皖北奥陶系古岩溶及其环境地球化学特征研究 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:李定龙

出品人:

页数:114

译者:

出版时间:2001-12

价格:15.00元

装帧:

isbn号码:9787502136512

丛书系列:

图书标签:

• 奥陶系
• 古岩溶
• 环境地球化学
• 皖北
• 沉积学
• 地球化学
• 地质学
• 碳酸盐岩
• 古环境
• 同位素地球化学

《皖北奥陶系古岩溶及其环境地球化学特征研究》图书简介 一、 研究背景与重要性 皖北地区，作为华北板块的重要组成部分，其奥陶系地层记录了古生代早期一段至关重要的地质演化历史。特别是奥陶系发育的古岩溶地貌，不仅承载着丰富的古环境信息，更是区域内重要的地下水储层和潜在的油气富集区。深入研究皖北奥陶系古岩溶的形成机制、发育规律及其与环境地球化学的相互作用，对于理解该区域古构造演化、古气候变化、古海洋环境以及资源潜力具有不可估量的价值。 传统的地质研究往往侧重于岩石学、构造地质学以及地层学等方面。然而，地质过程并非孤立存在，而是与周围环境的化学变化紧密相连。岩溶的形成与发育，本质上是一个水-岩相互作用的过程，在这个过程中，水的化学成分、流速、温度等环境因素，以及围岩的矿物组成、结构等，都深刻地影响着溶蚀作用的强度和形态。因此，将地球化学的视角引入到古岩溶的研究中，能够更全面、更深入地揭示岩溶地貌的形成过程、演化历史以及其所蕴含的古环境信息。 皖北奥陶系古岩溶的研究，其重要性体现在以下几个方面： 古构造与古地貌重建： 奥陶系古岩溶地貌的发育受到区域构造运动的强烈影响，其形态和分布特征可以反映出区域古构造的抬升、沉降、断裂活动等信息。通过对古岩溶的研究，可以更准确地重建皖北地区奥陶纪时期的古地貌格局。 古环境与古气候推断： 岩溶的形成与地表水的化学性质密切相关，而地表水的化学性质又受到古气候、古植被、大气降水等多种因素的影响。通过分析岩溶洞穴沉淀物（如石笋、台幔等）的地球化学特征，可以反演出当时的温度、湿度、降雨量等古气候参数，以及古海洋环境的盐度、pH值等信息。 地下水系统解析： 奥陶系古岩溶发育的碳酸盐岩层往往是重要的含水层，其发育的裂隙、溶洞系统构成了复杂的地下水运移通道。研究古岩溶的发育特征，有助于理解该区域地下水的分布、补给、排泄以及地下水化学成分的来源和演化过程，为区域水资源评价和保护提供科学依据。 油气资源勘探： 碳酸盐岩岩溶储层在国内外油气勘探中占有重要地位。皖北奥陶系碳酸盐岩层是否发育有潜在的岩溶储层，以及其储集性能和成藏条件如何，一直是油气勘探界关注的焦点。地球化学的研究方法，如同位素分析、微量元素分析等，可以为判断岩溶储层的发育程度、孔隙度、渗透性以及油气运移和聚集提供重要线索。 地质灾害评估： 岩溶发育区可能存在岩溶塌陷、地下水流失等潜在的地质灾害。深入研究岩溶的发育机制和稳定性，结合地球化学的分析，能够更有效地评估区域地质灾害风险。 二、 研究内容与方法 本书将紧密围绕“皖北奥陶系古岩溶及其环境地球化学特征”这一核心主题，深入开展多学科交叉研究，旨在构建一个全面、系统、深入的认识框架。具体研究内容将涵盖以下几个方面： 1. 皖北奥陶系地层特征与岩溶发育基础 地层划分与对比： 详细梳理和分析皖北地区奥陶系的地层序列，明确不同时期、不同层位的岩性特征、沉积环境以及地层厚度变化。重点关注可能发育岩溶的碳酸盐岩层段，如马家沟组、沂蒙山组等。 岩性与沉积构造分析： 深入研究奥陶系碳酸盐岩的岩性组成、微观结构、沉积构造（如鲕粒、生物碎屑、纹层、层理等）。这些信息不仅是划分岩性单元和恢复沉积环境的基础，也与后续的溶蚀作用过程息息相关。 构造背景分析： 分析皖北地区奥陶系地层的构造格局，包括断裂、褶皱、古隆起、古拗陷等。明确区域构造运动对岩溶发育的影响，例如断裂带往往是岩溶发育的优势通道。 2. 皖北奥陶系古岩溶地貌的识别与解译 宏观地貌特征： 通过地质填图、遥感影像解译、地形剖析等手段，识别和描绘皖北地区奥陶系露头区和地下发育的古岩溶地貌，如溶蚀洼地、漏斗、干谷、地下河道、岩溶洞穴等。 微观岩溶形态： 在钻孔岩心和露头剖面上，详细观察和描述微观层面的岩溶形态，如孔隙、裂隙的溶蚀扩大、层面的阶梯状溶蚀、溶蚀角砾岩等。 