华北克拉通北缘白云鄂博矿区尖山组沉积源区、时代及其地质意义

白云鄂博矿床位于华北克拉通北缘,其围岩尖山组为一套绿片岩相硅质碎屑岩组合,尖山组的形成时代及物源研究对于理解区域大地构造演化和成矿过程具有重要意义。采用LA-ICP-MS方法对矿区尖山组的变质砂岩及变质细砂岩进行了锆石U-Pb年代学研究。变质细砂岩样品Z5246的锆石年龄为2645~1147 Ma,包含两个主峰值年龄,分别为2510和1390 Ma;变质砂岩样品By23281锆石年龄为2722~1847 Ma,包含3个主峰值年龄,分别为2487、1925和1859 Ma。结合锆石稀土元素特征,认为变质砂岩样品By23281中2722~1847 Ma的锆石属于未受热液改造的碎屑锆石,尖山组的形成时代应晚于1847 Ma;而结合野外特征、锆石形貌及稀土元素特征,认为变质细砂岩样品Z5246中1761~1147 Ma的年龄反映了后期热液改造的过程,也进一步佐证了白云石碳酸岩的岩浆成因。结合矿区及周边已有的年代学数据,认为矿区尖山组物源主要来自华北克拉通北缘太古宙基底和古元古代晚期的变质岩,最终形成于中元古代,之后受到白云石碳酸岩岩浆期热液的明显改造。矿区尖山组碎屑岩的年龄数据记录了华北克拉通北缘太古代-元古代的陆壳增生、碰撞及裂解事件,为研究太古代-元古代区域构造演化提供了有力证据。

斜坡—沉积源岩型氦气富集模式——以鄂尔多斯盆地神木气田为例

鄂尔多斯盆地氦气资源丰富,已在伊盟隆起、伊陕斜坡南部等地区发现高含氦、富氦天然气田,这些气田的氦气富集多与断裂发育密切相关。然而,盆地内的构造背景较为复杂,为研究盆地内不同地质背景下氦气的富集特征及控制因素,对鄂尔多斯盆地伊陕斜坡东北部开展天然气组分分析测试,并结合研究区基础地质资料及前人研究成果,对鄂尔多斯盆地神木气田上古生界的氦气分布特征及其地质影响因素进行探究。神木气田上古生界氦气含量达0.017%~0.116%,平均氦气含量为0.05%,达到含氦气田标准;氦气含量在平面上呈“西低东高”的整体分布格局,东部部分地区的氦气含量大于0.1%;氦气含量与氮气含量呈明显正相关关系,表明天然气藏中的氦气和氮气在成因和溶解—脱溶机制上可能存在必然联系。神木气田氦气的富集受多种地质因素共同影响:上古生界广泛分布的煤系烃源岩提供了充足的氦气;地壳抬升和构造反转控制了氦气的运移方向,且促进了溶解氦的脱溶和聚集;适量的载体气有助于氦气的富集。结合研究区构造背景和氦气成藏地质因素,提出了一种新的氦气富集模式,即斜坡—沉积源岩型含氦天然气富集模式,这为氦气勘探和开发工作提供了重要的理论支持。

柴西新生代沉积源区及盆地热历史的磷灰石裂变径迹分析

通过对柴达木盆地西部干柴沟地区西岔沟剖面10件新生代砂岩样品磷灰石裂变径迹年龄的分析和年龄一温度热演化史的模拟，研究了柴西新生代碎屑沉积岩源区及盆地的热历史。磷灰石样品大多未退火，来自不同的物源区。裂变径迹颗粒年龄分组显示，盆地经历了23．5，29．6，35．8Ma3次构造热事件；沉积物源区在42．0～40．5，39．0～37．5，14．0～11．5，6．0～4．5Ma发生了明显的构造活动，源区发生了较明显的变化，特别是12Ma左右的构造活动，导致下油砂山组顶部物源发生了很大的改变；40．5～39．0，16-14，11．5～6．0Ma沉积物的源区发生了明显的升降运动，导致剥蚀速率加快；平均围限径迹长度为9．4～11．7μm，总体来看，干柴沟地区及周缘山系在37-15Ma近22Ma的地质时期内一直比较稳定，30Ma左右的热事件在盆地或周缘山系都有较明显的反映。

