地球科学洁净实验室建设要点

地球科学洁净实验室建设涉及专业多、设计成本高、建设工艺复杂、技术风险大,在建设前期必须先进行充分的科学调研论证和建立工程质量监督管理体系。探讨了建设过程中每项工程的过程监督和竣工验收注意要点。竣工验收前须在静态和动态条件下分别对各项指标进行测试,测试合格之后邀请有资质的第三方权威质检机构进行综合性能评定,竣工验收时须提供静态、动态测试报告及第三方评定报告,以确保洁净实验室建设质量合格。

甘肃省山丹县绣花庙金矿地质特征与找矿方向

绣花庙金矿是通过查证1∶20万区域化探异常发现的一小型低温热液蚀变岩性金矿,矿体赋存于中寒武统大黄山群长沟组中,严格受NW向断裂及其次级断裂构造控制,地表矿化蚀变明显。通过对绣花庙金矿成矿地质背景、矿床地质特征、控矿因素等方面进行分析,总结矿床找矿标志,为区内下一步地质找矿工作指明方向。

甘肃省南祁连化石沟地区发现中二叠世埃达克质岩:大地构造及成矿意义

南祁连地区化石沟花岗闪长岩位于化石沟铜矿附近,东距阿克塞县城约120 km。花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为261.1±3.8 Ma,形成于中二叠世晚期。岩石属钙碱性系列,具有埃达克岩的地球化学特征,SiO_2含量在68.35%~69.14%之间,高铝(Al_2O_3=15.83%~16.06%)、Sr(367×10^(–6)~381×10^(–6))、低Y(15.12×10^(–6)~19×10^(–6))和Yb(1.34×10^(–6)~1.85×10^(–6)),富Na贫K(Na_2O=4.3%~4.47%,K_2O=2.22%~2.46%,Na_2O/K2O=1.75~2.01),MgO介于0.79%~0.89%之间,Mg~#为0.35左右。岩石富集强不相容元素Ba、Rb、Sr、Th、U和LREE,强烈亏损高场强元素Nb、Ta、Ti以及HREE,(La/Yb)_N=8.3~11.77,具轻微的Eu负异常(δEu=0.76~0.86),高Rb/Sr(≈0.2)值。化石沟花岗闪长岩的(^(87)Sr/^(86)Sr)i、ε_(Nd)(t)、(^(176)Hf/^(177)Hf)_i、δ^(18)O_(V-SMOW)分别为0.7065~0.7068、–1.45~–0.78、0.282765、12.1‰~12.5‰。综合以上特征,认为化石沟花岗闪长岩源于新生地壳物质在玄武岩浆底侵作用下发生的部分熔融,在岩浆作用过程中可能发生过轻微的分离结晶作用,形成于板内背景,处于造山挤压向后造山伸展的构造体制转变阶段。花岗闪长岩的Nd和Hf模式年龄(分别为1.1 Ga和0.9 Ga)指示玄武质岩浆上侵的时间应为中元古代晚期。化石沟埃达克质岩显示了良好的斑岩型Cu、Au成矿潜力,寻找与埃达克岩有关的斑岩型Cu、Au矿应是下一步找矿的重点方向。

甘肃北山地区花牛山群变英安岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

采用锆石U-Pb方法在甘肃北山地区花牛山群中变英安岩中获得LA-ICP-MS U-Pb年龄为(454.7±0.87)Ma(MSWD=0.28),属晚奥陶世早期的产物,该年龄可为准确厘定花牛山群的沉积时代提供新的依据,从而将其修订为上奥陶统。同时岩石地球化学具高碱、高铝,富集Rb、Th、U、K、Pb,亏损Nb、Ta、Ti,无明显δEu异常,显示出明显的火山弧岩浆特征。结合区域地质资料表明,岩体形成于活动大陆边缘,其形成与俯冲流体交代或俯冲沉积物的加入有关,与花牛山铅锌矿的喷流(气)沉积型块状硫化物矿床形成环境不同,因此,认为花牛山群并非花牛山铅锌矿的赋矿层位。

