东昆仑大格勒地区碱性杂岩体中辉石岩的年代学、地球化学、Sr-Nd同位素特征及其地质意义

近年团队在东昆仑大格勒地区发现了Nb、P矿化碱性杂岩体,并对杂岩体的岩石组合、岩石学特征及含矿性开展了研究,初步圈定了Nb、P矿化体,显示东昆仑具有寻找与碱性岩-碳酸岩型稀有稀土矿潜力。对碱性岩的形成时代、地球化学组成、矿物成分以及形成环境等方面的研究,不仅对重建东昆仑古构造环境具有重要的意义,还可推动东昆仑稀有金属成矿规律研究与找矿突破。本文在野外地质调查的基础上,选取杂岩体中重要的含矿辉石岩为研究对象,开展了单矿物电子探针原位分析、磷灰石和榍石U-Pb年代学、岩石地球化学及Sr-Nd同位素研究。结果显示,东昆仑大格勒地区辉石岩的形成时代为418 Ma。辉石岩主要矿物中存在似长石(霞石)、碱性暗色矿物(富铁黑云母),单斜辉石为透辉石,角闪石为钙质角闪石(铁韭闪石),黑云母为铁质黑云母和镁质黑云母。岩石地球化学特征显示辉石岩具有富K(K_(2)O>Na_(2)O)、CaO含量高、轻稀土元素强烈富集、富集Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,不亏损Nb、Ta元素,亏损Zr、U、Ti等高场强元素的特征。全岩的(87Sr/86Sr)i为0.704058~0.704278,ε_(Nd)(t)为-0.4~-0.2。矿物组成、元素和同位素地球化学特征均指示大格勒辉石岩为钾质碱性岩,具有与OIB相似的特征,岩浆源区为EMⅠ型地幔端元。岩石的形成过程为母岩浆在相对较深的地幔源区经历了1%~3%较低程度的部分熔融作用,在上侵过程中经历了较强的分离结晶作用和微弱的同化混染作用,其形成时代为该地区岩浆活动最强烈的时期,可能与碰撞后软流圈地幔的上涌和岩石圈的强烈伸展相关。

东昆仑大格勒富铌碳酸岩地球化学特征及成因初探

大格勒碳酸岩是东昆仑地区新发现的火成碳酸岩,具有重要的地质意义。本文对该碳酸岩开展了全岩主量和微量元素以及同位素研究,初步探讨其岩石成因。大格勒碳酸岩的化学组成以CaO和MgO为主,CaO含量为24.17%~30.40%,MgO含量为15.56%~18.91%,SiO_(2)含量为0.61%~6.25%,CO_(2)含量为25.09%~36.09%,其CaO/(CaO+MgO+FeO^(T)+MnO)(CCMF)在0.41~0.51之间,属于镁质碳酸岩。岩石的稀土元素总量∑REE在515~1863μg/g之间,稀土元素配分模式显示富集轻稀土元素,轻重稀土元素分异明显((La/Yb)N=284~589),无明显的Eu、Ce异常(δEu=0.89~1.23,平均1.01,δCe=0.96~1.11,平均1.05)。微量元素蛛网图显示样品明显富集Nb、Sr、Th、U、Pb、P,相对亏损Rb、K、Ti元素,Ba、Zr、Hf及HREE等元素接近原始地幔,Nb含量在126~5009μg/g之间(平均1568μg/g)。碳酸岩样品具有相对低的(^(87)Sr/^(86)Sr)i值(0.703718~0.703964)和低ε_(Nd)(t)值(-1.07~-0.33),δ^(13)CV-PDB值为-8.5‰~-5.7‰,δ^(18)OV-SMOW值为8.9‰~14.4‰,同位素及微量元素组成显示其具有幔源特征,并在碳酸岩形成过程中受到了热液蚀变作用,可能与东昆仑早泥盆世碰撞后伸展作用导致的软流圈地幔上涌有关。

