镜泊湖地区杏山火山群的火山岩特征及其岩浆演化

镜泊湖火山区是我国陆内新生代玄武岩研究的一个重要窗口。东南部的杏山火山群研究不足且前人的研究否定了其岩浆经历过同化混染作用。笔者等对杏山火山群的玄武岩开展了系统的岩石学、岩石地球化学和Sr—Nd—Pb同位素的研究,认为杏山火山群主要为碧玄岩和粗面玄武岩,原生岩浆在上升过程中发生了橄榄石和单斜辉石的分离结晶,并在上地壳区域发生了同化混染作用,但同化混染—分离结晶作用较为微弱。将杏山火山群与同期的镜泊湖玄武岩对比发现,两个地区的玄武岩都来源于石榴子石橄榄岩的部分熔融,杏山火山群的部分熔融程度略低于同期的镜泊湖玄武岩。在岩浆源区方面,杏山火山群的岩浆源区为普通地幔与全硅酸盐地球端元的混合源。岩浆源区的不均一性和岩浆演化过程中所经历的同化混染作用是造成杏山火山群和镜泊湖火山群的岩性差异的主要影响因素。

冀北承德地区孤山二长闪长岩及其包体与捕虏体的岩石学与地质意义

承德大庙地区的孤山闪长岩体是前寒武纪大庙斜长岩杂岩体伴生的岩体,其内含有不同类型的暗色包体以及超镁铁—镁铁质杂岩型捕虏体。孤山闪长岩体主要岩性为二长闪长岩,岩体含有二长闪长岩、黑云母辉石角闪石岩和斜长角闪岩型包体以及超镁铁—镁铁质杂岩型捕虏体。超镁铁—镁铁质杂岩由黑云母辉石角闪石岩、斜长角闪岩、含有辉长闪长岩包体的大理岩等组成。孤山二长闪长岩体、包体和杂岩捕虏体普遍经历了绿帘角闪岩相变质,典型变质反应Cpx+Pl+H_(2)O→Amp_(2)+Ep+Ab±Chl。二长闪长岩体和包体中的角闪石有早、晚两期,早期角闪石是岩浆原生的,晚期变生角闪石与绿帘石围绕原生单斜辉石环带状生长,是由单斜辉石变生的。孤山二长闪长岩属于正常类型SiO_(2)不饱和岩石与偏铝质岩石,富集大离子亲石元素(如Sr、Ba和K)、亏损高场强元素(如Th、Nb、Ta、Zr、Hf和Ti),Rb和Y含量低,相容元素Ni、Cr含量低,V高,轻稀土富集,轻重稀土分异明显,Eu轻微正异常。与太古代TTG、高镁闪长岩、典型的赞歧岩类、芬兰和西格陵兰岛闪长岩、美国纽约州铁闪长岩以及西藏中生代的泽当闪长岩的对比研究表明,孤山二长闪长岩与西藏泽当闪长岩非常相似,微量和稀土元素具有赞歧岩质闪长岩的特点,应是俯冲环境产物。本研究对认识大庙斜长岩杂岩体的成因以及冀北地区构造演化有重要意义。

塔里木盆地塔中-巴楚地区侵入体温度场演化特征及其与油气储层的关系

通过对塔中-巴楚地区奥陶系钻遇侵入体的岩石学、地球化学分析以及数值模拟等的详细研究，探讨了其热效应及对碳酸盐岩储层发育的影响。研究发现，塔中-巴楚地区碳酸盐岩中的层状侵入体为紫苏辉长岩和辉绿岩，紫苏辉长岩主要矿物有拉长石和紫苏辉石，副矿物有磷灰石等，辉绿岩主要矿物组合以单斜辉石和基性斜长石为主。地球化学分析表明，辉长岩的Si02含量介于44．58％-45．39％，K2O＋Na2O含量为3．91％-4．67％，Na20／K20含量比为2．16～4．23，属碱性系列；稀土元素配分模式属轻稀土元素富集型，LaN／YbN比值为5．010～5．980，铕异常参数8Eu值为0．910—1．002，Eu负异常很弱甚至没有Eu异常。塔中-巴楚地区层状侵入体热能传输理论模型与计算表明，层状侵入体温度的影响范围是有限的，侵入体对碳酸盐岩储层的热影响范围与其厚度密切相关，厚度越大影响范围越大。

