西藏搭格架热泉型铯矿床地质特征及形成时代

文章在野外第四纪地质与地貌调查的基础上,系统研究了搭格架矿床的地质特征,并以U系法的全溶法和等时线法为主要手段,查明了矿床的成矿时代。根据泉华在野外的分布特征,将其分为6套。第Ⅰ套为灰白色钙华;第Ⅱ～Ⅵ套为硅华,主要矿物为胶状和粒状蛋白石。硅华在长马曲河流阶地的位置分别为:第Ⅱ套,T5;第Ⅲ套,T4;第Ⅳ套,T3;第Ⅴ套,T2;第Ⅵ套,T2。泉华形成于5个阶段:403～202kaB.P.;99kaB.P.;39～25kaB.P.;17～4kaB.P.;现代。     

西藏搭格架热泉型铯矿床地球化学

文章系统研究了搭格架热泉型铯矿床的气体、水体和泉华的地球化学特征。结果表明:热泉气体为典型的CO2型气体;泉水以CO23--Na型水体(pH=8.5)为主,但也出现SO42--Na型水体(pH=4.0),这两种类型泉水的Cs含量均达到工业标准,为液体Cs矿。硅华的地球化学图解综合反映出其以热水成因为主,生物成因为次的复合特点。该矿床的第2、5阶段为铯的主要成矿期,其Al/Fe、Si/Al、ΣREE、ΣLREE/ΣHREE、La页岩/Ce页岩、Eu/Eu*和U/Th与其余3个阶段的不同,深入研究结果表明这2个阶段的成矿物质铯以热水提供的为主,围岩提供的较少。     

西藏搭格架热泉型铯矿床同位素特征及形成过程

文章系统研究了西藏搭格架超大型热泉型铯矿床泉华的Si、O、C、Sr、Nd同位素特征,并探讨了矿床的形成过程。结果表明,泉华的δ30Si=-0.7‰~-1.5‰,平均为-0.9‰;δ18O=0.4‰~19.5‰,平均为8.4‰;δ13CPDB=-5.9‰~-0.1‰,平均为-2.8‰;87Sr/86Sr=0.71062~0.71247,ε(Sr)=85.9~112.1;143Nd/144Nd=0.51214~0.51225,ε(Nd)=-9.7~-7.6。这种同位素特点体现出CO2主要为壳源,其次为生物源,矿床中的铯来源于上地壳内的熔融岩浆。印度—亚洲大陆的碰撞作用,是导致硅华铯矿成矿作用的关键因素。成矿作用的因子分析结果表明,Cs的成矿作用与热水携带物质及氧化作用关系密切,因此这种矿床仅能形成于地表,而形成在地下和海底的可能性很小。Cs与SiO2没有明显相关性,反映出Cs与SiO2的来源不一致。矿床形成的主要因素是热泉水的脱气(CO2)、f(O2)升高和温度压力的骤然降低。     

