西南地区铅锌矿床研究现状

地质矿产部地质矿产科技情报网西南分网于1984年10月29日—11月6日,在云南下关召了铅锌矿床地质科技情报交流会议。会议期间,对产于砂岩和灰岩角砾岩中的我国特大型铅锌矿床,兰坪县金顶铅锌矿床进行了考察,交流了西南地区铅锌矿床的地质特征、类型及其     

深成岩石和同源岩石的岩相标志——日本岛弧东北部岩手火山和利尻岛火山的某些火山岩中橄榄石和铬尖晶石间成分关系

橄榄石和铬尖晶石一般形成于原始岩浆早期沉淀相与可能是残留物质的地幔橄榄岩主要相内。地幔橄榄岩中橄榄石类的镁橄榄石(Fo)含量和铬尖晶石的Cr/(Cr+Al)原子比(=Cr~*)在Fo—Cr~*面中构成了一条狭窄的带(图1),该带称为“橄榄石—尖晶石地幔列阵(Arai,1987b)。橄榄石-尖晶石地幔列阵富Cr~*的一半和贫Cr~*的一半分别由二辉橄榄岩和方辉橄榄岩组成。很可能橄榄石-尖晶石地幔列阵是一些未亏损的橄榄岩(贫Fo和Cr~*的二辉橄榄岩)在连续岩浆萃取作用期间,残留下来的地幔尖晶石橄榄岩(Jaques和格林,1980;Arai,1987ab)。橄榄石和铬尖晶石一般形成于原始岩浆早期沉淀相与可能是残留物质的地幔橄榄岩主要相内。地幔橄榄岩中橄榄石类的镁橄榄石(Fo)含量和铬尖晶石的Cr/(Cr+Al)原子比(=Cr~*)在Fo—Cr~*面中构成了一条狭窄的带(图1),该带称为“橄榄石—尖晶石地幔列阵(Arai,1987b)。橄榄石-尖晶石地幔列阵富Cr~*的一半和贫Cr~*的一半分别由二辉橄榄岩和方辉橄榄岩组成。很可能橄榄石-尖晶石地幔列阵是一些未亏损的橄榄岩(贫Fo和Cr~*的二辉橄榄岩)在连续岩浆萃取作用期间,残留下来的地幔尖晶石橄榄岩(Jaques和格林,1980;Arai,1987ab)。相对原始的岩浆在Fo—Cr~*面有各自的分异趋势,分异是在橄榄石-尖晶石地幔列阵上或其附近开始的(Arai,1987a)。Fo—Cr~*面分异趋势开始的这些点上或其附近,橄榄石-尖晶石地幔列阵上的橄榄岩可能是原始岩浆残留的对应物。换句话说,Fo-Cr~*面上原始岩浆的分异趋势是在其残留橄榄岩上或其附近开始的。因为在物理条件如果没有多大变化的情况下,某些原始岩浆的残留相和最早沉淀相在化学成分上几乎是相同的。岛弧玄武质岩浆经过萃取之后,残留物质会是什么样的橄榄岩呢?Tatsumi等(1983)的实验已经表明日本岛弧东北的原始拉斑玄武岩可能与一些地幔方辉橄榄岩相应,而原生高铝和碱性橄榄玄武岩则可能与一些地幔二辉橄榄岩相应。我们想从日本岛弧东北地幔橄榄岩(=橄榄石—尖晶石地幔列阵)与第四纪火山的玄武质和安山质岩浆中橄榄石和铬尖晶石间的成分关系来探讨这个问题。我们选择了岩手火山和利尻岛火山进行研究。前者是火山前缘附近的典型火山之一,产岛弧拉斑玄武岩(Onuma,1962;Nakagawa,1987)。后者是利尻岛和大岛—大岛火山对之一,产碱性橄榄玄武岩(Katsui,1953;Katsui等,1979),位子俯冲洋板块之上约300公里。岩手火山岩的大量化学分析资料可参阅Onuma(1962)的著作,而利尻岛火山则可参考Katsui(1953)和Matsui(1967)的。岩石描述岩手火山的玄武岩和安山岩:我们测了1801、1802和1803三个样品。1801号采自Onigajo脊,属于Onuma(1962)的Onigajo熔岩流或Nakagawa(1987)的Onigajo火成碎屑岩。1802和1803采自Kurokura山以东,Ubakura山以西之间的鞍部,可能属于Onuma(1962)的Kurokura山熔岩流或Nakagawa(1987)的Ubakura山下部熔岩。这些熔岩属于Onuma(1962)的老火山期或Nakagawa(1987)的老岩手期。1801和1802号样为安山岩,含橄榄石、紫苏辉石、辉石、斜长石和磁铁矿斑晶,前者为粒间结构,后者为填间结构。1803号样为玄武岩,具橄榄石和斜长石斑晶,呈粒间结构。这些岩石的橄榄石斑晶常常有自形的铬尖晶石小包体(<50微米)。在新火山期的Yakehashiri安山岩(Onuma,1962)或新岩手期安山岩(Nakagawa,1987)中,橄榄石斑晶经常被斜方辉石反应边所包围。偶尔也见有铬尖晶石小包体。本次研究所测定的岩手火山岩中橄榄石斑晶呈半自形到他形,具不明显的分带。