气相沉积技术研究现状及应用
任强，吴玉萍
（河海大学，南京）
摘要:本文主要阐述了气相沉积技术的研究现状，介绍了化学气相沉积技术和物
理气相沉积技术，分析并展望了其未来的发展趋势。
关键词：材料表面工程；气相沉积；薄膜技术；
The Recent Research andApplication of Vapor
Deposition Technology
REN Qiang,Wu Yuping
(College of Mechanical and Eletronic Engineering ,Hohai University,
Nanjing,China)
Abstract:This article mainly expounds the research status quo of vapor deposition tec hnology, introduces the chemical vapor deposition technology and physical vapor de position technology, analyses and prospects its development trend of the future. Keywords: Material Surface Engineering; Vapor deposition; Thin film technology
0 前言
涂层材料近十几年来的迅速发展和应用，无疑是和各种气相沉积技术的发展有着密切的关系。气相沉积技术是一种获得薄膜的技术，它不仅可以用来制备各种特殊力学性能（如超硬、高耐蚀、耐热和抗氧化等）的薄膜涂层，而且还可以用来制备各种功能薄膜材料和装饰薄膜涂层。它是在真空中产生待沉积材料的蒸汽，然后将其冷凝于基体材料上，而产生所需要的膜层。主要有物理气相沉积(PV D)和化学气沉积(CVD)，以及在此基础上发展的物理化学气相沉积(PCVD)。在物理气相沉积情况下，膜层材料由熔融或固体状态经蒸发或溅射得到，而在化学气相沉积情况下，沉积物由引人到高温沉积区的气体离解所产生[1]。
由于气相沉积获得的膜层具有结构致密、厚度均匀、与基材结合力好等优点，尤其是可以制备多种功能性薄膜，因此作为一种新的表面改性技术，它引起了极大的关注和研究，得到了迅速的发展。已成功地应用于机械加工(如各种刀具等)、建筑装修、装饰、汽车、航空、航天、食品包装、微电子光学等各个领域中。
1化学气相沉积
化学气相沉积（CVD)是新发展的一种表面热处理方法，对于提高机械零件和工具的耐磨性及使用寿命有明显的效果。目前,此种工艺在国外发展较快，在国内有些单位也开始注意研究，如航空部天义电工厂已做了不少工作，取得一定进展。化学气相沉积法的普遍定义是：在任一压力的气相中，输入热能或辐射能以进行一定的化学反应，其结果可能形成经济而实用的固态物质和挥发性副产
品。
1.1 化学气相沉积的方法及过程
CVD的工业应用有两种不同的沉积反应类型，即热分解反应和化学合成反应。它们的共同点是(1) 基体温度应高于气体混合物；(2) 在工件达到处理温度之前，气体混合物不能被加热到分解温度，以防止在气相中进行反应。
工程上以金属的卤族化合物(如TiCl4)的反应为主，以碳氢化合物(如甲烷) 作为反应介质，氢作为载气，结果形成TiC的固态反应产物。若在反应介质中混以N2或NH3气。则会形成Ti (CN) 沉积层。若气体介质中还含有硼和硅，则可进一步改变沉积层的成分，形成B或Si 的碳化物层，如B4C和SIC等。
CVD沉积物的形成涉及到各种化学平衡及化学动力学过程，这些化学过程又受反应器设计、工艺参数、气体性能和基体性能等诸多因素的影响[3]。要考虑所有的因素来描述完整的CVD工艺模型几乎是不可能的，因此必须做出某些假设。而其中最为典型的是浓度边界理论模型[2]。如图1所示，它比较简单地说明了CVD工艺中的主要现象—成核和生长的过程。
图1 浓度边界层模型示意图
图1中示意的主要过程如下：
a 反应气体从气相主体被强迫引入边界层；
b 反应气体由气相主体扩散和流动（粘滞流动）穿过边界层；
c 气体在基体表面的吸附；
d 吸附物之间的或者吸附物与气态物质之间的化学反应过程；
e 吸附物从基体解吸
f 生成气体从边界层到整体气体的扩散和流动；
g气体从边界层到整体气体的扩散和流动；
1.2 化学气相沉积的新发展
1.2.1 等离子体增强化学气相沉积（PECVD）
等离子体在低真空的条件下，利用直流电压、交流电压、射频、微波或电子回旋共振等方法实现气体辉光放电在沉积反应器中的形成。由于等离子体中正离子、电子和中性反应分子相互碰撞，可以大大降低沉积温度。PEVCD即保留了CVD方法良好的绕镀性，又具有PVD过程中基体温度低的优点，而且在设备和方法上都比PVD简单，因此PECVD方法在涂层技术方面所具有的这种优越性，是其得到广泛应用的基础，同时又为新工艺的开发和理论研究提供了新领域[3]。
1.2.2 激光化学气相沉积（LCVD）
激光化学气相沉积（LCVD）是在真空室内放置基体，通入反应原料气体，
在激光束作用下与基体表面及其附近的气体发生化学反应，在基体表面形成沉积薄膜。根据作用机理又分别称为：光解激光化学气相沉积、热解激光化学气相沉积和光热联合激光化学气相沉积。
等离子体化学气相沉积虽然能激发反应物质的分子，在较低温度下发生非平衡成膜反应，但是，由于技术固有特性带来的缺点，限制了某些应用。例如，它的重离子轰击、真空超紫外辐射和来自反应室的溅射以及反应物对膜层的污染等，都妨碍其应用。此外，该技术沉积过程参数控制困难。相比起等离子体化学气相沉积，激光化学气相沉积具有以下优点：
（1）沉积温度低，对于大多数材料可在500℃以下，甚至室温即可沉积成膜。（2）局部选区精细定域沉积。
（3）不需掩膜沉积
（4）膜层纯度高，夹杂少，质量高。
（5）可用作成膜的材料范围广，几乎任何材料都可进行沉积。
1.2.3金属有机化学气相沉积
金属有机化学气相沉积（MOCVD）技术的形成是半导体外沉积的需要。通常的金属化合物都是一些无机金属盐类，挥发性很低，很难作为CVD技术的原料气。而如果把无机的金属盐类转变成有机的金属盐类就会好很多。这样就逐渐的形成了利用有机烷基金属作为原料的MOCVD技术。MOCVD技术的主要优点是沉积温度低，这对某些不能承受常规CVD的高温基体材料很有用。
2物理气相沉积
物理气相沉积（Physical Vapor Deposition，简称PVD法），是利用热蒸发、辉光放电或弧光放电等物理过程，在基材表面沉积所需涂层的技术。物理气相沉积一般分为真空蒸发镀膜技术（Vapor Evaporation）、真空溅射镀膜（Vapor Sputtering ）、离子镀膜（Ion Plating）等。
物理气相沉积具有以下特点：
1）沉积层的材料来自固体物质源
2）物理气相沉积获得的沉积层薄
3）沉积层是在真空的条件下获得的，涂层的纯度高
4）沉积层的组织细密、与基体的结合强度高
5）沉积是在辉光放电、弧光放电等低温等离子体的
条件下进行的，沉积层粒子的整体活性大，容易与反应
气体进行化合反应
6）容易获得单晶、多晶、非晶、多层、纳米层
结构的功能薄膜
7）在真空下进行，无污染
2.1 物理气相沉积的新发展
2.1.1电子束物理气相沉积
