广东惠州石坝—黄沙洞地区岩石放射性生热率特征研究

岩石的放射性生热是地热资源的重要热源之一,为研究广东惠州石坝—黄沙洞地区岩石放射性生热率特征,本文系统采集了石坝—黄沙洞地区不同岩性的样品,测定其密度及产热元素含量,对花岗岩样品进行锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年。结果表明:研究区内不同岩性中花岗岩的放射性生热率最高(均值5.81μW/m³),但是变化范围较大(2.83μW/m³～9.07μW/m³);U、Th对生热率的贡献基本相等,K的贡献一般低于10%,部分沉积地层样品可达20%;花岗岩的生热率与时间关系密切,在～150 Ma具有明显峰值。初步结论认为:研究区内岩性对岩石生热率具有显著影响,花岗岩的生热率最高;花岗岩的生热率受岩体形成时的区域岩浆事件影响,在～150 Ma形成的花岗岩具有最高的生热率,有利于干热岩的勘查开发。     

安徽省岩浆岩放射性生热率特征研究

安徽省位于中国东南部,岩浆活动频繁,燕山期岩浆活动最为发育,岩浆岩出露面积超过13 000 km~2,不同类型、不同成因的岩石均有发育,并以大别山、长江中下游和皖南地区较为集中。本研究在安徽省不同岩浆岩带共采集159块样品开展岩石密度和放射性生热元素含量测试,结合前人对安徽省岩浆岩放射性生热元素的测试结果,首次对安徽省岩浆岩开展了系统的放射性生热元素统计研究。结果表明：安徽省岩浆岩总体上U、Th、K平均含量相差较大,花岗质岩石及中酸性火山岩的U、Th、K含量较高,基性岩浆岩的U、Th、K含量较低;不同类型的岩浆岩放射性生热率相差较大,花岗质岩石和中酸性火山岩生热率相对较高且变化范围较宽,基性岩浆岩生热率较低且变化范围较窄;金寨和长江中下游地区部分花岗岩生热率超过5μW/m~3,为高产热花岗岩;岩浆岩的热贡献主要来自于U和Th的放射性衰变热,K的衰变热贡献相对较低,一般不超过10%。通过本文研究,结合前人对安徽省地质地热等方面的研究成果,发现岩浆岩放射性生热对安徽省温泉分布、干热岩勘探和U矿床勘探等具有重要的意义,可为安徽省后续地热资源勘查开发研究提供支撑。     

中国东南地区岩石生热率分布特征

基于５００余块岩石样品的生热率实测值和前人的研究成果,本文系统地分析了中国东南地区不同时代、不同岩性和不同大地构造单元岩石生热率的分布特征,揭示出华南沉积区地层在晚元古代一寒武纪和侏罗纪出现两次生热率高峰,花岗岩具有异常高的生热率背景。岩石生热率以粤中－赣南为核心,向外扩展呈下降趋势;政和－大埔断裂带西侧生热率明显高于东侧火山岩出露区;扬子沉积区明显低于华南区。按区域岩石生热率分布可以划分为三个区：南区生热率背景值超过２．８μＷ／ｍ３,东区介于２．１～２．８μＷ／ｍ３,北区普遍低于２．１μＷ／ｍ３。岩石生热率分布在一定程度上反映了区域基底生热元素的丰度和岩浆活动的强度。     

浙江燕山期花岗岩类放射性生热率特征研究

浙江省位于中国东部沿海高热流地热异常区, 燕山期岩浆侵入活动强烈, 高放射性产热型干热岩资源潜力巨大.燕山期花岗岩类生热元素分布规律研究表明:石英正长岩类、二长花岗岩、正长花岗岩和花岗岩的K2O含量相近, 花岗岩的U、Th含量最高.岩体放射性生热率计算结果表明:不同花岗岩类放射性生热率相差较大.石英正长岩类生热率相对最低, 变化范围相对较窄, 平均值为2. 14μW/m3;正长花岗岩生热率变化范围相对较宽, 平均值为3. 31μW/m3;花岗岩生热率相对最高, 平均值为5. 41μW/m3.参照高放射性产热型干热岩开发的地热地质学标准, 初步判定浙西北泗岭、九华山、河桥、儒洪和学川 (顺溪) 及浙东南小将等岩体, 具有较好的干热岩资源勘查前景.     

