老挝班康姆铜金矿成矿流体及成矿物质来源：H- O- He- Ar- C- S- Pb同位素证据

老挝班康姆矿床是近年来在琅勃拉邦-黎府成矿带新发现的一个大型铜金矿床。该矿床矽卡岩与矿体主要赋存在安山岩中且缺乏矽卡岩分带,与典型矽卡岩矿床的地质特征存在一定的差别。因此,厘清班康姆铜金矿床的成矿流体、成矿物质来源及矿床成因机制是后续开展琅勃拉邦-黎府成矿带大型铜金矿床找矿勘探的基础。该矿床矿化阶段石英流体包裹体δD分布于-110‰~-90‰,δ¹⁸O分布于-1.5‰~7.1‰,其中低δD的样品具有相对高的δ¹⁸O值;黄铁矿流体包裹体的3He/4He为0.41~3.43Ra(大部分<1Ra),⁴⁰Ar/³⁶Ar为314.8~362.4。H-O及He-Ar同位素结果表明,班康姆矿床成矿流体来源于岩浆流体(至少部分来自地幔)与低δD的大气雨水的混合,雨水占更大的比例,且某些矿化流体的雨水端元在混合前经历了明显的水岩作用。除一件样品(BK64)的黄铁矿具有高的δ³⁴S(8.1‰)外,其余硫化物的δ³⁴S分布于-0.9‰~1.5‰,位于地幔硫的范围。共生硫化物对的硫同位素平衡分馏计算以及动力学分馏不支持高δ³⁴S(8.1‰)黄铁矿的硫来自从热液流体,可能来自围岩。热液方解石的δ¹³C范围为-3.1‰~2.5‰,δ¹⁸O变化于26.0‰~28.4‰,指示其碳来自矿区灰岩,而灰岩的溶解为热液摄取围岩的重硫提供了可能。矿石黄铁矿Pb同位素组成(²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb:17.9284~18.7756;²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb:15.5336~15.6651;²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb:37.9125~38.8090)位于黎府褶皱带和长山褶皱带晚二叠世—中三叠世大陆弧岩浆岩的Pb同位素范围,介于印支地块玄武岩和泰国-老挝S-型花岗岩及相关矿床的Pb同位素组成之间,指示班康姆矿床的Pb来自壳幔混合源。本文S-Pb-He-Ar同位素结果及区域Cu-Au成矿过程的岩石地化研究,表明班康姆矿床Cu、Au主要来自地幔。与典型矽卡岩Cu-Au矿床的S-Pb-H-O同位素及矽卡岩矿物流体包裹体盐度特征的对比,结合前人的火山气热液交代火山岩形成矽卡岩的实验结果,认为班康姆矽卡岩型Cu-Au矿床的形成机制为深部出溶的气相为主的含矿岩浆流体沿断裂上升到浅部交代安山岩或大理岩并经历了流体混合、沸腾及矿石沉淀等过程。     

岩浆去气作用碳硫同位素效应

根据开放体系条件下的瑞利分馏原理,并考虑岩浆中可能溶解的合碳和含硫组分,从理论上定量模式了岩浆去气作用对火成岩碳、硫同位素组成的影响。结果表明,岩浆CO₂去气作用能够导致岩石中碳酸盐显着亏损¹³C,其δ¹³C值能够从原始-5‰变化到-20‰(PDB);岩浆CH₄去气作用则导致岩石中碳酸盐相对富集¹³C,其δ¹³C值能够从原始-5‰变化到+4‰。岩浆SO₂去气作用可以导致岩石中硫化物显着亏损³⁴S,其δ³⁴S值能够从0‰变化到-8‰(CDT);岩浆H₂S去气作用则导致岩石中的硫化物相对富集4S,其δ³⁴S值能够从0‰变化到+6‰。因此,除源岩原始同位素不均一性和地壳物质混染能引起火成岩的碳、硫同位素组成发生较大变化外,岩浆去气作用也是重要原因之一。     

