热带地区红土型镍矿风化壳元素迁移富集规律研究——以菲律宾南部苏里高Pili镍矿为例

位于东南亚热带地区的菲律宾和印度尼西亚是世界上主要的红土型镍矿产区。在菲律宾南部的苏里高(Surigao)地区广泛分布红土型镍矿床,矿床类型属于含水镁硅酸盐型。本文主要通过对菲律宾苏里高地区Pili红土型镍矿详细的野外地质调查,结合红土风化壳剖面的矿物学组成及地球化学特征来探讨热带地区红土风化壳的分层特征及元素迁移富集规律。根据矿物组成特征将Pili红土型镍矿风化壳剖面自上而下分为四层：黏土层、红土层、腐岩层以及基岩。其中腐岩层镍含量可达1%以上,是主要的镍含矿层。红土剖面地球化学特征显示红土层呈现富Fe、Mn贫Si、Mg的特征。上部黏土层相对红土层反而出现富Al、Si、Cr、Ni贫Fe、Mn的特征。区别于常见的红土型镍矿,Pili镍矿红土层反而呈现贫镍的特征。剖面元素迁移率特征显示,黏土层经历了强烈的Si、Mg、Fe、Mn流失,红土层经历了Mg、Si等元素的强烈流失以及Fe、Mn等元素中等程度的流失。下层腐岩层中经历了Fe、Mn、Cr等元素的富集以及镍的强烈富集。由此我们提出三阶段过程来解释Pili红土型镍矿的元素迁移和富集：腐岩发育阶段、红土发育阶段以及晚期溶解再沉淀阶段。腐岩初始发育阶段未发生明显的元素迁移流失。红土初始发育阶段受地表流体的影响发生了强烈的Mg、Si等元素的流失。红土初始形成以后,受热带地区强降水作用影响,后期还原性地表流体不断淋滤使其上部还经历了强烈的Fe、Mn流失而形成黏土层。中部的红土层也相应发生了强烈的镍流失和中等程度的Fe、Mn流失。该阶段强烈的元素迁移可能是热带地区红土型镍矿风化壳所特有的特征。流体淋滤携带的镍逐渐由红土层向下迁移,并以含镍镁硅酸盐的形式最终富集在腐岩层中。本研究的发现对该区红土型镍矿找矿勘查工作具有重要指示意义。     

热带地区红土型镍矿风化壳元素迁移富集规律研究——以菲律宾南部苏里高Pili镍矿为例

位于东南亚热带地区的菲律宾和印度尼西亚是世界上主要的红土型镍矿产区。在菲律宾南部的苏里高(Surigao)地区广泛分布红土型镍矿床,矿床类型属于含水镁硅酸盐型。笔者等主要通过对菲律宾苏里高地区Pili红土型镍矿详细的野外地质调查,结合红土风化壳剖面的矿物学组成及地球化学特征来探讨热带地区红土风化壳的分层特征及元素迁移富集规律。根据矿物组成特征将Pili红土型镍矿风化壳剖面自上而下分为四层：黏土层、红土层、腐岩层以及基岩。其中腐岩层镍含量可达1%以上,是主要的镍含矿层。红土剖面地球化学特征显示红土层呈现富Fe、Mn贫Si、Mg的特征。上部黏土层相对红土层反而出现富Al、Si、Cr、Ni贫Fe、Mn的特征。区别于常见的红土型镍矿,Pili镍矿红土层反而呈现贫镍的特征。剖面元素迁移率特征显示,黏土层经历了强烈的Si、Mg、Fe、Mn流失,红土层经历了Mg、Si等元素的强烈流失以及Fe、Mn等元素中等程度的流失。下层腐岩层中经历了Fe、Mn、Cr等元素的富集以及镍的强烈富集。由此我们提出三阶段过程来解释Pili红土型镍矿的元素迁移和富集：腐岩发育阶段、红土发育阶段以及晚期溶解再沉淀阶段。腐岩初始发育阶段未发生明显的元素迁移流失。红土初始发育阶段受地表流体的影响发生了强烈的Mg、Si等元素的流失。红土初始形成以后,受热带地区强降水作用影响,后期还原性地表流体不断淋滤使其上部还经历了强烈的Fe、Mn流失而形成黏土层。中部的红土层也相应发生了强烈的镍流失和中等程度的Fe、Mn流失。该阶段强烈的元素迁移可能是热带地区红土型镍矿风化壳所特有的特征。流体淋滤携带的镍逐渐由红土层向下迁移,并以含镍镁硅酸盐的形式最终富集在腐岩层中。本研究的发现对该区红土型镍矿找矿勘查工作具有重要指示意义。     