电子束物理气相沉积是真空蒸发技术的一种，目前广泛应用于材料表面的镀膜。该工艺是利用金属灯丝在高温状态下内部的一部分电子获得足够大的能量逸出金属表面，发射出热电子，在电磁场的作用下热电子高速运动，形成电子束轰击靶材表面，电子的动能转变成热能，使材料表面快速升温而蒸发。其优点是：蒸发速率高，靶材选择范围大，为制备各种成分的材料提供了可能；污染小。在真空条件下蒸发材料，可以避免制备出的材料被污染和氧化，制备材料的可设计
能力强。在采用多电子束枪、多坩埚蒸发沉积条件下，通过控制沉积工艺参数来获得各种不同成分的多层复合材料或梯度结构材料，来满足材料的设计需要。但由于蒸发速度快和阴影效应的影响，也同时存在制备材料堆积密度不
够高的缺点。
2.1.2 离子束增强沉积技术
离子束增强沉积技术是一种将离子注入与薄膜沉积融为一体的材料表面改性新技术。它是指在气相沉积镀膜的同时，采用一定能量的离子束进行轰击混合，从而形成单质或化合物膜层。它除了保留离子注入的优点外，还可在较低的轰击能量下连续生长任意厚度的膜层，并能在室温或近室温下合成具有理想化学配比的化合物膜层(包括常温常压无法获得的新型膜层)。该技术具有工艺温度低(<200℃)，对所有衬底结合力强，可在室温得到高温相、亚稳相及非晶态合金，化学组成便于控制，方便控制生长过程等优点。主要缺点是离子束具有直射性，因此处理形状复杂的表面比较困难。
2.1.3 电火花沉积技术
电火花沉积（Electro Spark Deposition）是一种低应力、低变形的表面强化工艺。采用电火花沉积技术对工件表面进行强化处理，可延长设备的使用寿命，减少资源消耗，具有很高的节能环保意义[4]。由于电火花沉积技术操作简单，且具有低能耗和加工成本低等优点，近年来在工程领域得到了越来越多的应用，已经由最初用于刀模具的强化与修复扩展到能源、航空、航天、军事、医疗等诸多领域，是再制造技术的重要技术手段之一。
微弧放电理论则认为在电火花沉积过程中，电流脉冲产生一个短时间（一般1~10us ）、温度高达的等离子弧，等离子弧将电极材料熔化，熔化的金属在等离子流的作用下过渡到基体上，并与基体结合形成沉积层。
2.1.4 多层喷射沉积技术
与传统的喷射沉积技术相比，多层喷射沉积的一个重要特点是可调节接收器系统和坩埚系统的运动，使沉积过程为匀速且轨迹不重复，从而得到平整的沉积表面。
多层喷射沉积技术具有其独有的优势和特点：
①沉积坯是由多层嵌套而成，每一薄层均沉积在相对较冷的已凝固沉积物上，
因而沉积过程中的冷却速度比传统喷射沉积坯要高．一般可达103～104K/s．冷速效果较好。
②由于基体和雾化装置的运动特点．雾化锥在基体上作多次往复扫描．可以制
备大尺寸坯件．且冷却速度不受影响。
③多层喷射沉积工艺操作简单．易于制备尺寸精度较高、表面均匀平整的沉积
坯[5]。
④多层喷射沉积时．每一薄层棱相量可比传统喷射沉积的液相量大．这样可以
减小喷射高度，一般为150～200mm(传统喷射沉积的喷射高度为300～400mm)．液滴的二次破碎较好．而且可以提高沉积率[6]。
⑤多层喷射沉积制备颗粒增强金属基复合材料、互不固溶的双金属材料的工艺简单，材料显借组织均匀细小，无明显界面反应．材料性能较好[7,8]。
2.2 物理气相沉积的应用
2.2.1在刀具、模具中的应用[9,10]
物理气相沉积技术最早应用于模具和刀具中。通过沉积TiC镀层，可以有效延长模具的寿命；在高速钢刀具中沉积镀膜，可提高刀具的抗磨损性、抗粘屑性
和刀具的切削速度，同时经镀膜的刀具还具有高硬度、高化学稳定性、高韧性、低摩擦系数等特点。目前超硬沉积材料如(TiM)N、TiCrN，多镀层如Ti、Ti(C，N)，/TIN已经应用于生产。
2.2.2建筑装饰中的应用[11]
因物理气相沉积技术具有沉积过程易于操作，膜层的成分易于控制，不存在废水、废气、废渣的污染等特点，目前，这一技术在建筑装饰中得到广泛应用。德国的Leybold公司近年来推出的磁控溅射沉积新型腐蚀性极好，同时也很耐磨，是一种非常好的表面处理方法。阳光控制膜的幕墙玻璃，常用的膜系由3层薄膜组成，最靠近玻璃的内层薄膜，通常选用Ti02，并用反应磁控溅射方法制备，该膜具有高折射率、透明性好、耐腐蚀性能强等诸多优点；中间层是厚度为
10 nm～40 nm的金属膜，膜料通常为金属Cr、Ti、Ni及其合金，该层也是利用溅射沉积技术制得。对于建筑瓷砖及镜面不锈钢薄板的镀膜来说，通常制备的膜系为金黄色的TiN，这种仿金色彩在装璜业上特别受青睐。
2.2.3在特殊薄膜材料制备中的应用
雾化沉积技术可以显著地扩大合金元素固溶度，获得细小均匀的等轴晶组织，减小合金元素的宏观偏析，增加第二相的体积分数，细化第二相粒子，从而避免了传统冶金工艺中由于冷却速度低而导致的化学成分宏观偏析以及组织粗大等诸多弊端，可实现大尺寸快速凝固材料的一次成型，目前多应用于颗粒增强金属基复合材料的制备，如用雾化沉积技术制备MMCs等。另外，利用脉冲激光弧沉积技术制各类金刚石薄膜的方法国内已经开展了研究[12,13]。
3总结
气相沉积技术是一种极具发展潜力的薄膜制备技术。在今后的一段时期内，气相沉积技术的应用范围将不断的扩大，且沉积的基体的温度将会越来越低，薄膜的材料将会越来越丰富。沉积膜的质量将会进一步的发展和提高，将不断满足电子学、光学、磨损和热覆盖层不断提高的要求。
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地球与环境 2010年第38卷第4期（总第282期） 目次 研究成果 巢湖富营养化的沉积记录：结合态脂肪酸及其单体碳同位素特征 …………………………………………………………王丽芳，熊永强，吴丰昌，等（393）乌江干支流河水中U元素的地球化学特征………………………………………杨曦，王中良（402）长江口溶解无机碳循环的地球化学研究……………………Sivaji Patra，刘丛强，李思亮，等（409）西江上游河水悬浮物中稀土元素的地球化学特征……………………谢雯，徐志方，刘丛强（414）城市功能对贵阳市城区土壤重金属分布的影响………………李晓燕，曹益金，齐乐，等（421）基于模糊聚类的地质灾害损失程度评价数学模型研究………薛凯喜，刘东燕，袁传鹏，等（428）辽宁省境内老哈河流域产沙特征及泥沙供给模式研究………姚玉增，巩恩普，姚志宏，等（434）土壤焙烧过程中碘的释放及其环境意义………………………………刘丽贞，吴代赦，李萍（439）准噶尔盆地红87井区克上组沉积相特征…………………………………………………凌翔（444）苏州澄湖湖底硬粘土地球化学特征及其成因意义………………梁丽，师育新，戴雪荣，等（449）河水￣地下水交互带内砷及金属的自然衰减过程…………………冯丹，滕彦国，张琢，等（456）地质地球化学特性对四川名优茶品质的影响……………………罗杰，韩吟文，方楚凝，等（462） 应用研究 红枫湖入库河流沉积物中重金属污染状况分析……………………曾艳，张维，陈敬安，等（470）花溪区土地利用变化研究………………………………………张玉彪，李阳兵，安裕伦，等（476）沱江流域水系沉积物重金属的潜在生态风险评价………………李佳宣，施泽明，郑林，等（481）离线式的热化学降解技术研究Pahokee泥炭腐殖酸……………杨扬，贾望鲁，彭平安，等（488）广西河池铅锑矿冶炼区土壤中锑等重金属的分布特征及影响因素分析 ……………………………………………………………项萌，张国平，李玲，等（495）中国能源消费导致的CO2排放量的时空演变分析…………………………陈春桥，汤小华（501）沈阳卫工河水中多环芳烃的分布、来源及生态风险初步评价…郑冬梅，刘志彦，孙丽娜，等（507）东川因民矿区地下水-选厂水水化学特征及资源化影响因素……杜玉龙，方维萱，柳玉龙，等（512） 专题综述 氰化物测定研究进展………………………………………………王明国，李社红，肖唐付，等（519）[期刊基本参数]：CN 521139/P﹡1973﹡Q﹡16﹡142﹡zh﹡P﹡25.00﹡850﹡21﹡201012 本期责任编辑：付绍洪英文译校：徐仲伦何芝兰排版：李明凤