安徽省金寨县沙坪沟钼矿床稳定同位素地球化学特征

安徽省金寨县沙坪沟钼矿床是近年来秦岭—大别成矿带发现的超大型斑岩钼矿床,已探明钼资源储量246×10~4t。通过对沙坪沟钼矿床不同勘探线剖面和不同深度代表性样品的S、H、O稳定同位素地球化学的研究,揭示了沙坪沟钼矿床S、H、O同位素组成特征及其空间分布特征。矿床硫化物硫同位素组成变化范围较窄,δ³⁴S变化于+0.4‰～+6.2‰,平均值为+3.47‰,落在火成岩范围,分布具明显的塔式效应,硫的来源比较均一,主要为深源硫。成矿流体的δ¹⁸O_包裹体水为0.40‰～7.52‰。流体包裹体中δD变化范围为-90‰～-63‰。主成矿期成矿流体总体为岩浆水。在不同勘探线剖面上矿化中心具高的δ³⁴S、δ¹⁸O值,而且显示出从深部钠长石—钾长石—硅化带→黄铁绢英岩化带→浅部的绿泥石—碳酸盐化带δ³⁴S、δ¹⁸O值有降低的趋势。上述特征表明沙坪沟钼矿床主成矿期成矿环境由碱性向酸性过渡,且没有发生明显的低δ¹⁸O作用,成矿环境相对封闭,外部对流循环的雨水系统参与成矿作用程度相对较小,与东秦岭其他斑岩钼矿床不同。     

辽宁省桃源铅锌矿床成矿物质来源——硫、铅同位素组成特征

桃源铅锌矿床是辽东青城子矿集区中部新发现的一个中型铅锌矿床,矿体赋存于古元古界辽河群大石桥组,受地层和断裂控制明显。目前缺乏针对该矿床的成矿物质来源研究,导致对矿床成因认识不清。本文在详细野外调研和室内镜下观察的基础上,系统地研究了桃源铅锌矿床的硫、铅同位素特征。分析结果显示：桃源铅锌矿床中硫化物的δ³⁴S值区间为3.5‰~8.9‰,平均为5.5‰,显示了具有幔源硫的特征;铅同位素²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb分别为17.969~18.309（均值为18.076）、15.572~15.669（均值为15.617）和38.222~38.371（均值为38.312）,μ值变化范围为9.46~9.62（均值为9.55）,绝大多数低于地壳正常值。在铅同位素判别图解上位于上地壳与地幔铅同位素演化线之间,显示了具有壳幔混合的特点。桃源铅锌矿床的硫、铅同位素组成与青城子铅锌-金银矿集区和印支期岩体类似,成矿热液来自深部岩浆,与辽河群围岩的硫、铅同位素分布有明显的不同。因此,初步认为桃源铅锌矿床是与深部岩浆流体活动有关的岩浆热液型铅锌矿床。     

扬子地块西南缘红泥坡铜矿床成矿流体特征与铜矿化机制——来自流体包裹体和原位S同位素的证据

扬子地块西南缘红泥坡矿床是近年来新发现的大型铜矿床。本文通过流体包裹体岩相学、显微测温、激光拉曼成分分析和硫化物原位S同位素分析,揭示了红泥坡铜矿床的成矿物质来源、成矿流体来源及矿质沉淀机制。该矿床成矿过程分为火山-沉积期和热液成矿期。热液成矿期石英+方解石+硫化物阶段(Ⅰ)的石英中发育纯CO₂包裹体、水溶液-CO₂包裹体、含固相的水溶液-CO₂包裹体、含固相的水溶液包裹体以及富液相两相水溶液包裹体。各类包裹体成群分布,均一温度(106～500℃)和盐度(8.8%～59.8%)变化大。激光拉曼分析表明成矿流体中挥发分成分为H₂O、CO₂和少量CH₄。火山-沉积期黄铁矿原位δ³⁴S值为9.18‰～9.34‰,为海水硫和岩浆硫的混合硫;热液成矿期硫化物的原位δ³⁴S值为4.42‰～5.26‰,为岩浆硫和少量地层硫的混合硫。综合矿床成矿时代、流体包裹体及S同位素组成特征,认为古元古代火山-沉积作用形成含Fe和Cu的矿源...     

