滇西勐兴铅锌矿床热液方解石碳氧同位素组成及其意义

勐兴铅锌矿床是保山地块内浅成热液铅锌矿床中极具代表性的矿床,但有关成矿流体来源及演化方面的研究较为薄弱.因方解石与矿化关系密切,故对其C、O同位素组成进行了水岩反应、CO2去气、流体混合作用的理论模拟.结果表明,该矿床方解石的形成主要是由于水岩反应引起的,成矿流体可能来自赋矿地层中富含H2CO3的流体,其中阶段Ⅰ和阶段Ⅱ初始流体的δ13C、δ18O值分别为1.0‰和10.5‰、-0.8‰和7.5‰,方解石的形成温度分别集中于270～315℃和182～230℃之间,δ13C和518O值的降低表明在阶段Ⅱ成矿流体与围岩反应之前己经发生了CO2热液去气作用.     

黔西北天桥铅锌矿床热液方解石C、O同位素和REE地球化学

利用连续流动质谱和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)对黔西北天桥铅锌矿床原生矿石中脉石矿物热液方解石C、O同位素组成和稀土元素含量进行了分析,结果表明热液方解石C、O同位素组成相对均一,不同标高方解石C、O同位素组成不具明显差别,其δ13CPDB和δ18OSMOW分别为-3.4‰～-5.3‰和14.7‰～19.5‰,在δ13CPDB-δ18OSMOW图上介于原始碳酸岩与海相碳酸盐岩之间。热液方解石总稀土元素含量较低(ΣREE=6.80×10-6～49.1×10-6),表现为轻稀土富集、Eu负异常的"M"型,其Eu/Eu*变化范围为0.30～0.55,与硫化物具有相似的稀土配分模式。根据热液方解石与蚀变围岩、远矿围岩及不同时代地层碳酸盐岩的C、O同位素组成和REE含量特征对比结果,结合前人研究成果,认为该矿床成矿流体具"多来源混合"特征,其中围岩碳酸盐岩为成矿流体提供了主要的C和REE来源,地层中膏岩海相硫酸盐岩为成矿流体提供了主要的S来源,而成矿流体中的水则主要为变质基底昆阳群等提供的变质水,并受到大气降水的影响。     

黔西北典型铅锌矿床碳-氧同位素地球化学研究

黔西北铅锌成矿区内广泛发育中-小型铅锌矿床,这些矿床的分布严格受到区域性构造的控制,特别是北西向构造。本文以产于不同构造中典型矿床为代表,在分析和收集热液方解石、蚀变围岩和远矿围岩C-O同位素组成基础上,探讨成矿流体中CO2可能的来源。结果显示,热液方解石C-O同位素组成介于海相碳酸盐岩和地幔C-O同位素组成之间,更靠近海相碳酸盐岩,同时热液方解石C和O同位素组成间略呈负相关关系,表明成矿流体中的CO2来源比较复杂,可能地幔、沉积物有机质和海相碳酸盐岩都有贡献。不同矿床间热液方解石C-O同位素组成略有差别,可能与热液流体与不同矿床围岩间C-O同位素交换程度不同或各端元参与程度不同有关。本文分析显示系统的C-O同位素地球化学研究有望揭示成矿流体演化过程或约束不同端元贡献比例。     

湘西花垣矿田热液方解石稀土元素地球化学

近年来,位于扬子板块东南缘的花垣铅锌矿田取得重大找矿突破,杨家寨和大脑坡等一系列大型-超大型铅锌矿的发现,该区新增铅锌资源储量已经超过1000万t,有望成为世界级铅锌资源基地。虽然该矿田地质地球化学研究已经积累了较多成果,但关于铅锌成矿流体的来源及其演化过程研究相对薄弱,制约了花垣矿田的成矿机制深入。本文通过对该矿田不同成矿阶段热液方解石稀土组成研究,并与矿区围岩和不同时代地层对比,探讨矿田内铅锌成矿流体来源及其演化。研究表明,不同成矿阶段的方解石稀土元素及配分模式差异明显,其中成矿早晚2阶段方解石REE与围岩较相似,而主成矿阶段方解石明显富集REE,暗示成矿流体不可能完全由赋矿地层提供,应有来自下伏地层以及基底岩石相对富集REE的流体加入,这种流体可能携带了大量的Pb、Zn成矿物质,为铅锌矿成矿提供了物质来源。此外,成矿早阶段到主成矿阶段,δEu值均小于1,暗示成矿早阶段到主成矿阶段的流体呈现相对还原的特征;而成矿晚阶段方解石的δEu远大于1,表明成矿晚阶段热液流体呈现较氧化特征,总体而言,本区成矿环境在铅锌成矿过程中由相对还原向相对氧化的演化。     

