中国10ka来海滩岩时空分布与气候变迁

海滩岩是热带海滩的砂砾和生物碎屑受碳酸盐迅速胶结形成的岩石组合。海滩岩的形成与特定的气候条件、海面条件、海岸地形条件和物源条件等环境条件有密切关系。因此,对海滩岩的研究将为气候变化、海面变化与海岸变迁等研究提供重要依据。本文谨就海滩岩形成与气候条件的关系、海滩岩的时空分布及其与气候变迁进行初步探讨。     

矿物反应与氧同位素平衡——方解石-橄榄石体系的实验研究

利用矿物反应方法确定产物之间的稳定同位素分馏系数尚不多见.已知的例子是通过氧化铁橄榄石形成石英和磁铁矿,从而直接得到这两个产物矿物之间的氧同位素分馏.这个实验的结果已被后来的同位素交换反应实验数据所证实.本文报道利用白云石同透门石在680℃和5kb条件下的反应形成方解石和镁橄榄石所得到的氧同位素分馏结果.     

微生物水泥基材料特征

在节能减排大环境下,研发了新一代水泥——微生物水泥.微生物水泥是利用微生物诱导形成的方解石作为胶结物质以连接松散颗粒成为整体并获得一定的力学性能.证实了微生物水泥胶结松散颗粒的可行性,并详细阐述了其胶结机理.同时成功制备出微生物水泥砂柱,并利用扫描电子显微镜(SEM)和压汞仪(MIP)分析了微生物水泥砂柱微观形貌和孔结构.结果表明:(1)在20天龄期下,利用微生物水泥胶结成的砂柱抗压强度可达12MPa;(2)微生物水泥砂柱内部微观结构与微生物诱导形成的方解石数量有关.     

克拉2气田优质砂岩储层控制因素与孔隙演化

通过野外砂体建模、钻井岩芯与测井沉积相研究、井间储层对比等, 认为克拉2气田砂岩储层是一套厚度大、分布广、物性好、连续性好和隔夹层少的优质天然气储层. 根据大量的岩石薄片、铸体薄片、孔渗物性和压汞参数等资料, 进行了储层成岩作用、控制因素及孔隙形成机理与演化的研究, 认为浅埋藏时期的压实作用和成岩过程中的白云石和方解石胶结物对储层物性下降起了重要作用, 现今压实作用以中~弱为主, 物性较好的储层段无或含较少方解石胶结物;深埋藏早期仍以剩余原生粒间孔为主, 但因溶蚀作用而出现了部分改造扩大的次生粒间孔, 储层段的自生高岭石是长石和岩屑溶蚀的产物;深埋藏晚期的构造裂缝和异常高压背景有利于改善和保存这些孔隙.     

南海东沙东北冷泉流体的来源和性质:来自烟囱状冷泉碳酸盐岩的证据

大陆边缘海底冷泉活动区往往赋存有大量的冷泉碳酸盐岩,冷泉碳酸盐岩的类型和地球化学特征记录了过去海底富甲烷冷泉流体活动的状况.相对于在海水-沉积物界面上生长的化学礁灰岩和碳酸盐结壳等冷泉碳酸盐岩类型,形成于海底以下流体通道周围的烟囱状冷泉碳酸盐岩能更忠实地反映过去海底冷泉流体的信息.本文对采集自南海东沙东北的高镁方解石质烟囱状冷泉碳酸盐岩进行了详细研究,在定量分析碳酸盐物相及其碳氧同位素组成的基础上,结合产出环境特征和年龄对其形成温度进行约束,利用高镁方解石-水体系氧同位素分馏方程计算沉淀流体的氧同位素组成,研究古富甲烷冷泉流体的来源与性质,并探讨其与海底天然气水合物藏之间潜在的成因联系.研究认为,南海东沙东北陆坡烟囱状冷泉碳酸盐岩的碳源自生物成因甲烷,它的形成与海底天然气水合物藏的破坏密切相关.古冷泉流体的δ18O值为（1.9‰±0.3‰）^{0.6‰±0.3‰}V-SMOW（Vienna standard mean ocean water）之间变化,平均1.4‰±0.3‰ V-SMOW.经估算,水合物分解释放出来的流体在冷泉流体中的贡献最高可达45.7%.分析认为,古海平面下降和陆缘海底峡谷的下切,以及海底滑坡等气候与环境变化因素是导致南海东北陆坡水合物藏曾经遭受破坏的主要原因.研究区广泛分布的烟囱状冷泉碳酸盐岩指示水合物分解释放的甲烷在渗漏出海底之前已经有相当一部分被硫酸盐-甲烷转换带附近的微生物捕获和消耗转化,最终以冷泉碳酸盐岩形式实现了永久封存.     