论铝土矿床成因及矿床类型

铝土矿全部是风化作用形成的，无一例外。地球上含铝（含少量铝质也可以）岩石在适宜的气候和地形条件下，风化成红土矿物，包括铝土矿物及少量粘土矿物、含铁矿物及少量含钛矿物等风化壳铝土物质（红土铝土物质）。第四纪以前的古风化作用形成的是古风化壳铝土物质（古红土铝土物质），迁移就位以后便形成风化壳铝土矿床（红土铝土矿床）。深埋地下经过成岩变化，再随地壳抬升进入地壳浅部，或地表的叫古风化壳铝土矿床。我国９８％是古风化壳铝土矿床，即国外所称的喀斯特铝土矿床。由于其迁移就位方式不同，便形成了不同的风化壳和古风化壳（亚型）矿床     

钴的迁移形式成矿机理初探

通过对钴有关化合物的形成条件和理化性质,钴矿床矿物流体包裹体的化学成分、代表性钴矿物的化学成分、共、伴生矿物组合的探究,结合钴成矿地质背景和环境研究认为,钴的氢化物、合金氢化物、羰基化合物、羰基氢化物是内生钴的主要迁移形式。它们形成于地球深部高压、高温、富氢、富CO的强还原环境,通过断裂、裂隙随岩浆、热液迁移至地壳浅部,由于压力、温度骤降,氧逸度渐增、H2和CO逃逸、氧化,上述钴的化合物分解、氧化、硫化、砷化,沉淀富集形成内生钴矿床,并在以后地质事件中进一步叠加富集,形成更富更大的钴矿床。     

滇西菲红超基性岩风化壳铂族元素地球化学行为

近年来在世界不同地区进行了风化过程中铂族元素的地球化学行为研究。作为中国西南部的第一个实例，本文研究了云南西部菲红超基性岩体上发育的红土风化剖面。矿物学和微量元素地球化学研究证明该风化壳是超基性岩风化的结果。文中详细讨论了风化壳的地质、矿物学、红土化和铂族元素地球化学特征。结果表明，风化壳的红土化程度不高，仍处于红色粘土阶段；风化壳上部的表层土壤带和铁质粘土带中铂族元素总量至少富集了3．57－7．87倍，其中Ru和Pd的富集程度较大,Ir的富集程度中等，Pt和Rh的富集程度较小，使得铂族元素的配分模式由基岩的Pt富集型转变为风化壳的Ru-Pt富集型，证明红土化过程中铂族元素发生了分异。     

钛迁移成矿地球化学模式新探索

通过对钛氢化物和钛合金氢化物的形成条件及理化特征、钛矿物的价态及化学成分、钛矿物的共伴生矿物组合、有关矿物中钛的固态包裹体及流体包裹体气相成分的研讨,考虑到氢在地球形成演化中的作用与重大贡献,认为:钛氢化物、钛合金氢化物是钛的重要迁移形式,它们随岩浆、热液从地球深部迁移至地球浅部,在较还原环境形成自然钛、低价钛矿物,在较氧化环境形成钛的高价矿物,并可在有利部位富集形成钛矿床。     

低温开放体系中元素迁移富集及其初步实验：以贵州微细浸染型金矿床为例

贵州赋存于沉积碉中的微细浸染型金矿床为低温开放体系中经复杂地质地球化学作用形成。在综合研究该类矿床地质地地正规化地球化学，矿床组合和元素组合的基础上，拟定实验方案，总结出元素迁移富集的规律。     

