现代地质

苏新. 陈芳. 于兴河. 黄永样.

2005, 19(1): 1-13.

摘要 ( 1473 )

PDF (1151KB) ( 1770 )

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通过对南海陆坡地区中新世以来沉积物的一些属性和特征的研究，获得了下面的初步认识：（1）南海陆坡有几个沉积速率较高的地区，如东沙一带、西沙海槽、中建南地区，以及南沙西南部和西北部（曾母、万安盆地）；（2）大洋钻探钻井资料的研究表明，中新世与早上新世为高碳酸盐比值的低速堆积期，而近200万a以来为低碳酸盐比值的高速堆积期，上新世晚期至全新世沉积物以粘土质粉砂和粉砂质粘土为最主要成分；（3）南海不同时期的沉积速率不同，全新世为沉积速率最高的时期，其次为更新世；上新世和中新世为沉积速率较低的时期。南海利于气体水合物存藏的沉积可能为全新世和更新世的沉积；（4）对南海晚第四纪以来沉积物的综合研究表明南海陆坡的A区（东沙附近）、B区（西沙海槽）、D区（南海西部、越南以东）等地区可能利于气体水合物的形成和分布；而E区（南沙西南部）、F区（南沙中上部）和G区(南沙海槽)则是气体水合物调查值得关注的地区。

三峡“盖帽”白云岩的碳、硫稳定同位素研究及其成因探讨

王家生. 甘华阳. 魏清. 胡高伟. 葛倩.

2005, 19(1): 14-20.

摘要 ( 6275 )

PDF (465KB) ( 1452 )

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新元古代南沱组冰碛层之上的“盖帽”白云岩在全球分布广泛，碳稳定同位素表现出强烈的负偏移，其成因被认为与甲烷的碳源有关。通过对湖北三峡庙河地区出露的“盖帽”白云岩的野外地质构造、碳－氧稳定同位素和重晶石夹层的硫稳定同位素特征的研究，发现除了明显的碳稳定同位素的负偏移之外，重晶石的硫同位素值表现出明显的正偏移，其数值可与现代海底甲烷喷气孔附近的自生重晶石矿物的同位素组成相对比，进而认为“盖帽”白云岩的成因是末元古代“雪球”事件之后天然气水合物的释放与全球环境突变背景下的沉积产物。该研究成果将有助于对地史时期类似地质背景下古天然气水合物背景的识别和环境效应评价。

ODP204航次天然气水合物的可能有利储层——浊积层

龚建明. 张莉. 陈建文. Young-Joo LEE. 王红霞. 闫桂京

2005, 19(1): 21-25.

摘要 ( 1465 )

PDF (370KB) ( 911 )

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为了解岩性在天然气水合物分布中的作用, 利用岩矿鉴定、扫描电镜和能谱法对ODP 204航次的4个站位10个钻孔共计115个沉积物样品进行分析，发现沉积物中矿物成分基本相近，以粘土矿物为主，含少量以石英为主的陆源碎屑。样品中含有丰富的硅藻和有孔虫等微体化石，可形成硅藻粘土—硅藻土、有孔虫硅藻土或凝灰质硅质生物粘土。石英碎屑大多呈棱角状,粒径小、含量少,同时, 样品中可见透镜体、团块或旋涡状层状结构以及杂乱堆积的斑杂构造。上述特征表明沉积物为含有大量深海或半深海的浊流沉积物或其夹层。由于钻井岩心中有相当部分的天然气水合物样品分布在上述沉积物中,推断这些浊流沉积物很可能是ODP 204航次天然气水合物的有利储层。

海底天然气渗漏系统微生物作用及冷泉碳酸盐岩的特征

冯东. 陈多福. 苏正. 刘芊.

2005, 19(1): 26-32.

