- 梁晓亮;杨士建;钟远红;谭伟;何宏平;
铁(氢)氧化物矿物对环境物质的地球化学行为有着重要的制约作用。相比于其他铁氧化物,磁铁矿具有一些独特的结构特征与表面性质,而赋予其良好的氧化还原活性。天然磁铁矿结构中广泛存在类质同象置换,探讨类质同象置换对磁铁矿表面反应的制约机制,有助于深刻理解磁铁矿族矿物在环境自净化过程中的作用机制。本文介绍了典型置换离子在磁铁矿结构中的赋存状态,及其对磁铁矿物化性质影响,重点阐述类质同象置换对磁铁矿表面反应性(如吸附、氧化、还原等性能)的制约机制,最后针对已有的相关研究现状以及面临的挑战,为未来的研究方向提出了一些设想和建议。
2019年01期 v.38 1-10+203页 [查看摘要][在线阅读][下载 497K] - 李高军;李来峰;李乐;李涛;
经典风化限制理论认为,当剥蚀速度较低时,岩石在风化带的存留时间长,表现为一致性完全风化,化学风化通量受新鲜岩石的供应限制,与剥蚀速度成正比,即为"供应限制";当剥蚀速度较高时,岩石充分暴露,风化强度低,化学风化通量受温度、降水量等动力学因子限制,即为"动力学限制"。供应限制是构造抬升影响硅酸盐风化吸收大气CO_2进而改变气候的关键。动力学限制形成了化学风化通量与大气CO_2含量之间的负反馈,是维持构造时间尺度地球宜居性和碳循环平衡的关键。但是,风化限制理论模型并未得到充分实证。本文将介绍利用流域溶解态铀同位素证明风化限制理论的原理与研究进展。全球数据总结发现,流域铀同位素与物理剥蚀速率之间在整体上呈现U形函数关系,可用经典风化限制理论解释。但河流的铀同位素还受岩性、气候、地貌等其他因素的影响。利用已知风化年代的单一岩性流域是河流铀同位素验证风化限制理论的重要途径。
2019年01期 v.38 11-17+203页 [查看摘要][在线阅读][下载 319K] - 谭静强;张煜麟;罗文彬;赵晗;
开展富有机质泥页岩微纳米孔隙结构研究,有助于深化对泥页岩复杂孔隙系统的科学认识,丰富对页岩油气资源赋存富集机理的了解,促进我国页岩油气资源的地质评价与勘探开发。本文综述了富有机质泥页岩孔隙系统的基本特征和主要影响因素,分析了自然成熟泥页岩微纳米孔隙结构在未成熟-低成熟、成熟、高成熟-过成熟阶段的演化特点,总结了人工热模拟成熟泥页岩有机孔隙结构和无机孔隙结构在不同演化阶段的差异性。通过对比研究地质条件下自然成熟和热模拟条件下人工成熟泥页岩微纳米级孔隙结构及其演化过程,分析不同地质作用对微纳米孔隙结构形成和演化的影响,建立泥页岩微纳米孔隙结构的形成与演化模型是该领域未来研究的重要发展方向。
2019年01期 v.38 18-29+203页 [查看摘要][在线阅读][下载 1270K] - 王伟;卢桂梅;黄思访;薛尔堃;
扬子陆块在古-中元古代时期经历了较为强烈的岩浆-变质-沉积-成矿等地质事件,这些事件是理解该陆块陆壳演化和成矿效应内在联系及动力学的关键,也是探讨该陆块在Columbia超大陆中古地理重建的前提。本文以古-中元古代地质单元出露较为完整的扬子西南缘为重点研究对象,在总结已有资料的基础上,对扬子陆块古-中元古代时期地质事件进行剖析和讨论,明确了扬子陆块西南缘在古-中元古代时期经历了由Columbia超大陆初始裂解引起的陆内裂谷相关的沉积作用,岩浆侵位及矿产富集等地质过程。通过与全球陆块进行对比,发现相似的裂谷的相关沉积-岩浆-成矿事件在劳伦大陆西北部、澳大利亚北部及Siberian克拉通都有体现。本文认为扬子陆块在2. 4～2. 3 Ga通过增生拼贴到劳伦大陆Rae克拉通。在共同经历过Columbia超大陆聚合的峰期变质作用(2. 03～1. 81 Ga)之后,超大陆开始逐步裂解并形成大陆内部裂谷,最终在古元古代后期(～1. 66～1. 60 Ga)扬子陆块和Columbia超大陆主体分离。
2019年01期 v.38 30-52+203页 [查看摘要][在线阅读][下载 755K] - 左仁广;
