南海北部西沙海槽沉积物管状黄铁矿特征及其形成机理*

南海北部西沙海槽S1站位的岩心柱沉积物中广泛发育自生矿物黄铁矿,其形态以管状为主,且具有内部中空的圈层结构。使用扫描电镜、电子探针、LA-ICP-MS、SIMS等测试方法研究了管状黄铁矿的形态及圈层结构,结果显示: (1)管状黄铁矿发育内部中空的圈层结构,其中内圈层(I_py)由莓球状黄铁矿呈五角十二面体紧密堆积组成,外圈层(O_py)由晶形较好晶粒较大的八面体黄铁矿组成,并混有沉积碎屑及钙质生物壳体;(2)内圈层和外圈层分别呈现出贫S富Fe和富S贫Fe的特征,其成因是甲烷渗漏造成的局部还原环境使得As进入黄铁矿中导致晶格空缺或被扭曲,从而促进Ni、Co、Cu、Zn、Pb等微量元素的掺入;(3)内圈层、外圈层发生了明显的硫同位素分馏现象,内圈层中 δ³⁴S 平均为-37.8‰,外圈层中 δ³⁴S 平均为-29.3‰。研究认为,管状黄铁矿作为曾经甲烷渗漏的通道,其生长机制可分为3个阶段: (1)气水通道形成阶段: 向上运移的甲烷流体在沉积物孔隙中逐渐形成气水通道;(2)外圈层形成阶段: 当向上运移的甲烷与硫酸盐发生甲烷厌氧氧化时,逐渐形成晶体较大、晶形较好的八面体黄铁矿外圈层;(3)内圈层形成阶段: 随着甲烷浓度逐渐降低,在气水通道中的微生物作用下,剩余甲烷与向下运移的硫酸盐继续反应形成莓球状黄铁矿内圈层。因此,南海北部的泥岩中大量发育的管状黄铁矿常常与地层中甲烷水合物的存在有关。     

Genesis of S-type Granites in the Pengshan Sn-polymetallic Ore Field, Northern Jiangxi Province and its Implications

The Pengshan Sn-polymetallic ore field is located in the southeastern part of the Yangtze block, spanning the southeast edge of the MLYDZ and the northern edge of the mid-segment of the Jiangnan Uplift, and on one side of the MLYDZ. The studies of LA–ICP–MS zircon U–Pb chronology and petrogeochemistry for Early Cretaceous acid granites from the Pengshan ore field were carried out in this paper. We report zircon U–Pb geochronology and whole-rock geochemistry for acid granites in the Pengshan ore field. The zircon U–Pb ages of the muscovite-granite, biotite adamellite and granite-porphyry are 127.6 ± 1.7 Ma, 126.9 ± 1.6 Ma and 126.6 ± 2.0 Ma, respectively. The granites in Pengshan are characterized by a high silicon content and are rich in alkali. They belong to high-potassium, calc-alkaline, peraluminous granite. The rocks have a relatively high Rb/Ba ratio, and the data points for muscovite-granite and biotite adamellite all fall within the clay-rich sources region, near the pelite-derived end-member, showing that the Pengshan muscovite-granite and biotite adamellite mainly originated from the partial melting of metapelites with high maturity. The transformation of the compressional and extensional tectonics in this region approximately 128 Ma obviously lags behind that in the mid-segment of the Jiangnan Uplift (135 Ma), but occurred earlier than the MLYDZ (126 Ma). The Pengshan ore field extends from the mid-segment of the Jiangnan Uplift to the MLYDZ. Although the tectonic stress field is constrained by the combination of the two secondary tectonic units, the time of tectonic system transformation is closer to the MLYDZ because the spatial orientation of the area is enclosed in the MLYDZ. Relevant geophysical and drilling data confirm the rationality of Pengshan–Ao’xia as a multi-center vertical zoning ore field, and show the scientificity of the prospecting idea of abutting joint between the north-west of Pengshan area and the south-east of Ao’xia area.     

