湘西晚前寒武纪层状硅质岩的热水沉积地球化学标志及其环境意义

湘西晚前寒武纪层状硅质岩化学成分纯净,硅质矿物平均含量９５％以上。岩石富Ｆｅ、Ｍｎ,相对贫Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｇ,富含Ｂａ、Ａｓ、Ｓｂ、Ａｇ、Ｕ等微量元素。Ｆｅ／Ｔｉ、（Ｆｅ＋Ｍｎ）／Ｔｉ、Ａｌ／（Ａｌ＋Ｆｅ＋Ｍｎ）、Ｕ／Ｔｈ比值及ＡｌＦｅＭｎ、ＦｅＭｎ（Ｎｉ＋Ｃｏ＋Ｃｕ）三角图均表明岩石为热水来源沉积岩。稀土元素总量低,Ｃｅ负异常,重稀土相对富集,显示主要为热水沉积作用的产物。δ３０Ｓｉ、δ１８Ｏ值及岩石的形成温度清楚地表明组成岩石的二氧化硅来源于热水。岩石的ＭｎＯ／ＴｉＯ２、δＣｅ及δ３０Ｓｉ值分析表明硅质岩沉积于大陆边缘斜坡半深海至大洋盆地深海环境中     

浙西石炭纪层状硅质岩地球化学特征及其意义

在浙西石炭纪地层中存在与地层整合产出的层状硅质岩。硅质岩中ＦｅＯ、ＭｎＯ、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ等含量相对较高，富集Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｇａ，Ｆｅ２Ｏ３／ＦｅＯ、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２／（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）、ＳｉＯ２／ＭｇＯ比值较小，稀土元素总量低，Ｃｅ弱负异常，重稀土相对富集，包裹体富含气相组份ＣＨ４、ＣＯ２、Ｎ２、ＣＯ、Ｈ２，具热水沉积硅质岩的地球化学特征。在Ｆｅ—Ｍｎ—（Ｎｉ＋Ｃｏ＋Ｃｕ）三角图及ＳｉＯ２—Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２—Ｆｅ２Ｏ３图上均属于热水沉积硅质岩。硅质岩中硅、氧同位素也显示其热水成因之特点。硅质岩的硅同位素和稀土元素Ｃｅ／Ｃｅ※值表明本区层状硅质岩主要是在浅海环境下沉积的。硅质岩的形成温度较高，为９８℃～１５２℃     

新疆莫托萨拉铁锰矿硅质岩特征及其成因探讨

莫托萨拉铁锰矿硅质岩呈层状产于铁矿中,含热水沉积矿物。岩石的Ｆｅ２Ｏ３,Ａｕ,Ａｇ,Ｃｕ,ｐｂ,Ｚｎ,Ａｓ,Ｓｂ,Ｈｇ质量分数高,Ｃｒ,Ｎｉ,Ｃｏ,ＦｅＯ,Ａｌ２Ｏ３质量分数低,ｅ（Ａｌ）／ｗ（Ａｌ＋Ｍｎ＋Ｆｅ）比值低,这些元素组合指示出其热水 成因,在判别硅质岩形成作用的主元素和微量元素关系图上,硅质岩主要位于热水沉积作用的范围内或接近于热水沉积作用。岩石的稀土元素和Ｏ,Ｓｉ同位且成表明硅质岩是     

凤太泥盆纪拉分盆地中硅质铁白云岩—硅质岩特征及成岩成矿方式

从岩石学、矿物学、地球化学等叫结秦岭凤太地区泥盆纪硅质白云岩－硅质岩的地质地球化学特征。硅质岩类中,ＳｉＯ２〉８０％,（ＦｅＯ＋Ｆｅ２Ｏ３＋ＭｇＯ）〈１０％;硅质铁白云岩类中,ＳｉＯ２为３０％～５０％,（ＦｅＯ＋ＦｅＯ３＋ＭｇＯ）大于２０％,提出该类热水沉积岩热水同生沉积作用、热水温合同生沉积作用,热水同生沉积交代作用,热水爆炸－液压致裂作用及热水充填－交代作用形成。     

