碱性介质中水钠锰矿的生成途径

水钠锰矿(birnessite)是表生作用中含锰矿物岩石风化和氧化较为常见的产物. 在碱性介质中, 以O₂氧化Mn(OH)₂合成单相水钠锰矿, 结合快速X射线衍射(XRD), 粉晶XRD, 透射电子显微镜(TEM), 电子衍射(ED), 能量色散X射线分析(EDAX), 红外光谱(IR), 化学组成分析等方法和相关氧化锰矿物的Eh-pH平衡关系对该反应过程和水钠锰矿的生成途径进行了研究. 结果表明: 在实验条件下, 该反应过程可分为四个阶段: (1) 黑锰矿(Mn₃O₄, hausmannite)和六方水锰矿(β-MnOOH, feitknechite)的形成阶段, (2) 黑锰矿和六方锰矿转化为布塞尔矿(buserite)阶段, (3) 布塞尔矿生长阶段, (4) 布塞尔矿转化成水钠锰矿阶段; 氧化过程中, 布塞尔矿按两种途径由中间产物溶解后重新结晶生成, 矿物转化受其表面溶解O₂浓度决定的Eh值控制. 实验结果可为进一步揭示水钠锰矿在碱性介质中的形成机制提供重要的理论依据, 对水钠锰矿的合成, 改性和在材料科学中的应用也具有实际意义.     

镁粒磷锰矿Mg-Fillowite的矿物学及其晶体结构测定

对产于我国新疆阿尔泰地区白云母伟晶岩中的复杂磷酸盐矿物——镁粒磷锰矿(Na₂Ca-(Mn₄Mg₂Fe)₇[PO₄]₆)进行了矿物学研究及晶体结构的精确测定. 确定其为三方晶系, 空间群为R-3; 晶胞参数: a = 1.5143(3) nm, c = 4.3193(2) nm; 晶胞体积V = 8.5736 nm³. 单位晶胞内的分子数Z = 18. 结构的测定精度偏离因子R (I > 2σ (I)) = 0.0776. 晶体结构中阳离子配位多面体构成“复合柱”和“螺旋柱”两种结构单元. 两种结构单元在三维空间以多面体共棱或共角顶形式相连接, 构成结构整体. 结构测定表明, 从该矿物晶体结构的不对称单位内原子数(45个)、晶胞体积及其含有的原子数(单位晶胞内含720个)、配位多面体种类及连接方式等方面看, 其复杂程度在所有种属的矿物晶体结构中实属罕见. 该结构的阐明对于磷酸盐矿物分类及复杂结构中配位多面体构筑规律的探索均具有重要意义.     

NaCl-H2O体系中WO3溶解度超临界现象实验探讨

以适量Na₂WO₄·2H₂O, HCl, NaCl和H₂O为原料, 从过饱和的角度对4.0% NaCl水溶液中WO₃溶解度的超临界现象进行实验探讨. 压力恒定在34 MPa, 接近临界压力31.4 MPa, 温度变化于250~550℃之间, 在快速淬火高压釜中进行实验. 结果表明在临界区域内, WO₃溶解度具有超临界现象, 溶解度对温度、密度的变化反应敏感. 本实验温、压条件与许多钨矿床成矿流体的温、压条件比较接近, 超临界地质流体可能有助于揭示钨矿床的形成机制.     

中国东部地幔矿物中富硅、碱熔融包裹体：对岩石圈演化的启示

中国东部华北、东北和东南沿海几个地区的新生代玄武岩的尖晶石相和石榴石相橄榄岩捕虏体矿物中熔融包裹体研究表明, 玻璃化学成分为富硅(SiO₂=60%~68%)、碱(K₂O+Na₂O= 5%~11%), 特别是富钾(K₂O>Na₂O), 以及H₂O和CO₂等挥发分(2%~7%)的中酸性硅酸盐, 属于高钾钙碱性系列的英安岩和安山岩, 少量属于橄榄安粗岩系列. 熔融包裹体中高Al和Ca透辉石子矿物是熔体在高温高压下结晶的产物, 而非脱玻化重结晶的产物. 研究指出, 这种富钾(一般K₂O>3%)中酸性硅酸盐更具大陆特点, 与主矿物和寄主玄武岩均无成因关系, 是被捕获的中生代岩石圈壳-幔相互作用之熔体, 同时暗示中新生代时期中国东部大陆岩石圈地幔可能经历了破碎和更新的过程. 这无疑给中国东部大陆岩石圈演化过程提供重要启示, 同时指出富硅、碱熔体应对中国东部地幔化学非均一性负责.     