东昆仑大格勒农场南辉长岩锆石U-Pb年代学、地球化学特征及地质意义

东昆仑志留纪岩浆活动强烈,记录了东昆仑造山带原特提斯洋演化晚期大洋俯冲阶段与碰撞阶段转换地质过程。本次研究对东昆仑大格勒农场南志留纪基性侵入岩开展了详细的岩相学、岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究,以确定其形成时代、岩石成因和构造环境。研究结果表明大格勒农场南辉长岩的结晶年龄为430.2±2.4 Ma,形成时代为中志留世。辉长岩SiO_(2)(51.40%~53.66%)含量较低,MgO(18.56%~22.16%)和FeO^(T)(7.54%~10.64%)含量高,Mg^(#)为79~82。微量元素富集Rb、Th、Ba、Cs等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE),具有高Ni(276~973μg/g)、Cr(2152~3574μg/g)和Sc(35.5~53.1μg/g)含量,低Nb/Ta值(3.23~8.68)和εHf(t)值(-7.3~-3.6)。大格勒农场南辉长岩的地球化学组成具有岛弧基性岩特征,其成因可能是流体和俯冲沉积物加入的富尖晶石橄榄岩部分熔融的结果。综合区域资料表明,大格勒农场南辉长岩形成于东昆仑原特提斯洋俯冲晚期阶段,进一步限定原特提斯洋晚期俯冲与碰撞转换时限为中志留世,随后转入碰撞造山阶段。

东昆仑大格勒地区富铌橄榄岩矿物学、地球化学及Sr-Nd同位素特征

东昆仑大格勒地区碳酸岩-碱性杂岩富铌稀土矿化的发现,对青海省优质稀有稀土矿产的勘查及综合研究具有重要启示。本文以大格勒杂岩体中蛇纹石化富铌橄榄岩为研究对象,开展了矿物学、岩石地球化学和Sr-Nd同位素研究。矿物学分析显示,富铌橄榄岩中铌矿物主要为铌易解石(Nb_(2)O_(5)=50.33%~52.50%)、铌钙矿(Nb_(2)O_(5)=48.20%~50.27%)、褐铈铌矿(Nb_(2)O_(5)=42.80%~43.45%)、Stefanweissite矿(Nb_(2)O_(5)=33.14%~34.78%),次为钛铁矿(Nb_(2)O_(5)=3.45%~4.89%)。样品具低SiO_(2)(20.16%~29.20%)和K_(2)O+Na_(2)O(0.02%~2.47%)含量,高Mg O(22.88%~27.69%)含量和Mg^(#)值(74~82),稀土元素总量较高(∑REE=772~1807μg/g),稀土元素配分模式强烈富集LREE、亏损HREE,Eu异常不明显(δEu=0.87~1.17)。原始地幔标准化微量元素蛛网图显示,样品富集Nb、Ta、Th、U、Sr、Pb,Nb含量高,为981~1753μg/g,平均1378μg/g,可能与晚阶段碳酸岩侵入流体交代作用有关。样品的(87Sr/86Sr)i值为0.70378~0.70396,ε_(Nd)(t)值为-0.49~0.31,岩浆源区可能为EMⅠ型地幔端元。综合区域构造背景,大格勒岩体中富铌橄榄岩的形成可能与该地区拉张环境下岩石圈的强烈伸展和软流圈地幔的上涌相关。