西藏谷露热泉型铯矿床年代学及意义

谷露间歇喷泉位于西藏那曲地区那曲县谷露乡西北的桑曲西岸,海拔4700～4750m,现今仍在强烈活动中,其以硅华为主的泉华沉积形成了热泉型中型硅华铯矿床,属印度-亚洲陆陆碰撞效应的产物。本文根据野外第四纪地质与地貌的系统调查研究,将硅华分为南、北两区共5套沉积。由泉胶砾岩组成的第Ⅰ套硅华下伏于南区大硅华台地之下,并越过桑曲而延伸至河东,构成倒数第二次冰期(爬然冰期)冰水沉积的基座。第Ⅱ套硅华组成南区的大硅华台地。由泉胶砾岩组成的第Ⅲ套硅华下伏于北区硅华台地之下,也越过桑曲延伸至河东,构成末次冰期(拉曲冰期)冰水沉积的基座。第Ⅳ套硅华构成北区硅华台地,已被一东西向小沟分为南、北两个小片,均由数列小的硅华锥组成。第Ⅴ套硅华则为现今仍在活动和堆积的硅华锥。根据9个样品的U系法测年结果,并参考野外地貌与第四纪地质的研究结果,可将这5套硅华的铯矿床的形成,划分为如下5个阶段:第1阶段虽暂缺年龄数据,但可按地貌部位和地层层序,判断其堆积于倒数第三次冰期(宁中冰期)以后,很可能为0.5～0.4MaBP之间的大间冰期早中期;第2阶段为0.38～0.25MaBP,相当于大间冰期晚期至爬然冰期早期;第3阶段为0.22MaBP前后的爬然冰期早期;第4阶段为108.6～17.2kaBP的晚更新世的末次间冰期晚期至拉曲冰期;第5阶段为5.3kaBP的全新世中期以来。由老到新,各期泉华的SiO2含量呈现出明显的降低趋势,而铯含量则呈升高趋势,是随着矿石中SiO2有序度的降低而其他成分被保留在晶格中所致。     

西藏搭格架热泉型铯矿床矿物学与矿石组构特征及地质意义

在查明搭格架铯矿床产出的地质背景、成矿阶段及其年龄、地球化学与同位素组成的基础上,本文较为系统地研究了硅华的矿物学与组构特征,加深了对硅华形成演化过程的认识.研究表明成矿早期,矿石中存在大量的石英,晚期全为蛋白石.粒状蛋白石自早到晚均有出现,胶状蛋白石主要出现于晚期.早期矿石出现脱水造成的菜花状、粗粒块状与粗大孔隙状构造及溶蚀结构.晚期出现细粒块状与细小孔隙状构造.在第3阶段存在硅藻Denticula属,体现出低温阶段的特征.由早到晚,矿石的SiO2呈降低趋势,而(Na2O Al2O3 K2O CaO)与Cs2O呈升高趋势,是随着矿石中SiO2有序度的降低而其它成分被保留在晶格中所致.     

西藏搭格架高温热泉中钨的水文地球化学异常

西藏搭格架水热区的热泉含异常高浓度的钨,其钨/钼比也远高于常见天然水.开展了搭格架典型热泉的地球化学研究,发现中性热泉的钨浓度显著高于偏酸性热泉:前者是深部母地热流体经绝热冷却、传导冷却等过程后排出地表而形成,其中的钨主要来自岩浆水的贡献;而后者为中性地热水和蒸汽加热型强酸性水的混合产物,贫钨蒸汽加热型水的稀释使其钨浓...     

西藏搭格架高温热泉中砷的地球化学异常及其存在形态

西藏搭格架高温热泉是我国大陆少有的大型间歇性喷泉,砷元素作为对人类威胁极大的环境问题普遍存在于热泉之中,搭格架高温热泉中砷元素质量浓度最高已达到了9.75 mg/L,其对地表水和浅层地下水的污染不容忽视。硫代砷是富含硫化物热泉中砷的存在形态之一,鉴于国内相关研究较少,本文对西藏搭格架地热区的热泉样品进行了水化学分析,并利用水文地球化学模拟软件PHREEQC开展了对热泉中砷元素存在形态的地球化学模拟。结果表明：西藏搭格架热泉中砷元素的存在形态有亚砷酸盐、砷酸盐和硫代砷,其中亚砷酸盐与砷酸盐是砷的主要存在形态,且在pH影响下两者之间存在相互转化关系;各种硫代砷按质量浓度由高至低依次为一硫代砷酸盐、三硫代砷酸盐、二硫代砷酸盐、一硫代亚砷酸盐、四硫代砷酸盐;硫代砷形态占总砷浓度比例主要受热泉中硫化物质量浓度、Eh（氧化还原电位）和pH等因素的控制,在硫化物质量浓度总体偏低的情况下,硫化物质量浓度的上升可促进其他形态的砷向硫代砷形态转化,强还原性环境有利于硫代砷形态的存在;此外,在中性环境下,硫代砷占总砷浓度比例随pH上升亦有上升趋势。     

