鄂尔多斯白垩系地下水盆地硫酸盐的水文地球化学特征及来源

鄂尔多斯白垩系地下水盆地蕴藏有丰富的地下水资源,地下水赋存于白垩系砂岩中。为了查明地下水微咸水的成因,对40件地下水样品的水化学组成、SO42-的区域分布特征和28件硫同位素组成进行了分析,并对34件岩石样品进行了溶滤试验研究。结果表明:SO42-是地下水中主要阴离子组分,具有东部低西部高,北部低南部高的区域分带特征;硫酸盐是白垩系地层中主要的易溶盐组分,并以石膏和芒硝形式存在;地下水中SO42-主要来源于地层中石膏和芒硝,其次是地层中的硫化物,少量来源于有机硫。

鄂尔多斯盆地大气降雨氢氧同位素的组成与季节效应

通过对鄂尔多斯盆地雨水同位素的分析，建立了盆地雨水线方程，计算出雨水氢氧同位素的加权平均值，为开展鄂尔多斯盆地地下水氢氧同位素的研究提供了依据；分析了雨水δ^18O与气温、降雨量和季节的变化关系，总结出鄂尔多斯盆地冬季雨水δ^18O较低，春季雨水δ^18O较高，夏季雨水δ^18O亏损的特点，得出雨水来源和形成温度是鄂尔多斯盆地雨水同位素组成随季节变化根本原因的结论。

鄂尔多斯白垩系自流水盆地地下水锶同位素特征及其水文学意义

鄂尔多斯白垩系自流水盆地北部为沙漠高原区，南部为黄土高原区。区内经济以农业和畜牧业为主，地下水的污染较弱。地下水中Sr来源于含Sr矿物的溶解。因此，可以利用Sr及^87Sr／^86Sr比值来研究水岩作用和地下水的演化。采自盆地20个Sr及其同位素样品的分析结果表明：在区域上^87Sr／^86Sr比值是不均匀的，西南部^87Sr／^86Sr比值较大（0．711002-0．711570），其他地区。^87Sr／^86Sr比值较小（0．710378-0．710646）；在局域地下水系统中，埋深小于100m的浅层地下水，Sr含量较低，^87Sr／^86Sr比值较大，而埋深大于100m的深层地下水，Sr含量较高，^87Sr／^86Sr比值较小，并且沿地下水径流方向，sr的浓度越来越高。苏贝淖湖是自流水盆地北部局域地下水系统的一个排泻区，湖水Sr含量较低，而^87Sr／^86Sr比值较大，其Sr同位素组成特征与浅层地下水一致，表明湖水来源于浅层地下水。

内蒙古东珺铅锌银矿床闪锌矿Rb-Sr定年及其地质意义

热液脉型铅锌多金属矿床是内蒙古得尔布干成矿带一重要矿床类型,由于缺乏适当的定年方法,该类矿床的成矿年龄及其形成的地质背景一直不明确。东珺铅锌银矿床是一新近发现的热液脉型矿床,本文在对采自该矿床的6件闪锌矿矿石样品进行了结构构造研究的基础上,对闪锌矿的Rb-Sr同位素进行了分析。结果表明,闪锌矿87 Rb/86 Sr和87 Sr/86 Sr同位素比值均有较大的分布范围,分别分布在0.283 8~6.503 0和0.713 685~0.725 241范围内,二者具有很好的线性关系,构成的等时线年龄为（130.2±4.4）Ma（2σ,MSWD=16）,（87Sr/86Sr）0=0.713 176±0.000 057,指示矿床形成于早白垩世。早白垩世大兴安岭地区处于伸展构造体制,因此该类矿床是在拉张构造体制的背景下形成的,与区内早白垩世浅成-超浅成岩浆侵入活动有关,它代表了区内一重要成矿阶段与成矿类型。

双Packer系统在鄂尔多斯盆地地下水勘查中的应用

双Packer系统在鄂尔多斯盆地地下水勘查中的应用,为在该盆地开展深层地下水水化学同位素的研究,提供了一个有效的工具。了解该系统的工作原理、应用条件和在鄂尔多斯盆地地下水勘查中的具体应用,对在我国水文界普及该技术具有重要意义。