敦煌地块敖包山晶质石墨矿集区矿床地质特征、变质岩原岩恢复及形成环境

【研究目的】为解决敦煌地块敖包山晶质石墨矿集区晶质石墨矿床研究程度较低的问题,通过对该区变质岩原岩特征及古构造环境进行深入研究,以期为该区的成矿规律研究提供地质依据。【研究方法】本文运用岩石地球化学方法对该区变质岩进行原岩恢复,探讨其形成时的古构造环境。【研究结果】二云石英片岩、黑云斜长片麻岩和斜长角闪岩均具有轻稀土富集的特征。斜长角闪岩K_(2)ONa_(2)O,富集大离子亲石元素Rb、K等,亏损Ba、Nb、Ta、Zr、Hf、Ti、Sr等元素,具有明显的Eu负异常,LREE/HREE平均值分别为12.44和8.89,轻重稀土元素分异较强烈。【结论】敖包山晶质石墨矿集区变质岩原岩形成于浅水区,水动力环境较弱。斜长角闪岩的原岩为亚碱性基性火山岩,形成于岛弧环境;二云石英片岩和黑云斜长片麻岩的原岩为页岩、黏土岩,构造环境为活动大陆边缘,古沉积环境为干燥气候带条件下富氧的海陆交互相,古水体介质为半咸水。

大型仪器应用于高校地质学实验教学方法研究

本文针对大型仪器在高校应用于地质学实验教学的功能还较为薄弱的现状,通过总结其应用于教学中的任务和难点,以及在兰州大学开设的大型仪器实验分析课程部分,设计了详细的实例教学方法。大型仪器实验分析课程提高了学生的实际动手能力,培养了学生的实验兴趣,使学生善于发现问题并提高了发散性思维能力。然而,地质学大型仪器实验分析课程还有很多不足,需得到高校进一步重视。

甘肃永昌乌拉尔世Sphenopteris(楔羊齿)新记录:兼论晚古生代Sphenopteris多样性及古地理演化

Sphenopteris(楔羊齿属)叶化石在全球晚古生代地层中广泛出现,但该属的系统分类位置及演化特征仍有待深入探讨,而且只有极少数种的表皮及气孔微细构造得到揭示。笔者在甘肃永昌乌拉尔统山西组中发现了2种形态保存较好且具有角质层的楔羊齿,分别是Sphenopteris yongchangensis sp.nov.(永昌楔羊齿—新种)和Sphenopteris nystroemii(弱楔羊齿)。前者小羽片呈扇形,基部连合,侧脉分叉1次,气孔作椭圆状且为两面生;后者小羽片呈梭形且顶端钝圆,侧脉分叉1次并达缘,气孔分布于脉间区。经对比,文中报道的2种楔羊齿可能属皱羊齿目(Lyginopteridales)。此外,统计了Sphenopteris在晚古生代的269个化石记录,结合该属的形态学、解剖学特征和分布记录,探讨了其多样性演化和古地理分布,结果表明:宾夕法尼亚亚纪至乌拉尔世,Sphenopteris广泛分布于全球中低纬度地区,呈现出高度变异和分化;自晚泥盆世至二叠纪,Sphenopteris型叶化石在中国自华南向华北迁移演化,说明其多样性特征不仅与湿润气候密切相关,而且与其古地理分布相耦合。

新疆西准噶尔库鲁木苏石英闪长岩成因及地质意义

西准噶尔库鲁木苏石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(286±10)^(294±4)Ma,加权平均值为290.8±6.2 Ma,表明岩体形成于早二叠世早期.岩体具低Si(w(SiO_2)=58.08%~61.57%),高Al,Ca,TFe,富Na贫K,Mg~#为35~38,ASI(铝饱和指数)比值为1.11~1.20且w(Na+K)/w(Al)<1.0,属于过铝质钙碱性系列.微量元素具高Sr,Y,Yb,Ba,w(Rb)/w(Sr)(0.06~0.13),低Cr,Ni,亏损Nb,Ta,P,Ti,富集Ba,Rb,K,U,Zr,Hf以及相对富集LREE,HREE呈平坦型分布,轻微的负Eu异常的特征.结合区域地质背景,认为石英闪长岩在受到先前俯冲流体交代过的软流圈上涌底侵影响下,垫托在地壳底部的残留洋壳发生部分熔融,且发生了一定程度的混合作用,岩浆在上升过程中发生了单斜辉石等基性矿物的分离结晶作用,并受到上地壳长英质物质的混染作用.西准噶尔地区进入后碰撞构造演化阶段,软流圈地幔存在不均一性,这可能与本区先前存在多条俯冲带的构造过程紧密相关.