华龙一号活化腐蚀产物沉积源项评估

根据国内外核电厂主管道上沉积源项的运行经验数据,分析了两种主要核素Co-58和Co-60的沉积活度随电厂运行时间的变化趋势。在此基础上,采用一回路活化腐蚀产物源项计算软件预估了华龙一号的活化腐蚀产物沉积源项。在参考国内广泛运行的M310机型设计源项确定方法的基础上,分析给出了华龙一号活化腐蚀产物沉积源项的设计源项和现实源项,并与国内二代核电机组和国际三代核电机组进行对比,结果显示三者均处于同一量级水平,华龙一号与国际三代核电机组相差不大,且优于国内二代核电机组。分析结果显示本文预估的沉积源项具有一定的可靠性,华龙一号核电机组在活化腐蚀产物源项控制方面具有一定的先进性。

M310核电机组一回路主要沉积源项调查分析

源项控制是核电站降低集体剂量的重要手段,沉积源项调查可以为源项控制提供数据支持,有利于源项控制顺利开展。文章围绕福清核电站沉积源项调查成果,对源项调查的意义、方法、结果分析进行了介绍,并结合调查结果讨论了减少沉积源项的方法,给出福清核电站今后沉积源项调查的规划建议。

压水堆核电厂便于退役的沉积源项控制措施研究

从源头控制辐射源项的产生,是实现辐射防护最优化和废物最小化目标中最为经济、有效的手段。本文从核电厂设计阶段和运行管理的角度出发,对沉积源项控制措施进行了研究,包括钴源减少技术、材料表面预处理技术、一回路水化学控制技术等,以便为提升核电厂退役阶段的辐射防护水平,降低放射性废物处理成本等提供参考。

华夏陆块晚新元古代-早古生代沉积物源的组成与演化及其对冈瓦纳大陆重建的意义

华南板块是冈瓦纳大陆的重要组成部分,其在冈瓦纳大陆中的古地理位置是恢复古大陆格局的关键要素,也是地质学界争论的焦点。本文汇总并对比了华南东南部华夏陆块多个盆地的成冰纪-奥陶纪碎屑沉积岩的岩石地层学、全岩地球化学和碎屑锆石数据,厘清了华夏陆块晚新元古代-早古生代三次重要的沉积-构造事件:晚成冰世砾岩指示的近源沉积事件,晚埃迪卡拉世硅质岩指示的海进事件,以及中寒武统底部平行不整合界面、砂岩中砾石的广泛出现指示的构造抬升事件。成冰纪-奥陶纪沉积岩中含有大量格林威尔早期(1300~1000 Ma)和晚期(1000~900 Ma)的碎屑锆石,分别主要来自澳大利亚和印度板块。印度东部为华夏盆地长期提供物质补给,而澳大利亚西部在晚埃迪卡拉世从主要源区变为次要源区。中寒武世华夏陆块抬升使内部850~700 Ma岩浆岩出露成为主要物源之一,是对外部构造应力的远程响应。因此,华夏陆块在晚新元古代-早古生代位于东冈瓦纳北缘,与印度、澳大利亚具有长期稳定的联系,毗邻东南极洲。在冈瓦纳大陆聚合过程中,印度和澳大利亚泛非期造山带的形成、抬升和剥蚀影响了华夏陆块沉积盆地的物源变化。

