地球科学洁净实验室建设要点

地球科学洁净实验室建设涉及专业多、设计成本高、建设工艺复杂、技术风险大,在建设前期必须先进行充分的科学调研论证和建立工程质量监督管理体系。探讨了建设过程中每项工程的过程监督和竣工验收注意要点。竣工验收前须在静态和动态条件下分别对各项指标进行测试,测试合格之后邀请有资质的第三方权威质检机构进行综合性能评定,竣工验收时须提供静态、动态测试报告及第三方评定报告,以确保洁净实验室建设质量合格。

敦煌地块南缘多坝沟花岗岩锆石U-Pb定年、地球化学特征及其地质意义

多坝沟黑云二长花岗岩体出露于敦煌地块南缘,呈近东西向带状分布,侵位于太古宙—古元古代敦煌岩群。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄显示,该岩体形成于晚二叠世,^(206)Pb/^(238)U年龄加权平均值为252.1±2.3Ma。该岩体具高SiO_2含量(68.32%～72.82%)和全碱含量(7.76%～8.00%);A/CNK值为0.97～1.02,均小于1.1,为高钾钙碱性准铝质花岗岩。岩石具有明显的轻、重稀土元素分异和弱的负Eu异常,具高Sr/Yb和(La/Yb)_N值富集大离子亲石元素(K、Rb、Ba、Cs),显著亏损Nb、Ta、P和Ti,表明源岩具有经典岛弧岩石地球化学特征;(^(87)Sr/^(86)Sr)_i值为0.707083,ε_(Nd)(t)为-2.22,Nd模式年龄T_(DM2)=1102Ma。元素和同位素地球化学特征显示,多坝沟花岗岩形成于加厚下地壳中岛弧玄武岩的部分熔融。结合岩体地质特征、年代学和区域地质背景,初步认为敦煌地块在晚古生代晚期依然受古亚洲洋汇聚碰撞相关的造山活动的影响,可能是中亚造山带的最南缘组成部分。

普通地质学实习教学基地建设研究——以天水地区为例

野外实习是普通地质学非常重要的教学环节,随着地学类专业招生规模的不断扩大,以及随着野外实践教学所需的耗材、交通、食宿等费用大幅度增加,高校受实践教学经费、师资等方面的限制,不同程度的存在着弱化地学实践教学的现象,建立合适的野外实习教学基地十分必要。论述了在天水地区建设普通地质学野外实习基地的有力条件,探讨了普通地质学野外实习教学的创新,从而提高实践教学质量、培养创新型地学人才。

浅谈地球科学洁净室的运行与维护管理

运行与维护是洁净实验室的核心技术之一,对洁净实验室进行正确、规范的运行维护与管理,是其正常运转的有力保障。从洁净实验室的日常监测、设备运行维护以及人员、材料、清洁、安全等方面进行了阐述,从而确保地球科学洁净实验室的样品前处理及仪器测试分析环境符合技术要求,保证洁净实验室的安全、稳定运转。

