甘肃武都万象洞方解石现代沉积控制因素分析

对洞穴次生碳酸盐沉积机理的认识是解释洞穴石笋气候环境指示意义的关键。近两个水文年的洞穴现代过程监测结果显示,万象洞内温湿度全年基本保持恒定; 洞穴滴水的pH值夏季偏低、冬季偏高,呈现出一定的季节变化特征,电导率和HCO3-浓度及主要阴阳离子含量年内变化不显著; 洞内CO2分压夏季偏高,冬季降低接近于当地大气的CO2分压水平。 对不同滴水点的对比研究表明,滴水中Ca2+达到一定浓度是方解石沉积的必要条件。此外,万象洞夏季CO2分压的升高对方解石形成产生明显的抑制作用。万象洞石笋沉积的主要受控于滴水饱和度以及洞穴CO2分压。     

地下河水人工补给洞穴滴水、碳酸盐(钙)沉积特征及景观恢复探讨

岩溶旅游洞穴碳酸盐岩沉积物景观容易受到污染、风化,为了探讨受污损洞穴碳酸盐沉积物的修复方法以确保岩溶旅游洞穴的可持续发展,对广西桂林七星岩No.15支洞距洞口约150 m长洞段的滴水物化指标、现代碳酸盐岩沉积物进行了为期4年的监测分析。结果表明:（1）该洞段的滴水主要源于抽取地下河水的水柜渗漏及降水补给,地下河水和滴水的电导率、[Ca2＋] 、[HCO3-]在4个水文年中的变化趋势基本相同,雨季洞穴滴水电导率、[Ca2＋] 、[HCO3-]等显著降低,降雨稀释效应明显;（2）现代洞穴碳酸盐岩沉积具有明显的季节性变化,雨季洞穴滴水量/速率、碳酸钙沉积速率加快,最大沉积量达0.8 g／半月,洞穴入口约150 m长洞段快速滴水碳酸盐最大沉积量达2～4 g／半月,旱季碳酸盐沉积速率减少,最大沉积量仅为0.4 g／半月;（3）抽取岩溶地下水经由地表补给洞穴滴水可提高滴水的电导率、[Ca2＋] 、[HCO3-]及CaCO3饱和度,促使大量碳酸盐(CaCO3)快速沉积,实现对洞穴受风化、污染景观的修复,新沉积的碳酸钙(CaCO3)还可以将基岩裂隙和洞穴内破损、破裂的钟乳石重新“粘结”起来,利于洞穴的稳定性。      

芙蓉洞次生碳酸盐沉积特征及与降水的关系研究

通过对重庆市芙蓉洞内两处滴水和两处池水长期定点观测,现场测试pH、温度和HCO-3浓度等指标,并采集适量水样带回实验室利用ICP—OES和离子色谱仪测试主要离子的浓度,计算CO2分压(PCO2)和方解石饱和指数(SIc),探讨了芙蓉洞内次生碳酸盐的沉积情况及与当地降水的关系。结果显示:四个观测点洞穴水在大部分时间相对于方解石为过饱和水,且正在沉积碳酸盐,可见芙蓉洞地区大部分时间具有洞穴碳酸盐沉积的温度和降水条件;不饱和出现在较大降水量之后的1~2个月内,是降水对岩溶水的稀释作用导致的。因此,降水量的变化是洞穴水呈现过饱和与不饱和交替的出现主要原因,最终导致碳酸盐沉积的季节变化,降水量过大时不利于碳酸盐的沉积。     

