Beaver dam analogues drive heterogeneous groundwater–surface water interactions

Beaver dam analogues (BDAs) are a cost-effective stream restoration approach that leverages the recognized environmental benefits of natural beaver dams on channel stability and local hydrology. Although natural beaver dams are known to exert considerable influence on the hydrologic conditions of a stream system by mediating geomorphic processes, nutrient cycling, and groundwater–surface water interactions, the impacts of beaver-derived restoration methods on groundwater–surface water exchange are poorly characterized. To address this deficit, we monitored hyporheic exchange fluxes and streambed porewater biogeochemistry across a sequence of BDAs installed along a central Wyoming stream during the summer of 2019. Streambed fluxes were quantified by heat tracing methods and vertical hydraulic gradients. Biogeochemical activity was evaluated using major ion porewater chemistry and principal component analysis. Vertical fluxes of approximately 1.0 m/day were observed around the BDAs, as was the development of spatially heterogeneous zones of nitrate production, groundwater upwelling, and anaerobic reduction. Strong contrasts in hyporheic zone processes were observed across BDAs of differing sizes. This suggests that structures may function with size-dependent behaviour, only altering groundwater–surface water interactions after a threshold hydraulic step height is exceeded. Patterns of hyporheic exchange and biogeochemical cycling around the studied BDAs resemble those around natural beaver dams, suggesting that BDAs may provide comparable benefits to channel complexity and near-stream function over a 1-year period.     

西藏驱龙超大型斑岩铜矿床:地质、蚀变与成矿

驱龙超大型矿床是一个产于后碰撞伸展环境下、与大洋俯冲无关的新型斑岩铜矿。文章通过对驱龙铜矿床地质、蚀变与矿化的详细研究,建立了驱龙中新世岩浆演化序列,初步查明了岩浆浅成侵位的构造控制要素,厘定了主要的围岩蚀变类型及空间展布规律,查明了引起各期蚀变事件的地质记录及矿化的空间分布规律,并探讨了成矿物质沉淀的机制,初步建立了该矿床的成矿模型。研究表明,驱龙铜矿中新世斑岩是闪长质深部岩浆房不断演化的产物,花岗闪长岩中新发现的、结晶时间为22.2Ma左右的闪长质包体可近似代表深部岩浆房组分,依次产出的花岗闪长岩、呈岩株或岩枝产出的P斑岩、X斑岩及最晚期的闪长玢岩(15.7±0.2)Ma,均为深部岩浆房连续演化的产物,岩浆持续6Ma左右。岩浆演化过程中角闪石、斜长石不断的结晶分异,导致了岩石常量元素、稀土元素及微量元素组成的规律性变化,斑岩埃达克质的特征也因岩浆演化过程中角闪石等矿物的不断结晶分异而引起。X斑岩中锆石的Hf同位素特征表明,岩石可能形成于新生下地壳的部分熔融。大面积产出的花岗闪长岩为驱龙铜矿最主要的含矿围岩,容纳了驱龙矿床70%以上的矿体,主要由斜长石、钾长石和石英组成,具花岗结构-似斑状结构,近EW向产出,其浅成就位可能受背斜控制,其后的各期斑岩均沿该侵位中心上侵,而冈底斯地壳中新世的快速抬升与剥蚀是导致含矿斑岩浅成侵位的根本原因;矿区内的SN向裂隙带既不控岩,也不控矿。浅成侵位的斑岩及深部岩浆房均发生了流体出溶。发生了大量流体出溶的深部岩浆房,是矿区早期蚀变流体的主要来源,显微晶洞构造及单向固结结构(UST)是流体出溶的地质记录。蚀变主要有3种类型,分别为早期的钾硅酸盐化、青磐岩化以及晚期的长石分解。钾硅酸盐化可分为2个阶段,即蚀变矿物以次生钾长石为主的早期钾硅酸盐化和以次生黑云母为主的晚期钾硅酸盐化。青磐岩化因产出的岩石类型不同,蚀变矿物组合具有明显差异性:产于叶巴组地层中的青磐岩化相对较强,蚀变矿物以绿帘石为主;产于花岗闪长岩中的青磐岩化相对较弱,蚀变矿物以绿泥石为主。晚期长石分解蚀变以破坏长石类矿物为特征,蚀变矿物主要为绢云母-绿泥石-粘土等。石英和硬石膏贯穿于上述各种蚀变中。空间上,钾硅酸盐化位于斑岩体及其周围地区,青磐岩化位于钾硅酸岩化外侧。后期形成的长石分解蚀变强烈叠加了早期钾硅酸盐化,介于钾硅酸盐化带与青磐岩化带之间。与早期钾长石化有关的脉体主要为不规则石英-钾长石脉,与晚期黑云母化有关的脉体主要为不规则至板状的石英-硬石膏脉、黑云母脉,与青磐岩化有关的脉体主要为板状的绿帘石-石英脉,与晚期长石分解蚀变有关的脉体主要为板状黄铜矿-黄铁矿脉及黄铁矿脉;在早期钾硅酸盐蚀变与晚期长石分解蚀变转换阶段,发育一组板状的石英-硫化物脉。早期不规则的脉体形成于斑岩结晶早期、矿区裂隙小规模发育阶段;晚期的板状脉体形成于斑岩弱固结或固结之后、矿区大规模连通裂隙发育阶段。驱龙矿区的铜矿化分布较为均一,主体产于花岗闪长岩中,其中,铜矿化主体形成于黑云母化蚀变阶段,转变阶段及长石分解阶段也有大量铜的形成;钼主要形成于转换阶段,长石分解蚀变阶段也有产出。黑云母化阶段,铜的沉淀与角闪石黑云母化、斜长石钾长石化过程中Ca2 的大量释放有关;转换阶段,铜钼矿化可能与压力和(或)温度骤降有关;晚期铜矿化与长石矿化蚀变阶段,斜长石绿泥石化、黑云母绿帘石化过程中Ca2 及Fe2 的释放有关。     

冀北万全寺银金矿床地质地球化学特征

万全寺银金矿床位于张宣幔枝构造东侧的侏罗纪断陷盆地中,成矿时限晚于133.33Ma～101.82 Ma.通过硫、铅、氢、氧、碳及稀有气体同位素研究认为,成矿物质应源自地球深部,在中生代冀西北幔枝构造演化过程中集中成矿.成矿热液以岩浆水为主并加入了部分天水.     

