南海天然气水合物潜在海域自然铝的发现及其特征与形成机理

Al是非常活泼的两性元素, 但单质形式的自然铝也可形成和保存在特殊环境中, 具有特征的地质意义. 对南海269个表层样、4个柱样(165个层位)的样品进行了碎屑颗粒鉴定和统计, 在5个表层样和2个柱样(3个层位)的样品中发现自然铝颗粒. 自然铝颗粒为灰白色至银白色, 具有强金属光泽和延展性, 其形状呈不规则片状、长条状和球状. 测定的自然铝为等轴晶系, Fm3m空间群, 晶胞参数a值为(4.028~4.059)×10^-1 nm, 主要由Al元素组成(95.07%~99.84%). 研究揭示, 自然铝是海底冷泉环境原地形成的自生矿物, 是一种尚未报道的产出形式, 其形成成因可能是: 在冷泉区强还原和碱性的微环境下, 由于微生物活动和生化酶的作用, 沉积物中的Al³⁺被H₂还原成其单质形式. 因此, 南海自然铝是冷泉环境中的特殊产物, 填补了在冷泉区尚未发现自然铝的空白, 提出的自然铝形成机理为进一步研究冷泉区特殊环境下微生物生物地球化学过程提供了基础.     

海底冷泉系统中的钙同位素示踪研究进展

海底冷泉系统中的钙同位素及其与天然气水合物形成关系的研究已有少量报道,现有的研究均表明,冷泉系统中钙同位素的分馏受多种因素和过程的控制,孔隙水及碳酸盐中的钙同位素不仅可以用来识别甲烷缺氧氧化界面的位置,也可以用来探讨冷泉系统中钙同位素分馏的控制机制。阐述了冷泉系统的基本特征、研究现状及其钙同位素示踪的研究进展,并据此分析了冷泉系统的形成演化与天然气水合物的关系,指出了钙同位素研究中存在的主要问题,旨在为国内学者进一步深入开展冷泉系统与天然气水合物关系的研究提供一些参考。     

辽西黄半吉沟早白垩世义县组高镁安山岩的成因

利用橄榄石和熔体包裹体,结合全岩的方法对辽西地区早白垩世义县组黄半吉沟火山岩的成因进行了研究。黄半吉沟火山岩SiO_2=53.41%~53.74%,MgO=8.15%~8.23%,Mg#=~70(Mg#=mol Mg/(Mg+Fe2+)),为高镁安山岩;全岩在TAS图解上,落在玄武安山岩范围内,属于亚碱性系列;它们具有较高Ni(119×10-6~125×10-6)和高Cr(467×10-6~521×10-6),显示幔源岩浆特征;在微量元素组成上,黄半吉沟高镁安山岩Sr=920×10-6~930×10-6,Y=16.1×10-6~16.4×10-6,Sr/Y=57~58;在微量元素原始地幔标准化蛛网图上,黄半吉沟高镁安山岩显示轻重稀土分异,明显的Nb-Ta-Ti和弱的Zr-Hf负异常,Ba、Sr和Pb正异常,这些特征与大陆下地壳非常相似。熔体包裹体MgO为6.5%~9.7%,SiO_2为51%~53%,不符合典型高镁安山岩的定义;在TAS图解上它们落在玄武粗安岩内,属于碱性系列;MgO与其它主量元素成分呈明显或者弱的负相关关系,说明它们的成分主要受控于橄榄石结晶分离过程。黄半吉沟高镁安山岩的橄榄石Fo值为75~91;CaO含量为0.10%~0.18%,NiO为0.05%~0.41%,Fe/Mn比值为60~80。黄半吉沟高镁安山岩的全岩和熔体包裹体成分存在显著差异,如熔体包裹体具有更高的Al2O3和更低的SiO_2。结合全岩微量元素特征,我们认为黄半吉沟高镁安山岩在地壳深度的岩浆演化过程中加入了来自下地壳的酸性熔体,是壳幔相互作用的结果。全岩较低Ni高Mg#,熔体包裹体低CaO并落在CATS-Olivine-Quartz相图的热障碍边界线富硅一侧,以及橄榄石低Ca和陡倾的Fo-Ni关系,指示黄半吉沟高镁安山岩的幔源岩浆是来自以斜方辉石为主辉石岩的源区。我们认为广泛发育于辽西地区的早白垩世义县组高镁安山岩可能经历了壳幔相互作用,因而不能作为拆沉作用导致岩石圈大规模减薄的重要证据。     