湘西花垣地区铅锌矿床C、H、O同位素特征及其对成矿流体来源的指示

湘西花垣地区铅锌矿床是铅锌矿资源储量超过千万吨的世界级超大型矿床之一。对该矿床主矿化期的方解石和闪锌矿进行了系统的C、H、O同位素研究。分析结果显示,花垣地区铅锌矿床主成矿期方解石样品的δ~(13)C_(PDB)值范围为-2.71‰~1.21‰,δ~(18)OSMOW值范围为16.09‰~22.48‰,团结、李梅、土地坪、蜂塘和大石沟各铅锌矿床中主成矿期方解石的13C、18O同位素依次表现出逐渐降低的特征,在δ~(18)O_(SMOW)-δ~(13)C_(PDB)图上主要介于原生碳酸盐岩与海相碳酸盐岩之间,该地区铅锌矿床成矿流体中的碳主要来源于海相碳酸盐岩的溶解作用。花垣矿区围岩的δ~(13)C_(PDB)值范围为0.15‰~1.17‰,δ~(18)O_(SMOW)值范围为19.79‰~23.89‰,指示沉积成因海相碳酸盐岩的特征。方解石和闪锌矿样品中流体的δD_(SMOW)变化于-91.1‰~-15‰之间,δ18Ofluid变化范围为-4.1‰~9.25‰,在矿区范围内流体的迁移方向是由北向南,δ~(18)O_(fluid)-δD_(SMOW)图显示,矿床成矿流体的主要来源是建造水和大气降水。成矿流体与围岩间的水-岩反应是导致湘西花垣地区铅锌矿床中方解石和闪锌矿矿物发生沉淀的主要机制。     

湘西-黔东地区碳酸盐岩容矿铅锌矿床成矿模式

湘西-黔东地区位于扬子陆块东南缘,在该地区碳酸盐岩地层中,目前已发现大、中、小型铅锌矿床及矿点200余处.为了解湘西-黔东地区铅锌矿床成矿作用过程,系统总结了区内主要铅锌矿床地质与地球化学特征,并对成矿机制进行探讨,建立成矿模式.区内铅锌矿床主要赋存于下寒武统碳酸盐岩中,分布明显受断裂及褶皱构造控制,矿体主要为层状、似层状或透镜状,矿物组成主要为闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、方解石及少量萤石、重晶石和沥青,并伴随着广泛的以方解石化为主的热液蚀变.闪锌矿与方解石中的流体包裹体均一温度集中在120~200℃之间,盐度集中在8%~20%(NaCl_eqv)之间;成矿期方解石的δ13C_PDB值范围为-4.89‰~1.50‰,δ18O_SMOW值范围为13.37‰~25.09‰,略低于碳酸盐围岩;矿石硫化物δ34S值变化范围为22.3‰~36.1‰,以富含重硫为主;矿石硫化物铅同位素组成较为均一,变化范围较小,206Pb/204Pb在17.952~18.678之间,207Pb/204Pb在15.635~15.832之间,208Pb/204Pb在38.015~39.255之间.对地质和地球化学资料的综合分析表明,湘西-黔东地区铅锌矿床成矿流体为低温、中高盐度热卤水,主要来源于建造水和大气降水,成矿流体中的碳主要来源于碳酸盐围岩的溶解作用,硫来源于碳酸盐岩地层中硫酸盐热化学还原作用(TSR),铅锌主要来源于下伏地层,成矿时代为晚志留世-早泥盆世,属于比较典型的密西西比河谷型(MVT)铅锌矿床.综合以上分析建立了该地区铅锌矿床有机质参与下的多源流体混合成矿模式.      

新疆霍什布拉克铅锌矿床微量元素地球化学

霍什布拉克铅锌矿床是新疆西南天山地区晚古生代碳酸盐岩容矿的重要矿床。本文采用高精度电感耦合等离子质谱(ICP-MS)对主要矿石矿物(黄铁矿、方铅矿、闪锌矿)和热液脉石矿物方解石进行了微量元素地球化学研究。研究表明,黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、方解石具有较为相似的稀土元素特征,Eu正异常明显,弱负或弱正Ce异常指示成矿流体最初由相对氧化的条件演化为还原条件。与霍什布拉克岩体、容矿围岩的稀土元素组成进行对比后发现,硫化物及热液方解石稀土元素配分曲线部分与重结晶泥晶灰岩重合,结合前人同位素地球化学研究,认为容矿坦盖塔尔组碳酸盐岩为成矿提供了必要的成矿物质及成矿流体组分。Ga/In值显示闪锌矿为低温成矿;硫化物明显富集LREE,Hf/Sm、Nb/La和Th/La值小于1,显示铅锌成矿过程中成矿流体主体以富Cl为特征;Y/Ho、Zr/Hf和Nb/Ta值变化范围相对较小,表明成矿期流体性质相对较为稳定,基本未混入外来流体。     