东昆仑大格勒泥盆纪正长岩岩石成因和地质意义

东昆仑大格勒地区发现了与铌、稀土共生的碱性岩-碳酸岩杂岩体,表明东昆仑造山带具有碱性岩-碳酸岩型稀有金属矿床的找矿前景。团队对大格勒杂岩体的岩石组合、岩石地球化特征、岩浆演化及构造背景等问题开展了一系列研究。最近新发现了与碱性镁铁-超镁铁质岩、碳酸岩杂岩形成时代相近、空间上相伴共生的正长岩体,为深入了解大格勒杂岩体提供了新视角。大格勒岩体主体为角闪正长岩,少量为石英正长岩,主要矿物为正长石,次为更长石和铁浅闪石,少量为钠长石、石英、钙铁辉石、铁橄榄石和铁叶云母。锆石U-Pb定年结果表明角闪正长岩形成于407~402 Ma。主量元素组成显示,角闪正长岩的SiO_(2)(59.08%~63.14%)含量中等,Al_(2)O_(3)(16.16%~17.23%)、K_(2)O+Na_(2)O(9.54%~11.06%)含量高,富钾(K_(2)O/Na_(2)O=1.45~2.02),极富铁(Fe O^(T)/(MgO+Fe O^(T))=0.93~0.94),为准铝质、钾玄岩系列;微量元素富集Hf(18.6×10^(-6)~30.6×10^(-6))、Ba(937×10^(-6)~1386×10^(-6)),极富Zr(1017×10^(-6)~1842×10^(-6)),但亏损Nb、Ta等,Eu异常不明显-弱Eu正异常(δEu=0.94~1.35,平均值为1.14)。大格勒正长岩具富集的Nd同位素(ε_(Nd)(t)为-3.9~-3.4)和高放射性Pb同位素组成(^(208)Pb/^(204)Pb(t)=38.164~38.232,^(207)Pb/^(204)Pb(t)=15.636~15.640,^(206)Pb/204Pb(t)=18.321~18.400),其锆石Hf同位素组成较均一(εHf(t)=-1.57~1.18)。结合区域构造背景,认为大格勒正长岩形成于碰撞后岩石圈伸展环境,角闪正长岩可能由富集地幔熔融产生的岩浆经过分离结晶而成。

柴达木盆地东北部拉合根地区中生代火山岩的发现及其地质意义:来自地球化学与锆石年代学证据

柴达木盆地北缘东部地区哇洪山—温泉断裂与宗务隆山南缘断裂之间地带出露系列火山岩,由于其中一部分缺乏精确的地质年代学制约,导致其地层归属难以确定,因此该地区大地构造单元划分尚存争议。本文基于详细的野外调查,在柴达木盆地北缘东部拉合根地区新识别出一套中生代火山岩,岩石类型为流纹岩、中酸性角砾熔岩及英安岩。对代表性流纹岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄为(248.3±1.2)Ma(MSWD=0.30,n=20),表明岩石形成于早三叠世。全岩元素组成分析结果显示,该火山岩为准铝质高钾钙碱性岩石,轻重稀土元素分馏明显,轻稀土元素富集、重稀土元素亏损,δEu平均值为0.63,显示为弱负异常;微量元素呈现Rb、Ba等大离子亲石元素和Th、U、Hf和Zr等高场强元素相对富集,Sr强烈亏损,Ta、Nb相对亏损的特征,具有典型岛弧火山岩地球化学特征。锆石εHf(t)值分布范围为-19.62~-3.07,对应的t_(DM2)为2421~1639 Ma,表明岩石来自古元古代地壳物质的部分熔融。综合岩石年代学和地球化学特征,认为该火山岩为早三叠世阿尼玛卿洋向北俯冲于东昆仑地块,导致地壳基底(如达肯大坂岩群)发生深熔作用的产物。通过区域对比,提出该火山岩与鄂拉山岩浆弧洪水川组火山岩的地球化学性质较为相似,因此将其厘定为下三叠统洪水川组火山岩。该火山岩的发现指示拉合根地区大地构造单元属于东昆仑造山带鄂拉山岩浆弧。研究成果为柴达木盆地北缘东部地区大地构造划分提供了新的数据资料支撑。