摘要 ( 2449 )

PDF (466KB) ( 1269 )

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海底天然气渗漏系统是全球海洋环境中广泛分布的自然现象。部分渗漏天然气通过细菌作用转变为二氧化碳，同时海水硫酸盐被还原为硫化氢，与孔隙水中的钙和铁结合而沉淀冷泉碳酸盐岩。冷泉碳酸盐岩的常见矿物有微晶方解石、文石、白云石和黄铁矿。冷泉碳酸盐岩常发育一些特殊的组构，如黄铁矿环带结核、溶蚀面、平底晶洞、凝块和向下生长的叠层石组构等。碳酸盐岩特别负的δ¹³C值指示碳来源于生物成因的甲烷，而¹⁸O富集可能与天然气水合物的分解有关。冷泉碳酸盐岩中黄铁矿的δ³⁴S值低于海水的，这指示硫来源于微生物还原的海水硫。冷泉碳酸盐岩中的生物标志化合物及其极负的δ¹³C值指示微生物的生命代谢活动。

天然气水合物地震响应研究——中国南海HD152测线应用实例

刘学伟，李敏锋，张聿文，张光学，吴能友等

2005, 19(1): 33-38.

摘要 ( 1371 )

PDF (668KB) ( 1047 )

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目前识别水合物的主要依据是BSR和其上具有高速特征的空白带。当BSR不存在，或由于水合物饱和度较高导致空白带特征不明显时，水合物的识别是未解决的问题。针对这种情况，提出了一种更实用的水合物识别模式：低速背景中近似平行于海底的高速地质体是水合物带的特征，水合物带泊松比降低，利用纵横波速度信息易于识别水合物带下是否存在游离气。基于上述水合物的识别模式，以中国南海HD152测线为实例进行了天然气水合物的识别研究。

南海西沙海槽S14站位的地球化学异常特征及其意义

祝有海. 饶竹. 刘坚. 刘亚玲. 白瑞梅.

2005, 19(1): 39-44.

摘要 ( 3077 )

PDF (457KB) ( 1257 )

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西沙海槽具备良好的天然气水合物的形成条件，并已发现与其有关的地球物理标志——模拟海底反射层（BSR）。通过对西沙海槽S14大型活塞站位的孔隙水和沉积物样品进行化学组分、酸解烃和热释光等方面的分析测试，结果发现在海底之下4～5 m区间存在着较明显的高盐高烃异常，其中酸解烃中的甲烷、乙烷、丙烷含量及其热释光值均有所增高，孔隙水中的绝大部分离子及其盐度也存在着明显的升高，这一高盐高烃异常可能是下部与天然气水合物有关的孔隙流体沿着断层向上迁移所致。这些地球化学异常以及模拟海底反射层等地球物理标志显示该站位之下可能存在天然气水合物。

南海北部海区海底沉积物中孔隙水的Cl^-和SO₄^2-浓度异常特征及其对天然气水合物的指示意义

蒋少涌,杨涛,薛紫晨,杨竞红,凌洪飞,吴能友

2005, 19(1): 45-54.

摘要 ( 1485 )

PDF (712KB) ( 1132 )

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报道了中国南海北部海区海底沉积物中孔隙水的Cl^-和SO₄^2-质量浓度的变化特征，圈定了孔隙水中Cl^-质量浓度的高值异常区。由于水合物形成过程中的排盐效应，会使其上覆浅表层沉积物中孔隙水的盐度增高，因此这些氯离子的高值异常区值得进一步的勘查。对孔隙水中SO₄^2-的质量浓度分析表明，研究区的一些站位表现出随深度增加SO₄^2-的质量浓度梯度发生明显的变化，计算的硫酸盐甲烷交接带SMI界面深度均在10 m左右，与ODP 164航次和ODP 204航次有天然气水合物的钻孔的SMI界面深度基本吻合，说明这些站位深部有天然气水合物存在的可能性。

孔隙水中NH₄⁺和HPO₄^2-浓度异常:一种潜在的天然气水合物地球化学勘查新指标

杨涛,蒋少涌, 杨竞红, 葛璐,凌洪飞,等

2005, 19(1): 55-60.

