论变质重结晶作用对晶质菱镁矿矿床成矿的贡献

晶质菱镁矿矿床赋存于海相碳酸盐岩建造,为富镁碳酸盐经后期变质重结晶的产物,属沉积-变质型矿床。本次研究将中国境内的晶质菱镁矿矿床按变质重结晶程度分为三类(高、中和低),并进行了地质和地球化学研究,获得如下认识:(1)产于古生代海相碳酸盐岩中的菱镁矿矿床经历低程度变质重结晶作用(绿片岩相),矿石结晶度差,品位相对较低(44.98%~47.35%),且保留有海相碳酸盐岩建造的碳同位素地球化学特征(δ^(13)C_(V-PDB):-0.4‰~+0.3‰);(2)大型(>5000万t)优质(MgO>46%)晶质菱镁矿矿床集中分布在华北克拉通东部的古元古代胶-辽-吉活动带海相碳酸盐岩中,矿体后期经历中等程度变质重结晶作用(中—低角闪岩相),矿石发生中等程度的重结晶作用,继承了海相碳同位素地球化学特征(δ^(13)C_(V-PDB):-1.9‰~+1.7‰);(3)经历高角闪岩相(高级)变质作用的菱镁矿矿床矿石结晶程度最优,但强烈的变质作用引发外源含硅热液流体加入而发生蛇纹石化作用,矿石品位低(MgO=44.42%~45.55%),具有较高的TFeO、Mn和Ti含量,整体亦显示较低的碳同位素组成(δ^(13)C_(V-PDB):-4.1‰~-3.5‰)。因此,沉积-变质型菱镁矿矿体的镁质富集可能发生在海相沉积成岩期,后期变质作用引发富镁碳酸盐矿物重结晶作用,镁质碳酸盐和钙质碳酸盐矿物进一步发生近原地分离重结晶作用,形成晶质菱镁矿矿体和富镁白云石夹石,但过高(高角闪岩相及以上)或过低(绿片岩相)的变质作用可能均不利于形成大型优质晶质菱镁矿矿床。

希夏邦马峰地区始新世地壳加厚和隆升过程

中新世中期之前喜马拉雅山脉的隆升历史和深部动力机制,还存在极大的争议、缺乏基本的数据约束。喜马拉雅造山带核部高级变质岩的埋藏和折返过程可以约束地壳加厚和山脉隆升过程,但是现有的变质记录主要为渐新世晚期-中新世中期,始新世变质作用的分布范围、形成过程和地质意义仍然未被充分挖掘。本文首先厘定了希夏邦马峰(8027m)山体的基本岩石组成:下部为高喜马拉雅正/副片麻岩,上部为肉切村群变粒岩及贯入其中的淡色花岗岩席。进一步对1964年希夏邦马峰登山科考采集的眼球状片麻岩进行了变质作用相平衡模拟和独居石微区原位U-Th-Pb定年,确定了始新世变质记录的P-T-t演化轨迹:M1阶段中P/T型变质压力峰期,条件为~1.0GPa、~740℃(~22℃/km),变质年龄为~37Ma;后近等温降压至M2阶段低P/T型变质温度峰期,条件为0.5~0.4GPa、~760℃(45~57℃/km),变质年龄为~25Ma;在~18Ma左右冷却至固相线以下。希夏邦马峰~37Ma的中P/T型变质和地壳加厚事件与北喜马拉雅穹隆、高喜马拉雅主体、前陆飞来峰等地区的记录一致(40~37Ma,20~25℃/km),表明印度-亚洲初始碰撞约20Myr后中上地壳被堆叠埋藏至>33km以下,发生了广泛的整体性加厚和深熔作用。该事件与喜马拉雅内陆残留海最终退却的时间吻合,是喜马拉雅山脉初始隆升的诱因。喜马拉雅山脉不是晚新生代以来隆升的,而是经历了自始新世中期以来的长期地壳堆叠和隆升过程。

