新元古代—寒武纪硫同位素异常事件(Yudomski事件)的起源与结束          下载免费PDF全文

张智礼  孟凡巍  倪培  李慧莉  卓勤功 《盐湖研究》2020,28(4):22-28

新元古代晚期—寒武纪早期是地球历史演化的关键时期,整个生物圈、大气圈和水圈在此期间都发生了巨大的变化,海水成分在其间也发生了明显的变化。而石盐流体包裹体恰恰记录了该时段海水主要离子成分的转变:海水成分从新元古代晚期的“文石海”,快速转化为寒武纪的“方解石海”；同时海水中的碳、锶、硫同位素都发生了剧烈的改变,其中海水硫酸根的硫同位素从新元古代冰期前的20‰左右,迅速升高到新元古代冰期后的35‰左右,甚至可以到45‰,海相蒸发岩沉积中的硫酸盐沉积(主要是石膏、硬石膏)则直接记录了当时海水中硫酸根的硫同位素变化。现有研究表明,新元古代晚期——寒武纪时期的海相蒸发岩沉积记录了当时海洋中存在着地质历史时期最大的硫同位素异常,即“Yudomski事件”。塔里木盆地的寒武纪早期、中期蒸发岩记录了“Yudomski事件”的硫同位素异常高值(35‰左右,甚至更高),表明这一起源于新元古代晚期的同位素异常事件持续到了寒武纪的早期和中期；塔里木盆地奥陶纪早期的蒸发岩、鄂尔多斯盆地奥陶纪中期蒸发岩和美国Williston盆地奥陶纪晚期地层的蒸发岩的硫同位素数据相似,都在+25‰左右则记录了较低的海洋硫同位素值,表明起源于新元古代冰期之后的“Yudomski事件”的硫同位素异常,持续到了寒武纪的中期,而结束于寒武纪的晚期。  相似文献   

斑岩型和浅成低温热液型矿床成矿流体与找矿预测研究:以华南若干典型矿床为例     

倪培  迟哲  潘君屹 《地学前缘》2020,27(2):60-78

斑岩型和浅成低温热液型矿床是全球铜、钼、金、银的主要来源之一,具有重要经济价值。这两类矿床之间通常存在紧密的时空关系,对其成矿流体性质和演化的解剖不仅有利于探究金属沉淀机制,也有助于揭示两者之间的内在成因联系。本文在综述国内外重要研究前沿基础上,以中国华南富家坞斑岩型铜钼(金)矿、桐村斑岩钼矿,以及邱村和安村浅成低温热液金矿为例,系统总结了斑岩型和浅成低温热液型矿床流体特征、演化规律和金属沉淀机制、探讨了从斑岩型到浅成低温热液型流体演化的“气相迁移”模型,并以福建紫金山铜金矿床为例,介绍了应用流体填图进行找矿预测的实例。  相似文献   

利用SAXS表征不同变质程度煤纳米孔隙特征          下载免费PDF全文

刘阳  姚素平  汤中一 《高校地质学报》2019,25(1):108

文章通过小角X 射线散射（SAXS） 的方法研究了自然演化系列不同煤级煤的纳米孔隙结构和分布特征。结果表明， 随着煤级的增高，孔隙表面分形呈多阶段变化： Ro＜0.89%，壳质组开始逐渐液化，发育大量孔隙，分形维数不断增大； Ro 为0.9%~1.5%，因挥发分生油充填孔隙和原油沥青的芳构化等作用，而使微孔表面平整光滑，分形维数减小；Ro 为1.5% ~3.5%，镜质组裂解生气发育了大量纳米孔隙，分形维数再次增大；随后逐渐石墨化，表面分形再次降低。煤中纳米级孔 隙主要集中在50~100 nm 范围内。其中细介孔（2~10 nm） 体积百分比占0.21%~3.12%，中介孔（10~25 nm） 体积百分比占 5.06%~11.28%，粗介孔（25~50 nm） 体积百分比占21.06%~26.36%，大孔（50~100 nm） 所占体积百分比最大，高达 64.63%~68.36%。随着煤级升高，煤样的最可几孔径不断减小，最可几孔径由80 nm 减小到10 nm，减小的速度由缓到快； 中介孔和细介孔体积百分比不断增大，与成熟度分别呈对数和线性关系；粗介孔和大孔百分比不断减少，与成熟度呈对数 关系。最可几孔径变化也十分明显，在低煤化烟煤阶段时，随煤化程度增高最可几孔径略有下降（峰值处的孔径范围在 75~71 nm 内），中高煤化烟煤阶段时，随煤化程度的增高最可几孔径呈较明显的下降趋势（峰值处的孔径范围在78~53 nm 内），到无烟煤阶段时，其孔径则快速下降（峰值处的孔径范围在72~9 nm）。  相似文献   