矿产预测的核心是对地学空间数据进行特征提取与集成融合,当前的研究热点和前沿聚焦于深层次矿化信息特征提取与集成。进入大数据时代,如何基于机器学习开展深层次矿化信息挖掘与集成是当前矿产预测的前沿领域。本文介绍了基于机器学习的矿产预测与评价研究的主要内容,深度学习的基本原理,以及深度学习在地球化学异常识别和多源找矿信息集成融合中的应用。研究结果表明,深度学习可有效识别和提取地球化学异常,并能对地质、地球物理、地球化学等多源地学数据进行特征提取、集成融合及找矿远景区圈定。尽管如此,如何把深度学习与地质约束有机结合,使其既能有效挖掘与集成深层次矿化信息,又符合地质认知,还需要更加深入的研究。
2019年01期 v.38 53-60+203页 [查看摘要][在线阅读][下载 469K]
- 袁良榕;张恩;
为深入探讨夏威夷群岛东南海域结核的物源特征及其所记录的古海水、亚洲季风信息,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、X射线荧光光谱仪(XRF)、电子探针(EPMA)方法,对来源于原地质矿产部和国家海洋局"海洋四号"科考船DY85-1航次采集的研究区的4块多金属结核样品进行了详细的元素地球化学分析测试,并对分析结果进行了Fe-Mn-[(Cu+Ni)×10]、Fe-Mn-[(Cu+Co+Ni)×10]图解与元素间相关性分析。结果表明,结核中的成矿元素直接来源于海水;应用Co含量经验公式、结合Mn/Fe值计算方法对其生长速率进行验证,得到结核的Fe/Mn、Al/(Fe+Mn)值变化曲线与太平洋底栖有孔虫的δ18O曲线、亚洲内陆粉尘通量曲线呈现出相似的变化趋势,表明多金属结核可作为古海水氧化程度及亚洲季风演化研究的新载体。
2019年01期 v.38 61-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 264K] - 尹志刚;李敏;李文龙;张海;张圣听;宫兆民;李海娜;郝科;庞学昌;
对大兴安岭中北段大金山地区的花岗闪长岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学和岩石地球化学研究,以便了解其形成时代、成因及构造背景。结果表明,花岗闪长岩为早侏罗世(183. 2±1. 0 Ma)岩浆事件的产物,具有较高的SiO_2(>56%)、Al_2O_3(>15%)和较低的MgO(<3%),较高的Na_2O/K_2O值(1. 12～2. 04),为高钾钙碱性岩浆系列;具有较高的Sr含量(>400×10~(-6)),不明显的Eu异常,轻重稀土分异明显,强烈亏损Yb和Y;富集轻稀土元素,具有埃达克岩的地球化学特征。大金山岩体表现为富钾、低镁(Mg~#为38. 70)特征,属于C型埃达克质岩,推测其形成于加厚的玄武质下地壳的部分熔融。早侏罗世埃达克岩的发现表明大兴安岭中北段大金山地区有陆壳加厚的过程,大陆发生过垂向增生;大金山岩体可能形成于蒙古-鄂霍茨克洋俯冲作用下的活动大陆边缘环境。
2019年01期 v.38 69-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1298K] - 石少华;邹源;岑敏;朱继华;罗小亚;
近年来,雪峰山地区的基性-超基性岩矿床找矿工作取得了一定的进展。为了及时总结成矿规律,指导进一步的找矿工作,本文在大量野外调研的基础上,系统总结了该地区基性-超基性岩岩体的地质特征、已有找矿进展的长界镍矿和字溪金矿地质特征及已发现的镍钴铜金等矿化特征,并与国内外同类型矿床的成矿特征进行了比较,最后提出了如下认识:雪峰山地区具备找寻基性-超基性岩矿床潜力,目标矿种主要为镍、钴、铜及金矿,主要矿床类型为岩浆硫化物型镍钴铜矿及蚀变热液型金矿。前者目标地质体以通道-洪江-中方-古丈一带新元古代基性-超基性岩群/带最为有利,后者则以隘口岩群及艾头坪-大洪山岩群的大洪山段最为有利。
2019年01期 v.38 80-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1463K] - 李其林;王云;周艺颖;赵慈平;