敦煌地块南缘多坝沟花岗岩锆石U-Pb定年、地球化学特征及其地质意义

多坝沟黑云二长花岗岩体出露于敦煌地块南缘,呈近东西向带状分布,侵位于太古宙—古元古代敦煌岩群。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄显示,该岩体形成于晚二叠世,^(206)Pb/^(238)U年龄加权平均值为252.1±2.3Ma。该岩体具高SiO_2含量(68.32%～72.82%)和全碱含量(7.76%～8.00%);A/CNK值为0.97～1.02,均小于1.1,为高钾钙碱性准铝质花岗岩。岩石具有明显的轻、重稀土元素分异和弱的负Eu异常,具高Sr/Yb和(La/Yb)_N值富集大离子亲石元素(K、Rb、Ba、Cs),显著亏损Nb、Ta、P和Ti,表明源岩具有经典岛弧岩石地球化学特征;(^(87)Sr/^(86)Sr)_i值为0.707083,ε_(Nd)(t)为-2.22,Nd模式年龄T_(DM2)=1102Ma。元素和同位素地球化学特征显示,多坝沟花岗岩形成于加厚下地壳中岛弧玄武岩的部分熔融。结合岩体地质特征、年代学和区域地质背景,初步认为敦煌地块在晚古生代晚期依然受古亚洲洋汇聚碰撞相关的造山活动的影响,可能是中亚造山带的最南缘组成部分。

阿尔金山东段阿克塞蛇绿岩地质地球化学特征及形成时代

北阿尔金蛇绿岩带是分布在阿尔金山北缘的一条蛇绿混杂岩带,超基性蛇纹岩岩块、基性岩墙、辉长岩块及基性熔岩组合是该带东段阿克塞蛇绿岩的典型组合形式。地球化学研究结果显示,阿克塞蛇绿岩超基性蛇纹岩以富MgO、贫Al_2O_3、P_2O_5、CaO和K_2O为特征,球粒陨石标准化稀土元素配分曲线表现较平缓,比值接近于1;基性熔岩类中TiO_2为0.86%～1.80%,Al_2O_3为12.00%～14.85%,CaO介于4.89%～19.23%之间,球粒陨石标准化稀土元素配分型式表现为右倾;基性岩墙中TiO_2介于1.08%～2.44%之间,Al_2O_3含量为11.07%～13.26%,Na_2O(1.20%～2.28%)>K_2O(0.80%～1.38%),稀土元素总量介于48.65×10^(-6)～124.04×10^(-6)之间,平均92.95×10^(-6);轻、重稀土元素比值介于2.22～4.45之间,总体表现为大洋中脊环境,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄显示,阿克塞蛇绿岩形成于514.6±8.8Ma,为寒武纪,表明在早古生代北阿尔金洋已完全打开,并连通了红柳沟—阿克塞。

珠江口盆地恩平组泥页岩全岩及干酪根生烃动力学实验及初步应用研究

在限定体系（密封金管-高压釜体系）下,采用珠江口盆地下渐新统恩平组低成熟度碳质泥页岩全岩及分离干酪根样品进行了生烃热模拟实验。在24.1 MPa压力条件下,以20℃/h （373.5~525.0℃）和2℃/h （343.0~489.2℃）升温速率实验测定了气态烃类的生成量和化学组成。实验结果采用Kinetics 05生烃动力学软件模拟获得了有机质裂解生成甲烷及同系物等气态烃形成的动力学参数。结果表明,泥页岩不同升温速率（2℃/h和20℃/h）有机质热裂解过程中,相同温度下,全岩样品的气态烃产量和C2-C4等重烃气体的转化率明显低于干酪根样品,但两者的甲烷转化率相近。全岩及干酪根具有相似的甲烷、乙烷、丙烷及丁烷的活化能分布（52＆#215;4.1840~64＆#215;4.1840 kJ/mol）。干酪根的分离对动力学参数几乎没有影响。对比表明,干酪根热解生气的两个温度段为：135.0~165.0℃和165.0~190.0℃,液态烃二次裂解生气的两个温度段为：190.0~225.0℃和225.0~260.0℃。热模拟晚期阶段重烃产量降低和甲烷产量的持续增加与早期形成的高碳数烃类分解有关。应用动力学方法外推到珠江口盆地的地质条件,表明珠江口盆地在约19.6 Ma干酪根开始裂解生气,目前仍处于干酪根裂解生气阶段。