北秦岭小王涧枕状熔岩中淡色侵入岩的地球化学特征、SHRIMP年龄及地质意义

小王涧丹凤群海相枕状熔岩中发育一系列小型淡色侵入岩, 呈囊状、小型岩墙状或不规则状侵入枕状熔岩中. 根据岩相学特征分析, 这些已蚀变的淡色侵入岩原岩为闪长质岩石. 枕状熔岩SiO₂含量为47.35%~51.20%, TiO₂含量为0.97%~1.72%, Mg^#=41~49. 稀土总量相对较低, 轻重稀土无明显分异, 球粒陨石标准化稀土配分形式呈平坦型或略左倾, 近似于N-MORB的稀土分配形式. N-MORB标准化的微量元素蜘形图上, 枕状熔岩的高场强元素(HFSE, 如Ta, Nb, Zr, Hf, Ti等)的特征与N-MORB的相类似. 枕状熔岩中的淡色侵入岩的SiO₂含量为53.85%~67.20%, 相当于安山岩-英安岩质成分. TiO₂含量较低, 为0.51%~1.10%, Mg^#=40~51, 具有高Al₂O₃(13.32%~16.62%), Na₂O/K₂O(2~7), 高Sr(342~539 μg/g)和Sr/Y比值(17~28), 低HREE(Yb=1.70~1.99 μg/g, Y=17.61~20.67 μg/g). 轻重稀土强烈分异, 稀土配分形式为右倾型(La/YbN=12.26~19.41, 多大于18). 高场强元素(如Ta, Nb, Hf, Ti)显著亏损, Y和Yb略显亏损，显示了与俯冲作用相关的地球化学特征. ε_Nd(t)=+7.45~+13.14, 多介于+8.41~+9.23范围内, 与MORB的ε_Nd值(eNd=+8.8~+9.7)非常一致, 说明其岩浆源区为亏损地幔. 淡色侵入岩的SHRIMP年龄为(442±7) Ma, 代表了一次板块俯冲事件的年代.     

慕士塔格夏季近地表大气CO2及H2O含量变化

对帕米尔高原慕士塔格地区海拔4500 m第四纪冰川作用区夏季近地表大气CO₂及H₂O的含量进行了连续两年的观测, 结果表明自6月底至8月中旬大气CO₂含量整体呈轻微的下降趋势, 下降幅度约5 μmol·mol^-1, 并且具有明显的日变化周期. 该区近地表大气CO₂日最高含量出现在当地时间2:30~5:30 am, 最低浓度发生于12:30~15:30 pm. 对比2002年与2003年的观测结果, 可以发现2002年夏季该区近地表大气CO₂日平均含量整体较2003年低5 μmol·mol^-1, 而且, 2002年CO₂含量日变化幅度更大. 考察大气H₂O与CO₂含量变化的关系, 发现二者有很好的负相关. 上述现象揭示慕士塔格第四纪冰川作用区近地表大气CO₂含量的变化不仅受植物光合作用的影响, 同时大气中H₂O的含量在控制CO₂含量方面起重要作用.     