地球化学专业博士研究生培养方案 一、培养目标 1.掌握马克思列宁主义、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系，热爱祖国，遵纪守法，品行端正，诚实守信，实事求是，具有较强的事业心和良好的学风，追求新知、勇于创新，积极为国家现代化建设服务。 2.掌握本学科坚实的基础理论和系统的专门知识；具有独立从事科学研究和教学工作、组织解决重大实际问题的能力，并在科学研究或专门技术上做出创造性的成果。 3.至少掌握一门外国语，能熟练阅读外文资料，具备用外文撰写学术论文和进行国际学术交流的能力。 二、研究方向 地球化学专业是地质学一级学科（学科代码：0709）下设的二级学科（学科代码：070902），设以下4个研究方向。 1.化学地球动力学 综合地质、地球化学方法，研究不同地质时期岩石的地质、地球化学特征，阐明岩石形成与板块构造和岩石圈构造演化的关系。 2.岩石地球化学 采用地球化学和实验地球化学方法，研究元素和同位素在岩浆作用、变质作用、沉积作用和表生作用中的存在相态和元素分配理论，示踪地质作用的发生发展过程，阐明岩石成因及其形成环境。 3.资源环境地球化学 研究元素在地球各圈层中的时空分布规律和迁移与沉淀、分散与富集的物理化学条件，揭示区域成矿规律，探索元素地球化学过程与自然环境质量和生态效应关系。 4.行星岩石与地球化学 通过陨石和航天器对类地行星直接或间接分析获得的数据资料进行研究，研究类地行星——月球、火星等星球的岩石以及元素、同位素等物质组成，揭示类地行星的形成与演化。 三、学习年限 1.全日制脱产博士生的基础学制为3年。 2.在职博士生的基础学制为4年。 3.对于提前达到培养目标、完成学业并做出创造性成果的博士研究生，经本人申请，导师同意，学院审批后报研究生院批准，允许提前答辩并申请学位；由于客观原因不能按时完成学业者，由博士研究生本人提出申请，导师同意，学院审批，报研究生院批准，可延长学习年限，但延长时间一般不得超过2年。未提出延长报告或申请延长期满仍未完成博士论文答辩者，均按结业处理。具体事宜详见“吉林大学关于研究生提前或延期进行学位论文答辩的暂行规定”。 四、课程设置（附表）
化学气相沉积技术的应用与进展 一、化学气相沉积技术的发展现状 精细化工是当今化学工业中最具活力的新兴领域之一，是新材料的重要组成部分，现代科学和技术需要使用大量功能各异的无机新材料，这些功能材料必须是高纯的，或者是在高纯度材料中有意地掺人某种杂质形成的掺杂材料。但是，我们过去所熟悉的许多制备方法如高温熔炼、水溶液中沉淀和结晶等往往难以满足这些要求，也难以保证得到高纯度的产品。因此，无机新材料的合成就成为现代材料科学中的主要课题。 化学气相沉积技术(Chemical vapor deposition，简称CVD)是近几十年发展起来的制备无机材料的新技术。化学气相沉积法已经广泛用于提纯物质、研制新晶体、沉积各种单晶、多晶或玻璃态无机薄膜材料。这些材料可以是氧化物、硫化物、氮化物、碳化物，也可以是二元或多元的元素间化合物，而且它们的物理功能可以通过气相掺杂的沉积过程精确控制。目前，用CVD技术所制备的材料不仅应用于宇航工业上的特殊复合材料、原子反应堆材料、刀具材料、耐热耐磨耐腐蚀及生物医用材料等领域，而且还被应用于制备与合成各种粉体料、新晶体材料、陶瓷纤维及金刚石薄膜等。 二、化学气相沉积技术的工作原理 化学气相沉积是指利用气体原料在气相中通过化学反应形成基本粒 子并经过成核、生长两个阶段合成薄膜、粒子、晶须或晶体等个主要
阶段：反应气体向材料表面5固体材料的工艺过程。它包括 扩散；反应气体吸附于材料的表面；在材料表面发生化学反应；生成物从材料的表面脱附；(5)产物脱离材料表面。 目前CVD技术的工业应用有两种不同的沉积反应类型即热分解反应和化学合成反应。它们的共同点是：基体温度应高于气体混合物；在工件达到处理温度之前气体混合物不能被加热到分解温度以防止在 气相中进行反应。 三、化学气相沉积技术的特点 化学气相沉积法之所以得以迅速发展，是和它本身的特点分不开的，与其他沉积方法相比，CVD技术除了具有设备简单、操作维护方便、灵活性强的优点外，还具有以下优势： (1)沉积物众多，它可以沉积金属、碳化物、氮化物、氧化物和硼化物等，这是其他方法无法做到的； (2)能均匀涂覆几何形状复杂的零件,这是因为化学气相沉积过程有高度的分散性； (3)涂层和基体结合牢固； (4)镀层的化学成分可以改变, 从而获得梯度沉积物或者得到混合镀层； (5)可以控制镀层的密度和纯度； (6)设备简单，操作方便。 随着工业生产要求的不断提高，CVD的工艺及设备得到不断改进，但是在实际生产过程中CVD技术也还存在一些缺陷：
概念题 绪论（1/6） 环境问题由于人类活动或自然活动作用于人们周围的环境所引起的环境质量变化，以及这种变化反过来对人类生产、生活和健康产生的影响。 环境容量人类生存和自然环境在不致受害的前提下，环境可能容纳污染物质的最大负荷量。 环境要素构成人类环境整体的各个独立的、性质不同的而又服从整体演化规律的基本因素。 环境背景值在未受人类活动干扰的情况下，各环境要素（大气、水、土壤、生物、光、热等）的物质组成或能量分布的正常值。 环境质量在一具体环境内，环境的某些要素或总体对人类或社会经济发展的适宜程度。 环境质量评价按照一定的评价标准和评价方法对一定区域范围内的环境质量进行说明、评定和预测。 第一章岩石圈环境地球化学（0/0） 第二章土壤环境地球化学（1/9） 土壤覆盖在地球陆地表面和浅水水域底部，具有肥力，能够生长植物的疏松物质表层。 土壤圈覆盖于地球陆地表面和浅水域底部土壤所构成的一种连续体或覆盖层及其相关的生态环境系统。 成土过程地壳表面的岩石风化体及其搬运的沉积体，受其所处环境因素的作用，形成具有一定剖面形态和肥力特征的土壤的历程。 土壤酸度土壤酸性表现的强弱程度，以pH表示。 植物营养植物体从外界环境中吸取其生长发育所需的养分，用以维持其生命活动。 土壤污染进入土壤的污染物积累到一定程度，引起土壤质量下降、性质恶化的现象。 土壤净化污染物在土壤中，通过挥发、扩散、吸附、分解等作用，使土壤污染物浓度逐渐降低，毒性减少的过程。 土壤质量评价单一环境要素的环境现状评价，是根据一定目的和原则，按照一定的方法和标准，对土壤是否污染及污染程度进行调查、评估的工作。
