广西干热型地热资源成因机制与赋存模式

干热岩(HDR)作为一种清洁、可再生的地热资源,所蕴含的地热能潜力巨大,极具开发前景和研究价值。为了向干热型地热资源生成理论研究及赋存条件分析提供案例,向干热岩成因机制、赋存模式的系统性总结贡献广西经验,选取地热资源丰富的钦州、合浦盆地为研究对象,采用区域地质调查、热物性测定、放射性元素测量、地热地球化学和地球物理勘查等综合性研究方法,对两个干热型地热资源潜力区的热源机制、运移和聚热模式进行了系统总结,即在有限的地质、地热井、热物性和大地电磁测深(MT)资料的约束下,初步建立密度、磁性、电性参数与基础地质认识有机统一的地质—地球物理模型和干热型地热资源赋存模型。结果表明:在地球内热的生成、演化理论制约下,钦州盆地以壳、幔物质上涌所形成的传导型热为主要热源,归属于强烈构造活动带—沉积盆地型干热型地热资源区;合浦盆地以“低速高导”局部熔融层为主要热源,以次级幔枝或热点为热源补给,归属于近代火山—沉积盆地型干热型地热资源区。研究结果为干热型地热资源的勘查提供了理论依据,对广西干热型地热资源潜力区的对比性研究和精细化评价具有示范性意义。      

广西桂北垒洞煌斑岩中金刚石的发现及其矿物组合特征

桂北罗城垒洞煌斑岩(云煌岩)中发现了与安徽栏杆地区相似的金刚石。垒洞云煌岩呈岩筒状产出并有明显分带性,从岩筒中心→边缘可分为3个相带:中心相为具气孔状-杏仁状构造云煌岩和角砾状云煌岩;过渡相为云煌岩;边缘相为强碳酸岩化-褐铁矿化云煌岩。本次发现的金刚石产于中心相气孔状-杏仁状构造云煌岩中,岩石主要由富镁黑云母、透长石、辉石、角闪石(或闪辉矿物假象)组成。发现的金刚石其拉曼光谱具有1331cm-1处的金刚石特征峰,红外吸收光谱显示既含有1282cm-1吸收峰,又含有1175cm-1吸收峰的ⅠaAB型金刚石特征。电子探针分析表明,垒洞煌斑岩中金刚石伴生矿物组合为镁-铁铝榴石、铬尖晶石亚族的含镁铬铁矿和镁铬铁矿,以及贫铬透辉石、碳硅石和橄榄石。与其他地区含矿煌斑岩相比,矿物组合既有相同也有不同之处,为广西金刚石找矿提供依据。     

桂北融水地区钾镁煌斑岩Ar- Ar年代学、地球化学特征及其构造意义

桂北地区发育较多的钾镁煌斑岩脉,可能为该区近源金刚石重砂矿的母岩,对于其形成时代一直是长期争议悬而未决的重要地质问题。本文研究表明,融水地区金云钾镁煌斑岩的金云母(斑晶、基质) 40 Ar- 39 Ar冷却封闭年龄为203~204 Ma,表明其形成于晚三叠世。岩石SiO 2为55. 68%~56. 85%,高钾(K 2O/Na 2O=1. 87~3. 06)、高Mg # (71. 90~73. 20)、轻稀土富集、重稀土相对亏损,轻重稀土分异明显,Eu略亏损,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,地球化学特征表明其来源于俯冲流体交代的富集地幔特征。上述研究表明,扬子克拉通东南缘桂北地区中生代岩石圈地幔为经历俯冲流体交代的富集地幔,并于晚三叠世经历了重要的岩石圈伸展减薄构造事件,其形成可能与古太平洋板块平板式俯冲有关。     

华北克拉通南缘碱性基性岩金刚石成因探讨——来自红外光谱的证据

我国最主要的金刚石产地均位于华北克拉通。目前在华北克拉通苏皖北部的碱性基性岩中发现大量的微粒金刚石,经确认这是一种不同于母岩为金伯利岩和钾镁煌斑岩的新类型金刚石。本文利用傅里叶可变红外光谱对这些金刚石进行测试和分析。研究结果表明,大多数金刚石中包含单原子氮（C心）,少部分包含双原子氮（A心）和聚集氮（B心）,其中Y心（1145~1150cm-1）与C心伴生,指示了这些金刚石大多为天然的Ib型、Ib/IaA型和IaAB型,其中以Ib型为主。N元素是金刚石中最常见的与晶格缺陷有关的杂质。该地区出土的金刚石N的含量普遍不高,通过对其中IaAB型金刚石的计算,认为该区IaAB型金刚石在地幔中赋存时间为550Ma左右,温度在1225℃左右,相当于地下150km深度。而大量Ib型金刚石的出现,说明在金刚石的初生阶段就被带出稳定区域。导致了N元素没有发生向A心的转化。