东川式铜矿地球化学研究

东川式铜矿赋矿围岩落雪组白云岩的常量元素投影点在Ａｌ２Ｏ３──ＳｉＯ２──（ＣａＯ＋ＭｇＯ）图解、ｌｇ（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３）──ｌｇ［（ＣａＯ＋ＮａＯ）／Ｋ２Ｏ］图解和（ａｌ─ａｌｋ）──Ｃ图解上有一些非正常沉积的特点，并与红海现代热水化学沉积物有相似的特征。黄铜矿Ｃｏ／Ｎｉ值及落雪组白云岩微量元素在Ｃｏ＋Ｎｉ─Ａｓ＋Ｃｕ＋Ｍｏ＋ｐｂ＋Ｖ＋Ｚｎ图解上也反映出热水沉积特征。稀土元素研究成果表明落雪组是热水沉积与正常沉积相混合的产物。包裹体研究后认为成矿热水属Ｎａ＋（Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋）─ＨＣＯ－３─Ｃｌ－型，并含ＣＯ、Ｈ２Ｏ（气）、ＣＯ２、ＣＨ４等气相组分，成矿温度１１０─２１４℃，成矿深度３─１５０ｍ。硫、碳、氧和氢的同位素反映了这四种组分多来自海水，成矿热水主要是下渗对流循环而受加热的海水及部分建造水。结合地质研究成果，本文提出“热水微裂隙喷溢沉积成矿”的新认识，即海水下渗，受裂谷高热流加热，萃取流经围岩中的硅质及矿质在还原环境中，沿落雪期尚未彻底固结沉积物中的微裂隙间断式喷溢沉积成矿。     

华南下寒武统黑色岩系中的热水成因硅质岩

华南下寒武统黑色岩系Ｎｉ－Ｍｏ－ＰＧＥ序列富硫化物层上，下均出现在区域上延伸不甚稳定的硅质岩，过去对其成因未作研究。该硅质岩刘岫峰（１９９４）的化学成因，生物成因和火山成因硅质岩氧化物（ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３，ＳｉＯ２－ＭｇＯ，ＳｉＯ２－Ｋ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ）判别图解上多落在化学成因区和火山成因区，在Ｗｏｎｄｅｒ的热水成因和正常水成因硅质岩ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３判别图解上，多落在热水因区，该硅质岩稀土总量     

浙江西裘晚元古代层状硅质岩热水沉积地球化学标志及其沉积环境意义

在浙江西裘地区晚元古界地层中存在与地层整合产出的层状硅质岩。硅质岩富Ｆｅ、Ｍｎ，相对贫Ａ１，富集Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｇａ，稀土元素总量低，铈负异常，重稀土相对富集，具热水沉积硅质岩的地球化学特征。在Ａ１－Ｆｅ－Ｍｎ和Ｆｅ－Ｍｎ－（Ｎｉ＋Ｃｏ＋Ｃｕ）三角图上均属于热水沉积硅质岩。硅质岩硅、氧同位素地球化学也显示其热水成因之特点。硅质岩的ＭｎＯ／ＴｉＯ２、δＣｅ和δ３０Ｓｉ值分析表明本区层状硅质岩主要是在深海环境下沉积的。硅质岩形成温度较高，约为８２－１６５℃。     