台湾岛东北部龟山岛热液区自然硫烟囱体的成因

用ICP-MS测定了龟山岛热液区自然硫烟囱体的微量和稀土元素组成, 结合其硫同位素组成, 研究了自然硫烟囱体的物质来源和形成条件. 结果表明, 龟山岛热液区自然硫烟囱体, 自然硫的含量极高(达到了99.96%), 与火口湖和其他火山区的自然硫相比, 具有微量和稀土元素含量极低的特点, 且其球粒陨石标准化REE配分模式与龟山岛安山岩类似, 进一步证明了龟山岛热液区海底下流体-安山岩相互作用具有持续时间短的特点. 自然硫样品的硫同位素组成, 反映自然硫烟囱体中的硫来自岩浆去气作用产生的H₂S和SO₂, 微量和稀土元素组成反映出其主要来自龟山岛安山岩, 受到了海水组成的影响, 是安山岩和酸性流体相互作用的结果, 结合热力学分析表明, 在相对低温(<116℃), 有氧和酸性的环境中形成了自然硫烟囱体.     

华南白垩纪玄武质岩石的地球化学特征及其对太平洋板块俯冲作用的制约

通过研究白垩纪中晚期华南(浙、闽、赣、湘、粤五省)断陷红盆地和火山-沉积盆地中发育的同时代(80~110 Ma)玄武质岩石, 发现以武夷山为界华南白垩纪盆地中出露的玄武质岩石具有不同的地球化学特征. 西区白垩纪盆地(武夷山以西, 包括醴临-攸县盆地、衡阳、长沙-平江盆地、南雄、赣州、吉安等盆地)中的玄武质岩石具有低K₂O(K₂O=0.44%~3.17%, K₂O/Na₂O= 0.13~0.99)、低碱(K₂O+Na₂O=3.27%~6.80%)、低Al₂O₃(13.08%~16.75%)、高MgO(5.13%~8.78%)、高TiO₂ (1.12%~3.35%)的特征; 而东区(武夷山以东, 包括江西广丰、浙江玄坛地、文成周墩、永嘉、新昌、象山和福建永泰盆地)的玄武质岩石则以高K₂O(K₂O=0.55%~4.86%, K₂O/Na₂O= 0.19~2.22)、高碱(K₂O+Na₂O=2.95%~7.05%)、高Al₂O₃(15.80%~21.10%)、低MgO(2.63%~6.28%)、低TiO₂(1.19%~1.86%)为特征. 西区玄武质岩石富集高场强元素Nb和Ta, 而东区玄武质岩石富集大离子亲石元素K, Rb, Ba和Th, 亏损高场强元素Nb和Ta等; 稀土总量和轻重稀土比值东区(ΣREE=79.68~327.61 μg/g, (La/Yb) _N=5.35~26.37) 高于西区(ΣREE=74.66 ~287.72 μg/g, (La/Yb) _N = 4.49~22.10), 而(Gd/Yb)_N则是西区(1.30~4.62)高于东区(0.80~1.77). 西区玄武质岩石的(87Sr/86Sr) _i (平均值为0.704679)低于东区(平均为0.707658), 而ε _Nd(t)(&#8722;1.81~8.00)则高于东区(&#8722;8.50 ~ &#8722;1.22). 鉴此, 西区玄武质岩石可能形成于陆内裂解的构造环境中, 与软流圈的上涌有关, 源区有富集地幔(EMⅡ)和亏损地幔(DM)两端员混合的特征. 而东区玄武质岩石的源区则为受到了与板片俯冲有关的流体/熔体交代的岩石圈地幔, 与古太平洋板块的俯冲作用有关. 表明晚中生代存在古太平洋板块向亚欧大陆的俯冲作用, 但是俯冲作用的影响范围可能只限于武夷山以东地区.     

水-钠长石熔体相互作用实验研究

根据对含水钠长石玻璃的FTIR和Raman光谱研究, 认为水在钠长石熔体中的溶解作用同时存在两种机制: 一方面水与Al-O°-Al结构单元反应发生解聚作用并生成Q³ Al-OH, 造成FTIR及Raman光谱中4500和900 cm^-1谱峰的出现; 另一方面同时发生水中的H⁺与钠长石熔体中的Na⁺的置换作用. 在溶解初期, 水的溶解机制以生成Al-OH为主, 随着水含量的升高, H⁺与Na⁺之间的置换作用变得愈加重要. 水在钠长石熔体中的溶解作用可表示为: H₂O + 3NaAlSi₃O₈ = 2NaAl(OH)Si₃O_7.5 + HAlSi₃O₈ + NaOH.     