巴楚地区碳酸盐岩中深成侵入岩特征及其对储层发育的影响

为了深入探讨深部岩浆活动对碳酸盐岩储层发育的影响,文中通过显微鉴定、地球化学分析以及流体包裹体测试,对巴楚地区和3井奥陶纪钻遇的火成岩进行了详细研究。和3井碳酸盐岩中的火成岩是紫苏辉长岩,为深成侵入岩体,辉长岩的w(SiO2)介于44.89%～45.39%,w(K2O+Na2O)为4.04%～4.67%,w(Na2O)/w(K2O)为2.16～4.23,属钠质碱性系列,形成于板内构造环境。微量元素分配模式以Ba富集Sr亏损为特征。∑REE介于163.43×10-6～215.99×10-6,LREE/HREE介于5.14～5.58,LaN/YbN介于5.192～5.980,δEu介于0.926～1.002,稀土配分模式属轻稀土富集型,通过对和3井碳酸盐岩孔隙度、渗透率以及其中流体包裹体的分析,孔隙度和渗透率的变化与辉长岩的分布有关,流体包裹体温度介于62～161℃,和3井碳酸盐岩受到过热事件的影响,辉长岩的侵入改善了和3井碳酸盐岩的储层物性。

新疆三塘湖盆地牛东区块晚石炭世一二叠纪火山岩特征与构造环境分析

为探讨三塘湖盆地牛东区块晚石炭世—二叠纪火山岩类型、成因特点及区域构造背景,系统研究了其岩石学和地球化学特征,结果显示,火山岩属中-基性岩类.玄武岩主要组成斑晶矿物是斜长石、辉石和少量橄榄石,为钠质碱性系列.安山岩主要组成矿物是斜长石、少量辉石,为低钾-中钾钙碱系列.火山岩稀土元素含量较高,w(EREE)在104.60×10^(-6)～203.28×10^(-6),w(LREE/HREE)比值为6.92～18.75,La_N/Yb_N比值为7.07～35.18,属轻稀土元素富集型.稀土元素分布模式为右倾曲线,无Eu负异常,δEu为0.88～1.05.δCe为0.91～1.04.火山岩富含LILE(特别是Ba,K)和LREE,强烈亏损HFSE(Nb,Ta),具很高的LREE/HREE比值.判别图解表明,研究区晚石炭世—二叠纪岩浆活动既显示板内演化特征,又有陆缘弧火山岩地球化学痕迹.综合区域地质资料和前人研究成果,推断研究区晚石炭世—二叠纪火山岩可能是弧火山岩浆在造山后期伸展裂陷环境中的喷发产物.

新疆三塘湖盆地牛东区块晚石炭世—二叠纪火山岩相及储层特征

详细分析了新疆三塘湖盆地牛东区块晚石炭世—二叠纪火山岩岩石类型、岩相及储层发育特征。岩石类型主要有火山碎屑岩、火山熔岩。火山碎屑岩包括凝灰岩、火山角砾岩以及火山集块岩;火山熔岩包括玄武岩、玄武安山岩。不同岩性在纵向上具有明显的韵律性,气孔玄武岩、玄武安山岩多分布于熔岩流单元的顶板和底板,中上部为杏仁玄武岩、杏仁玄武安山岩过渡带,中部及中下部为致密熔岩。顶板气孔-杏仁熔岩带和底板气孔-杏仁熔岩带原生气孔发育,气孔之间通过构造裂缝连通,是储层物性最好的岩相带之一。

长白山天池火山泥石流分布特征及其形成模式研究

长白山天池火山是我国最具灾害性喷发危险的活动火山,火山泥石流是最致命的火山灾害之一,根据距离火山口远近不同堆积物所展现的不同特征,将长白山天池火山泥石流分为;碎屑流相、过渡相和超富集流相.基于野外剖面对长白山天池火山1000年大喷发形成的泥石流进行了详细的描述,探讨了火山泥石流的成因和灾害.

