2002年度地球科学部二处（地球化学学科）工作报告

1　2002年度面上项目受理情况2002年面上基金项目共受理申请210项,较2001年的180项增长了16.7%。其中自由申请项目166项、青年科学基金项目37项、地区科学基金项目7项。申请人来自72个单位。申请项目不少于5项的单位有10个,均为中国科学院系统和教学科研型大学:中国科学院地球化学研究所(30项)、中国科学院广州地球化学研究所(17项)、中国地质科学院矿产资源研究所(11项)、中国科学院地质与地球物理研究所(10项)、中国科学技术大学(9项)、中国地质大学(武汉)(9项)、北京大学(7项)、成都理工大学(8项)、南京大学(7项)、中国地质大学(北京)(6…     

地球化学探测:从纳米到全球

文中简要总结了勘查地球化学的发展历程,阐述了从纳米尺度到全球尺度地球化学探测的最新进展。勘查地球化学从诞生初期研究手标本化学成分,到研究矿床尺度原生晕,到20世纪70年代以后研究化学元素的区域分布,到90年代以后开始研究全球尺度化学元素分布。进入2000年以后,为了更深层次理解这些宏观地球化学模式是如何受元素的微观行为控制的,开始了纳米尺度地球化学探测。目前纳米尺度地球化学和全球尺度地球化学研究成为地球化学探测的两个前沿研究领域。笔者从微观、区域和全球不同尺度地球化学探测,各列举一个前缘领域进行了介绍。(1)在微观尺度上,从纳米水平研究化学元素的存在行为、分散和迁移机理,列举了有关纳米铜和纳米金晶体颗粒的发现及其对隐伏矿勘查的意义;(2)在区域尺度上,阐述了盆地砂岩型铀矿地球化学调查理论与技术进展;(3)在全球尺度上,列举了全球地球化学基准研究的最新进展,初步总结了全球尺度化学元素分布与地质背景、矿产资源、气候变化和人类活动的关系。     

地球化学若干领域的回顾与展望

对地球化学的某些领域，如元素的丰度和起源；地球与太阳系的化学演化；资源的勘察、利用与成因研究；元素的循环与示踪；环境地球化学；天体化学；分析与实验地球化学等在20世纪所取得的进展作了简短回顾。并对地球化学的某些领域，如全球变化研究与生态环境保护、新的洁净能源与矿产资源、防灾减灾和保障人群健康、征服太阳系并使之为人类社会的可持续发展服务等方面的发展前景作了简要论述。     

2006 年度地球化学领域项目评审与成果分析

1 2006年度面上项目受理和同行评议情况 2006年度共受理面上申请项目364项.申请项目数较2005年增长17.4%.其中自由申请项目267项,较2005年增长11.3%;青年基金申请项目85项,较2005年增长30.8%.地区基金申请项目12项,较2005年增长140%.     

地矿部开展第二代区域化探工作十二年

本文回顾和总结了地矿部12年来在全国范围内开展第二代区域化探工作所取得的找矿成果和经济效益等人们关心的问题.为了更好地评价地矿部各省、区局对目前已取得的区域化探资料的利用和发掘的程度、区域化探异常检查方法运用和工作质量以及对区域化探发现的矿产地所作的进一步普、详查工作,文章根据各局历年报部的各类工作数据的统计提出了单位面积内发现矿产地数(处/万km²)、见矿率(%)以及矿床查明率(%)等三个评价参数.在此基础上对各省、区局的区域化探中的各项工作进行了评论.对今后工作提出了:①当务之急是充分地全面地利用区域化探资料;②异常评价和异常查证仍是我部各局工作中的薄弱环节,特别是异常检查的工作方法和工作质量问题.     