湘西花垣铅锌矿田成矿物质来源的C、O、H、S、Pb、Sr同位素制约

花垣地区铅锌矿床有望成为中国最大的铅锌矿床,也是铅锌矿资源储量超过千万吨的世界级超大型矿床之一。文章通过碳、氧、氢、硫、铅和锶同位素地球化学特征研究,探讨了成矿流体和成矿金属来源。测试结果显示,花垣地区铅锌矿床主成矿期方解石样品的δ~(13) CPDB值范围为-2.71‰~1.21‰,δ~(18) OSMOW值范围为16.09‰~22.48‰,该地区铅锌矿床成矿流体中的碳主要来源于海相碳酸盐岩的溶解作用。花垣矿区的围岩的δ~(13) CPDB值范围为0.29‰~1.05‰,δ~(18) OSMOW值范围为21.33‰~23.89‰,为沉积成因海相碳酸盐岩。矿石中硫化物的δ~(34) S变化于24.93‰~34.66‰之间,重晶石δ~(34) S为32.78‰~34.22‰,表明还原硫主要来自地层中海相硫酸盐的还原。矿石硫化物的铅同位素组成均一,~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb分别为17.999~18.919、15.554~15.798和38.088~38.576,铅模式年龄为437~534Ma,成矿金属可能主要来源于奥陶系—寒武系。方解石和闪锌矿样品中流体的δD_(SMOW)变化于-91.1‰~-15‰之间,δ~(18) Ofluid变化范围为-4.1‰~8.75‰,矿床成矿流体的主要来源是建造水和大气降水。成矿流体与围岩的水-岩反应是导致该区铅锌矿床中方解石和闪锌矿矿物沉淀结晶的主要机制。成矿流体~(87)Sr/~(86)Sr为0.70906~0.71022,高于赋矿围岩寒武系清虚洞组灰岩锶同位素比值0.70886~0.70921,表明成矿流体流经了清虚洞组下伏地层,并与其中具有高锶同位素比值的碎屑岩、页岩和泥岩等进行了水岩反应及同位素交换。     

滇西勐兴铅锌矿床闪锌矿ICP-MS微量元素特征及其地质意义北大核心CSCD

勐兴铅锌矿床是滇西保山地块内迄今勘查程度最高的大型铅锌矿床。由于该矿床的研究程度相对较低,其成因认识存在较大争议。本文使用ICP-MS对该矿床中主要矿石矿物闪锌矿进行了微量元素分析,以探讨该矿床的成矿作用。结果表明,该矿床各阶段闪锌矿的颜色、Fe和Mn含量及Ge/In值特征指示矿床的成矿流体温度不高,可能为与低温盆地流体有关的铅锌矿床。此外,闪锌矿以ΣREE较低、LREE/HREE值大和δEu值小为特征,暗示闪锌矿形成于亏损Eu的还原性流体。结合矿床地质特征、闪锌矿微量元素特征及lnGa-lnIn关系判别图解认为,勐兴铅锌矿床属于密西西比河谷型铅锌矿床(MVT型)。     

湘西花垣李梅铅锌矿床C、O、S、Pb同位素特征及成矿物质来源

李梅铅锌矿床位于扬子地块的东南缘,是湘西-鄂西成矿带花垣矿田中较早发现的超大型铅锌矿床之一,矿体呈层状、似层状产于寒武系清虚洞组藻灰岩中。文章通过对其进行C、O、S、Pb同位素地球化学及流体包裹体激光拉曼的研究,探讨了成矿流体和成矿物质的来源及演化。研究结果表明:成矿期热液方解石的δ~(13)CPDB为-2.79‰~1.11‰,δ~(18)OSMOW为14.59‰~23.05‰,表明成矿流体中的CO_2主要来自于寒武系碳酸盐岩的溶解,部分成矿期及成矿后的热液方解石与有机质的热化学还原作用有关。激光拉曼研究显示包裹体气相成分中含大量的CH_4、H_2S、N_2及其他烃类,推测已经演化到高成熟阶段的有机质可能以古油气藏的形式参与了成矿作用,闪锌矿中气态含碳质沥青包裹体的出现暗示有机质的热化学还原反应参与了铅锌成矿过程。矿石中硫化物的δ~(34)SCDT值为+26.30‰~+34.66‰,平均值为+30.52‰,表明还原S主要来自成矿流体中海水硫酸盐充分的热化学还原作用。矿石硫化物的Pb同位素组成变化范围较小,~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb、~(208)Pb/~(204)Pb分别为17.999~18.235、15.584~15.789、38.147~38.576,推测成矿物质主要来源于元古界浅变质基底板溪群和寒武系下统牛蹄塘组黑色页岩,部分来自于清虚洞组赋矿围岩。     

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