南堡凹陷馆陶组火山事件及其油气地质意义

南堡凹陷新近系馆陶组地层沉积时期凹陷内火山活动剧烈。通过测井分析及地震解释表明,火山喷发物的岩性以玄武岩为主,形成于新近系早期。平面分布上具有东北薄、西南厚,纵向上具有多期叠置发育的特点。综合分析认为,大量的火山物质改变了凹陷的地貌形态,影响了后继河流相沉积地层的空间分布,在西部地区形成大量的地层圈闭。由于火山事件的热作用,改变了凹陷内的地温场分布,导致烃源岩的异常热演化,对凹陷内油气生成具有重要促进作用。火山岩体的封隔作用可以形成多种类型的圈闭,对后期油气的运移、聚集及分布等方面具有重要的影响。

西藏札达盆地晚上新世—早更新世孢粉组合及其地质意义

札达盆地位于青藏高原西南隅的阿里地区，是在中新世晚期约9．6Ma B.P．形成的一个NW-SE向断陷盆地。该盆地在上新世-早更新世发育一套完整的河湖-冲积扇相地层。在札达县香孜乡西北约1km处精细实测了上上新统一下更新统香孜剖面。根据前人的古地磁及ESR年龄数据确定下更新统香孜组年龄为2．60-1．67Ma B.P．。根据孢粉学研究把香孜剖面自下而上划分为3个孢粉组合带（8个孢粉组合），并据此将札达盆地2．75Ma B.P．以来的气候变化划分为3个阶段：（1）孢粉组合带Ⅰ（孢粉组合1～2），植被为温暖偏湿的常绿与落叶针阔叶混交林，2．67Ma以后气候逐渐向干旱转变，地层对比时代为晚上新世（2．75～2．60Ma）；（2）孢粉组合带Ⅱ（孢粉组合3～5），发育温凉偏湿的亚高山落叶针阔叶混交林，并在约2．38Ma逐渐变为针叶林，气候趋向变冷，地层对比时代为早更新世（2．54—2．16Ma）；（3）孢粉组合带Ⅲ（孢粉组合6～8），发育寒冷干旱的高山针叶林，并存在高寒灌丛草甸草原，低海拔处零星分布落叶针阔叶混交林，指示较强的地势差异，地层对比时代为早更新世（2．13～1．86Ma）。

IODP311航次底栖有孔虫碳稳定同位素对天然气水合物地质系统的指示

为了探索海洋天然气水合物背景下有孔虫特征的响应,对综合大洋钻探计划(IODP)311航次岩芯沉积物中底栖有孔虫Uvigerina peregrina和Bulimina mexicana进行了初步研究。通过对冷泉站位U1328和毗邻的非冷泉站位U1327沉积物中底栖有孔虫Uvigerina peregrina和Buliminamexicana的显微形貌特征和碳、氧稳定同位素测试等,证实有孔虫壳体未受到后期成岩作用的改造和自生碳酸盐岩的交代影响,有孔虫壳体的碳稳定同位素呈现明显的负偏。其中U1327站位中U.peregrinaδ13C为-0.67‰^-2.75‰(PDB),B.mexicanaδ13C为-0.51‰^-1.52‰(PDB);U1328站位中U.peregrinaδ13C为-0.72‰^-2.71‰(PDB),B.mexicanaδ13C为-0.58‰^-1.45‰(PDB)。底栖有孔虫壳体的碳稳定同位素负偏成因可能与水合物不稳定分解释放的甲烷厌氧氧化作用和食物源有关,因而可较好地指示海底天然气水合物系统地质背景。

广西东攀剖面二叠—三叠系界线附近头足类动物群与地质时代讨论

在广西东攀二叠—三叠系界线剖面中发现了Domatacerasguangxiensis,LopingocerasguangdeensisZhao,LiangetZheng,Schizolobocerasfusuiensis,Agathicerassp.,Stacheocerassp.,PernodocerasrobustumChaoetLiang,Dushanocerascf.ro-tolariumZhao,LiangetZheng,Huananocerascf.perornatumChaoetLiang,Qianjiangocerassp.,Laibinocerascf.compressumYang,Glyptophicerassp.,Lytophicerascf.chamunda(Diener),OphicerastingiTien,Ophicerassp.化石。在剖面的第2~12-2层产Pernodoceras,Dushanoceras,Huananoceras和Qianjiangoceras化石,均为长兴期菊石带Pseudotirolites-Rotodiscoceras的共生化石。第12-3层产长兴期菊石Laibinocerascf.compressumYang。第13-1A^16层产Lytophiceras和Ophiceras,为早三叠世菊石带Ophiceras-Lytophiceras的带化石。东攀剖面菊石的分布及其与华南其他地区的对比研究表明,广西东攀剖面二叠—三叠系界线位于第12-3层(厚55cm)内部或者位于第13-1A层的底部。

