青藏高原盐湖资源的开发利用

本文首先介绍了青藏高原盐湖的基本概况,分布特征;重点叙述了该区盐湖自然资源的类型、盐类沉积矿物组合,卤水的水化学成分,盐湖资源的规模和开发利用现状;提出了今后开发利用盐湖资源的方向和途径。     

青藏高原盐湖资源的开发利用

本文首先介绍了青藏高原盐湖的基本概况,分布特征;重点叙述了该区盐湖自然资源的类型、盐类沉积矿物组合,卤水的水化学成分,盐湖资源的规模和开发利用现状;提出了今后开发利用盐湖资源的方向和途径。     

青藏高原盐湖类沉积及盐湖矿物

上新世盐类沉积仅分布于柴达木盆地两部、昆仑山和唐古拉山北坡;晚更新世-全新世盐类沉积广布于羌塘和柴达木盆地。盐湖沉积只有蒸发岩和碎屑沉积物互层特点, 系干湿交替的内陆气候和动荡浅水环境下的湖相沉积。迄今已发现62种盐类矿物, 其析出具有阶段性特征, 青藏更新世-全新世盐湖自析阶段的起始时间分别为¹⁴C 24000和9000a B.P., 钾盐和硼酸盐各有两种典型的矿物共生组合。丰富的盐湖矿物资源是该区走向繁荣的物质基础之一。     

青藏高原盐湖的形成与分布

青藏高原是现代盐湖最发育的地区之一.盐湖集中分布于干燥度很大的羌塘和柴达木盆地两地区.这些高原地区具备成盐的优良条件:1.受断陷控制的封闭性内陆湖盆;2.晚更新世一现代持续的干旱气候;3.富含成盐元素的各种天然水流,特别是富含硼、锂、铷、铯等的地下热水的长期补给.这些条件决定着盐湖的规律性分布.     

柴达本盆地沙下盐湖的卤水化学及矿物沉积特征——以察尔汗盐湖区北部外围地带为例

对柴达木盆地察尔汗盐湖区外围沙下盐湖的卤水及沉积进行了综合研究。沙下盐湖卤水化学组成与地表径流和开放性盐湖卤水之间存在明显的差异性,具有高Na⁺+Cl^-、低Mg²⁺+Ca²⁺+SO₄^2-、贫K⁺+CO₃^2-+HCO₃^-等特征。沙下盐湖析盐层位含有新生矿物并夹带碎屑矿物,其盐类矿物组合为:石盐+羟氯镁铝石+光卤石。25℃等温蒸发相图表明,其卤水演化方向往光卤石析出区迁移,在穿越上覆盖层通道中卤水发生的物理化学反应与独特的沉积特征,可以作为继续寻找沙下盐湖的指导。     

地下水补给型湖泊表层沉积物矿物组成及其形成机制——以巴丹吉林沙漠湖泊群为例

盐湖中的矿物沉积记录着丰富的环境气候变化信息,是古环境研究的重要对象.在无地表径流补给的盐湖中,其矿物组成及沉积特征与有地表径流补给的湖泊相比是否有一定的特殊性,是值得探讨的问题.采集巴丹吉林沙漠33个不同矿化度地下水补给型湖泊的表层沉积物和10个地表风积砂样品,通过X衍射的方法,分析样品的矿物组成.结果显示:湖泊表层沉积物主要为石英、长石、辉石、云母等碎屑矿物,部分湖泊含有少量的碳酸盐和氯化物盐类矿物.湖泊沉积物的矿物组成与湖水矿化度的关系较为密切,淡水湖仅分布碎屑矿物,微咸水湖含有碎屑矿物和碳酸盐类矿物,盐湖含有碎屑矿物、碳酸盐类矿物和氯化物.风积砂样品中主要为碎屑矿物,占总矿物含量的90%,对湖泊沉积物的矿物组成影响较大,但对湖泊沉积物中的盐类矿物没有贡献,表明湖泊表层沉积物中盐类矿物主要是自生作用形成的.虽然本地区湖泊边缘的沉积物中盐类矿物种类相对较少并且含量较低,但其盐类矿物组成与分布能够响应湖水矿化度的变化,其环境指示意义与有径流补给的盐湖相同,可以指示其湖水的盐度.因此,可以从巴丹吉林沙漠地下水补给型湖泊沉积的盐类矿物中提取相应的古环境信息,用于恢复古气候和古环境的研究.     