岩石古放射性生热率的校正及其地球化学意义

岩石放射性生热率是研究油气沉积盆地地热及花岗岩体热演化史的一个重要参数,但由现今采样分析所测得的放射性元素含量计算得出的是当今的放射性生热率。因此,本文根据辐射衰变定律及U、Th和K的放射性生热参数,导出三种不同计量单位(μWm-3,μJg-1a-1,HGU)校正岩石古放射性生热率的公式。它们可应用于沉积盆地中古地层放射性生热率的计算和校正,也适用于铀矿床成矿古水热系统热源及花岗岩体热演化史的研究。     

西藏岩浆岩放射性生热率的实验研究

测定了采自喜马拉雅和冈底斯地块露头和钻孔的97块岩石标本的放射性生热率(A),结果表明:藏南花岗岩(n=12)和藏北花岗岩(n=24)的平均生热率A值分别为3.2±1.5μW/m~3和2.6±1.6μW/m~3,与全球17个热流省的统计数据相比,两者均具有中等的放射性生热元素丰度;两者的平均钍铀比十分接近,分别为4.4±2.7和4.5±1.4,岩浆分异程度属中等。这些说明了:(1)本文作者在前期研究中选用的A值量级是适宜的;(2)花岗岩类作为壳内主要的放射性生热岩层,其生热率A值并未呈现异常量级。换言之,应着重从构造演化过程及其诱发的深部热作用机制,探讨藏南藏北高热流异常的成因。     

热流和岩石生热率关系的研究

通过花岗岩体和中下地壳剖面岩石生热率的研究,显示出花岗岩体内生热率的分布至多样性;华北下地壳变质岩的生热率介于0.2-0.4μW/m³之间,其对热流的热贡献较小;地壳岩石生热率总体上是深度不连续的递减函数。中国东南地区出露着大面积的中生代花岗岩体,实测热流和岩石生热率没有得出可信的线性关系。结合对现有热流省资料的认识,提出了对热流和岩石生热率关系的新看法,解释了以往线性关系的不稳定性,估算出正常陆壳厚度的热流下限应为29.5mW/m²。     

中国西北部盆地岩石热导率和生热率特征

本文根据大量实测数据,首次系统地报道了中国西北地区塔里木盆地、准噶尔盆地和柴达木盆地内的岩石热导率、岩石放射性生热率数据及其分布特征.对600多个岩石热导率和100多个实测岩石生热率的统计分析表明,沉积盆地中岩石的热物理性质与其岩性、埋藏深度和地层时代密切相关.随深度和地层时代的加大,岩石热导率增大;塔里木盆地的岩石热导率的总体平均值最大,而柴达木盆地的最小.岩石生热率在上地壳的分布是随深度的增加而减小的,但在沉积盆地的深度范围内几乎不变,其分布是均匀的,仅不同岩性的生热率差别较大.估算的岩石放射性生热产生的热量可以占到盆地地表热流的25%～45%.因此,岩石热物理性质的参数不仅与盆地的地温分布和大地热流特征密切相关,还可以为该地区盆地热历史恢复及深部地球物理的研究提供有效的参数和边界条件.     

我国东海陆架区新生代地层岩石生热率研究

岩石生热率是描述地球内热的一个重要的热物理参数.通过测定岩石样品的密度、放射性元素U、Th、K的含量可以定量计算地壳岩石的生热率.根据东海陆架多口钻井新生代地层样品、东海陆架表层样品和冲绳海槽柱状样品的密度、放射性元素U、Th、K含量对岩石生热率进行了计算.发现东海陆架地区地层岩石的生热率介于0.4～1.7μW/m3之间,落于正常沉积岩生热率范围,比火成岩的生热率要高.同时,岩性对生热率起明显的控制作用,岩性不同,生热率不同.其中,泥岩的生热率最高,而粉沙岩、砂岩的生热率次之.东海区新生代地层的生热率由新到老生热率呈下降的趋势,但,其中玉泉组、龙井组和花港组地层生热率几乎一致.这和该地层的波速特征非常吻合.关系式lnA=1.04-0.2915vp能够较好地描述东海陆架区新生代地层波速和生热率之间的关系.在已知地层层速度的情况下,可以由该式求取地层的生热率.     