稳定溴同位素(^(81)Br)测试新技术与其在水文地质中的应用前景

尽管氯与溴有着十分相似的化学性质,但溴与海水蒸发、氧化以及被有机体代谢方面有着独特的性质,这决定了溴同位素的测试和应用方面与氯同位素显著不同。在回顾稳定溴同位素(81Br)研究历程的基础上,重点介绍了2种测定新技术,即CF-IRMS法和GC/MC-ICP-MS法。这两种技术的优点在于:①用样量少,分别为1μmol的Br-(CF-IRMS法)和0.3 nmol的Br(GC/MC-ICP-MS法);②精度高,CF-IRMS法的内部精度优于±0.1‰,外部精度优于±0.06‰;③样品分析时间短;(4)测定对象由溴代无机物拓展到有机物。稳定溴同位素(81Br)在解决地下水的起源及演化历程、示踪地下水中有机和无机溴的污染源及降解过程、更有效地示踪海水、探讨咸水成因、为CO2地质储存提供有效依据方面的水文地质问题时有着广阔的应用前景。

广西来宾二叠系栖霞组黏土矿物和地球化学特征初步研究及地质意义

研究了广西来宾铁桥剖面栖霞组的黏土矿物组合和地球化学特征的纵向变化特征。黏土矿物分析结果表明,栖霞组上部和下部地层中,黏土矿物含量较高,以伊利石、绿泥石为主,含少量的高岭石和蒙脱石;中部地层中黏土矿物含量较少。在电子显微镜下,有些黏土矿物,如伊利石,发育在草莓状黄铁矿晶体之间,形成于早期成岩作用阶段。整体上黏土矿物成因与陆源碎屑物质输入有关。配套的地球化学分析表明,Al、Fe和Ti质量分数等反映陆源物质的指标,在栖霞组下部和上部质量分数较高,中部明显较低。上述黏土矿物分析和地球化学测试结果意味着该地区二叠纪栖霞期呈现一个明显的陆源碎屑物质输入旋回变化,早期和晚期陆源物质供应较明显,而中期较贫乏,可为该区进一步古地理研究提供重要参考。

从地球生物学角度讨论华南中二叠世海相烃源岩缺氧沉积环境成因模式

探讨陆棚环境缺氧沉积的成因,对查明海相优质烃源岩时空分布、恢复地史时期古环境演化具有重要意义.华南地区中二叠世栖霞组有机质丰富,出现多方面缺氧沉积特征,同时多门类底栖生物繁盛,其成因一直令人困惑.简要介绍了陆棚浅海缺氧环境的生物特征及古氧相划分,分析了栖霞组一个由纹层状灰岩和块状灰岩组成的典型的沉积序列的古氧相特征.块状灰岩的生物特征和地球化学特征均指示常氧沉积环境;而纹层状灰岩的生物特征偏向常氧相,沉积地球化学特征偏向厌氧相,体现了陆棚缺氧沉积环境水体溶氧量不稳定的特点.栖霞组沉积特征表明,栖霞组缺氧沉积环境的频繁出现与较高的生物产率有关.结合区域古地理和古特提斯古海洋背景,认为华南地区中二叠世缺氧环境的成因与当时陆海分布格局和古海洋表面洋流系统有关.

