区的重要热源条件.我们认为: 鲜水河断裂带是深部热流体上升至浅表产生强烈水热活动的通道, 沿此通道, 在160~250 ℃温度区间, 是鲜水河水热系统地热储层的赋存区域; 在350~400 ℃温度区间, 是深层超临界流体(H2O、CO2)的赋存区域; 随温泉水大量溢出的高浓度CO2地热气体, 伴随出现pH值略小于7的弱酸性热水, 其下方是形成深层超临界地热资源的有利区域.     

桂西北夏季高温天气与前期500hPa环流特征的关系

统计1971～2003年桂西北地区7～9月的高温日数情况，并对高温日数偏多年的前期(1～6月)500hPa环流指数进行分析。结果表明：与多高温年关系密切的是前期(1～6月)北半球500hPa极涡中心位置偏西及偏于极地。强度偏强；印缅槽强度偏弱；西太平洋副高面积指数偏小，强度偏弱，脊线、北界位置偏南，西脊点偏东。     

高温水基钻井液研究及应用进展

向地球深部进军是我国必须要解决的战略性科技问题,深部钻探是精准探测地球深部的直接手段。随着探测地球深度的增加,深部钻探工程面临着更加复杂的高温高压钻进环境,对高温钻井液的性能提出了更高的要求。近年来,高温钻井液取得了快速发展,国外的高温钻井液抗温能力已超过260℃,而国内高温钻井液技术也在加速发展,目前仍以“三磺”、“聚磺”体系为主,抗高温能力在240℃左右。本文在对比国内外高温水基钻井液进展的基础上,分析总结了国内外主流高温处理剂及高温水基钻井液的种类、功能与工程应用情况,探讨了其在工程应用中存在的问题以及未来的技术发展方向等。提出了未来国内深部钻探高温钻井液面临的关键问题及优先发展方向,主要有研制与优化耐260℃以上高温的处理剂与钻井液体系、开发配套耐高温仪器与系统、控制经济成本以及保护生态环境等方面,将为我国未来实施的万米深地钻探工程奠定技术基础。