天然气水合物的环境效应

天然气水合物是近些年来发现的一种新型超级洁：争能源，因其在能源勘探、海底灾害环境和全球气候变化研究中的重要性而日益引起世界各国的高度重视。本文综述了天然气水合物在形成、分解过程中的加剧全球气候变暖、海底灾害和影响海洋生物等环境效应；指出将地质历吏时期的重大事件与天然气水合物产生的这些环境效应结合将成为今后的主要研究方向。     

兰坪－思茅盆地地层及铜矿床REE地球化学研究

对兰坪－思茅盆地中－新生代沉积岩、石炭纪玄武岩、铜矿石、铜矿物、铜矿脉石矿物和钙华的ＲＥＥ研究表明，存在三种稀土分布模式。各类沉积岩和绝大多数铜矿石、铜矿物属轻稀土富集型，铜矿脉石矿物及钙华主要属中稀土富集型，玄武岩和极少数银矿石属轻稀土弱富集型。研究结果指出，本区铜矿的成矿物质主要来自沉积岩（围岩），部分与基底火山岩有关。     

构造成因矿物学

论述了作为一门新学科提出的构造成因矿物学的学科依据，定义，研究内容以及其与相邻学科的关系，介绍了国内外研究现状。最后还强调指出的构造成因矿物学研究的重要意义。     

兰坪—思茅盆地脉状铜矿床黝铜矿的矿物化学

本文对云南兰坪－思茅盆地脉状铜矿床中黝铜矿系列矿物的组成、时空变化特征及组分间的关系作了系统阐述。结果表明，本区脉状铜矿床中的黝铜矿系列矿物以砷黝铜矿［Ｃｕ１２（Ａｓ，Ｓｂ）４Ｓ１３］占优势；系列组分本身具有明显的时空分带性；黝铜矿系列组分中Ａｇ与Ｓｂ之间呈明显的正相关，而Ａｇ与Ｃｕ之间呈明显的负相关。以上结果为本区铜矿床成因的及实际找矿提供了重要依据。     

论河北丰宁牛圈银（金）矿床的成矿时限问题

南沙海槽的构造和沉积受控于南海的构造运动和加里曼丹西北大陆边缘的演化,具有适于天然气水合物形成的物源基础、温压条件、输导系统和储藏场所。似海底反射层(BSR)出现在水深650~2 800 m、海底下65~350 m深的晚中新世沉积物中,与褶皱、逆冲推覆构造及穹窿构造有关;沉积物中的甲烷含量和孔隙水的SO24-含量表现出异常变化特征,硫酸盐-甲烷界面(SMI)深度仅为8~11 m;表层沉积的自生石膏和黄铁矿的成岩环境与甲烷流体排溢引起的厌氧甲烷氧化(AOM)有关,这些地球物理和地球化学指标均指示南沙海槽发育天然气水合物。研究表明,南沙海槽沉积物的甲烷以二氧化碳还原型微生物成因为主,少量为混合气,海槽东南部可能是最有潜力的天然气水合物远景区。     

珠江口沉积物中重金属及其相态分布特征

分析了在珠江口采集的21个表层柱状沉积物样品重金属(Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、As、Hg)的分布特征，并采用连续提取法，首次较系统地对该区沉积物中重金属元素的相态进行了研究。结果表明，珠江口表层沉积物中Zn、Cr、Cu、Cd等重金属含量呈现由西北逐渐向东南递减的变化特点，而Pb、As、Hg等重金属元素的含量分布无明显规律。重金属的相态分布表现为，Cu、Cd以吸附相为主，Cr、Hg以铁锰氧化物和有机结合相为主，Pb、Zn和As则表现为相对较为均匀地分布在3个或4个相态中，其中Pb以有机相稍占优势，Zn以铁锰氧化物相稍占优势，As则以水相稍占优势。重金属含量及相态分布的影响因素主要为污染源的排放(人为因素)和珠江口的水动力条件(自然因素)，如强径流和弱潮所引起的沉积物粒度组成、海水、底质的盐度以及pH、Eh等。