碳酸盐岩C,O,Sr同位素组成在古气候、古海洋环境研究中的应用

碳酸盐岩C,O,Sr同位素研究是地球化学重要的示踪手段之一,它可以为研究古气候、古环境的变化提供定量的依据.研究结果表明:δ(13C)的高值对应海平面的上升和有机碳埋藏速率的增加,δ(13C)的低值则对应了海平面的下降和有机碳埋藏速率的降低;87Sr/86Sr比值与海平面变化呈负相关性;δ(18O)常作为判断碳酸盐是否受后期变化的标志之一.用海相碳酸盐岩C,O,Sr同位素示验古气候,古海洋环境,一般要求(Mn/Sr)＜-10×10-3,δ(13C)与δ(18O)不呈正相关关系.     

砂岩型铀矿的“双阶段双模式”成矿作用

长期以来,盆地中砂岩型铀矿的成矿与找矿仅关注表生低温氧化作用形成的铀矿化,忽视了复杂地质演化过程中多阶段、多模式的成矿作用.中国北方东部盆地自晚中生代以来经历了伸展-挤压-伸展的多阶段演化过程,铀成矿作用必将对这种多阶段构造演化密切响应.本研究通过中国北方东部巴音戈壁盆地塔木素矿床、二连盆地哈达图矿床、松辽盆地南部钱家店—白兴吐矿床等大型、巨型砂岩型铀矿床的精细解剖,分析矿床中矿体的变化特征和含矿目的层流体-岩石相互作用的标记,探索矿床形成的构造、沉积、铀源、还原剂等成矿控制因素,尤其是(古)太平洋板块在不同阶段、以不同的方式俯冲给研究区盆地带来的深刻影响.以区域构造演化为主线,确定早白垩世至晚白垩世早期,盆地在古太平洋板块高角度俯冲下发生伸展裂陷和拗陷作用,厘定砂岩型铀矿含矿目的层巴音戈壁组(K1b)辫状三角洲、赛汉组(K1bs)辫状河、姚家组(K2y)辫状河及曲流河等沉积环境.晚白垩世晚期,由于古太平洋板块的俯冲由高角度转变为低角度,盆地首次出现由伸展裂陷转变为挤压抬升的正反转演化,表生含铀含氧流体与砂岩相互作用,形成以赤铁矿、褐铁矿化等氧化作用为标志的早期氧化带型"卷状"铀矿化.始新世以来,太平洋板块的俯冲再次由低角度转变为高角度,盆地构造由挤压抬升转变为伸展张裂的负反转演化,导致正断层与基性岩浆活动,并伴随热流体与含矿目的层砂岩相互作用,出现大量的Fe、Mg碳酸盐、热液硫化物、绿泥石、绢云母等蚀变组合,铀矿体形态由原来的"卷状"变成了"透镜状"、"囊状"、"板状",并伴有高温钛铀矿的出现,形成晚期热液叠加铀矿化.两个成矿时期和两种不同方式的成矿作用被本文凝练为"双阶段双模式"铀成矿.结果表明,针对在中国北方东部提出的"双阶段双模式"铀成矿作用模型,下一步找矿上既要关注早期的氧化带型铀矿化,更要注重晚期的热流体叠加改造型铀矿化.     

一种特殊类型硅质岩的特征与成因研究

浙江江山晚石炭世藕塘底组上段发现一种较为特殊的硅质岩。该类岩石呈白色、黄白色,夹于浅海相黄白色长石石英砂岩、粉砂岩和砾岩中。其显著特征是,岩石具残余生物碎屑结构,见大量腕足类、海百合茎、珊瑚等钙质生物假象,主要为mm级完整个体,密集堆积。生物已完全硅化,但内部组构清晰可辨。常见由多个微晶石英交代的自形细晶白云石假象以及碳酸盐交代残余。岩石质地较轻,具大量圆形、菱形和不规则状孔隙,系由海百合茎等生物碎屑、白云石(或钙质成分)风化淋滤流失造成空洞所致。岩石属于交代成因,原岩可能为亮晶(或微晶)生物碎屑灰岩,为潮下浅滩沉积产物。岩石硅化前曾发生过白云化作用。地球化学特征表明,硅质来源于正常地下水,无热水或火山硅质来源的迹象。笔者将这类硅质岩取名为“钙骨假象燧石岩”。     

浙西寒武系大陈岭组地震事件沉积的初步研究

作者对浙西寒武系碳酸盐岩做系统调查时发现,在开化裴岭脚产出的大陈岭组碳酸盐岩中含有大量的液化泥晶脉、微同生变形构造、角砾岩及与之伴生的浊积岩等典型的地震-海啸沉积标志。根据震积岩特征及其在剖面上的分布,该地大陈岭期的地震活动可以分为两期:第一期以震积岩(A,液化亮晶脉和泥晶脉)、啸积岩(B,具丘状层理或平行层理的内碎屑白云质灰岩)、震浊积岩(C,具递变层理或鲍马序列且层面上有槽模构造的砾屑白云质灰岩或砂屑白云质灰岩)和背景沉积(D)组成的A-B-C-D沉积序列为特征;第二期为震积岩(A,液化亮晶脉和泥晶脉、震裂岩、震褶岩和内碎屑角砾岩等)和沉积背景(D)组成的A-D沉积序列。而在常山白石和芳村的大陈岭组剖面,上述特征不明显,但局部能看到液化变形构造。往南东至江山的碓边则不见震积岩特征。从震积岩的分布上分析,浙西大陈岭期的地震活动不受控于江绍深断裂,应与开化—淳安大断裂的形成有关,是开化—淳安大断裂形成于早古生代的一个证据。此外,值得一提的是,这是确凿的后震旦纪的“Molartooth”。     

盆地深部流体活动对砂岩型铀矿成矿过程的影响

砂岩型铀矿是世界和我国最主要的工业铀矿床类型。勘查和研究发现,部分砂岩型铀矿床中不仅有表生氧化流体作用而且也存在深部流体作用,因此,梳理和明晰盆地深部流体活动的类型及其与砂岩型铀成矿之间的关系对开展“三新”(新区、新层位和新类型)找矿至关重要。本文从宏观和微观角度分析深部流体活动参与砂岩型铀成矿的现状,结合矿床实例,探讨其对铀富集的影响。本次研究将盆地深部流体活动分为深部烃类流体、岩浆火山热液和深部建造水等3种类型,总结了不同类型流体的典型特征与识别标志,分类论述了深部流体活动与铀矿化的时- 空关系;阐述了深部流体活动参与下铀矿物、共- 伴生矿物、矿体形态和含矿砂岩物性等的变化特征。结果表明,深部流体活动主要通过提供新的成矿物质和改变成矿环境两个方面影响砂岩型铀矿的形成,与构造- 岩浆活动有关的流体和深部地层水,对成矿铀源和温度的影响最显著,而深部烃类流体对成矿环境的影响最大,其显著的还原性可弥补或强化赋矿层的还原能力,形成地球化学障或叠加富集效应。深部流体活动参与下的砂岩型铀矿成矿作用与浅部表生氧化流体成矿存在明显的差异,随着铀矿勘查向深部迈进,需要加强深部流体活动参与铀成矿过程的精细研究,丰富砂岩型铀矿成矿理论,推动铀矿勘查的突破。