我国南方不同地区寒武系页岩含气性差异主控因素探讨

中国南方寒武系富有机质页岩具有很大的页岩气资源潜力,但不同地区的勘探效果差异较大。本文分析了近年来我国寒武系页岩含气性研究进展,讨论了寒武系页岩的储层特征、总有机碳(TOC)含量、孔隙度和构造保存条件等因素对页岩含气性的影响。中上扬子地区的寒武系富有机质页岩主要发育在绵阳—长宁裂陷槽、鄂西裂陷槽和湘黔渝深水陆棚—斜坡等沉积相区。寒武系页岩的孔隙度主要分布在1%~6%,孔隙以微孔和介孔占主导,总体以孤立密集发育的海绵状有机孔为主,区别于志留系龙马溪组页岩极为发育的气泡状有机孔。位于裂陷槽环境的寒武系筇竹寺组/水井沱组页岩的有机孔隙发育程度较好(有机质平均面孔率可达20%~50%),且无机孔也对总孔隙度有所贡献;页岩现今含气量为1.5~5.5 m^(3)/t,是理论总生成气量的10%~30%(最大甚至超过50%),反映页岩气保存条件总体较好。而位于深水陆棚—斜坡环境的寒武系牛蹄塘组页岩有机孔发育程度较差(有机质平均面孔率小于20%),页岩现今含气量基本小于1.0 m^(3)/t,不足理论总生成气量的10%,反映页岩气可能发生过大规模散失,页岩气保存条件较差。中上扬子地区寒武系富有机质页岩底部通常存在区域性的不整合面,在沉积之后也普遍经历过强烈的后期构造抬升作用,均可能造成油气的散失。相比之下,绵阳—长宁裂陷槽和鄂西裂陷槽环境下的寒武系页岩孔隙发育情况和构造保存条件相对较好,富有机质层段内发育的钙质页岩/泥灰岩夹层可能会限制油气在垂向上的运移和散失,为寒武系页岩气的保存创造了有利条件,应是寒武系页岩气勘探的重点目标,这也与我国目前的寒武系页岩气勘探实际相对应。

全球岛弧玄武岩数据挖掘——在玄武岩判别图上的表现及初步解释

MORB(洋中脊玄武岩)、OIB(洋岛玄武岩)和IAB(岛弧玄武岩)是学术界最关心的3种玄武岩类型,其中尤以与板块消减作用有关的岛弧岩浆活动备受关注。岛弧可分为洋内岛弧和大陆边缘岛弧(活动陆缘弧)2类。对IAB进行讨论,重点探讨IAB的识别。IAT(岛弧拉斑玄武岩)和IAB是前弧、岛弧和后弧岩浆作用的产物,其中,后弧组分更具多样性,它不同于弧后玄武岩,前者属于弧的范围,而后者形成的动力学过程与俯冲系统有关,但其是独立的构造单元,尽管其岩浆作用可能仍受到俯冲流体的影响。前人对IAB进行了大量研究,提出了多种构造环境判别图解,并得到广泛应用。尝试应用全球玄武岩数据来验证上述判别图的可信度,研究发现,可信度高的判别图不多,且大多与Th、Ta(Nb)和Ti元素有关的,如Hf-Th-Ta(Nb)、TiZr-Sr和Th/Yb-Ta/Yb图,其余判别图的判别效果可信度低且具多解性,建议谨慎使用。IAB与MORB和OIB的区别主要体现在Nb-Ta亏损的特征上,是否受到俯冲流体的影响是区分IAB与MORB和OIB最重要的标志。

1961-2013年河南省气温要素时空变化特征

河南省是中国的农业大省和重要的商品粮生产基地,农业生产抵御自然灾害能力较低,需要加强对河南气象要素研究,认识气象要素的变化规律,提高预测的准确性,减少灾害带来的损失。本研究以1961—2013年河南省17个观测站月均温为研究对象,运用Mann-Kendall检验、R/S分析法和空间插值等方法,从时间和空间2个方面分析气温要素的变化特征。结果表明:(1)近53年,年、春季、秋季、冬季和1月均温具有显著升高趋势,夏季和7月均温具有不显著降低趋势;(2)年、春季和秋季均温增温突变发生在20世纪90年代,冬季均温增温突变发生在1984年;21世纪初期以来,年、春季、秋季和冬季均温具有显著升高趋势;(3)通过R/S分析,未来河南省暖化的趋势将持续;(4)年和四季均温空间分布反映了地理学上2个重要的地带性分布规律;海拔较低的区域(东部、北部和南部)升温速率较高,海拔较高的区域(西部山区)升温速率较低;郑州、开封、新乡等地年和四季均温增温速率均是最大值,说明气温升高与人类活动有关;(5)近53年,不同时期的1月0℃等温线均位于淮河北侧,且具有较大的变幅,不能反映实际情况,今后运用1月0℃等温线作为中国南北分界线时需谨慎。