天津蓟县长城系串岭沟组伊利石微结构特征

利用高分辨透射电镜(HRTEM)结合选区电子衍射(SAED)、能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)对天津蓟县长城系串岭沟组(Chch)地层中伊利石的微结构特征进行了研究. 所研究伊利石的Kübler指数(“伊利石结晶度”)为0.505° Δ2θ, 表明所采岩石处于成岩阶段中期. EDS成分分析表明该伊利石样品层间电荷亏损严重, 其平均化学晶体结构式为K_0.57(Al_1.80Mg_0.42Fe²⁺_0.12)_Σ=2.34 (Si_2.92Al_1.08)_Σ=4O₁₀(OH)₂. 从获得的一维晶格像中观察到了具平直堆垛和弯曲堆垛层结构的伊利石晶体, 以及由于位错形成的如席状编织结构的伊利石晶体, 结合SAED确定它们为1M型伊利石. 沿[100]和[110]入射形成的二维晶格像, 其晶格条纹宽度相同, 交角不同. 沿[100]形成的二维晶格条纹相互垂直, 而沿[110]形成的二维晶格条纹相互斜交. 该研究为蓟县中元古界典型剖面提供了重要的自生黏土矿物的结构信息.     

四川东部飞仙关组鲕滩气藏储层含自然硫不混溶包裹体及硫化氢成因研究

据显微观测和流体包裹体的激光拉曼分析结果, 在四川省开县, 金株-罗家地区下三叠统飞仙关组, 含H₂S气藏的碳酸盐岩储层样品中发现含元素硫、液态烃、沥青等多种形态特殊的不混溶包裹体. 根据地层岩性、埋藏史和流体包裹体均一温度、沥青反射率等测定结果, 气藏中H₂S的成因主要是含烃储层在晚白垩世时期, 经受140~170℃的高温油裂解成气阶段, 烃类与含膏云岩层段中的CaSO₄热反应生成的(TSR). 储层中大量不混溶包裹体的研究结果, 揭示了元素硫的形成是在第三纪区域抬升降温减压阶段, 含H₂S的天然气储层在温度86~89℃, 压力(305~340)×10⁵Pa的地质流体中, 部分H₂S受氧化以及硫硫酸盐与烃类和H₂S进一步反应的结果. 同时在此期间生成的石膏-硬石膏、方解石矿物捕获了元素硫等微粒, 形成了一批形态特殊的不混溶包裹体, 它们充分记录了储层流体的复杂情况与气藏中H₂S和元素硫的成因信息.     

常压下影响钙锰矿形成几个因素的初步研究

钙锰矿是表生环境中常见氧化锰矿物. 文中初步探讨了常压下影响钙锰矿形成的温度、金属离子、溶解氧、pH值等几个环境因素, 结果表明: (1)钙锰矿的形成转化速率和结晶度随温度的降低而下降, 且温度的影响比其它因素显著; (2)钙锰矿形成的前驱物布塞尔矿结构和层间金属阳离子性质影响相应布塞尔矿向钙锰矿的转化, 层间离子以弱结合力与布塞尔矿锰氧八面体层作用有利于形成钙锰矿; (3)较低温度下适量的O2可促进钙锰矿的形成; (4)体系pH值对钙锰矿形成有一定影响, 在相对较弱的酸碱条件下均可形成钙锰矿. (5)前驱物布塞尔矿经过老化后更易形成钙锰矿.     