西藏雄村矿集区Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿体的硫、铅同位素特征研究及其指示意义

雄村矿区位于西藏冈底斯斑岩铜成矿带，是唯一一个与洋壳俯冲有关斑岩型矿床。通过对雄村斑岩型铜金矿床硫、铅同位素进行研究，揭示成矿物质来源。研究表明上述矿体的金属硫化物的δ³⁴S变化于-2.7‰～2.7‰，平均值为-0.32‰，分布范围较窄，来源单一，成矿热液的δ³⁴S_∑S均表现为深源岩浆硫。矿石金属硫化物的铅同位素²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为17.972～18.752，平均值为18.437;²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.497～15.733，平均值为15.585;²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为38.001～39.153，平均值为38.561。另外铅同位素的相关参数表现为异常铅。在铅同位素判别图解中，表明雄村矿区金属硫化物的铅主要来源于地幔物质，可能有少量俯冲沉积物混入。     

西藏则不吓铅锌矿床硫、铅同位素组成及对成矿物质来源的指示

西藏则不吓铅锌矿床位于冈底斯成矿带北缘西部,矿体主要赋存于古近系林子宗群典中组火山碎屑岩中。在分析成矿地质条件的基础上,系统地研究该矿床矿石硫、铅同位素组成特征,探讨其成矿物质来源。结果表明,则不吓铅锌矿床金属硫化物样品的δ³⁴S值变化于-0.6‰～2.7‰之间,变化范围较窄,具有明显的塔式分布特征,显示硫来源较单一,具有岩浆硫的特征,可能与区内花岗斑岩及深部相关的隐伏岩体有关。矿石铅的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb同位素比值十分稳定,变化范围较小,具正常铅特征;根据铅同位素μ值(9.61～10.0)和构造演化模式图投图结果,反映该矿床矿石铅主要来自于上地壳物质。结合区域成岩成矿事件和矿区地质特征,认为该矿床成矿物质很可能来源于印亚大陆主碰撞时期上地壳部分熔融形成的中酸性岩浆。     

辽宁清原线金厂金矿床地质特征及成因探讨

线金厂金矿床赋存于太古宙紫苏花岗岩、英云闪长岩中,矿床与中生代转湘湖石英闪长岩空间关系密切。矿区各类脉岩发育。脉岩和转湘湖岩体的金丰度均远高于克拉克值,二者为同源岩浆不同演化阶段的产物。金矿床由数条含金石英脉组成,矿脉与脉岩有密切的空间关系和时间联系。矿床硫同位素组成呈有规律变化,即随矿脉与转湘湖岩体之间距离增加,δ³⁴S逐渐降低。矿床各矿脉铅同位素组成变化小,表明成矿物质为单一来源。在δD-δ¹⁸O图解上,成矿流体投影点落于岩浆热液区附近,表明成矿流体主要为岩浆热液。根据以上特征,可以认为线金厂金矿床是与转湘湖岩体有成因联系的岩浆热液型金矿床。     

新疆伊宁县塔北铅锌矿床地质特征和S、Pb、C、O同位素组成

塔北铅锌矿床是西天山吐拉苏盆地中新近勘查成功的一个重要热液型铅锌矿床。矿体赋存于晚泥盆世-早石炭世大哈拉军山组第五岩性段酸性凝灰岩中,受断裂构造控制。矿石硫化物的δ³⁴S值介于0.5‰~7.3‰,估算获得成矿流体的总硫同位素值δ³⁴S_∑S约2.7‰,具岩浆硫的特征。晚期石膏的δ³⁴S值为4.7‰~5.3‰,表明石膏可能是火山热液中的SO₂发生歧化反应或火山喷发带出的H₂S挥发分在近地表的氧化环境中反应生成的。矿石铅同位素组成十分稳定,并与大哈拉军山组火山岩的铅同位素组成相似,指示成矿物质来源于赋矿火山岩。碳、氧同位素组成指示成矿流体中碳主要来源于深部岩浆。塔北铅锌矿床可能属于矿化较深的浅成低温热液型矿床。     