13.8ka以来内蒙古吉兰泰盐湖的演化过程

通过系统分析吉兰泰盐湖JLT-2010孔蒸发盐类矿物、碳酸盐矿物、碎屑岩矿物等,结合AMS14C测年获得的年代序列,研究该湖13.8 ka以来的演化过程.结果表明:吉兰泰盐湖13.8-11.7 cal ka BP期间水体较淡;11.7-10.2 cal ka BP期间湖泊开始萎缩、咸化,进入咸水湖阶段;10.2-5.5 cal ka BP期间湖泊进入硫酸盐沉积阶段,其中9.0-8.2 cal ka BP经历了一个明显的淡化过程;5.5 cal ka BP以来,湖泊成盐作用进一步加强,由前期的硫酸盐沉积转变为氯化物沉积,其中3.7-2.0 cal ka BP达到全面氯化物沉积阶段,2.0-1.7 cal ka BP又经历了一个短暂而明显的淡化过程;目前,该盐湖已进入干盐湖发展阶段.总体而言,吉兰泰盐湖蒸发盐类矿物主要是在全新世增温的背景条件下逐步萎缩形成的,由于区域性干旱气候的持续影响,吉兰泰盐湖逐步萎缩、咸化,进而析盐.     

柴达本盆地沙下盐湖的卤水化学及矿物沉积特征——以察尔汗盐湖区北部外围地带为例

对柴达木盆地察尔汗盐湖区外围沙下盐湖的卤水及沉积进行了综合研究。沙下盐湖卤水化学组成与地表径流和开放性盐湖卤水之间存在明显的差异性,具有高Na~++Cl~-、低Mg~(2+)+Ca(2+)+SO_4~(2-)、贫K~++CO_3~(2-)+HCO_3~-等特征。沙下盐湖析盐层位含有新生矿物并夹带碎屑矿物,其盐类矿物组合为:石盐+羟氯镁铝石+光卤石。25℃等温蒸发相图表明,其卤水演化方向往光卤石析出区迁移,在穿越上覆盖层通道中卤水发生的物理化学反应与独特的沉积特征,可以作为继续寻找沙下盐湖的指导。     

西藏扎布耶湖ZK91-2钻孔沉积特征与气候环境演化

扎布耶盐湖位于西藏高原腹地,1991年在其南部干盐滩中钻取了20m深湖相沉积,以5～10cm/个的密度进行高分辨率取样,详细探讨了沉积标志、矿物组合（尤其Mg、Ca、Li碳酸盐）、干旱与潮湿两种气候类型的元素组合等气候环境指标,推导了晚更新世以来该湖区湖面涨缩、水质咸谈及气温高低变化。     

柴达木盆地沙下盐湖的卤水化学及矿物沉积特征：以察尔汗盐湖区北部外围地？

对柴达木盆地察尔汗盐湖区外围沙下盐湖的卤水及沉积进行了综合研究。沙下盐湖卤水化学组成与地表径流和开放性盐湖卤水之间存在明显的差异性，具有高Ｎａ＾＋＋Ｃｌ＾－、低Ｍｇ＾２＋＋Ｃａ＾２＋＋ＳＯ４＾２－、贫Ｋ＾＋＋ＣＯ３＾２－＋ＨＣＯ３＾－等特征。沙下盐湖析盐层位含有新生矿物并夹带碎屑矿物，其盐类矿物组合为：石盐＋羟氯镁铝石＋光卤石。２５℃等温蒸发相图表明，其卤水演化方向往光卤石析出区迁移，在穿越上覆盖     

The solubility of a metallic mineral with other coexisting minerals and the ore-forming processes of metallic sulfides