西南印度洋中脊53°E百神海山表层沉积物物源特征及其对热液活动的指示

超慢速扩张洋中脊具有形成大型海底多金属硫化物堆积体的潜力,其中拆离断层控制的热液区常具规模大、富Cu、Au等特征。百神海山位于超慢速扩张西南印度洋脊Gallieni转换断层内角处,发育拆离断层构造,具有产出热液活动的有利构造条件,但一直未确认该区域是否存在热液活动。本研究对该区4站表层沉积物开展了主微量、稀土元素和微区地球化学分析,结果显示研究区沉积物中含丰富的超基性岩碎屑,并可能有玄武岩角砾的影响。沉积物中的有孔虫壳体富集Fe、Mn等热液元素,表明研究区受到热液组分的影响。根据富集特征的空间分布,可以推断热液活动喷口的位置靠近研究区的A3站位。这一综合分析深化了对该海山沉积物物源的认识,同时为超慢速洋中脊热液识别或找矿提供了有力线索。

库鲁克塔格地区新元古代沉积物源分析:来自碎屑锆石年代学的证据

库鲁克塔格位于南天山和塔里木盆地接合部,保留相对较完整的地层记录。新元古代贝义西组主要为一套火山-沉积组合序列,育肯沟组为浊流成因的砂岩和粉砂岩组合。对取自两个地层的沉积岩样品,分别进行了碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb测年,并分别获得了93组和71组U-Pb有效年龄。其中贝义西组锆石U-Pb年龄主峰值为821Ma、次峰值为861Ma的碎屑锆石(761～847Ma)具有显著优势,育肯沟组年龄值为768Ma(次峰值为800Ma和741Ma)的碎屑锆石比较集中,说明库鲁克塔格地区在741Ma、768Ma、800Ma、821Ma和861Ma有大规模的岩浆活动。10个太古代碎屑锆石年龄以及综合已有的研究成果,确认库鲁克塔格存在中-新太古代基底。贝义西组砂岩主要源自761～847Ma、851～972Ma和1808～2498Ma岩石。育肯沟组主要来自734～845Ma、858～963Ma和1708～2486Ma的岩石。

准噶尔盆地卡姆斯特地区石树沟群砂岩地球化学特征及其对源岩的指示

为揭示卡姆斯特地区石树沟群的源岩性质和构造背景,探讨其对砂岩型铀成矿作用的影响,对该区的石树沟群砂岩开展了岩石学及地球化学研究。结果表明,石树沟群砂岩以岩屑砂岩为主,成熟度低,富集Cs、U、Cr、Hf,亏损Nb、Ta、Th;整体具轻稀土富集、重稀土亏损、Eu负异常特征,与卡拉麦里造山带中酸性岩浆岩稀土元素特征具有相似性;沉积物源为卡拉麦里造山带,源岩主要为富铀的中酸性岩浆岩,形成构造背景为活动大陆边缘-大陆岛弧环境。石树沟群的源岩为砂岩型铀成矿提供了物质来源。

冲绳海槽北部15ka B.P.以来沉积物源及控制因素——稀土元素的证据

用等离子体质谱法(ICP-MS)对冲绳海槽北部Y127孔16个沉积物样品的稀土元素(REE)进行了分析。根据AMS14C测年结果,Y127孔记录了冲绳海槽约15kaB.P.以来的沉积历史。约11.1kaB.P.以来,沉积物的稀土元素总量(ΣREE)由表层102.4μg/g向下增加到136.1μg/g,平均为123.3μg/g。15—11.1ka,ΣREE在149.1—169.2μg/g之间,平均为158.6μg/g,总体趋势由上向下逐渐增加。轻、重稀土元素比值(ΣLREE/ΣHREE)在上述两个时间段中分别为8.16和9.42,其变化趋势与∑REE的完全相同。La/Sm在两个时段分别为6.70和7.15。球粒陨石标准化的结果表明,15kaB.P.以来冲绳海槽北部沉积物具有相同的配分模式,表现为LREE富集,HREE弱亏损。δEu的值在0.69—0.76之间,中等程度的负Eu异常;δCe在0.85—0.95之间,为弱的负Ce异常。经页岩标准化(NASC)后,REE配分模式曲线平坦,弱的正Eu异常和弱的负Ce异常。通过Y127孔沉积物REE特征与长江、黄河沉积物的对比研究,在15—11.1kaB.P.沉积物的REE组成基本反映了源区的物质组成特征,沉积物主要以长江物质为主,影响沉积物REE特征的主要因素是海平面变化和源区的物质特征。11.1kaB.P.以来,由于海平面上升,可能仅有少量黄河来源物质进入冲绳海槽北部,源区沉积环境和沉积物的组织,加上火山物质和生源组分的共同作用,形成了这一时期沉积物的REE特征。