活介形虫壳体中Mg/Ca比值与温度和盐度关系的试验

由低镁方解石组成的介形虫壳体普遍含有Mg,Sr等微量元素.近年来的一些研究表明,介形虫壳体中的Mg/Ca比值与壳体形成时的水温和水体中的盐度呈正相关.不过,这个结论只是建立在对个别属种的活个体测试基础之上,并且还存在不同观点,因而Mg/Ca比值所包含的环境信息是否具普遍意义,Mg/Ca比值是否真的随水温和盐度有可测量的变化,都存在问题,急需对更多已知环境条件中的活介形虫壳体进行化学分析,进一步查明其指     

福建中段海岸晚全新世最高海滩岩的成因

在福建省莆田县笏石半岛后石井海岸高程为35.5米的龙虎山,其顶部、中部和海滩各残留一处海滩岩,分别称为高、中、低海滩岩。作者近年来对高海滩岩体(图1)的成因进行了研究,除确定其为含文石的海滩型海滩岩外,还研究了近几千年来龙虎山海岸强烈升     

山东梭罗树岩体橄榄岩中的尖晶石-石榴石相转变的初步研究

大别山—苏北—胶东变质带中有许多的超镁铁质岩与榴辉岩或柯石英榴辉岩相伴产出.刘若新等、从柏林等和马宝林等已论证了该变质带是一高压-超高压变质带。一些研究者(如袁启林、韩宗珠、徐贵忠、叶德隆等、杨建军嘲、樊祺诚等、叶凯)从不同侧面对该带内部分超镁铁质岩的地质、岩石、地球化学、形成的P-T条件及成因等方面进行过论述,但对其是否也经历了高压-超高压变质作用的岩石学依据方面则未见报道。     

陆壳的生成: 与赞歧岩类的联系

陆壳的平均成分为中性, 而某些典型岛弧岩浆岩也具中性的化学组成, 因而, 人们认为陆壳应产生于古老的会聚板块边界. 中性陆壳形成的一个可能机制是直接产生于上地幔的安山质熔体. 产于日本西南Setouchi火山岩带的赞歧岩类包括高镁安山岩(HMA), 是俯冲板片熔融及其后的熔体-地幔相互作用的结果. 该岩类形成于特殊构造环境(例如, 热的岩石圈俯冲进入异常热的上地幔), 这种环境可能在太古代时业已存在. 富水的高镁安山岩岩浆很可能在地壳内固结形成高镁安山质岩体, 然后这些岩体重熔产生了分异的赞歧岩类. 目前, 高镁安山岩岩浆的形成和分异可能正发生于Izu-Bonin-Mariana (IBM)弧-沟系. 这是因为: (1) IBM演化初始阶段以高镁安山岩岩浆作用为特征; (2) IBM中地壳的波速VP与总体陆壳的波速一致. 对具高镁安山质深成岩的VP估计也支持了这一点, 但也不能排除英云闪长质岩在该岛弧中部地壳的存在. 因此, 陆壳的形成也有可能由幔源玄武质岩浆分异而产生.     

北京石花洞疏松-致密型石笋微层形成机理

北京石花洞石笋物质旋回微层及其气候重建研究在古气候领域已有广泛报道.而本文所研究的石笋(XMG),自20世纪90年代初后突变发育了疏松-致密型微层,这种微层类型以前在石花洞从未发现.扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)观测显示,这种疏松-致密层偶是由方解石组构(calcite fabric)差异引起,不透光疏松层是粒状镶嵌结构微晶方解石,而透光致密层是晶簇状纤维晶方解石.在对该石笋观测站点的现生碳酸盐SEM分析后,发现其可分为3种类型, I型是旱季1～3月沉积的晶粒较大且晶面较为平整的菱面体及其组合体; II型是旱-雨季过渡时期(4～5和10～12月)生长的大、小晶体混生型; III型是雨季生成的晶粒细小(粒径4μm)的微晶.菱面晶体所含杂质少,形成条件为滴水慢且稳定、方解石饱和指数偏高、洞穴CO2浓度低以及洞穴扰动最小,这类晶体构成了透光纤维晶方解石层;而微晶伴有较多杂质,当季新水补给、洞穴CO2浓度升高以及旅游活动增加等因素均利于其生成.由于疏松的微晶方解石亚层形成于洞穴开放之后,故推测洞穴开放后人为干扰所引起的洞穴环境改变,很可能是其突变发育的关键因素.     