为研究川滇菱块西北缘剑川-德钦一带地热场空间分布特征,探索地热异常区与断裂及地震活动性的关系以及活动块体边界问题,运用4种传统地热温标和多矿物平衡法综合估算了川滇菱块滇西北地区(德钦-维西-剑川-丽江-中甸) 91个地热温泉的最有可能的热储温度,通过克里金插值方法获得了滇西北地区的热储温度空间分布。结果表明,地热异常区主要沿德钦-中甸-大具断裂及其以北的多条近南北向金沙江断裂的分支断层展布,澜沧江断裂带、维西-马登断裂、玉龙雪山东麓断裂和中甸-龙蟠-乔后断裂局部分段表现地热异常;地热异常区的地理展布大致反映了德钦-中甸-大具断裂与金沙江断裂带共同构成了川滇菱形块体的西北边界;绝大多数中强地震震中位于地热中-高值区即地热的横向梯度带上,德钦-中甸-稻城一带地热横向梯度变化较大且历史上强震稀少,未来的地震危险性值得关注。
2019年01期 v.38 90-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1653K] - 杨志军;
<正>【编者的话】为丰富本刊信息量,体现学会为广大会员和科技工作者服务的宗旨,本刊特设"招聘信息"栏目。该栏目将辑近期国内主要地学科研单位、高校人才需求的有关信息,方便广大会员和有流动需求的科技工作者查询。同时欢迎我会会员和广大科技人员为本刊提供信息。博士后招聘信息:1.国科学院广州能源研究所招聘博士后启事,详情请参阅:http://www.giec.cas.cn/rlzy2016/bsh2016/bshldz2016/bshldzzzjg/
2019年01期 v.38 102页 [查看摘要][在线阅读][下载 45K] - 弭希风;胡瑞忠;付山岭;彭建堂;骆金诚;陈应华;
湖南锡矿山锑矿床是目前世界上已发现的最大的锑矿床,其硅化非常发育且与矿化关系密切,根据硅化蚀变程度的强弱,从围岩到矿石大致划分为4个带:灰岩→弱硅化灰岩→强硅化灰岩→矿石。为揭示锡矿山锑矿的成矿过程及成矿流体信息,利用Isocon标准化方法,以Al_2O_3为惰性组分,对各蚀变带围岩及矿石的主、微量元素进行质量平衡计算。结果表明,热液蚀变过程中,Si、Sb、Li和Bi等大量迁入,而Ca、Mg、Na和大离子亲石元素Sr、Ba、Rb等大量迁出;成矿热液呈酸性并富硅,其中Hg、As、Au、Tl等元素含量极低,这可能是导致锡矿山锑矿床矿种单一的原因之一。稀土元素除Eu外,其他元素未发生明显的活化迁移,水岩反应并未影响原岩的稀土元素配分模式;蚀变岩及矿石中的Eu负异常可能表明成矿过程是在相对还原的环境下进行的。
2019年01期 v.38 103-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 1714K] - 黄启伟;曾凡萍;肖红伟;曾梓琪;孙启斌;
为探讨萍乡市元旦至元宵期间空气质量变化情况及其中PM_(2.5)及PM_(10)中的碳、氮来源,2017年1月1日至2月16日在萍乡市进行了在线空气质量监测,采集了PM_(2.5)、PM_(10)滤膜气溶胶样品并进行了总氮(TN)、总碳(TC)浓度以及δ~(15)N、δ~(13)C组成。结果表明,采样期间空气的PM_(2.5)浓度为(82.45±43.04)μg/m~3;PM_(10)、SO_2和NO_2浓度分别为(112.98±68.66)μg/m~3、(23.85±14.32)μg/m~3和(32.68±14.4)μg/m~3。样品的PM_(2.5)和PM_(10)的TN、TC浓度分别为(9.73±5.99)μg/m~3、(12.68±9.53)μg/m~3和(15.15±7.9)μg/m~3、(18.7±9.11)μg/m~3,δ~(15)N、δ~(13)C分别为6.32‰±4.11‰、6.89‰±4.44‰和-25.1‰±0.89‰、-25.55‰±1.25‰。在元旦和春节期间,发生了空气污染事件,元旦期间平均PM_(2.5)、PM_(10)、NO_2和SO_2浓度均高于春节期间,推断元旦污染事件可能是由气象条件导致污染物聚集所引起,而春节污染事件可能是由烟花爆竹燃放释放的SO_2和大量的颗粒物进入大气所致。采样期间和两个空气污染事件的δ~(15)N和δ~(13)C组成相似,其主来源均可能为机动车尾气和煤燃烧排放及部分C_3植物燃烧。