晋蒙交界孔兹岩系熔体参与变质反应的结构特征及其动力学意义

晋蒙交界孔兹岩系变质反应结构与矿物相转变机制研究结果表明,在麻粒岩相变质及其与之相伴随的重熔作用过程中,存在一类特殊的有熔体参与的变质反应,即未熔矿物与熔体之间的反应。结合天然块状岩石高温高压实验,确定研究区孔兹岩系熔体参与变质反应如下：①２Ｇｔ＋（９ＳｉＯ２＋４Ａｌ２Ｏ３）熔体＝３Ｃｒｄ;②Ｇｔ＋（２ＳｉＯ２＋２Ａｌ２Ｏ３）熔体＝Ｓｐ＋Ｃｒｄ;③２Ｇｔ＋（３ＳｉＯ２）熔体＝２Ｏｐｘ＋Ｃｒｄ;④１４Ｇｔ＋（２５ＳｉＯ２＋４Ｈ２Ｏ）熔体＝４Ｃｕｍ＋７Ｃｒｄ。这类熔体参与变质反应不仅受控于温压条件,而且与寄主岩石脱水熔融、长英质矿物部分熔融存在密切成因关系。该项理论与实验研究对于深化变质反应理论、探讨孔兹岩系矿物相转变成因机制及其动力学过程有着重要的意义。     

低温低压下水—岩反应动力学实验中一些主要元素的变化规律

作者根据北京小汤山一带热、矿泉水文地质特征，把９０％的白云岩和１０％的花岗岩作为试料，把二次蒸馏水作为反应溶液，将它们一起放在纯钛高压釜内，在５０—２００℃的温度和（２００—５００）×１０￣５Ｐａ的压力下进行水—岩反应动力学的实验。实验结果表明：水从岩石中萃取出的Ｋ￣（＋）、Ｎａ￣（＋）、Ｃａ￣（２＋）、Ｍｇ￣（２＋）、Ａｌ￣（３＋）、ＨＣＯ、ＮＯ、Ｆ￣（－）、Ｃｌ￣（－），ＳＯ、∑Ｆｅ和ＳｉＯ＿２等离子和氧化物的含量随着岩石的成分、温度、压力、水的ｐＨ值、岩石粒度、氧化—还原环境、时间和水的循环次数呈规律性变化。这些规律揭示了小汤山一带热、矿泉形成的机理。为热田的开发和人造温泉提供了理论上的依据。     

变形变质岩熔融及其与化学成分的关系研究

高温高压熔融实验结合岩石化学分别研究表明：在无水体系中，变形变质岩的初熔温度随ＦｅＯ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等的增高而增高；随ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ＋ＮａＯ含量的增高而降低。此外，岩石的变形变质程度、压力也对岩石的初熔产生重大影响。本文还初步探讨了ＲＥＥ与岩石熔融的关系。金属元素在熔体与残留体的分配研究表明：常量金属元素在熔体中相对富集，在熔体与残留体之间的分异度（│ｌｇＤｉ│随ＳｉＯ２的     

凤城地区硫铁矿床中热水沉积电气石岩的发现及其找矿意义

电气石岩是辽东裂谷盆地内元古宙硫铁矿床中重要容矿岩石,呈纹层状发育在硫铁矿床下部或矿层内。受裂谷内同生断裂控制呈线状断续延伸。为一种以富含硅、硼、镁为特征的富硼化学沉积岩。其中电气石属镁-铁系列,在不同成矿环境图解中,均分布在海底喷气热水沉积成因范围内,其氢氧同位素组成与世界典型海底喷气块状硫化物矿床内电气石一致。本区电气石岩稀土元素以总量低,具有明显 Ce 亏损与 Eu 正异常为特征,其成因主要与海底火山喷发后而引起热泉沿同生断裂活动有关,经成岩-变质作用后形成电气石岩与硫铁矿床。在硫化物矿床分布区内,二者关系密切,找矿标志意义重要,依据这一标志在老矿山外围找到了可采矿体。     

