斑岩-矽卡岩型矿床成矿作用过程中的Cu同位素地球化学行为初步研究：以冬瓜山矿床为例

本文初步报道了长江中下游铜陵矿集区内冬瓜山斑岩-矽卡岩型Cu-Au矿中硫化物、石英闪长岩体和赋矿围岩的Cu同位素组成特征。其中,硫化物的δ65Cu变化范围为-0.54‰~0.95‰,变化范围较大,可达1.5‰,表明高温成矿体系下铜同位素发生分馏,铜同位素具有示踪高温成矿作用过程的潜力。不同空间位置的黄铜矿的铜同位素组成呈现出空间分带特征,表现为从岩体→斑岩型矿体→近岩体矽卡岩→矽卡岩型矿体,随着远离岩体,黄铜矿的铜同位素组成逐渐变重。导致斑岩-矽卡岩型矿床铜同位素出现空间分带的主要原因是矿化过程中铜同位素发生分馏。并且,对于冬瓜山矿床来讲,导致铜同位素组成空间分带的分馏不是发生在Cu在气-液两相之间分配的过程中,而是发生在硫化物从流体中沉淀出来的过程中。在硫化物的沉淀过程中,铜的重同位素优先在流体中富集,轻同位素在沉淀中富集,随着流体向外迁移,硫化物沉淀的进行,残余热液流体会逐渐富集铜的重同位素。硫化物的铜同位素组成可以用来反演和指示成矿流体的迁移方向。     

铜陵矿集区冬瓜山矿床斑岩-矽卡岩型矿床成矿作用过程中的Cu同位素地球化学行为初步研究

本文报道了长江中下游铜陵矿集区内冬瓜山斑岩-矽卡岩型Cu-Au矿床中硫化物、石英闪长岩体和赋矿围岩的Cu同位素组成特征.其中,硫化物的δ65 Cu变化范围为-0.54‰～0.95‰,变化范围较大,达1.5‰,表明高温成矿体系下铜同位素发生分馏,铜同位素具有示踪高温成矿作用过程的潜力.不同空间位置的黄铜矿的铜同位素组成呈现出空间分带特征,表现为从岩体和斑岩型矿体→近岩体矽卡岩→矽卡岩型矿体,随着远离岩体,黄铜矿的铜同位素组成逐渐变重.导致斑岩-矽卡岩型矿床铜同位素出现空间分带的主要原因是矿化过程中铜同位素发生分馏.并且,对于冬瓜山矿床来讲,导致铜同位素组成空间分带的分馏不是发生在Cu在气-液两相之间分配的过程中,而是发生在硫化物从流体中沉淀出来的过程中.在硫化物的沉淀过程中,铜的重同位素优先在流体中富集,轻同位素在沉淀中富集,随着流体向外迁移,硫化物沉淀的进行,残余热液流体会逐渐富集铜的重同位素.硫化物的铜同位素组成可以用来反演和指示成矿流体的迁移方向.     

新疆望峰金矿区成矿流体的Si同位素示踪研究及其成矿意义

新疆望峰金矿区金的成矿作用与硅化作用密切相关,文章通过对矿区典型矿体的赋矿围岩、蚀变岩石及矿石进行Si同位素组成研究,探讨了成矿流体中硅质来源、演化过程及其成矿意义。结果表明:1望峰金矿体围岩具有较均一的Si同位素组成,δ30Si=-0.2‰(n=3),显示了花岗质原岩Si同位素组成特征,动力变质作用对原岩硅同位素组成无明显影响;2蚀变岩石Si同位素组成均一性较高,δ30Si=-0.1‰(n=3),显示了花岗质原岩Si与成矿期热液Si的混合特征;3矿石Si同位素组成变化范围较大,不同类型矿石的Si同位素组成差异较明显:硅化蚀变糜棱岩型δ30Si=-0.5‰~-0.2‰(n=9),集中于-0.3‰~-0.2‰,平均-0.3‰;硅化蚀变岩型δ30Si=-0.3‰~-0.1‰(n=9),平均-0.2‰;热液石英脉型δ30Si=-0.3‰~0.1‰(n=6),平均-0.1‰。望峰金矿区金成矿流体中的硅质,主要来源于花岗质赋矿围岩。矿石中Si同位素组成变化较大,是富硅成矿流体演化过程中发生Si同位素动力学分馏的结果,矿体下部及矿区深部应有一定的找矿前景。     