长白山天池火山气象站期晚期碱流质熔岩的岩石学研究

通过野外火山堆积物的相分析、岩石显微鉴定和造岩矿物化学分析,可以确认气象站期晚期碱流质熔岩是典型的溢流熔浆冷却固结形成的,不是碎成熔岩。熔岩流的顶部和底部是黑曜质碱流岩的表壳相,中部是致密厚层与薄层相间产出的、具有塑性变形的碱流岩的内部相。组成熔岩流的岩石具有斑状和聚斑结构,从表壳相向内部相基质依次发育玻璃质结构、(微)球粒结构和霏细结构。斑晶矿物钠透长石、钙铁辉石、铁橄榄石和少量石英出现在熔岩流的所有岩相中,而钠铁闪石、铁钠透闪石和钛铁矿则作为内部相基质中的显微斑晶出现。气象站期晚期碱流质熔岩是过铝质、过碱性的钠闪碱流质熔岩,属于碱性系列,与意大利潘泰莱里亚岛碱流岩相比,富Si、Al、K、Mg、Ca和P而贫Fe、Na、Mn和Ti。

沉积成岩环境对白云岩储层的影响

塔里木盆地寒武—下奥陶统广泛发育深层碳酸盐岩,白云岩储层中的溶孔、裂缝和溶洞极为发育,是最具储集潜力的缝洞型储层,其发育与否对油气储集有重要影响.为深入研究深层白云岩储层发育条件,利用钻井岩心、沉积相、地球化学等资料,从白云岩岩石学特征和储集空间类型出发,从原始沉积相带、白云石化类型、白云石化程度、构造裂缝发育及深埋岩溶作用几方面,分析了影响白云岩储层质量的主要因素.通过综合分析研究,认为塔里木盆地深层白云岩具有形成优质储层的条件.

火山岩储层特征及影响因素分析——以新疆三塘湖盆地牛东区块为例

基于岩心、铸体薄片、矿物化学分析等，对新疆三塘湖盆地牛东区块晚石炭世-二叠纪火山岩储层特征进行研究。该储层主要包括熔岩和火山碎屑岩。原生孔隙主要包括原生气孔、杏仁孔、晶粒间孔、收缩缝等；次生孔隙主要包括溶孔、风化裂缝、构造裂缝等。火山岩经历了广泛的充填交代作用和晚期溶蚀作用，充填物主要为片沸石、浊沸石、绿泥石／蒙脱石混层以及硅质。溢流相的气孔-杏仁孔发育段既是原生孔隙发育的部位，后期溶解作用又往往先在气孔和杏仁孔中发生，是最为有利的储集相带。

北京沿河城地区东岭台组酸性火山碎屑流的碎屑分形特征及其成因

火山碎屑岩中的碎屑颗粒形态、分布和显微结构保存着岩浆房内岩浆的结晶状态、火山爆炸过程中的岩浆气泡化和碎裂作用以及火山碎屑堆积和变形过程的大量物理信息。为揭示北京西山沿河城地区东岭台组酸性火山碎屑流形成的物理过程,本文以东岭台组第三岩性段的酸性熔结火山碎屑岩的火山地质、岩相学研究为基础,应用分形理论和方法对酸性熔结火山碎屑岩中的碎屑形态的分形特征开展了定量研究。不同类型碎屑的表面和边界盒维数的数值范围大小具有一致性。玻屑变幅较大,石英晶屑和岩屑变幅较小,这说明碎屑的塑性和流变性对碎屑形态多样性的影响较大。在几类碎屑中,熔蚀石英的边界盒维数和周长-面积法获得的分形维数最大,说明熔蚀作用对石英斑晶边界形态复杂性的影响超过了其它机制对火山碎屑形态复杂性的影响。东岭台组酸性火山碎屑岩中的熔蚀石英、石英碎屑、长石碎屑、玻屑和岩屑的分形特征有明显差异,反映了火山喷发过程中围岩和岩浆性质、物理化学条件以及火山作用机制的差异。火山碎屑形态的分形特征和幂率规律,证明火山爆炸过程是一种自组织临界条件下发生的。

五大连池老黑山火山弹和喷发柱动力学模拟

火山喷发是一个气体、液体和固体混合物的复杂的流体动力学过程。正确理解这个过程是研究火山喷发的关键因素。Eject和Plumeria软件可以很好地模拟现实火山喷发过程中火山弹和喷发柱的动力学过程。在详细调查五大连池老黑山地区火山弹、火山碎屑物和整理已有数据的基础上,运用Eject和Plumeria软件对老黑山火山的火山弹和喷发柱进行了动力学模拟。结果表明:老黑山火山喷发的火山弹喷射最大高度为530 m,喷射角度45°时喷射水平距离最远为1 000 m,喷发柱最大高度为4.7 km,喷发柱半径为2.3 km。通过对其喷发规模和火山灰构成比例的探讨,认为老黑山火山喷发属于镁铁质火山小型喷发,对环境的影响范围有限。

