An Isotopic(Sr,Nd and Pb) Tracer Study on the Xiaoxinancha Gold-rich Copper Deposit in Yanbian,China:Implication for the Geodynamic Model of Diagenesis and Metallogenesis

An isotopic study was systemically carried out on the granitic complex,diorite-porphyrite, ores and ore minerals of the 103 Ma Xiaoxinancha gold-rich copper deposit in Jilin province to determine the geodynamic model of diagenesis and metallogenesis.Results show that the initial Nd and Sr isotopic compositions of the granitic complex are in the range of 0.70425-0.70505 for（87Sr/86Sr）i, 0.51243-0.51264 for INd,and -1.31 to ＋2.64 forεNd（t）;those of the diorite-porphyrite are in the range from 0.70438-0.70448 for（87Sr/86Sr）,,0.51259-0.51261 for INd,and ＋1.56 to ＋2.09 forεNd（t）.For ores and sulfides,the（87Sr/86Sr）i,7Nd,andεNd（t） values are in the range from 0.70440-0.70805,0.51259- 0.51279 and ＋1.72 to ＋5.56,respectively.The Pb isotopic ratios of the granitic complex range from 18.2992-18.6636 for 206Pb/204Pb,from 15.5343-15.5660 for 207Pb/204Pb,and from 38.1640-38.5657 for 208Pb/204Pb For diorite-porphyrite,the isotopic ratios of 206Pb/204Pb,207Pb/204Pb and 208Pb/204Pb are 18.3919,15.5794 and 38.3566,respectively,whereas those of the ores and ore sulfides vary from 18.2275-18.3770 for 206Pb/204Pb,from 15.5555-15.5934 for 207Pb/204Pb and from 38.1318-38.3131 for 208Pb/204Pb.The results indicate that the mineralization was correlated to the formation and evolution of the granitic complex and the diorite-porphyrite.Combining with the reported data in petrologic characteristics,elemental geochemistry and chronology,conclusions can be drawn that the geodynamic settings of diagenesis and metallogenesis of this deposit were consistent with the subduction of the Izanagi oceanic plate during the Early Cretaceous.The diorite-porphyrite was formed by the emplacement of the adakitic magma triggered by partial melting of the enriched mantle,which originated from the derivative continental lithospheric mantle metasomatized by dehydration fluids from the subducting oceanic crust.The granitic complex was produced by fractional crystallization of the mixture between the adakitic magma and the high-K calc-alkaline acidic magma,which were generated by the remelting of the lower crust in the course of intraplate upwelling of the adakitic magma.The ore-bearing fluid reservoir convened in a late stage of the evolution of the mixed magma chamber.

铁改性生物炭对黄绵土Pb^(2+)运移过程影响及模型分析

[目的]明确不同铁改性生物炭施加量下土壤重金属的运移过程,以期为黄土区土壤重金属污染防治提供理论依据。[方法]以铁改性生物炭与黄绵土质量比分别为0%(CK),1%(A_(1)),2%(A_(2)),3%(A_(3)),4%(A_(4))和5%(A_(5))6组处理为研究对象,以Pb^(2+)为示踪离子,利用室内土柱进行溶质运移模拟试验,研究了不同铁改性生物炭施加量对黄绵土中Pb^(2+)运移过程的影响并进行模型模拟。[结果](1)A_(1),A_(2),A_(3),A_(4)和A_(5)处理的饱和导水率(K_(s))比CK分别减少了6.90%,20.70%,27.60%,31.03%和37.93%,即K s随铁改性生物炭施加量增大而逐渐减小。(2)不同处理的Pb^(2+)浓度达到平衡时的总历时比CK分别延长了1.79,13.00,34.98,35.34,40.81 h,随铁改性生物炭施加量增加,重金属初始和完全穿透时间明显推迟。(3)两区模型(TRM)和对流-弥散方程(CDE)的拟合曲线均能与实测曲线较好吻合,但TRM的决定系数(R^(2))大于CDE,均方根误差(RMSE)小于CDE,因此TRM的模拟精度更高。[结论]土壤中施加铁改性生物炭能较好地减缓重金属的运移过程,对调控土壤中重金属运移及防止地下水污染具有重要作用。