福建大地热流高值区岩体岩石放射性生热率特征及与干热岩有关的指标评价

从高放射性产热型干热岩角度,根据福建省大地热流高值分布情况,结合各时期侵入岩规模、完整性、热储岩性和岩石生热率等特征,选择了9个燕山期岩体(胡坊复式岩体、大坪岩体、长坑岩体、古田—小陶复式岩体、漳浦复式岩体、丹阳岩体、金山复式岩体、长泰岩体和魁歧岩体)为研究对象。通过系统采样,测试岩石放射性生热元素含量,计算岩石放射性生热率,并对9个岩体进行了与干热岩有关的指标评价,认为胡坊复式岩体、长坑岩体和大坪岩体的综合分值较高,可为我省今后干热岩资源勘查靶区选择提供参考。     

广东惠州花岗岩体及其地热意义

为洞悉东南地区地热的形成演化,以惠州黄沙洞-石坝地区高温地热田为例,综合地震学、岩石地球化学、锆石U-Pb年代学等方法来解译该地热田的形成模式.研究区岩体主要为燕山期高分异高含产热元素的I型花岗岩,形成背景为古太平板块俯冲的前进与后撤;深部花岗岩体连为一体且厚度达3.5 km.高导热率的花岗岩促进地幔热传导至地表和花岗岩中放射性元素衰变产生的热量是惠州高温地热形成的两大重要原因.研究区深部花岗岩生热量及干热岩地热资源储量巨大.研究区地热产出模式对惠州乃至东南地区的能源供给系统有重大意义.      

Magnetostratigraphy of Tertiary Rocks from Maoming Basin,Guangdong Province,China

The Maoming Basin is one amongst a group of Cretaceous-Tertiary basins in South China-347 samples were collected from drill cores MR and MB and section MS (110° 54′ E. 21° 45′ N). Most of the lithological units are of Tertiary age. The cores include the Laohuling. Shangcun, Huangniuling and Youganwo formations. The MR core (874m in length) has recorded the polarity history from Normal Zone 18 to Normal Zone 11 on the Geomagnetic Polarity Time Scale (GPTS). The strata were formed from about 42Ma to 32Ma, that is from Late Eocene to Early Oligocene. A mean sedimentation rate of this stratigraphic column is 8.1 cm/ka.     

安徽省阜阳盆地及周边大地热流分布特征

阜阳盆地位于周口坳陷的东部,地热资源丰富,但基础地热地质研究相对较少,尤其对区内大地热流研究尚属空白。为深入研究本区地热资源,为地热资源潜力评价提供数据支持和科学依据,本文基于收集的6口钻孔测温资料、实测的4口稳态测温数据以及61块岩心样品热导率测试数据,计算出了4个大地热流值。研究结果表明：研究区0~2 281 m内现今地温梯度为23.4℃/km~35.5℃/km,平均值为27.9℃/km;热导率介于0.968~4.932 W/（m·K）之间,平均值为1.959 W/（m·K）;对应的大地热流值介于44.7~63.8 mW/m²之间,平均值为53.4 mW/m²,与周口坳陷已发布的各大地热流平均值53.4 mW/m²一致,但却较明显低于中国大陆地区（平均值60.4 mW/m²）、中国东部（平均值61.9 mW/m²）、研究区东部两淮煤田（平均值58.3 mW/m²）以及南部秦岭造山带（平均值61.4 mW/m²）,并发现与四川盆地、柴达木盆地等国内主要的克拉通型盆地较接近,同时远远低于汾渭地堑、渤海湾盆地等新生代构造活跃的裂谷型盆地,反映出区域构造处于稳定状态;同时,区内热流之间有一定的差异,主要是受区域地质构造背景、基底起伏、沉积盖层、断裂活动等影响。

     

粤北城口-九连钨多金属成矿带特征及找矿方向

粤北城口-九连钨多金属成矿带位于北西向半隐伏-隐伏构造岩浆岩带和海西期隆拗过渡带.钨成矿与燕山第三期、四期花岗岩岩浆活动关系密切,成矿岩体同位素年龄97.5~157 Ma.钨矿化类型复杂,其中石英脉型钨矿是主要矿床类型.根据该成矿带钨的成矿地质条件及找矿信息,目前除寻找石英脉(带)型钨矿外,还应寻找蚀变花岗岩型和矽卡岩型钨矿.     