山西中条山宋家山钴铁矿床钴的赋存状态及成矿规律

宋家山钴铁矿床位于中条山地区东南缘“同善天窗”的中部,容矿岩石主要为古元古代宋家山群绛道沟组火山-沉积岩系。钴铁矿体受地层岩性控制,呈SN向层状展布。金属矿物主要为磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿、硫铜钴矿和硫钴矿,非金属矿物主要为石英、方解石、绢云母和绿泥石。矿石构造以块状、似条带状、浸染状、团块状和细脉状为主。黄铁矿和黄铜矿多呈浸染状和细脉状分布。围岩蚀变主要包括硅化、绢云母化、黄铁矿化、碳酸盐化和绿泥石化等。钴铁矿体的形成主要包括沉积、变质和热液三个期次。矿石显微镜观察、硫化物扫描电镜和电子探针分析,表明钴元素主要赋存在硫铜钴矿、硫钴矿和黄铁矿中。黄铁矿特征元素Co/Ni比值主要集中在100~1000之间,个别比值小于100,反映硫化物的形成主体与热液活动有关。硫化物原位硫同位素组成δ^(34) S在12‰~16‰之间,低于元古代海水硫酸盐的δ^(34) S值(15‰~20‰),揭示热化学还原(TSR)在海水硫酸盐还原过程中起到关键作用。综合研究表明宋家山矿床富钴矿体的形成经历了初始火山-沉积、造山期间含钴变质流体沿片理构造充填交代、造山后期热液活动的叠加等过程。由此认为宋家山矿床成因类型属沉积-变质热液叠加型钴铁矿床。

Sr含量对Al-Si合金显微组织和热导率的影响

以纯铝、Al-20Si和Al-10Sr中间合金为原料,Sr为变质剂(含量为0.01%、0.02%、0.04%和0.06%,质量分数),制备了Al-7Si-xSr、Al-12Si-xSr和Al-20Si-xSr合金,研究了Sr含量对Al-Si合金相变储热材料显微组织及热导率的影响。利用Hot Disk热常数分析仪测量合金的热导率,通过扫描电镜观察及分析合金的显微组织。结果表明:在Al-Si合金中添加变质元素Sr会影响合金的热导率,Al-7Si-0.04Sr合金热导率较Al-7Si合金增加了73.47 W·m^(-1)·K^(-1),Al-20Si-0.04Sr合金的热导率较Al-20Si合金增加了24.09 W·m^(-1)·K^(-1),Al-12Si-0.04Sr合金的热导率较Al-12Si合金增加了17.79 W·m^(-1)·K^(-1)。铝硅合金热导率的增长主要与α(Al)、共晶硅和初晶硅的形貌有关。经过Sr变质之后,Al-7Si合金中共晶Si立体形貌均由片层状转变为珊瑚状,Al-12Si和Al-20Si合金中共晶Si立体形貌由片层状转变为枝条状;其中,Al-7Si合金中α(Al)尺寸明显减少、排列紧密,二次枝晶臂间距逐渐减小;Al-20Si合金中的初晶Si尺寸明显减小,其形貌由多角的大块状变为小块状;α(Al)形态的转变不仅能够为自由电子的传输提供快速通道,而且还会使得共晶Si的排列更加规则,减少自由电子发生散射的几率,对合金的热导率影响较大。共晶Si由片层状转变为珊瑚状或枝条状,增加电子的平均自由程,有利于电子的传输。Al-20Si合金的热导率与初晶Si的形态有着重要联系,大尺寸且形状完整的初晶Si会发生晶格振动,会提高合金的热导率。

渤海湾盆地火成岩侵入接触变质系统及其储层特征--以南堡凹陷古近系沙河街组为例

以渤海湾盆地南堡凹陷古近系沙河街组为例,综合利用地震、录井、测井、物性分析和岩心薄片等资料,开展火成岩侵入接触变质岩储层研究。①提出火成岩侵入接触变质系统地质模式,该系统纵向上可划分为侵入体、上变质带、下变质带、顶板和底板正常沉积层5层结构;②侵入体特征主要表现为:顶部发育有指相意义的捕虏体,微观上岩石结构与矿物结晶由中心向边缘有规律变化,宏观上侵入体多以低角度斜穿沉积地层等;变质带特征主要为:原岩为沉积岩,发育典型的变余结构,出现多种中低温热变质矿物及岩性为中低级热变质岩等;③接触变质带储层发育基质孔隙和裂缝两种储集空间类型,基质孔隙为变质砂岩烘烤变质改造后围绕变质矿物分布的次生“粒间孔隙”,裂缝主要为变质泥岩中的构造缝和侵入挤压缝,具有层状、斑状和沿裂缝浸染状3种分布方式;④变质带储层分布主要受热烘烤强度的控制,优质储层分布是有利岩相与热接触变质、侵入挤压和热液溶蚀等作用互相耦合共同控制的结果。侵入接触变质系统地质模式的提出和应用,有望推动南堡凹陷接触变质岩勘探目标的发现,为渤海湾盆地深层接触变质岩储层研究和勘探提供参考依据。