Fractal Modeling of Sphalerite Banding in Jinding Pb-Zn Deposit, Yunnan, Southwestern China

Sphalerite banding is a common texture in Jinding （金顶） Pb-Zn deposit, Yunnan （云南）, southwestern China. The frequency distribution and irregularity of sphalerite grains observed in the bandings are characterized quantitatively by fractal models. Fractal dimensions calculated by several fractal models including box-counting model, perimeter-area （P-A） model, and number-area （N-A） model show the gradual change from outer banding to inner banding, indicating a decrease in area percentage, in irregularity, in shape and in grain size, and an increase in the numbers of grains. These results may imply an inward growth of sphalerite during mineralization, and self-organization properties are involved in the nonlinear process of mineralization.

固定化细菌对Pb^(2+)和Cd^(2+)吸附的热力学和动力学研究

将天然水体中吸附Pb2+和Cd2+的优势菌种固定化后进行吸附规律研究.结果发现,固定化细菌对重金属吸附的动力学过程包括快速阶段和慢速阶段,其中慢速阶段符合二级吸附速率方程.E lovich模型和双常数速率模型不能描述固定化细菌对Pb2+吸附的动力学过程,但能很好描述固定化细菌对Cd2+吸附的动力学过程.固定化细菌对重金属吸附热力学过程均可以用Henry模型描述,且其对Pb2+的亲和力比对Cd2+的亲和力强.

西藏班公湖-怒江成矿带西段富铁矿与铜(金)矿C、Si、O、S和Pb同位素特征及地质意义

本文在大量的野外地质调查与室内研究的基础上,对班公湖-怒江成矿带西段的4个典型矿床———材玛矽卡岩型铁矿床、弗野矽卡岩型铁矿床、尕尔穷矽卡岩型铜金矿床和多不杂斑岩型铜金矿床的C、Si、O、S和Pb同位素特征进行了研究。δ30Si、δ18O的研究结果表明,石英主要为岩浆热液成因,δ13C、δ18O同位素的研究结果表明,与成矿有关的矽卡岩、磁铁矿大理岩中的碳除部分来源于海相碳酸盐岩的溶解外,主要来源于地幔,多不杂矿区的硫同位素研究结果表明成矿物质主要来自岩浆流体。多不杂和尕尔穷矿区岩石样品中的铅同位素研究显示其属于造山带构造环境,部分接近下地壳。因此,尕尔穷和多不杂矿区的铅同位素组成主要是班公湖-怒江成矿带在弧-陆碰撞造山过程中形成的。班公湖-怒江成矿带西段的区域成矿模式初步总结为早白垩世深源岩浆流体与二叠纪、三叠纪和白垩纪的海相碳酸盐岩接触的外接触带形成了矽卡岩型矿体,在与中侏罗统和下白垩统砂岩、粉砂岩接触处的内外接触带形成了斑岩型矿体。