不同环境下生烃母质生物标志化合物对比分析

为探讨不同环境烃源岩的有机质演化特征及其生烃机理,对高盐环境下常见水生生物—盐藻和淡水环境下常见的水生生物—微囊藻进行了生烃热模拟研究,并对两种藻的生物标志化合物特征进行了较详细的对比分析,为咸化环境和淡水环境下烃源岩生烃过程和潜力以及演化机理等问题乃至油气勘探的研究提供了有效的实验支持。

基于镁铁-超镁铁岩中单斜辉石主量元素含量的决策树集成算法对比

依靠岩浆构造环境的地球化学成分认识岩浆形成过程是岩石地球化学中的重要应用。当前利用岩石地球化学成分判别构造环境的工作还不够深入。用4种基于决策树的机器学习方法对来自全球新生代洋岛玄武岩(OIB)、岛弧玄武岩(IAB)及大洋中脊玄武岩(MORB)等镁铁-超镁铁岩中单斜辉石的13种主量元素构成数据集进行了岩浆构造环境判别和主要特征排序。通过对比4种基于决策树的机器学习方法,验证了树类算法对于地球化学成分识别问题的有效性,并总结出4种方法在处理岩浆构造环境判别问题时的优劣:决策树算法判别过程更易于理解,但是其准确率欠佳;boosting算法中的AdaBoost和GBDT对于岩浆构造环境的鉴别准确度较高,但构造过程复杂;bagging集成算法随机森林在权衡性能和模型可理解性时不失为一个良好的选择。此外,还通过4种算法的特征重要性排序得出Cr2O3,TFeO,TiO2,FeO和Al2O3是进行岩浆构造环境判别的重要成分。

阿拉善北部杭乌拉地区早二叠世火山岩地球化学、Nd-Hf同位素特征及其构造意义

位于阿拉善恩格尔乌苏蛇绿岩带北侧的珠斯楞-杭乌拉构造带,分布较完整的早二叠世方山口组火山岩,对解析阿拉善地块晚古生代晚期的构造演化具有重要意义。方山口组以灰绿色安山岩、安山质角砾熔岩为主,局部含集块。安山岩SiO 2含量为54.23%~60.81%,Al2O 3为13.67%~15.96%,MgO为4.26%~5.76%,Mg^#值为42~50;Na2O含量(2.21%~3.48%)与K2O(2.51%~3.49%)相当,具较高的TFe2O 3(7.98%~11.24%),低的CaO(2.52%~3.36%)和TiO 2(0.75%~1.32%),为过铝质钙碱性安山岩;安山岩在稀土元素球粒陨石标准化配分图上,轻稀土元素略富集,(La/Yb)N=3.73~9.86,具负Eu异常(δEu=0.52~0.75);在微量元素原始地幔标准化蛛网图上,富集Rb、K,亏损Nb、Ta、Ti等;变化范围非常大的εNd(t)(-4.3^-14.2)、εHf(t)(-19.8^+1.4)。上述特征表明,安山岩属于壳幔物质混合的产物,形成于板内裂谷环境。结合区域地质背景研究资料,进一步指出,恩格尔乌苏蛇绿岩带所代表的大洋在晚石炭世之前已经闭合;晚石炭世-早二叠世北山-阿拉善-内蒙古中部地区已进入板内构造岩浆-沉积阶段。

四川盆地龙马溪组页岩有机孔隙SEM表征及成因分析

研究表明,泥页岩中不同有机母质类型可以发育不同特征的有机质孔隙。用Ar离子抛光场发射扫描电镜照片观察结合XRD分析、EDS能谱分析和相关岩石学标准,将四川盆地龙马溪组泥岩有机质孔隙分为3种类型:热解沥青内部有机质孔(Ⅰ型)、顺矿物边界发育的线性有机质孔(Ⅱ型)、干酪根残余物孔隙(Ⅲ型)。其中,Ⅰ型有机质孔发育于运移后的固体沥青和残余沥青中,Ⅱ型有机质孔的形成机制尚不明确,Ⅲ型有机质孔发育于原始沉积的干酪根残余物内部。热解沥青孔隙能为页岩气体流动提供更有效和连续的渗透路径。