一种新型钾矿资源的物相分析及提取碳酸钾的实验研究

新发现的华北某地白云质泥岩的K₂O含量平均达10w_B%, 钾资源储量巨大, 其成矿地质环境独特而复杂, 矿石的物相组成以微斜长石、白云石和粘土矿物为主, 是一种新的非水溶性钾矿资源类型. 实验结果表明, 以碳酸钠为助溶剂, 经中温焙烧, 钾矿石分解率可达99.4%. 焙烧熟料中K₂O的浸出率超过70%, 且在水浸酸化反应过程中, 原矿中的大部分杂质离子Fe³⁺, Ti⁴⁺, Mn²⁺, Mg²⁺, Ca²⁺等与硅铝质胶体同时沉淀析出, 为制取电子级碳酸钾提供了可能. 硅铝质胶体废渣可用于生产一类新型建材——矿物聚合材料. 研究表明, 综合开发利用该新型非水溶性钾矿资源, 在技术上完全可达到“清洁生产”的现代工业要求, 具有规模化经济效益和良好的环境效益.     

南岭东段燕山早期正长岩-花岗岩杂岩的成因和意义

在南岭东段赣南地区存在燕山早期正长岩-花岗岩组合, 陂头-塔背杂岩体是其典型实例. 该杂岩体由塔背正长岩和陂头钾长花岗岩构成, 它们的单颗粒锆石U-Pb年龄分别为(188.6±2.2) Ma和(186.3±1.1) Ma. 塔背正长岩的SiO₂为62.40%~68.75%, 富碱(K₂O+Na₂O = 10.56%~11.96%), 钠大于钾(K₂O/Na₂O = 0.56~0.93), 准铝(A/CNK = 0.80~1.00), 富集LILE (Rb, Ba和K)和HFSE (Th, U, Nb, Ta和Zr等), Eu亏损较弱或出现正异常(δEu = 0.63~1.82), (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i较低和ε_Nd(t)较高(分别为0.70412~0.70543和3.14~3.52). 陂头钾长花岗岩富硅(SiO₂ = 71.06%~76.28%), 偏碱(K₂O +Na₂O = 8.10%~9.80%), 钾大于钠(K₂O/Na₂O = 1.22~1.94), 准铝(A/CNK = 0.94~1.07), 富含Rb, Th(U), K和亏损Ba, Nb, Ta, Sr, P, Zr, Ti, 稀土总量(SREE)高(平均451.03 mg/g), Eu亏损强烈(δEu = 0.27~0.33), (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i较高和ε_Nd(t)较低(分别为0.70805~0.70912和&#8722;5.35~&#8722;6.29). 塔背正长岩和陂头钾长花岗岩都具有A型花岗岩的特征, 前者源自软流圈地幔, 后者是壳-幔混合的产物, 形成于裂谷环境.     

内蒙古大井铜-锡-银-铅-锌矿床的流体混合作用——流体包裹体和稳定同位素证据

内蒙古大井铜-锡-银-铅-锌矿床的石英包裹体水的δ D值集中于-100‰～-130‰, 表明为大气降水来源. 硫化物的δ ³⁴S值(-0.3‰～2.6‰)指示深部岩浆硫来源. 根据碳酸盐矿物的δ ¹³C值(-2.9‰～-7.0‰), 计算了成矿流体的CO₂气体和全碳的δ ¹³C值, 分别介于-0.3‰～-9.4‰和-2.6‰～-11.7‰, 表明主要来源于岩浆. 定量模拟表明, 岩浆去气不是造成流体包裹体气体组分变异的原因; 流体包裹体的显微温度计也不指示相分离. 在包裹体气体组分H₂O-CO₂, 以及CO, N₂, CH₄和C₂H₆的二元协变图上, 样点表现正相关关系, 代表了富CO₂岩浆流体与大气水来源的地下水的混合作用. 地下水从古生界沉积岩的有机质中吸收了CO, N₂, CH₄, C₂H₆和放射性成因Ar. 混合引起的冷却效应导致了矿石矿物的沉淀.     