山东省东部地区农业生态地球化学调查及生态问题浅析

介绍了山东省东部地区农业生态地球化学调查、评价工作取得的一些基本成果和存在的生态地球化学问题。认为在表生作用或人类活动等因素影响下,表层土壤中Zn、Pb、Cu、Se、Cd、S、P、Hg、N、有机碳(OrgC)等元素或指标含量明显大于深层土壤;该区总体上地球化学环境质量优良,Ⅲ类和劣Ⅲ类土壤仅占全区总面积的0.13%,主要分布在矿集区和城镇周边,超标元素为Cd、Cr、Ni、Hg。浅层地下水大部分元素或指标处于自然低背景含量水平,部分水样的总硬度、溶解性总固体、NO2-、F-含量超标,已不适合饮用。该区存在的生态地球化学问题是:山地丘陵区土壤pH值低;沿海地带土地贫瘠;局部表层土壤重金属明显富集,已对农作物安全产生影响。认为人类活动(采金污染、城市化、工业化发展等)和自然地质背景作用是引起该研究区局部土壤重金属富集的重要原因。     

重庆市北温泉与四川康定温泉水之地球化学特征对比

对重庆北温泉从2005年6月至12月进行每月采样监测,结果表明: 北温泉的水化学类型为SO4 - Ca 型, SO2-4 和Ca2+ 分别占阴阳离子总量的86. 8%和79. 7% , pH值接近于中性,属低温热泉。与之相对比的青藏高原东北缘的康定温泉(除二道桥温泉之外)明显富集Na+ ( 67. 6% ) ,阴离子以HCO-3 为主( 86. 4% ) ,水化学类型为HCO3— Na 型,属高温热泉,水源深度较北温泉深1km以上;而康定的二道桥温泉则明显富集Ca2+ ( 53. 3% ) ,阴离子以HCO-3 ( 90% )为主,水化学类型为HCO3— Ca型,属于低温热泉。根据矿物饱和指数和CO2 分压的计算结果,虽然北温泉的泉水均对方解石和白云石达到饱和状态,但只在部分泉点形成少量钙华沉积。康定温泉对方解石为过饱和,而对白云石为不饱和,因此,在康定温泉有较多的方解石钙华沉积。两个地点对石膏均为不饱和。此外,康定温泉的二氧化碳分压远远高于北温泉。北温泉3号泉点的各主要离子浓度均低于北温泉的其它泉点,是由于地表水的混入所造成。根据所测得的硫酸根浓度进行估算,在北温泉3号泉泉水中雨季时地表水的混入约为40% ,旱季时约为20%。      

转变矿产资源利用方式 促进经济社会可持续发展

在人类社会利用的自然资源中,70%以上是矿产资源。矿产资源是人类社会文明进步的基础。现代工农业和社会经济的发展,靠的就是大量的矿物原料。近些年来,党中央、国务院非常重视矿产资源的可持续利用问题,对转变资源利用方式提出了新要求,大力提倡节约集约利     

沟系次生晕测量在国土资源大调查中的应用效果

沟系次生晕测量是一种非正规网度的土壤地球化学找矿方法.在国土资源大调查项目中的应用实践表明,该方法在矿产资源评价工作中(以银洞沟矿区为例)发挥了很好的指导作用,找矿效果显著.     

地球环境与原产地域产品保护

经济全球化和原产地域产品保护是WTO中相辅相成、不可分割的统一体。原产地域的产品主要由该产品的地理环境(包括自然和人文因素)所决定。我国的原产地域产品较多地注重历史文化标记的包装,而往往忽视了建立能说明与原产地域密切相关的自然背景(地质、地理和地球化学)的科学数据标记,从而对产品原产地域的自然环境缺乏长期品质稳定性的科学监测。分析国内外名优原产地产品的地球环境,可将其环境归纳为四个主要因素:1)化学组成上与大陆块体拼合带明显相关;2)来自不同流域水系的交汇带;3)有四季分明的气候调节;4)有良好的生态环境保护。人类只有一个地球,地球上许多特定的原产地往往也只有一个。科研与产业都要加强自然与人文科学的结合,为地球原产地保护和民族精品的发扬光大作出新的贡献。     

创建发展开拓奋进--以此庆贺冶金、有色金属系统勘查地球化学领路人欧阳宗圻教授八十寿辰

回眸桂林矿产地质研究院地球化学探矿研究室的创建、发展,开拓、奋进的历程,在金属矿产资源的地球化学勘查和油气矿产资源的地球化学勘查所从事的地球化学技术方法和应用开发研究中,为我国有色金属矿产资源和油气矿产资源的勘查和开发做出的重要贡献,谨以此庆贺地球化学探矿研究室第一任室主任欧阳宗圻先生的八十大寿.     