新疆西天山喇嘛萨依铜矿床地质和C、O、S、Pb同位素地球化学

喇嘛萨依铜矿是新疆西天山赛里木微地块内的一处典型铜矿床,关于其成因类型尚存争议。总结了该铜矿床的地质特征,测试围岩、脉石碳酸盐的C、O同位素和硫化物的S、Pb同位素组成,探讨其成因类型。研究表明,喇嘛萨依铜矿床具有后生矿床特征,发育矽卡岩化蚀变,脉石方解石的δ13C值变化范围为-1.04‰~-0.87‰,低于围岩灰岩的δ13C值(变化范围为3.51‰~5.47‰),δ18O值变化范围为9.33‰~9.61‰,明显低于正常的海相碳酸盐岩的O同位素(δ18O=20‰~26‰),C、O同位素组成反映喇嘛萨依铜矿成矿晚阶段流体来自岩浆水和地下水的混合水;硫化物的δ34S值主要变化范围为3.75‰~8.64‰,与区域上海西期斑岩的硫同位素组成(如达巴特斑岩铜钼矿床硫化物的δ34S变化范围为4.9‰~7.9‰)接近,反映硫来源于斑岩;黄铜矿的铅同位素为206Pb/204Pb=18.264~19.544,207Pb/204Pb=15.575~15.656,208Pb/204Pb=38.103~38.705,具有富含放射成因铅、两阶段异常铅特征,与区域上海西期斑岩(达巴特流纹斑岩)的铅同位素组成特征相似,反映成矿金属物质部分来源于斑岩。通过综合分析认为,喇嘛萨依铜矿是与斑岩有关的矽卡岩型矿床。     

西藏冈底斯斑岩型铜钼矿床的Cu、Mo同位素组成及其意义

选取西藏冈底斯成矿带的驱龙、达布斑岩型铜钼矿及鸡公村石英脉型钼矿为研究对象,分别挑选含矿斑岩和石英脉中的黄铜矿、辉钼矿进行Cu、Mo同位素测定.结果表明,西藏冈底斯斑岩型黄铜矿的δ^65/63Cu介于0.01‰~0.98‰,辉钼矿的δ^97/95Mo介于-0.34‰^-0.15‰,热液脉型矿床中辉钼矿的δ^97/95Mo介于-0.35‰^-0.23‰.形成于陆-陆碰撞造山后的冈底斯斑岩型铜钼矿床的Cu同位素与俯冲带产出的斑岩型矿床中的Cu同位素组成具有一定的相似性,均表现为单峰分布的特征.驱龙斑岩型矿床中热液脉与含矿斑岩中的δ^65/63Cu具有一致性,可能反映了二者在来源上具有一致性.在冈底斯斑岩型铜钼矿床中,不同蚀变带具有不同的Cu、Mo同位素组成,自蚀变中心向外,δ^65/63Cu与δ^97/95Mo表现出负相关趋势,可能与成矿流体的性质密切相关.冈底斯石英脉型钼矿较斑岩型铜钼矿δ^97/95Mo相对偏负,结合两类矿床的成矿年代,可能暗示两类矿床的成矿物质是同一源区连续演化的结果.     

西藏甲玛铜多金属矿硫同位素地球化学研究

西藏墨竹工卡县甲玛铜多金属矿床位于冈底斯成矿带东段,Cu、Mo、Pb+Zn、Au、Ag均达大型规模,并伴生Co、Bi、W、Ni等多金属矿化。黄铜矿、斑铜矿、辉钼矿、方铅矿、闪锌矿、黝铜矿、辉铜矿等硫化物为主要的矿石矿物,硫酸盐矿物以硬石膏为主,含矿岩浆岩以花岗斑岩、二长花岗斑岩和花岗闪长斑岩为主。通过对甲玛矿区主要硫化物和硬石膏的硫同位素分析,并结合前人研究,甲玛矿区硫化物的硫同位素δ34S值变化于13.6‰～+12.5‰,平均值1.33‰(样品数86)、硬石膏δ34S值+0.5‰～+1.8‰,平均值+1.13‰(样品数3)、岩浆岩δ34S值0.7‰～0.2‰,平均值0.5‰(样品数3),与岩浆硫δ34S值0±3‰一致。闪锌矿-方铅矿-黄铜矿矿物对的硫同位素地质温度计,显示成矿温度为408～433℃,说明其形成时硫同位素处于平衡状态。冈底斯成矿带上的驱龙等斑岩型矿床中硫化物和岩浆岩硫同位素,均具有δ34S值变化范围小,平均值接近0值,与岩浆硫特征一致的特点,反映了甲玛铜多金属矿床具有矽卡岩-斑岩型矿床硫同位素地球化学特征,硫以岩浆来源为主。     