鄂尔多斯盆地周缘地壳形成与演化历史:来自锆石U-Pb年龄与Hf同位素组成的证据

锆石U-Pb定年及Hf同位素测定结果表明,鄂尔多斯盆地周缘的华北板块北缘、兴蒙造山系及扬子板块—秦岭—大别—苏鲁造山带等构造单元系统具有明显不同的形成与演化历史。华北板块北缘锆石年龄平均值为1 837Ma,最强烈的岩浆活动出现于2 200～1 800Ma,该期锆石约占全部的40%;次为强烈的岩浆活动在2 800～2 200Ma,其众数在全部锆石中约占30%;1 500～1 200Ma、500～100Ma这两个阶段形成的锆石在全区所占比例各约为15%。华北板块北缘最突出的特征是基本不含1000～700 Ma期间形成的锆石,>3 000Ma的锆石在全区分布极为有限。锆石Hf同位素亏损地幔模式年龄表明华北板块北缘平均值为2.55Ga,较U-Pb平均年龄老,说明2 200～1 800Ma期间形成的锆石含有较多的古老地壳再循环组分。Hf亏损地幔模式年龄最强峰值约为2.8Ga,与全岩Nd亏损地幔模式年龄的峰值相一致,Hf模式年龄为3.0～2.25Ga的颗粒占全部的近95%,证明华北板块北缘的地壳增生主要在太古宙至古元古代期间。Hf同位素亏损地幔模式年龄>3.0Ga的锆石颗粒所占比例不到0.1%,另外近5%锆石的模式年龄分布于中元古代。晚古生代—中生代所形成的锆石均是先存地壳组分,尤其是中元古代增生地壳的熔融作用形成。兴蒙造山系中锆石U-Pb年龄平均值为497Ma,最强峰分布于石炭纪(约320Ma),石炭纪—二叠纪末(350～250Ma)形成的锆石所占比例达30%以上。新元古代至早古生代(600～440Ma)形成的锆石占全部锆石的55%以上,而中元古代末—新元古代期间(1 200～600Ma)形成的锆石在全区仅占4%。中元古代以前形成的锆石非常有限,说明该区最早形成的地壳组分在兴蒙造山系的形成过程中较充分地参与到后期的岩浆作用过程中。兴蒙造山系中锆石相应的Hf同位素亏损地幔模式年龄平均为1.13Ga,明显较相应的U-Pb年龄老,最强峰值出现于约0.6Ga。Hf亏损地幔模式年龄为0.7～0.28Ga的颗粒在兴蒙造山系所占比例达57%,证明该区最强烈的地壳增生发生于新元古代至古生代期间。Hf同位素亏损地幔模式年龄分布于1.5～0.7Ga的锆石在全区约占38%,说明此期间也是该区地壳较强烈的增生期。Hf亏损地幔模式年龄大于1.5Ga的锆石所占比例不到5%,古生代以后兴蒙造山系也基本没有明显的地壳增生。扬子与秦岭—大别—苏鲁造山带构造单元中的锆石U-Pb年龄平均为799Ma,年龄为1 300～750Ma的锆石在全部锆石中约占70%。晚古生代—燕山期形成的锆石约占20%。年龄在3500～2 650Ma、2 118～1 680Ma的锆石在该区各约占5%。结合扬子与秦岭—大别—苏鲁造山带平均为1.56Ga的Nd亏损地幔模式年龄特征,说明1 300～750Ma期间该区较强烈的岩浆作用事件中有较多的古老地壳组分加入其中。锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成均说明鄂尔多斯盆地周缘各构造单元具有不同的形成演化历史。地壳是幕式增长的,但各构造单元每幕发生的时间、强度存在明显差别。因此,由盆地中不同时代地层中碎屑锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成及全岩Nd同位素特征的系统研究可反演盆地物源供给与周围构造单元之间的关系。

中华绒螯蟹对Pb和Cd的富集与释放特性

应用生物富集双箱动力学模型模拟了中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)分别在Pb浓度为0.25、0.50、0.75mg/L,Cd浓度为0.025、0.050、0.075mg/L的单一水环境中暴露时,蟹鳃、肝胰腺、肌肉和血淋巴对Pb和Cd的生物富集与释放实验,并通过非线性拟合得到中华绒螯蟹对Pb和Cd的富集速率常数k1、排出速率常数k2、生物富集系数BCF、生物半衰期B1/2、富集平衡时生物体内Pb和Cd含量CAmax等动力学参数。结果表明:(1)中华绒螯蟹对Pb和Cd具有明显的富集,蟹鳃、肝胰腺和肌肉中Pb和Cd的含量与富集时间和水环境中Pb和Cd暴露浓度表现出了很好的正相关,血淋巴在富集阶段没有明显的规律。理论平衡状态下鳃、肝胰腺和肌肉中Pb和Cd含量CAmax随着暴露浓度的增大而增大,且成正相关。(2)Pb和Cd在中华绒螯蟹组织器官中的富集具有选择性,开始实验前,Pb在中华绒螯蟹体内的的分布规律为:肝胰腺>鳃>肌肉>血淋巴;Cd的分布规律为:鳃>肝胰腺>血淋巴>肌肉。在实验浓度的Pb和Cd水环境中暴露16d后,Pb的分布规律为:鳃>肝胰腺>肌肉>血淋巴;Cd的分布规律为:肝胰腺>鳃>肌肉>血淋巴。(3)中华绒螯蟹对Pb和Cd的生物富集和释放都较缓慢。经过16d的生物富集,各组织器官中Pb和Cd的含量均未达到稳态平衡。Pb和Cd在组织器官中的生物富集系数(BCF)范围分别为5—51和6—3148,中华绒螯蟹对Cd的富集能力明显高于Pb(*P<0.05);Pb和Cd在中华绒螯蟹各组织器官的生物学半衰期(B1/2)范围分别为4—9d和8—57d,中华绒螯蟹对Cd的排出能力明显低于Pb。