共和盆地西缘柔起岗地区变质岩系锆石U-Pb年龄——原岩最老沉积时代及物源研究

共和盆地西缘原划古元古代金水口岩群中发育一套低级变质的灰色绢云石英片岩、绢云石英岩及黑云石英片岩组合,该套变质岩系原岩沉积时代及变质基底构造属性存在争议。本文对采自青海省兴海县柔起岗地区的两件片岩样品开展了系统的岩石学及LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,对其原岩沉积时代、沉积物源及基底构造亲缘性进行了探讨。结果表明,该套片岩两件样品的碎屑锆石U-Pb年龄谱可明显分为新元古代和古元古代两个主年龄谱以及中元古代的两个次年龄谱,新元古代主年龄谱分别为688~908 Ma和711~841 Ma,峰值年龄为788 Ma和780 Ma,古元古代主年龄谱分别为1871~2174 Ma和1832~2194 Ma,峰值年龄为2140 Ma和2072 Ma,中元古代两个次年龄谱分别为1520~1638 Ma和1271~1276 Ma,峰值年龄为1635 Ma和1275 Ma。片岩最小碎屑锆石年龄值688 Ma限定了其原岩的最老沉积时代。塔洞片岩碎屑锆石U-Pb年龄谱特征表明其碎屑物质来源较为复杂,物源主体来自周邻造山带的西秦岭、东昆仑和柴达木盆地北缘构造带的前寒武纪块体,扬子板块对其沉积物源亦有部分贡献,而华北板块没有对其提供沉积物源。更为重要的是,该套片岩锆石U-Pb年龄谱突出显示新元古代早期的构造-岩浆-热事件年龄信息,而没有华北板块典型的1850Ma和2500Ma左右的特征,结合区域资料认为西秦岭源区基底与东昆仑地块、柴达木盆地北缘、祁连地块等一样表现出扬子板块的构造亲缘性,源区基底固结时代为新元古代早期。

松潘-甘孜盆地中、晚三叠世沉积物来源及演化的锆石U-Pb年代学制约

从松潘-甘孜构造带东北部若尔盖盆地的红参-井内分别采取中三叠世晚期和晚三叠世早期的砂岩样品，用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）方法对其中的碎屑锆石颗粒进行了U-Pb年龄分析，结果显示锆石形成年龄的范围在243-2741Ma间，主要峰值集中在240-290，400-480，1800-2000，2200-2500Ma。通过对碎屑锆石年龄分布特征的研究，并结合古水流条件的约束，认为松潘-甘孜盆地东部中、晚三叠世沉积盖层内形成于240-290Ma和400-480Ma的锆石分别来自东昆仑南部和北秦岭，形成于1800-2000Ma和2200-2500Ma的锆石来自华北板块。由不同时期沉积物中碎屑锆石年龄分布特征的变化表明：晚三叠世中期以后有更多扬子板块的物质进入了松潘-甘孜盆地，使盆地内沉积物的组合发生了明显的改变，这样的变化反映了晚三叠世中期以后扬子板块西缘存在一个快速抬升的过程。