云南金平铜厂斑岩铜钼矿区岩体锆石Ce4+/Ce3+比值及其对成矿的指示意义

对金沙江—红河成矿带南段铜厂斑岩铜钼矿区含矿的石英正长斑岩和无矿的细粒正长岩开展了锆石的Ce4+/Ce3+比值、δCe及δEu值的研究,结果显示含矿的4个石英正长斑岩样品的锆石Ce4+/Ce3+比值变化范围为208～336,平均比值为265,δCe值变化范围为17.6～60.6,平均值为33.8,δEu值变化范围为0.592～0.628,平均值为0.611,不含矿的1个细粒正长岩样品的锆石Ce4+/Ce3+比值为61,δCe值为8.50,δEu值为0.424,含矿的石英正长斑岩的锆石Ce4+/Ce3+比值、δCe及δEu值均明显高于不含矿的细粒正长岩,反映了与成矿有关的岩浆具有相对高的氧化状态。对比金沙江—红河成矿带北段的玉龙斑岩铜钼矿带和中段的马厂箐斑岩铜钼矿的含矿与无矿岩体,它们的锆石Ce4+/Ce3+比值与南段铜厂斑岩铜钼矿含矿及无矿岩体具有基本类似的特征,含矿岩体的锆石Ce4+/Ce3+比值通常大于200,而不含矿岩体的锆石Ce4+/Ce3+比值基本上都小于120。这种差异对进一步认识金沙江—红河成矿带斑岩铜钼矿的岩浆氧逸度特征具有重要的理论意义,对斑岩铜钼矿的找矿工作具有一定的指导意义。     

西藏驱龙斑岩铜矿铜同位素研究

本文通过Cu的同位素组成示踪斑岩型铜矿床Cu的来源,探讨岩浆-热液过程中Cu同位素的分馏.选择驱龙矿区从早到晚的三期热液脉以及早期钾硅酸盐化蚀变同期的样品,挑选新鲜的黄铜矿,测定其Cu同位素组成.早期A脉:为不规则石英-钾长石脉、石英-硬石膏脉及黑云母脉,δ~(65)Cu的范围为-0.44‰～-0.09‰,集中在-0.44‰～-0.31‰,平均值-0.29‰;B脉,为石英+硬石膏+黄铜矿±辉钼矿±黄铁矿脉和绿帘石-石英脉,δ~(65)Cu的范围为-0.42‰～+0.14‰,集中在-0.25‰～-0.18‰,平均值-0.18‰;晚期D脉,为板状黄铜矿-黄铁矿及黄铁矿脉,δ~(65)Cu的范围为-0.27‰～+0.47‰,集中在-0.27‰～-0.05‰,平均值-0.02‰;早期钾硅酸盐蚀变带,δ~(65)Cu的范围为-0.47‰～-0. 1‰,平均值-0.29‰.矿区铜同位素组成基本同岩浆岩一致(Zhu et al.,2000,2002;Maréchal et al.,1999,2002),表明Cu主要来自斑岩岩浆.不同期次热液的Cu同位素具有明显的分馏,早期相对富集~(63)Cu,晚期相对亏损~(63)Cu,A脉与B脉的同位素组成的差异可能与岩浆-热液演化过程有关,D脉的同位素组成差异可能是大气降水大量混入的结果.     