Most metallic minerals in ore deposits are sulfides. When a sulfide mineral coexists with rock-forming minerals, its solubility is distinctly different from itself alone. The change in dissolution character of a mineral with coexisting rock-forming minerals leads to particular geochemical behavior. The concept of solubility of a metallic mineral with coexisting rock-forming minerals and its theory and model of calculation are put forward. Taking Tianmashan Cu-Au ore deposit of sulfide minerals in Tongling district as an example, solubilities of some metallic minerals with other coexisting minerals, such as pyrite or chalcopyrite with quartz (representing sandstone) or calcite (representing limestone), are calculated. The results show the mechanism of ore-forming processes. As the ore-forming fluid flows through sandstone, it dissolves pyrite in the sandstone at first, then transports the iron and sulfur to the interface between sandstone and limestone and eventually precipitates them on the interface.     

巴基斯坦Bahawalpur黄土岩石磁学特征及磁化率变化机制研究

风成黄土是陆地上分布最广泛的沉积物之一,记载了各种古气候演化信息.目前巴基斯坦的黄土研究甚少,磁化率与气候对应的变化机制研究尚未开展.本文对位于巴基斯坦印度河平原Bahawalpur地区新发现的黄土-古土壤剖面进行系统的岩石磁学研究,结合粒度和漫反射光谱(DRS)数据,讨论巴基斯坦黄土的磁化率变化机制.实验结果显示：Bahawalpur (BH)剖面黄土层主要的载磁矿物为磁铁矿,同时含有少量磁赤铁矿和针铁矿,磁性颗粒以原生的MD和PSD颗粒为主.相对于黄土层,古土壤层则是以针铁矿为主,含有顺磁性矿物和少量磁铁矿.BH剖面磁化率与成土作用关系和中国黄土高原典型剖面相反,磁化率的变化可能存在一个阈值12.8×10^-8m³·kg^-1,在阈值之上,强磁性矿物(磁铁矿、磁赤铁矿)占主导;阈值之下,以弱磁性矿物(主要是针铁矿)为主,这种磁性矿物的转变可能导致磁化率降低.本文可为今后利用磁化率解读该地区地层蕴含的古气候信息提供新线索.

     

Experimental study of the electrical conductivity of hydrous minerals in the crust and the mantle under high pressure and high temperature

Hydrous minerals are important water carriers in the crust and the mantle, especially in the subduction zone. With the recent development of the experimental technique, studies of the electrical conductivity of hydrous silicate minerals under controlled temperature, pressure and oxygen fugacity, have helped to constrain the water distribution in the Earth’s interior. This paper introduces high pressure and temperature experimental study of electrical conductivity measurement of hydrous minerals such as serpentine, talc, brucite, phase A, super hydrous phase B and phase D, and assesses the data quality of the above minerals. The dehydration effect and the pressure effect on the bulk conductivity of the hydrous minerals are specifically emphasized. The conduction mechanism of hydrous minerals and the electrical structure of the subduction zone are discussed based on the available conductivity data. Finally, the potential research fields of the electrical conductivity of hydrous minerals is presented.     

磁性矿物的磁学鉴别方法回顾

磁性矿物的组成和颗粒粒径的分布决定了岩石或沉积物的基本磁学性质及其所携带的天然剩磁在地质时期内的稳定性.由于自然界中磁性矿物的复杂性和多样性，如何有效的确定磁性矿物的成分和粒径分布一直是岩石磁学的基础和难点.本文对确定磁性矿物成分和粒径分布的常见方法进行了较为详细的总结和分析，并对常见磁性矿物在高温和低温下的磁学性质进行了详细的论述.最后对如何应用综合方法判定样品中的磁性矿物种类以及粒度分布进行了探讨.     