西北地区主要锂矿资源分布特征及地球化学找矿远景预测

为圈定锂成矿远景区,采用已有1∶20万地球化学数据,选取西昆仑-阿尔金和阿尔泰两个主要锂矿带,基于锂元素地球化学空间分布及异常特征圈定锂矿远景区,为找矿突破战略行动选区服务。基于重点锂矿带以往1∶20万地球化学数据库,对元素相关性、背景及异常特征等参数进行再分析,结合已有锂矿床或锂矿(化)点,圈定找矿远景区。在昆仑-阿尔金地区圈定锂地球化学异常区15处,在阿尔泰圈定锂地球化学异常区12处。研究圈定27处异常区可为下一步锂矿找矿工作部署提供参考依据。

甘肃北山铭杨镁铁-超镁铁岩体锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

铭杨岩体位于甘肃北山南带古堡泉-红柳园断裂北侧,侵位于敦煌岩群,为甘肃北山地区新近发现的一处铜镍矿化镁铁-超镁铁岩体,主要由辉橄岩、二辉橄榄岩、橄榄辉长岩、辉长岩等组成。全岩成分以低碱、低钛为特征,轻稀土略富集,具有明显的正Eu异常;富集大离子亲石元素(LILE)Rb、Ba、Sr和K,相对亏损高场强元素(HFSE)Th、U、Nb、Ta、Zr和Hf。岩浆演化过程中发生了橄榄石、斜长石和辉石的分离结晶作用,经历了一定程度的地壳混染,地、物、化、遥综合信息显示具有较好的铜镍成矿潜力。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,首次获得铭杨岩体中橄榄辉长岩和辉长岩结晶年龄分别为(452.9±2.4)Ma和(457.7±2.1)Ma,岩体可能为早古生代陆缘裂谷环境下的产物。北山地区早古生代含铜镍岩体的发现对区域构造演化认识具有重要意义。

甘肃合黎山古元古代花岗岩锆石U-Pb年龄、岩石地球化学特征及其对阿拉善地块南缘构造环境的约束

分布于阿拉善地块南缘的龙首山岩群是金川镍矿的直接围岩,其形成时代和构造背景存在较大争议。在阿拉善地块南缘新发现的侵入于龙首山岩群的合黎山古元古代花岗岩体岩性为二长花岗岩、正长花岗岩及正长岩。岩石地球化学分析结果显示,合黎山花岗岩Al_(2)O_(3)/(CaO+Na_(2)O+K_(2)O)值为0.91~1.06,K_(2)O/Na_(2)O为1.10~1.44,属钾质碱钙性花岗岩,岩石相对富集Rb、Ba、Th、K等大离子亲石元素,亏损Ta、Nb、P、Zr、Hf、Ti等高场强元素,具有弧岩浆的地球化学特征,形成于俯冲带岩浆弧构造环境。LA−ICP−MS锆石U−Pb测年结果表明,合黎山二长花岗岩的形成年龄为1859±12 Ma,侵位于古元古代晚期,揭示龙首山岩群变质地层的形成时代大于1.85 Ga,反映阿拉善地块南缘在古元古代晚期可能处于俯冲消减过程。

皖西大别山农耕区表层土壤养分地球化学综合评价及影响因素

土壤养分是影响农作物产量的重要指标,掌握中国主要农业生产区的土壤养分时空演变特征对合理使用农业土地资源具有重要的意义。本文以中国重要农耕区皖西大别山六安地区为研究区,采集浅层土壤(0~20cm)样品1295组,采用硫碳仪、X射线荧光光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法等技术进行测试。应用统计学分析方法,在分析pH值的基础上,对总氮(TN)、总磷(TP)和钾(K)和土壤有机质(SOM)四个地球化学养分指标进行单指标养分等级划分和土壤养分综合等级评价,并探讨了各项指标的影响因素。结果表明:研究区98.88%的土壤为酸性土壤(其中8.03%为强酸性土壤),受地貌类型影响较大;TN分布以中等丰富为主,受土壤类型影响较大;TP以中等含量和缺乏为主,受地貌类型的影响较大;K是最为丰富的元素,其含量在中等及以上的比例达97.81%,主要受地貌类型的影响;SOM以中等和较缺乏为主,受土壤类型、土地利用方式和地貌类型的共同影响,且SOM含量与TN含量呈高度正相关。全区土壤养分等级以中等为主,占全区总面积的60.10%,其次是较缺乏土壤,占25.27%,南部山区养分状况优于北部平原区。整体上,研究区土壤具有养分较差、养分分布不均匀、普遍酸化的特点,部分地区应按需调整肥料的使用平衡土壤养分。可通过农田养分的管理,提高农业产量。