早三叠世生物与环境研究进展

早三叠世的生物和环境是古生代生态系统向中-新生代(现代型)生态系统重大转变过程中的中间产物,代表了显生宙地球演化史上一种十分特殊的状态,其不仅是全面揭示古、中生代之交突变事件的关键,而且是探索当代生物多样性和生态系统的起源和早期演化的出发点。中国南方具有研究古、中生代之交海洋生物和环境突变事件和过程的最佳条件,也是当前国际上相关研究中取得成果最多的地区之一。文中重点总结近年来在中国南方早三叠世地层、古生物和环境等方面所取得的主要研究成果和关键进展,并在新的认识基础上初步提炼该重大突变期的生命和环境过程,提出一些当前亟待研究的关键科学问题,总结古、中生代之交生物和生态系统从大灭绝-残存-复苏-辐射演化的4个重要阶段,并论证早三叠世生物复苏-辐射过程的多期次性。

海洋极端环境微生物活动与油气资源关系

为了弄清海洋极端环境下微生物参与油气资源形成和演化的潜在机制,进行了现代海洋热泉和冷泉等环境中微生物类型分析和生物量估算,探讨了极端微生物活动和油气资源的潜在关系.认为海洋极端环境下微生物类型主要为细菌和古细菌,热泉微生物群落主要为异养发酵菌、硫酸盐还原菌、产甲烷菌等;冷泉微生物群落主要为ANME-2族的厌氧甲烷氧化古细菌、硫酸盐还原细菌和ANME-1族厌氧甲烷氧化古菌.这些极端微生物利用CH4和H2S等气体进行能量固定,有较高的生物丰度和较低的分异度,具有垂向和水平分带性,并能营生一套独特的宏体生物.极端微生物活动直接和间接地参与了油气资源的形成和改造,示踪海底油气资源的变迁.对于探索地球早期海洋微生物活动与油气资源形成,寻找地史时期或华南地史早期烃源岩具有重要理论和实践指导意义.

中国典型季风区分子化石记录的生物空间分异

目的揭示中国典型季风区分子化石记录的生物分布的空间分异。方法利用GC-MS对典型季风区泥炭剖面进行分子化石的检测和分析。结果全新世时期,不同季风气候带的正构烷烃分布特征明显不同,从南到北依次为nC29—nC31(少量为nC25)—nC27,nC29,nC31为优势,说明不同地带同一时期植被输入呈明显的分异特征。结论中国全新世不同空间格局的生物,从南到北具有明显的空间分异特点,是生物-气候共同作用的结果。

金属矿山土壤重金属污染生物修复研究进展

金属矿区及周边土壤重金属污染已成为严重的环境问题之一。重金属污染使土壤质量下降,生态系统退化,同时污染农作物,威胁到人类的健康。目前,修复重金属污染土壤的方法很多,包括物理、化学、生物等方法。其中生物修复法近年来得到了特别的重视,并取得了显著进展。文章全面介绍了目前各种生物修复技术:植物修复、微生物修复以及微生物-植物联合修复,包括修复原理、进展、优缺点等。矿山固体废物和酸性废水导致矿区土壤中富集大量重金属,结合目前生物修复技术及其应用,对金属矿山重金属污染土壤的整体修复提出设想,并进一步指出发展方向:将基因工程引入植物的重金属修复;构建菌根-植物-微生物修复体系,促进土壤重金属污染的生物修复。

地球生物学方法与海相优质烃源岩形成过程的正演和评价

烃源岩存在生烃和排烃过程,高-过成熟区还叠加了烃源岩有机质的强烈改造和破坏,从海相地层残余有机质出发评价烃源岩的反演方法需要进一步完善.以探索生命系统与地球系统相互作用为主题的地球生物学为正演烃源岩形成的动力学过程提供了理论依据.分子地球生物学、地球微生物学、地球生态学和生物地球化学等地球生物学的各分支学科(要素)为恢复烃源岩形成时的生产力及其组成、沉积有机质的量和类型、有机埋藏量及其过程和类型等提供了技术方法支撑,分别论述了如何利用地球生物学的技术方法来定量计算原始生产力、沉积有机质和埋藏有机质.表征地球生物学过程的地球生物相则综合和集成了烃源岩生物相、有机相和沉积相的相关信息,包含了生境型(群落型)、生产力和有机埋藏等定量化指标,它为建立优质烃源岩的地球生物学评价体系服务.通过烃源岩实验模拟得出的有机质恢复系数对残余有机碳进行恢复,并与地球生物学得出的埋藏有机质进行量的对比,由此实现地球生物学方法与传统反演方法的接口和校正.