冀北红旗营杂岩多期变质作用:古元古代俯冲/碰撞—晚古生代伸展—早中生代挤压的记录

冀北红旗营杂岩记录了从古元古代到早中生代多期构造-热事件,并可能存在支持古元古代洋壳俯冲的关键证据,但是对其形成时代、变质演化历史和大地构造属性等众说纷纭。本文以总结红旗营杂岩变质作用和年代学研究为基础,探讨其复杂的多期构造演化过程。红旗营杂岩包括表壳岩、赤城混杂岩和正片麻岩三个岩石-构造单元。正片麻岩以古元古代(1.87~1.82 Ga)花岗闪长岩-二长花岗岩-正长花岗岩为主,出现少量新太古代(2.55~2.53 Ga)英云闪长质-花岗闪长质片麻岩。赤城混杂岩为典型蛇绿混杂岩,由退变榴辉岩(斜长角闪岩)和橄榄岩块体以及变质沉积岩组成,形成时代可能>1.88 Ga。表壳岩主要包括不同变质程度的碳质碎屑岩-碳酸盐岩和少量火山岩,可能形成于2.1~2.0 Ga。综合分析赤城混杂岩中的退变榴辉岩、斜长角闪岩和凤山地区含十字石石榴云母片岩的变质作用演化,可划分出5期变质作用。第一期变质作用(M1)存在于凤山地区的云母片岩中,为中压型,顺时针型p-T轨迹,峰期变质条件为1.0~1.1 GPa/>780℃,变质时间为约1.95 Ga。第二期变质作用(M2)见于退变榴辉岩中,顺时针型p-T轨迹,包括升温升压至峰期和峰后等温降压演化阶段,峰期p-T条件为>2.2 GPa/约750℃,地热梯度约为9℃/km。尽管退变榴辉岩中多数锆石限定晚古生代变质年龄,但榴辉岩相变质作用时间应>1.88 Ga。第三期变质作用(M3)出现于凤山地区的云母片岩中,以含十字石组合叠加在M1高级变质组合为特征,顺时针型p-T轨迹,峰期变质条件为0.6~0.7 GPa/610~630℃,变质年龄约为1.88 Ga。第四期变质作用(M4)出现于赤城混杂岩的斜长角闪岩中,由早期榴辉岩组合叠加变质形成,显示“大于号”形p-T轨迹,包括峰前减压升温和峰期后减压冷却变质过程,峰期p-T条件为0.5~0.7 GPa/780~830℃,地热梯度约为35℃/km(低压型),变质时间为晚古生代(354~289 Ma),并伴随广泛深熔作用。第五期变质作用(M5)以局部叠加绿片岩相组合为特征,为顺时针型p-T轨迹,推测变质作用时间为255~234 Ma。M1中压型变质作用与在华北克拉通西部2.0~1.95 Ga发生的碰撞造山事件有关;M2高压型变质作用与沿华北克拉通北缘1.95~1.88 Ga期间发生的洋壳俯冲有关,是支持现在样式板块构造启动的有力证据之一;M3中压型变质作用指示在华北克拉通北缘于1.88~1.83 Ga期间发生的另一次碰撞造山事件;M4低压型变质作用为晚古生代华北克拉通北缘区域伸展所致;M5低温型变质作用与沿索伦缝合带发生的碰撞闭合事件有关。可见,红旗营杂岩5期变质作用记录了古元古代碰撞-俯冲-碰撞、晚古生代伸展和早中生代挤压的复杂构造过程。红旗营杂岩在经历古元古代俯冲-碰撞事件之后位于不同地壳深度。西部红旗营表壳岩和赤城混杂岩位于中-下地壳层次,其中锆石记录了1.72~1.66 Ga、约450 Ma、354~289 Ma和255~234 Ma等多期热事件;而东部凤山地区表壳岩则位于中-上地壳,缺少后期热事件的锆石和独居石年龄记录。