亚热带季风区边缘坡立谷河流水化学特征及外源水的增汇效应:以广西马山县清波河流域为例

雨热同期的亚热带季风气候促进了岩溶碳汇的发生,受外源水补给的边缘坡立谷是岩溶区碳酸盐岩溶蚀作用强烈的区域,对该区不同类型水的水化学特征研究有助于加深对岩溶固碳作用规律的认识。本文运用数理统计、Piper三线图、Gibbs图和主要离子比值等多种方法,对亚热带典型边缘坡立谷的河流水化学特征、成因及其碳汇效应等进行了分析。结果显示:(1)边缘坡立谷的河水类型主要有外源水、外源水补给的地表河、外源水补给岩溶地下河和岩溶地下水等,其总离子浓度呈递增趋势,岩溶地下水的Ca 2+浓度平均值为91.06 mg/L,分别是外源水补给地下河水、外源水补给地表水和外源水的2.3、4.3和12.4倍,其中外源水补给的地表河水化学离子浓度变化较大;(2)外源水进入岩溶区后,Ca 2+和HCO-3浓度逐渐升高,方解石饱和指数逐渐偏正。在亚热带季风区大量降雨导致的水循环加快的情况下,外源水对碳酸盐岩具有较强的侵蚀性;但外源水无论以补给岩溶地下河还是以地表水进入岩溶区后,其与碳酸盐岩的反应时间或接触面积不足,影响了岩溶碳汇增汇的提升。

北秦岭东段二郎坪单元辉长岩成因及其构造意义:来自锆石U-Pb年代学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素的制约

北秦岭造山带二郎坪单元的形成时代与构造属性一直是争论的焦点,解决此问题的关键在于精确约束与俯冲相关的岩浆作用的时限和性质。本文对北秦岭东段二郎坪单元辉长岩开展了岩相学、锆石U-Pb年代学、全岩主微量元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素分析研究。地球化学特征表明,二郎坪单元辉长岩具有较低的w(SiO_(2))(49.61%~50.58%),表现出富Na贫K的特征(Na_(2)O/K 2O=8.44~14.09);稀土配分型式呈右倾型,相对富集大离子亲石元素(LILEs)、亏损高场强元素(HFSEs),具有Nb、Ta、Zr、Hf的负异常,Sr-Nd同位素组成略微富集,显示出岛弧岩浆岩的特征,具有CAB的性质,其原始岩浆来源于含角闪石的石榴子石相地幔源区的部分熔融,形成于岛弧环境,岩浆源区经历了俯冲流体的交代。利用锆石SIMS U-Pb定年手段获得二郎坪单元辉长岩加权平均年龄为(464±2.9)Ma,限定其成岩时代属中奥陶世。结合区域地质资料和前人研究成果,认为二郎坪单元辉长岩是宽坪洋向北秦岭微陆块下南向俯冲的产物,但不排除商丹洋向北秦岭微陆块下北向俯冲带来的影响。