内蒙古扎拉格阿木铜多金属矿床H、O、S、Pb同位素组成及矿床成因

内蒙古扎拉格阿木铜多金属矿床是近年来在大兴安岭中南段西坡发现的中大型铜多金属矿床。矿床产出于二叠纪花岗闪长岩体与中二叠统哲斯组外接触带，矿体受北东向断裂构造控制，矿石矿物主要为黄铁矿、黄铜矿、毒砂、闪锌矿、方铅矿和银黝铜矿等。本文通过H、O、S和Pb同位素组成的研究，试图查明该矿床成矿流体演化特征与成矿物质来源，进一步探讨矿床成因。结果显示，金属硫化物的δ³⁴S值为-4.5‰～0.2‰,金属硫化物²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb分别为18.663～18.040、15.655～15.528、37.992～38.709;成矿流体的δ¹⁸O_水值为-8.5‰～-7.5‰,δD_V-SMOW值为-115.5‰～-98.1‰。结合大兴安岭中南段构造-岩浆演化背景认为，扎拉格阿木铜多金属矿床成矿流体主要来源于地幔，上升过程中有大气降水的加入；成矿物...     

甘肃北山和金川与铜镍矿床有关的超基性岩与全球板内环境超基性岩的对比:大数据研究的初步结果

在收集甘肃北山和金川地区与铜镍硫化物矿床有关的超基性岩数据的基础上,与GEOROC和PetDB两个数据库中的全球板内超基性岩数据进行对比,发现甘肃北山、金川地区与铜镍有关的超基性岩与全球板内超基性岩各元素平均值较接近(除稍富集LILE之外),而北山地区以高的Th/Nb和富集HREE与金川区分,同时Cu、Cs、Nb、Ta、Rb/Nb、CaO/REE等元素或元素比可作为甘肃北山和金川地区超基性岩是否含矿的重要地球化学标志。皮尔逊相关系数研究表明,虽然甘肃北山和金川地区与铜镍硫化物矿床有关的超基性岩的产出位置、形成时代及源区特征均不同,但是具有很高的地球化学相关性,而WPU(板内超基性岩)与WPUT(大陆溢流、大陆裂谷和板内超基性岩合并)及WPU中坐标值相近的数据相关性较差。WPUT内部本身相似性极差,但其平均值却与甘肃北山和金川地区的超基性岩相似性极高。同时,笔者选取了白石泉、石西、葫芦、黄山东等26个与铜镍硫化物矿床有关的超基性岩数据,与甘肃北山、金川铜镍硫化物矿床有关的超基性岩数据进行比对,整体显示出极高的相关性。因此我们推断与铜镍硫化物矿床有关的超基性岩在形成过程中虽受到其他地质作用的改造,但总体上具相似的地球化学特征。     

石羊河流域水资源开发的生态环境效应与国土空间优化

石羊河流域严重的水危机和典型生态环境问题已经成为众多学者的研究热点和难点。笔者文系统回顾了石羊河流域的历史变迁、水资源形成与演化,深入分析水资源开发利用引起的生态环境效应,并探索基于资源环境承载能力和国土适宜性评价的水资源优化调控模式。研究结果表明:考虑上游的涵养水源、中游的资源环境承载能力约束和下游的生态危机约束,调整生产、生活、生态空间结构、用水结构、用水效率和用水时间,促使水资源系统向有序、协调、平衡的状态运行;并提出了流域国土空间优化建议,严守祁连山区和民勤绿洲生态空间红线,调整武威生产空间结构,建议将中下游超载的农业空间置换为低耗水的生态空间,促进了水资源调控与国土空间布局协同发展。     