甘肃加甘滩金矿床金的赋存状态研究

位于西秦岭夏河—合作断裂带南侧的加甘滩金矿床是近年来新发现的一个超大型金矿床。为了确定金的载金矿物及其赋存形式,利用显微测试技术对金的赋存状态进行了研究,通过高倍光学显微镜和扫描电子显微镜对原生矿石样品进行了详细观察,确定原生浸染状矿石中的金属矿物主要为含砷黄铁矿和毒砂,但在扫描电子显微镜背散射(BSE)图像观察中均未发现自然金包裹体,故确定金在载金矿物中的赋存形式为次显微不可见金。

普通地质学实习教学基地建设研究——以天水地区为例

野外实习是普通地质学非常重要的教学环节,随着地学类专业招生规模的不断扩大,以及随着野外实践教学所需的耗材、交通、食宿等费用大幅度增加,高校受实践教学经费、师资等方面的限制,不同程度的存在着弱化地学实践教学的现象,建立合适的野外实习教学基地十分必要。论述了在天水地区建设普通地质学野外实习基地的有力条件,探讨了普通地质学野外实习教学的创新,从而提高实践教学质量、培养创新型地学人才。

浅谈地球科学洁净室的运行与维护管理

运行与维护是洁净实验室的核心技术之一,对洁净实验室进行正确、规范的运行维护与管理,是其正常运转的有力保障。从洁净实验室的日常监测、设备运行维护以及人员、材料、清洁、安全等方面进行了阐述,从而确保地球科学洁净实验室的样品前处理及仪器测试分析环境符合技术要求,保证洁净实验室的安全、稳定运转。

甘肃敦煌地块基于岩浆岩(氧化物)信息的金找矿靶区定量优选

借用计算机强大的计算处理能力,以判别分析方法构建起甘肃敦煌地块基于化探资料的金找矿定量预测模型和基于岩浆岩(氧化物)信息的金找矿靶区定量优选模型,鉴别出18个与现有金矿床(点)相关关系高度密切的侵入岩体和123个由化探资料确定的金找矿靶区。优选出分布在上述18个岩体5km范围内的金找矿靶区,与化探资料确定的金矿找矿靶区进行综合优选,共选出27个金找矿靶区并分为三级,Ⅰ级靶区5个(其中3个靶区有已知金矿分布,见矿率58.2%),Ⅱ级靶区9个(见矿率33.3%),Ⅲ级靶区13个(见矿率14.8%)。综合信息定量优选的找矿靶区有极高的见矿率,为进一步地质找矿工作提供依据。

甘肃早子沟金矿矿床成因——来自流体包裹体及H-O-S同位素的证据

对早子沟金矿床进行了流体包裹体测温和H-O-S同位素分析.研究结果显示,包裹体的均一温度范围为120.8~257.5℃,主要集中于150~230℃(平均为178.0℃),冰点温度介于-3.6^-0.1℃(平均为-1.6℃).由此计算得到盐度介于0.18%~5.86%(平均2.61%),密度介于0.78~0.97 g/cm3(平均0.91 g/cm3).对6件石英样品的氢氧同位素测试结果显示,δ(DV-SMOW)介于-99.8^-91.40,δ(18OH2O)介于-2.53~4.08,表明成矿流体可能由岩浆水或变质水与大气降水或地下水混合形成.黄铁矿样品的δ(34S)均为负值,具有较窄的分布区间,介于-14.2^-7.6,说明成矿物质可能由区域内的岩浆岩或变质岩所提供.早子沟金矿可能形成于晚三叠世秦岭造山带后碰撞的伸展构造环境中,此时岩石圈拆沉导致软流圈上涌,引发下地壳大规模的岩浆作用,岩浆作用晚期热液携带成矿物质向上运移,经受了大气降水或地下水的混合作用,最终,含矿热液在构造破碎带中沉淀、富集成矿.