利尻岛火山玄武岩:调查了出露在Oniwaki附近的碱性橄榄玄武岩(样号RSR71404)。这种岩石属于利尻岛火山南侧寄生火山锥之一的Oniwaki-pon山喷发出来的熔岩流(Matsui等,1967)。该熔岩富含橄榄石斑晶,这种现象可能是晶体堆积的结果。薄片观察呈全晶质结构和不等粒结构。较大的晶体由橄榄石、辉石和斜长石构成,有时构成晶体团块。橄榄石呈自形,县明显分带,一般含微小的铬尖晶石包体(<50微米)。矿物化学共生的橄榄石和铬尖晶石(=铬尖晶石包体和主矿物橄榄石)是用JXA50A型电子探针分析的。橄榄石的成分变化:利尻岛火山和岩手火山的岩石里,甚至一块薄片内橄榄石的化学成分都有明显变化。两个火山的岩石中橄榄石的Fo含量总是低于86(表1,图2)。NiO和MnO的含量分别与Fo含量的变化一致和不一致。橄榄石的这种化学成分变化很可能是由一些更为原始的岩浆连续分异结晶作用所造成的。铬尖晶石的成分变化:尖晶石类的全部分析是扣除Fe_2 TiO_4(=钛尖晶石)的所有Ti原子后,按尖晶石的化学理想配比重新计算的。铬尖晶石成分变化甚至在一块薄片中也很明显。岩手火山:TiO_2含量变化从0.4—3.7(重量百分比),并与Fe~(3+)/(Cr+Al+Fe~(3+))的比成正相关(图3)。Cr~*相对稳定,尽管Fe~(3+)/(Cr+Al+Fe~(3+))的比值变化较大,但几乎所有的Cr~*值都在 0.40—0.55内(图2、4,表1)。Mg/(Mg+Fe~(2+))的原子比变化从0.35—0.59,与Cr~*的变化成负相关(图5)。铬尖晶石的Fe~(3+)/(Cr+Al+Fe~(3+))原子比随共生橄榄石Fo含量的减少而迅速增加(图6)。1802号样中一个橄榄石大斑晶(7×3毫米),成分为Fo_(80-81),其中有几个铬尖晶石包体,其Cr~*变化很大。当共生橄榄石的Fo>82时(图2)铬尖晶石的Cr~*与Fo含量成负相关。利尻岛火山:铬尖晶石的TiO_2含量随Fe~(3+)/(Cr+Al+Fe~(3+))值(图3)的增加而迅速地从0.7增加到3.5(重量百分比)。尽管Fe~(3+)/(Cr+Al+Fe~(3+))值变化很大,但Cr~*并没有变化(图2和4,表1)。Cr~*与Mg/(Mg+Fe~(3+))原子比成负相关(图5)。铬尖晶石Fe~(3+)/(Cr+Al+Fe~(3+))原子比随共生橄榄石Fo含量的减少而迅速增加(图6)。铬尖晶石的Cr~*随共生橄榄石Fo含量的减少而增加,在Fo—Cr~*面上表现出分异趋势(图2)。值得注意地是当Fe~(3+)含量十分低时,利尻岛火山玄武岩中铬尖晶石的钛含量比岩手火山岩中的Ti含量高(图3)。重要的是岩手火山岩中铬尖晶石的Cr~*通常比利尻岛火山玄武岩中的高[图2和3(可能为5—译者)]。岩手橄榄石-尖晶石在Fo—Cr~*面上的分异趋势不明显,但是比利尻岛橄榄石-尖晶石更富Cr~*(图2)。讨论利尻岛尖晶石Ti的含量比岩手尖晶石高,这与大多数化学成分关系是一致的,岛弧拉斑玄武岩和碱性玄武岩分别以低钛和高钛为特征。图2所示,利尻岛火山和岩手火山岩浆分异趋势富镁端远离橄榄石-尖晶石地幔列阵。这个事实说明两种岩浆都多少有点分异的特征。尽管推断性较大,但图2中的两种分异趋势还是可以推断橄榄石-尖晶石地幔列阵的二辉橄榄岩范围。因为铬尖晶石的Cr~*没有随岩浆的结晶而突然变化(Arai,1987a),这与实验结果是相矛盾的(Tatsumi等,1983),甚至于岩手的原始岩浆与地幔方辉橄榄岩可能不相当(图1和2)。然而,岩手拉斑玄武岩萃取作用以后,二辉橄榄岩更为亏损的特征与Tatsumi等(1983)的实验结果是一致的。岩手火山岛弧拉斑玄武岩(或安山岩)铬尖晶石比某些典型的原始岛弧拉斑玄武岩(如Ramsay等1984;Johnson等,1985;Falloon和格林,1986)或某些蛇绿岩玄武岩(如Cameron等1979;Falloon和格林,1986)中铬尖晶石明显贫Cr~*。最大可能是含高Cr~*尖晶石的这些玄武岩与亏损地幔方辉橄榄岩相当,相反,岩手拉斑玄武岩岩浆则可能与地幔二辉橄榄岩相当。总之,岩手火山的岛弧拉斑玄武岩的原始岩浆可能与具Cr~*=0.3—0.5铬尖晶石的地幔二辉橄榄岩相当,而利尻岛火山的碱性橄榄玄武岩与具Cr~*=0.2—0.3铬尖晶石的地幔二辉橄榄岩相当。     