火山末日

“……好像关在一个密不通风的黑房里那样一片漆黑，只听到妇女低沉悲泣、孩子尖声哭叫和男人大声呼喊。有人呼唤父母，有人呼唤儿女，有人叫喊妻子……许多人向天举起双手，求神保佑，但大多数人都知道，世上不再有神，这无尽的黑夜就是世界末日……”。

一种改进的简单的估算原始岩浆的方法——以峨眉山大火成岩省丽江苦橄岩为例

利用橄榄石和熔浆的Fe—Mg分配系数,制作了MgO—FeO演化图解。根据MgO—FeO体系中Fo橄榄石的Fo值:Fo=n(Mg)÷n(Mg)+n(Fen(Mg)/n(Mg)+n(Fe))等值线与Fe—Mg演化曲线交点确定原始岩浆成分。该图解优点在于可以更简单、直观地判别原始岩浆成分,适用于橄榄石分离结晶体系。同时介绍了该图解的使用方法,并以峨眉山大火成岩省丽江地区的大具与仕满两个剖面的苦橄岩为例,说明如何应用该图解来恢复原始岩浆以及解释岩石的成因。研究结果表明,仕满地区原始岩浆MgO、FeO含量分别为23.5%和12.8%,部分熔融程度较高,SM-14和SM-15是由仕满原始岩浆经过轻度橄榄石分离结晶形成的,基本可以代表原始岩浆成分。大具地区原始岩浆可分为两类,一类部分熔融程度较低,MgO、FeO含量分别为19.8%和11.3%;另一类部分熔融程度较高,MgO、FeO含量分别为23%和13.3%,与仕满原始岩浆成分类似。大具地区的岩石样品成分均不能代表该地区的原始岩浆成分,而是经历了明显的橄榄石分离结晶作用。另外,峨眉山大火成岩省中绝大多数的玄武岩中CaO含量不符合橄榄石分离结晶关系,并且MgO含量一般都低于8%,以及岩石中普遍出现单斜辉石和斜长石矿物等都表明这些玄武岩不可能由地幔部分熔融形成的原始岩浆直接通过橄榄石分离结晶作用形成。

约束稀疏脉冲波阻抗反演在精细油藏描述中的应用

综合研究区地质、地震、测井、录井等各类信息,从测井约束稀疏脉冲波阻抗的反演技术的基本原理出发,探讨反演过程中测井资料的标准化处理、地震子波的提取、时深关系的转化,以及初始波阻抗模型的建立等主要的技术环节。综合分析了研究区双阳组二段重点圈闭区块砂体的发育和分布情况,并探讨在同一构造圈闭上不同井位失利的原因,为精细的油气储层研究提供了可靠的信息。

五大连池老黑山火山钾质玄武岩结晶动力学研究

本文模拟了五大连池地区老黑山火山钾质响质碱玄岩熔岩在不同降温速率下从1150℃冷却到700℃橄榄石的结晶动力学过程,并从晶体粒度、晶体数量和晶体形态三方面研究了晶体结晶特征与降温速率之间的关系。结果表明:(1)晶体粒度分布(CSD)显示七组不同降温速率下的晶体粒度与布居密度均呈现较好的幂率关系,且幂律指数相近,斜率范围在3.69~4.42之间,这说明了晶体粒度分布对降温速率的依赖性并不显著。(2)随着降温速率由快变慢,晶体数量总体增长。当降温速率为0.0468℃/min时,晶体数量达到峰值。随后,结晶进入以退火合并为主的晶体粗化过程,直至结晶动力学达到平衡。(3)各降温速率下晶体形态呈现出分形特征,分形维数界于1.39~1.62之间,反映了新生晶体生长的自组织临界性。不同降温速率下的晶体边界复杂程度出现较大无规波动,显示出晶体形态对降温速率的高度敏感性。当降温速率为0.1℃/min时,晶体边界形态最复杂,当降温速率变慢到0.0468℃/min后,晶体边界形态的复杂程度趋于稳定。本项动力结晶实验对于深入了解五大连池新期火山熔岩流的运动机制以及动力结晶过程有重要的科学意义。