Al-Pb合金雾化液滴的液-液相变动力学

对Al-Pb合金进行了气体雾化实验,得到了Pb以细小粒子形式均匀分布于基体的粉末,建立了能描述在弥散相液滴形核、扩散长大、碰撞凝并和空间迁移共同作用下雾化液滴凝固过程组织演变的模型；对凝固组织形成过程进行了计算,结果表明,模拟结果与实验结果吻合得很好；并分析了Al-Pb合金雾化液滴的凝固过程。

垃圾焚烧厂排放重金属Pb的吸入性健康风险评估

引入CALPUFF模式模拟某市多个垃圾焚烧厂排放重金属Pb浓度的空间分布,进而对Pb的吸入性健康风险进行评估.结果表明,受局地气象条件及地形等影响,Pb的空间分布呈现显著的季节性差异及地形依赖性特征.秋冬季扩散范围较大,地面浓度高值区位于西南部,最大地面质量浓度分别为7.9×10-3和7.0×10-3μg/m3,春夏季扩散范围相对较小,浓度高值出现在中部,最大质量浓度分别为5.4×10-3和7.5×10-3μg/m3.各季节健康风险分布与地面质量浓度分布一致,儿童的暴露风险是成人的近2倍,成年男性暴露风险比女性稍高,但均远低于USEPA推荐的非致癌风险参考值,风险增量不及背景浓度下风险值的4%.

吉林省海沟金矿脉岩锆石U-Pb年龄及其成矿意义

海沟金矿成矿期正长闪长斑岩脉岩中包含捕获碎屑锆石和岩浆结晶锆石。其中:岩浆结晶锆石U-Pb年龄的加权平均值为(132.4±1.5)Ma(n=18,MSWD=0.48,概率为0.96),可代表脉岩结晶年龄;在锆石U-Pb谐和年龄图上样品的上交点年龄为(2 460±29)Ma,下交点年龄为(137±18)Ma,前者可代表捕获碎屑锆石的成岩年龄,后者与脉岩中岩浆结晶锆石测年结果相近。综合分析认为,海沟金矿的成矿年龄应为132.4～128Ma,是陆内碰撞造山向伸展造山的构造转换时期。软流圈地幔隆起及其有关的地质和成矿作用是海沟金矿形成的主因。大海沟辉长闪长岩体为成矿同期同源岩体,其成岩年龄应代表海沟金矿成矿年龄的上限。

碱化香蕉皮作为Pb^(2+)吸附剂的性能研究

以碱化香蕉皮吸附剂去除溶液中的Pb^(2+),考察了NaOH浓度和碱化时间对碱化效果的影响,探讨了吸附剂粒径、时间、pH、吸附剂用量、Pb^(2+)初始浓度及温度等对吸附性能的影响,并研究了吸附平衡和吸附动力学过程。结果表明,NaOH浓度为0.5 mol/L,碱化时间为8h时制备的碱化香蕉皮吸附性能较佳;最佳吸附条件为:吸附剂粒径60目,时间8h,pH为5,吸附剂用量1.0 g,Pb^(2+)初始浓度500 mg/L及温度为20℃。此时,吸附率可达74.5%,吸附量35.7 mg/g。等温吸附实验表明,碱化香蕉皮对Pb^(2+)的吸附平衡较好地符合Langmuir等温式。吸附过程动力学符合拟二级动力学模型,说明其吸附主要是单分子层的化学吸附。

Al-Pb合金粉末壳型组织形成过程

对Al-Pb合金开展了高压气体雾化快速凝固实验,金相观察表明粉末表面具有一Pb富集层．建立了描述雾化液滴凝固组织演变的数学模型,模拟分析了液滴凝固过程,结果表明,富Pb表层的形成是因为在液-液相变过程中富Pb液相在雾化液滴表面发生异质形核导致的．