鄂尔多斯白垩系盆地地下水的形成与演化:来自Cl及其同位素^(36)Cl的证据

鄂尔多斯白垩系地下水盆地地处中国西部干旱—半干旱地区,其南部和北部分别被黄土和沙漠覆盖,地下水水化学组成在区域上差异显著,北部以淡水为主,南部以微咸—半咸水为主。在沙漠区和黄土区的深层含水层中(埋深大于400 m)分别采集了5组和3组水化学同位素样品。T和14C的分析结果表明,地下水的滞留时间在20343 a内,并且未受到人工Cl的污染。依据地下水Cl及其同位素36Cl的组成,分析了蒸发作用对研究区降水补给和地下水Cl浓度的影响,结果表明,大气降水的蒸发富集和地层Cl的淋滤溶解对地下水中的Cl均具有重要作用,相对大气降水,沙漠区地下水蒸发浓集了29.9~63.0倍左右,蒸发作用为地下水提供了21.3~45.3 mg/L的Cl,而在黄土区,地下水蒸发浓集了266.0~523.7倍,蒸发作用为地下水提供191.5~377.0 mg/L的Cl。

鄂尔多斯盆地地下水中氚的演化及其年龄

通过总结20世纪60年代以后不同时期大气降雨氚的组成,根据衰变定律,描述了氚在不同时期形成的地下水中的演化轨迹;通过比较不同时期大气降雨氚的组成和所形成的地下水中氚的演化,得出地下水中氚的衰减速度比大气降雨中氚的更新速度慢这一结论;根据鄂尔多斯盆地地下水中氚的组成,解释了鄂尔多斯盆地地下水的形成年龄。

鄂尔多斯白垩系地下水盆地湖眼的形成及其水文地质意义

在鄂尔多斯盆地北部沙漠高原区,部分湖盆的边部发育有数量不等的"湖眼"。"湖眼"是分布在湖盆边部的特殊的泉,通过对湖眼的野外调查和物质成分分析,总结了湖眼的分布、结构、动态变化和物质组成特征。研究结果表明,湖眼泥浆来自湖盆底泥,其水分可来自不同循环深度的地下水;湖眼的动态变化可以反映地下水的循环深度;湖眼的分布和动态变化对于研究地下水的排泄方式具有一定的水文地质意义。

井下电视与井下水质分析系统

在鄂尔多斯地下水勘查项目的实施中，西安地质矿产研究所与国际原子能机构合作，引进了一套英国Geovista公司生产的井下电视与井下水质分析系统——Geovista Borehole Logging and Camera Systems。利用该系统的井下水质分析系统，可连续测定钻孔中地下水的水温、电导率、pH值和含氧量等水文地质参数，利用这些参数可以了解弱透水层和隔水层对水质的影响，查明每一含水层的水质情况，