齐河—禹城地区矽卡岩型铁矿找矿预测地质模型

近年来,山东省齐河—禹城地区矽卡岩型铁矿找矿预测和科学研究工作取得了重大进展。山东省相关地勘单位在对该区地质—地球物理场和成矿规律研究的基础上,对李屯次级磁异常、大张次级磁异常、潘店次级磁异常成矿有利部位进行了异常查证工作;相继发现了"厚度较大、品位较高、分布集中"的矽卡岩型铁矿床,为系统研究该区地质特征、地球物理异常、铁矿成矿规律等提供了资料基础和勘查经验。该文通过对区域地质特征、矿区地质—地球物理特征及铁矿床特征分析,探讨了该区矽卡岩型铁矿的控矿要素及成矿后期构造运动对该区铁矿床的改造作用。在"三位一体"勘查区找矿预测理论的基础上,该次研究工作建立了包括成矿地质背景、成矿地质体、成矿构造、成矿作用特征标志、物探特征等方面的找矿预测地质模型;同时提出了研究区今后铁矿勘查工作中需重点解决的地质问题,以期促进今后相关地区矽卡岩型铁矿勘查工作。     

1960-2015年青海三江源地区降水时空特征

青海三江源地区是中国生态系统最为敏感和脆弱的地区,其降水特别是生长季降水的波动,是影响本区及江河中下游水资源安全、生态系统可持续发展的关键因素。综合线性趋势、Mann-Kendall检验、BG分割算法、R/S、EEMD等多方法细致辨识了1960-2015年研究区降水量序列的时空特征。结果显示：① 三江源降水量总体呈现弱增趋势,21世纪以来降水量显著增加,各子源区气候倾向率不尽相同;② 年、季降水量自东南向西北递减,澜沧江源区夏季降水和黄河源区秋季降水呈弱减趋势,雨量弱减区在空间上呈斑块状分布;③ 年、季降水量年代际变化和增湿率的空间差异较明显,春夏季降水气候倾向率与经纬度、海拔的复相关性显著高于冬季;④ 20世纪90年代中后期,各子源区降水总体显现增强信号,并于2002年前后发生突变;⑤ 年际和低值年代际显著周期是造成降水量变动的主要因素;⑥ 除澜沧江源区夏季降水趋于减少外,其他年、季降水量变化呈现增幅不一的转湿趋势;⑦ 横向比较各子源区可见,长江源区降水变化更能表征高原气候变化。研究结果显示,研究区降水时空序列变化具有明显的区域和季节差异性特征,与以往类似研究存在些许差异,可见为有效提高气候序列演变过程及突变诊断的准确性,仍需进一步融合多方法实施集成分析。     

金矿立体地球化学探测模型与深部钻探验证

深部资源地球化学探测科学问题的的焦点是元素大深度垂向迁移机理和立体地球化学探测模型的建立。本文以胶东蚀变岩型金矿和贵州水银洞卡林型金矿钻孔岩芯和地表联合取样获得的数据, 建立千米深度立体地球化学探测模型。蚀变岩型金矿立体地球化学模型显示, Au、S和Hg与金矿密切相关, 分布模式既有相似性又有差异性, Au的立体几何分布模式兼具矿化剂元素S和远程指示元素Hg的双重特征, 金异常和矿化剂元素硫与矿体倾斜方向一致, 反映了成矿过程中流体沿控矿构造的轴向运移; 金异常与类气体元素汞在垂向上一致, 而且出现从矿体到地表的连续贯通式异常, 反映了流体沿微裂隙和纳米孔的垂向迁移。卡林型金矿立体地球化学模型显示, Au、As、Sb、Hg、Tl和S在不整合面都显示高含量特征, 与深部层状主矿体分布一致; 在矿体上覆地层中都存在弱异常, 显示了明显的成矿流体沿隐伏微小断裂垂向迁移特点; 所不同的是Sb和Tl元素在不整合面附近显示了最高的元素含量, 而Sb和Hg在近地表均显示了明显高的异常特征。立体几何模型清晰地显示了矿体的展布特征和范围, 而且金及其伴生元素垂向迁移在地表形成清晰异常, 为利用金及伴生元素和矿化剂元素进行深部矿体三维预测提供了重要依据, 对指导深部金矿勘查发挥了重要作用。针对胶东蚀变岩型金矿地表完全被土壤覆盖区的穿透性地球化学微细粒级土壤采样, 金属活动态提取分析圈定的异常, 经深部钻探验证, 胶东焦家成矿带五一村3200 m钻探, 在2428.00~3234.16 m深度发现6层矿化体, 其中高品位矿体位于2854 m深度; 上宫金矿地表基岩出露, 采集断层泥或裂隙岩石样品, 可以清晰探测深部异常, 经2000 m钻探, 在1312 m处发现高品位金铅锌银矿体; 贵州水银洞采集地表细粒级土壤, 能够直接有效地揭示深部金矿体, 经500~1500 m钻探验证, 在300~1500 m深度新增金资源量203 t。     