土壤中微量元素动植物体内含量很少、需要量很少的必需元素。 第三章水圈环境地球化学（2/11） 水圈地球表面或接近地球表面各类水体的总称。 水资源世界上一切水体，包括海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川、土壤水、地下水及大气中的水分，都是人类宝贵的财富，即水资源。（广义）在一定时期内，能被人类直接或间接开发利用的那一部分动态水体。（狭义） 水矿化度天然水中各种元素的离子、分子与化合物（不包括游离状态的气体）的总量。 水硬度水中钙和镁含量。 化学需氧量（COD）水样在一定条件下，氧化1L水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的mg/L表示。 高锰酸钾指数法（COD Mn）在一定条件下，以高锰酸钾为氧化剂，氧化水样中的还原性物质，所消耗的量以氧的mg/L来表示。 重铬酸钾指数法（COD Cr）在一定条件下，以重铬酸钾为氧化剂，氧化水样中的还原性物质，所消耗的量以氧的mg/L来表示。 生化需氧量（BOD）在有溶解氧的条件下，好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。 水体污染进入水体中的污染物含量超过了水体的自净能力，就会导致水体的物理、化学及生物特性的改变和水质的恶化，从而影响水的有效利用，危害人类健康的现象。 水体自净污染物质进入天然水体后，通过一系列物理、化学和生物因素的共同作用，使水中污染物质的浓度降低的现象。 水环境质量评价按照评价目标，选择相应的水质参数、水质标准和评价方法，对水体的质量利用价值及水的处理要求作出评定。 第四章大气圈环境地球化学（1/11） 大气圈包围在地球最外面的圈层，是由气体和气溶胶颗粒物组成的复杂的流体系统。 同温层从对流层顶以上到25km以下气温不变或微有上升的圈层。 逆温层从25km以上到50-55km，温度随高度升高而升高的圈层。 臭氧层地球上空10-50km臭氧比较集中的大气层, 其最高浓度在20-25km处。
甘肃地质学报 2003 2003 第12卷 第2期 ACTA GEOLO GICA G ANSU Vol.12 No12 文章编号:100424116(2003)022********* ① 缺氧沉积环境的地球化学标志 王争鸣 (甘肃省地矿局培训中心,甘肃兰州 730000) 摘 要:缺氧沉积环境是一种能够提供多种类型矿化定位的特殊沉积环境。缺氧环境判识指 标包括岩石、古生物和地球化学三方面。在缺氧环境的研究中,地球化学指标如矿物、微量元素、同位素和有机地球化学指标最为重要。因受地质历史中诸多因素的影响,地球化学指标具有一定 的多解性和局限性,故只有多项参数综合应用才可更为准确地进行环境分析。 关键词:缺氧沉积环境;地球化学标志 中图分类号:P595 文献标识码:B 缺氧环境指水体中溶氧量小于1ml/L的环境,一般形成于水体分层、循环有限的区域(如海湾、泻湖、海洋和湖泊深层水)或大陆边缘的上升流区。它是油气源岩发育的主要控制因素之一,是一种能提供多种类型矿化定位的沉积环境。现在大多数学者都把原先认为是同生沉积的矿床用有机质成矿理论或氧化还原沉积模式解释。尤其金、铀矿床的发现以及矿化与有机质关系研究的新成果使人们对缺氧环境中的矿床成因倍加关注。许多金属、非金属矿床的形成是与缺氧环境有关的成矿作用及区域和全球背景综合的结果,两者相互作用并长期偕同和持续发展控制了矿床的规模。 1 缺氧环境的基本特征 缺氧沉积环境,其特征主要表现在沉积岩石、古生物学及地球化学上,笔者综合国内外研究成果,对缺氧环境和富氧环境的基本特征及其相关判识指标进行了对比分析,建立了对应关系总表(表1)。 2 地球化学判识指标 近年来,在缺氧环境研究中标型矿物、元素、稳定同位素和有机地球化学发挥着越来越重要的作用。应用微体化石的微量元素和同位素组成、生物标志物及其同位素组成来探讨缺氧环境特征,取得了显著成果。 ①收稿日期:2003207202
90°相位转换（相移）技术和切片技术、分频技术都是地震沉积学的几项重要技术。90°相移技术更是经常出现在地震沉积学文献中。上周一个中国地质大学的用户问我，如何确定相移的度数。为了回答这样问题，现将文献中涉及到的相关论述摘录如下： 1、90°相位转换技术 波形和测量振幅是地震相位谱的函数。地震解释人员通常要求处理人员提供零相位的地震数据 ,它在地震解释中具有很多优点 ,包括子波的对称性、主瓣中心 ( 最大振幅 ) 与反射界面一致以及较高的分辨率。但是在零相位地震数据中波峰、波谷对应于地层界面 ,岩性地层与地震相位之间不存在良好的对应关系 ,要建立地震相位与岩性测井曲线间的联系很困难 ,尤其是薄互层发育的情况下。90°相位转换的方法通过将地震相位旋转 90°后把反射波瓣提到地层的中心 , 以此来克服零相波的缺点。地震反射波形相对于砂岩层对称而不是相对于地层界面对称 , 这使得地震反射同相轴与岩性地层对应 ,地震相位也就具有了岩性地层意义，这样地震相位在一个波长的厚度范围内与岩性唯一对应。一方面在应用于实际数据时 , 这种方法更加易于解释,另一方面相位转换之后地震道与岩性测井更加具有一致性。图 2 是秘鲁 S油田的一个例子 ,从图中可以看到 ,转换后地层界面的位置由蓝轴( 正相位 )内转换到了零相位的位置 ,在层位追踪时减小了视觉误差造成的层位拾取位置的误差 , 而且地震相位与岩性测井曲线更加吻合 , 使地震相位具有了岩性地层意义。 2、不只是90° 90 °相位变换技术的核心思想是 : 在零相位地震资料的情况下地层界面对应于波峰值或波谷值 , 地层的岩性与地震相位间不存在对应关系 , 通过相位90 °旋转使地层界面对应于零相位 ,这样地震道也就能更好的模拟测井波阻抗, 地震相位也就具有了地层意义。所以 90 °相位转换并没有提高地震资料的分辨率 ,只是使地震相位具有了地层意义。从相位转换的方法本身来说 ,本文认为 ,不应仅局限于 90°相位转换。相位转换的目的是赋予地震相位以地层的意义 ,将地层界面标定到零相位上 ,所以具体转换角度要根据标定后测井分层上目的层位对应的地震相位来决定，如经过标定某四级层序界面对应 45 °相位 , 那么在解释这个层面时就需要将相位调整 45°，使其层面对应于零相位 , 只有这样才能达到通过相位转换赋予相位以地层意义的目的。
第14卷第4期1999年8月 地球科学进展 ADVAN CE I N EA R TH SC IEN CES V o l.14 N o.4 A ug.,1999 成矿流体活动的地球化学示踪研究综述Ξ 倪师军,滕彦国,张成江,吴香尧 (成都理工学院,四川 成都 610059) 摘 要:成矿流体活动的地球化学示踪是近年来流体地球化学研究的一个新趋势。通过流体来源示踪、运移示踪和定位示踪可以追溯流体活动的全过程,对恢复流体活动历史、演化历程具有积极意义。对成矿流体活动的地球化学示踪方法进行了一定的总结,对人们常用的地球化学示踪方法——同位素地球化学示踪、元素地球化学示踪、包裹体地球化学示踪及气体地球化学示踪的研究现状进行了综述。 关 键 词:成矿流体;流体地球化学;地球化学示踪 中图分类号:P595 文献标识码:A 文章编号:100128166(1999)0420346207 地球化学示踪研究是查明元素、矿物等在地质地球化学作用过程中的来源、演化及其最终发展状态,是揭示地球化学作用机理和过程的重要途径和有效手段。成矿流体地球化学是当前国际地学界研究的前沿和热点之一,成矿流体活动的地球化学示踪研究已成为一个新的趋势,通过流体来源示踪、运移示踪和定位可以追溯流体活动的全过程,对恢复流体活动的历史、演化历程具有积极意义。 