阿尔金山冰沟一带花岗岩地球化学特征及对大地构造的演化启示

本文对出露于阿尔金山冰沟构造岩浆岩带内冰沟序列花岗岩进行了岩石学、地球化学、和锆石SHRIMP UPb年代学研究。地球化学特征显示:花岗岩高硅、钠,低铁、镁、钙的特征,铝饱和指数为0.88~1.01,为准铝质“I”型花岗岩;富集Rb,Th和LREE,亏损Ta,Nb,Zr,Hf和HREE;大多具负铕异常,δEu值为0.52~0.62。锆石U-Pb定年结果显示:冰沟序列侵入岩中花岗闪长岩年龄为(410.7±11.9)Ma,二长花岗岩年龄为(418.5±9.6)Ma,辉长岩年龄为(449.5±10.9)Ma。结合区域地质、地球化学特征揭示花岗岩岩体形成于后碰撞伸展阶段,认为同碰撞挤压造山阶段向后碰撞伸展转换阶段时间节点约为440 Ma,后碰撞伸展作用和偏碱性岩浆活动时代为440~410 Ma,持续约30 Ma。晚奥陶世北阿尔金古洋盆闭合,在有限洋盆造山带(冰沟序列侵入岩)形成规模较大的消减活动板块边缘(岛弧或活动大陆边缘)构造岩浆岩带。

山东栖霞大河崖金矿床包裹体特征研究及矿床成因初探

大河崖金矿床地处华北克拉通南缘的胶辽隆起区,栖霞—蓬莱金成矿带上,其空间产出受台前—陡崖断裂带和岩浆活动制约。为研究该矿床成矿流体特征及矿床成因,本文对其开展不同阶段的包裹体进行岩相学、显微测温、包裹体激光拉曼及S同位素分析。测试结果表明,包裹体可划分为Ⅰ型富液气液两相盐水包裹体、Ⅱ型含CO_(2)三相包裹体和Ⅲ型纯液相包裹体3类,矿石中的包裹体类型以气液二相包裹体和含CO_(2)三相包裹体为主。成矿期流体完全均一温度变化范围为216~298℃,盐度为3.71%~9.98%NaCleqv,密度为0.80~0.90 g/cm^(3)。成矿晚期流体完全均一温度变化范围为124~181℃,盐度2.41%~5.56%,密度0.91~0.98 g/cm^(3)。表明该矿床属于中低温、中低盐度、低密度的热液脉型矿床。从主成矿期(Ⅱ和Ⅲ阶段)到成矿晚期(Ⅳ阶段),成矿温度和盐度降低,成矿密度略有升高。矿石中黄铁矿δ^(34)S变化范围为+5.1‰~+6.51‰,与栖霞—蓬莱金成矿带其他金矿床基本一致。显示主要为岩浆硫,成矿物质可能来源于深部岩浆。根据流体包裹体及同位素研究并结合区域地质特征,大河崖金矿床的成矿与白垩世岩浆关系密切,受台前—陡崖断裂带控制,在其次级断裂形成沉淀富集成矿。

粤北地区琶江铀矿床沥青铀矿原位微区年代学和元素分析:对铀成矿作用的启示

琶江铀矿床处于桃山—诸广铀成矿带南段,位于佛冈岩体南西部,是佛冈岩体内发现的唯一一个铀矿床。铀矿化严格受断裂构造控制,是典型的花岗岩型铀矿。本文采用岩相学、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)及原位激光剥蚀电感耦合技术(LA-ICP-MS)对琶江铀矿床矿石矿物沥青铀矿及黄铁矿进行了矿物学、微区地球化学及年代学研究。结果表明:沥青铀矿LA-ICP-MS U-Pb定年结果为(49.70±0.1)Ma,为晚白垩世,位于华南区域主成矿时代(75~50 Ma)范围内,表明琶江铀矿床与区域成矿时代一致,属于区域性成矿事件。该铀矿床沥青铀矿稀土元素总量为(311.5~368.3)×10^(-6),U/Th比值为17067~26524,显示中低温热液成因,结合稀土元素TE 1,3为0.95~1.01,具类四组分效应特征,指示成矿流体富F。此外,琶江铀矿床黄铁矿Co/Ni比值介于5~26,暗示其为热液成因。根据以上分析,认为该矿床为中低温热液型矿床。