赣南于都盆地恐龙蛋化石产地分布及赋存地层特征

摘要: 以于都盆地恐龙蛋化石产地调查为基础,通过研究化石赋存岩性和实测地层剖面特征,明确了恐龙蛋化石集中产于晚白垩世周田组,从平面与柱状剖面上阐述了恐龙蛋化石分布特征,并结合化石出土种类、形态、数量及其赋存岩性段等特点,分析探讨了恐龙产卵滨湖-浅湖相沉积环境以及恐龙蛋化石原地-准原地埋藏环境,为进一步研究周田期盆地演化规律、古环境提供实际资料。     

三峡库区龙门寨危岩体崩塌产生涌浪研究

长江两岸高耸的危岩体对航道、沿岸居民带来巨大安全隐患。大宁河属于长江一级支流，龙门寨危岩体位于大宁河上，距离巫山县城仅1 km。利用FLOW-3D软件，模拟了145 m、175 m两种水位工况下龙门寨危岩体崩塌产生涌浪过程和涌浪传播过程。模拟结果表明，涌浪在145 m水位工况下最大浪高约为17.9 m，175 m水位工况下最大浪高约为11.6 m；在巫山县的五个码头处，两种水位工况最大涌浪爬高分别约为10.9 m、3.8 m；根据涌浪高度，对大宁河进行危险分区，145 m水位工况下极高危险区长度约4.4 km，很高危险区长度约1.9 km；175 m水位工况下极高危险区长度约3.0 km，很高危险区长度约1.0 km。研究结果有助于防控龙门寨危岩体潜在涌浪灾害危害，保障大宁河航道和巫山县码头安全，同时也为三峡库区滑坡涌浪灾害提供了预警依据。      

基于最大球算法定量表征土体空间孔隙网络

孔隙网络控制着土体渗流、排水固结与基质吸力等重要工程性质。本文介绍了多孔介质孔隙网络最大球建模基本原理与算法。以显微CT扫描振捣干法生成的南京粉砂试样为例,采用最大球算法建立了试样三维重构模型表征单元体(REV)的空间孔隙网络球棍模型,计算得到了样品REV尺度的孔隙网络参数,统计发现,孔隙半径、喉道半径、孔隙配位数、孔隙截面形状因子、喉道截面形状因子与喉道长度等孔隙参数均近似服从正态分布,孔隙体积近似服从衰减型指数分布。孔隙与喉道半径分别分布在100μm与65μm以内,两者数学期望分别为40. 0μm与18. 0μm;配位数分布在25以内,数学期望为5. 1;孔隙与喉道截面形状因子分别分布在0. 01~0. 04与0. 01~0. 05的区间内,两者数学期望分别为0. 019与0. 033;喉道长度分布在100~800μm以内,数学期望为292. 22μm。同时发现,样品中体积小于1. 5×10^7μm^3的小孔隙数量超过90%。本方法可应用于土体细观孔隙结构的定量表征。     

基于WebGIS的地震应急快速反应系统设计与实现

根据镇江地震地质情况及防震减灾工作实际，通过需求分析及系统整体设计，建立基于WebGIS的地震信息数据库管理系统。系统采用Oracle数据库、JavaScript语言、Tomcat网站服务器，开发了具有地方特色的地震应急处置快速反应系统，系统可实现震后快速评估、辅助决策、震后趋势分析、震后应急资料产出等功能。实际应用表明，该系统达到了低成本、高效率的预期目标。     

四川甲基卡锂矿伟晶岩转石分布区“3定2参”大比例尺填图法及其在青藏高原应用的意义

我国西部地区无论是新疆阿尔泰还是地处青藏高原的西昆仑地区或是松潘-甘孜成矿带,都是我国伟晶岩型矿床找矿远景区,但要么剥蚀严重,要么第四系覆盖,难以找到好的地质露头。本文以地处青藏高原东南缘的川西甲基卡矿田为例,通过近10年来的实践,探索出一套在第四系覆盖严重但又有伟晶岩转石分布地区的填图找矿方法--"3定2参"1∶2000伟晶岩转石填图法,即:定伟晶岩转石类型、尺度、密度,参考矿区内伟晶岩脉产状和地形条件。实践证明,该方法能够快速有效识别伟晶岩转石类型(冰碛物、坡积物和原地或半原地型),并可进一步确定第四系覆盖区内伟晶岩脉的类型、产状及规模,为钻探工程部署提供依据。2019年在甲基卡经8个钻孔验证,在日西柯第四系覆盖区内发现16条花岗伟晶岩脉,其中锂辉石伟晶岩脉10条,实现了新的找矿突破。这一方法同样在可尔因矿集区适用,并指导2019年"松潘-甘孜成锂带锂铍多金属大型资源基地综合调查评价"项目在上述两个地区实施钻探验证,初步探获新增氧化锂资源量超过15万吨,值得进一步推广应用。