化学风化作用中的稀土元素行为及其影响因素

地表风化作用长期以来一直是地球和环境科学研究的焦点问题。风化作用中微量元素地球化学行为的研究不但有助于对一系列全球性问题的认识和理解,而且有助于许多与人类生存密切相关的环境问题的解决。系统总结了近年来国内外在风化作用中的稀土元素地球化学研究领域的主要内容和最新进展,着重介绍了风化壳中稀土元素的分布特征、Ce异常成因、稀土元素的赋存状态和迁移方式、影响稀土元素分布和循环的主要因素,以及风化作用稀土元素地球化学的主要研究方法。最后,分析指出有机质和微生物作用对稀土行为的影响是未来的重要研究方向。     

东准噶尔乌尊塔格辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地质地球化学特征及构造意义

乌尊塔格辉长岩位于东准噶尔地区卡拉麦里造山带东段,卡拉麦里蛇绿混杂岩带北侧。岩性为辉长岩、石英闪长岩。岩石化学成分显示,辉长岩具高Al2O3(18.87%~14.11%)、CaO(8.64%~12.35%),低碱K2O(0.34%~0.86%)、Na2O(1.68%~3.08%)、P2O5(0.06%~0.20%)和TiO2(0.96%~1.76%)特征。岩石具弱富集大离子亲石元素Rb,K,Sr,Ba,显著亏损Nb,Ta,反映源区为受俯冲流体交代改造的岩石圈地幔。锆石LA-ICP-MS测年结果表明,辉长岩形成年龄为(337±17) Ma(MSWD=2.3, n=6)。结合地质背景认为,乌尊塔格辉长岩形成于俯冲结束之后挤压环境向拉张环境过渡的构造环境。     

LA-MC-ICP-MS锆石微区原位U-Pb定年技术

利用激光多接收等离子体质谱(LA-MC-ICP-MS)技术对30～1 065 Ma的系列锆石进行了详细的定年研究.包含离子计数器的多接收系统使得不同质量数的同位素信号可以同时静态接收,并且不同质量数的峰基本上都是平坦的,进而可以获得高精度的数据,均匀锆石颗粒207Pb/206Pb、206Pb/238U、207Pb/235U比值的测试精度(2σ)均为2%左右,对锆石标准的定年精度和准确度在1%(2σ)左右;不同质量数同位素信号的同时静态接收使得剥蚀时间缩短,剥蚀深度变浅,相比LA-ICP-MS方法,提高了激光剥蚀的空间分辨率.对5个锆石标准和2个实际样品的测试表明,206Pb/235U年龄测定误差在1%(2σ)以内,定年结果在误差范围内与前人报道值完全一致,测试精度达到国际同类实验室先进水平.     

甘肃北山大石山A型花岗岩体的地球化学特征及构造意义

甘肃北山大石山岩体主要由角闪花岗岩和二长花岗岩组成,岩石的化学成分特点为过铝质(Al_2O_3含量为 12.18%～13.37%)、富硅(SiO_2含量为74.22%～78.38%)、偏碱(Na_2O+K_2O 为7.60%～8.50%),FeO~T/MgO 值高,CaO 和 MgO 含量低(分别为0.01%～0.99%和0.05%～1.15%),富含 Y、Nb 等高场强元素(HFSE)以及 F、Sr、 Ba 和 REE(∑REE=102.3×10~(-6)～120.02×10~(-6))低。这些特点与本区的 I 型和 S 型花岗岩有明显差别,是一种典型的 A_2型花岗岩。大石山岩体 Rb-Sr 等时线年龄为273 Ma,表明北山地区在海西晚期即进入造山后拉张裂解环境。     

内蒙古矿山地质环境问题及防治对策

矿产资源在国民经济建设中起着十分重要的作用。但长期以来，由于在矿产资源开发利用中忽视矿山环境保护，使本已十分脆弱的矿山生态环境问题雪上加霜，严重影响和制约了经济社会的持续、健康发展。内蒙古自治区是矿产资源大省，由矿产资源开发引发的次生地质环境同题非常突出．土地沙化、地面塌陷、滑坡、泥石流、水质污染、地下水位下降及煤层自燃等，使植被面积减少、生态和水环境破坏、空气污染，人类生存环境不断恶化。随着人口的增长和经济发展对矿产资源需求的不断增大，加大矿山地质环境保护立法，研究和制定矿山地质环境防治措施与对策，减少地质灾害，实现矿产资源既能满足当代人需求，又能造富子孙后代的可持续发展目标。     