具变质鬣刺结构的太古代科马提岩在我国首次发现

科马提岩(Komatiite)也被译作苦幔岩或镁绿岩,它是一种见于太古代或元古代绿岩带的高度富镁而贫钛的超镁铁质-镁铁质熔岩岩套。奇特的鬣刺结构等成为它的重要的成因特征和鉴别标志。自1969年M.J.维尔乔因和R.P.维尔乔因在南非巴伯顿绿岩带,发现并命名这种岩类之后,立即引起了世界各国地质学家的注意。鉴于其许多元素都具有接近于球粒陨     

镁基储氢材料的研究进展

镁基储氢材料具有储氢量高、镁资源丰富以及成本低廉等优点,被认为是极具应用前景的一类固态储氢材料.然而其吸放氢焓值高且氢在镁氢化物中扩散系数低,导致吸放氢温度过高、吸放氢速度缓慢,限制了其在氢能领域的应用.近年来,大量研究工作聚焦于镁基储氢材料的热/动力学改性,目前已经取得了大量的成果.本文针对国内外镁基储氢材料的研究现状,归纳了镁基储氢材料的改性方法,重点阐述了合金化、催化剂添加、纳米化、氢化物复合对镁基储氢材料吸放氢热/动力学性能、微观结构、物相变化、吸放氢机理的影响.最后,对该领域的研究成果进行了总结,并展望了未来的发展方向.     

叠层石衰落之谜

叠层石是藻类繁衍生息形成的生物遗迹岩石.元古代叠层石生长于潮上带、潮问带和潮下带的滨海地区.元古代藻类--丝体藻主要生活在平坦的沉积碳酸盐岩表面之上10 mm的范围内.     

比鲨鱼还可怕的水母

正澳大利亚北部沿海地区地处温带,海滩上生长着大片红树林,被称为"红树海滩"。红树海滩风光秀丽,浅海中生活着形形色色的海洋生物,是著名的旅游胜地。天然形成的海滨浴场,每天都要接待成千上万的游客。如果你去红树海滩游泳,下水之前,海滨浴场的安全员会再三叮嘱你,要防范一种可怕的海洋生物。当地人认为这种生物     

黄土沉积中蜗牛壳体矿物相转变现象

利用粉晶X射线衍射(XRD)和等离子体直读光谱(ICP-AES)分析技术, 对黄土高原洛川和西峰剖面黄土层位蜗牛壳体进行研究. 结果表明现代蜗牛壳矿物成分为文石, 而在一定层位中部分蜗牛壳体文石转变为方解石. 洛川剖面和西峰剖面的蜗牛壳体文石向方解石转变的地层界线出现在L₅和L₆间. 地表条件下, 温度只在很长时间尺度内对蜗牛壳文石相变起作用, 压力不是造成蜗牛壳文石相变的因素, 形成时间可能是相变的首要因素; 在此基础上, 相变的程度可能还受蜗牛壳中微量元素所控制, 微量元素含量较高使蜗牛壳文石的稳定性提高, 阻碍其向方解石转变, 而微量元素较低的蜗牛壳相变程度较高.     

塔里木盆地台盆区古生界优质碎屑岩储层形成机理及预测

通过对孔隙铸体和阴极发光薄片的仔细观察, 结合成岩演化史、烃源岩成熟史、古构造演化史以及物性分布特征研究, 提出塔里木盆地台盆区古生界优质碎屑岩储层的孔隙主要为次生成因, 并阐述了次生孔隙的多种识别标志、发育程度和分类, 认为溶蚀作用对优质储层的形成起了重要作用. 提出了形成次生孔隙的铝硅酸盐、二氧化硅和碳酸盐3种溶蚀机制. 明确指出优质储层的形成、分布、保存和破坏受古构造格局及其演化、烃类注入与散失等多重因素控制. 古构造格局控制了酸性水运移的路径和方向, 从而控制了溶蚀发育的部位和范围, 古构造高部位和长期继承性的古隆起区次生孔隙发育. 烃类注入使溶蚀孔隙得到了保存, 烃类的散失使早期形成的溶蚀孔隙被后来的碳酸盐或石英次生加大胶结而破坏. 在寒武系、奥陶系和石炭系烃源岩成熟期(地质时代分别为S, P, K)的构造高部位、或长期继承性的隆起区是优质储层发育的主要地区.     