1 同位素地球化学示踪 由于同一元素不同同位素的原子质量不同,其热力学性质有微小的差异。正是这种差异导致同位素组成在物理、化学作用过程中发生变化,引起同位素分馏,包括热力学平衡分馏和动力学分馏2种类型〔1〕。 经过长期的分异、分馏、衰变演化,地球不同层圈、不同地质单元具有明显不同的同位素组成特征。因此可以根据同位素具有基本相同的化学性质示踪成岩、成矿物质的来源、推断源区的地球化学特征。另外还可以根据同位素分馏规律和矿物的同位素组成,示踪矿物形成时的物化条件和演化过程〔1〕。用稳定同位素数据来定量地说明成矿介质水和其他物质的来源,开始于60年代初期〔2〕,作为独特的示踪剂和形成条件的指标,稳定同位素组成已广泛地应用于陨石、月岩、地球火成岩、沉积岩、变质岩、大气、生物、海洋、河流、湖泊、地下水、地热水及各种矿床的研究,成为解决许多重大地质地球化学问题的强大武器〔3〕。在应用稳定同位素研究成矿流体的演化过程(源、运、储)的同时,人们也不断地应用放射性同位素来定量、半定量地研究地质地球化学作用过程,即应用放射性同位素研究地球化学示踪和地球化学作用发生的年代问题。同位素分析新方法新技术的不断发展,如R e2O s、L u2H f、L a2B a2Ce等方法的建立〔4〕,使同位素示踪技术也得到了丰富和发展。111 氢、氧同位素示踪 利用氢、氧同位素示踪成矿溶液的来源,是同位素示踪技术在地质研究中取得的最重要成果之一〔1〕。由于不同来源的流体具有不同特征的氢氧同位素组成,因此成矿流体的氢氧同位素组成成为判断成矿流体来源的重要依据,如卢武长①、魏菊英〔5〕 Ξ国家自然科学基金项目“成矿流体定位的地球化学界面及地学核技术追踪方法研究”(编号:49873020)、国家科技攻关项目“矿床(体)快速追踪的地球化学新方法、新技术”(编号:962914203202)和国土资源部百名跨世纪优秀人才培养计划基金资助。 第一作者简介:倪师军,男,1957年4月出生,教授,主要从事地球化学的教学与研究。 收稿日期:1998208210;修改稿:1999204213。 ①卢武长1稳定同位素地球化学1成都地质学院内部出版,19861116～1451
长江三角洲第一硬黏土与古环境 摘要：硬黏土形成在沿海和陆架相互作用的地带，受陆海交互作用的影响, 对气候及海平面变化尤为敏感，包含了复杂的古环境信息。本文从土壤形态和土壤剖面两个方面对硬黏土进行了描述，并进一步说明硬黏土是一种古土壤，同时以长江三角洲第一硬黏土为例，说明了它所蕴含的古气候信息及其与海平面的关系。 关键词：硬黏土古环境 硬黏土形成在沿海和陆架相互作用的地带，受陆海交互作用的影响, 对气候及海平面变化尤为敏感，包含了复杂的古环境信息。长江三角洲晚第四纪地层中普遍发育若干层厚度不等的暗绿色、黄绿色或黄褐色的硬质黏土层,在工程地质上俗称“硬质黏土”或“老黏土”。按其年代由新到老依次为第一、第二、第三……硬质黏土层。目前对第一硬黏土层研究较详。第一硬黏土是古土壤。 1硬黏土概述 1.1土壤形态 从颜色上看，硬黏土大致可以分为两类，一类是分上、下两层的暗绿色硬黏土层和黄褐色硬质黏土层；另一类为单一的黄褐色硬质黏土层。这跟海水的影响程度有关；硬黏土质地以细粉砂为主，其次是粗粉砂和黏土；呈块状构造；土壤中含有新生体。 1.2土壤剖面 第一硬黏土层分布在长江三角洲南北两翼，埋深3-25m，西部浅，东部深，总体上具有自西向东的自然坡度。西部硬黏土层的厚度最大，平均7．2 m，向东变薄，至上海市区平均为2．9 m。——这可能和暴露时间长短有关系。 上部含较多植物根屑, 具团粒结构, 中、下部淀积层内黏粒胶膜及铁锰质结核发育, 底部逐渐过渡到保留有原生沉积构造的母质层。 硬黏土与上下地层的关系：三角洲前缘古土壤层上覆滨浅海泥质沉积, 后缘上覆湖沼相泥质沉积,与上覆层呈突变接触关系。下伏黄色滨海、河流相粉细砂或黏土质粉砂, 呈渐变接触关系。 1.3硬黏土是古土壤 古土壤指过去气候与地貌环境相对稳定环境下形成的土壤，其发育或由于形成土壤的气候或地形环境的变化而中断，或在后来的地质过程中被其他沉积物掩埋。探讨并证明硬黏土是古土壤主要看硬黏土是否是经历了明显的成土改造。古土壤特征比较明显的层位在硬土层的上部：
1.生物圈：生命活动的范围包括水圈，大气圈，浅层岩石圈。 有机圈：生物及其产生的有机质分布空间。它不仅包括生物圈，而且包括沉积岩石圈。 2.地球化学界面：是指Eh值或pH值的某种特定值或某种特定界限，特定的矿物或沉积物只在界限的一边存在，不在界限的另一边存在。 3.有机物界面：指位于Eh值为0的界面（界限），有机物在下方为还原环境，有机物能够保存，在上方为氧化环境，有机物不能保存。 4.沥青A：使用有机溶剂直接从沉积物或岩石中直接提取的可溶有机物。 沥青B：从已抽取沥青A的沉积物或岩石的残积物，经过高温热解再用有机溶剂提取的有机物。 沥青C：从已抽取沥青A的沉积物或岩石的残余物，经过酸（HCL)的处理后，再用有机溶剂提取的有机物。 5.氯仿沥青A组分：（1）油质：即溶于石油醚而不被硅胶吸附的沥青部分。（2）胶质：用苯和乙醇—苯从硅胶中解析的产物。（3）沥青质：溶于氯仿而不溶于石油醚的沥青部分。 6.干酪根：泛指一切不溶于常用有机溶剂的沉积岩中的有机质。 7.有机显微组分：能在显微镜下辨认出来的有机组分。 8.稳定碳同位素δ13C值：是指稳定13C与12C相对原子丰度比值。 9.干酪根的类型：一，据生物来源分类可以分为腐泥型和腐植型。二、根据显微组分、如果干酪根主要由某一显微组分组成，即称它为这种
干酪根。三、根据干酪根元素分类法:可将干酪根划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型。 10.腐泥型干酪根：主要由产烃能力高的腐泥质（类脂化合物，蛋白质）组成的干酪根。 腐殖型干酪根：主要由产烃能力低的腐殖质（高等植物组分，木质素，丹宁，纤维素）组成的干酪根。 11.有机质的成熟度：是指有机质的热演化水平，是沉积有机质在低温升高的条件下有机质化学性质和物理性质的总和。 12.生烃演化模式：是指有机质在生烃演化过程中所表现的基本规律的总和。 13.生油门限：是指沉积盆地中干酪根开始热降解生烃作用的起始成熟度或深度。跨越这一成熟度或深度后，干酪根便开始有效的生烃作用。 液态窗：油气大量生成的温度范围65.6—149. 14.未熟—低熟油：是指所有非干酪根晚期热降解成因的各种低温早熟的非常规油气，包括在生物甲烷气生烃高峰之后，在埋藏升温达到干酪根晚期热降解大量生油之前，经由不同生烃机制的地温生物化学反应生成并释放出来的液态和气态烃。 15.生物标志化合物：是指油气中和沉积有机质中源于生物具有的特征，稳定的碳骨架，在油气生成过程中没有或很少发生变化，能追溯和识别其原始先质的碳骨架化合物。 16.质谱图：化合物在电子的轰击后，会根据化合物结构属性离解成