伸展构造拉张量计算方法的适用性分析及在琼东南盆地的应用     

张迎朝  汪伟  甘军  尹宏伟  朱继田  张佳星  熊小峰  贾东  郭明刚 《高校地质学报》2019,25(5):730

文章将三种以面积平衡为原理的几何学方法应用在物理模拟拉张实验中，对比三种方法的结果与模型设计参数间的 误差，讨论了三种方法的优缺点和适用范围。其中层长守恒方法需要假设在构造变形过程中层长保持不变，通过曲线拉直 可以恢复构造各阶段拉张量和拉张总量。利用面积守恒可以计算拉张构造中滑脱层深度，面积深度法允许构造变形过程中 层长和层厚的变化，多个构造前沉积地层的面积深度拟合直线可以反映构造整体拉张量和滑脱层深度。面积守恒法在已知 构造滑脱层位置的基础上，通过同构造沉积地层可以计算出拉张活动不同阶段拉张量变化和拉张总量。结合琼东南长昌凹 陷剖面特征，面积守恒法是计算其拉张量变化最准确又有效的方法，面积守恒法应用结果确定过长昌凹陷剖面在岭头组、 崖城组和陵水组沉积阶段的拉张量分别为13.8 km、15 km和21.4 km，拉张总量为50.2 km，拉张率为42.7%。三种方法在物 理模拟实验和琼东南盆地中的应用结果表明，在伸张构造中由于剪切变形作用，基于面积守恒的方法优于层长守恒的方 法。面积深度法利用构造前沉积地层的几何形态来预测构造整体拉张量和滑脱层深度，面积守恒法可以利用同构造沉积地 层和已知的滑脱层位置来预测拉张构造整体的拉张量和不同阶段的拉张量变化。  相似文献   

古生物学数据库现状与数据驱动下的科学研究     

邓怡颖  樊隽轩  王玥  史宇坤  杨娇  鲁铮博 《高校地质学报》2020,26(4):361-383

化石数据是了解地球历史以及深时生命演化的重要信息来源。通过数百年的积累，古生物学家已经发表了海量的古生物学数据。过去三、四十年里，随着计算机、数据库和互联网技术的快速发展，国内外涌现出大量的古生物学数据库，彼此间的目标、体系架构、数据组织方式和服务对象通常存在显著差异，呈现百花齐放的特点。文章系统介绍了古生物学领域主要数据库的发展历史、数据表结构、数据特征和数据量等建设情况，对比分析了其数据整理方式、核心在线功能、数据共享特点和数据质量控制措施。同时，结合近年来数据驱动下的古生物学领域的科学研究实例，提出一站式全生态链数据平台的建设设想，为深时数字地球（DDE）建设多学科融合、数据开放与共享的大数据平台提供参考。  相似文献   

地球内部熔/流体的分子模拟:进展与展望     

孙义程  王天华  刘显东  张志刚  吴忠庆 《矿物岩石地球化学通报》2020,39(3):490-501

目前对超临界地质流体的形成条件、成分、结构和物理化学性质的认识还不是特别清晰,分子模拟作为一种方兴未艾的理论研究手段,正在被广泛应用于地球科学领域。本文简述了目前采用分子模拟研究硅酸盐熔体、含水硅酸盐熔体、富水流体以及超临界地质流体所取得的主要成果,侧重讨论分子模拟方法在其中的应用,为超临界地质流体的计算模拟研究提供帮助,并展望了超临界地质流体分子模拟可能遇到的挑战和发展趋势。已有研究结果表明,不同分子模拟方法各有优缺点,相对于精度较低的经典分子动力学方法而言,采用一般泛函的第一性原理方法加上色散校正之后,可以满足目前对超临界地质流体研究的精度需要。另外,机器学习和第一性原理方法结合,以及建立相关热力学模型将是推进与超临界地质流体相关研究的有效途径。  相似文献   

