成矿流体地球化学界面：Ⅲ应用实例研究

本文以田湾金矿带为例，研究了地球化学界面对流体成矿的控制作用。研究发现，田湾金矿带流体成矿的最佳地球化学界面主要为：成矿流体地球化学界面（区域地球物理条件变异面、地质条件突变界面），流体性质演化界面（温度界面、压力界面、PH值面、Eh界面）和流体－环境作用界面。     

阿西金矿床流体成矿的元素地球化学标志

采用中子活化分析方法,系统测定了阿西金矿床矿石及围岩的微量元素含量,讨论了热液流体作用下元素的地球化学行为及流体成矿的元素地球化学标志。认为金矿体赋存在成矿流体形成的地球化学界面附近。     

川西北巴西金矿田流体成矿地球化学界面及核技术识别研究

流体成矿地球化学界面是成矿环境条件变化、流体性质演化、流体一环境作用的突变部位,这些部位往往是流体成矿定位的重要场所。在巴西金矿田,应用Ｘ射线荧光测量方法可以探测流体成矿过程中元素浅地表的地球化学异常及蚀变分带,识别汉体成矿定位地球化学界面在浅地表的位置及分布特征,地气测量方法可以查明深部的地球异常和断裂破碎带的位置及特征,确定深部地球化学界面的分布。     

阿西金矿床流体成矿的元素地球化学界面及X荧光测量识别试验

阿西金矿床元素地球化学界面的形成,是由区域地球化学高背景场和成矿流体作用的结果,其识别标志有岩石组合标志,构造变异标志和蚀变分带标志,同时,对Ｘ荧光测量方法识别元素地球化学界面的标志进行了有效性试验研究,效果良好。     

阿西金矿床流体成矿的地球化学示踪研究

依据阿西金矿床Ｈ、Ｏ同位素组成特点对成矿流体的来源进行了示踪研究,并且研究了矿床的水岩交换作用,讨论了水－岩作用与金成矿的关系。根据矿床中典型热液矿物和岩矿石的稀土元素地球化学特征对成矿流体作用过程进行了示踪研究,与同位素地球化学示踪研究取得了基本一致的结果。根据成矿流体活动踪迹建立找矿标志,是进行矿产资源预测的新思路。     

阿西金矿床流体成矿的地球化学示踪研究

依据阿西金矿床H、O同位素组成特点对成矿流体的来源进行了示踪研究,并且研究了矿床的水岩交换作用,讨论了水-岩作用与金成矿的关系.根据矿床中典型热液矿物和岩矿石的稀土元素地球化学特征对成矿流体作用过程进行了示踪研究,与同位素地球化学示踪研究取得了基本一致的结果.根据成矿流体活动踪迹建立找矿标志,是进行矿产资源预测的新思路.     

江西金山金矿床成矿流体地球化学

江西金山金矿床成矿流体地球化学研究表明，1）含金硅化糜棱岩（或石英脉）中石英主要分布主矿化期受韧性剪切裂隙控制的流体包裹体。2）成矿流体温度变化于230－370℃范围, 表明成矿历经多阶段构造－热液脉动作用。3）流体包裹体成分特征、氢氧同位素组成及其他地质－地球化学证据表明，成矿流体具多源性：①来自地球深部高温、高压深源流体；②再循环大气降水；③变质－变形过程中产生的变质热流体。此外，还有前述3种成因流体派生的有机流体。     

成矿流体地球化学界面：Ⅱ组成及标志

本文主要介绍了地球化学界面的三个组成部分（环境条件突变界面、流体性质演化界面、流体－环境作用界面），地球化学界面的标志及识别方法。     

成矿流体地球化学界面：Ⅰ概念的由来及发展

成矿流体地球化学界面是成矿流体在运移演化过程中，由于成矿流体周围环境的突变、成矿流体演化的不连续性和成矿流体－环境的相互作用结果等内外因素突变所造成的成矿作用突变部位。本文简要介绍了成矿流体地球化学界面的由来、发展、含义、组成及研究意义。     

安徽月山矿田铜、金矿床氢氧同位素地球化学及成矿流体输运-化学反应成矿动力学

本文基于氢氧同位素的地球化学研究，论述了安徽月山矿田两类铜、金矿床成矿流体的来源、演化及成矿流体输运扣化学反应扣成矿作用动力学过程。结论认为。月山矿田金属矿床成矿流体为具复杂演化历史的岩浆水或多成因水的混合，主要成矿阶段成矿热液均以岩浆水占绝对优势，两类矿床是同源岩浆热液系统在不同的地质、地球化学环境下演化的产物，是成矿流体的等温输运反应及温度梯度输运反应等综合作用的结果。     

