矿物自动分析系统在碳酸岩型稀土地球化学勘查中的应用

为稳固中国稀土资源大国地位,近年来我国不断加强稀土资源勘查力度。地球化学勘探是矿产勘查重要手段,本文通过总结以往稀土化探工作,查明其中存在的问题并提出解决方案。总结前人工作发现,碳酸岩型稀土矿致异常具有衬度低、规模小的特点,其原因主要是：(1)相对地壳丰度,稀土矿工业品位富集程度较低,容易被花岗岩等引起的非矿致异常稀释;(2)稀土成矿指示性矿物粒度小、分选难,对其表生迁移富集规律认识不深,难以制定有针对性的采样方法。基于扫描电镜和能谱的自动矿物分析系统,可实现微米级稀土矿物的化学成分和形貌参数的定量统计,为稀土矿物表生迁移规律研究提供基础。近年来在化探领域,前人利用矿物自动分析系统开展矿体—水系沉积物系统中微细粒矿物含量变化规律研究,显示出该方法的良好应用前景。未来可利用矿物自动分析系统开展：(1)风化过程中稀土矿物粒度变化规律研究;(2)矿体—水系沉积物系统中稀土矿物迁移富集规律研究。通过厘清矿体—土壤—水系沉积物系统中稀土成矿指示性矿物的分布特征和迁移富集规律,为稀土化探工作提供理论支撑。     

东海嵊山岛末次冰期黄土有机碳同位素特征及其古环境意义

黄土沉积中有机碳同位素组成与古气候关系密切,对研究区域环境演变具有重要意义。本文聚焦我国东海嵊山岛末次冰期黄土地层,在磁化率和元素地球化学指标特征分析基础上,开展有机碳同位素组成特征研究。研究结果表明：嵊山岛黄土沉积剖面有机碳同位素组成波动范围-21.63‰～-27.56‰,平均值为-24.88‰,剖面有机碳同位素组成波动偏正;利用端元法对嵊山岛黄土沉积环境中C₃/C₄植被相对丰度进行估算,揭示沉积地层记录的植被类型是以C₃型植被为主导,C₄型植被对沉积地层中有机碳同位素的贡献有限;与南京洞穴石笋、苏禄海海洋沉积以及南极Vostok冰芯氧同位素记录对比,显示末次冰期间冰阶时期嵊山岛黄土沉积中有机碳同位素波动是以C₃型植被为主导的植被碳同位素对降水条件改变的响应,降水可能是这一时期黄土沉积中有机碳同位素变化的主要影响因素;在末次冰消期阶段,温度有利于C₄植被的发育,导致区域C₄型植被丰度有所上升,并对沉积地层中有机碳同位素变动的贡献增加...     

碳酸盐岩溶解-沉淀热力学模型及其在塔北地区的应用

 碳酸盐岩作为一种化学岩类其物性受成岩作用的影响十分明显,溶解作用是否发育直接关系到碳酸盐岩储层质量的好坏。碳酸盐矿物在埋藏环境中的溶解度与地层水的化学成分、环境的温度、pH等有着密切的关系。利用地层水化学资料,根据化学热力学的理论,通过方解石及白云石与地层水作用的平衡反应,计算吉布斯自由能变化ΔG,以此来判断方解石及白云石的溶解趋势,并建立了封闭系统中这两种矿物与水作用的热力学模型。根据这个理论模型,对塔北地区159口井奥陶系及6口井的寒武系地层水进行了ΔG的计算,结果显示,塔北地区碳酸盐岩与地层水反应的ΔG基本为负值,表明该地区总体处于碳酸盐岩溶解的环境,寒武系白云岩反应的自由能小于奥陶系灰岩,即在这种深埋条件下白云岩比灰岩更易溶解,这一点在实际岩芯资料上及前人的实验模拟中均有显示。塔北于奇地区自由能的计算结果也为负值,说明该地区强烈的充填作用并非发生在现今条件下,于奇地区现今的埋藏环境是有利于碳酸盐矿物溶解的,这一结论也在该地区奥陶系及寒武系岩芯上得到了验证。
      

太行山中北段神仙山逆冲推覆构造发展与演化

太白维山逆冲推覆构造是太行山中北段多金属矿的主要控矿因素,前人对该逆冲推覆构造的变形特征、演化机制及其与成矿作用的关系进行了详细研究,而对南东侧神仙山逆冲推覆构造的研究较少。根据野外第一手资料,对神仙山逆冲推覆构造的几何学特征进行了统计,对各组成单元(飞来峰、逆冲推覆断裂、外来岩系(推覆体)及原地岩系)的展布特征、产出形态和变形机制进行了分析,根据组合样式、地层厚度及各逆冲推覆断裂与切割地层之间的几何关系,对其运动学特征进行了研究,得出神仙山逆冲推覆构造总体推覆方向为由NW向SE,总推覆平均距离约为23.3 km。结合该推覆构造切割的地质体与被覆盖、被改造的先后关系,探讨了神仙山逆冲推覆构造的发展与演化过程,该逆冲推覆构造经历了华力西中、晚期—燕山早期的初始活动,燕山中、晚期的主期发展和喜马拉雅期的后期改造3个阶段,为进一步研究神仙山逆冲推覆构造带上地层、岩浆岩、矿产与构造的关系提供了构造地质资料。     

