Interactions of Copper, Evaporite, and Organic Matter and Genesis of Sandstone-Hosted Copper Deposits in the Chuxiong Basin, Yunnan Province

Studies on organic geochemistry indicate that the origin, type and maturity of organic matter are different among coal-bearing, copper-bearing and evaporite formations in the Mesozoic continental Chuxiong Basin, Yunnan, China. A mechanism has been proposed that (1) during the diagenetic mineralization stage the short-chain organic acids dervied from kerogen played an important role in remobilizing copper from source beds, while oils acted as important carrier of copper, and that (2) during the transformation or remolding mineralization stage, meteoric water leached the evaporite layers and formed downward-percolating oxidizing SO42-rich fluids; meanwhile, the copper-bearing fluids migrating upwards along growth faults from the basement was contaminated by the coal-bearing series on the way and formed reducing organic-rich fluids; oxidation-reduction occurred and sulfides formed when the two kinds of fluids met within sandstones.

Host-Parasitoid系统的分岔与混沌控制

用数值模拟的方法,研究了Host-Parasitoid模型.该模型是一类非线性离散系统,反映了在一定的时间和空间内,寄生虫和寄宿主之间的生存状态.通过调节各种影响下的分岔参数,可以观察到系统具有周期泡,倍周期分叉,间歇混沌和Hopf分岔等复杂非线性动力学现象,揭示了系统通向混沌的途径.利用不同周期遍历下的奇怪吸引子和具有分形边界的吸引盆对系统的非线性特性进行了深入的探讨.最后利用参数开闭环控制法对系统的混沌状态进行了有效的控制.数值仿真和理论分析表明,选择相应的控制参数可将该系统的混沌状态控制到不同的稳定周期运动.

柴达木盆地东北缘德令哈地区砂岩型铀矿化特征及找矿方向

德令哈地区位于柴达木盆地东北缘,砂岩型铀矿勘查找矿一直没有取得突破。基于详细的野外地质调查与室内研究,对德令哈地区新发现的德科、德东和旺尕秀三个铀矿化点进行重点剖析。研究表明:德令哈地区砂岩型铀矿赋矿层位主要以中新统下油砂山组(N_(1)y)、上油砂山组(N_(2)y)和狮子沟组(N_(2)s)为主,含矿砂岩主要包括褐红色、黄色、褐黄色、黄绿色中粗砂岩及灰绿色钙质细砂岩,矿石中有机质较为发育,常见“有机质+黄铁矿+铀矿物”组合形式。野外地质调查发现:研究区砂岩型铀矿化与断裂构造关系密切,铀矿化主要发育于背斜构造靠近核部一翼,部分断层中也发育铀矿化。石油部门资料指示德令哈地区发育一套厚约200 m的石炭系克鲁克组(C_(2)h)富铀暗色泥岩,铀含量可达30×10^(-6)~50×10^(-6)以上,可以为上覆含矿层提供深部铀源。研究区“背斜+断裂”构造组合形式是良好的构造减压区,为深部富铀成矿流体的向上运移提供了有利通道。据此分析认为柴东北缘德令哈地区的砂岩铀矿找矿方向应以“渗出型”砂岩铀矿为主,找矿目的层应以中新统下油砂山组、上油砂山组和狮子沟组为主,重点关注“背斜+断裂”的叠合部位。

西藏sedex型矿床赋矿盆地性质对成矿元素的制约作用

“青藏高原热”的掀起 ,极大地提高了西藏境内基础地学的研究水平和认识程度 ,为正确把握西藏喷流型及其它类型矿产资源的战略地位奠定了良好的基础。在此基础上 ,通过对甲马、沙拉岗矿区的矿床学研究 ,笔者认为它们都受“盆、相、位”的严格控制 ,具有喷流沉积的一般特征 ,属sedex型矿床的范畴。但二者之间却又存在元素组分、矿物成分、结构构造等方面的明显差异。产生这种差异的根本原因在于其形成的大地构造背景和盆地性质不同。

鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿成矿作用和前景分析

鄂尔多斯盆地为我国大型油气、煤炭和铀多种能源矿产产出盆地。新世纪以来铀矿成矿理论技术研究和勘查取得了系列重大突破,对推进砂岩型铀矿找矿具有重要意义。文章概要分析了鄂尔多斯盆地的构造沉积演化9大阶段、基本特征及其区域控矿作用;从全盆尺度论述了砂岩型铀矿的时空分布特征;阐述了盆地东北部地区、西缘宁东地区、西南部国家湾地区、东南部店头地区的铀矿化特征,在此基础上提出了该4片地区砂岩型铀矿的成矿模式,对找矿实际发挥了重要的指导作用;最后,基于矿床模型综合地质信息预测技术,对全盆地不同找矿层位的铀成矿远景进行了定量预测,为后续找矿提供了依据。

沉积岩对楚雄盆地砂岩铜矿成矿的控制

楚雄盆地砂岩铜矿产于白垩系地层层位中 ,矿床与盆地内的下部含煤建造、中部的红色含铜碎屑岩建造和上部白色膏盐建造关系密切。含矿岩系具有向上变细的剖面结构 ,矿化常形成于不整合界面以上的一定范围内。含矿岩石以细砂岩为主 ,铜矿化与胶结物总量和钙质、硅质胶结物有关 ,并形成于浅色向紫色岩层过渡的氧化还原界面附近。沉积成岩作用对矿床的形成起重要作用。

楚雄盆地有机质、膏盐与砂岩铜矿生成关系的有机地球化学证据与机理

云南楚雄中生代陆相盆地发育了良好的含煤、含铜和含膏盐的三位一体的建造组合。煤、膏盐和砂岩铜矿床中有机质在丰度、类型、成熟度、可溶有机质及生物标志物上既有一定差异，又有一定的相似性。煤和膏盐均参与了砂岩铜矿成矿作用，煤系为改造成矿作用提供了丰富的还原性有机质，膏盐提供了氧化性的ＳＯ２－４，间接提供了硫源。

鄂尔多斯盆地南部砂岩型铀矿成矿预测

鄂尔多斯盆地是我国北方重要的产铀盆地之一,但其南部地区的铀矿地质工作相对比较薄弱。笔者从铀源、构造、沉积建造、沉积相、层间氧化作用及物化遥等方面总结了鄂尔多斯盆地南部地区的铀矿预测要素特征,在GIS平台上采用MRAS软件和特征分析法,圈定并优选出Ⅰ、Ⅱ级远景区各1处;认为店头-瑶曲地段、彬县-旬邑地段是盆地南部砂岩型铀矿找矿的有利地区。

新疆伊犁盆地南缘砂岩型铀成矿潜力综合评价

中国矿产资源勘查已经积累了大量地质资料,在新的成矿理论指导下,如何使这些资料在新一轮铀资源勘查中发挥最大效能是一项重要的课题。提出了砂岩型铀矿综合找矿模型的构建流程;在研究伊犁盆地南缘512典型铀矿床的地质、水文地质和区域地球物理场特征的基础上,建立了512铀矿床的多源信息描述模型,从中归纳总结出512式砂岩型铀矿田和铀矿床的综合找矿模型;依据综合找矿模型,完成了研究区砂岩型铀成矿信息的提取。最后,应用证据权重法综合中比例尺多源成矿信息完成了伊犁盆地南缘砂岩型铀成矿潜力综合定量评价,取得了较好的预测效果。

滇中地区砂岩铜矿矿物分带特征及其成因意义

滇中地区砂岩铜矿形成于紫色层向浅色层过渡的氧化还原界面附近 ,矿体具有明显的矿物分带 ,从紫色层向浅色层 ,金属矿物依次按赤铁矿→辉铜矿→斑铜矿→黄铜矿→黄铁矿变化 ,这种分带有两种表现形式 :一种为顺层分带 ,另一种为垂直分带。引起矿物分带的原因是由于具氧化性的含铜卤水和具还原性的含硫溶液相互反应 ,造成了不同矿物的先后沉淀。

伊犁盆地南缘砂岩型铀矿成矿潜力综合评价研究

我国矿产资源勘查已经积累了大量地质资料,在新的成矿理论指导下,如何使这些资料在新一轮铀资源勘查中发挥最大效能是一项重要课题。本文提出了砂岩型铀矿综合找矿模型的构建流程。在研究伊犁盆地南缘512铀矿床的地质、水文地质及区域地球物理场特征的基础上,建立了512铀矿床的多源信息描述模型,从中归纳总结出512式砂岩型铀矿田和铀矿床的综合找矿模型;依据综合找矿模型,完成了研究区砂岩型铀矿成矿信息的提取。最后,应用证据权重法综合中比例尺多源成矿信息完成了伊犁盆地南缘砂岩型铀矿成矿潜力综合定量评价,取得了较好的预测效果。

