湖泊沉积物的矿物组成、成因、环境指示及研究进展

湖泊沉积物是不同地质、气候、水文条件下各类碎屑、黏土、自生/生物成因矿物以及有机物质等的综合体。沉积矿物蕴含着丰富区域和全球环境演变信息,如湖水的化学组成、流域构造、气候、水文以及人类活动的相互作用等。相关信息可以赋存在矿物外部微形貌、内部微结构、化学组成、物理和化学性质、同位素组成、谱学特征、成因以及共生组合等方面。因此,湖泊科学的许多关键课题都离不开矿物学,特别是在利用湖泊沉积物进行区域及过去全球变化研究中,深入的机理研究归根到底都要涉及矿物学,如流域化学风化作用、粒度组成、生物壳体化学组成、测年材料的选择等。然而,由于湖泊沉积物中矿物的多源性、复杂性,如何有效提取和解译其中的环境信息,是一项长期困扰研究者的课题,湖泊沉积矿物学的研究往往被许多研究者所忽视,中国的相关研究也较为薄弱。笔者综述了湖泊沉积物中碎屑、黏土、自生/生物矿物的矿物组合、特征、成因在(古)环境反演中的作用及最新研究进展,提出除了继续加强对湖泊沉积物中矿物来源、成因和古环境示踪的深入研究以外,矿物相间的转变及其对湖水和孔隙水组成的响应、一些非晶质或隐晶质及低丰度矿物相在湖泊化学和动力学中的作用也是很有潜力的研究领域,最后提出了研究中存在的一些问题、面对的挑战以及对研究前景的展望。     

硼同位素地球化学应用研究进展

硼的2个稳定同位素(10 B和11B)间较大的同位素相对质量差导致自然界明显的硼同位素分馏,加上硼易溶于水和活泼的化学性质,使其在不同的地质环境下具有不同的同位素组成.现已查明自然界硼同位素组成(δ11 B)的变化范围为-70‰～+75‰.较负的δ11B值见于非海相蒸发硼酸盐矿物和某些电气石,而较正的δ11 B值见于盐湖卤水和蒸发海水.20世纪80年代以来,随着硼同位素测量方法的建立和改进,硼同位素地球化学研究领域不断拓宽.目前,硼同位素已成功地应用于判别沉积环境、示踪地下水污染、研究矿床成因、示踪海水入侵、重建古海洋与古气候条件和研究大陆化学风化等方面.综合概述了硼同位素的分馏机理、硼同位素在自然界的分布及其硼同位素在地球化学领域研究中取得的成果、最新进展以及研究中存在的问题,以促进硼同位素地球化学研究在我国的进一步发展.     

晚新生代以来青藏高原中部化学风化与环境演化的地球化学记录

青藏高原中部发育有一系列独立的内流断陷湖盆,其中位于南亚季风区边缘的错鄂湖盆发育了巨厚的湖泊沉积,是研究高原内部地质环境变迁与构造-气候旋回的理想场所。本文对青藏高原中部错鄂孔197m沉积岩心Sr、Rb、Zr含量及其比值以及沉积物有机质δ^13C、TOC含量进行了分析,同时结合岩性、粒度、粘土矿物组成,初步建立了青藏高原中部2．8Ma来岩石化学风化的相对强度和古环境演化过程。结果表明,2．8Ma来青藏高原中部经历了三次剧烈的环境演化过程：在约2．8～2．5Ma期间,低Sr含量,高Rb／Sr和Zr／Rb值记录了较弱的化学风化过程,     

江西德兴铜厂斑岩铜矿床矿金属物质正岩浆来源

在讨论了目前对德兴铜厂斑岩铜矿床外围铜含量降低场的过分强调而忽略对引发成矿作用的斑岩体的研究之后,作者论述了Rb/Sr比值和Sr同位素组成自斑岩体中心至接触带的变化规律、铜品位空间分布分形结构以及流体包裹体研究等对Cu、Mo等金属成矿物质正岩浆模式来源的支持。     

地球系统管理的哲学思考

地球系统管理以协调人地关系为目的,符合人类社会生存发展的要求。实现可持续发展是如何处理好各种人地关系及国际社会协调一致的行动。     

青藏高原中部湖泊沉积物中Zr/Rb值及其环境意义

由于青藏高原及其周边地区构造复杂,湖泊沉积物中的粒级差别很大,单一的测量方法往往难以奏效。Rb、Zr是表生地球化学过程中的稳定元素,但它们之间也存在显著差别,Rb一般富集在细颗粒中,Zr则在粗颗粒中含量较高。研究发现,湖泊沉积物中Zr/Rb比值与粘土(<2μm)含量存在显著相关,Zr/Rb值反映了湖泊沉积物的粒度大小。Zr/Rb比值所揭示的青藏高原中部280万年来经历的3次大的环境演化过程与岩性变化、孢粉指标反映的环境特征是一致的。     

不同构造带硅酸盐化学风化率的制约:气候还是构造?

虽然构造—风化-气候之间的制约关系仍然存在各种争论,但无疑的是,硅酸盐矿物的化学风化是调节地质时间尺度全球大气二氧化碳分压,进而保持地球表层气候稳定的关键性因素。目前最大的挑战在于如何理解地表制约硅酸盐矿物化学风化的因素,特别是当仅仅从气候要素变化难以解释长时间尺度硅酸盐化学风化率的时候。综合不同构造区内岩石物理剥蚀率和硅酸盐化学风化率的数据表明,不同时间、空间尺度硅酸盐风化率与构造和气候之间既存在相互耦合也存在矛盾的关系,仅仅归因于单一要素是不能得到圆满解释的。构造隆升区的强剥蚀可能是造成硅酸盐风化率增加的重要因素之一,但是将晚新生代地表系统的各种变化与各构造带（如青藏高原）的阶段性隆升联系起来可能是草率的。在不同类型构造带内,气候和构造对硅酸盐风化的制约并非是相互排斥的,特别是长时间尺度,因此“构造隆升-化学风化-气候变化”假说也正面临着全新的挑战。     

华北地台北缘西段铜多金属矿床的热水沉积成因

早元古代后狼山成矿区和于陆缘拉张拗陷阶段，一直延续至晚元古代末期。狼山群食矿岩系中存在的限层变基性火山岩，热水沉积岩和条纹条带状构造，胶状构造均显示狼山成矿区在１８００－９５０Ｍａ期间处于高地热异常的被动大陆边缘。     

成矿流体对德兴斑岩铜矿床中伊利石结晶度的控制作用

伊利石广泛存在于铜厂大型斑岩铜矿床内,是特征的热液蚀变矿物,其结晶度和膨胀层含量受携带矿质的热液流体量控制。以浸染状强矿化为特征的斑岩体中上部及接触带附近伊利石结晶程度较好,主要是高水／岩比作用的结果。同时指示出伊利石结晶程度好的部位,矿化品位高,蚀变程度也强。     

粘土矿物稳定同位素地球化学研究现状

本文对有关粘土矿物稳定同位素地球化学目前主要的研究成果和研究过程中存在的障碍作了较为系统的总结分析,主要内容包括：提取单矿物时杂质的处理和分离方法、粘土矿物氢氧同位素组成和同位素分馏机制以及分馏系数方程等。重要的是,论述了进行上述各方面研究时还存在的问题,希望能为有关研究人员提供一定的研究思路,以提高我国在相近领域研究的学术水平。