Structure and growth of stearate monolayers on calcite: first results of an in situ X-ray reflectivity study

The adsorption of organic molecules at mineral–fluid interfaces has a profound influence upon geochemical reaction and transport processes, yet little is known about the in situ structures or properties of organic layers at mineral–fluid interfaces. We describe an X-ray reflectivity study of stearate monolayers adsorbed at the calcite surface from methanolic solutions. Using these measurements we are able to determine important aspects of the in situ structure, bonding, adsorption, and growth mechanisms of stearate monolayers. The experimental approach demonstrated here can be applied widely in studying the interaction of organic molecules with mineral surfaces in aqueous systems.     

纳米矿物-水溶液界面过程

在地球环境中普遍存在的纳米矿物-水溶液界面对许多基本的地球化学过程都至关重要,因而是纳米地球化学的前沿核心研究领域.简要介绍了纳米矿物-水溶液界面领域的基本概念和近期研究进展.举例描述了纳米矿物团聚、吸附、溶解和化学反应等几个相互关联的主要过程,具体阐述了纳米矿物自身特征（如组成、结构、尺寸、形貌、表面保护剂等）以及环境介质条件（如pH、离子强度、化学反应物质、天然有机质浓度和组成、微生物、光辐射等）对纳米矿物-水溶液界面过程的影响规律和微观机制.针对本领域发展面临的机遇和挑战,为未来的研究方向提出了一些设想和建议.      

Permeability of Wellbore-Cement Fractures Following Degradation by Carbonated Brine

Fractures in wellbore cement and along wellbore-cement/host-rock interfaces have been identified as potential leakage pathways from long-term carbon sequestration sites. When exposed to carbon-dioxide-rich brines, the alkaline cement undergoes a series of reactions that form distinctive fronts adjacent to the cement surface. However, quantifying the effect of these reactions on fracture permeability is not solely a question of geochemistry, as the reaction zones also change the cement’s mechanical properties, modifying the fracture geometry as a result.This paper describes how these geochemical and geomechanical processes affect fracture permeability in wellbore cement. These competing influences are discussed in light of data from a core-flood experiment conducted under carbon sequestration conditions: reaction chemistry, fracture permeability evolution over time, and comparative analysis of X-ray tomography of unreacted and reacted cement samples. These results are also compared to predictions by a complementary numerical study that couples geochemical, geomechanical and hydrodynamic simulations to model the formation of reaction fronts within the cement and their effect on fracture permeability.     

日照市近海海域灾害地质类型及特征分析

日照近岸海域灾害地质类型主要为埋藏下切谷、海底侵蚀、冲刷沟槽和冲刷陡坎及海底抛泥区等。通过对日照海岸带近岸海域的浅地层剖面和水深测量资料,开展主要地震地层界面的追踪和对比,结合沉积物粒度和地球化学特征,对近海海域潜在灾害地质因素进行分析对比,探讨了日照近海海区的灾害地质类型、特征和分布规律,为半岛蓝色经济区的海洋开发提供基础地质资料。     

从矿物粉晶表面反应性到矿物晶面反应性——以黄铁矿氧化行为的晶面差异性为例

地球系统中各种矿物相的物理化学反应大多是从矿物表面或界面开始的。要揭示矿物表面反应性的本质,就需要从控制其反应性的表面结构入手。由于实验条件的限制,绝大多数关于矿物表面物理化学性质的研究主要采用粉晶作为研究对象。尽管粉晶方法在研究诸如硅酸盐、碳酸盐溶解和沉淀结晶等过程中被普遍采用,但这种基于矿物粉晶的研究方法还是有一定的不足。因为形成粉晶的破碎研磨过程会导致晶体高能面的出现,高能面所具有的高活性可能会加速其反应过程,应用于地球化学反应的计算结果就可能高估了实际的地球化学反应速率。本研究以黄铁矿表面氧化反应的晶面差异性为例,从晶面结构制约反应性的角度出发,重新审视了黄铁矿氧化的相关问题,弥补了传统"粉晶研究"中对黄铁矿氧化速率和氧化机理认识的缺陷。黄铁矿宽范围的氧化速率实测值很可能是由不同晶面间较大的反应性差异导致;水在黄铁矿的氧化过程中同时扮演着传递电子的催化剂和反应物的角色,也是黄铁矿氧化反应速控步(rate-limiting step)的核心物质。这些认识首次明确了黄铁矿不同晶面反应性差异的重要性,并提示我们应将传统表面矿物学的研究推向更为精确的晶面矿物学水平。这一从晶面角度考察发生在矿物表面的地球化学反应的研究方法可为构建更为精确的地球化学模型提供理论基础。     