中国遗迹化石研究80年

中国遗迹化石研究经历了零星(1929—1978)、系统(1978—2004)和创新(2004—)研究3阶段。在前寒武纪-寒武纪之交遗迹化石研究;海相遗迹化石及其古环境和古生态意义研究;陆相遗迹化石及其与能源形成环境关系研究;前寒武纪遗迹化石与后生动物的起源与演化研究;拓扑遗迹分析;遗迹化石在浊流、风暴事件和层序地层研究中的应用;复杂遗迹化石的地球生物学研究和遗迹化石模拟与可视化研究8个方面取得了显著的进展和成就。研究队伍偏少且不稳定;原创、系统、有深度、有影响的研究成果不多;缺少有力度的学科交叉和国际合作是存在的主要问题。加强遗迹学人才和团队培育,稳定支持几个有特色的遗迹学研究方向;基于遗迹学资料的系统积累,拓展和深化遗迹化石的地球生物学研究;加强遗迹化石在海、陆相油气资源评价和储层研究中的应用;创新遗迹化石的研究方法手段,重视和加强现代生物遗迹研究是值得今后进一步关注的问题。

多元统计方法在地下水环境研究中的应用——以山西大同盆地为例

运用快速聚类法和因子分析法对大同盆地原生高砷、高氟地下水的16个水化学指标的空间变化进行了分析。结果表明,采用快速聚类法结合实际地下水性质可将研究区地下水分为6类具有不同水化学特征的地下水。从山前到盆地中心河间洼地,地下水中的砷质量浓度逐渐升高,盐碱化程度逐渐加重,水环境呈恶化趋势。因子分析法解释了研究区81.6%的水化学数据,分别提取出反映地下水盐分、砷、氟和硝态氮、Fe和Mn及微量组分Sr的5个公共因子。结合当地水文地质条件及水化学类型特征分析发现,研究区地下水经历了较强的水-岩相互作用、蒸发浓缩作用、离子交换作用,同时受人为活动影响,最终形成了现有的地下水水化学特征。两种统计方法均发现高盐分、高砷及高氟地下水分布有一定的重叠性,水化学特征相似。利用因子得分判断地下水水质特征,划分出各公共因子高值区分布情况与快速聚类法结果基本一致。

四川盆地南江杨坝地区下寒武统烃源岩形成的地球生物学条件

运用地球生物学方法评价烃源岩形成的条件,是对基于残余有机质分析的传统烃源岩评价方法的重要补充,对于高演化海相碳酸盐岩地区尤为重要。在实测野外露头剖面的基础上,通过系统分析四川盆地南江杨坝地区下寒武统各小层的沉积环境、古生物化石、岩石微量元素及总有机碳含量等特征,利用地球生物学基本原理,分析下寒武统烃源岩形成的生境型、海洋古生产力、古氧相及埋藏效率等条件。结果表明,筇竹寺组底部原始有机质数量多,发育于厌氧的沉积环境中,有机碳埋藏效率高,是优质烃源岩发育的有利层段。石龙洞组底部具备一般烃源岩发育的地球生物学条件。

一种新的错时相沉积物——巨鲕及其环境意义

华南下三叠统缓坡背景的地层中广泛发育高能滩相鲕粒灰岩,其中含相当数量的巨鲕,粒径大部分在2～6mm之间,最大可达12 mm。巨鲕的核心类型以多晶粒状方解石和球粒为主,具明暗相间的同心纹层,沿切线方向定向排列的晶体结构表明其原生矿物可能为文石。含巨鲕灰岩与生物碎屑灰岩交互沉积,指示了当时海平面的相对变化。巨鲕在新元古代地层中广泛发育,但在显生宙和现代海洋环镜中超过5 mm的鲕粒相当少见。巨鲕在二叠纪末灭绝事件后大量出现,随着中三叠世生态的复苏、海洋环境趋于正常而又消失。这些特征说明巨鲕可以作为一种错时相沉积物,它的形成无疑与当时的生态和海水环境有关,代表着一类特殊的沉积学现象。分析了巨鲕产出背景、微观结构和沉积特征,对于了解其成因、探索二叠纪—三叠纪之交地质突变期异常的生态状况和特殊的海洋环境具有重要意义。