安徽铜陵地区燕山期侵入岩的成因及其对深部动力学过程的制约

铜陵地区燕山期侵入岩的岩石学、元素和同位素地球化学研究表明: (ⅰ) 研究区SiO₂≤55%的侵入岩主要为橄榄玄粗质系列岩石, 来自富集地幔的玄武质岩浆在上升过程中与下地壳物质发生低程度混染, 混染后的岩浆进一步发生分离结晶作用形成了这些岩石; (ⅱ) SiO₂ >55%的侵入岩主要为高钾钙碱性系列岩石, 与埃达克岩(adakite)有许多类似地球化学特征, 如富钠, 高Al₂O₃, Sr, Sr/Y与La/Yb比值, 大部分样品的Y < 18×10^-6, Yb < 1.9×10^-6, 但与埃达克岩也有不同之处, 如同位素组成((ε_Nd(t) = -9.16 ~ -16.55, (⁸⁷Sr/^86Sr)_i = 0.7068 ~ 0.7105)以及相当一部分样品的Y>18×10^-6, Yb>1.90×10^-6. 铜陵地区SiO₂ >55%的侵入岩很可能由幔源岩浆与玄武质下地壳熔融形成的埃达克质(adakite-like)岩浆混合形成. 来自地幔的橄榄玄粗质岩浆底侵可能为下地壳熔融提供了热量.     

西秦岭花岗岩类地球化学和Pb-Sr-Nd同位素组成对基底性质及其构造属性的限制

对西秦岭印支期5个花岗岩类岩体进行了岩石主量元素、微量元素和Pb-Sr-Nd同位素地球化学的研究, 据此限定西秦岭的地壳基底性质及其构造属性. 结果表明, 西秦岭花岗岩类总体化学成分偏基性, 岩石主要属于准铝质的高钾-钾玄质系列, A/CNK=0.90~1.05 (绝大多数样品<1.0), K₂O/Na₂O=1.04~1.86. 它们具有相似的微量元素(包括稀土元素)组成模式, (La/Yb)_N= 7.49~ 28.79, Eu*/Eu=0.39~0.76. 在Sr-Nd同位素组成上, 西秦岭花岗岩显示一定程度的不均一性, I_Sr= 0.70682~0.70845, ε_Nd(t)=-4.85~-9.17, T_DM=1.26~1.66 Ga. 西秦岭花岗岩类以高放射成因铅同位素组成为特征, 其初始铅同位素比值为: ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=17.996~18.468, ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=15.565~15.677, ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=38.082~38.587. 根据西秦岭花岗岩类的化学和Sr-Nd同位素组成, 揭示了它们的岩浆源区均来自于地壳中高K(Rb)玄武质岩石的部分熔融, 源区物质形成时代可能在900~1400 Ma之间, 由此反映在西秦岭沉积盖层之下含有大量的中、新元古代的高K (Rb)玄武质岩层. 西秦岭印支期花岗岩类与东秦岭印支期花岗岩类的Pb-Sr-Nd同位素组成对比, 指示西秦岭和东秦岭地壳具有不同的基底组成, 两者的分界线大至位于近南北向的宝成铁路线. 西秦岭花岗岩类Pb-Nd同位素组成特征表明西秦岭地壳基底具有扬子块体的构造属性.     

贡嘎山山地暗针叶林带森林土壤温室气体N2O和CH4排放研究

利用静态箱法对贡嘎山森林生态系统峨眉冷杉原始林、演替林以及峨眉冷杉采伐迹地土壤N₂O和CH₄排放通量进行了测定. 结果表明: (1) 各观测点土壤向大气释放N₂O, 土壤为大气N₂O的排放源, 而CH₄的排放通量均为负值, 土壤为大气CH₄的吸收汇, 各观测点N₂O年均排放通量的对比关系为峨眉冷杉(Abies fabri)原始林＞采伐迹地>演替林, CH₄年均吸收通量则表现为峨眉冷杉原始林＞演替林＞采伐迹地. (2) 各观测点N₂O排放通量具有明显的季节变化, 夏季7~8月以及春季2~3月土壤N₂O出现两次排放高峰, 冬季及春季3月中旬至4月N₂O排放量较低. 各观测点CH₄吸收强度的季节变化波动强烈, 规律不明显. 总的来说, 演替林和采伐迹地CH₄吸收通量均以5月中旬至7月下旬为最高, 其余时间较低, 而峨眉冷杉原始林到9月份CH₄吸收通量仍保持较高的数值. 与原始林相比, 演替林和采伐迹地的CH₄吸收能力要弱些, 且采伐迹地的CH₄吸收能力更弱, 森林砍伐降低了土壤对大气CH₄的吸收能力. (3) 峨眉冷杉原始林N₂O排放通量存在明显日变化规律, 且N₂O排放通量与气温(r = 0.95, n = 11, α ＜0.01 ) 和5 cm地温(r = 0.81, n = 11, α ＜0.01 ) 呈显著正相关. CH₄日变化规律不明显, 与气温、地温均无明显相关关系.     