南祁连天峻巴龙贡嘎尔组变质火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及构造意义

南祁连山天峻县一带巴龙贡嘎尔组发育大量变质火山岩,其形成时代及构造意义缺乏详细研究,时代归属存在争议。本文以变质火山岩为研究对象,开展岩石学、地球化学和年代学研究。本文在变质火山岩中获得LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为736±6Ma和740±14Ma,时代为新元古代。岩石为变玄武岩、变质石英粗面质凝灰岩和变质流纹质凝灰岩,其SiO_2含量为48.10%～53.01%和64.14%～71.83%,属于碱性和亚碱性系列,构成双峰式火山岩组合。玄武岩稀土总量为56.3×10~(-6)～98.9×10~(-6),轻、重稀土分馏中等,δEu为0.89～1.16具微弱异常,微量元素Rb、Ba、K、Sr、La、Ce、Zr、Th等富集,Nb、P、Ti、Y等微弱—中等亏损。变质石英粗面质凝灰岩和变质流纹质凝灰岩的A/CNK为0.8～1.14,具有偏铝质—过铝质特征,稀土总量为155.5×10~(-6)～265.6×10~(-6),轻、重稀土分馏中等—强烈,δEu为0.63～0.94,具有弱—微弱异常,微量元素Rb、K、Ba、La、Ce、Zr、Th等富集, Sr、Nb、P、Ti、Yb等中等—强烈亏损。区域资料、前人成果及本文研究表明巴龙贡嘎尔组形成于新元古代的陆内裂谷环境,是Rodinia超大陆裂解事件的响应。     

华南钨地球化学块体结构及成因研究

华南存在水系沉积物钨含量大于3×10^-6、面积达50余万平方千米的钨地球化学块体。在长达2000余千米的西秦岭造山带.华夏地块地球化学走廊带以区域尺度(1件样品/1~2km)采样方法系统采集了不同时代不同类型的岩浆岩、地层中岩石与沉积物样品,精确测定了包括钨在内的81种元素(指标)的含量,解析了华南钨地球化学块体的内部结构,探讨了块体内钨的分布与富集规律,并对块体的成因进行了研究。根据走廊带沉积物中钨的中高背景区(W=3×10^-6~4×10^-6)、高背景区(W=4×10^-6~6×10^-6)和异常区(W>6×10^-6)分别将华南钨地球化学块体套合结构解析为外围、次级浓集中心和浓集中心,并对各结构主要地质体的钨含量分布进行了研究。揭示了华南钨地球化学块体的形成过程:地壳演化早期的不均一导致钨初步富集在华南造山带的沉积岩中;华南造山带早古生代到晚中生代发生多次陆内造山运动伴随大规模岩浆活动,使古老地层中的钨进一步浓集于加里东期.燕山早期花岗岩;华南晚中生代发生大规模钨成矿作用,钨进一步浓集于矿体及周边。     

砖混结构农居工程造价受抗震设防标准的影响分析

选取我国现代农村地区较有代表性的砖混结构农居作为研究对象,计算了砖混结构农居在不同抗震设防标准下的造价,得出：相对于不设防的情况,抗震烈度为Ⅵ度时单方造价提高大约17%;从Ⅵ度设防提高到Ⅶ度单方造价增加大约9％;从Ⅶ度设防提高到Ⅷ度,单方造价增加大约11％。分析发现引起砖混结构农居造价变化的主要原因是材料费,对造价的影响率达65%左右,其中又以钢筋和混凝土增加的费用影响最大。因此将砖混结构农居从不设防提高到更高的设防标准单靠农民自身的能力是不行的,政府必须给予适当的财政支持。     

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西藏朗杰学群复理石粒度特征及沉积环境分析

西藏朗杰学群作为雅鲁藏布江结合带洋板块地层序列的重要组成部分,其形成的环境对研究特提斯构造运动具有重要的意义。论文系统总结了朗杰学群的岩石组合特征、构造变形特征; 通过鲍马序列的识别,建立了4种基本层序; 根据物质组成、结构构造及层序分析,认为其发育海底扇相模式,整体属浊积扇内扇-外扇亚相环境,发育少部分主水道亚相的砂砾岩沉积,具有鲍马层序由A、C段向B、C、D和C、D、E段组合转变的特点,反映了由高流态向低流态转变的特征。运用粒度分析对朗杰学群物质成分的成熟度、分选性、搬运及沉积的形式进行了探讨,认为其与哈德逊浊积扇和现代深海阿里斯托亚扇的粒度曲线相似,应属重力流沉积中的浊流沉积类型,指示其形成于大陆斜坡环境。     

地质约束条件下的地质体智能综合方法研究

地质体综合是地质图编制工作的重中之重,因其处理涉及内容多、业务逻辑复杂、重复工作量大,是影响编图工作推进的主要因素。为了能够实现地质体的高效综合,文章提出了一种以地质约束条件(专家知识)为核心、以制图综合为空间图形合并手段的新型地质体智能综合方法,设计并实现了围绕地质专家知识(如地质年代、地层名称等)规则映射开展的三种地质体综合方法(同属性合并、交互式选择合并、绘图合并)。使用北山地区地质图数据对地质体综合模块进行测试,经反复对比实验,证实了该方法不仅能够快速实现地质体空间图形的"一键式"合并,还可以自动完成地质知识的映射与赋值,综合结果符合地质规律。该方法为反映地质空间分布前提下对图件中地质体或其他面图元的精简提供了一种有效的自动化工具。