大冶铜绿山铜铁矿床尾矿砂中重金属与微量元素环境地球化学特征研究

为了解铜绿山铜铁矿床尾矿砂中重金属元素的释放迁移地球化学过程及其扩散范围,运用ICP-MS对大冶铜绿山铜铁矿床尾砂库的尾矿砂及其相关的水系沉积物和土壤中重金属元素、稀土元素进行了测试分析。环境地球化学研究发现,研究区重金属元素在尾矿砂垂向剖面和水系沉积物中具有较明显的垂向和横向空间分布规律;尾砂库西北边水稻田土壤明显受到Cu、Zn、Cd等重金属元素的污染,稀土元素分布模式及微量元素比值研究揭示了污染原因可能是水稻田土壤继承了附近废弃的选矿厂和矿体的特征;尾矿砂和水系沉积物稀土元素分布模式及微量元素比值的变化规律,在一定程度上可以解释重金属元素在垂向和横向空间上的分布特征。

第四纪环境重建的良好代用指标--有壳变形虫记录与古生态学研究进展

有壳变形虫是一类广泛分布在淡水潮湿环境中的根足纲原生动物,具有较窄的生态幅、较短的生命周期,对环境变化敏感等特点,因此沉积物中保存的有壳变形虫化石可以提供高分辨率的环境信息。有壳变形虫化石在古湖泊学与人类活动、古水文、古温度、第四纪海平面变化的定量重建等方面具有独特而重要的研究价值。在欧洲和北美开展的大量研究已证实有壳变形虫是古环境变化的有效指示器。我国地域辽阔,生境多样,无论是开展现代有壳变形虫的生态学研究,还是沉积物中有壳变形虫记录的古环境重建,都有巨大的研究潜力。

江汉平原洪水沉积物的粒度特征及环境意义——以2005年汉江大洪水为例

2005年10月初汉江发生了自1983年以来最大的一次洪水。通过对江汉下游仙桃河段不同地貌单元洪水沉积物的系统取样和分析,发现2005年汉江洪水沉积的粒度特征具有以下特点:1)不同河道地貌单元的沉积物粒级组分有所不同,高河漫滩的粒径相对偏细,主要以粉砂级组分为主(49.56%),粘土含量相对较高(约为4.871%)。低河漫滩和平水位边滩沉积物的粒径相对偏粗,主要以砂级组分为主(低河漫滩为82.96%,边滩为69.72%),低河漫滩沉积物中粘土含量较少,只有1.058%;2)平水位边滩沉积物的粒径的统计平均值比高河漫滩沉积物值偏大,而标准差值的统计平均值却比高河漫滩和低河漫滩沉积物的偏小;3)3种地貌单元中,高河漫滩的偏度平均值最大,低河漫滩的偏度平均值最小,但低河漫滩偏度平均值的分布范围却较大;4)低河漫滩沉积的粒度参数值曲线的空间波动起伏最为明显,而高河漫滩粒度参数值的空间变化不大;5)3种地貌单元的峰态系数的统计平均值均大于1.15(为窄态),频率曲线表现为单峰,概率累积曲线都较平缓且均为2段式,反映了一般河流高水位沉积的基本特征。分析认为,粒度特征与河道不同地貌单元的微地貌形态和沉积结构是一致的,均是由洪水时不同地貌单元的水动力特征决定的。

桂西南柳桥地区上二叠统大隆组层状硅质岩成因和沉积环境

对桂西南上二叠统大隆组层状硅质岩地球化学的研究发现:陆源主量元素Al、Ti等含量较高,并呈很好的相关性(R>0.90);热液来源的主量元素Mn和Fe等含量偏低,并具有较小的负相关关系(R=-0.30);陆源元素(Al、Ti、Hf、Zr、Th等)与总稀土元素含量具有较高正相关性(R为0.70～0.83);Al-Fe-Mn三角图解指示研究区的硅质岩为非热液成因。这些说明陆源物质是硅质岩形成的重要物源,结合硅质岩中含有大量的硅质生物(放射虫和海绵骨针等)的事实,我们认为研究区硅质岩是在生物作用为主,并有大量物源物质和少量热液物质(可能与大断裂导致的玄武岩喷发有关)和火山物质混入的条件下形成的。Ce/Ce*、(La/Yb)Shale、(La/Ce)Shale和∑REE与细粒沉积物沉积环境的关系以及(La/Ce)Shale—Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)图解等说明研究区硅质岩沉积环境为大陆边缘的中下部。Th/U和Ce指示了硅质岩形成于氧化环境。