EGFR、ALK、ROS-1基因在肺癌组织中表达及与其预后的关系

目的 分析表皮生长因子受体(EGFR)、间变型淋巴瘤激酶(ALK)、肉瘤致癌因子-受体酪氨酸激酶(ROS-1)基因在肺癌组织中的表达及其与患者预后的关系。方法 选取75例肺癌患者,采集其癌组织与癌旁正常组织(距肿瘤组织边缘≥3 cm),将其分别划入观察组与对照组,采用免疫组化法测定其EGFR、ALK、ROS-1表达的差异;另收集患者的年龄、性别等资料,分析EGFR、ALK、ROS-1表达与患者各项病理特征的关系;另随访3年,探究EGFR、ALK、ROS-1表达与患者预后的关系。结果 观察组EGFR、ALK、ROS-1阳性表达率高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);EGFR、ALK、ROS-1阳性表达与患者年龄、性别、病理类型无关(P>0.05);与临床分期、分化程度、淋巴结转移有关(P<0.05);随访3年后,EGFR、ALK、ROS-1阳性表达患者的生存率分别为56.52%(13/23)、46.15%(12/26)、42.11%(8/19),低于阴性表达患者的63.46%(33/52)、69.39%(34/49)、67.86%(38/56),差异有统计学意义(P<0.05)。结论 EGFR、ALK、ROS-1在肺癌组织内呈异常表达,三者与患者的临床分期、分化程度、淋巴结转移密切相关,且阳性表达患者的预后较差,临床需予以重视。

西藏南部极低级变质岩及其地质与资源意义

极低级变质作用(very low-grade metamorphism)是当代地球科学的前沿研究课题之一。极低级变质岩(very low-grade metamorphic rocks)既是地质过程的记录,又在资源环境方面有实用意义。西藏南部广泛分布着处于成岩-极低级变质-低级变质阶段的岩石。它们记录了从新特提斯到青藏高原形成发展的诸多信息,并为在西藏南部寻找油气资源提供了有用的线索。本文对采自西藏南部不同地点和构造单元的71件珍贵的富含黏土矿物的岩石样品进行了XRD分析,获得了71套以伊利石结晶度(Ic)为主的黏土矿物数据。数据表明,这些岩石的伊利石结晶度(Ic)在0.21°~1.61°(Δ2θ)范围内,分别落在低级成岩区、高级成岩区、极低级变质区、低级变质区。不同构造单元显示不同的变质特点。北喜马拉雅碳酸盐台地P_(2),J-K,K_(2)均属极低级变质,N显示早期成岩阶段特征。拉轨岗日被动陆缘盆地发育P1,T_(1),T_(2),T_(3),J_(1),J-K,K_(1),K_(2)地层,绝大多数均遭受极低级变质,总的趋势是随着时代变新变质程度逐渐降低,具有埋藏变质的特点。也有部分样品的Ic落在成岩带内,提供了寻找油气的线索。从雅鲁藏布蛇绿(混杂)岩带中的沉积岩样品获得两组数据:一组相当于成岩阶段;另一组相当于极低级变质。初步解释,前者可能反映蛇绿岩形成时的古环境条件,后者可能代表蛇绿岩碰撞定位阶段的记录。日喀则弧前盆地中K_(2)(日喀则群)虽然有较强的褶皱变形,但变质程度不高,属高级成岩带,可能说明晚白垩世弧前盆地沉积并未卷入俯冲作用。冈底斯岩浆弧中侵入岩、火山岩、沉积岩均发育,沉积岩的伊利石结晶度(Ic),落入低级变质-极低级变质-成岩作用带的较宽范围,并显示埋藏变质与岩浆作用叠加的特点。西藏南部成岩阶段沉积岩-极低级变质岩中还蕴藏着有关石油天然气的信息。特别是,白垩纪中期发生的全球性的缺氧事件,也影响了西藏南部地区,已经在岗巴-定日盆地发现典型的黑色页岩,厚度巨大。前人研究还认为,定日-岗巴被动大陆边缘、羌塘周缘前陆盆地、冈底斯弧背盆地具有良好含油气前景。本文对西藏南部极低级变质作用和极低级变质岩做了初步研究,期望今后有更深入的研究。