塔里木盆地东北部中—上奥陶统沉积物源与构造背景相关性分析

基于塔里木盆地库鲁克塔格露头区却尔却克山、元宝山和南雅尔当山中—上奥陶统宏观沉积特征分析,结合钻井、地震资料分析,对盆地东北部巨厚的中—上奥陶统碎屑岩沉积物源及其构造背景相关性进行了探讨。中—上奥陶统却尔却克组发育复理石建造,综合重矿物组合、矿物成熟度参数、砂岩主、微量元素、稀土元素和阴极发光等提供的物源信息,反映物源区主要为大陆岛弧和活动大陆边缘构造背景。却尔却克组沉积早期物源区主要来自北部古陆,主要为酸性花岗岩类和变质岩类,却尔却克组沉积中后期,除来自北部的物源外,还有来自东南部阿尔金造山带的火山碎屑物质的加入。中—上奥陶统沉积物源分析为塔里木盆地东北部地区中晚奥陶世构造隆升与沉积充填关系研究提供重要依据。

沉积型锂资源成矿作用特征

沉积型锂资源作为可利用锂资源的重要组成部分,由于其储量大、分布范围广而备受关注,但对于锂的赋存状态、赋矿沉积岩的沉积特征、成矿物质来源等成矿作用特征观点不一。通过对国内外沉积型锂资源成矿作用的综合分析,文章尝试总结出沉积型锂资源的成矿作用规律。综合国内外沉积型锂资源(矿床)的特征分析,沉积型锂资源主要赋存于黏土岩、铝质黏土岩及铝土矿中,部分分布于绿豆岩(凝灰岩)以及砂岩、泥岩等碎屑岩。锂在其中的赋存状态多样,主要以类质同象或离子吸附形式赋存在绿泥石、蒙脱石、高岭石和伊利石等黏土矿物中,个别为可开采的独立含锂矿物。多数沉积型锂资源沉积在湖相、泻湖相等低能的还原环境中,富锂岩石主要来源于岛弧类长英质火山岩和少量碎屑岩-碳酸盐岩,且源区母岩经历强烈的风化作用,沉积物可能经历再旋回的搬运过程。富锂岩石源于大陆岛弧环境,沉积于被动大陆边缘、裂谷或克拉通盆地。火山岩和含锂地层下伏的碳酸盐岩均可能是沉积型锂资源中锂的来源,成矿源区的不同造成了沉积型锂资源成矿作用的差异。

塔北中部石炭系东河砂岩物源及沉积体系

塔北中部东河塘—哈拉哈塘—哈得逊地区分布的下石炭统巴楚组东河砂岩段是深埋的海相优质碎屑岩储层。对重矿物的聚类分析以及对稳定系数、ZTR指数、砂岩碎屑组分含量和岩屑类型特征的分析表明,研究区东河砂岩有两个主要物源体系,且物源供给方式不同。根据地震反射特征、碎屑组分平面分布形态及粒度反映的水动力条件等,认为位于研究区西北侧的轮台凸起以浪控三角洲的形式向东河塘—哈拉哈塘地区供给沉积物,而哈得逊地区以正常波浪侵蚀填平补齐的形式供给沉积物,推测在这两个地区的中间区域存在物源混合带。岩心观察描述及测井、录井资料分析证实,不同物源供给体系受波浪强烈改造作用,均发育滨岸沉积,东河塘—哈拉哈塘地区主要发育浪控三角洲改造后的前滨海滩砂,哈得逊地区发育正常浪控前滨砂砾质滩,研究区中部地区发育中上临滨,南部地区发育下临滨—浅海。

米仓山地区早寒武世仙女洞组沉积物源新认识:沉积学、重矿物和碎屑锆石年代学的证据

长期以来,一直认为米仓山地区早寒武世地层主要由汉南古陆和/或摩天岭古陆提供沉积物,实际并非如此。米仓山地区早寒武世仙女洞组主要由鲕粒灰岩以及角砾灰岩等组成。本文根据沉积相时空展布、交错层理恢复的物源方向、重矿物以及碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,综合探讨仙女洞组的物源方向以及物源区。沉积相时空展布和古流向表明,仙女洞组的物源主要来自西北和西南方向,非前人判断沉积物来自东北和/或西北方向。碎屑重矿物锆石、磷灰石、白钛石、铬尖晶石和磁铁矿组合表明物源主要来自于岩浆岩,部分为基性岩浆岩。对仙女洞组3件样品碎屑锆石U-Pb年龄分析,获得172组U-Pb有效年龄。碎屑锆石的谐和年龄表明,物源主要集中在744~896Ma和1755~2493Ma。综合相展布、古水流、重矿物组合以及碎屑锆石测年,仙女洞组的物源主要来自:(1)西北方向,摩天岭古陆的碧口群、横丹群和鱼洞子群的火山-沉积岩以及新元古代侵入岩;(2)西南方向,主要为康滇古陆的花岗岩、流纹岩、辉绿岩等。