地震沉积学的研究方法和技术 摘要]地震沉积学是一门主要运用地震资料研究沉积岩和沉积相的学科。其研究要依据沉积学的规律并且以地质研究为基础。此门学科的运用的主要技术有地层切片、90相位转换和分频解释等。[关键词]地震沉积学；研究方法和技术；白云深水区 一、地震沉积学的概念 曾洪流提出，地震沉积学是主要应用地震储层预测方法对等时地层格架中的沉积相的分布与形成过程进行研究。它是层序地层学、沉积学、地震储层预测相结合的产物，是在地震地层学和层序地层学之后出现的一门新的边沿交叉学科。 二、最主要的三种研究方法与技术 当前地震沉积学还处于探索和发展阶段，所以在其研究中的实用技术还比较少，本文主要介绍地层切片、90相位转换和分频解释这三种研究方法与技术。 1地层切片技术 地层切片主要是把我们所追踪的一组等时沉积的界面分别作为顶和底，在顶和底之间以相等的间隔的切出一系列的层位，然后沿着这些切出的层位一一生成地层切片。利用地层切片进行沉积相识别的关键点有：一、由单井沉积相识别地震相，建立它们之间的联系；二、通过单井相推断沉积环境，并建立其沉积相模式，以沉积相模式为指导将地震相转化为沉积相。 由于精细研究的需要，本文对白云深水区珠江下及珠海组目的层段
层序地层格架进行划分，将对LST21、ZHSQ6、ZHSQ5、ZHSQ4作分析，其中从上到下分别为SQ21的低位砂、ZHSQ6高位低位砂、ZHSQ5高位砂、ZHSQ4低位砂层段。为了达到对沉积过程精细研究的目的，将砂组层分别内插了8个层位。 在选择与地质等时界面相对应的地震同相轴作参考时，可选取与层序边界和最大洪泛面相对应的反射同相轴，对区域性地质界面加以追踪。本次研究以层序顶底界面为边界进行等比例层位内插，生成内插层位，通过对内插后的层位沿层开了一个小的时窗，在小时窗内进行沿层属性的提取，由于小时窗内包含的信息具有统计特征，比单样点的振幅更具有地质沉积上的意义，所以这样做的结果更能精确客观的反映地下的沉积现象。 2.90相位转换技术 为了克服零相位波的一些缺点（如零相位地震数据不适合用于对薄层砂体进行解释），90相位转换将地震相位旋转90，将反射波的主瓣提至薄层砂体的中心。这样就可以将地震反射的同相轴和岩层相对应起来，于是地震相位就相应的具备了岩性的意义，可以使剖面得到更好的解释。 本文选择了白云深水区的零相位数据体作了90相位转换的尝试。首先作出白云深水区北坡连井的地震剖面，通过对比原始地震剖面和作了90相位转换后的剖面，从同相轴与测井曲线的对应关系来看，较强的红轴、黑轴与声波测井曲线之间有较好的对应。经过多井曲线与地震同相轴的对比分析，认为在白云深水区90相位转换后的数据体同相轴
油气地球化学（正构烷烃）调查研究方法综述 摘要：正构烷烃是生油岩和原油的一种主要化学组分，具有多种成因和来源，其组成和碳数分布能反映有机质类型、沉积环境性质和热演化程度[]1。本文在参考大量国内外文献的基础上，对正构烷烃在原油中的分布特征及其地球化学意义进行了综合分析及浅显的阐述。 关键词：生物标志化合物、正构烷烃、分布特征、地球化学意义 1正构烷烃在原油中的分布特征 在没有遭受生物降解作用改造的情况下，正构烷烷烃系列无疑是原油中的主要组成部分[]9，其含量一般占原油的15～20%。高者：如我国华北地区高蜡原油正烷烃含量可高达38～40%（占饱和烃含量的87～91%）。低者：如华北地区、南海中均发现有正烷烃含量占饱和烃的1～4%的原油。 一般的沉积地层中正构烷烃多为奇碳数优势分布[]13 12-，我国大部分陆相生油岩及原油具有这样的地球化学特征。而咸水湖相及碳酸岩沉积环境有机质中正构烷烃碳数分布独特，常在C22～C30范围呈偶碳数优势[]14，我国的江汉盆地[]15和柴达木盆地[]16第三系咸水湖相生油岩及其所生原油正构烷烃中也见有这种分布模式。这类正构烷烃的偶碳数优势成因，一般被认为是由偶碳数正构脂肪酸和醇类的还原作用[]17。 据唐立杰对冀东油田部分区块原油正构烷烃的分析，冀东油田原油的正构烷烃相对质量百分含量分布趋势基本相同，但其碳数分布仍可分为3类：(1)原油正构烷烃分布主要表现为单峰分布，其主峰碳在C15附近，各原油样品的相同碳数的正构烷烃的相对质量百分含量相差不大，C15以后的正构烷烃相对质量百分含量随着碳数的增加成降低趋势；(2)主峰碳在C15附近，次主峰碳在C25附近，C15以后的正构烷烃相对质量百分含量随着碳数的增加成降低趋势；(3)M27—29和NPll一X116井的原油表现为生物降解原油特性，各碳数的正构烷烃相对质量百分含量较低且相差不大。
绪论： 1.地球化学：地球化学是研究地球及其子系统(含部分宇宙)的化学组成、化学作用和化学演化的科学. 2.地球化学研究的基本问题： ①元素（同位素）在地球及各子系统中的组成 ②元素的共生组合和存在形式 ③研究元素的迁移 ④研究元素（同位素）的行为 ⑤元素的地球化学演化 3.地球化学的研究思路： “见微而知著”。通过观察原子、研究元素（同位素），以求认识地球和地质作用地球化学现象。 4.简述地球化学的研究方法： A.野外工作方法： ①宏观地质调研 ②运用地球化学思维观察、认识地质现象 ③在地质地球化学观察的基础上，根据目标任务采集各种地球化学样品 B.室内研究方法： ④量的测定，应用精密灵敏的分析测试方法，以取得元素在各种地质体中的含量值 ⑤质的研究，也就是元素结合形态和赋存状态的研究 ⑥动的研究，地球化学作用过程物理化学条件的测定和计算。包括测定和计算两大类。 ⑦模拟地球化学过程，进行模拟实验。 ⑧测试数据的多元统计处理和计算。 第一章：基本概念 1.地球化学体系：我们把所要研究的对象看作是一个地球化学体系，每个地球化学体系都有一定的时间连续，具有一定的空间，都处于特定的物理化学状态（T、P等） 2.丰度：一般指的是元素在这个体系中的相对含量（平均含量）。 3.分布：元素的分布指的是元素在一个化学体系中（太阳、陨石、地球、地壳、某地区）整体的总的含量特征。
4.分配：元素的分配指的是元素在各地球化学体系内各个区域、各个区段中的含量。 5.研究元素丰度的意义： ①元素丰度是每一个地球化学体系的基本数据 以在同一体系中或不同体系中用元素的含量值来进行比较，通过纵向（时间）、横向（空间）上的比较，了解元素基本特征和动态情况，从而建立起元素集中、分散、迁移等系列的地球化学概念。是研究地球、研究矿产的重要手段之一。 ②研究元素丰度是研究地球化学基础理论问题的重要素材之一。 宇宙天体是怎样起源的？地球又是如何形成的？地壳中主要元素为什么与地幔中的主要元素不一样？生命是怎么产生和演化的？这些研究都离不开地球化学体系中元素丰度分布特征和分布规律。 6.获得太阳元素丰度的主要途径： 光谱分析；直接分析；利用宇宙飞行器分析测定；研究宇宙射线 7.陨石研究的意义： ①它是认识宇宙天体、行星的成分、性质及其演化的最易获取、数量最大的地外物质； ②也是认识地球的组成、内部构造和起源的主要资料来源； ③陨石中的60多种有机化合物是非生物合成的“前生物物质”，对探索生命前期的化学演化开拓了新的途径； ④可作为某些元素和同位素的标准样品（稀土元素，铅、硫同位素）。 8.陨石的类型： 陨石主要是由镍-铁合金、结晶硅酸盐或两者的混合物所组成，按成份分为三大类 铁陨石 石陨石 石铁陨石 9.太阳系元素的丰度特征： ①H和He是丰度最高的两种元素。这两种元素的原子几乎占了太阳中全部原子数目的98％。 ②Li、Be和B具有很低的丰度，属于强亏损的元素（核子结合能低，形成后易分解），而O和Fe呈现明显的峰，它们是过剩元素（核子结合能最高，核子稳定） ③原子序数较低时，元素丰度随原子序数增大呈指数递减，而在原子序数较大的范围内（Z＞45）各元素丰度值很相近。
