内蒙古大井矿床碳氧同位素组成及其成因意义

利用碳氧同位素组成可以很好地判别其形成的沉积环境.以内蒙古大井矿床为例,对该矿床16个菱铁矿样品进行碳、氧同位素分析,δ13CPDB变化范围为-1.8‰～-6.6‰,δ18OVPDB变化范围为-23.1‰～-17.3‰.根据矿物δ13C与δ18O值投影到δ13C-δ18O图解中,样品数据在图中的投点落入热水沉积区,说明其形成过程中具有热水沉积作用的发生.古温度可以通过T=16.998-4.52(δ18cO-δ18wO)+0.03(δ18cO-δ18wO)2计算,其形成时的温度平均值为117℃,比海底和湖底的温度要高得多,主要原因在于热水流体参与成矿.碳酸盐的成矿环境可以通过公式Z=2.048(δ13C+50)+0.498(δ18O+50)计算:Z值大于120,表示成矿环境为海水;如果Z值小于120,表示成矿环境为淡水或湖水.内蒙古大井矿床菱铁矿的Z值为100～114,结合区域地质背景,大井矿床形成的古环境为深水湖泊环境.通过对碳氧同位素的分析,结合成矿地质背景、矿床地质特征以及微量元素组成,认为在大井矿床成矿的早期阶段曾经发生过热液沉积作用,本次研究不仅有利于全面理解和认识大井矿床成矿过程的全貌,而且有益于对古湖相环境热液事件的探索.     

东昆仑那更康切尔银矿床S-Pb-C-O同位素地球化学特征

那更康切尔银矿床位于东昆仑成矿带中部,紧邻昆中构造带。矿体主要以脉状产出于古元古代金水口群片麻岩以及晚古生代花岗闪长岩和二长花岗岩中。本文在矿床地质特征研究基础上,采集12件样品对其硫化物(黄铁矿、方铅矿、闪锌矿)和方解石分别开展了S-Pb和C-O同位素研究。结果表明,矿床硫同位素组成稳定,δ~(34)S主要集中于-3.4‰~0.6‰之间,主要来源于岩浆作用;硫化物~(206)Pb/~(204)Pb值介于18.28~18.62,平均值为18.37,~(207)Pb/~(204)Pb值介于15.60~15.73,平均值为15.65,~(208)Pb/~(204)Pb值介于38.38~39.10,平均值为38.63,铅同位素组成稳定,矿石铅主要来源于地壳;方解石δ~(13)C值介于-6.0‰~-2.8‰,平均值为-4.25‰,δ~(18)O值介于6.1‰~20.5‰,平均值为12.49‰,表明C可能主要由岩浆作用提供。综合矿床地质特征和区域成矿背景认为该矿床应属于岩浆期后热液矿床,受构造和岩浆作用的双重控制。     

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。     

与火山岩容矿有关的海底热水沉积矿床硫同位素地球化学证据

对国内与火山岩容矿有关的海底热水沉积矿床新疆阿巴宫、铁-铅锌矿、甘肃桦树沟铁-铜矿床、新疆阿舍勒铜锌矿、新疆阿尔泰可可塔勒铅锌矿等矿床硫化物进行硫同位素测定,这些矿床硫化物和硫酸盐的硫同位素组成分别为-4.3‰~1‰(阿巴宫)、+8.1‰~+33.4‰(桦树沟)、-3.3‰~+8.2‰(阿舍勒矿床硫化物)、-20.6‰~5.1‰(阿尔泰可可塔勒)。硫化物的硫同位素变化范围较小,硫同位素可以达到平衡,也可以没有达到平衡,获得的δ34SΣS值有+18‰~29‰之间,δ34SΣS值高;表明与火山岩控矿有关的海底热水沉积矿床热液中硫的来源,不是直接来源岩浆去气的硫,而是岩浆去气硫与海水硫酸盐硫混合而成的硫。     