华北克拉通栖霞地区~2.9Ga变质基性火山岩锆石SHRIMP U-Pb定年、Hf-O同位素特征及构造意义

胶东地区是华北克拉通重要的早前寒武纪研究区之一。中太古代唐家庄岩群在形成时代、岩石成因及构造环境等方面一直少有研究。作者在栖霞地区对出露的唐家庄岩群变质表壳岩进行系统地质调查研究基础上,开展了变质基性火山岩全岩地球化学、锆石SHRIMP U-Pb和Hf-O同位素等分析研究。结果显示,变质基性火山岩岩浆锆石年龄为2907.9±6.3Ma,代表了中太古代唐家庄岩群的形成时间,并遭受新太古代早、晚期变质作用。这是~2.9Ga唐家庄岩群变质基性火山岩在胶东地区首次报道。岩石地球化学特征表现为相对富集大离子亲石元素K、Rb、Sr等,Th、Nb、Zr、Hf等高场强元素相对亏损,具有中等分异的REE配分模式。岩石中岩浆锆石具有相似的Hf、O同位素组成,εHf(t)值介于-0.68~+4.21,δ18 O值介于1.38‰~6.73‰。结合前人的工作,我们得出的主要结论如下:(1)胶东地区经历~2.9Ga岩浆事件,局部地段仍保留下了同时期的变质表壳岩;(2)唐家庄岩群是中太古代初始的洋盆环境中所形成的一套火山-沉积建造;(3)华北克拉通中太古代晚期是亏损地幔新生地壳加积的主要时期,局部地壳再循环了较老的陆源物质;(4)华北克拉通新太古代晚期经历了伸展构造背景,岩浆底侵作用使岩石发生强烈变质作用。

钙长辉长无球粒陨石GRV 13001中SiO_(2)相的特征及其成因

钙长辉长无球粒陨石中SiO_(2)相的形成与母体经历的热改造作用密切相关,能在一定程度上指示母体的热变质历史。以中国第30次南极科学考察队发现的一块钙长辉长无球粒陨石GRV 13001为研究对象,重点分析了不同产状的SiO_(2)相,发现其可分为成分较纯的不规则粒状方石英和石英、富Al和K的板条状鳞石英以及高钙辉石边部的蠕虫状SiO_(2)相3种类型。不同产状SiO_(2)相的成因及其指示的陨石母体热变质历史为:(1)母星体浅表层岩浆快速冷却结晶,形成充填型不规则粒状方石英;(2)经历缓慢热变质作用形成4型热变质程度辉石,同时导致充填物中部分方石英转变为石英;(3)缓慢热变质作用期间,相对短暂且高温的重新加热事件引起充填物区域物质部分熔融,从而形成板条状鳞石英,亦导致原生辉石颗粒边缘高钙辉石次生边的形成,生长过程中蠕虫状SiO_(2)相被包裹进次生边。不同产状SiO_(2)相的成因为其陨石母体经历的热改造过程提供了依据。

辽东宽甸钴矿勘查区变基性岩地球化学特征和年代学研究

以辽东宽甸钴矿勘查区南辽河群里尔峪组变基性岩为研究对象,通过全岩地球化学组成和锆石年代学研究,讨论了里尔峪组变基性岩形成的构造背景以及钴的来源。地球化学分析结果显示,钻孔中变基性岩为正斜长角闪岩,具有一致的稀土元素配分模式,弱Eu负异常,显示E-MORB的地球化学特征。详细的矿物化学分析和地质温压计算结果表明,含辉石斜长角闪岩(ZK2-1)记录了峰期高角闪岩相变质温压条件,p=0.82~1.00 GPa和t=712~751℃;(含辉石)斜长角闪岩(ZK1-1和ZK3-1)记录了峰后退变质阶段的温压条件,分别为p=0.42~0.81 GPa和t=688~759℃、p=0.59~0.85 GPa和t=703~739℃。锆石SHRIMP U-Pb定年结果表明,变基性岩中变质锆石记录的年龄为1857~1850 Ma。综合宽甸地区变基性岩地球化学和年代学结果,推测其原岩为古元古代中期拉斑玄武岩,形成于伸展环境,并且在其形成过程中岩浆经历了显著的地壳物质混染,暗示古元古代中期打开的洋盆规模可能有限。通过与南、北辽河群变基性岩全岩地球化学特征对比研究,认为宽甸地区变基性岩不是钴矿化的主要成矿物质来源,有关钴矿化的物质来源仍需进一步研究。