2005中国矿产开发及矿产品供需形势分析与建议

根据“2005中国矿产开发及矿产品供需形势分析与对策研讨会”所提供的信息，全面总结了我国主要矿产资源的供需情况、价格增长幅度和各主要矿产资源的保障程度，指出了目前我国矿业发展中存在的主要问题，并提出解决问题的合理化建议。     

甘肃马鬃山地区梧桐井片麻岩年代学的研究

甘肃北山梧桐井片麻岩体主要为花岗片麻岩,岩石化学成分特点为准铝质(Al2O3为11.45%～16.07%),富硅(SiO2为61.03%～75.28%),偏碱(Na2O K2O为6.74%～8.24%),TFeO/MgO值高,而CaO含量低(0.13%～5.33%);富含REE(ΣREE=102.17×10-6～372.17×10-6),Y、Nb等高场强元素(HFSE)。这些特点与I型和S型花岗质岩石有明显的区别,是一种典型的A2型花岗岩。梧桐井片麻岩体U-Pb等时线年龄为558Ma,表明北山地区在新元古代末处于造山后拉张裂解环境。     

重庆云阳恐龙化石埋藏地沙溪庙组一段碎屑岩地球化学特征及地质意义

重庆云阳恐龙化石埋藏地是新发现的四川盆地中侏罗世重要的恐龙化石埋藏点,具有巨大的科学意义,恐龙化石埋藏于中侏罗统沙溪庙组一段及新田沟组中。沙溪庙组一段细粒碎屑岩样品地球化学特征表明,样品主量元素w(SiO_2)60.07%～66.57%,w(K_2O)2.77%～4.60%,w(Na_2O)0.73%～2.26%,w(Al_2O_3)15.68%～20.00%,w(Fe_2O_3~T)4.44%～6.74%,w(MgO)1.84%～2.61%,w(CaO)1.06%～1.44%,w(MnO)0.08%～0.12%,样品石英含量较高,成熟度低,可能含有部分重矿物;样品轻稀土元素(LREE)含量介于164.18～221.48×10~(-6),重稀土元素(HREE)含量介于15.83～24.22×10~(-6),LREE/HREE介于7.76～13.99,稀土元素球粒陨石标准化配分曲线为右倾型,稀土元素上地壳标准化配分曲线为平坦型。主、微量元素特征表明该套碎屑沉积岩物源以长英质火山岩类为主并含有部分古老沉积物,源区构造背景为活动大陆边缘及大陆岛弧环境,中侏罗世沙溪庙组一段处于半潮湿—半干旱的古气候环境中。     

藏北安多县白垩纪马登火山岩地球化学特征及地质意义

安多白垩系上统马登火山岩(K2md)出露于班公湖-怒江缝合带中段。对马登火山岩的岩石学和地球化学研究表明,火山岩属低钾钙碱性和钙碱性系列,主量元素以富Al2O3(14.40%~17.70%)、低MgO(0.31%~1.36%)、低TiO2(0.33%~0.68%)、贫K2O(0.74%~1.95%)、Na2OK2O为特征。安多马登火山岩稀土总量较高,约96.15×10-6~126.05×10-6,无Eu异常(δEu=0.80~1.20,平均0.96)。分配型式属于轻稀土富集型(LREE/HREE=7.88~11.12,平均9.51)。微量元素相对富集Rb,U,K,Hf,Zr,La和Ce;相对亏损Ba,Sr,Nb,P,Ta和Ti。亏损高场强元素Nb,P,Ta和Ti,具有典型岛弧火山岩特征。常量微量元素地球化学特征研究表明马登火山岩最有可能来源于下地壳部分熔融。结合地质背景和构造环境判别图解综合分析,安多马登火山岩形成于大陆岛弧构造环境,是与班公湖-怒江特提斯洋向北向南双向俯冲的产物。