第11卷第10期2011年4月1671—1815（2011）10-2165-07 科学技术与工程 Science Technology and Engineering Vol.11No.10Apr.2011 2011Sci.Tech.Engng. 地震沉积学在徐家围子断陷的应用 宋效文 1 马世忠 1 秦秋寒 1 周莹 2 （东北石油大学地球科学学院1，大庆163318；大港油田公司油气勘探开发研究院2，天津300280） 摘要徐家围子断陷深层勘探取得了重要成果，但是营四段砾岩研究难度较大，导致该后备潜力储层研究程度较低。文中 应用地震沉积学的先进理论技术方法（沉积模式和规律指导下的基于井震结合的相位转换、三维可视化、地层切片、分频、相干等技术方法）针对营四段砾岩展开研究，确定了该区为北北西主物源，刻画出了扇体轮廓及内部结构，为后期勘探开发奠定了重要基础。同时，在实践应用的过程中更加明确了地震沉积学中技术方法的适用条件及注意事项。关键词 地震沉积学 地层切片相位转换 分频技术中图法分类号 P631．4 TE122； 文献标志码 B 2011年1月14日收到 黑龙江省教育厅科学技术研究 项目（11521010）资助 第一作者简介：宋效文（1980—），男，山西人，东北石油大学博士生，研究方向：油气田开发地质与储层综合预测。E-mail ：nepusxw@live．cn 。 地震沉积学是应用地震信息研究沉积岩及其形成过程的学科， 它是继地震地层学、层序地层学之后的一门新的综合性学科。其理论基础在于对地震同相轴穿时性的重新认识，但它是层序地层学和沉积学的发展而不是替代， 地震沉积学研究要以地质研究为基础，在沉积学规律的指导下进行。体系域表征、 90?相位转换、地层切片和分频解释是目前地震沉积学中的几种常用的技术 ［1—4］ 。 2002年徐家围子断陷深层高产工业气井的钻探成功，显示了该地区广阔的资源前景，作为重要后备潜力储层的砾岩由于研究难度较大（营四段之下是火成岩， 古地形差异大，古地貌复杂，营四段砾岩本身为近源沉积、粒度相对均值且厚度变化极大）， 目前研究程度较低，单纯的井或者地震方面的研究已经不能满足勘探开发的需要， 应用地震沉积学的先进的理论及技术方法对营四段砾岩展开研究， 进行沉积相及沉积微相展布特征的描述，对徐家围子断陷营四段砾岩勘探开发有着重要的意义。 1区域地质概况 徐家围子地区位于松辽盆地北部徐家围子-北 安断陷带上，东到肇东-朝阳沟背斜带与莺山断陷带， 南至松花江，西为安达-肇州背斜带，北为明水斜坡。近南北向展布，长90km ，中部最宽处有55km ， 面积5400km 2 ，是松辽盆地北部深层规模较大的断 陷。受徐西、宋西两条边界断裂控制，为西断东超型箕状断陷，沉积地层主要为古生界地层、上侏罗统-下白垩统断陷期地层、下白垩统坳陷期地层，营四段属下白垩统营城组。 2 地震沉积学概念及适合研究区的技术路线 2．1 地震沉积学定义 1998年，美国学者曾洪流， Henry ，Riola 等首次使用了“地震沉积学”一词［5］ ，认为地震沉积学是利 用地震资料来研究沉积岩及其形成过程的一门学科 ［6］ 。2001年，曾洪流等将“地震沉积学”定义为利 用沉积体系的空间反射形态和沉积地貌之间的关系来研究沉积相、沉积岩和沉积建造。 Schlager 等认为“地震沉积学”是利用高精度地震资料、现代沉积环境和露头古沉积环境模式来识别沉积单元的三维几何形态、内部结构。
1、名词解释 Pm10：是指大气中直径小于或等于10微米的颗粒物称为PM10，又称为可吸入颗粒物或飘尘。 Pm2.5：PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。 大气颗粒粒径：指大气颗粒的直径，粒径小于10微米的颗粒可以长期飘浮在空中，称为飘尘，其中10～0.25微米的又称为云尘,小于0.1微米的称为浮尘。而粒径大于10微米的颗粒，则能较快地沉降，因此称为降尘。 环境容量：环境容量（environment capacity）是在人类生存和自然生态系统不致受害的前提下，某一环境所能容纳的污染物的最大负荷量。或一个生态系统在维持生命机体的再生能力、适应能力和更新能力的前提下，承受有机体数量的最大限度。 生物吸附系数：是某元素在有机体（通常是植物）灰分中的含量与该元素在生长这种植物的土壤中的含量比例，它定量的反映了生物对环境中元素的吸收强度。 CO2温室效应：大气中的CO2浓度增加，允许太阳辐射能量穿透地球大气层，使地球表面变暖，当地球表面进行二次能量辐射时，温室气体CO2又将这些能量重新发射回地面，使地球发生可感觉到的温度升高，这就是CO2温室效应。 2、环境地球化学的特点及主要研究内容： 环境地球化学的重要任务之一就在于及时地研究现代环境化学变化的过程和趋势，在原来地球化学的基础上，更加深入地研究组成人类环境的各个系统的地球化学性质。人为散发的污染物在环境中不断发生空间位置的移动和存在形态的转化。这种迁移转化的结果，可以向着有利的方向发展，如污染物被稀释、扩散、分解，甚至消失；也可以向着不利的方向发展，如污染物在某些条件下积累起来，转变成为持久的次生污染物。污染物在环境中的存在形态可以通过各种化学作用不断发生变化，如溶解、沉淀、水解、络合与整合、氧化、还原、化学分解、光化学分解和生物化学分解等。
名词解释 1.浓度克拉克值：概念系指某元素在某一地质体（矿床、岩体或矿物等）中的平均含量与克拉克值的比值，表示某种元素在一定的矿床、岩体或矿物内浓集的程度。当浓度克拉克值大于1时，说明该元素在地质体中比在地壳中相对集中；小于1时，则意味着分散 2.亲氧性元素：倾向于与氧形成高度离子键的元素称亲氧元素。特征是：离子半径较小，有惰性气体的电子层结构，电负性较小。如K、Na、Ca、Mg、Nb、Ta、Zr、Hf、REE等；易形成惰性气体型离子； 3.元素的地球化学迁移：即元素从一种赋存状态转变为另一种赋存状态，并经常伴随着元素组合和分布上的变化及空间上的位移 4.普通铅（或正常铅）：普通铅（或正常铅）：指产于U/Pb、Th/Pb比值低的矿物和岩石中任何形式的铅（如方铅矿、黄铁矿、钾长石等），在矿物形成以前，Pb 以正常的比例与U、Th共生，接受U、Th衰变产物Pb的不断叠加并均匀化。 5.不相容元素：趋向于在液相中富集的微量元素。由于其浓度低，不能形成独立矿物相，并且因离子半径、电荷、晶场等性质与构成结晶矿物的主元素相差很大，而使其不能进入矿物相。它们的固相/液相分配系数近于零。 6.同位素分馏系数：达到同位素交换平衡时共存相同位素相对丰度比值为常数，称分馏系数α，或者指两种物质(或物相)之间同位素比值之(α)，即αA-B=RA / RB，式中A，B表示两种物质(或物相)，R表示重同位素与轻同位素比值，如34S/32S，18O/16O。α表示同位素的分馏程度，α值偏离1愈大，说明两相物质之间同位素分馏程度愈大；α=1时物质间没有同位素分馏 7.K(不稳定常数)：金属离子与配位体生成络合物的逆反应是络合物的解离反应，达成平衡时的常数，称为不稳定常数。它与稳定常数互为倒数。不稳定常数越大，络合物越不稳定。 8.δEu:反映Eu异常的强。. 9.稀土元素（REE）：原子序数57-71的镧系元素以及与镧系相关密切的钪和钇共17种元素，包括：La，Ce，Pr，Nd，Pm，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb，Lu，Sc，Y 10.高场强元素 (HFSE)：指离子半径小、电荷高，难溶于水，地球化学性质稳