鄂尔多斯盆地北部侏罗系直罗组沉积特征与演化

鄂尔多斯盆地东北部发现的多个砂岩型铀矿床均赋存于侏罗系直罗组下段砂岩中。前人对已知铀矿床分布区直罗组的沉积学研究程度相对较高,但对盆地北部直罗组大区域沉积体系展布与演变、物源供给特征等的研究仍较为薄弱。文中在大量钻井资料分析、野外剖面实测等基础上,将盆地北部砂岩型铀矿含矿层段直罗组下段细分为2个亚段。在直罗组中识别出河流和三角洲相沉积,认为直罗组下段下亚段主要发育砾质、砂质辫状河沉积,东北部地区发育辫状河三角洲沉积;直罗组下段上亚段主要发育砂质辫状河和曲流河沉积;直罗组上段则以曲流河沉积为主。结合前人研究工作,认为源岩物质组成、有利沉积相带和气候条件对鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿的成矿均具有重要控制作用。对盆地北部直罗组沉积特征及其演化的整体认识,可为该区砂岩型铀矿床的进一步勘查提供重要的沉积学依据。

新疆乌拉根铅锌矿床地质特征与成因

新疆超大型远景规模的乌拉根铅锌矿床的发现是近年来我国有色金属矿地质勘查的重大进展之一。矿床位于塔西南凹陷北部,围岩为下白垩统克孜勒苏群厚层砂砾岩,上部盖层为古新世阿尔塔什组膏盐层,属砂岩容矿的铅锌矿床。矿体呈似层状分布于砂砾岩层的顶部,矿化带长度>3km,厚度10～50m,最大厚度>100m。矿体为灰白色砂砾岩的一部分,是紫色砂砾岩褪色蚀变矿化的结果。褪色蚀变带分布于克孜勒苏群顶部,东西长度超过140km,厚100～300m。矿体顶板直接围岩为角砾岩,是由膏盐层溶解坍塌形成的。矿石主要类型为砂砾岩型,砂砾成分与围岩砂砾岩一致,硫化物呈浸染状分布于胶结物中,少量块状矿呈脉状分布于走向断层中。主要硫化矿物为闪锌矿、方铅矿,含少量白铁矿,微量的黄铁矿、黄铜矿等;脉石矿物含量少,主要是方解石、白云石、少量绢云母、伊利石等。闪锌矿淡黄褐色,粒度细小,几乎全部呈胶状或环带状;方铅矿主要也呈微细粒状,少量颗粒见有环带,块状方铅矿矿石中方铅矿呈粗晶状。铅锌矿化与油气活动关系密切,矿石中广泛含有机质液泡。成矿作用与区域盆地卤水作用有关,形成于渐新世—中新世喜马拉雅运动早期,古地中海向西退却与塔里木盆地分隔时期。卤水中的金属物质与自膏盐层溶解并经生物还原提供的低价态硫的混合导致硫化物的沉淀。乌拉根铅锌矿床属于与盆地卤水作用有关的低温热液矿床。

伊和高勒地区砂岩型铀矿宽频大地电磁数值模拟及应用

频率域电磁测深法在固体矿产勘查中应用比较广泛,是铀矿勘查中常用的物探方法之一,虽然该方法不能用于直接找矿,但可以通过探测地层结构、构造以及砂体的埋深、规模等进行间接找矿。笔者针对二连盆地伊和高勒地区砂岩型铀矿的地电模型开展了音频大地电磁和宽频大地电磁测深的数值模拟,分析对比了两种方法在不同深度的砂泥互层模型中电磁正演响应特征及反演的效果,结果表明:两种方法在识别浅部相对高阻特征的整套砂泥互层结构效果较好,但都无法区分出其中较薄的砂岩层和泥岩层,而探测深部的砂泥互层结构两种方法都比较困难,同时宽频大地电磁观测频点更低,可探测较深的基底起伏形态。通过对二连盆地伊和高勒地区实施的宽频大地电磁测深剖面进行了数据处理和反演解译,获得了浅部砂体分布特征及深部的基底起伏形态,取得了一定的应用效果。因此,在该地区的砂岩型铀矿探测中,使用宽频大地电磁法要优于音频大地电磁法。