闽西南推覆构造控矿的地质-地球物理模型

闽西南地区位于武夷山成矿带西南部, 自元古宙以来经历了多期次的构造演化, 推覆(滑脱)构造广泛发育, 并对区内"马坑式"铁多金属矿床具有控制作用.通过对推覆构造特征、主要赋矿岩层和推覆界面的研究发现, 闽西南地区主要的赋矿岩层为C₂₊₃-P₁q, 主要沿AnD/C₁l及C₁l/C₂₊₃+P₁q这2个界面发生推覆, 以上2个区域性的推覆构造面可以作为成矿热液的地球化学屏蔽层位.通过地表地质对深部赋矿岩层及推覆界面的分布和构造格局进行解析, 结合可控源音频大地电磁法(CSAMT)进行的深部探测剖面解译, 建立了闽西南推覆构造控矿的地质-地球物理模型, 该模型在一定程度上可为该地区深部矿产预测提供依据.      

基于便携式色度、X荧光及高光谱的砂岩铀成矿环境研究——以鄂尔多斯盆地西北部特拉敖包铀矿产地为例

选取经济高效、轻便无损的分析技术是当前砂岩型铀矿绿色勘查和研究的现实需求。本文基于便携式色度、X荧光（XRF）、高光谱的光谱学技术,全面表征了鄂尔多斯盆地西北部特拉敖包铀矿产地环河组红杂色含矿建造的地质地球化学特征;构建了不同颜色砂岩的定量标准色度区间,查明了红色砂岩具有赤红色强氧化、褐（紫）红色较强的差异后生氧化作用;过渡带褐灰色和灰绿色砂岩普遍具有一定的弱氧化性,红度a的曲线发生多次渐变过渡,矿带内部存在多个氧化还原的地球化学界面,形成了多段的铀-钼-钒-铌等变价元素的共伴生富集。以上信息指示了研究区氧化还原作用的主成矿机制;绿色还原砂岩的红度值最小,是后期碱性还原流体渗出改造的产物。流体活动导致环河组地层发育绿泥石化、铁的还原-迁出、局部碳酸盐化等蚀变。该研究为沉积盆地不同地球化学性质含铀建造多尺度的铀成矿环境快速评价提供了案例及重要参考。     

华南地区含硫化物金属矿山生态环境中的重金属元素地球化学迁移模型——重点对粤北大宝山铁铜多金属矿山的观察

粤北大宝山是华南金属成矿带的大型铁铜、铅、锌、钼等多金属综合性矿床,富含硫化物,位于北江支流横石河的上游分水岭,流域封闭性很好。矿山开发引起横石河下游的上坝村成为远近闻名的"癌症"村,部分村民出现"痛痛病"疑似症状。由于其特殊的地理位置和对下游引发的严重污染,该矿山成为研究湿热地区含硫化物金属矿山重金属元素生态-环境地球化学迁移的理想场所。以Zn为例,该矿山重金属元素从矿体中向生物体迁移过程经过尾砂/水反应界面、水/沉积物反应界面、土壤/间隙水溶液界面和土壤/植物界面4个重要的反应界面。其中,尾砂/水反应界面控制重金属从源头尾砂中的释放;水/沉积物反应界面控制重金属在水体中与河流沉积物的沉淀与释放的平衡;土壤/间隙水溶液界面控制土壤生物有效性;土壤/植物界面控制生物对重金属的吸收与利用。4个界面的介质间相互作用较好地刻画大宝山矿山因为开采,重金属元素从内生环境中曝露出来,然后在表生环境中释放、迁移、转化、归宿的迁移模式。上述认识对矿山重金属污染治理具有重要的指导意义。通过改变重金属迁移反应界面的条件,可以阻断矿山元素的迁移,达到污染治理的目的。