三峡库区万县复向斜构造特征及其与地质灾害分布关系

万县复向斜位于川东褶皱带与大巴山-大洪山构造带复合部位,前人侧重于基础地质及页燃气勘探相关领域的研究,对于万县向斜局部构造特征与地质灾害的内在关系的研究尚少.本文在野外地质调查研究的基础上,利用部分滑坡的勘察资料,采用构造地质与工程地质的分析方法,深入研究了万县向斜局部构造对该区域地质灾害的控制作用,将万县向斜内部分为:西部NE向构造叠加构造区域;中部故陵向斜轴迹NE向区域;东部故陵向斜轴迹近EW向区域(也是故陵向斜翘倾消亡部位).与局部构造相对应,将内部地质灾害同样划分为西部、中部和东部3个区域进行研究,得出如下结论:西部地质灾害发育规模小,主要集中于局部纵谷地段;中部地质灾害集中于长江北岸,岩层陡缓倾角转化带的存在对地质灾害的规模起到了控制作用;东部地质灾害集中于长江南岸,除岩层陡缓倾角转化带的存在对地质灾害的规模起到了主要控制作用以外,斜坡坡长和岩层产状中陡倾的特点对地质灾害的发生同样具有重要的控制作用.本次研究阐明了万县复向斜内部构造特征与该地区地质灾害的内在联系,对研究区域内地质灾害的预测预报提供了一定的参考和依据.

鄂尔多斯盆地中东部太原组碳酸盐岩烃源岩岩相类型及地球化学特征

随着鄂尔多斯盆地中东部上古生界下二叠统太原组斜道段灰岩和毛儿沟灰岩中高产气藏的发现,太原组煤系烃源岩以外的碳酸盐岩生烃潜力评价显得尤为重要。以鄂尔多斯盆地中东部地区太原组灰岩为研究对象,通过岩心观察、测井资料及地化实验数据的综合应用,分析海陆混合沉积潮坪环境中灰岩有机地化特征,并对有利于烃源岩发育的岩相类型进行划分。结果表明:①总体看来,太原组灰岩较之泥页岩有机质丰度偏低,斜道段灰岩有机质丰度最高,毛儿沟段次之;有机质类型主要以Ⅰ型为主,部分样品出现Ⅱ型干酪根特征;有机质普遍处于高成熟度演化阶段,热解峰温(T max)平均可达483℃,镜质体反射率(R o)普遍高于1.2%。②基于地球化学参数及岩石学特征的差异,将太原组灰岩共分为4类岩相类型:Ⅰ-Ⅱ型干酪根高有机质纹层状泥质泥晶灰岩相、Ⅰ-Ⅱ型干酪根中-高有机质块状泥晶灰岩相、Ⅰ-Ⅱ型干酪根中有机质块状生屑泥晶灰岩相以及Ⅰ型干酪根低有机质块状藻凝块灰岩相。③研究区中部以Ⅰ-Ⅱ型干酪根中-高有机质块状泥晶灰岩为主,烃源岩厚度不大;西部以Ⅰ-Ⅱ型干酪根中有机质块状生屑泥晶灰岩岩相为主,有效烃源岩厚度较大;东部灰岩沉积分布广且厚度大,虽以Ⅰ型干酪根低有机质块状藻凝块灰岩为主,但岩相多变,有效烃源岩厚度不小。