大兴安岭中北段原岩锆石U-Pb测年及其与区域构造演化关系

作者认为单个锆石的同位素年龄记录了所在区域单次构造、岩浆或变质事件活动的时间,不同来源的大量原岩单颗粒锆石的测年数据则可以反映研究区总体构造演化历史。本文对近年来在大兴安岭中北段自测和收集的123件原岩样品的2636个锆石U-Pb测年点的同位素年龄进行统计,结果显示研究区的锆石年龄数据总体上出现840～780Ma,530～440Ma,330～280Ma,240～190Ma,180～160Ma和150～120Ma等多个明显高峰值区间和>840Ma,770～540Ma和440～400Ma三个相对数据较少的空白地段,且岩浆结晶锆石、变质锆石、继承性锆石等不同成因类型的锆石的年龄统计分布有良好的对应性。年龄数据的高峰值区间与该地区基底形成、陆壳生长、主要板块或微板块俯冲、碰撞、拼贴等主要构造事件时间吻合;而年龄空白区间则与主要的洋底扩张、被动陆缘时代相吻合。研究说明大量原岩锆石的测年数据与河流碎屑锆石同位素年代学一样,可以用于研究物源区的地壳生长和构造演化历史。综合大兴安岭中北段大量单颗粒锆石的同位素年代学、岩石组合和构造特征研究,说明该地区经历了古元古代基底形成、新元古代陆壳生长、新元古代末期板块裂解,古生代期间古陆块间的俯冲、拉张、拼贴碰撞,早中生代碰撞造山、晚中生代造山后伸展垮塌、大陆边缘弧后伸展等复杂的构造演化历史;同时表明蒙古-鄂霍茨克洋在早中生代时期(晚三叠世)即已碰撞造山,大兴安岭中北段及额尔古纳地区发育大量与碰撞有关的花岗岩、混合岩及碰撞后伸展跨塌有关的构造和岩石产物(盆岭构造、滑脱构造、变质核杂岩、陆相双峰式火山岩和多金属成矿等),这对于重新认识研究区中生代多金属成矿的地球动力学背景提供了新的依据。

内蒙古二道河子铅锌矿成因研究

基于矿床地质调查,并通过岩矿石地球化学和锆石U-Pb测年研究,探讨了二道河子铅锌矿床成因。该矿床赋存于中侏罗统塔木兰沟组中,受北西向断裂-裂隙构造控制,矿体多呈脉状,围岩以火山岩为主,夹有砾岩。据常量、微量、稀土元素和Pb、Sr、Nd同位素测试结果:火山熔岩中SiO2质量分数为48.01%～56.44%,岩屑晶屑凝灰岩中为69.09%～71.73%。前者稀土总量高于后者,两者稀土配分型式相似,均显弱负铕异常;而前者Pb、Zn、Cu等成矿元素的含量却远低于后者。火山岩富集Rb、U、Th等大离子亲石元素,Sr普遍亏损,相对亏损Nb、Ta以及Ti等高场强元素。火山岩ISr=0.704 925～0.706 632,εNd(t)=0.5～2.0,εSr(t)=8.5～32.8,tDM=619～730Ma。火山岩和矿石的Pb同位素组成十分接近,206Pb/204Pb=18.130～18.475,207Pb/204Pb=15.526～15.567,208 Pb/204 Pb=38.078～38.286,μ值为9.32～9.40。矿床主要围岩岩屑晶屑凝灰岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄为(164.2±2.3)Ma,这表明火山岩为混有壳源物质的幔源岩浆形成。火山活动分为2期:早期表现为中(基)性火山喷发;晚期岩浆活动发生于中侏罗世晚期,形成酸性火山碎屑岩。成矿物质由与火山岩有关的岩浆系统提供,富集于晚期岩浆中。与成矿有关的侵入岩可能是晚期岩浆作用形成的次火山岩。矿床可能是岩浆分异的含矿热液沿火山岩中的断裂、裂隙充填交代形成,成矿时代为中侏罗世晚期—晚侏罗世。

黑龙江多宝山斑岩Cu-Mo矿床成岩成矿时代研究

多宝山斑岩型铜(钼)矿床是中国东北地区重要的斑岩型铜(钼)矿床,文章对矿区主要成矿岩体及辉钼矿样品进行了系统的成岩成矿年代学研究。对成矿岩体采用高精度LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得成矿母岩花岗闪长斑岩的锆石U-Pb年龄为(474.8±4.7)Ma,矿体寄主岩石花岗闪长岩的锆石U-Pb年龄为(478.1±4.1)Ma,以及矿体外围黑云母花岗闪长岩的锆石U-Pb年龄为(483.9±4.5)Ma;矿体辉钼矿的Re-Os同位素模式年龄加权平均值为(475.1±5.1)Ma。测年结果显示,多宝山斑岩铜(钼)矿床形成于早奥陶世。结合含矿地层、矿区岩石组合特征,以及前人研究的岩石地球化学特征,推测多宝山矿床形成于早奥陶世与板块俯冲有关的岛弧环境,说明在区域上寻找类似多宝山的斑岩铜矿应沿早奥陶世多宝山-伊尔斯岩浆岛弧带开展。