西藏谷露热泉型铯矿床地质地球化学特征与成矿作用

谷露热泉型铯矿床位于西藏那曲县谷露地区,达中型规模。在前期野外地质特征与年代学研究的基础上,对其地质、地球化学特征及成矿作用进行了系统的研究。矿石的构造类型有粗大孔隙状构造,角砾状构造,碎裂叶片状构造,细小孔隙状构造,致密块状构造与鲕状构造。结构类型有粒状结构、胶状结构、生物结构、溶蚀结构、长方体状结构、被膜状结构、球状结构、管状结构等。生物结构在硅华形成的各阶段均普遍存在。硅华的主要矿物为蛋白石,但不同的形成阶段蛋白石的种类不同,第2、第3阶段均为CT蛋白石与石英,而在第4与第5阶段仅出现A-蛋白石, 没有CT蛋白石。蛋白石矿物中的SiO2最高达97.48%,∑（CaO+Na2O + MgO）最高达到3.2%,Cs2O最高可达3.57%。随着由早到晚的变化,SiO2呈现出明显的降低趋势,铯含量则呈升高的趋势。其中第2~4阶段的铯平均含量已经低于铯的工业标准（500×10-6） 。谷露硅华不同阶段的样品在Fe-Mn-Al图解中的位置不同,39件样品中有30件位于生物沉积物区,有9件位于热水沉积物区,硅华的稀土元素含量均比北美页岩的低,Cr、Zr的含量与Th、U的含量均相对一般的热水沉积物低。由早期到晚期,δ30Si呈由高到低、δ18OSMOW由低到高的变化趋势。谷露硅华δ13CPDB与87Sr/86Sr均体现出生物作用的特点,是在深源（至少是下地壳）地质作用下以生物作用为主、热水作用为辅形成的。     

西藏谷露热泉型铯矿床地质地球化学特征与成矿作用

谷露热泉型铯矿床位于西藏那曲县谷露地区,达中型规模。在前期野外地质特征与年代学研究的基础上,对其地质、地球化学特征及成矿作用进行了系统的研究。矿石的构造类型有粗大孔隙状构造,角砾状构造,碎裂叶片状构造,细小孔隙状构造,致密块状构造与鲕状构造。结构类型有粒状结构、胶状结构、生物结构、溶蚀结构、长方体状结构、被膜状结构、球状结构、管状结构等。生物结构在硅华形成的各阶段均普遍存在。硅华的主要矿物为蛋白石,但不同的形成阶段蛋白石的种类不同,第2、第3阶段均为CT蛋白石与石英,而在第4与第5阶段仅出现A-蛋白石, 没有CT蛋白石。蛋白石矿物中的SiO2最高达97.48%,∑（CaO+Na2O + MgO）最高达到3.2%,Cs2O最高可达3.57%。随着由早到晚的变化,SiO2呈现出明显的降低趋势,铯含量则呈升高的趋势。其中第2~4阶段的铯平均含量已经低于铯的工业标准（500×10-6） 。谷露硅华不同阶段的样品在Fe-Mn-Al图解中的位置不同,39件样品中有30件位于生物沉积物区,有9件位于热水沉积物区,硅华的稀土元素含量均比北美页岩的低,Cr、Zr的含量与Th、U的含量均相对一般的热水沉积物低。由早期到晚期,δ30Si呈由高到低、δ18OSMOW由低到高的变化趋势。谷露硅华δ13CPDB与87Sr/86Sr均体现出生物作用的特点,是在深源（至少是下地壳）地质作用下以生物作用为主、热水作用为辅形成的。     