华北克拉通五台绿岩带锆石年代学及地质意义

五台花岗-绿岩带位于华北克拉通中部造山带的中心地区,保存有较完整的地质记录,并赋存条带状铁建造(BIFs)型铁矿,一直是研究的热点地区之一。然而,该绿岩带尚需详细年代学研究来重新厘定其岩石地层划分。本文对该区域三个组,即金岗库组、柏枝岩组和鸿门岩组中发育的变质火山岩开展了锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素组成分析。锆石U-Pb定年结果显示,五台花岗-绿岩带五台群中的金岗库组、柏枝岩组和鸿门岩组的变质火山岩喷发年龄分别为2540±8 Ma、2524~2530 Ma和2513~2517 Ma,同时还记录了~2700 Ma的继承年龄和1930~1853 Ma的变质年龄。锆石Lu-Hf同位素分析结果显示它们的εHf(t)值分别为+0.4~+5.5、+1.2~+7.5和+2.2~+10.5,相应的亏损地幔模式年龄为2639~2845 Ma、2546~2788 Ma和2425~2752 Ma,εHf(t)值呈现大的变化且增加的趋势。结合前人的研究,本文确定了五台群中的金刚库组、庄旺-文溪组、柏枝岩组和鸿门岩组分别形成于~2540 Ma、~2530 Ma、~2525 Ma和~2515 Ma,它们记录了四期火山活动,说明五台绿岩带中的表壳岩系尽管经历了变形变质作用的改造依然保存了较完整的地层层序序列,并提出回撤-前进式俯冲-底冲演化模型。这些结果对理解五台花岗-绿岩带乃至华北克拉通新太古代-古元古代构造及演化具有重要意义。

浙江铜山源铜多金属矿床铍矿化的发现及其地质意义

浙江铜山源铜多金属矿床位于江山-绍兴与丽水-余姚深断裂之间,华夏褶皱系浙东南褶皱带丽水-宁波隆起带中。该矿床矿化带赋矿围岩为元古界八都群堑头组变粒岩,主要受北东向压-压扭性和北西向压扭-张扭性断裂构造控制,铜铅锌矿化类型主要为破碎带蚀变岩型和石英脉型。在野外详细地质调查的基础上,本次研究在该矿床破碎带蚀变岩型矿化带中发现存在明显的铍富集矿化现象,Be含量在15.5×10^(-6)~147×10^(-6)之间。经电子探针和激光拉曼等分析测试,确定铍矿物主要为羟硅铍石,与铍矿化有关的热液蚀变主要为萤石化和碳酸盐化。根据铍矿化产出的地质条件和特点,本文把它划分为一种新的铍矿化类型——变质改造型,推测成矿流体中Be可能以(BeF_(4))^(2-)和[Be(CO_(3))_(2)]^(2-)络合物的形式进行迁移。当富Be成矿热液流体遇到钙铁榴石等含钙的矿物时,热液中的F或者(CO_(3))^(2-)与钙铁榴石中的钙优先结合形成萤石或者方解石,导致(BeF_(4))^(2-)和[Be(CO_(3))_(2)]^(2-)络合物分解,Be以羟硅铍石的形式沉淀下来。铜山源铜多金属矿床变质改造型铍矿化的发现,为区域上寻找同类型铍矿资源提供了良好的范例。另外,在寻找该类型铍矿同时,还应关注Cd、Co、In等关键金属的富集矿化现象。