秦岭造山带古热水场地球化学类型及流体动力学模型探讨——热水沉积成矿盆地分析与研究方法之二

采用地质类比方法, 结合秦岭造山带热水沉积岩相研究, 提出热水沉积体系概念。通过现代陆相及海相热泉和秦岭热水沉积岩相对比, 按化学成分可将古热水场划分为强酸性硫酸盐型、弱酸强碱碳酸盐型、以ＳｉＯ２ 为酸酐型、碱性富Ｍｇ 重卤水型、热卤水型及强酸性硼硅酸盐型等６ 种类型古热水场。并对典型热水场的地球化学类型特征及成岩成矿作用进行了讨论。在前人研究的基础上, 探讨了热水系统的流体地球化学动力学。提出了热水沉积成矿盆地中热水系统的两类地球化学流体动力学模型, 热水层流体系模型和不同成分、性状的热水混合体系模型。从热水系统的边界协同学约束条件、空间拓朴结构、流体通量动量方程及矿质大规模沉淀的地球化学动力学等方面对这两类流体动力学模型进行了讨论。     

河北兴隆地区硫化物黑色页岩地球化学及海底喷气成因研究

河北兴隆－宽城一带块状硫化物矿床 板发育厚度不等的纹层状硫化物黑色页岩。此类黑色页岩Ｚｎ的质量分数平均为４．０４％,Ｓ的质量分数平均为１１．７３％,其中闪锌矿,黄铁矿均呈纹层状赋存在黑色页岩内。     

热泉热液金矿化中嗜热微生物——有机质的地球化学作用

本文主要通过对热泉热液金成矿过程中的热泉水化学成分和组分的分析,得出泉水中金与氮磷硫、氟硅碳两组组分有很好的相关性。嗜热硫酸盐还原菌能使［Ａｕ（ＨＳ）２］－和［Ａｕ（Ｓ２Ｏ３）２］３－都氧化还原成硫化物,从而使金由热水溶液中沉淀。热泉沉积软泥的有机质中的含硫氨基酸、含硫芳烃也起到了一定的聚金作用。     

河南省九龙山汤池温泉地热地质特征及成因机制

河南省栾川县九龙山汤池温泉出露于马超营断裂与葫芦沟断裂交会部位的破碎带上,热储呈带状分布。研究表明,热储属中低温地热田Ⅱ类2型,地热流体呈上升泉出露,出露标高521m,水温多为69℃,为氟.硅型医疗热矿水。温泉成因机制为:马超营断裂与葫芦沟断裂交会地段岩石破碎十分强烈,从而使地球深部的岩浆入侵,将热量向上传送,形成地热异常区(即储热断裂构造);断裂切截了地壳深部高温岩体,形成的宽度数十米至上百米的构造破碎带为地下水的渗入、运移和储存提供了空间。温泉大气降水的补给,由于断裂带内围岩蚀变强烈,经过水岩的长期接触、长时间的补给、径流及高温高压的溶滤和化学作用,为地热水中有益元素的来源奠定了物质基础。     

阿舍勒铜锌块状硫化物矿床地质特征和成因

阿舍勒矿床与早－中泥盆世双峰式火山活动有着成因联系，产于火山洼地中，它在喷气－沉积阶段形成，后又细历了变质改造和岩浆热液叠加。矿床具有双层结构，很好的矿化分带和刨变分带。成矿流体的温度，压力和酸碱度等物理化学条件变化引起了围岩蚀变和矿石堆积，在海底界面上下形成了具有成因联系的两套矿化。     

云南腾冲热海高温地热水中汞的地球化学异常及其指示意义

汞是环境中典型有害组分,深部地热系统可能是环境中汞的重要来源之一,但当前地热成因汞的研究程度很低。本文以腾冲火山带热海水热区为研究区,开展了热泉中汞的水文地球化学研究。热海水热区内排泄的中性热泉含有异常高浓度的汞,但酸性热泉则绝大多数未检出汞。热海热泉中的汞与典型的岩浆来源组分氯相同,均主要来源于岩浆流体的混合。在中性热泉中,Hg(II)是汞的占优势地位的价态,Hg²⁺与不同形态硫化物的配合则是决定Hg(II)的形态分布的直接因素,但pH可通过控制水中硫化物的形态分布来影响Hg(II)的形态分布。Hg(II)不易挥发,故中性热泉中汞含量普遍较高;但酸性热泉中的汞受泉口氧化还原电位较高的影响,以Hg(0)为主要价态,且因Hg(0)易挥发而导致总汞含量极低。就中性热泉而言,其汞含量对水热区断裂分布有重要指示作用,原因为沿不同断裂上升的中性地热水经历的冷却方式不同,最终导致热泉汞含量也表现出显著差异。热泉汞含量对水热系统结构研究有借鉴意义。     