内蒙古莫尔道嘎地区早中生代岩浆作用及其地球动力学意义

莫尔道嘎地处额尔古纳地块北段,该地区大量侵入岩和侵入-变质杂岩以往被认为属新元古代,类型有风水山片麻杂岩、中基性杂岩、巨斑状钾长花岗岩、二长花岗岩岩。对该地区新元古代侵入岩和侵入-变质杂岩进行系统采样,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法进行了测年研究。结果显示:研究区除个别岩体(混合岩化钾长花岗岩)为新元古代形成外,绝大部分以往认为的新元古代侵入岩或变质侵入杂岩为早中生代形成,揭示了研究区有强烈的早中生代构造岩浆作用。结合区域上同时代早中生代岩石的分布和年代学资料,额尔古纳和大兴安岭北段的早中生代侵入岩和变质杂岩可以分为243～246、210～229、200～205Ma 3个时期,其中200～205Ma一组最为发育。243～246Ma一组主要为莫尔道嘎地区中基性杂岩,形成背景与二叠纪末期兴蒙造山之后伸展作用有关。而210～229Ma的花岗岩和变质杂岩组合具有非常典型的大陆碰撞岩石组合特征:钙碱性系列过铝质、S型花岗岩,岩石副矿物以黑云母+角闪石+白云母为主,混合岩和淡色花岗岩(白云母花岗岩),深熔岩(莫尔道嘎巨斑状钾长花岗岩),缺乏同时期火山岩等;其形成与早中生代时期蒙古—鄂霍茨克洋封闭引起的陆陆碰撞有关。研究区早中生代花岗质侵入岩、变质杂岩特征及其同位素测年结果显示:蒙古—鄂霍茨克洋中段可能在中三叠世末期—晚三叠世早期封闭,这时已经开始发生陆陆碰撞,碰撞高峰时期可能在晚三叠世末期,早于以往认为的早侏罗世。

内蒙古红花尔基白钨矿矿床赋矿花岗岩Sr-Nd-Pb-Hf同位素特征

对内蒙古红花尔基白钨矿矿床的赋矿花岗岩进行了全岩Sr、Nd同位素、钾长石Pb同位素以及LA-MC-ICPMS锆石Hf同位素特征研究。结果表明,从肉红色二长花岗岩、灰白色二长花岗岩到石英二长岩,它们的(^(87)Sr/^(86)Sr)_i值依次降低,均值分别为0.70525、0.70517和0.70482,_(εNd)(t)值则依次增加,均值分别为+2.2、+2.3和+3.1。2种二长花岗岩的钾长石Pb同位素值较均一,其中^(206)Pb/^(204)Pzb为18.258~18.276,^(207)Pb/^(204)Pb为15.507~15.512;^(208)Pb/^(204)Pb为37.994~38.018。3种花岗岩的锆石Hf同位素特征显示^(εHf)(t)值分别为+5.2^+10.4(均值+8.1)、+3.1^+9.8(均值+7.5)、+5.8^+14.4(均值+9.2)。赋矿花岗岩的Sr-Nd-Pb-Hf同位素特征指示其源岩物质很可能是以新元古代起源于亏损地幔的下地壳物质为主,石英二长岩可能是岩浆混合了少量地幔物质形成的包体。区域构造分析表明,红花尔基白钨矿矿床赋矿花岗岩岩浆源区的形成可能与新元古代古亚洲洋演化过程中俯冲大洋板块与上地幔的相互作用有关;早侏罗世,蒙古—鄂霍次克洋盆在本区闭合后,板块碰撞隆起的挤压环境触发了源岩物质的部分熔融,从而形成了赋矿花岗岩。

