Granite is an Effective Helium Source Rock: Insights from the Helium Generation and Release Characteristics in Granites from the North Qinling Orogen, China     

ZHANG Wen  LI Yuhong  ZHAO Fenghu  ZHOU Zheng  HAN Wei  ZHOU Junlin  ZHANG Qiao 《《地质学报》英文版》2020,94(1):114-125

Global helium(He) shortage is a challenging problem; however, the types of helium source rock and the mechanisms of He generation and release therein remain still poorly understood. In this study, in order to evaluate the potential of granite as an effective helium source rock, we collected granitic samples from the North Qinling Orogen, Central China, in the south of the helium-rich Weihe Basin. The helium generation and release behaviors in granite were studied through analysis of U and Th concentrations, EMPA images, and He and Ar concentrations and isotopic ratios extracted by crushing and stepwise heating. The results indicate that Ar has a better retention and a lower mobility than He. 3 He/4 He ratios released by crushing and stepwise heating are 0.016–0.056 RA and 0.003–0.572 RA, respectively, where RA is the atmospheric 3 He/4 He of 1.4×10-6, reflecting a crustal and radiogenic source. Helium concentrations extracted by the two ways are 0.13–0.95 ucm3 STP/g and 7.82–115.62 ucm3 STP/g, respectively, suggesting that matrix-sited He accounts for more than 98% of total helium preserved in granite. In addition, the total generated He amounts in granites are calculated based on the measured U and Th concentrations in granitic samples. Dividing the preserved He quantities by the generated He amounts, it turned out that less than 10% of He produced since the formation of the granite is preserved in the rock over geological time, suggesting that more than 90% generated He can be transferred to the Weihe Basin. Temperature and fracture are the two critical factors controlling He release. Based on the relationship between He diffusivity of granites and temperature and the He closure temperatures of a variety of U-and Th-rich minerals(27–250°C), we estimate that He can be partially released out of granite at the depths 400 m and totally released at the depths 7800 m. Fractures provide effective transfer of free He from deep source rocks to shallow reservoirs. Finally, a model on granite as an effective helium source rock is established. We suggest exploring He resources in hydrocarbon basins with granitic basement(or adjacent to granite bodies), high geothermal field, and young active fractures.  相似文献   

四川盆地川南地区五峰组—龙马溪组页岩储层分类评价     

郭建林  贾成业  何东博  李林  朱汉卿  周倚  刘畅 《高校地质学报》2020,26(3):323-332

文章在资源评价和有利区优选的基础上，建立了川南地区五峰组—龙马溪组页岩储层分类评价标准。确定孔隙度（Φ） 大于3%，含气饱和度（Sg） 高于30%，岩石骨架密度（DEN） 低于2.7 g/cm³，脆性指数（BI） 高于40%时，对应含气量（Vt） 高于1 m³/t，可识别出储层与非储层，是有效储层识别的标准。采用地质工程一体化评价思路，选取含气量表征页岩储层物质基础，与孔隙度和有机质丰度正相关；选取脆性指数评价工程可压性，与硅质和碳酸盐岩含量正相关，明确了含气量和脆性指数可综合表征页岩储层地质和工程两方面特征。进一步将有效储层划分为三类：I类储层含气量（Vt） 高于4 m³/t，脆性指数（BI）高于50%；II类储层含气量与脆性指数中任何一项低于4 m³/t或50%；三类储层含气量（Vt）介于1~4m3/t，脆性指数（BI） 为40%~50%。川南地区五峰组—龙一1亚段各小层品质较好，以I、II类储层为主，局部为III类储层。采用该分类评价标准，评价水平井实际钻遇储层品质，Ⅰ类储层比例与气井测试产量、EUR间呈正相关，且当Ⅰ类储层钻遇率高于50%，气井测试产量超过15×104 m³/d概率达到92%，对应气井EUR在8000×104 m³以上，达到效益开发的要求。  相似文献   