西藏邦铺钼铜多金属矿床含矿斑岩的地球化学:对成岩源区与成矿机制的启示

邦铺矿床是发育于冈底斯成矿带东段的大型斑岩型钼铜矿床。其含矿岩体的岩浆源区及成矿机制依然存在争议。本次研究从含矿岩体全岩主微量元素、锆石U-Pb定年、Hf-O同位素组成等方面做了进一步的探讨。含矿石英二长斑岩年龄为13.9±0.3Ma~14.0±0.2Ma,落在冈底斯带上的其他中新世斑岩型矿床含矿岩体成岩年龄范围内。含矿岩体锆石氧同位素组成比较均一,δ18O值为4.72‰~7.22‰(均值5.99‰);锆石εHf(t)值为-2.3~+5.6。锆石原位Hf-O同位素结果表明岩浆源区具有二端元混合的特点,且主要来自亏损地幔(如MORB)组分。与驱龙斑岩铜钼矿床相比,邦铺钼铜矿床Hf-O同位素更接近陆壳端元,表明在岩浆演化过程中遭受了更多富Mo的陆壳物质的混入,因此导致了驱龙是以铜为主要成矿元素的斑岩铜钼矿床,而邦铺矿床为具有更低Cu/Mo值的斑岩型钼铜矿床。     

北祁连山石居里铜矿硅、铅、硫同位素组成特征

石居里铜矿是北祁连山典型的塞浦路斯型铜矿。通过对矿石和围岩的硅、铅和硫同位素研究,作者认为,硅同位素组成δ^30Si(-0．9‰～-0．2‰)与火山岩的δ^30Si范围一致(落在火山岩范围内),由此可知是火山成因的产物。矿石中黄铁矿、黄铜矿的铅同位素组成同各矿区范围玄武岩的铅同位素组成相近,以此为线索结合Rona(1983)的试验规律,推断本区成矿金属主要来源于蚀变玄武岩。硫同位素δ^34S值变化于1．5‰～8．88‰。矿化剂硫来源于火山岩源与海水源的不同比例混合。     

岩石坚硬程度对核电厂地基-基础地震响应特征的影响分析

考虑核电厂地基-基础的动力相互作用,应用显式动力有限差分法分析了地震作用下极软岩、较软岩、坚硬岩上核电厂建筑结构基础的地震响应特征,比较了岩石坚硬程度对基础加速度反应谱的影响。研究表明：随着岩石坚硬程度的提高,核电厂建筑物结构基础的地震响应有增加的趋势;在周期轴上,基础处的加速度反应谱曲线会随着岩石坚硬程度的提高逐渐向短周期（高频段）方向移动。在高频段,建造于较坚硬岩石上基础结构的加速度反应谱值偏大;在中等频段,建造于较软岩石上基础结构的加速度反应谱值偏大;在低频段,岩石坚硬程度对加速度反应谱的影响不显著。     

Strains of scattering of near-field of a point source

Three dimensional scattering of near-field is studied for dilatation and rotation in the time domain. The perturbation method is applied to solve the equation of motion for the first order scattering from a weak inhomogeneity in an otherwise homogeneous medium. The inhomogeneity is assumed close enough to the point source so that the near-field intermediate wave is dominating over the far-field sphericalP andS pulses. The integral expressions are derived to relate dilatation and rotation of scattering to the radial fluctuations of velocities and density in the inhomogeneity. These integrals are solved to calculate the strains of scattering from (a part of) an inhomogeneous spherical shell of arbitrary curvature. Variable curvature may allow the shape of inhomogeneity volume element to change uniformly from spherical to rectangular. Rotation of scattering from a spherical shell is independent ofP wave velocity inhomogeneity. Dilatation of scattering does not involveS wave velocity inhomogeneity but its gradient. The back scattering results are obtained as a special case. Strains are computed numerically, for hypothetical models to study the effects of various parameters viz., velocity inhomogeneity, distance of source from inhomogeneity and from receiver, and thickness of inhomogeneity. The curvature of the spherical shell is varied to study the effects of the shape of inhomogeneous volume element on scattering.     