铀的迁移富集机理新探索

描述了铀迁移、富集成矿的新机制。通过对铀氢化物、铀合金氢化物的形成条件及理化性质，铀矿石的矿物流体包裹体物质成分，主要内生铀矿物化学成分及其微观结构，铀矿物的共、伴生矿物组合的研究，并结合地球的形成和演化史，认为铀主要呈铀氢化物、铀合金氢化物从地壳深部迁移至地壳浅部，由于环境发生变化，氢逃逃、氧化，上述氢化物被氧化分解、富集成矿。     

钨的迁移形式成矿机理新探

通过对钨羰基络合物及钨合金氢化物的物理化学性质、钨矿床矿物流体包裹体的化学组成、钨矿物的化学成分、主要共生伴生矿物组合的研讨,结合钨成矿的地质背景和环境,认为钨羰基络合物及钨合金氢化物是钨的主要迁移形式。它们形成于地球深部高压、富氢、富CO的强还原环境,随着岩浆、热液、热气迁移至地壳浅部,由于压力、温度下降,氧逸度大增,H2、CO逃逸、氧化,钨羰基络合物、钨合金氢化物分解,氧化形成钨矿物,沉淀富集形成钨矿床。     

东南亚红土镍矿床地质地球化学特征及成因探讨 ——以印尼苏拉威西岛Kolonodale矿床为例

Kolonodale矿床是东南亚红土镍矿带上一处典型矿床,位于印度尼西亚苏拉威西岛东部。矿床产自富镁超基性岩红土风化壳,矿化剖面自上而下出现红土层→腐岩层→基岩层垂向分带。红土镍矿石产在红土剖面上部,载镍矿物是铁质氧化物。硅镁镍矿石产在红土剖面中下部,载镍矿物为镍蛇纹石、镍滑石等含水层状硅酸盐矿物。地球化学分析显示,沿矿化剖面元素地球化学分异非常显著,Ni次生富集效应明显。超基性岩红土化过程的元素地球化学行为具有多样性,Fe、Al、Ti、Cr属残留富集组分,Si、Mg属淋滤缺失组分,Mn、Ca、Co、Ni属次生富集组分。通过典型矿床对比,Kolonodale矿床属原地自生硅酸盐型红土镍矿床,其发育受地质背景和地表环境条件的综合制约。富镁超基性岩、良好的构造组合、稳定的大地构造环境、湿热热带雨林气候、有利地形地貌等均是成矿有利条件。综合分析认为,Kolonodale矿床的成矿过程可划分为腐岩化、红土化和次生富集3个成矿阶段。     

Partition of magnesium and iron between Olivine and spinel,and between pyroxene and spinel

Partition of Fe²⁺ and Mg between coexisting (Mg, Fe)₂SiO₄ spinel and (Mg, Fe)SiO₃ pyroxene was investigated at pressures 80 and 90 kbar and at temperatures 840 and 1050° C, using tetrahedral-anvil type of high pressure apparatus. Olivine-spinel solid solution equilibria in the system Mg₂SiO₄-Fe₂SiO₄ were discussed in the light of the partition reaction. Partition of Fe²⁺ and Mg in both olivine-spinel and pyroxene-spinel systems can not be regarded as that between ideal solid solutions. By applying the simple solution model for the partition of Fe²⁺ and Mg, sign of the heat of mixing was estimated to be positive for all olivine, spinel and pyroxene. Relative concentration of Fe²⁺ in spinel in the pyroxene-spinel system is likely to cause some change in the chemical composition of modified spinel () or spinel () in the transition zone of the mantle. A considerable change is also expected in the transition pressure of to ( + ) and ( + ) to .Presented at the symposium Recent Advances in the Studies of Rocks and Minerals at High Pressures and Temperatures held in Montreal, 1972. Jointly sponsored by the International Mineralogical Association and the Commission on Experimental Petrology.     