内蒙古大兴安岭北段及邻区铜钼铅锌多金属矿床成矿时代分布规律

本文所指大兴安岭北段主指乌兰浩特以北的大兴安岭部分及其西侧的得尔布干成矿带(主要为内蒙古部分)。该地区为西伯利亚板块东南缘的增生大陆边缘,区域成矿位置上处于古亚洲成矿域与环太平洋成矿域的叠加位置,其内部可以进一步划分为德尔布干和东乌旗-兴安两个Ⅲ级成矿带。

内蒙古乌奴格吐山斑岩铜钼矿床辉钼矿铼-锇同位素定年及其地质意义

内蒙古乌奴格吐山斑岩铜钼矿床(以下简称乌山矿床)位于中、蒙、俄三国交界的满洲里-新巴尔虎右旗一带。该矿床是1979年由黑龙江冶金地勘706队发现的,截止到2006年,已探明铜金属量185.1万吨,钼金属量40.4万吨,属于大型铜钼矿床。本文对矿区露天采坑内不同期次石英脉中的辉钼矿进行了精确的Re-Os同位素测年,获得了精确的成矿年龄,并对成矿物质的来源进行了初步探讨。

鄂尔多斯盆地地下水资源与开发利用

鄂尔多斯盆地是我国西北地区的大型构造沉积盆地,以前寒武系变质岩为基底,依次沉积了下古生界碳酸盐岩、上古生界—中生界碎屑岩和各种成因的新生界,总厚度达6000m。根据盆地的地质构造特征和水文地质条件,将鄂尔多斯盆地含水岩系划为周边寒武系—奥陶系碳酸盐岩岩溶含水层系统、白垩系碎屑岩裂隙孔隙含水层系统和盆地东部基岩裂隙水与上覆第四系松散层孔隙含水层系统。在含水层系统划分的基础上,以含水体之间是否具有统一的水力联系和稳定的水动力场和水化学场为依据,将周边岩溶水可进一步划分为10个水流系统和22个子系统,白垩系地下水划分为5个水流系统和11个子系统,石炭系—侏罗系裂隙水与上覆松散层孔隙水划分为9个地下水系统。系统论述了含水层系统特征,区域水文地球化学特征和地下水循环规律,对鄂尔多斯盆地地下水资源进行了全面评价,针对能源基地建设的供水急需,提出了地下水合理开发利用建议。

鄂尔多斯盆地地下水系统及水资源潜力

鄂尔多斯盆地是我国西北地区的大型构造沉积盆地,以前寒武系变质岩为基底,依次沉积了下古生界碳酸盐岩、上古生界-中生界碎屑岩和第四系沉积物,总厚度达6000m。根据盆地的地质构造特征和水文地质条件,将含水岩系划为周边寒武-奥陶系碳酸盐岩裂隙岩溶含水层系统、白垩系碎屑岩裂隙孔隙含水层系统和盆地东部基岩裂隙水与上覆第四系松散层孔隙含水层系统。然后系统论述了各含水层系统特征,区域地下水形成与演化规律,对鄂尔多斯盆地地下水资源与开发潜力进行了评价。

内蒙古八大关矿区印支期岩浆活动及其找矿意义

通过对八大关矿区主要花岗岩体进行了系统采样，其镜下鉴定结果显示该区侵入岩主要为花岗岩、黑云母花岗岩、花岗斑岩、钾长花岗岩、花岗闪长斑岩；6件样品的LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄主要在243.87~231.63 Ma。结合成矿斑岩的形成时代，矿区主要侵入岩均形成于印支期，并不存在海西期或燕山期侵入岩体。根据岩体年龄的分布情况，将矿区印支期岩浆活动划分为243.87~237.11 Ma和231.63~229.00 Ma 2个阶段，早阶段岩浆活动主要形成矿体围岩；而铜钼矿化主要与晚阶段岩浆活动有关。此外，整个鄂霍次克造山带两侧的印支期岩浆活动也具有两阶段的特点，且与鄂霍次克洋的俯冲密切相关，考虑到两侧已查明的印支期超大型-大型斑岩型矿床，认为八大关矿区外围及额尔古纳地区存在寻找印支早期斑岩矿床的可能性。