莫桑比克东部滨海砂矿矿物组成及特征

滨海砂矿是目前全球最大的潜在矿产资源之一。以莫桑比克的滨海砂矿作为研究对象,利用光学显微镜、X射线衍射、扫描电镜、等离子体质谱（ICP-MS）等手段对莫桑比克东部滨海砂矿的矿物组成及特征进行了研究。并用数理统计方法讨论了重砂矿的元素赋存状态及其载体矿物。研究结果表明：（1）砂矿的矿石矿物主要为钛铁矿、金红石和锆石,脉石矿物主要为石英和长石。（2）重砂矿的主要化学组分为Ti和zr;Hf及REE为次要组分;而主要有害元素组分Th和U,其总体含量低,故重砂矿对采选加工和产品利用均无明显环境危害。（3）重砂矿中元素含量与粒度之间呈一定相关性,显示zr、Hf、U、Cr、Ta的载体矿物的粒度相对较细;Ti、Fe、V、Nb的载体矿物的粒度相对较粗。     

四川瀑布沟地区断裂破碎带的物质成分与断裂活动年代

本文主要研究断层泥中新生的粘土矿物特征,并研究断层泥中石英碎砾表面溶蚀的显微形貌结构特征。粘土矿物以X-射线衍射分析为主,石英碎砾则利用扫描电子显微镜对其显微形貌结构进行分析,并根据石英表面溶蚀的形貌特征来探讨断裂活动的相对年代     

虹口八角庙-深溪沟炭质泥岩同震断层泥的X射线衍射分析结果

5.12汶川地震同震地表破裂带在虹口八角-深溪沟一带主要出露于三叠系须家河组的炭质泥岩中,同震断层泥在颜色、结构上与老断层泥和围岩类似。通过开挖探槽,系统采样,采用粉晶X射线衍射定量分析方法,研究了同震地表破裂带的围岩、断层角砾岩、老断层泥和新断层泥的矿物成分特征。同震断层泥的主要成分为石英和黏土矿物,含微量长石和白云石;断层泥的显著特征为高黏土矿物含量,从同震断层泥、老断层泥、角砾岩到围岩黏土矿物含量依次降低,黏土矿物以伊利石和伊蒙混层为主,含微量绿泥石和高岭石,矿物组成明显比地表破裂带北段同震断层泥简单。不同颜色的同震断层泥成分略有不同,黑色断层泥中伊利石含量明显高于白色断层泥;老断层泥中含有方解石和白云石,而同震断层泥不含方解石,只含微量白云石。同震断层泥中伊蒙混层高含量表明,在本次地震错动中有富含K的流体参与。     

岩石圈内部第二深度空间金属矿产资源形成与集聚的深层动力学响应

中国的快速工业化发展和经济腾飞必须有大量金属矿产资源的支撑,在共享世界资源的同时,其根本出路在于立足本土．因此提出第二深度空间（500～2000 m）金属矿产资源的找矿勘探新理念．通过对国内外金属矿产资源地球物理勘探发展的概况分析和研究提出：①金属矿产资源的集聚和分布受控于地壳内部物质与能量的交换和其深层动力过程;②在地壳内部第二深度空间存在着丰富的矿产资源,包括大型和超大型矿床;③必须充分发挥高精度地球物理探测方法的效能,并进行综合技术集成．     

Principal component analysis (PCA) and mineral associations of litoraneous facies of continental shelf carbonates from northeastern Brazil

The distribution of mineral phases according to the provenance of carbonate and terrigenous facies of carbonate sediments from a large area of the continental shelf of northeast Brazil was investigated using a major element multivariate analysis approach. Heavy minerals such as ilmenite are restricted to the litoraneous facies of the continental shelf of the states of Paraíba and Pernambuco, and clay minerals are found in distal facies of the continental shelf of the State of Ceará. In the carbonate fraction, composed essentially by Mg-calcite and aragonite, there is co-variation between CaO/MgO and bathimetry in part of the studied continental shelf from depths between 15 and 20 m, apparently due to influence of the seawater temperature, degree of oxygenation and luminosity. The terrigenous facies are mainly composed of quartz, clay minerals, K-feldspars and micro-micaceous minerals, having Fe and Ti oxide and hydroxide minerals as major accessory phases. Major element behavior attests to the presence of arenaceous quartz-rich relict sediments in the 35, 60 and 80 m isobaths of the continental shelf of the state of Ceará which is here interpreted as a proxy of ancient coast lines during the Flandrian transgression.