不同变质程度煤中镜质组的元素分布特征:基于Raman和原位微区XRF分析

为明确煤中元素与有机质之间的关系,本文选择山西太原西山煤田6个矿区石炭系—二叠系太原组8号煤层煤样(镜质体最大反射率为1.26%~2.03%)为研究对象,挑选其中的镜煤条带,利用激光共聚焦拉曼光谱仪(Raman)选出镜质组,结合微区X射线荧光光谱仪(μ-XRF)对镜质组中元素含量和分布特征进行分析,试图探讨不同变质程度煤中镜质组的拉曼光谱和元素的耦合关系。研究发现,镜质组中仍然存在着大量的纳米级矿物,在实验操作过程中即使Raman光谱的结果限定了有机组分,但是由于束斑大小的差异,μ-XRF测试时不可避免的受到了煤中纳米级矿物的影响;Al、Si、K、Ti、V、Fe、Co、Ca主要赋存于镜质组中的纳米级矿物中,Ni、Zn、Ga、Ge、Br、S则主要以有机结合态的形式存在。

辽东半岛内生金矿床基本特征、成矿作用与资源潜力

辽东半岛是华北克拉通重要组成部分,中生代发生强烈的构造、岩浆活动和金矿成矿作用,其内部产有不同规模的金矿床,并具有明显的地域特色.通过系统总结辽东半岛金矿床的空间分布、赋矿围岩、控矿构造类型、矿化蚀变等基本特征和成矿作用,分析金矿的资源潜力.根据金矿床的空间分布,划分4个金矿集区,即:猫岭、白云-青城子、五龙-四道沟和新房金矿集区.猫岭和白云-青城子矿集区赋矿围岩为古元古代沉积变质岩系,矿化类型分为蚀变岩型和石英脉型,矿体主要受低角度层间断裂控制;五龙-四道沟矿集区赋矿围岩分别为中侏罗世片麻状黑云母花岗岩和古元古代沉积变质岩系,矿化类型以石英脉型为主,蚀变岩型次之,矿体受高角度断裂和低角度层间断裂控制;新房矿集区赋矿围岩为太古宙片麻岩和新元古界青白口系变质砂岩、变粒岩和大理岩,矿化类型为石英脉型和蚀变岩型,矿体多呈脉状受变质核杂岩剥离断层下盘发育的韧-脆性次级断裂和上部新元古界青白口系盖层构造裂隙控制.年代学研究表明,金矿成矿时代可分为晚三叠世(约220 Ma)、早侏罗世(约190 Ma)和早白垩世(约120 Ma).流体包裹体研究显示,流体不混溶是金矿成矿的主要机制;氢-氧同位素显示,成矿流体主要来自岩浆水,后期有大气降水加入;氦-氩同位素数据揭示,成矿流体主要来自壳源,少量来自幔源;硫-铅-锶同位素显示,成矿物质主要来自中生代岩浆.同时,赋矿地层起到不可或缺的作用.矿床地质特征及同位素数据显示,辽东半岛金矿为与岩浆热液有关的金矿床.结合区域构造大地构造演化,认为,辽东半岛晚三叠世金矿形成与扬子板块向华北板块深俯冲背景有关,早侏罗世金矿形成与古太平洋板块向欧亚板块俯冲挤压构造背景有关,早白垩世金矿形成于古太平洋板块向欧亚板块俯冲折返伸展环境.结合典型矿床地质特征、区域地球化学和地球物理特征,圈定找矿靶区23处,预测3000 m以浅金资源量2414.56 t.