摘要 ( 1515 )

PDF (341KB) ( 994 )

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在海洋天然气水合物的勘查与研究中地球化学方法发挥了重大作用。利用海洋沉积物孔隙水中各种离子含量和同位素异常可以有效示踪天然气水合物的存在，其中Cl^-浓度异常、SO₄^2-浓度梯度和氧同位素组成异常已成为指示天然气水合物存在的灵敏示踪剂。通过对比有和没有天然气水合物存在的海域浅表层沉积物中孔隙水的NH₄⁺和HPO₄^2-含量，发现有天然气水合物区的孔隙水中NH₄⁺和HPO₄^2-浓度明显偏高，且存在与SO₄^2-类似的浓度梯度曲线，认为孔隙水中NH₄⁺和HPO₄^2-浓度异常有可能成为一种新的地球化学示踪剂，指示天然气水合物的存在；探讨了引起孔隙水中NH₄⁺和HPO₄^2-浓度异常的可能机理及精确测定这些离子含量的方法。

勘查地球化学方法适用于勘查天然气水合物的依据

牛滨华,孙春岩,苏新,赵克斌,吴能友,李佳,王宏语

2005, 19(1): 61-66.

摘要 ( 1447 )

PDF (421KB) ( 1243 )

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人们一直关注勘查地球化学（即化探）方法能否适用于以固体形式赋存于孔隙沉积地层中的水合物介质。从水合物地质学和水合物勘探地震学提供的烃类物质微渗漏的事实、水合物化探自身理论和国际ODP 204航次水合物钻井样品的地球化学分析结果以及南海水合物研究区的化探实践3个方面探讨并阐述了勘查地球化学方法在水合物勘查中的适用性，化探方法能够从海底沉积物的痕量化学组分的分布上追踪水合物存在的有利证据。

基于天然气水合物地震数据计算南海北部陆坡海底热流

王宏斌，梁劲，龚跃华，黄永样，刘学伟，沙志彬

2005, 19(1): 67-73.

摘要 ( 1439 )

PDF (531KB) ( 1147 )

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天然气水合物是一种由水的冰晶格架及其间吸附的气体分子（以甲烷为主）组成的固态化合物，地震剖面上的似海底反射BSR是天然气水合物赋存的重要地球物理标志。相同气体成分水合物的相对稳定的温压关系是根据BSR的赋存深度计算海底热流的理论基础。选择南海北部陆坡有典型BSR反射的地震剖面，计算了南海北部陆坡天然气水合物发育区的压力、温度、地温梯度、热导率及热流等地热参数。通过计算热流值与实测热流值的对比可以大致推测，在南海北部陆坡海底运用该方法计算的热流值误差可能在12％以内。本研究不仅可以为海底热流等理论研究提供一定信度的数据资料，而且通过实测热流值校正后的热流数据以及经验公式，可以反过来用于BSR深度的计算以及天然气水合物稳定域的预测，具有重要的实践意义。

中国近海海域卫星热红外亮温增温异常探讨

卢振权. 吴必豪. 强祖基. 杜乐天.

2005, 19(1): 74-82.

摘要 ( 1369 )

PDF (668KB) ( 1210 )

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在大量风云静止气象卫星热红外观测资料的基础上，对比总结了中国近海海域卫星热红外亮温增温异常的特征，分析了热红外亮温异常与海底常规油气及天然气水合物藏之间的关系，探讨了中国近海海域卫星热红外增温异常的机制，指出了中国近海海域天然气水合物的可能赋存区。根据地球排气理论及卫星热红外亮温增温异常与海底烃类聚集体、油气盆地或潜在天然气水合物藏、断裂构造、地震活动等之间的关系，中国近海临震前卫星热红外增温异常的原因可能与临震前地球排气作用导致的油气渗漏和（或）海底天然气水合物分解后扩散有关。中国近海海域的西沙海槽、东沙群岛岛坡、笔架南盆地、北吕宋海槽、南沙海槽、冲绳海槽中南部至西南部等是天然气水合物的可能赋存区。

笼状水合物拉曼光谱特征与结构水合数的耦合关系

雷怀彦,官宝聪, 刘建辉,李震　

2005, 19(1): 83-88.