东秦岭泥盆纪成矿海盆中一种（准）同生热水蚀变岩研究

赋存层控铅锌矿床的东秦岭泥盆系内发育一类特殊岩石——方柱黑云岩。野外和室内的研究表明,它是与火山及热泉活动有关的异常地热海盆中的一种特殊沉积相。矿物学、岩石学及地球化学特征也为其原凝灰质沉积岩经过热卤水“浸泡效应”(soaking effect)形成方柱黑云岩类的成因提供了可靠信息。据此推测秦岭泥盆纪层控矿床成矿海盆的异常地热背景和热水沉积环境。     

Influence of freeze–thaw dynamics on internal geochemical evolution of low sulfide waste rock

Continuous monitoring of a 15 m high heavily instrumented experimental waste rock pile (0.053 wt.% S) since 2006 at the Diavik diamond mine in northern Canada provided a unique opportunity to study the evolution of fresh run-of-mine waste rock as it evolved over annual freeze–thaw cycles. Samples were collected from soil water solution samplers to measure pore water properties, from twelve 4 to 16 m² basal collection lysimeters to measure basal leachate properties in the region underlying the crest of the pile (the core), and from basal drains to measure aggregate total pile leachate properties. By 2012, monitoring of pore water geochemistry within the core structure of the test pile revealed an apparent steady state with respect to weathering geochemistry, represented by (i) a flush of pre-existing blasting residuals and applied tracers, (ii) declining pH, (iii) a stepwise progression and subsequent equilibrium with acid-neutralizing phases (depletion of available carbonates; equilibrium with respect to aluminum hydroxide phases and subsequent iron (III) hydroxide phases), and (iv) concordant release of SO₄, major cations (Ca, Mg, K, Na, Si), and trace metals (Al, Fe, Ni, Co, Cu, Zn). Distinct, high concentration ‘spring flushes’, characteristic of drainage in northern environments and primarily explained by a combination of fluid residence time and the build-up of oxidation products over the winter, were released from core drainage each season. Following the initial flush, the concentration of all dissolved constituents steadily declined, with distinct minimums prior to freeze-up. The opposite trend was observed in the cumulative pile drainage, in which early season leachate dominated by snowmelt and batter flow had low concentrations and late season leachate dominated by contributions from the core of the pile (indicated by season end merging of core and cumulative drainage geochemistry) had higher concentrations. Northern waste rock pile drainage geochemistry is strongly influenced by freeze–thaw cycling and varying core and batter subsystem contributions to total drainage. A comprehensive understanding of thermal cycling in waste rock piles is an important component of temporal predictions of drainage water composition based on up-scaling or reactive transport modeling.     

云南大红山铁铜多金属矿床成因分析及成矿方式厘定

前人对云南大红山铁铜多金属矿床成因研究趋向认为属海底火山块状硫化物矿床(VMS型),但对其成矿方式研究还不够精细。对云南大红山铁铜多金属矿床进一步研究表明,虽然该铁铜多金属矿床可归为火山-沉积型矿床,但其成矿方式并非为火山喷出物质在火山机构附近发生"原位沉积"而成矿,其矿床结构特征、围岩蚀变特征、容矿岩性等方面均与原位沉积形成的火山块状硫化物矿床存在显著差异;基于岩相古地理恢复研究,在早元古代曼岗河组沉积时期的大红山地区的特殊古地理环境,使得携载大量矿质的火山物质沿海底隆洼相间的斜坡水道运移而发生"异位沉积",从而控制了该矿床的形成。