西藏搭格架铯硅华区热泉高温菌株的分离及特征研究

从西藏搭格架铯硅华矿床区热泉中分离培养高温菌T4-1,并进行了格兰氏染色、显微镜观察、室内温度实验、16SrRNA基因分析等。结果表明,T4-1为杆状菌,格兰氏染色阳性,其生长范围为45~80℃,最适生长温度70℃。16SrRNA基因分析结果表明,该菌株属于地芽孢杆菌属(Geobacillus),在发育树上,T4-1菌株与高温烷烃地芽孢杆菌(Geobacillus the rmoleovorans)非常近。本研究为进一步开展西藏高温微生物资源以及微生物参与成矿作用的研究提供了首例。     

西藏觉拥温泉水化学特征分析

正地热能作为一种清洁能源,其在城市生态建设方面具有重要意义(张满波,2008),引起众多学者的关注。王坤等(2002)指出可利用环境同位素来研究地热水起源。杨连伟等(2018)利用钻孔测温曲线对江西井冈山曲潭地热水地温特征及形成机理进行了分析,发现由于冷热水比重不同,冷水下沉,热水上升,产生对流,形成地热系统。常梦瑶等(2017)通过对比正常海水中γNa/γCl、Br/I、Cl/Br比例系数,对西藏申扎县南部地堑系温泉水     

西藏纳木错湖相沉积的铀系年代学研究

纳木错是西藏海拔最高的大湖,位于藏北内流区东南部.研究中应用铀系全溶样品的等时线技术所测定的纳木错西北岸3个剖面的8个富含碳酸盐湖相沉积物样品的年龄.其实验程序是:先按矿物的粒径将样品分成若干子样品,全溶子样品并分别测试它们的230Th/232Th和234U/232Th比值,然后通过年龄等时线来校正由碎屑物带来的初始钍的影响,从而避免了常用的稀酸淋滤法难于验证的同位素分馏问题.测试结果显示,在等时线上所有数据都有良好的线性关系,表明所获得的年龄数据是合理的.由此可以初步认为,纳木错拔湖47.5 m以上的高位湖相沉积, 形成于90.7±9.9~71.8±8.5 ka B P间的晚更新世早期;而在拔湖42.8 m、27.7 m、23 m、17 m和10.7 m的第六、五、四、三和二级阶地,则分别形成于53.7±4.2 ka B P、41.2±4.7 ka B P、35.2±3.0 ka B P、32.3±4.4 ka B P和28.2±2.8 ka B P左右的晚更新世中晚期.     

西藏地热活动中铯的富集过程探讨

硅华铯矿是青藏高原独特的铯矿床,它赋存在高温地热活动的产物——硅华中,主要分布在高原的强烈地热活动区。为什么硅华铯矿目前仅在青藏高原发现,别的地方尚未见报导,显然跟青藏高原在近期的构造运动有关。本文详细研究了Cs元素在地热流体和泉华中的特征,以及与Rb、Cl等离子的相关关系,探讨了Cs元素的地球化学行为,总结Cs元素在地热活动中的富集过程:地壳的局部重熔作用导致了Cs的预富集;岩浆的结晶、分异使Cs再次浓集;大规模的水/岩反应使流体中Cs更加富集。     

西藏朗久地热田及其温泉水化学特征研究

西藏朗久地热田位于喜马拉雅——冈底斯微板块北西缘,区内构造、岩浆与变质作用强烈,在构造活动与河流的共同作用下其热储盖层遭到严重破坏,导致冷、热水发生混合。区内碳酸盐岩广布,未完全冷却的花岗岩为地热田的热源,热储平衡温度在191.11～213.85℃之间。区内地表水为HCO3-Ca型,温泉水阴离子为Cl-HCO3型,阳离子为K-Na型。温泉水TDS为2000～2300mg/L,Na+/Cl-＞1,其演化程度介于部分成熟水与未成熟水之间,水岩反应尚未达到平衡。几种典型热液矿物饱和度指数均大于零,区内热液蚀变作用对温泉水化学组成贡献较大;温泉水PCO2＞2000Pa,与背景值形成较大的梯度差,会发生强烈的CO2脱气。