摘要 ( 1311 )

PDF (372KB) ( 1000 )

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为了探讨不同气体组分和环境介质对形成笼状结构类型水合物和水合数的影响，开展了一元体系(CH₄、CO₂、C₃H₈)和二元体系(CH₄+CO₂、CH₄+C₃H₈、CH₄+N₂)的水合物生成结晶充填过程、结晶构型和动力学特性分析，并对生成的水合物进行了拉曼光谱分析。结果表明单组分甲烷充填小孔穴5¹²和大孔穴5¹²6²形成Ⅰ型笼状结构水合物（SⅠ），二氧化碳和丙烷只占据大孔穴5¹²6⁴形成Ⅱ型笼状结构水合物（SⅡ）；而二元混合组分中小孔穴中只充填有甲烷，而没有CO₂、N₂和C₃H₈。应用反褶积的ν1对称谱带测定了CH₄分子在Ⅰ型结构大孔穴和小孔穴中的相对占有率，并根据谱带的面积比（对应于小孔穴与大孔穴）计算了平衡条件下甲烷水合物孔穴占有率及其耦合的水合数，认为气体分子的大小不仅影响它所充填的孔穴形态和类型，而且影响水合物生成的结构类型和水合数。

多孔介质中天然气水合物稳定性的实验研究进展

陆现彩. 杨涛. 刘显东. 蒋少涌. 吴能友

2005, 19(1): 89-95.

摘要 ( 3849 )

PDF (488KB) ( 886 )

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勘探表明天然气水合物多产出于细碎屑沉积物中，其分布和赋存形式受温度、压力、水化学条件等多种物理化学因素的影响。前人的实验研究表明不同孔径尺度中的甲烷水合物稳定性有别于块状、层状水合物，同时孔隙表面的润湿性也是影响因素之一。在综合分析前人研究成果的基础上，系统阐述了孔隙的孔径、孔隙内表面润湿性对所含天然气水合物稳定性的影响规律，总结了可能的内在机理；并指出了当前应当尽快建立包括空间效应、温度、压力和组分等因素的综合天然气水合物相图，查明含天然气水合物沉积物的孔隙结构和表界面特征，建立天然气水合物的稳定性模型，将有助于精确预测天然气水合物的分布和规模，对于水合物开发和甲烷存储技术的研发也有着重要的意义。

海洋天然气水合物元素地球化学异常的实验研究

刘昌岭. 陈敏. 业渝光.

2005, 19(1): 96-100.

摘要 ( 1461 )

PDF (299KB) ( 1047 )

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海洋天然气水合物在生成过程中会引起周围沉积物孔隙水中元素地球化学异常，这些异常是指示天然气水合物存在的重要标志。在自制的实验装置上，模拟了海洋天然气水合物的生成过程，对海水中各离子浓度的变化进行了初步研究。结果表明：在不同的反应条件下，水合物的生成对各离子浓度变化的影响不同。压力越大，耗气量越大，生成水合物的量就大、纯度高，其排盐效应也较强，导致海水溶液中离子浓度的增高，而水合物中离子含量却呈降低趋势。

天然气水合物稳定带的计算方法与参数选择探讨

王淑红. 宋海斌. 颜文.

2005, 19(1): 101-107.

摘要 ( 1175 )

PDF (500KB) ( 1201 )

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天然气水合物稳定带的研究对于认识天然气水合物的成矿与分布规律以及资源评价都具有重要的指导意义。在计算稳定带厚度的不同方法之间，特别是在参数的选择上存在很大的差异。通过简单评价天然气水合物稳定带计算的几种方法和参数选择，认为选择压力计算公式时要考虑孔隙水产生的压力、海底以上水柱的压力和大气压；考虑大气压的压力随纬度变化的二阶方程是最符合实际的深度—压力转换方程；通过实验得到的方程只适用于纯水或盐度为33.5‰的海水中纯甲烷的预测；根据热力学理论可以计算不同盐度、不同气体组分的稳定带的温压条件；用相平衡图的方法最简单，但误差很大；通过四阶方程拟合实验数据和热力学数据得到的稳定带厚度更接近实际情况；不同方法预测的稳定带底界与实际含水合物沉积底界很难一致。

天然气水合物开采数值模拟的参数敏感性分析

李淑霞. 陈月明. 杜庆军.

2005, 19(1): 108-112.