河北省涞源县木吉村铜(钼)多金属矿田成矿物质来源探讨

木吉村铜(钼)矿田位于太行山脉中、北段阜平幔枝构造的北东倾伏端,涞源哑铃状杂岩体连接处西侧上盘拆离带的次级断陷盆地中,主要由斑岩型铜(钼)矿、矽卡岩型铁铜矿和外围热液脉型铅锌矿构成,是河北省目前探明的唯一大型铜(钼)多金属矿田,找矿远景巨大。鉴于矿床成矿物质来源在研究矿床成因和指导找矿中的重要作用,对木吉村矿田主要矿床矿石中黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、辉钼矿、磁铁矿、石英和石膏等单矿物进行了硫、铅、碳、氢、氧、硅、铼等同位素测定、对比和分析。结果表明:矿田中硫同位素主值域δ34S=-3.5‰~3.2‰,主平均值为0.3‰;铅同位素206 Pb/204 Pb=15.566 0~17.072 0,平均为16.547 0,207Pb/204Pb=15.031 0~15.523 0,平均为15.258 0,208 Pb/204 Pb=36.292 0~37.375 0,平均为36.721 0;碳同位素δ13 C为-2.94‰~-2.18‰,平均为-2.62‰;硅同位素δ30 SiNBS-28值域为-0.3‰~0.2‰,平均0.0‰;辉钼矿w(Re)为(23.65~266.50)×10-6,平均值为142.33×10-6;δ18 OH2O值为-10.64‰~7.70‰,极差为18.34‰,平均值为-1.47‰,较标准岩浆水值稍低,δD值为-148.4‰~-89.0‰,极差为59.4‰,平均值为-113.7‰,略低于岩浆岩δD值域。从而认为,木吉村矿田成矿物质主要来源于地球深部,成矿溶液以岩浆水为主,部分来自大气降水。     

新疆萨热克铜矿床硫铅氢氧碳同位素地球化学特征

新疆萨热克大型铜矿床含矿地层为上侏罗统库孜贡苏组砂砾岩,与下伏下-中侏罗统煤矿形成"同盆共存"现象。萨热克铜矿石中碎裂岩化发育,并伴有沥青化,金属硫化物以辉铜矿为主,含少量的斑铜矿和黄铜矿等,多与次生石英-方解石等沿砾石裂隙分布。矿石中辉铜矿δ34S=-19.1‰~-13.2‰,辉铜矿206Pb/204Pb比值范围为16.699~18.417,207Pb/204Pb为15.294~15.684,208Pb/204Pb为36.909~38.996。次生石英流体包裹体的δ18OH2O值变化范围为17.9‰~20.6‰,δDV-SMOW变化范围为-82.6‰~-52.4‰。矿石中沥青δ13C变化范围为-20.79‰~-20.35‰,康苏组煤岩δ13CV-PDB值变化范围为-24.7‰~-24.3‰,两者较为接近。上述结果表明萨热克铜矿床中的硫源自地层中大量硫酸盐的还原作用,铅同位素指示成矿金属元素具有多元性,次生石英中成矿流体以变质流体为主,矿石中的沥青等有机质与下伏中-下侏罗统煤层等烃源岩有关。上述同位素资料结合矿床的地质特征显示萨热克铜矿床具有多期多阶段的成矿特征。     

湖南祁东清水塘铅锌矿床成矿物质来源同位素示踪

清水塘铅锌矿床位于湖南省祁东县北东部,是一个中型矿床。在详细的野外地质调查基础上,本文通过矿石硫、铅同位素,含矿石英氢、氧同位素和含矿方解石碳、氧同位素等综合研究,探讨清水塘铅锌矿床成矿物质来源和成因。硫同位素研究结果表明,清水塘铅锌矿床中黄铁矿、方铅矿和闪锌矿的硫同位素δ~(34)S介于-7.41‰~2.91‰之间,重晶石的硫同位素δ~(34)S介于11.49‰~12.34‰之间,表明矿石中的硫主要来源于深源岩浆,并受到上部地壳物质的混染。黄铁矿、方铅矿和闪锌矿的Pb同位素~(206)Pb/~(204)Pb介于17.810~18.710之间,~(207)Pb/~(204)Pb介于15.497~15.726之间,~(208)Pb/~(204)Pb介于37.858~38.834之间;其中闪锌矿变化范围略偏大,表明矿石中的铅主要来源于地壳,可能混有少量地幔物质。含矿石英的氢、氧同位素δD_(SMOW)介于-87.4‰~-79.3‰之间,δ~(18)O_(H_2O)介于-8.10‰~0.63‰之间,表明成矿流体以岩浆水为主,晚期有大气降水的混入。含矿方解石的碳、氧同位素δ~(13)C_(VPDB)介于-5.3‰~-4.6‰之间,δ~(18)O_(SMOW)介于12.30‰~13.48‰之间;与地层灰岩的δ~(13)C_(VPDB)(0.9‰~2.6‰),δ~(18)O_(SMOW)(21.86‰~23.39‰)不一致;说明成矿流体中的碳主要来自深源岩浆。以上研究表明,清水塘铅锌矿床的成矿物质主要来自地壳熔融形成的岩浆,混合作用是成矿的主要机制。     