化探数据挖掘在金矿找矿及靶区优选中的应用--以甘肃玉石山地区为例

由于自然界中Au元素呈微粒状、不均匀状态分布,致使部分金矿床(点)没有与之对应的Au元素异常出现,增加了通过元素异常开展地质找矿和成矿预测研究的难度。本文依据地学大数据"查明数据间的相关关系,解决地质问题"这一基本思路,以甘肃玉石山地区化探数据为研究对象,建立起研究区全样本Au元素回归模拟模型和异常样本Au元素回归模拟模型,分别计算全样本Au元素回归理论值(Au Q)和异常样本的回归理论值(Au Y)。通过异常查证,在Au Q异常区发现金矿点1处,在Au Y异常区发现金矿点3处(一处达到小型规模),取得了很好的找矿效果。进一步对Au、Au Q、Au Y分别做正规化处理相加获得综合理论值(Au H),以Au H圈定的综合异常使研究区75%金矿床(点)分布在研究区7. 1%面积范围内,有效地缩小了找矿靶区的范围,解决了小范围研究区内因已知矿床(点)不足而无法开展定量找矿预测的难题。结合异常强度和地质背景分析,在研究区划分出3级共10个找矿靶区,为今后在该区找矿工作提供了基础依据。

甘肃北山和金川与铜镍矿床有关的超基性岩与全球板内环境超基性岩的对比:大数据研究的初步结果

在收集甘肃北山和金川地区与铜镍硫化物矿床有关的超基性岩数据的基础上,与GEOROC和PetDB两个数据库中的全球板内超基性岩数据进行对比,发现甘肃北山、金川地区与铜镍有关的超基性岩与全球板内超基性岩各元素平均值较接近(除稍富集LILE之外),而北山地区以高的Th/Nb和富集HREE与金川区分,同时Cu、Cs、Nb、Ta、Rb/Nb、CaO/REE等元素或元素比可作为甘肃北山和金川地区超基性岩是否含矿的重要地球化学标志。皮尔逊相关系数研究表明,虽然甘肃北山和金川地区与铜镍硫化物矿床有关的超基性岩的产出位置、形成时代及源区特征均不同,但是具有很高的地球化学相关性,而WPU(板内超基性岩)与WPUT(大陆溢流、大陆裂谷和板内超基性岩合并)及WPU中坐标值相近的数据相关性较差。WPUT内部本身相似性极差,但其平均值却与甘肃北山和金川地区的超基性岩相似性极高。同时,笔者选取了白石泉、石西、葫芦、黄山东等26个与铜镍硫化物矿床有关的超基性岩数据,与甘肃北山、金川铜镍硫化物矿床有关的超基性岩数据进行比对,整体显示出极高的相关性。因此我们推断与铜镍硫化物矿床有关的超基性岩在形成过程中虽受到其他地质作用的改造,但总体上具相似的地球化学特征。

甘肃宝积山盆地晚三叠世2种有节类茎干3D形态恢复

在甘肃省宝积山盆地上三叠统南营儿组采集到了2种有节类化石,似木贼属短齿似木贼和新芦木属霍尔新芦木,以此2种化石为材料,利用多幅图像3D恢复的方法来重建有节类化石茎干的3D形态.在多幅图像3D恢复的基础上,利用Matlab图像处理语言来实现短齿似木贼和霍尔新芦木3D模型图的提取处理.结果能很好地重建研究区当前化石的3D形态,对古植物学形态研究及其与计算机3D恢复技术的交叉应用具有一定的参考意义.

中国西部典型岩浆铂族元素矿床超常富集成矿机制

中国西部探明了一系列与新元古代以来幔源岩浆有关的镍铜铂族元素(platinum group elements,PGE)岩浆矿床,华北克拉通新元古代金川镍铜铂族硫化物矿床、峨眉山二叠纪大火成岩省金宝山铂族元素矿床等记录了不同构造环境幔源岩浆PGE超常富集成矿过程。亲铁性的铂族元素高度富集于地核,深部地幔起源、高程度部分熔融形成的镁铁质岩浆中PGE含量较高,地幔岩浆系统不同条件下铂族元素以纳米态元素簇、合金、硫化物熔体或超临界流体运移-聚集成矿,在阶段性岩浆房多阶段、多途径富集,成矿作用类型丰富。华北-华南克拉通岩石圈地幔PGE含量均略高于原始地幔值;华北克拉通岩石圈地幔PGE含量从古生代到中新生代略有降低,表明存在PGE抽取岩浆事件。中国西部新元古代以来的幔源岩浆源区PGE不亏损、岩浆活动时间长、岩浆-硫化物相互作用PGE多阶段富集及地幔柱岩浆动力学背景是PGE超常富集成矿的有利地质条件,其控制因素及动力学背景的认识对查明PGE成矿潜力和拓展资源储量具有重要意义。