摘要 ( 3842 )

PDF (274KB) ( 1323 )

相关文章 | 计量指标

天然气水合物是储量巨大的一种新型能源，如何有效地开采是关键问题。基于降压开采的机理，建立了一维数学模型，利用自编的数值模拟软件进行了天然气水合物开采过程中的参数敏感性分析；通过与Yousif研究结果进行对比，验证了本模型的正确性。在此基础上，分析了渗透率、初始天然气水合物饱和度及生产压力对开采效果的影响。研究发现，渗透率越大、初始饱和度越低、生产压力越低，天然气水合物分解越快，分解前缘的移动速度越快。研究结果对天然气水合物的实际开采提供了理论支持。

超声探测技术在天然气水合物模拟实验中的应用

张剑. 业渝光. 刁少波. 刘昌岭.

2005, 19(1): 113-118.

摘要 ( 1343 )

PDF (387KB) ( 889 )

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为了解不同介质中天然气水合物的声学特性，在特制的高压反应釜中分别进行了纯水、松散沉积物和岩心中甲烷水合物的生成和分解的模拟实验，同时应用超声技术进行了探测。在纯水—甲烷体系中，声波速度的变化主要受温度的制约，水中生成的絮状水合物并没有使声波速度发生明显变化；在纯水—松散沉积物—甲烷体系中，声波速度和系统主频的变化灵敏地反映出体系内水合物的生成和分解；在纯水—岩心—甲烷体系中，随着水合物的生成，纵波速度、横波速度以及纵波幅度均增大，这说明纵波和横波的速度随着孔隙度的减小而增大，而纵波幅度的衰减则随着孔隙度的减小而减小。实验结果显示，超声探测是天然气水合物模拟实验中的一项有效的探测技术。

贵阳乌当上古生界的海侵—海退层序

毛家仁.

2005, 19(1): 119-126.

摘要 ( 1438 )

PDF (629KB) ( 1288 )

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在位于上扬子古陆边缘的贵阳乌当泥盆纪至石炭纪剖面上，泥盆系包括蟒山群碎屑岩和高坡场组白云岩，其中可以识别出5个三级层序；石炭系至二叠系船山统包括祥摆组、旧司组、上司组、摆佐组、黄龙组、马平组和梁山组，其中祥摆组和梁山组为含煤碎屑岩系地层，其余各组为碳酸盐岩地层，可以划分出5个三级层序。与贵州南部至广西一带较为完整的泥盆系和石炭系相对比（泥盆系包含13个三级层序，石炭系至二叠系船山统包含6个三级层序），贵阳乌当剖面以较薄的地层厚度和较多的三级层序的缺失为特征，成为间断大于沉积的典型地层代表，这是由于古陆边缘海退作用的沉积响应大于海侵作用所致。石炭纪与二叠纪过渡时期的大幅度慢速海侵作用改变了这种局面，同邻区一样研究区域也进入了大片海域发育的时期，所以阳新统和乐平统的层序大致与贵州南部至广西一带相近，这是由于与相应的三级海平面上升相关的大幅度慢速海侵作用的结果。

秦岭地区城口—房县断裂带变形特征及ESR定年

徐亚军. 杨坤光. 马昌前.

2005, 19(1): 127-132.

摘要 ( 1581 )

PDF (528KB) ( 1561 )

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秦岭城口—房县断裂带是秦岭造山带和扬子板块的分界断裂带，平面上呈向南西突出的弧形，构成大巴山弧。断裂带的宏观构造组合显示了断裂带由北向南强烈逆冲，断层岩的宏观特征和显微构造特征表明断裂带以浅层脆性变形为特点，对断层岩的有限应变测量得出岩石发生了中等到较弱的变形。由断裂带石英脉电子自旋共振（ESR）定年，测得11个石英脉的年龄集中在3个年龄段（240～230 Ma，165～130 Ma，70～60 Ma），其中7个样品的年龄集中在165～130 Ma之间，由此推断断裂带活动于中晚侏罗世（165～130 Ma）达到其构造变形最强烈时期。

江西吉泰盆地碱性玄武岩的地球化学特征及其构造意义

余心起，舒良树，邓国辉，王彬，祖辅平

2005, 19(1): 133-140.