中国西北地区北部蚀源区铀含量特征及其地质、成矿意义

中国西北地区北部主要盆地蚀源区包括银额盆地周缘、北山盆地群周缘、三塘湖盆地周缘、准噶尔盆地周缘,主体位于中亚构造域中西部南缘(部)或与之毗邻区。通过对研究区1 416件中性、酸性及碱性岩浆岩样品的年龄和铀含量数据进行分区统计处理,计算其在地史上的铀迁移量和古铀含量,结果显示,研究区岩浆活动主要发生在早石炭世—早三叠世(349～248 Ma),其次在中奥陶世—早泥盆世(470～396 Ma)。这分别与古亚洲洋开始俯冲消减(O_2-S_1)和最终关闭、中亚—蒙古碰撞褶皱带形成(C—T_1)的大地构造演化阶段及重大事件相对应。各区富铀岩石主要形成于早石炭世—早三叠世(334～250 Ma),其与晚古生代岩浆活动具有时间上的一致性。在地域上,两者有从西向东时代变新的趋势。这亦与古亚洲洋关闭、中亚构造域形成西早东晚的演化特征相一致。各蚀源区岩石的铀含量不尽相同,综合对比和评价表明:北山柳园区、准噶尔盆地东北缘阿勒泰—蕴都地区和东南部清河地区岩石铀含量与宗乃山区铀含量相当或更富;准噶尔盆地东北缘卡拉麦里区岩石铀含量偏富;银额盆地南缘雅布赖山、巴彦诺日公及庆格勒地区及其北部的沙拉扎山区,北山盐滩及马鬃山区,三塘湖盆地周缘,以及准噶尔盆地东北缘的阿勒泰西北区和西缘的北部区铀含量中等;其他地区铀含量相对较贫。研究区现今富铀蚀源区的大部地区,在晚三叠世开始隆升,此后进一步发展,为邻近中新生代盆地提供了丰富的沉积物和铀物质,成为相邻中新生代陆相盆地砂岩型、煤岩型及泥岩型铀矿床的主要成矿物质来源;盆内深部烃源岩层富含铀元素,可降低烃源岩的生烃门限温度并增加烃源岩生烃总量,具有重要的地质、成矿意义。

东胜地区直罗组铀储层非均质性特征及其与铀成矿的关系

鄂尔多斯盆地东胜地区铀资源丰富,迄今为止已发现多个大型铀矿床。区内赋矿地层直罗组下段下亚段是主要的含矿层。铀储层的非均质性特征对铀成矿起到了重要的控制作用。本文通过对东胜地区含矿钻孔砂体及隔层的数据统计,分别从平面及垂向两方面入手,对这一地区直罗组下段下亚段铀储层的非均质性特征进行研究,寻找其与铀成矿的关系。研究发现,东胜地区砂体在平面上呈现西北厚、向东南逐渐变薄的特点。这种砂体的变薄正是由于沉积环境的改变而造成的,铀矿化往往出现在砂体由厚变薄的地带。研究区东部成矿砂体最佳厚度在20～40m,含砂率在60%以上;西部成矿砂体最佳厚度为60～70m,含砂率在70%以上。在垂向上,隔层层数、隔层厚度与含砂率呈现负相关性,铀矿化出现在隔层层数少、厚度薄的地区,且随着隔层厚度的增加,含矿级别逐渐降低。

产铀盆地的形成演化模式及其鉴别标志

根据国内、外现有重要产铀盆地的地质构造背景及其动力学演化,划分出6类产铀盆地,并以每类盆地中的典型代表命名,即楚·萨雷苏-锡尔河式、中央克兹勒库姆式、外乌拉尔-西西伯利亚式、外贝加尔式、波希米亚式和南得克萨斯式。对每类产铀盆地的形成演化模式进行了界定并提出其鉴别标志。最后,分析了各类产铀盆地的区别,提出中国寻找产铀盆地的设想。