挤密桩处理大厚度自重湿陷性黄土地区综合管廊地基及其工后浸水试验研究

确定了挤密桩处理大厚度自重湿陷性黄土地区综合管廊地基的合理处理范围,揭示了挤密桩处理地基效果随地基处理深度的变化规律,研究了挤密桩复合地基在地基浸水后的入渗规律及沉降特征。在大厚度湿陷性黄土场地进行不同深度的灰(素)土挤密桩地基处理试验及埋设TDR水分计和分层沉降仪的工后浸水试验。研究结果表明,随着地基处理深度的增大,各试验区挤密桩复合地基桩间土挤密效果呈增强趋势;挤密桩复合地基桩间土的干密度增长率随地基处理深度的增大而增大;挤密桩复合地基的抗渗性能随地基处理深度的增大而增强;外界水分在挤密桩复合地基中的入渗规律呈现出明显的阶段性,基本由4个阶段组成;挤密桩复合地基桩间土受水浸湿时的沉降变形,随地基处理深度的增大而减小,且呈现出明显的阶段性,基本由5个阶段组成。根据研究结果,在采取有效的防水措施的情况下建议地基处理深度为9~12m,处理宽度为管廊每边延伸控制在2m,作为大厚度自重湿陷性黄土地区综合管廊的合理地基处理范围。     

地震作用下含软弱层岩体边坡锚固界面剪切作用分析

基于FLAC3D软件,以含软弱层的锚固岩体边坡为研究对象,通过修正的cable单元建模和改进剪应力提取方法,分别模拟分析了地震作用下含软弱层岩体边坡两锚固界面剪切作用及其演化。研究发现:砂浆-岩体界面上的剪应力远比锚杆-砂浆界面上的小,并均以锚杆上的中性点为界方向相反,分布很不均匀,且均在中性点附近发生突变;随边坡地震响应增强危岩中的锚固界面率先脱黏,基岩中的锚固界面紧随脱黏,且脱黏分别向锚头和锚根发展,直至拉拔段或锚固段全部脱黏锚固破坏。获得了地震波作用下边坡两锚固界面上剪应力及其分布和脱黏破坏过程,揭示了锚固界面上的剪切相互作用和锚固破坏机制,并得到了试验印证,为边坡锚固设计和施工提供了参考。     

羌塘盆地中晚侏罗世雁石坪剖面夏里组古盐度与成盐意义

羌塘盆地是一个具有成盐远景的蒸发岩盆地,对羌塘盆地侏罗系雁石坪群夏里组出露的石膏层和具有钾、钠异常的盐泉水研究表明,夏里组是羌塘盆地潜在的形成钠盐、钾盐的目标层位之一。本文通过对羌塘盆地雁石坪剖面夏里组硼元素、锶元素和钡元素的测量,计算Adams古盐度和Sr/Ba比值,来恢复雁石坪剖面夏里组的古盐度。根据Sr/Ba比值、Adams古盐度和Walker相当硼含量的变化趋势,雁石坪剖面夏里组古盐度可以划分为以下3个阶段:夏里组下段(0~260 m、164~162.3 Ma)淡水环境、中段(260~500 m、162.3~160.7 Ma)咸水环境和上段(500~608 m、160.7~160.2 Ma)超咸水环境。另外,通过分析物源、气候以及古地理条件,认为夏里组具备适宜成盐的物源、气候和古地理条件,根据夏里组上段Ca^2+-SO4^2-离子、Na^+-Cl^-离子和K^+-Cl^-离子的相关性分析表明,夏里组上段古环境已经演化到沉积硫酸盐阶段或者沉积氯化物早期阶段,即夏里组上段形成石盐的环境要优于形成钾盐的环境。     

兰州都市圈发展可行性与发展战略研究

近年来都市圈理论的引入和创新发展,对城市化理论有重要影响。我国西部地区的城市化有其特殊性,西部地区的城市化研究对促进西部地区的现代化发展、落实科学发展观、保障全国的可持续发展都具有重要理论与现实意义。都市圈理论对西部地区尤其是西北地区中心城市区域的发展具有指导性,以兰州为例分析了西北地区都市圈建设的可行性与前景。首先分析论证了兰州都市圈建设的可行性,得出了兰州不仅迫切需要建设都市圈而具备发展都市圈的良好条件的结论;接着,以定量与定性结合的方法,评价了兰州在我国西部地区中心城市中的地位和兰州都市圈发展水平,发现兰州都市圈的雏形已经形成,在区域开发中发挥着重要作用;最后,提出了兰州都市圈发展战略,包括战略目标、战略思路、战略重点等,展示了兰州都市圈发展的前景。兰州都市圈可行性的典型研究,也展示了都市圈发展模式在西北地区开发中的应用的可行性,对完善我国的城市化理论和实践具有重要意义。     