海南抱伦金矿区辉绿岩脉的成因及其对金成矿的启示     

周岳强  许德如  赵朝霞  单强  董国军  宁钧陶  朱昱桦 《岩石学报》2020,36(2):541-559

海南抱伦金矿区的金矿脉与大量辉绿岩脉在空间上紧密相关。在详细的野外地质调查基础上,本文对这些辉绿岩脉开展了岩相学和矿相学观察、全岩主量和微量元素分析、Sm-Nd同位素组成分析、金丰度分析以及SHRIMP锆石U-Pb定年,初步探讨了辉绿岩脉的成因、岩浆演化和构造背景以及与金成矿作用的关系。地球化学分析结果表明,辉绿岩脉形成于拉斑玄武质岩浆,主要为左倾型的稀土配分模式;相对N-MORB,富集Sr、K、Rb和Ba等LILE和Th,亏损HFSE,ε_(Nd)(t)为0. 3～5. 6,说明岩浆源区为受到俯冲带含水流体影响和少量地壳混染的亏损地幔。辉绿岩脉的SHRIMP锆石U-Pb年龄为231. 6±2. 6Ma,与尖峰岭花岗质岩体的年龄(236±3. 5Ma～249±5Ma)相近,产出位置相邻,类似于海南兴隆地区的双峰式侵入岩,表明它们产出于造山后伸展环境。辉绿岩脉对应的岩浆富含CO_2、H_2O、F、K、Rb、Ba和适量的S,为抱伦金矿等单金矿床中Au的合适载体。金丰度分析结果表明,辉绿岩脉中的Au曾被活化迁移。再结合辉绿岩脉成岩年龄与抱伦矿区的成矿年龄在误差范围内一致的特征,认为抱伦金矿的Au可能来源于辉绿岩脉。  相似文献   

多功能水合物沉积物三轴试验系统的研制与应用     

周家作  韦昌富  魏厚振  杨周洁  李力昕  李彦龙  丁根荣 《岩土力学》2020,41(1):342-352

研制了新型多功能水合物沉积物三轴试验系统，系统由供-排气模块、应力加载模块、温控模块、数据采集模块和辅助模块组成。利用泵驱动高压液体施加围压和轴压，加载方式有恒压、恒流、梯度增压、跟踪气压模式，可以实现不同条件下的水合物合成、三轴剪切。围压跟踪气压的功能使水合物生成过程中净围压不变，保证了试样初始条件一致性。根据围压液体积变化测量试样体积变形，通过设置回压泵压力变化方式控制水合物气压，可以模拟不同降压速率条件下的水合物沉积物分解变形。以泥质粉细砂和二氧化碳为材料制作了三轴试样，进行了水合物合成、三轴剪切和降压分解试验，检验了仪器的可靠性。  相似文献   

贵州省开阳县耕地土壤与农作物硒地球化学特征及其影响因素          下载免费PDF全文

郭永福  何承真  王金元  任文林  周国正  周忠清 《贵州地质》2020,37(4):518-525

由于昆明近几年城市建设发展、地铁兴建、地下水开采等，导致地面出现严重的沉降现象，因此对其进行有效监测十分必要。本文利用覆盖昆明地区的30幅Sentinel-1A影像，分别采用PS InSAR技术和SBAS InSAR技术进行数据处理，获得两组昆明市主城区的地表沉降信息，并通过交叉验证分析和时序分析对两组结果进行对比。结果表明：两种方法的结果具有相关性、可靠性和较高一致性，研究区在2018年7月至2019年7月期间存在地面沉降问题，且最大年沉降速率可达到-39.258 3 mm/a。  相似文献   

胶东焦家断裂带蚀变岩非镜像对称特征及其地质意义     

张亮亮  马生明  朱立新  林少一  周明岭  徐忠华  王建 《大地构造与成矿学》2020,(2):276-288

焦家断裂蚀变带是胶东地区最重要的控矿构造之一。该断裂带控制的矿床是创立“焦家式”金矿理论的重要实例基础。目前,焦家断裂带累计探明Au资源储量超过1200 t,并且还在不断增加,展现了深部重要的勘查和研究价值。焦家断裂带控制的矿体主要赋存在主断面下盘,断裂带发育于花岗岩中时,上盘发育钾长石化花岗岩、绢英岩化花岗岩、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩、(黄铁)绢英岩质碎裂岩,下盘发育黄铁绢英岩质碎裂岩、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩、黄铁绢英岩化花岗岩和钾化花岗岩,蚀变类型在主断面两侧呈现对称分布特征。但是在岩性特征、结构构造、蚀变强度、化学成分等方面差异明显,表现出非镜像对称特征。上盘蚀变岩厚度大于下盘,下盘花岗岩的构造破碎程度比上盘花岗岩更严重;断裂带上盘黄铁矿含量低、一般无矿化显示,下盘黄铁矿含量高,出现金矿化;断裂带上盘的中生代花岗岩中韧性变形不发育,以脆性破裂为主,下盘发育明显的韧性变形;断裂带上下盘不同蚀变带的成矿元素Au,矿化剂元素S,成矿伴生元素Ag、Pb、Zn,亲石分散元素Ba、Sr以及主量元素Na2O、MgO含量具有差异性,指示焦家断裂带主断裂面两盘经历了不同的成矿作用过程,下盘花岗岩的热液蚀变作用与成矿作用的关系更为密切。依据焦家断裂带不同蚀变带元素的非镜像对称性特征,可利用上、下盘花岗岩和构造蚀变带的地球化学标志识别矿体或者不同蚀变带的位置,对认识“焦家式”金矿床的成因机制、预测深部成矿前景、指导深部找矿具有重要理论和实际意义。  相似文献   