2019年01期 v.38 114-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 252K] - 马鑫;杨国栋;喻英;李旭峰;刘小天;
为了解CO_2地质储存过程中黏土矿物含量对盖层封闭性的影响,本文以鄂尔多斯盆地三叠系和尚沟组泥岩盖层为研究对象,利用TOUGHREACT软件研究了不同黏土矿物含量、储层厚度对盖层封闭性的影响。研究表明,当盖层黏土矿物含量达到50%时,渗透率最大可减降低36%,有效封存厚度可达70 m;当黏土矿物含量减少至10%时,盖层自封闭性大幅降低,有效封存厚度为4 m,且盖层中的蒙脱石也由沉淀转化为溶解。黏土矿物含量越高,盖层封闭性越强,有效封存厚度越大。储层厚度对盖层封闭性有直接影响,当储层厚度大于盖层有效封存厚度时,则会发生泄漏;当储层厚度达到100 m时,CO_2将在125年后穿透黏土矿物含量为50%的盖层。本研究可为CO_2地质储存的储盖层选择和安全性评价提供理论依据。
2019年01期 v.38 121-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 686K] - 罗香建;卢树藩;杜胜江;陈厚国;符宏斌;何犇;刘国栋;
为厘清贵州上二叠统龙潭组煤系地层的物源,以黔西南地区黔普地1井为研究对象,采集了上二叠统龙潭组的岩心进行稀土元素分析。结果表明,龙潭组的稀土总量较高(177.03×10~(-6)～592.58×10~(-6)),轻、重稀土分馏明显,稀土元素配分模式呈轻稀土富集、重稀土相对亏损的右倾型;(La/Sm)_N为2.63～4.72,(Gd/Yb)_N值为1.47～2.218,表明轻稀土分馏较重稀土严重;δEu无异常。研究表明,其形成的构造环境与大陆边缘与大陆弧相近,推测黔普地1井二叠系龙潭组物质来源以玄武岩为主。
2019年01期 v.38 130-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 231K] - 杨帆;李峰;姚志华;刘建;文书明;
云南澜沧老厂多金属矿床是三江成矿带南段最重要的多金属矿床之一,为研究其成因,对其开展了系统的地质及成矿流体特征研究。根据矿脉穿切关系,热液成矿过程可分为4个阶段。流体包裹体岩相学研究结果表明,矿床主要发育3类包裹体:Ⅰ型富液的两相包裹体、Ⅱ型富气的两相包裹体、Ⅲ型含子晶的三相包裹体。显微测温显示成矿流体从早期到晚期呈现从高温高盐度流体向低温低盐度流体演化的趋势,成矿流体在演化过程中的冷却作用是矿床沉淀成矿的主要因素。
2019年01期 v.38 137-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 1586K] - 周杰;袁峰;李晓晖;张明明;胡训宇;丁文祥;杨迪;李现锁;
由于受到覆盖区矿体埋藏深度以及表生地球化学作用的影响,隐伏矿致异常以及弱缓化探异常信息的识别一直是地球化学勘查的难点。张八岭-管店地区位于安徽东部张八岭构造带北部,地表多被第四系覆盖,已有研究显示该区具有较好的Au成矿潜力。本文以Au矿床作为找矿目标,开展了面积性深层土壤取样,并利用多重分形理论的局部奇异性指数分析方法对深层土壤Au元素地球化学异常信息进行提取。结果表明,深层土壤Au元素的地球化学异常能够有效识别已知的金多金属矿(化)点,同时较好的反映出深部隐伏断裂构造与已知矿(化)点的空间关系;较之传统方法,基于非线性理论的奇异性指数方法能够有效降低地球化学背景场的影响,具有更好的异常识别效果,可应用于隐伏或亚出露环境下的地球化学异常识别研究。