地球化学研究的危机与机遇

地球化学是当今地球科学各领域中最热门的学科,其在Sience Citation Index(SCI)统计源期刊上的文章最多,原因之一是地球化学研究有很好的仪器设备,可以出很好的数据,可以发表很漂亮的文章,地球化学研究水平也因此而水涨船高,并导致其他许多学科纷纷向地球化学靠拢,这是好事,但同时也孕育了地球化学的危机。危机主要表现为:丢掉了基础、丢掉了前提、超越了范围、简单化和地球化学的滥用等问题。个别地球化学研究盲目扩大研究范围,企图代替构造地质学、地质学、岩石学等的研究,这显然是行不通的。让不同质的物质进行对比,思维固定化,使研究变得死板,得出的结果必然是经不起实践检验的。笔者等批评了地球化学研究中重数据轻野外和忽视地质基础的倾向。笔者等指出,将地球化学标志与其解释捆绑在一起的思维方式是不合适的;局部地区研究得出的结果不能推出具有全局性意义的结论。而关于太古宙的研究以及板块构造起源的研究,笔者等认为,光有地球化学数据是不够的,必须结合太古宙野外地质研究的证据。文中最后指出,地球化学研究出现危机,危机孕育机会,机会导致发展。地球化学应当回归正途,引入大数据研究,加强数理化基础,推动地球化学研究进入新范式,带动地球科学跨越式发展。

闽西南凤山-赤坂场矽卡岩型萤石矿床地球化学特征及成因

闽西南凤山-赤坂场萤石矿主要产于矿区接触变质带中,通过对萤石及黑云母二长花岗岩围岩开展稀土元素地球化学及包裹体氢氧同位素研究,探讨矿床的成因及成矿物质、流体来源.萤石稀土元素配分曲线特征和La/Ho-Y/Ho关系图表明,凤山-赤坂场萤石矿体的成矿流体来自同一流体体系,成矿物源稳定且单一,为同期成矿.萤石和花岗岩围岩有相近的Sm/Nd比值,且均具有δ_(Eu)和δ_(Ce)负异常特征,表明萤石成矿和二长花岗岩体有着十分密切的联系.结合萤石包裹体氢氧同位素结果,显示矿区萤石矿床成矿流体来源于岩浆水与大气降水的混合,成矿物质F和Ca元素来源于大气降水对围岩花岗岩和碳酸盐岩的淋滤和萃取,属于构造控制的岩浆期后气化-热液的低温热液充填萤石矿床.

开放系统下铅锌对地质碳汇的影响研究

自工业革命以来,资源需求量不断增加,矿产资源被过度开采引起一系列地质环境问题,针对采矿学者研究主要集中在地质环境灾害、矿山的修复技术方法和采矿暴露出的重金属对人类身体健康造成的危害等方面,鲜有学者研究采矿中重金属元素与地质碳汇的关系,随着双碳目标成为国家战略,重金属与地质碳汇机理研究对双碳战略目标有重要的科学意义。本文通过研究不同岩样在不同浓度铅、锌溶液中的溶解特征来探究开放系统条件下铅锌对地质碳汇的影响,研究发现:(1)随着实验时长的增加,所有组别的pH值呈下降趋势,电导率呈上升趋势。(2)0.5 mg/L的铅溶液可能会抑制岩石的溶解,HCO_(3)^(-)的浓度在第10天时突然变大随后又逐渐减小,而当加入灵川县铅锌矿场的铅锌矿粉末后溶液中HCO_(3)^(-)浓度倍增。0.1 mg/L铅溶液中加入铅锌矿粉末后,其水溶液中的HCO_(3)^(-)浓度明显少于未加入铅锌矿粉末的对照组。故认为铅可能作为抑制剂影响岩样在溶液中的溶解。(3)在1和5 mg/L锌溶液中加入铅锌矿粉末,无论其浓度高低,灰岩、角岩和灰岩+角岩3个实验组别HCO_(3)^(-)浓度将明显高于未加入铅锌矿粉末的对照组,故认为锌可能起催化作用。(4)通过对干燥后的岩样进行非原位SEM图像扫描发现,无论低浓度还是高浓度铅溶液,其溶蚀坑较无铅溶液明显增多,溶蚀台阶也明显呈无规则状,但在高浓度的铅溶液中更加突出,并且伴随着置换反应的发生,由低浓度到高浓度的铅溶液中可以观察到一些孔隙的发展和裂缝的形成。