贵州凉风洞洞穴滴水水文水化学过程分析

通过对贵州荔波凉风洞5个滴水点进行为期1年的动态监测,表明除大气降雨携带的较少物质成份外,凉风洞滴水中的物质主要来源于土壤,同时,示踪结果显示出凉风洞滴水对大气降雨的响应较快,滴水的物质组成直接源自于洞穴环境。洞穴滴水的化学组成中元素含量的变化主要由水运移过程中水-土、水-岩作用导致的方解石溶解-沉淀过程所控制,稀释作用、水来源的差异或者活塞流产生了一定的效果,但其影响较弱,表明凉风洞滴水点的次生沉积物可能记录了环境变化信息。但水在洞穴顶板内运移过程中发生的水文地球化学过程(岩石的溶解、方解石沉淀作用过程)以及洞穴滴水响应大气降雨的时间尺度、水动力过程、水流形式等因素,影响到凉风洞洞穴次生沉积物过去环境记录指标。因此,岩溶次生沉积物过去环境变化指标的解译应该有洞穴滴水水动力地球化学过程的结果作为支撑。这些过程的清晰化可以更好地为研究洞穴环境次生沉积记录的高分辨率、短时间尺度的过去变化提供依据。     

岩溶洞穴滴水CO2季节变化特征及来源分析——以大风洞为例

为探究白云岩洞穴滴水中CO2来源及变化特征,以贵州省绥阳双河洞洞穴系统中的大风洞为研究对象,对洞穴空气CO2浓度（pCO2（c））、洞穴上覆土壤CO2浓度（pCO2（soil））、洞穴滴水CO2分压（pCO2（w））、以及洞穴滴水水化学环境进行了为期15个月（2016年1月-2017年3月）的监测、采样和室内实验分析,运用统计分析方法对各监测指标进行主成分分析。结果表明:（1）pCO2（w）、pCO2（c）具有明显的季节性变化特征,表现为雨季>旱季。pCO2（soil）受降雨、洞穴通风效应的影响,季节性波动较大,是洞穴pCO2（w）的重要来源;（2）深层岩溶作用中渗透水在流经洞穴上覆表层岩溶带发生的水-岩相互作用及其产生的水化学环境,特别是变化,是影响pCO2（w）的主要因素之一,对pCO2（w）具有重要贡献;（3）运用主成分分析法（PCA）得出各因素对洞穴滴水的相对方差贡献率依次为:HCO3- >pCO2（s）>Soil 1#>pCO2（w）>Soil 2#。各因子对pCO2（w）的贡献率依次为:地表深层岩溶作用>洞穴上覆土壤空气环境>洞穴空气环境;（4）pCO2（w）来源概念模型表明,雨季时,降雨量大,土壤水下渗快,地下水得到充分补充,但停滞时间较短,在渗流带中与围岩反应不充分,PCP过程较弱,对pCO2（w）影响较大;旱季则相反。研究结果对洞穴石笋、石钟乳沉积物的保护具有一定意义,对洞穴旅游开发、管理及岩溶碳循环研究具有重要意义。      

岩溶水系统对大气CO2的潜在影响——基于热力学的研究

认识不同条件下岩溶水释放或吸收CO2的反应过程是研究碳酸盐岩对碳循环响应的前提和基础。本文从吉布斯自由能的热力学原理出发,对全球不同岩溶地区162组岩溶水(河水、溪水、湖水等)进行了热力学研究,结果显示:1)河水、溪水、湖水和洞穴滴水等岩溶水所处的环境因方解石矿物沉积而释放CO2成为大气CO2一个潜在的源;2)地下水在所处的环境下由于方解石的溶解而吸收CO2,成为大气CO2一个潜在的汇;3)少数出露点的泉水所处的环境既可发生方解石的溶解而吸收CO2,成为大气CO2的潜在汇,也可发生方解石的沉积而释放CO2,成为大气CO2的潜在源;4)在洪水期,泉水的水化学特征变化并未导致对大气CO2潜在贡献在源汇之间的跨跃性转变。162组岩溶水数据中,所有河水与溪水皆无一例外地在释放CO2。结果表明,从吉布斯自由能的热力学原理出发,研究岩溶水系统对大气CO2潜在源汇的贡献,没有条件约束,是一种较好的途径。     