摘要 ( 5416 )

PDF (549KB) ( 11813 )

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吉泰盆地位于赣中地区，目前尚无在该盆地中发现玄武岩的报道。新发现的玄武岩产于吉泰盆地南部泰和附近的南溪镇。玄武岩露头新鲜，蚀变微弱，属碱性玄武岩，形成于板内快速拉张环境；锆石U-Pb年龄为(139±0.7)～(143±1.1)Ma，表明岩石形成于早白垩世早期。玄武岩无明显的Nb、Ta负异常，Rb-Sr、Sm-Nd同位素组成分析结果显示[N(⁸⁷Sr)/N(⁸⁶Sr)]_i=0.704 1～0.704 8, ε_Nd(t)= +3.78～+4.38，反映玄武岩浆起源于亏损地幔，未经地壳物质混染。结合吉泰盆地边部存在中侏罗世(168 Ma)玄武岩的事实，表明赣中地区在早白垩世已经处于拉张背景，吉泰盆地的碱性玄武岩可能是在板内岩石圈伸展减薄作用下，由北东向的赣江断裂带拉张形成的。

黑龙江省呼中地区早寒武世花岗岩构造环境的地球化学研究

汪岩. 任凤和. 周兴福. 杨晓平. 李仰春

2005, 19(1): 141-146.

摘要 ( 4215 )

PDF (356KB) ( 1106 )

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黑龙江省呼中地区早寒武世花岗岩的岩石类型为二长花岗岩，依据同源岩浆演化理论划分为4个侵入期次，岩石结构表现出一期结构演化序列中由细粒向粗粒的演化趋势。花岗岩的岩石地球化学特征显示w(SiO₂)普遍大于70%，w(Na₂O)/w(K₂O)＜1，为钙碱性岩石，标准矿物中均出现刚玉而未见透辉石，属S型花岗岩；δ(Eu)一般大于0.5，属铕弱亏损，Ｎ（⁸⁷Sr）/Ｎ(⁸⁶Sr)＞0.706，应为区内古老陆壳主体经重熔作用成因。各种岩石地球化学指数均表现出研究区花岗岩与碰撞型花岗岩的特征趋于一致，可与中国西藏及阿曼同碰撞型花岗岩相对比。碰撞型花岗岩的岩浆活动提供了该区新元古代—早寒武世额尔古纳地块南部大陆边缘陆缘增生的构造动力学信息。

江西金山矿区硅质岩的发现及其地质意义

刘志远. 金成洙.

2005, 19(1): 147-151.

摘要 ( 5327 )

PDF (350KB) ( 1168 )

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通过野外地质调查和系统的岩石学及常量元素、微量元素、稀土元素地球化学特征的研究，探讨了金山矿区硅质岩的成因和大地构造环境。通过测试分析，显示区内硅质岩贫Al₂O₃、TiO₂，富As、Sb、Hg、Au、Ag、W、Pb，贫∑REE，δ(Eu)为负异常，δ（Ce）为弱正异常，HREE相对富集等热水沉积物的特征，同时也表明在硅质岩的形成过程中有陆源物质的介入。在判别硅质岩的形成与作用的一系列图解上，样品均落在热水沉积作用和形成于大陆边缘环境的范围内，这与一些特征值w(Fe)/w(Ti)、w(Fe+Mn)/ w(Ti)、w(Al)/w(Al+Fe+Mn)、w(MnO)/w(TiO₂)、δ(Ce)等的分析结果相吻合。这种硅质岩的发现与对比结果说明了该区域构造演化的复杂性。在晚古生代加里东运动使赣东北地区壳体断裂拉张，形成断陷盆地，并发生了热水喷流沉积成岩成矿作用。金山金矿床在形成过程中还经历了古生代热水成矿作用的叠加改造。

沙漠绿洲变化的遥感监测方法

龚斌. 万力. 胡伏生. 金晓媚.

2005, 19(1): 152-156.

摘要 ( 1408 )

PDF (299KB) ( 1108 )

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提出一种利用气象卫星数据研究沙漠绿洲时空变化规律的方法。该方法采用归一化植被指数反映绿洲植被的发育程度，借助裸沙土壤线校正法消除大气和土壤背景值的影响，特别是，提出的等面积校正法实现了不同年份间遥感数据的对比。最后，将该方法用于内蒙古额济纳绿洲面积变化规律的研究中，取得了良好效果。

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