内蒙古狼山炭窑口热水喷流沉积矿床钾质“双峰式”火山岩层的发现及其示踪意义

研究发现, 炭窑口一带狼山群容矿第2组中的灰色-浅褐灰色钾长浅粒岩与变粒岩夹层具有如下特征: 其外观致密均一、分不出矿物晶粒; 具有变余斑状或聚斑状结构, 变余斑晶由具有波状消光的石英和遭受明显蚀变与变形的钠长石组成; 有显示海底火山喷发熔浆快速冷凝成岩特征的放射状、纤维状丛生的变余显微球粒结构和燕尾状分叉以及变余中空骸晶结构; 其SiO₂ = 70.80%~76.00%, K₂O(4.83%~6.22%)>Na₂O(2.78%~3.87%), K₂O+Na₂O = 8.63%~9.00%; 多种岩石化学图解结果一致表明其具火山岩特征, 从而可恢复其原岩是同沉积期形成的钾质石英角斑岩. 再根据它与钾质细碧岩夹层(SiO₂ = 46.12%~50.68%, K₂O(4.23%~5.93%) > Na₂O(2.15%~3.14%), K₂O+Na₂O = 6.51%~8.08%)有共层产出的组合特征, 可以确认它们是钾质“双峰式”火山岩夹层. 炭窑口矿床容矿岩组中“双峰式”火山岩夹层的发现, 加上部分凝灰岩中有矿石矿物产出、矿石矿物的铅同位素分布特征和黄铁矿的Co/Ni比值>1以及内生成矿作用迹象明显等特征, 可证实它是形成于中元古代华北古陆北缘裂陷槽内张性断陷盆地的非典型SEDEX型矿床,其成矿作用和同沉积期火山喷发活动及热水喷流作用有关, 成矿物质与火山岩具有同源性(来源于地幔或下地壳). 再结合在霍各乞、东升庙矿床已找到的变质(“双峰式”)火山岩夹层和容矿建造的总体组合特征, 还可以进一步证实狼山-渣尔泰山中元古代被动陆缘裂陷槽经历过明显不均一的拉张作用.     

塔里木盆地深层碳酸盐岩中气体包裹体组成及其碳同位素特征

通过分步加热法和真空电磁破碎法, 对塔参1井深层(>5700 m)碳酸盐岩包裹体中微量气体组分进行了质谱计在线检测, 并对真空电磁破碎法释放的气体进行了碳同位素测定. 组分测定结果表明, 虽然两种方法获得的气体成分有差别, 但总的情况是, 深层碳酸盐岩中包裹气体成分以CO₂为主, 其次为烃类气体CH₄, C₂H₆和C₃H₈. 非烃气体CO在分步加热法中丰度较高, 而在真空电磁破碎法测定中含量较低, 包裹体中N₂, H₂和O₂含量较低. 在5713.7 ~ 6422 m的下奥陶统和上寒武统中, 气体包裹体δ ¹³C₁表现出富¹²C, 类似于生物气的特点(-52.4‰ ~ - 63.1‰), 但其组分却没有生物气“干”的特征. 深层包裹体中这一特征可能主要与烃类气体的运移分馏因素有关. 塔中个别深层天然气中较轻的CH₄碳同位素特征可能也有类似成因. 而在下寒武统7117 ~ 7124 m处的气体包裹体则δ ¹³C₁较重, 为高成熟度CH₄的特点. 深层碳酸盐岩包裹体中 主要表现出无机成因的特点, 与塔中天然气的CO₂碳同位素值所表现的成因一致.