桂林凉风洞洞穴空气及滴水水化学对区域环境的响应

针对广西桂林凉风洞洞穴空气（CO2、δ13CCO2）和滴水的物理、化学指标（水温、电导率、pH、Ca2+、HCO3-）开展一年监测。结果表明:受到洞穴上覆土壤层CO2的影响,洞穴空气CO2和δ13CCO2分别呈现出明显夏季高、偏轻,冬季低、偏重的季节性变化规律;各个监测点CO2和δ13CCO2存在差异的主要因为是受到洞穴内部结构的阻隔作用,以及土壤层CO2在岩溶表层带不同滞留时间的影响,但是δ13CCO2变化相对于CO2对于外界环境的响应更加灵敏,且不同季节洞穴的通风模式差异使得洞穴空气CO2影响因素存在差异,夏季土壤CO2为主要影响因素、冬季大气CO2为主要影响因素。与此同时,洞穴滴水水化学指标也均表现出明显季节性变化特征。虽然雨季携带进入管道或裂隙的CO2增加,但是与表层岩溶带“老水”混合使其整体上呈现为缓慢上升。桂林地区季节性干旱使得洞穴顶部入渗水补给量减少,导致对围岩的溶解量相对降低,使其成为水化学指标快速下降的主要影响因素。此外,每个滴水点的水化学指标变幅因其径流路径的不同存在差异。      

新生碳酸钙沉积矿物形态的影响因素分析

石笋是古气候重建的重要地质载体,文石与方解石是石笋碳酸钙晶体的常见矿物形态。根据现代洞穴监测数据分析洞穴新生碳酸钙沉积物 (Active Speleothem: AS)的矿物形态的研究较少。本文在重庆武隆芙蓉洞三个滴水点 (MP2、MP5、MP9)下放置玻璃片,收集新生碳酸钙沉积物和滴水样品,监测新生碳酸钙沉积物矿物形态、滴水的Mg/Ca比值、pH、滴率和洞穴环境等指标,分析玻璃片正面和反面新生碳酸钙沉积物的δ18O、δ13C和Mg/Ca比值。研究发现:(1) MP2滴水点下的玻璃片正反面新生碳酸钙沉积物的矿物形态均为方解石;MP5和MP9滴水点的正面沉积方解石和文石-方解石混合两种情况,反面沉积文石-方解石,且反面文石多于正面。 (2) MP2滴水Mg/Ca比值小于MP5和MP9,说明滴水Mg/Ca比值是影响新生碳酸钙沉积物矿物形态的重要因素;而滴水pH值对AS矿物形态的影响在不同滴水点有差异。(3) 不论是玻璃片正面还是反面,文石-方解石混合的新生碳酸钙沉积物δ18O和δ13C比以方解石为主的沉积物偏正,说明AS矿物形态的变化会导致δ18O和δ13C发生变化。通过在芙蓉洞的系统监测和分析,发现新生碳酸钙沉积物的矿物形态与地表环境、洞穴上部岩溶水文地质条件密切相关,并验证了洞穴新生碳酸钙沉积物的矿物形态对石笋δ18O和δ13C具有重要影响。      

贵州织金洞洞穴CO2的来源及其空间分布特征

为探索喀斯特高原峡谷地区高位旱洞内CO2来源及其空间分布特征,于2015年1月至2015年7月按月实施定位监测,对贵州织金洞洞穴CO2浓度和洞穴水、土壤CO2浓度和土壤水以及大气降水、山顶泉水进行监测。结果表明:（1）织金洞上覆土壤CO2浓度是大气CO2浓度的11~17倍,是洞穴CO2的4~7倍。织金洞洞内CO2的来源,横向上主要来自于气流的交换、游客的呼吸作用;垂直方向上主要来自于洞穴上方延伸入基岩中植物根系的呼吸作用,洞穴上覆基岩溶隙、溶管中进入洞穴内的大气CO2,地下河水脱气以及洞穴滴水碳酸钙的沉积释放的CO2。（2）织金洞为多进口洞,CO2浓度插值空间分布呈现两端低中间高的空间分布特征,同时在1 200×10-6~1 400×10-6高值区范围内出现800×10-6~1 000×10-6低值区特征。整体上,洞穴CO2随着进、出洞口两端海拔向洞内升高而呈上升趋势,在洞穴中部灵霄殿达到最大值。（3）洞内水和洞外土壤水均为HCO3--Ca2+型水,大气降水、山顶泉水为SO42--Ca2+型水。在垂直迁移过程中,大气降水-山顶泉水-土壤水-洞穴水不同部位水中各化学成分（硬度、Ca2+/Mg2+、HCO3-/SO42-、PCO2、SIc）各不相同。      