古岩溶类型划分： 结合地貌形态、发育规模和所处地层，对皖北奥陶系古岩溶进行科学的分类，例如坡立复式岩溶、地下河式岩溶、高原式岩溶等，并分析不同类型岩溶的发育特点。 3. 环境地球化学特征研究 地表水与地下水化学分析： 采集皖北地区不同水源（河流、泉水、井水）的水样，进行系统的水化学成分分析（主量元素、微量元素、同位素等）。分析区域水体化学特征，了解其来源、演化过程以及对岩溶溶蚀作用的影响。 碳酸盐岩围岩地球化学分析： 对奥陶系碳酸盐岩样品进行岩石化学分析，包括主量元素、微量元素、稀土元素、有机碳含量等。分析围岩的矿物组成、杂质含量、反应活性等，探讨其对溶蚀过程的影响。 古岩溶沉积物地球化学分析： 岩溶洞穴沉积物（石笋、台幔等）： 分析其微量元素、稀土元素、氧同位素（δ¹⁸O）、碳同位素（δ¹³C）等。利用这些参数重建古温度、古降雨量、古植被、古大气CO₂浓度等信息。 岩溶充填物（溶蚀角砾岩、粘土等）： 分析其矿物组成、微量元素、稀土元素等。有助于了解溶蚀过程的物质来源、搬运和沉积机制。 同位素地球化学示踪： 重点利用氧、氢、碳、锶等稳定同位素和放射性同位素，示踪地下水的来源、混合过程，分析水-岩相互作用的动力学过程，重建古环境条件。例如，利用²³⁰Th/²³⁴U测年方法对石笋进行定年，构建高分辨率的古气候序列。 4. 耦合分析与综合解释 地质与地球化学耦合： 将古岩溶的地貌特征、发育模式与地球化学分析结果进行耦合，深入解释岩溶形成、演化与环境地球化学因素之间的相互关系。例如，地表水化学成分的变化如何导致不同发育阶段的岩溶形态；围岩的地球化学性质如何影响溶蚀速率。 古环境信息重建： 综合利用各种地球化学分析数据，重建皖北地区奥陶纪时期（乃至更早或更晚）的古气候、古降雨、古水文、古海洋等环境信息，为古地理、古生态研究提供支撑。 资源环境评价： 结合古岩溶的发育特征和地球化学信息，初步评价皖北地区奥陶系作为储水层、油气储集层的潜力，以及可能存在的地质灾害风险。 三、 研究方法论 本书的研究将秉持多学科交叉融合的原则，采用先进的实验分析手段和理论模型，力求研究的科学性、系统性和创新性。 野外地质调查与采样： 细致的地质填图，详细的地层剖面测量，对具有代表性的岩溶地貌、围岩、洞穴沉积物、地下水等进行系统采样。 室内岩矿鉴定与测试： 显微镜薄片鉴定、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等，分析岩石矿物组成和微观结构。 地球化学分析： 水化学分析： 电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）、离子色谱仪（IC）等，测定主量和部分微量元素。 岩石地球化学分析： ICP-MS（电感耦合等离子体质谱仪）测定痕量和超痕量元素，稀土元素，同位素比值。 同位素分析： 稳定同位素比值质谱仪（IRMS）测定¹⁸O/¹⁶O, ²H/¹H, ¹³C/¹²C, ¹⁵N/¹⁴N等；放射性同位素测年采用α、β或质谱技术。 数据处理与建模： 运用专业的地球化学软件进行数据可视化、统计分析；利用GIS技术进行空间数据管理与分析；必要时，结合数值模拟方法，对岩溶过程进行动力学模拟。 四、 预期贡献与学术价值 本书的研究成果预期将对以下几个方面做出重要贡献： 深化对皖北奥陶系古岩溶的认识： 揭示其形成机制、发育规律、空间展布及其与地质构造、沉积环境的内在联系。 拓展岩溶研究的地球化学视角： 证明地球化学方法在古岩溶研究中的重要作用，为古环境重建提供新的依据和手段。 为区域资源评价提供科学依据： 为皖北地区地下水资源开发利用、油气勘探开发以及地质灾害防范提供重要的基础地质资料和科学指导。 推动区域地学研究的深入： 促进地质学、地球化学、水文学、古地理学等多学科的交叉融合，提升皖北地区地质科学研究的整体水平。 丰富中国古岩溶研究的案例： 为我国乃至全球的碳酸盐岩古岩溶研究提供一个具有代表性的区域案例。 五、 结语 本书的研究，旨在通过系统性的地质调查和精密的地球化学分析，深入解析皖北奥陶系古岩溶的形成演化及其环境地球化学特征。研究成果不仅将填补该区域相关研究的空白，更将为地质科学理论研究、资源环境评价和可持续发展提供重要的科学支撑。我们期望本书能够成为相关领域研究人员、研究生及地质工作者的重要参考，并激发更多对这一重要地质现象的关注和探索。

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