RS和GIS技术集成及其应用

本文简要地介绍了ＲＳ（遥感图像处理系统）和ＧＩＳ（地理信息系统）技术及其集成的基本概念和方法。讨论了ＲＳ和ＧＩＳ技术及其集成的内在涵义、相互关系,认为ＲＳ是ＧＩＳ重要的外部信息源,是其数据更新的重要手段,尤其对于全球性的 地理动力学分析,更必须有ＲＳ所提供的覆盖全球的动态数据与ＧＩＳ的结合。反之,ＧＩＳ则可以提供ＲＳ所需要的一些辅助数据,以提高ＲＳ图像的信息量和分辨率,同时,ＧＩＳ可以将实地调查所     

Tectonics and oil and gas potentials of the Kolyma and Primor'ye lowlands and adjacent shelves

The impact of gigantic meteorites momentarily creates extremely high pressures and temperatures, leading to the formation of distinctive objects — impact breccias and impactites — at the points where they fall. The Zhamanshin crater is one such place. This annular structure has a diameter of about 10 km, contoured by a low rim made up of a body of shattered Paleozoic rocks thrown out from the ring's center, from depths exceeding 100 - 200 m. Among these breccias have been found pieces and lenticular bodies of remelted rocks — impactites, called zhamanshinites. These thermally altered rocks from a series ranging from baked clays to cinder-like, partly recrystallized substances, glass, and black drops and spattered droplets (up to 1 - 5 cm) of isotropic glass that undoubtedly hardened as they fell through the air. The refused neogenic substances formed by selective evaporation are characterized by a considerable deficit of K and Na, excess Al₂O₃ and SiO₂, a lack of H₂O, and a sharp predominance of Fe⁺² over Fe⁺³. Their characteristic shape and distinctive structure and composition suggests that these remelted droplets are tektites, which were called irgizites when first found in the USSR. Their occurrence in the meteorite crater confirms the idea of a genetic unity between tektites and impactites. Selective evaporation of the more volatile elements is characteristic of the surfaces of small planets lacking an atmosphere, but is not characteristic of the earth's surface. The processes and substances occurring at the impact points of gigantic meteorites are therefore unique on the earth, but highly typical of the surfaces of the Moon, Mars, Mercury, and other relatively small celestial bodies.     

自动化智能化地质岩芯钻探技术装备研发与应用

为解决5000 m地质岩芯钻探基础准则与依据缺失问题，提高钻探装备的自动化、智能化水平，启动了5000 m智能地质钻探技术装备研发工作，通过钻机装备、钻探器具研制，钻探工艺技术研究并经试验示范验证，取得多项创新成果，形成了5000 m地质岩芯钻探技术体系。通过特深孔钻孔口径与管柱规格优化研究、钻杆规格设计、装备性能参数选配，形成了5000 m地质岩芯钻探技术规范体系；基于5000 m特深孔地质岩芯钻机、孔口自动化作业装置等关键设备研制，实现了绳索取芯钻进的孔口作业全流程自动化，形成了轻量化钻机孔口管柱柔顺控制技术；基于复杂地层孔内工况判别、钻进参数优化与轨迹优化控制等技术问题研究，形成了多源信息融合的地面与孔底一体化钻进过程智能控制技术；基于高性能薄壁绳索取芯钻杆和系列小口径高效钻具研制，形成了大深度绳索取芯系列钻杆钻具技术；研发了耐高温环保型冲洗液、生物破胶废浆处理技术、“广谱型”双浆堵漏技术，形成了绿色环保型冲洗液体系与护壁堵漏技术。     

自动化智能化地质岩芯钻探技术装备研发与应用

为解决5000 m地质岩芯钻探基础准则与依据缺失问题，提高钻探装备的自动化、智能化水平，启动了5000 m智能地质钻探技术装备研发工作，通过钻机装备、钻探器具研制，钻探工艺技术研究并经试验示范验证，取得多项创新成果，形成了5000 m地质岩芯钻探技术体系。通过特深孔钻孔口径与管柱规格优化研究、钻杆规格设计、装备性能参数选配，形成了5000 m地质岩芯钻探技术规范体系；基于5000 m特深孔地质岩芯钻机、孔口自动化作业装置等关键设备研制，实现了绳索取芯钻进的孔口作业全流程自动化，形成了轻量化钻机孔口管柱柔顺控制技术；基于复杂地层孔内工况判别、钻进参数优化与轨迹优化控制等技术问题研究，形成了多源信息融合的地面与孔底一体化钻进过程智能控制技术；基于高性能薄壁绳索取芯钻杆和系列小口径高效钻具研制，形成了大深度绳索取芯系列钻杆钻具技术；研发了耐高温环保型冲洗液、生物破胶废浆处理技术、“广谱型”双浆堵漏技术，形成了绿色环保型冲洗液体系与护壁堵漏技术。     