岩溶洞穴滴水环境监测研究进展

通过对已有成果的疏理总结,前人的洞穴滴水环境监测研究取得了以下几个方面的主要认识:(1)滴水的氢氧同位素组成虽然基本反映了大气降水的同位素构成,但由于洞穴上覆岩层厚度及裂隙的差异等,导致滴水对降水时间响应不同,滴水氢氧同位素变化存在多样性。(2)滴水化学组成主要受到水—土—岩—气之间相互作用影响,其中的溶解无机碳同位素及有机酸等还受到上覆植被类型以及密度的影响。(3)洞穴物理环境条件是决定洞穴滴水—沉积物中氧碳稳定同位素能否达到平衡分馏的重要因素。(4)由于滴水化学组成指示气候环境变化仍存在多解性和不确定性,需要将洞穴监测研究从洞穴内部扩大到洞穴上覆土壤、植被等中间过程,建立立体监测体系。(5)目前的洞穴环境监测仍缺乏不同自然条件下的综合对比研究,有待今后开展和加强。      

北准噶尔洪古勒楞蛇绿岩研究的新进展

通过对洪古勒楞东段蛇绿岩的研究，基本搞清了蛇绿者组合特征及其形成时代，首次指出该区在晚震旦世为广阔大洋环境，为研究准噶尔的大地构造演化提供了证据。依据蛇绿岩与围岩的接触关系，指出了其构造侵位时间为奥陶纪末，而与泥盆系则为断层接触。通过Ｓｍ－Ｎｄ等时线法测年结果确定蛇绿岩形成于６２６±２５Ｍａ。从稀土元素、岩石化学和εＮｄ（Ｔ）＝十８．４等综合分析，蛇绿岩来自亏损地幔岩浆，纯属洋中脊产物。     

综合测井在陕西商南县光石沟花岗伟晶岩型铀矿勘探开发中的应用效果

花岗伟晶岩型铀矿床是一种重要的铀矿化类型,其矿化层严格受到花岗伟晶岩脉控制,矿化层围岩为片岩、片麻岩和混合岩等。花岗伟晶岩脉由硅质物肢结,坚硬质密,不透水,其测井结果表现为高电阻和高自然伽玛特征。而其围岩片岩、片麻岩和混合岩层理和解理非常发育,并富含层间水,测井结果表现为低自然伽玛、低电阻和低自然电位异常特征。花岗伟晶岩型铀矿含矿层与其围岩物性差异较大,利用地球物理测井参数的差异来评价岩矿层和铀成矿规律显然是一种较好的铀矿勘查工作方法。FD--3019伽玛定量测井是铀矿钻探勘查定量解释必不可少的一项基本测井工作;2007年以前花岗伟晶岩型铀矿钻探勘查没有尝试用电阻率、自然电位等综合测井参数评价预测铀矿化情况,实践结果证明通过综合测井曲线解释能够更准确的预测花岗伟晶岩脉的展布规律,科学划分钻孔地质剖面,为花岗伟晶岩型铀矿勘查评价和预测提供可靠依据,并且及时准确的指导野外生产和钻探设计工作。     

法国中央高原Margeride花岗岩中黑云母岩的起源探讨

法国中央高原Ｍａｒｇｅｒｉｄｅ花岗岩暗色相中包含的Ａｎｃｅ和Ｖａｚｅｉｌｌｅｓ黑云母岩，大小达数十米，分别含有４０％和９０％以上的黑云母及少量的磷灰石、锆石、斜长石或钾长石，且发现有变质岩包体。野外观察可见，黑云母岩与其上覆花岗岩呈逐渐过渡关系，而其下部界限则很分明；它的面状及线状结构与相邻花岗岩的一致。矿物成分显示，各矿物（黑云母、斜长石、磷灰石）的化学成分与相邻花岗岩中相同矿物的相似或相同。由     