地球化学专业 硕士研究生培养方案 一、培养目标 培养的硕士研究生应在德、智、体等方面全面发展，具有创业精神和创新能力，能进行科学研究、工程技术及管理的高级专门人才，以适应社会主义现代化建设的需要。具体要求如下： 1、努力学习马列主义、毛泽东思想和邓小平理论，拥护中国共产党，拥护社会主义，具有较高综合素质，遵纪守法，品行端正，作风正派，服从组织分配，愿为社会主义经济建设服务。 2、在地球化学学科内掌握坚实的基础理论、系统的专门知识、必要的实验技能和较熟练运用计算机的能力；了解地球化学、应用化学专业发展现状和动向；掌握一门外国语，能熟练地进行专业阅读并能撰写论文摘要；具有从事本学科领域内科研、大学教学或独立担负专门技术工作的能力，具有较强的综合能力、语言表达能力及写作能力，具有实事求是、严谨的科学作风。 3、坚持体育锻炼，具有健康的体魄。 二、学习年限 硕士研究生的学习年限为3年。 硕士生应在规定的学习期限内完成培养计划要求的课程学习和论文工作。 三、研究方向 本专业设置以下研究方向： 1、油气地球化学 2、生物与环境地球化学 3、油藏描述及油藏地球化学 4、油气藏形成与分布 四、课程设置 课程设置包括学位课、非学位课和实践环节，课程总学分为34或以上。学位课为必修课，含公共课、专业基础课，学分为20分；非学位课学分为12分；实践环节为必修课，含学术活动、专业实践、社会实践和教学实践，学分为2学分。
（一）学位课7门（共20学分） （二）非学位课6门（12学分） 非学位课中的选修课由导师和硕士生根据专业培养方案的要求和研究方向的需要，以及研究生原有的基础和特长、爱好共同确定，给研究生留有充分的选修灵活性，鼓励研究生跨学科、跨专业选修课程，以拓宽研究生知识面，培养他们的适应能力。 导师应布置60篇以上的中、外文文献资料让研究生阅读，且外文资料比例应占三分之一以上，并做到有检查，有考核。 （三）补修本科生课程 这类课程设置主要是以同等学力或跨学科、专业录取的硕士生，除完成培养方案规定的学位课、非学位课外，还应补修该专业本科阶段的主干课2～3门，如不修完规定的本科课程，不能进入硕士论文撰写及答辩。 （四）实践环节 硕士生应参加一定数量的学术活动，考核合格者记1学分。其中，必须在院（系）及以上级别学术会议上至少做一次学术报告，每次0.5学分，参加院（系）及以上级别学术会议，每次0.1学分。另外，还应从其它实践环节中至少选1个实践环节, 考核合格后取得学分。研究生实践环节由导师和系主任负责安排、指导、检查与考核，研究生学院审核确认。 (五) 野外地质调查 本专业硕士生应当十分重视野外地质调查、野外样品采集及第一性地质资料的收集，这不仅是论文工作所必需，也是培养和提高硕士生野外实际工作能力的重要环节。野外地质调查主要结合自己的硕士论文，参加有野外地质和油田现场资料收集的科研项目，要求全面掌握野外地质调查与综合分析方法。硕士生的野外地质调查由指导教师负责安排、指导和检查。 本专业课程设置见附表。 五、培养方式 1、导师应根据培养方案的要求和因材施教的原则，从每个硕士生的具体情况出发，在硕士生入学后三个月内制订出研究生的培养计划。 2、对硕士生的培养采取课程学习和论文工作相结合的方式。既要使硕士生深入掌握基础理论和专门知识，又要使研究生掌握科学研究的基本方法和技能，具有从事科学研究的能力。整个培养过程应贯彻理论联系实际的方针。 3、硕士生指导采取导师负责制或指导小组集体培养的方式。 4、硕士生的课程学习强调学位课以听课为主，统一考试；选修课可以采取考试、写读
收稿日期:2004-10-08;改回日期:2004-10-28;责任编辑:楼亚儿。 基金项目:国家自然科学基金项目(40173007,40234052);教育部重点科研项目(重点03032)。 作者简介:陈岳龙,男,教授,博士生导师,1962年出生,地球化学专业,从事同位素地质年代学、地球化学与环境地球化学 的研究工作。 从第32届国际地质大会看地球化学的现状与未来 陈岳龙1,唐金荣2,侯青叶3 (11中国地质大学地球科学与资源学院,北京 100083;21中国地质调查局发展研究中心,北京 100037; 31中国地质大学地球科学学院,湖北武汉 430074) 摘要:对2004年8月在意大利弗罗伦萨召开的第32届国际地质大会有关生命起源、地质灾 害监测、壳幔相互作用、人类采矿与生产活动、水2岩相互作用、地表过程、古气候与古环 境等方面的地球化学研究及稳定同位素、地球化学动力学、有机地球化学、地球化学分析技 术等方面的内容进行了较为系统的总结,并对地球化学的未来发展进行了展望。 关键词:第32届国际地质大会;地球化学;进展;发展趋势 中图分类号:P59 文献标识码:A 文章编号:1000-8527(2004)04-0463-24 0 引 言 第32届国际地质大会于2004年8月20日至8月28日在意大利弗罗伦萨召开,会议的主题是:从地中海地区走向全球地质复兴———地质学、自 然灾害和文化遗产。每天中午12点到12∶45安排的大会讲演主要围绕本次大会的主题,从第一天的有关地球内部呼吸———地幔挥发分、板块构造与气候至随后的比萨斜塔、火星与地球的生命、水与地质历史、与火山灾害一起生活、海洋油气、地质学对文化遗产的影响、全球温暖是否将欧洲带入冰冷期。分会报告分为专门讨论会(S pecific symposia )、主题讨论会(Topical symposia )与一般讨论会(G eneral symposia )。在专门讨论会中一共设了14个专题,也主要是围绕本次大会的主题,包括:地质学中的大科学、意大利深部地震探测(CROP )、文化遗产———国际途径与展望、深地质库(以废物地质处理为主)、审稿评价道德与地球科学的质量评估(主要是杂志编辑、审稿人、读者、管理者对地球科学成果的评价)、地中海地区的古地球演化与地质解剖、地质灾害———国际途径与展望、地中海地区从历史视角到新发展在沉积地质学中的主要发现、全球构造中的新概念、国际地质科学计划的进展、地质时代表———最新发展与全球对比、地中海、铀矿床———勘探、地质与环境问题、地下工程建筑与设计中工程地质与岩土工程间的沟通。 主题讨论会分为38个主题,由于各主题有不同的方向,因此共计有近140个讨论会,内容涉及到:增生楔与混杂岩,北极地质学,碳酸盐台地,地质历史上的灾变事件,变化———碳、水与全球环境系统,地球早期演化,造山带的抬升,地球物理勘查,能源与资源的未来,地理信息系统(GIS ),地质灾害———评估与减灾,世界地质图,地质与葡萄酒,大陆增长的地质学,文化遗产的地球科学,地质公园、地质旅游、地质遗址,地圈2生物圈相互作用,地质技术,地球科学历史,环境变化中的人类演化,地球科学信息的管理与应用,地质医学,矿物生长动力学与诱发应力,地质科学应用的新地球物理技术,大洋钻探计划(ODP ),蛇绿岩与海洋岩石圈,过去与现在的全球变化,古气候与古海洋学,泥炭与湖泊,前寒武纪与古生代造山,遥感,岩石蚀变,海平面变化,层序地层,超高压变质作用———从纳米尺度到板块尺度,城市地质,水管理。其中以地球化学作为主题的有:地球早期演化中的生命成因的第18卷 第4期 2004年12月现 代 地 质GEOSCIENCE Vol 118 No 14 Dec.2004