广东省长坑金银矿床硅质岩石成因分析

通过对长坑金银矿床中硅质岩石的岩相学、地球化学特征的分析发现，岩石主要由次生石英(50％～90％)和黄铁矿组成，含少量重晶石、雄黄、雌黄、伊利石、迪开石等；岩石具热液交代和交代残余结构，发育典型构造岩的角砾、碎裂、碎斑、微裂隙及孔洞构造，无沉积岩结构构造；硅质岩石(矿石)由成矿过程中蚀变硅化作用形成，是标准的似碧玉岩。蚀变硅化在金矿化阶段可分为3期，银矿化阶段为1期；似碧玉岩∑REE低，尤其是含银似碧玉岩，含金似碧玉岩轻稀土元素较重稀土元素富集，含银似碧玉岩中稀土元素富集；似碧玉岩与典型热水沉积硅质岩40个北美页岩组合样标准化稀土元素分布型式的显著Ce负异常和Eu正异常存在较大差异。认为该矿床内硅质岩石非海水与沉积物界面之间的热水沉积成因或海水沉积作用形成的硅质岩，而是低温热液交代硅化形成的似碧玉岩。     

贵州镇远地区含金刚石母岩再认识

贵州镇远马坪"东方一号"岩体为中国最早发现的原生金刚石矿,受当时只有金伯利岩才含金刚石矿及后来西澳阿盖尔钾镁煌斑岩型金刚石原生矿等的影响,先后定名为金伯利岩、钾镁煌斑岩、金云火山岩等。最近专题调查分析研究表明,镇远马坪地区含金刚石母岩,其岩石学矿物学和地球化学特征均更接近澳大利亚典型金伯利岩,白坟地区岩体则类似于澳大利亚典型钾镁煌斑岩,建议将镇远马坪地区"东方一号"等岩类定名为角砾凝灰质金伯利岩,白坟地区岩类定名为钾碱镁闪石-透辉石-金云母钾镁煌斑岩,镇远地区兼有金伯利岩和钾镁煌斑岩的特征,与西澳大利亚极其类似,镇远地区乃至黔东地区具有较大的金刚石原生矿找矿勘查潜力和研究意义。     

河北沽源-多伦地区中生代含铀火山岩地球化学

沽源和多伦地区是燕辽多金属成矿带的重要组成部分,中生界主要发育上侏罗统白旗组、张家口组,下白垩统大北沟组和花吉营组.张家口组火山岩分布广、厚度大,是铀(钼)矿床的主要含矿主岩.中生代火山岩属于钙碱性系列,化学成分富硅、偏碱,δ值1.17~7.60.稀土元素特征反映火山岩有壳幔混合和壳源改造两种成因.火山岩形成于弱造山环境,其年龄与库拉-太平洋板块向亚洲板块俯冲的时间吻合.张家口组酸性火山岩具有我国相山产铀火山杂岩富硅、富钾,铕极亏损的地球化学特征.     

On the radiogenic heat production of igneous rocks

Radiogenic heat production is a physical parameter crucial to properly estimating lithospheric temperatures and properly understanding processes related to the thermal evolution of the Earth. Yet heat production is, in general, poorly constrained by direct observation because the key radiogenic elements exist in trace amounts making them difficulty image geophysically. In this study, we advance our knowledge of heat production throughout the lithosphere by analyzing chemical analyses of 108,103 igneous rocks provided by a number of geochemical databases. We produce global estimates of the average and natural range for igneous rocks using common chemical classification systems. Heat production increases as a function of increasing felsic and alkali content with similar values for analogous plutonic and volcanic rocks. The logarithm of median heat production is negatively correlated(r~2=0.98)to compositionally-based estimates of seismic velocities between 6.0 and 7.4 km s~(-1), consistent with the vast majority of igneous rock compositions. Compositional variations for continent-wide models are also well-described by a log-linear correlation between heat production and seismic velocity. However, there are differences between the log-linear models for North America and Australia, that are consistent with interpretations from previous studies that suggest above average heat production across much of Australia. Similar log-linear models also perform well within individual geological provinces with~1000 samples. This correlation raises the prospect that this empirical method can be used to estimate average heat production and natural variance both laterally and vertically throughout the lithosphere. This correlative relationship occurs despite a direct causal relationship between these two parameters but probably arises from the process of differentiation through melting and crystallization.     

Geochemical Characteristics of Danfeng Meta-Volcanic Rocks in Shangzhou Area,Shaanxi Province

The Danfeng meta-volcanics in the Shangzhou area, Shaanxi Province are characterized by oceanic island arc volcanic geochemistry. They are a suite of low-K tholeiitic series and calc-alkaline series meta-volcanic rocks derived from different sources respectively.These meta-volcanics have high Th/Ta ratios and low contents of Ni,Ta,Ti,Y and Yb, suggesting that they were influenced by the subduction zone components.Many lines of evidence show that the Danfeng meta-volcanics were produced in an oceanic island are setting of the supra-subduction zone at the southern margin of the North China Block during the Early Paleozoic.