河北平山阜平群夕线石浅粒岩中黑云母深熔作用的微区信息研究

通过对阜平群夕线石浅粒岩样品中黑云母的微形貌及其主要组成元素变化规律的电子显微镜研究 ,并结合浅粒岩和黑云变粒岩高温高压熔融实验研究结果的对比分析 ,获得了黑云母受深熔作用影响的微区信息。依据微形貌特征分为残留黑云母、不均一熔融黑云母和再结晶黑云母。深熔作用过程中Mg、Fe、Ti、K、Ca等元素从黑云母晶格中迁出 ,重组形成再结晶黑云母、磁铁矿、金红石、氟硅钠钾石类矿物     

内蒙中部地区水系沉积物异常评价方法

通过对内蒙中部地区水系沉积物U、~(210)Po的区域概查,在约60000km~2范围内,发现了104个U异常点,296个~(210)Po异常点,并圈出了U异常晕圈210个,~(210)Po异常圈144个。在此基础上,总结了评价异常的方法、程序和10个主要评价判据,并对异常进行了分类(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ类)。文章通过对三个实例的解剖、从较多的U、~(210)Po异常中分辨出矿异常及非矿异常。从而说明,在干旱荒漠地区进行水系沉积物测量,快速扫面,是普查找矿远景行之有效的方法之一。     

山东临朐山旺新生代玄武岩中超镁铁岩包体的研究

山旺新生代玄武岩中的超镁铁质包体分为五类:尖晶石纯橄榄岩、尖晶石二辉橄榄岩、尖晶石方辉橄榄岩、尖晶石石榴石二辉岩和石榴石二辉橄榄岩。对它们的地质学,岩相学、岩石化学,造岩矿物的化学成分,稀土配分模式及热力学计算的研究表明,前三种岩石属原始地幔岩,后二种是地幔中岩浆作用的产物。     

电阻率测深法在陕西富平地区寻找水泥用灰岩的应用

利用电阻率测深法寻找水泥用灰岩,通过对测深数据进行定量反演,确定灰岩的分布范围和覆盖层厚度。     

贵州银厂坡银矿床蚀变过程中组分迁移特征

银厂坡银矿床碳酸盐化蚀变作用与银的矿化富集在空间上紧密相伴,这种蚀变作用导致矿石与围岩中组分有明显差异。本文通过定量计算阐明组分之间的迁移方向;计算表明在银的原生富集过程中,常量组分的带入与带出最不明显;而微量组分Ａｇ和Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｃｄ、Ｇｅ带入围岩明显。在银的次生富集过程表现为Ａｇ和Ｃｕ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｇａ、Ｇｅ、ＲＥＥ、ＡｌＯ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｎＯ、Ｋ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５的强烈带入,以Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５带入强度最大,这是由于ＣａＯ、ＭｇＯ被淋滤,体积亏损造成强烈带入的假象,而Ａｓ、Ｓｂ、Ｚｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣａＯ、ＭｇＯ为自围岩中带出组分,以ＣａＯ、ＭｇＯ带出强度最大。ＲＥＥ除原生富集的弱蚀变白岩→矿化白云岩表现为带出外,其余原富集过程均表现为带入围岩。造成组分发生迁     

四川汉源永定桥水库坝区岩溶渗漏的水文地球化学特征研究

在坝区水文地质调查及岩溶发育研究的基础上,对区域中地表水、地下水的宏量组份、稀土元素含量、碳酸盐的碳、氧同位素组成的调查结果表明:雨季前后地下水水化学的变化表明存在断裂带或岩溶通道深部埋藏水向地表排泄的特征;稀土元素含量的变化证实了坝址上游和下游均具有河水补给泉水现象的存在;碳、氧同位素组成的测定为进一步划分出相关的地下水系统提供了依据。本研究结果为坝区岩溶渗漏的工程处理方案提供理论依据。     

西藏发现蓝宝石

蓝宝石见于西藏某基性岩体,对之作了一些矿物学工作,所得数据并与人工宝石作了对比。