大洋地幔橄榄岩-铬铁矿中的金刚石和深地幔再循环     

杨经绥 《地质力学学报》2020,26(5):731-741

全球多地蛇绿岩型地幔橄榄岩和铬铁矿中发现微粒金刚石，并在中国西藏南部和俄罗斯乌拉尔北部的蛇绿岩铬铁矿中发现原位产出的金刚石，认为是地球上金刚石的一种新的产出类型，不同于金伯利岩型金刚石和超高压变质型金刚石。它们与呈斯石英假象的柯石英、高压相的铬铁矿和青松矿等高压矿物以及碳硅石和单质矿物等强还原矿物伴生，指示蛇绿岩中的这些矿物组合形成于深度150~300 km或者更深的地幔。金刚石具有很轻的C同位素组成（δ13C-18‰~-28‰），并出现多种含Mn矿物和壳源成分包裹体。研究认为它们曾是早期深俯冲的地壳物质，达到>300 km深部地幔或地幔过渡带后，经历了熔融并产生新的流体，后者在上升过程中结晶成新的超高压、强还原矿物组合，通过地幔对流或地幔柱作用被带回到浅部地幔，由此建立了一个俯冲物质深地幔再循环的新模式。蛇绿岩型地幔橄榄岩和铬铁矿中发现金刚石等深部矿物，质疑了蛇绿岩铬铁矿形成于浅部地幔的已有认识，引发了一系列新的科学问题，提出了新的研究方向。   相似文献   

钾稳定同位素研究综述     

王昆  李伟强  李石磊 《地学前缘》2020,27(3):104-122

钾稳定同位素是重要的非传统稳定同位素体系,也是近年来迅速发展的热门研究课题。对钾同位素研究历史和现状进行综述,具体包括以下内容:(1)总结了钾元素的地球化学和宇宙化学性质,包括钾在主要地质储库(地幔、地壳、海洋)中的丰度及其分配,钾在岩浆演化中的不相容大离子亲石性,常见含钾火成岩/沉积岩矿物以及钾在表生过程中的循环,也包括主要行星物质(球粒陨石、非球粒陨石、火星和灶神星陨石以及月球样品)中钾的含量、赋存状态、主要矿物,钾在太阳星云冷凝、行星积聚以及岩浆海过程中的中等挥发性质;(2)介绍了钾同位素的研究历史,从1922年Dempster利用最早的质谱仪测量钾同位素在自然界的丰度,到Taylor和Urey在1938发表的经典的钾同位素分馏实验,再到Humayun和Clayton在1995年发表的钾同位素领域的经典研究,最后到近几年的进展;(3)介绍了对钾的前处理(离子交换柱法)以及钾同位素的主要测量方法,包括早期热电离质谱仪法(TIMS),二次离子质谱仪法(SIMS)和近十几年以来高速发展的多接收电感耦合等离子体质谱仪法(MC-ICP-MS)及其不同的技术路线;(4)介绍了高精度钾同位素比值在低温地球化学和生物地球化学中的应用,包括钾同位素在地表的风化过程中、海水洋壳的反向风化作用中的分馏及其在示踪全球钾元素循环和洋壳俯冲等过程中的应用;(5)介绍了高精度钾同位素比值在高温地球化学中的应用,包括钾同位素在岩浆分异和矿物结晶过程中的分馏;(6)介绍了高精度钾同位素比值在宇宙化学中的应用,包括在太阳星云冷凝、行星凝聚、月球形成大碰撞、岩浆海、火山喷发去气过程中的分馏作用。  相似文献   

深时全球海平面变化重建方法的回顾与展望     

许艺炜  胡修棉 《高校地质学报》2020,26(4):395-410

全球海平面变化对古地理、古生物、古气候演化以及能源矿产分布具有重要的控制作用。然而，目前学界对深时海平面变化的驱动机制尚不清楚，部分归因于缺乏高精度全球海平面变化的恢复。文章回顾了全球海平面变化研究的起始与发展过程，归纳出五种类型的深时海平面变化重建方法和技术，即地层学、沉积学、洋盆动力学、同位素地球化学方法和大数据技术。并总结了上述研究方法的原理、优势和不足，并以白垩纪全球海平面重建为实例，讨论了当前深时全球海平面重建的难点和争议点，并对未来深时全球海平面变化重建进行了展望。  相似文献   

渤海湾盆地北塘凹陷古近系湖相白云岩 地质特征及古环境意义          下载免费PDF全文

林春明  王兵杰  张霞  张妮  江凯禧  黄舒雅  蔡明俊 《高校地质学报》2019,25(3):377

湖相白云岩是渤海湾盆地北塘凹陷古近系沙河街组三段发现的一种特殊油气储层类型。根据钻井岩心、古生物、薄 片、扫描电镜及电子探针等分析，确定了该套白云岩的主要岩石类型及矿物特征，并通过地球化学特征分析，对白云岩的 形成环境进行了探讨。北塘凹陷白云岩常与泥岩和方沸石岩呈互层状产出，其次为均匀块状；矿物成分主要有白云石、方 沸石、粘土矿物等。通过X射线衍射、主微量元素地球化学分析，对白云岩形成时的古盐度、古温度、水深、氧化还原条 件等进行了研究，认为研究区白云岩沉积于高盐度、较高水体温度和较高PH值的半咸水湖湾还原环境。海水的侵入使湖水 的含盐度增大，提供了有利的物理化学条件，促进了白云岩的形成。  相似文献