2019年01期 v.38 150-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 844K] - 于润涛;何明勤;何卫军;马思根;王博;
为探讨九星铁矿床的成矿与围岩(赋矿地层)的关系,系统采集了九星铁矿床赋矿变质围岩(绿泥石片岩和绿泥石千枚岩)样品进行元素地球化学分析。结果表明,两类赋矿变质围岩有如下特点:高硅铝、富钾镁且碱质总量偏低;富集大离子亲石元素,亏损高场强元素;轻稀土相对富集,重稀土相对亏损,轻重稀土分馏明显,具有Eu负异常与弱Ce正异常。赋矿变质围岩的原岩为铁质泥岩及纯泥质岩,沉积原岩物源主要为酸性火山岩区的长英质物源或长英质与基性岩混合物源,构造背景为被动大陆边缘。稀土元素示踪结果显示九星铁矿床磁铁矿与围岩稀土元素配分特征基本一致,综合分析认为九星铁矿床的成矿物质主要来源于围岩(赋矿地层)。
2019年01期 v.38 159-168页 [查看摘要][在线阅读][下载 742K] - 刘春;郑洪涛;梁述廷;刘玉纯;安乐生;
为建立符合安徽月山矿区的X荧光光谱(XRF)分析方法,针对矿区铁矿、铜矿的特点,用铁、铜矿石的国家标准物质制作系列校准样片,通过粉末压片和玻璃熔融两种制样方法,波长色散X荧光光谱法测定主矿体样品中的Fe、Cu等主量元素,并将测定结果与传统化学方法分析结果进行比较。结果显示,熔片法-XRF的测定结果与化学容量法测定结果一致,试样在850℃灼烧,按40∶1大稀释比熔融制样,解决了样品在高温熔融过程中对铂黄坩埚的腐蚀,适用于月山矿区铁铜矿样品中Fe、Cu的测定。粉末压片法不能克服矿物效应和粒度效应的影响,测定结果与化学容量法结果比对偏差较大,不适用于月山地区铁铜矿中Fe、Cu的测定。
2019年01期 v.38 169-175页 [查看摘要][在线阅读][下载 241K] - 刘婷;郑有业;王朋冲;杨伟光;郭统军;
豆荚状铬铁矿主要赋存于地幔橄榄岩中,与方辉橄榄岩密切相关。在全球的分布与蛇绿岩带分布基本一致,但并非所有蛇绿岩体都赋存有铬铁矿,且其中赋存的铬铁矿体规模和分布都是很不规律的。我们对比研究了国内外9个含铬矿和4个不含铬矿蛇绿岩中地幔橄榄岩的地球化学组成,认为含铬矿地幔橄榄岩具有全岩低含量的CaO(<1.91%)和Al_2O_3(<1.76%)、方辉橄榄岩轻稀土元素富集,橄榄石高Fo值(>90),斜方辉石低Al_2O_3含量(<3.8%)以及副矿物铬尖晶石高Cr/Fe值(>1.5)等特征,可以作为该蛇绿岩体含矿评价的地球化学指标。通过这些指标可知豆荚状铬铁矿床是较高程度部分熔融和地幔交代作用的共同结果,结合前人提出的铬铁矿成矿模式,对铬铁矿的成矿过程有了进一步的认识。
2019年01期 v.38 176-183+194页 [查看摘要][在线阅读][下载 683K] - 热孜婉古丽·阿不力孜;朱志新;靳刘圆;杨硕;李平;卡哈尔·尼牙孜;
为确定中天山南缘地区侵入岩的成因和构造背景,并且为南天山洋盆的俯冲时限及俯冲极性提供证据,对中天山南缘木斯陶萨拉南地区的石英闪长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石地球化学研究。结果表明,岩石的平均年龄为(309±3.8)Ma,属晚石炭世岩浆活动的产物;岩体由一套钙碱性系列过铝质岩石组成,其稀土元素配分型式为明显的右倾模式,轻稀土强烈富集,重稀土强烈亏损,具有较高的(La/Yb)_N值(8.5～50.31)和较弱的Eu正异常或无异常(δEu为1.01～1.3);微量元素蛛网图显示岩石为大离子亲石元素Ba、Sr、K相对富集,高场强元素Nb、Ta、Ti、P相对亏损。综合分析认为,石英闪长岩应形成于火山弧环境,是幔源岩浆底侵带来的大量热能使晚古生代下地壳物质发生部分熔融的产物,记录了晚石炭世南天山洋向中天山微地块之下的俯冲岩浆活动。
2019年01期 v.38 184-194页 [查看摘要][在线阅读][下载 1108K]