内蒙古大青山-盘羊山晚中生代-早新生代构造事件及其对华北北缘构造演化的启示

内蒙古大青山和盘羊山位于华北克拉通北缘,其复杂的地质构造对华北克拉通北部中—新生代构造演化具有重要的指示作用。大青山以北的盘羊山逆冲体系,形成于晚二叠世至早三叠世古亚洲洋的闭合,晚侏罗世可能受蒙古-鄂霍次克洋闭合的影响而重新活动。大青山地区发育4期中—新生代变形构造,从老至新依次是:SE-NW向伸展形成的呼和浩特变质核杂岩、NW向逆冲的大青山逆冲体系、以不变形花岗岩为核心的构造穹窿、大青山山前断裂及高角度正断层。发生于约142~132 Ma的SE-NW向伸展,形成于造山增厚地壳的重力垮塌,并形成呼和浩特变质核杂岩和相关的拆离体系。大青山逆冲体系形成于约130~120 Ma,代表造山过程中地壳荷载与板块汇聚的抗衡导致的构造反转,另一可能是古太平洋俯冲的远程效应。自约120 Ma以来,大青山处于一个构造-热松弛期,导致该区约120~90 Ma的冷却事件被广泛记录,并形成以不变形花岗岩(约114 Ma)为核心的穹窿构造;这些事件可能与华北克拉通的峰期破坏相关。大青山山前断裂和相关的高角度正断层开始于始新世,可能是印度-欧亚大陆碰撞和太平洋板块运动方向改变的远程效应所致。古亚洲洋和蒙古-鄂霍次克洋的闭合导致华北克拉通北缘地壳增厚,引发早白垩世造山晚期的垮塌和伸展,形成呼和浩特变质核杂岩。自120 Ma开始,大青山开始受华北克拉通破坏的影响,并形成后造山伸展。新生代,大青山受新特提斯和太平洋构造域的远程影响。

变质程度对煤中瓦斯扩散规律的影响

为研究瓦斯的吸附解吸特性及扩散规律对煤层气产量和开采难易程度的影响,通过高压瓦斯吸附解吸试验,探讨了变质程度影响下煤样中瓦斯的扩散规律。结果表明:随煤样变质程度增大,大分子结构增多使吸附空间增大的同时也加快了吸附进程,导致吸附能力增强,同时煤中对吸附解吸起抑制作用的小分子物质变少,导致能产生解吸的气体量变大,解吸能力变强;相对于较高变质程度的煤,低变质程度煤中的惰质组和壳质组能提供较多的大孔隙,从而使扩散空间增大,此外,低变质程度煤的惰质组中开放型孔隙含量较高,能加快扩散速率,使瓦斯扩散能力随变质程度的增大而减弱。

煤的气化反应性与其组成的关系研究

为探究不同变质程度煤的气化反应性,采用下落式固定床反应器,以CO_(2)为气化剂,对11种不同变质程度煤的气化反应性进行了实验研究,考察了煤的气化反应性与挥发分、固定碳、碳含量及灰组成的相互关系。研究结果表明,在1 400℃下,11种不同变质程度煤的气化反应性仍有较为明显的差异,低变质程度煤的气化反应性远高于中/高变质程度煤的气化反应性,其完全气化反应所需时间和气化反应指数最大有7倍之差;从工业分析和元素分析看,挥发分、固定碳和碳含量与煤气化反应性均具有较好的相关性,相关系数为0.88以上;从灰组成分析看,碱性指数与煤气化反应性相关性较差。为此,可根据煤的挥发分、固定碳和碳含量等组成信息预测煤气化反应性的优劣,为煤气化应用提供参考。

低变质煤CO来源及防控技术研究

为了研究低变质煤CO来源,降低煤层自然发火风险;以大南湖一矿3#煤层为研究对象,通过程序升温实验、实验模拟及现场观测等手段,研究3#煤层CO赋存、开采及割煤中CO产生规律及回风隅角CO来源占比等规律。结果表明:煤在无氧下粉碎,煤分子共价键断裂生成的大量官能团、自由基相互作用产生极少量CO;煤在有氧下粉碎,产生大量CO,随煤样比表面积增大,CO体积分数随之增加并最终趋于稳定;采煤机割煤中产生高温使煤体发生氧化产生CO体积分数为(30~50)×10^(-6);回风隅角CO来源于采空区的CO体积分数占回风隅角CO总体积分数的28%,70%以上的CO来源于生产时期后溜破碎煤体氧化。根据低变质煤CO来源,采取了有针对性的架后喷洒CO复合抑制剂、采空区压注冷氮及漏风封堵等综合防控措施,使回风隅角及回风流CO体积分数大幅降低。

基于板岩的混凝土骨料碱活性反应试验研究

通过不同的碱硅酸反应试验方法,对贵州省东南片区大面积分部的板岩、变余砂岩等浅变质岩进行试验研究,分析其物理力学指标、碱硅酸反应的主要矿物成分含量等,通过转靶多晶体X射线衍射方法进行岩样矿物组成分析,采用不同的水泥集料配合比砂浆试验分析不同配合比砂浆膨胀率,为混凝土水泥及集料选择提供相关试验参考。