玄武岩纤维复合材料土层锚杆抗拔性能现场试验研究

玄武岩纤维复合材料(BFRP)锚杆与传统钢锚杆相比具有比强度高、耐腐蚀性强、与围岩协调变形性好等优点,是一种新型高性能纤维锚杆,在边坡加固领域的应用才刚刚起步。通过BFRP锚杆加固黄土边坡的现场拉拔试验,较系统地研究了BFRP锚固体系在不同锚杆直径、锚固长度下的工作性能,并通过现场开挖式剖析,分析了BFRP锚固体系的破坏模式。试验结果表明,破坏模式受控于锚固系统诸界面的相对强度,φ12mm和φ16mm锚杆体系为锚杆与灌浆体界面(第1界面)剪切破坏,φ25 mm锚杆体系为灌浆体与土层界面(第2界面)滑移破坏;一定锚固条件下,增大锚杆直径可显著提高锚固体系的极限抗拔力;随着锚固长度的增加,极限抗拔力并非始终线性增大,而是增幅逐渐减弱,存在临界锚固长度;第1界面和第2界面平均黏结强度均随锚固长度的增大而减小,并给出了诸界面平均黏结强度的建议值,可供实际工程设计使用;杆体轴力沿锚固深度逐渐衰减,分布形态与受拉荷载大小、锚杆直径和锚固长度等有关;锚杆界面摩阻力分布服从随锚固深度先增大后减小的单峰形态,峰值多出现在锚固前端0.5 m范围内,同样受锚固长度和直径影响。建议今后进一步改善BFRP材料的抗剪性能以及BFRP锚杆表面形态设计和制作工艺。     

兰州风尘沉积的粒度分布模式及其古气候意义

通过对兰州不同气候背景下形成的风尘沉积 1 80个样品详细的粒度分析,建立了该地区风尘沉积的粒度分布基本模式。发现研究区风尘沉积具有以下特征:(1 )沉积物分选差,主要由粒径 >4Φ的颗粒组成,平均6.4Φ (2 )粒级构成为极细砂 2.6 %、粉砂 77.8%、粘土 1 9.6 %,属粉质重亚粘土或典型黄土 (3)频率曲线为单峰、极正偏类型,且具有粗头短促、中间宽大和细尾拉长的特点 (4)短期悬浮颗粒与长期悬浮颗粒大致呈对等配比。这些特征同时也为兰州现代尘暴沉积物所具备,因而可视为该地区风尘沉积的一个基本诊断模式搬运方式。颗粒粒径 <5.5 0Φ的含量指标 (GSP1)和 4.5 0～ 6.5 0Φ的含量指标 (GSP2 )可分别作为冰期-间冰期尺度和冰段-间冰段尺度东亚冬季风演化和沙尘暴强弱程度的基本判据。     

Use of environmental magnetic techniques to monitor urban pollution origins in Lanzhou, Northwest China

In this study, samples of dustfall collected monthly or semi-monthly, during 1997–1999, at two representative sites (Kexueguan: KLD and Gaolanxan: GLX) in Lanzhou, a typical industrial city in northwestern China, have been examined using environmental magnetic measurements. A set of magnetic parameters of 50 dustfall samples were analysed. Results demonstrate that Lanzhou City is heavily polluted, with the main pollution sources being anthropogenic activities and natural dust. The former poses a threat to human health all the year, which is different from the general opinion that natural dust is the main source of pollution in summer. This study extended the application of environmental magnetic techniques and can be regarded as a progressive step in exploring urban pollution problems using environmental magnetic techniques. The results from the present study have an important implication on the design of future urban pollution control strategies in Lanzhou, and the method could be applied to other urban cities in the world.     

Study of landslide geological hazard prediction method based on probability migration

Natural Hazards - Based on construction of landslide displacement field detection system in Heifangtai (Lanzhou, China), landslide geological hazard prediction method based on probability migration...