滇西北雪鸡坪斑岩铜矿流体包裹体初步研究

雪鸡坪中型斑岩铜矿床位于三江地区义敦岛弧南端的中甸弧,成矿斑岩为石英闪长玢岩和石英二长斑岩,属于印支期产物。含矿岩体蚀变分带明显,由中心向外发育强硅化带→石英绢云母化带→粘土化-石英绢云母化带→青磐岩化带,工业矿体赋存于斑岩体中心强硅化和石英绢云母化带内。矿化类型以网脉状矿化为主,细脉浸染状矿化不发育。本文对主要矿化阶段石英脉中的流体包裹体系统进行了包裹体岩相学、显微测温学和激光拉曼谱学研究,发现与成矿有关的流体包裹体可以分为水溶液包裹体、CO2包裹体和含子矿物包裹体3类,子矿物主要为石盐、方解石、赤铁矿和少量CaCl2水合物及不透明硫化物。其中含子矿物包裹体均一温度为230～420℃,盐度为33．48％～75．40％NaCl equiv．,密度为1．01～1．09g／cm^3。激光拉曼光谱分析表明,包裹体的液相成分主要为H2O,气相成分为H2O和CO2。早期水溶液包裹体和CO2包裹体共生,其均一温度相近,以及纯CO2包裹体的发现,指示成矿流体存在不混溶现象,这种不混溶是由原始岩浆流体“二次沸腾”作用产生的。CO2相分离、温压条件降低和pH值升高是雪鸡坪斑岩铜矿硫化物沉淀的主要原因。晚期低温、低盐度的流体可能来源于大气降水与岩浆流体的混和,对矿化的意义不大。     

Influence of large-diameter pipe pile driving on surrounding marine soils and adjacent submarine pipelines

Abstract

With the large-scale development and utilization of ocean resources and space, it is inevitable to encounter existing submarine facilities in pile driving areas, which necessitates a safety assessment. In this article, by referring to a wharf renovation project as a reference, the surrounding soil response and buried pipe deformation during pile driving in a near-shore submarine environment are investigated by three-dimensional (3D) numerical models that consider the pore water effect. Numerical studies are carried out in two different series: one is a case of a single pile focusing on the effect of the minimum plane distance of the pile–pipe, and the other is a case of double piles focusing on the effect of the pile spacing.     

商城县汤家坪钼矿地球化学特征及找矿远景

矿区地质、地球化学特征研究入手,总结了综合找矿标志,指出了进一步找矿方向。研究表明该矿床成矿组分单一,异常元素组合主要为Mo、Bi、Ag,次为W、Sn、Zn、Cu、Pb,仅有钼能形成较大规模的异常;矿床元素水平分带序列为(Mo-Bi-Ag)-(W-Sn)-(Pb-Zn-Cu),垂向分带序列为(Mo-Ag-Pb-Zn)-Cu-(Bi-W-Sn),并以w(Mo)/[w(Bi)×100]≥65,[w(Pb)×w(Zn)/w(W)×w(Sn)]≥25为判别标志,来预测深部盲矿体的存在。     

胶东半岛金矿床控矿构造特点浅析

胶东半岛金矿床的矿体(脉)均严格受断裂构造控制,这种控矿的脆/韧性叠加构造的显著特点是多期(次)活动的叠加,经过了早期的韧性剪切、后期的脆性压扭性碎裂岩化、晚期的脆性张性断裂叠加3个阶段.脆/韧型叠加构造与按"构造相"划分的脆-韧性剪切带是不同的概念,它们是性质和演化历史完全各异的两类断裂构造.金矿往往直接产于张性断裂之中,但是在同空间中更早形成的韧性剪切带和压扭性碎裂岩则对金矿化的规模具有明显的控制作用.     

舒兰市福安堡钼矿床地质特征及找矿意义

本文较详细地介绍了福安堡中型斑岩钼矿床的地质特征、找矿标志及找矿方法,对在吉林地区北部舒兰—蛟河一带分布的印支—燕山期花岗岩区寻找大、中型斑岩型钼矿床具有重要的指导意义。     

贵州省排庭金矿地质特征与成因分析

排庭金矿是贵州三都——丹寨锑、汞、金成矿带上,继苗龙锑-金矿、宏发厂汞-金矿后首次发现的产于中下寒武统独立型的微细浸染型金矿,其矿体受断裂构造、地层、岩性等因素控制,矿床规模为中型。对该矿床的地质特征及成因进行总结和分析,对于华南褶皱带与扬子准地台过渡带寻找寒武纪地层中的微细浸染型金矿具有重要的借鉴和指导意义。     

新疆温泉县北达巴特斑岩铜钼矿地质特征及成因初探

北达巴特斑岩铜钼矿产于华力西期流纹斑岩中,矿体呈脉状,铜矿体地表为氧化物,钼矿体主要赋存于深部的流纹斑岩中,其矿化作用呈上铜下钼的双层矿化结构模式,矿化为细脉浸染状。矿床的成因类型为斑岩型铜钼矿。