硅酸盐岩风化碳汇与中国热带季风区花岗岩流域碳循环

为探讨岩石风化碳汇在环境变化过程中的作用,阐明硅酸盐岩风化作为地质时间尺度净碳汇在全球碳循环过程中的重要意义。综述了岩石化学风化与环境变化之间的关系,总结了岩石风化领域的研究进展,重点论述了有关玄武岩和花岗岩地区碳汇速率的研究成果。结果表明,学者对玄武岩流域的研究开展较早,涉及玄武岩台地、火山岛屿及大陆边缘火山带等代表区域,但由于其在陆壳硅酸盐岩面积比例较低,当综合评价全球硅酸盐岩的碳汇能力时,花岗岩地区更具代表性。有关花岗岩地区的研究集中在北美洲和欧洲地区,学者对亚洲季风区,尤其是热带季风地区关注较少。事实上,热带地区花岗岩风化速率为10.05~44.3 t·km^(-2)·y^(-1),平均碳汇能力达5.25×10~5mol·km^(-2)·y^(-1),与国内外已有成果相比,中国热带季风区花岗岩正经历快速风化和较高的CO_2吸收通量,加上区域内特殊的河流碳输送规律,该区域在全球碳循环研究中意义重大。然而,目前中国花岗岩流域碳循环研究主要在温带及亚热带地区展开,无疑,对于中国热带季风区花岗岩流域碳循环的研究应是学者未来关注的重点。

新疆伊犁盆地砂岩型铀矿床层间氧化带中粘土矿物特征及与铀矿化关系研究

新疆伊犁盆地砂岩型铀矿床,由于规模大、成矿环境和成矿条件好,在同类型矿床中具有良好的代表性,研究矿床的成矿作用对今后找矿勘查以及开采具有重要理论意义。本文在区域赋铀层位沉积环境研究基础上,以赋矿围岩为研究主体,对伊犁盆地典型铀矿床沉积序列和矿床的控矿层位开展研究,通过对赋矿沉积层位中粘土质对铀矿成矿的控制作用及与铀矿的空间联系和成因分析,开展系统的铀矿床学、能谱测试、显微结构、扫描电镜、地球化学、氢氧同位素等研究,特别是开展了富矿砂体中粘土矿物的种类、成分、结构、同位素、成因等的研究,对粘土质矿物对铀矿成矿的控制作用进行了系统研究。通过研究粘土矿物在伊犁盆地蒙其古尔砂岩型铀矿床成矿过程中的作用及与铀矿的空间联系和成因分析表明:粘土矿物在层间氧化带中分布较为广泛,在主要矿体的氧化还原过渡带中,尤其是部分具有强烈粘土蚀变的砂岩层中铀含量较其他层位要高,反映出粘土矿物与铀成矿是有成因关联的。通过系统的扫描电镜、能谱测试研究,从微观证明粘土矿物与铀成矿有相关关系;粘土矿物的存在导致在近地表含氧含铀水在经过砂岩孔隙时被具有较强吸附能力和巨大表面自由能的粘土矿物所吸附,形成了铀含量较高的片状,团块状的粘土矿物,其在铀成矿作用中起到了吸附和界面的作用,有利于赋矿空间的形成及定位。结合沉积作用、构造活动和后期流体成矿作用等因素,分析了成矿机制和成矿作用,赋矿层位中的粘土矿物、其它成矿条件如岩性(赋矿层和矿源层)、构造(对铀矿化的动力和对地下水径流及铀矿体)等共同控制了铀成矿作用。

煤系矿产资源赋存的盆地动力学控制——研究现状与展望

煤炭资源的多重价值体现在含煤岩系中多种矿产资源的共生组合与共采潜力,盆地动力学作为煤系矿产资源形成和改造的驱动力,是探讨煤系矿产资源耦合成矿的关键。煤系中矿产资源的概念经历了从煤系共、伴生矿产到煤系(综合)矿产资源逐步形成和完善的过程,由煤层矿产、煤系矿产、煤盆地矿产构成的层次结构概念模型,进一步深化了煤系矿产资源概念的内涵和外延。从理论研究、综合勘查、综合开发利用等方面梳理了煤系矿产资源的研究现状,总结了煤系矿产资源的赋存特征及其控制因素,并从以下三个方面重点阐述了盆地动力学对煤系矿产资源的控制:盆地沉降与充填提供了煤系矿产的物质基础;盆地构造-热演化决定了成矿过程;盆地构造格局控制了矿产赋存状态等方面。最后,指出了目前煤系矿产资源研究面临的主要挑战,并提出了煤系矿产资源基础研究的重点方向。