土石坝心墙水力劈裂分析

简要分析了水力劈裂的发生条件、力学机理。基于水压楔劈机理,利用有限元方法建立了一种水力劈裂的发生判定方法。该方法假定心墙预先存在局部渗透弱面（裂缝）,通过将裂缝位置的单元材料改为裂缝软材料,考虑库水进入裂缝后对裂缝周围土体的作用,建立水力劈裂分析的平面有限元模型,确定裂缝端部垂直于裂缝面的正应力,进而依据该正应力判断水力劈裂发生的可能性,该方法同时可模拟水力劈裂的发展过程。     

Geochemistry of Thermal Waters of Continental Margin of Far East of Russia

Studied waters belong to warm(T=30-50℃),alkaline(pH=8.9-9.3),low mineralized(TDS235 mg/1)Na-HCO_3 or Na-SO_4-HCO_3 thermal waters with high content of SiO_2(up to 81 mg/l)and F(up to 3.9 mg/1),occur on modern volcano-tectonic rejuvenated areas of Eastern Sikhote-Alin orogenic belt.Low~3He concentration as well as N_2/O_2 and N_2/Ar ratios exclude influence of deep mantle fluid.New rare earth element data constrain our understandmg of water-rock interaction occurring in the water source region.Meteoric origin of waters is proved by stable isotope values varying from-71‰to-136.1‰and from-10.8‰to-18.8‰forδ~2U andδ~(18)O respectively.REE patterns reflect high pH,resultfing from water-rock interaction and oxidative conditions.Calculations of deep aquifer temperature using Na-K and quartz geothermometers show 116.8-131.1°C and 82.2-125.8℃respectively.Presence of deep faults both with abnormal thermal gradient(~45-50 K/km)define unique geochemical shape of thermal waters of Sikhote-Alin,area,where no present volcanic activity is registered.     

土钉支护失稳分析

某基坑采用复合土钉墙支护,开挖至坑底后,基坑北侧发生失稳事故。本文就其事故发生原因作一探讨。     

地震次生地质灾害风险评估集对态势分析

5．12四川汶川8级强震引发了大量次生地质灾害,加剧了灾情并严重影响抗震救灾。地震次生地质灾害受多重因素制约,其孕育与致灾过程具有不确定性。利用集对分析原理与方法,对地震次生地质灾害进行同异反态势分析,拟定了风险评估的集对分析同一度、差异度、对立度等指标体系的构建原则与赋值标准,对承灾体系统的不确定性及其作用作了刻画与分析,建立了不同风险分区代表性的集对分析联系度表达式,为地震灾害研究提供了可资借鉴的新思路和技术方法。     

下扬子区三叠纪古地理演化

下扬子区在三叠纪期间接受了早-中三叠世海相碳酸盐沉积、中-晚三叠世海陆交互相和陆相湖沼沉积.沉积相带的空间分布和古地理格局的变迁明显地受到区域构造的控制.区内盆地发育与演化是在华南板块与扬子板块、扬子板块与华北板块相互作用的背景下进行的.早-中三叠世末期的印支运动是下扬子区构造-古地理格局改变的决定性因素,使下扬子海盆闭合,沉积类型由海相沉积变为陆相沉积.下扬子区三叠纪古地理的演化特征也为板块碰撞提供了沉积证据.     

多年冻土融沉性分类研究

在冻土工程中,冻土的融沉性评价是工程地质勘察的主要内容之一,融沉性分类是冻土地基基础设计施工的重要依据．根据345个冻土原状样品融沉压缩试验数据,提出了细砾、砂土、粉土、黏性土、泥炭化黏性土和泥炭质土等6类土的融沉系数一含水量或融沉系数一超塑含水量线性回归方程式,得到与各融沉性分级相应的界限含水量或界限超塑含水量．最后...     

Kinetics of dehydration of Ca-montmorillonite

Isothermal thermogravimetric experiments have been carried out to determine the reaction kinetics of the dehydration processes in fuller's earth, a natural Ca-montmorillonite. Dehydration in swelling clays is a complex reaction, and analysis of the thermogravimetric data using empirical rate equations and time-transformation analysis reveals that the nature of the rate controlling mechanism is dependent upon both the temperature regime of the sample as well as the extent of reaction. For fuller's earth, we find that the dehydration kinetics are dominated by a nucleation and growth mechanism at low temperatures and fractions transformed (stage I), but above 90 °C the last stages of the reaction are diffusion controlled (stage II). The activation energy for dehydration during stage I is around 35 kJ · mol⁻¹, whereas the removal of water during stage II requires an activation energy of around 50 kJ · mol⁻¹. These two stages of dehydration are associated with primary collapse of the interlayer (stage I) and movement of water that is hydrated to cations within the interlayer (stage II). Received: 28 August 1998 / Revised, accepted: 27 January 1999