能值理论及其在环境管理中的应用

文章介绍了能值理论的发展历程、基本概念和原理,并对美国波多黎各地区(PuertoRico)退化森林生态系统6种不同恢复重建措施进行了能值投入和产出分析,结果表明每公顷货币成本分别以经济林最高(9712＄),自然演替林次之(1620＄),外来物种入侵林最低(1217＄);能量转换效率即能值转换率分别以涵养林最高(5.5×104sej/J),自然演替林次之(3.9×104sej/J),外来物种自发入侵林最低(2.0×104sej/J);能值货币价值以自然演替林最高(4006Em＄),经济林次之(3044Em＄),外来物种自发入侵最低(1554Em＄)。     

荒漠化重建地区土壤有机碳时空动态特征--以陕西省榆林市为例

以陕西省榆林市这一典型区为例探讨干旱、半干旱荒漠化重建地区SOC时空动态特征及其驱动因素。数据基础为1982年土壤普查和2003年重复采样。结果表明:(1) 在耕层(0~20 cm)、1 m深(0~100 cm) 和全剖面(母质层以上整个土体) 等三个剖面层次上,土壤有机碳密度(SOCD)和储量(SOCS)时空动态分异明显,其中耕层最为显著。(2) 在区域水平上,耕层、1 m深和全剖面SOCS分别增加10.12 Gg、19.06 Gg和20.10 Gg,其中东南部丘陵沟壑区显著高于西北部风沙草滩区。(3) 在土类水平上,风沙土类中各土种SOCD及其变化悬殊,其中流动风沙土和半固定风沙土SOCD最低、增加量最小,固定风沙土初始SOCD最高、减少量最大;反之,黄绵土类中各土种SOCD较高,增加量显著。该研究证明植树造林种草、可持续农业耕垦等土地利用和管理方式的变更能显著提高荒漠化地区土壤固碳能力。     

特提斯欧亚成矿带的铜矿床和地质构造背景

本文论述了有关斑岩铜矿床和块状硫化物铜矿床之间的关系,以及特提斯欧亚成矿带的大地构造环境。特提斯欧亚成矿带位于非洲—阿拉伯板块和欧亚板块之间,长近一万公里,它连接欧洲阿尔卑斯成矿系和太平洋成矿系。板块构造模式提出了在空间和时间上该成矿带的构造演化,并着重于各个地段的主要构造。     

增生地带的混杂堆积和页岩底辟作用的重要性

虽然普遍认为混杂堆积来自于俯冲带,但与那种具有特殊混杂外貌的混杂岩形成机制大不相同。对这个问题的争论,集中在刮落或底侵作用发生过程中沿内海沟斜坡的重力下滑作用和沿冲断裂产生剪切作用的效果上。尽管出露在大陆上的某些混杂沉积,虽适合于一种滑     

森林土壤碳、氮淋失过程及其 形成机制研究进展

大气氮沉降对森林生态系统碳截存和损耗过程的影响已引起广泛关注, 但对沉降氮在森 林生态系统中的去向、增氮对土壤中碳/氮转化过程的影响以及土壤氮饱和前后土壤渗漏液中溶 解性有机碳(DOC) 和溶解性有机氮(DON) 动态等方面的研究还不够深入。本文论述了近年来国 内外在土壤氮饱和及土壤碳、氮淋溶领域的最新研究进展, 从系统论的角度阐述土壤氮饱和过程 及内涵; 通过论述DOC 和DON 含量及其结构组成变化来揭示其对增氮/氮沉降的内在响应机 理; 论述了增氮对土壤无机氮转化的影响以及生物和非生物因素对沉降氮固持的贡献。指出土壤 氮饱和为土壤中的有效氮随时间增加超过了土壤中生物和非生物的持留能力, 导致土壤氮的净 矿化、净硝化、NO₃^-流失以及土壤酸化等过程发生一系列非线性变化。初步认为土壤中DOC 和 DON 对增氮的不同响应归因于氮素饱和过程的三个不同阶段。对于特定的生态系统来说, 需要 清楚地认识土壤氮素矿化、硝化、反硝化和固持等过程, 才能明晰土壤氮素状态以及随时间的演 变。另外, 指出在上述三个研究领域中存在的问题, 并提出拟解决的途径以及未来的可能研究方 向, 以期对该领域的研究提供参考。     

氢氧同位素在岩石研究中的应用

近二十年来稳定同位素地球化学发展相当快。国内也逐渐地发展起来了,在地质系统中,先后请外国专家讲学,派人出去学习,现已有20多个单位建立或正在筹建稳定同位素实验室,有十多台较先进的仪器设备,有几百人的专业队伍。1975年以前只开展了硫同位素研究,近几年已建成了一批氢、氧、铅等同位素实验室,并开展了工作,取得了初步成果。主