红藻石和蓝藻石概念及分类归属的综述和修订

在分析和总结前人对红藻石和蓝藻石研究成果基础上,结合岩石薄片显微镜下观察实例,发现在以往碳酸盐岩颗粒分类中没有红藻石和蓝藻石的合适位置。鉴于红藻石重要的成因意义和造礁作用,有必要明确红藻石的概念和归属。珊瑚藻本身极易钙化,经生物矿化作用最终保存下来的珊瑚藻屑一直放在生物碎屑中,而红藻石是由非固着的珊瑚藻构成的钙质独立结核,因此也可以被划分到生物碎屑中。蓝藻石作为蓝细菌钙化作用的产物,同时鉴于蓝藻石的广泛存在,把钙化蓝细菌形成的核形石命名为蓝藻石,这一重要概念从提出到现在一直被使用。然而蓝绿藻概念已变更为蓝细菌,蓝藻石的形成与藻类无关,显然将其称作蓝菌石更加确切。因此,应将红藻石和蓝藻石分别归为生物碎屑和核形石当中,并用新的术语蓝菌石替代蓝藻石。其意义在于使红藻石和蓝藻石的概念及归属更为规范,并为碳酸盐岩颗粒的深入研究提供有益线索。     

Nano-Geology and Unconventional Oil and Gas

<正>Numerous Striking achievements have been made in micro and macro geology after the development for hundreds of years.Two trends branches of geology are divided into microcosmic nano-geology and macroeconomic astrono-geology with the enormous technology progress.The unique characteristics related to the nano-particles and nano-pores may be significant for     

Resource-based industrialization and country size: Venezuela and Trinidad and Tobago

There are scale advantages in resource-based industrialization (RBI). Trinidad and Tobago's small size meant that its RBI projects resulted in: relatively low revenue retention, heavy dependence on export markets, skilled personnel shortages and severe ‘Dutch disease’ effects. However Venezuela squandered its size advantage because its RBI strategy was over-ambitious. Instead of taking advantage of its ample scope for risk-reducing diversification, Venezuela concentrated largely on metals processing in a single location. Although it captured more backward linkage than Trinidad and Tobago it did so at high cost as a result of inefficient project execution. Worse, Venezuela's metals projects greatly exceeded its sizeable domestic demand, overtaxed its human resources and exacerbated existing distortions in the economy. Since poorly implemented RBI projects can overwhelm even a large developing economy, RBI is risky and should therefore only be pursued as part of a flexible, broadly-based diversification drive.     

矿物——成矿与找矿

单颗粒矿物微量元素激光原位定量分析测试数据的大量积累和研究,使矿物成为矿床地球化学研究和矿床勘查的重要示踪剂。本文重点选择磁铁矿、磷灰石、石榴子石、榍石、锆石、绿泥石和绿帘石等的原位分析研究所获得的认识,介绍单颗粒矿物成分组合及变化在矿床类型划分、成矿年龄测定、氧逸度、成矿过程与物质来源、找矿与勘探等方面的应用。不同矿床类型中普遍存在的矿物,如磁铁矿、磷灰石等的微量元素含量及组合差异,提供了矿床类型识别的标志。单颗粒矿物,特别是矿石矿物和密切共生矿物如锡石、铌钽铁矿、赤铁矿、石榴子石、方解石等的原位定年,使成矿年龄的直接准确测定成为现实。矿物中变价元素,如Fe、V、Mn、Ce、Eu含量和/或比值的变化,指示了成矿过程氧逸度及其变化特点。从矿物核部向震荡环带与边部的微量元素含量或同位素组成的变化,示踪了成矿过程中流体来源或性质的变化。斑岩和矽卡岩矿床中与成矿作用关系密切的蚀变矿物,如绿泥石、绿帘石的形成温度、特征微量元素比值,如Ti/Sr、Ti/Co、V/Ni、Mg/Sr等,与距矿床中心距离呈线性函数关系,可定量预测距矿床中心的距离,使以绿泥石、绿帘石为代表的找矿指示矿物研究迅速发展。