三相电压型PWM整流器的IDA-PB控制

提出了适用于三相电压型PWM整流器的IDA-PB控制策略。基于Hamilton方程推导了三相电压型PWM整流器的PCH(Port Control Hamiltonian)模型,利用系统的无源性设计了PWM整流器的IDA-PB控制算法,对其提出了改进方案。最后对所设计的方法进行了仿真,结果表明所设计的IDA-PB控制算法具有良好的动、静态性能和鲁棒性。

内蒙古霍各乞Cu-Pb-Zn矿床的剪切带与岩性控矿特征及意义

内蒙古霍各乞大型Cu-Pb-Zn矿床地处内蒙西部狼山地区,为狼山-渣尔泰山成矿带的典型矿床。前人依据该矿裂谷沉积赋矿、岩性控矿、具有层状矿体等宏观特征判断其为裂谷环境下形成的热水沉积矿床,但也有部分学者提出其为受构造控制的后生热液矿床。本次研究以岩矿相学观察为基础,结合热力学模拟,提出该矿为受剪切带控制的变质热液矿床。矿区内赋矿围岩普遍经历角闪岩相区域变质作用及韧性剪切变形。宏观上,矿体与矿区内剪切带产状协调。硫化物总体沿围岩糜棱岩片理产出,但局部切割围岩糜棱岩组构,含矿微裂隙具有脆韧性剪切变形特征,可见硫化物交代围岩峰期变质矿物。热液脉石矿物组合及矿物温压计均表明成矿期具有低绿片岩相的温压条件。上述特征表明Cu-Pb-Zn矿化受剪切带控制,发生于剪切变形晚期,围岩退变质抬升阶段。热力学模拟显示当含矿流体流经由碳质千枚岩、石英二云母片岩和富铁夹层构成的岩性柱子,碳质千枚岩层位发生Pb-Zn矿化,而石英二云母片岩层位发生Cu矿化,富铁层位形成富矿体,这与霍各乞的地质事实相一致,矿相学观察也表明围岩岩性对成矿具有控制作用,因此后生热液流体与围岩的水岩反应导致了霍各乞矿床的层控、岩矿特征。通过上述研究建立起的剪切带控矿的成矿模式既符合该矿的显微观察结果,又可以解释该矿层状矿体、岩性控矿等宏观特征。

五种作物秸秆生物炭对重金属Pb^(2+)的吸附性的比较

为探讨小麦、玉米、水稻、花生壳和稻壳制备生物炭的差异,本文对这些植物纤维在不同预成型压力下制备的生物质炭的结构和性能进行了测定和分析,并研究了其对铅离子(Pb^(2+))的吸附性。结果表明:玉米、小麦和水稻三种秸秆生物质炭对溶液中Pb^(2+)的吸附性能较好,且在不同初始浓度下对Pb^(2+)的吸附符合Langmuir等温吸附模型,吸附量分别为141.310、121.226和122.753mg·g^(-1)。而花生壳和稻壳生物炭对Pb^(2+)的吸附性能较差,吸附量分别为62.914和51.037mg·g^(-1)。玉米秸秆生物质炭的-OH、-C-H、C=C等表面官能团较多,可通过表面官能团的络合作用吸附溶液中的Pb^(2+)。小麦和水稻秸秆制备生物炭由于含有较高的碳酸盐、磷酸等无机矿物形成化学沉淀。不同初始压力下制备生物质炭对溶液中Pb^(2+)的吸附影响较小。

水下分流河道内部储层建模方法——以PB油田一个典型多期次水下分流河道为例

目前PB油田已进入高含水开发阶段,属三角洲前缘亚相沉积,其水下分流河道内部储层非均质性是影响注入剂驱油效率高低的关键地质因素。应用地质、测井等资料,分析了一个典型多期次水下分流河道的内部储层模式及沉积结构特征,建立了该河道内部三维地质模型,一定程度上反映了河道内部储层及非均质性情况,对该类储层剩余油挖潜具有指导意义。