真实自回避行走中晶体生长界面结构的分形行为

晶体生长过程实际上就是生长基元从周围环境中不断地通过界面而进入晶格座位的过程。一般认为,研究生长基元以何种方式以及如何通过界面进入晶格座位是晶体生长界面结构研究中的关键。在生长基元以分子或者原子的微粒子形式在生长环境中进行无规游走的前提下,本文运用真实自回避行走(TSAW)模型,通过重整化群思想来研究晶体生长界面结构的分形行为。研究发现:晶体生长界面结构的分形行为与生长基元的游走路径形态密切相关,并且在理想状况下真实自回避行走与标准Koch曲线的分形维极为接近。

天池火山三期浮岩气孔形态的复杂性及其动力学成因

爆炸式喷发过程中,火山碎屑物气孔记录了挥发分出溶、膨胀和合并等信息,其大小、形态、数量密度、空间分布等局域特征是推断火山喷发动力条件的重要参考。文章基于天池火山三期喷发(50000年前大喷发的黄色浮岩、千年大喷发的灰白色浮岩和1668年八卦庙期喷发的黑色浮岩)野外地质工作,以非线性火山喷发动力学为指导,开展了火山通道内气泡生长的流体动力学研究,揭示出岩浆流体黏性力和界面张力的共同作用对于岩浆减压和气泡生长过程的约束。在浮岩气孔结构的定量化分析基础上,进一步研究了天池火山三期喷发的浮岩气孔参数,通过气泡生长流体动力学方程得到了千年大喷发灰白色浮岩毛细管数Ca值为253,明显高于50000年前大喷发黄色浮岩(Ca值为94)和八卦庙期喷发黑色浮岩(Ca值为111),表明了千年大喷发曾发生过明显的成分变化,推测可能与幔源基性岩浆注入有关;而50000年前大喷发黄色浮岩气孔不规则形态参数(1-Ω)值为0.098,大于后两期喷发(分别为0.052和0.064),可能意味着天池火山系统动力学平衡的弛豫周期变小或浮岩气泡生长受动力学、流变学改造过程减弱,这可为进一步研究天池火山活动规律提供参考。三期浮岩毛细管数Ca量级为10^2,气孔不规则形态参数(1-Ω)量级为10^-1,从动力学上首次证实了天池火山属于普林尼型或超普林尼型喷发。

中国物理火山学研究进展评述

应用物理原理研究不同规模和时间尺度火山活动的动力过程,近年来不断受到中国火山学者的关注。过去几年,中国第四纪火山区内火山活动的物理过程研究取得了一些有价值的进展。本文重点总结和评述了岩浆房的固结、分离结晶和活动稳定性、火山通道和喷发柱的动力学、火山碎屑流与熔岩流运移与就位的物理过程。对火山碎屑物与熔岩流的分形特征以及岩浆房的动力系统中存在的非线性过程进行了特别的评价和展望。

天池火山三期浮岩气孔结构局域化特征与喷发动力学初探

本文在长白山天池火山野外地质工作基础上,对天池火山黄色浮岩(50000年前大喷发)、灰白色浮岩(千年大喷发)和黑色浮岩(八卦庙期喷发)等三期空降浮岩开展了扫描电子显微镜高精度结构分析以及浮岩气孔结构的局域化定量研究。三期浮岩洛伦茨分析表明:黄色浮岩和黑色浮岩气孔均一化程度基本一致,而灰白色浮岩均一化程度更高,反映了千年大喷发在岩浆演化程度和喷发动力学行为上的特殊性,推测可能与幔源岩浆注入地壳岩浆房的动力过程有关。气孔大小幂律分布以及气孔形态分形特征的复杂性分析表明,50000年前大喷发的浮岩幂指数和分形维数最高,揭示了其自组织临界态程度最高,对外界环境触发最为敏感,而另外两期浮岩幂指数和分形维数呈现出标准的幂律衰减,据此我们推测三期喷发可能均处在天池火山系统逐渐稳态恢复的大周期中。