大别造山带的去山根过程与机制:碰撞后岩浆岩的年代学和地球化学制约

系统的大别山碰撞后岩浆岩年代学和地球化学研究表明,大别山加厚镁铁质下地壳在143-131 Ma时发生部分熔融,生成低镁埃达克质岩;130 Ma左右加厚下地壳拆沉,引起了地幔上涌,产生了130 Ma以后的大规模镁铁质和花岗质岩浆作用.在大别山低镁埃达克岩形成同时,已折返至中地壳的北大别岩片也发生部分熔融,产生北大别混合岩.本文论证了在山根垮塌前,诱发大别山中、下地壳发生部分熔融需要造山带加厚岩石圈地幔根先期发生了减薄.根据克拉通岩石圈地幔的地温梯度(6.6℃/km)和玄武质地壳熔融温度(1000℃),可估计在发生造山带加厚下地壳部分熔融时,其下的岩石圈地幔厚度应减薄到小于45 km.据此,提出大别山两阶段去山根过程模型.岩石圈冷山根诱发的地幔对流导致在-145 Ma时岩石圈地幔突出部位被先减薄.它导致加厚镁铁质下地壳温度和地壳中下部地热增温率升高,并使其发生部分熔融.加厚下地壳的部分熔融导致了造山带下地壳弱化,加大其重力不平衡,从而引发加厚镁铁质下地壳的拆沉和山根垮塌.因此,软流圈对流侵蚀和加厚下地壳拆沉这两种岩石圈减薄机制具有因果关系.     

古代彩绘颜料胶结材料MALDI-TOF-MS分析表征(Ⅰ)

建立了古代彩绘颜料鸡卵蛋白胶结材料基质辅助激光解析电离飞行质谱(MALDI-TOF-MS)分析表征方法. 探讨优化了彩绘颜料鸡卵蛋白胶结材料样品前处理和测定条件, 进行彩绘颜料鸡卵蛋白胶结材料模拟样品和秦俑彩绘样品的MALDI-TOF-MS“肽质谱指纹”图谱分析表征研究. 结果表明秦始皇兵马俑彩绘颜料胶结材料并非鸡卵蛋白. 这对于古代彩绘颜料蛋白类胶结材料的分析表征, 秦俑彩绘的研究、保护和修复具有一定的实际意义和参考价值.     

有孔虫指示的珠江口全新世风暴潮沉积信息

珠江口每年大约受12个台风袭击,是我国受台风影响最严重的地区之一。近年来对香港的部分海滩观测发现,一次强台风引起的巨浪可卷走1m厚的海滩砂。有理由相信,在珠江口全新世沉积序列中台风暴潮起着十分重要的作用。然而,至今尚未有人对其作过研究。选择有孔虫作为风暴环境的指示物,是因为其至少具备以下几个特点:(1)在沉积物中含量丰富;(2)容易区分和鉴别;(3)对环境条件,如盐度、水深等反应敏感;(4)大小和形态与一般沉积颗粒相似,壳径多处于砂和粉砂级,死亡后的壳体易被搬运和分选。研究河口相有孔虫群的性质可以指示水动力搬运作用的强度。风暴期间,强烈的风牵引流和巨浪致使大量的有孔虫壳游离海底而被搬运。因而,风暴层中的有孔虫组合性质必然与正常沉积层中的不同。     

大别山碧溪岭石榴石橄榄岩-榴辉岩高压变质作用的年代学研究

1 岩体地质及岩石学和地球化学碧溪岭石榴石橄榄岩-榴辉岩体是大别山超高压变质带中含柯石英榴辉岩或含微粒金刚石榴辉岩体中最大者,其面积略大于1km~2,平面略呈浑圆状.岩体与大别群花岗质片麻岩构造接触,其间可见宽十余米的糜棱岩带.糜棱岩中钾长石的多重扩散域构造-热年代学研究结果表明,它们是在165Ma时经快速抬升进入到相当于350℃左右的地壳水平,直到102～97Ma时又一次抬升定位于现今的位置.碧溪岭岩体是一个以榴辉岩为主(占90%以上)的镁铁-超镁铁岩体,超镁铁岩类包括有石榴石橄榄岩、石榴石橄榄二辉岩,榴辉岩可分出石英榴辉岩(包括蓝晶石榴辉岩)、铁钛榴辉岩、高镁榴辉岩(包括斜方辉石榴辉岩)三类,而以石英榴辉岩占优势.在剖面上,石英榴辉岩与高镁榴辉岩或铁钛榴辉岩可以呈互层出现.榴