东昆仑南缘哥日卓托地区马尔争组沉积物源分析：碎屑锆石U-Pb年代学证据

为研究东昆仑南缘中下二叠统马尔争组沉积物源及沉积构造背景,对东昆仑南缘哥日卓托地区中下二叠统马尔争组进行了详细的沉积地层划分、沉积环境及碎屑锆石U-Pb年代学进行了研究。结果表明,马尔争组为一套形成于大陆斜坡半深海-深海环境的浊积岩系。碎屑锆石U-Pb年龄谱可明显划分为早古生代和新元古代两个主年龄谱及古、中元古代两个次级年龄谱。主年龄谱分别为396~573Ma和727~947Ma,峰值年龄分别为421 Ma和862Ma。次级年龄谱分别为1117~1993Ma和2319~3063Ma,峰值年龄不明显。本文认为东昆仑南缘哥日卓托地区马尔争组物质来源较为复杂,显示早古生代、新元古代、中元古代和古元古代多个时代物源共同供给的特征。东昆仑造山带早古生代岩浆岩和新元古代岩浆岩为其提供了约60~65%的沉积物源,而古老的变质基底为其提供了仅约30~35%的沉积碎屑。综合区域资料认为马尔争组形成于相对稳定的被动大陆边缘沉积构造背景,该期阿尼玛卿古特提斯洋还未开始向北俯冲。

柴西红三旱一号—牛鼻子梁地区下油砂山组物源与沉积体系

目前普遍认为位于柴达木盆地西部阿尔金山前的红三旱一号—牛鼻子梁地区在新近系下油砂山组(N2xy)沉积时,只发育向西南方向流动的牛鼻子梁物源所形成的冲积扇-辫状河三角洲-湖泊沉积体系,这种认识难以解释以下事实:第一,在红三旱一号地面构造南翼露头发育一套约650 m厚的N2xy灰色砾岩;第二,二维地震测线QY0680和CDM1150以及露头剖面表明,在N2xy沉积时,不整合地面构造及其附近约190 km2的区域呈一个北西走向的剥蚀区,该剥蚀区有效地分隔了红三旱一号物源体系和牛鼻子梁物源体系;第三,在N2xy沉积时,牛鼻子梁地区是阿尔金山向东南方向延伸的古鼻梁,该古鼻梁是牛鼻子梁以北地区物源向西南方向流动的屏障。在综合研究的基础上,提出在N2xy沉积时,研究区发育由红三旱一号物源、牛鼻子梁西口物源和牛参1井以北物源所控制的扇三角洲-滨浅湖滩坝沉积体系。

苏北滨海平原全新世沉积物物源研究——元素地球化学与重矿物方法比较

运用元素地球化学与重矿物方法对苏北滨海平原全新世沉积物物源进行的比较研究表明，沉积物形成主要由长江与黄河提供物质来源，且又以黄河物源为主。全新世早期长江物质对本区影响范围大于黄河，黄河供给泥沙量较少，对本区影响主要在北部、中部地区。全新世最大海侵之后，黄河曾由苏北入海并携带了大量泥沙，其影响范围明显大于长江，长江仅由狭窄的汊道提供有限的物质而影响范围较小。最近２０００ 年来本区沉积物物源主要由黄河提供。分析表明元素地球化学方法在沉积物物源判别时，可有效的避免水动力因素影响，而相对重矿物方法取得较好的效果。