安徽铜陵马山金硫矿床稀土元素和稳定同位素地球化学研究

安徽铜陵铜官山铜矿田是中国长江中、下游铁、铜、硫、金成矿带中著名的矽卡岩型矿床。马山金硫矿床位于安徽铜陵铜官山矿田,侵入岩体为天鹅抱蛋山石英闪长岩。文章通过对马山金硫矿床的氢、氧、碳、硫、硅同位素组成和稀土元素地球化学特征研究,探讨成矿溶液中水、碳、硅和硫的来源以及成矿溶液的演化问题。研究表明,稀土元素球粒陨石标准化组成模式为右倾型,矿石的稀土配分曲线类似于天鹅抱蛋山石英闪长岩,认为形成该矿床的热液流体主要来源于闪长质熔体。马山金硫矿床矿石中石英的δ18OH2OV-SMOW变化范围为6.9‰~10.7‰,平均为8.7‰,与岩体的δ18OV-SMOW值(9.3‰~11.1‰,平均为10.0‰)比较接近,而矿石中石英的δDV-SMOW变化范围为-69‰~-62‰,表明矿石成矿流体主要来自岩浆。矿石中方解石的碳、氧同位素组成与矿区围岩的碳、氧同位素组成明显不同,其δ13CV-PDB、δ18OV-SMOW值分别为-5.2‰~-3.6‰和12.2‰~12.9‰,与岩浆作用形成的CO2的碳、氧同位素组成一致,表明矿石中方解石的碳、氧来源于岩浆作用。硅和硫具深部岩浆或岩浆热液水来源的特点。     

西南三江金厂河矽卡岩型多金属矿床铁同位素分馏机制及其对成矿物质来源的制约SCIEI北大核心CSCD

金厂河矿床是西南三江成矿省保山地块最具代表性的远端矽卡岩型多金属矿床之一,查明其成矿金属来源对理解该类矿床成因以及区域成矿规律具有重要意义。本文通过分析不同成矿阶段代表性含铁矿物的铁同位素组成,探讨其在成矿过程中的分馏机制,从而示踪成矿金属的源区特征。金厂河矽卡岩型矿床中成矿前阶段未蚀变的石榴子石和氧化物成矿阶段的磁铁矿均相对富集铁的重同位素,其δ;Fe值分别为0.05‰~0.16‰和0.07‰~0.18‰,而硫化物成矿阶段的黄铁矿和黄铜矿则相对富集铁的轻同位素,其δ;Fe值分别为-0.12‰~0.17‰和-0.54‰~-0.38‰,整体显示出从高氧逸度的成矿前阶段向低氧逸度的硫化物成矿阶段演化过程中矿物δ;Fe值逐渐降低的趋势,指示Fe;富集铁的重同位素,Fe;富集铁的轻同位素。同时,金厂河矿床各阶段矿物的δ;Fe值均显著低于碳酸盐围岩,而接近全球花岗岩的δ;Fe值,表明成矿的铁不是由围岩贡献,而是来自于隐伏的中酸性岩体。     

豫西南栾川地区铅锌矿床碳、氧同位素地球化学

豫西南地区铅锌矿产勘查工作近年来进展迅速,尤其在栾川地区先后发现十余处铅锌银多金属矿脉群、上百条含矿断裂带,铅、锌、银资源前景广阔。对该区铅锌矿的科学研究丰富了华北陆块南缘区域成矿学认识,并促进了进一步找矿勘查工作。栾川地区铅锌矿产在燕山期斑岩体周围矽卡岩中和外围的断裂带(脉状)中。脉状铅锌矿脉石矿物碳酸盐C、O同位素的组成(赤土店矿床1δ3C为-3.66‰~-2.82‰,1δ8O为10.31‰~15.86‰;百炉沟矿床1δ3C为-3.00‰~1.80‰,1δ8O为9.40‰~17.70‰;冷水北沟矿床1δ3C为-4.90‰~-0.40‰,1δ8O为6.00‰~12.50‰)介于典型海相石灰岩(1δ3C为0±2‰,1δ8O为28‰~30‰)和岩浆岩(1δ3C为-3‰~-30‰,1δ8O为6‰~12‰;地幔1δ3C为-7‰~-5‰)之间,指示成矿流体、成矿物质的岩浆和地层双重作用、两种来源特点。综合分析认为,栾川地区铅锌矿有矽卡岩型和岩浆热液充填-交代型两种。     

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。     

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。     

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.     

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