Pb-Sn合金连续结晶分离过程的模型化与优化

电热连续结晶机是实现粗锡脱铅精炼的关键设备。本文在冶金热力学和动力学的基础之上,从系统简化和耦合分析的角度出发,探讨了结晶分离过程中物料因素和能量因素与产品产量、质量的相互关系,所得的静态数学模型与实际生产是吻合的。在此基础上,作者提出了一种综合收益目标函数并探讨了结晶分离过程的静态优化控制策略,所导出的有关优化控制算法经计算机仿真证明是实用可行的。本文工作将该领域的研究工作由定性分析引入到定量研究,同时为该设备的自动化奠定理论基础。

滇东北金牛厂铅锌矿床成矿模式:来自流体包裹体、H-O-S-Pb同位素证据

金牛厂铅锌矿床是川滇黔铅锌多金属成矿区滇东北矿集区内产于下寒武统筇竹寺组泥质、钙质粉砂岩中的铅锌矿床,属于非碳酸盐岩容矿的后生热液矿床。区内赋矿地层筇竹寺组Pb、Zn含量异常高,而矿石Pb同位素组成与基底岩石(昆阳群)基本一致,矿源层是基底还是筇竹寺组、该矿床与区内其他赋存于碳酸盐岩中的铅锌矿床成矿机理是否具有一致性,直接关系到铅锌成矿系统研究与矿床深部找矿预测。基于流体包裹体测温及硫化物H-O-S-Pb同位素组成分析,结果表明:1)流体包裹体均一温度为165~274℃,平均216℃;盐度为6.5%~14.0%NaCl_(eqv),平均值为7.8%NaCl_(eqv),指示成矿流体属于中低温−中低盐度的富气相流体;显微激光拉曼光谱分析显示流体包裹体的液相成分主要为H_(2)O,气相成分主要为CH_(4);2)脉石矿物石英的H、O同位素特征表明,成矿流体主要来源于流经深部褶皱基底(昆阳群)的深部流体和含有机质的盆地卤水的混合;3)硫化物δ^(34)S值与川滇黔成矿区内主要铅锌矿床具有相似性,其还原S主要来源于下伏地层震旦系灯影组和下寒武统渔户村组白云岩中硫酸盐的热化学还原硫作用(TSR)过程;4)硫化物的Pb同位素组成不仅与基底岩石的铅同位素比值一致,且沿上地壳Pb平均演化线呈直线分布,表明壳源Pb源主要来自基底岩石(昆阳群),赋矿围岩下寒武统筇竹寺组碎屑岩也贡献了部分Pb。结合矿床对比研究,认为该矿床和川滇黔成矿区内主要铅锌矿床是在同一成矿地质背景下形成,具有相似的成矿模式,但在赋矿围岩、赋矿断裂性质、矿质来源等方面存在自身的特点。该研究可为川滇黔成矿区内铅锌成矿系统研究提供依据,也为该区矿床深部及外围找矿提供新思路。

甘肃敦煌太古宙英云闪长岩：单颗粒锆石U—Pb年龄和Nd同位素

甘肃敦煌地块是塔里木地台早前寒武纪岩石广泛出露区之一，但是否出露太古宙岩石长期存在着争议。本文对该区广泛出露的英云冈长岩单锆石U－Pb年龄和Sm－Nd同位素研究，获得了2．67Ga的锆石U－Pb年龄和268Ga的Nd模式年龄。证实了敦煌地块存在太古宙基底。同时反映新太古代是该区重要的造壳事件，英云闪长岩派生于亏损地幔。

氨基功能化SBA-15的制备及其对水中Pb^(2+)的吸附研究

以3-氨丙基三甲氧基硅烷为改性剂,利用后嫁接方法,制备出氨基修饰SBA-15(记为N-SBA-15)。利用X射线衍射仪、傅立叶红外光谱仪、N2吸附-脱附对样品进行表征,并探讨了吸附动力学与吸附等温特性。结果表明,改性后的SBA-15吸附水中Pb2+时在120 min内可以达到吸附平衡,吸附过程符合拟2级动力学模型。Langmuir模型及Dubinin-Radushkevich模型很好地描述了Pb2+在氨基修饰SBA-15上的吸附行为,其中基于D-R模型计算得出的318 K时最大吸附量为1.172 mmol/g,平均吸附自由能在318 K时为-24.88 kJ/mol,表明吸附可能属于表面络合作用,可以归为化学过程,且该过程是自发和吸热的。