四川省盐源县盐泉的特征与形成     

李娜  周训  郭娟  拓明明  徐艳秋 《现代地质》2020,34(1):177-188

研究天然盐泉的形成有助于揭示陆地水文循环过程中的物质迁移。采用水文地球化学的方法,分析四川省盐源县的9个泉水和卤水水样的水化学特征和同位素特征,探讨盐泉的溶质来源,总结盐泉的成因模式。水样可以分为TDS为311.69 g/L的Cl-Na型卤水、TDS为55.77~89.43 g/L的Cl-Na型盐泉、TDS为1.17 g/L的Cl-Na型微咸泉和TDS为0.26~0.56 g/L的以HCO₃-Ca、HCO₃·SO₄-Ca·Mg型为主的淡水泉。泉水和卤水的氢氧同位素显示其来源于大气降水;水样的特征系数显示盐泉和卤水都属于溶滤型,且指示研究区基本不具有找钾前景。泉水的盐分主要来源于石盐、方解石、石膏和白云石等矿物的溶滤。盐泉的形成模式可以概括为:在山区获得大气降水入渗补给后,地下水经历较浅和较深的地下径流并且溶滤含盐地层或者盐矿,使其矿化度升高,在地形较低处汇集出露地表成泉。  相似文献   

觉华岛国家级海洋公园生态保护数字化建设研究          下载免费PDF全文

刘明  樊楠  周志娟  张云  龚艳君 《海洋开发与管理》2020,37(12):67-70

为保护海洋生态环境和资源，文章从海洋公园建设角度概述觉华岛国家级海洋公园的开发与保护发展现状,分析存在的主要问题，并提出海洋公园的数字化发展对策。研究结果表明：觉华岛国家级海洋公园是典型的北方海岛生态保护区域，对促进环境保护与经济建设和谐发展具有重要作用；针对海洋公园当前在管理制度、监视监测技术、科技支撑能力和资金支持等方面的不足，应加强物联网监测体系建设、数字化评估建设、科研和人才建设以及生态保护和文化宣传。  相似文献   

我国滨海湿地生态修复领域规范的现状与分析     

胡雪红  张立  周炎武  何伟宏 《热带海洋学报》2020,39(6):131-139

滨海湿地是地球上十分重要的一类生态系统, 可为人类社会提供诸如调节气候、降解污染、碳汇氮汇等众多生态服务功能。近年来, 由于气候变化和围填海等开发活动的影响, 我国滨海湿地面积锐减, 功能退化, 面临多种生态问题。为应对滨海湿地退化及日益凸显的生态环境问题, 滨海湿地保护和修复工作逐渐受到重视, 滨海湿地生态修复工程项目的数量和规模也随之急剧增加。滨海湿地生态修复技术规范对滨海湿地生态修复工作具有重要意义, 然而我国滨海湿地生态修复领域规范体系尚不完善, 导致滨海湿地生态修复项目实施无序以及生态修复成效低等问题。本文全面搜集了我国滨海湿地生态修复领域规范, 对检索到的规范进行分类统计与分析, 从而揭示其存在的问题, 主要包括规范体系系统性不足、生态修复理念滞后、规范之间缺乏协调性、规范可操作性差、规范更新迟滞等。针对存在的问题提出了相应的对策建议, 为完善我国滨海湿地生态修复领域规范体系、不断推进我国生态文明建设进程提供参考。  相似文献   

基于卫星遥感海温数据的南海SST预报误差订正     

张培军  周水华  梁昌霞 《热带海洋学报》2020,39(6):57-65

尝试利用卫星遥感高分辨率海表温度资料GHRSST (Group for High Resolution Sea Surface Temperature) 与海表温度(sea surface temperature, SST)数值预报产品之间的误差, 建立一种南海SST模式预报订正方法。首先, 利用南海的Argo浮标上层海温数据对GHRSST 海温数据进行验证, 结果表明两者之间均方根误差约为0.3℃, 相关系数为0.98, GHRSST 海温数据可用于南海业务化数值预报SST的订正。预报订正后的SST与Argo浮标海温数据相比, 24h、48h和72h的均方根误差均由0.8℃左右下降到0.5℃以内。与GHRSST 海温数据相比, 南海北部海域(110°E—121°E, 13°N—23°N)订正后的24h、48h和72h的SST预报空间误差均显著减小, 在冷空气影响南海期间或中尺度涡存在的过程中, SST预报订正效果也较为显著。因此, 该方法可考虑在南海业务化SST数值预报系统中应用。  相似文献