中国西南低温成矿域铊矿床生物成矿初步研究

从生物成矿研究现状, 铊矿床地质概况着手, 通过中国西南低温成矿域中铊矿床实例, 讨论铊富集成矿的地质背景和生物成矿机制. 在铊矿床生物成矿研究中, 着重从生物富集与铊有相关性, 岩矿石中微古动物富集铊, 富铊矿石中生物化石铸型, 生物硫参与成矿和铊矿石中富生物成因有机碳几个方面进行讨论. 铊矿床经历了同生生物富集和后成热液改造二个成矿阶段, 由于后成热液改造作用强烈, 使同生生物富集矿石中生物残留无几, 故使矿床呈现出热液改造矿床的面貌.     

生物成矿作用的研究意义

生物成矿概念由来已久,但是真正的研究始于上世纪80年代中期,经过20年的发展,生物成矿学已逐步成为生物学、有机化学、有机地球化学、地层学、矿床学等多种学科相互渗透、彼此交叉的一门边缘学科,是一个全新的并有极好发展前景的科学领域。本文旨在通过大量的资料对比,对生物成矿作用的发展,生物成矿作用的特点,影响生物成矿作用的因素和生物成矿的找矿意义等进行了阐述。     

川西北岷山灰岩区喀斯特堰塞湖形成中的生物作用

川西北岷山灰岩区内的喀斯特堰塞湖是一种特殊的湖泊地貌类型,它是在一定的地质地貌条件及水化学条件下由生物作用参与并促进生物型灰华的快速沉积并堰塞河道而成。野外沉积构造和湖泊形态观察、水化学分析及室内对灰华体的光学显微镜和扫描电镜的观察结果表明,生物作用以多种方式存在着。多种生物(苔藓、藻类、灌草丛等)在生物型灰华堤堰的形成(也即喀斯特堰塞湖的形成)过程中的不同生物作用(包括同化作用、拦截作用、毛管作用、捕获粘结作用及构架作用)贯穿于灰华沉积的复杂循环过程之中。     

华北板块西北缘元古宙大型-超大型矿床形成的地质构造条件

发育在华北板块西北缘中元古界渣尔泰山群中 4个大型 超大型铜多金属矿床是属于层控热水沉积矿床 .阐明了这些矿床是形成于狼山 渣尔泰山中元古代裂陷槽发育的中 晚期阶段 .提出这些大型 超大型矿床的形成具有 4个重要的必要条件 :( 1 )有利的成矿地质背景和构造环境 ;( 2 )具有丰富的成矿物质来源 ;( 3)有利的沉积岩相 古地理条件 ;( 4)成矿过程中突变事件的发生 .这一规律性的认识不仅对我国 ,而且对世界其它地区同类矿床的成因和分布规律具有普遍的意义     

支气管内膜结核的多层螺旋CT表现及鉴别诊断

目的:总结43例支气管内膜结核(EBTB)患者的多层螺旋CT影像学特点,提高对该病的认识及鉴别诊断能力。方法:回顾性分析2014年1月至2015年12月收治的43例经纤维支气管镜及手术病理确诊的EBTB患者的临床表现、CT资料及随访结果,总结其CT特点。结果:EBTB的CT特点为:(1)病变累及范围广,可多支支气管同时受侵犯,以上叶支气管多见;(2)支气管壁多呈不规则增厚,管腔有不同程度的狭窄,支气管走形僵直,少数管腔闭塞致肺不张发生;(3)多数支气管壁可见线条状钙化;(4)胸内多见结核并发灶;(5)肺门、纵隔及腋下淋巴结肿大及钙化。结论:多层螺旋CT能更清楚地观察支气管管壁、管腔受侵犯情况及肺内并发灶,为EBTB的诊断及鉴别诊断提供了重要参考价值,提高其诊断符合率。      

西沙群岛西科1井晚中新世-上新世生物礁沉积的磁性地层学初步结果

本文对西沙群岛西科1井钻孔岩心晚中新世-上新世生物礁沉积进行了详细的岩石磁学、磁性扫描与磁性地层学研究.结果显示,西科1井生物礁相沉积中的载磁矿物主要是磁铁矿.我们推测,这些磁铁矿的微小颗粒主要来自海水中含有的陆源物质,在生物生长过程中通过珊瑚体或其它寄生生物对海水的过滤与吸附作用保存在生物礁沉积中.进一步的磁性地层学研究及其与地磁极性年表的对比发现,在上新统莺歌海组、上中新统黄流组内部可获得多个年龄控制点,并对莺歌海组和黄流组的底界位置给出了初步制约.其中,莺歌海组记录了C2An.3n和C3n.4n,黄流组记录了C3An.2n至C5n.2n.虽然这一对比方案存在一定不确定性,但是在现阶段生物地层年代及其它年代学资料相对匮乏的情况下,我们认为本项研究的磁性地层学结果能为西沙群岛晚中新世以来的生物礁沉积提供更多可靠的年龄控制点,并为今后的区域地层对比提供磁性地层年代学依据.     

武汉东湖沉积物中重金属生物有效性研究

沉积物中的酸挥发性硫化物(AVS)是预测厌氧沉积物中重金属生物有效性的重要参数,SEM/AVS大于1时沉积物中重金属具有潜在生物毒性,小于1时则无生物有效性. 本文研究了东湖三个不同污染负荷的站点的同步提取金属SEM(Cu, Zn, Pb, Cd, Ni, Co, Ag, Cr)和SEM/AVS的深度分布,研究表明东湖沉积物中主要重金属是Zn, Cr和Cu,约占SEM总量的90%. I站、II站沉积物中AVS是重金属生物有效性的主控因子之一,对重金属的深度分布影响较大,重金属不具有生物有效性;III站沉积物中AVS对重金属的深度分布影响较小,重金属具有潜在的生物毒性. 相关分析表明,I站、II站沉积物中Cr、Ni、Ag、Cd与AVS在P<0.05有显著性相关,AVS对这些金属的深度分布具有更强的控制作用;虽然两站沉积物中Cr的含量差别不大,东湖I站沉积物中Cr/AVS比值(0.02)显著高于II站(0.003),沉积物中Cr与硫化物的结合主要是受还原反应的影响.     

华北地台北缘地球物理场特征与金属矿床预测

对华北地台北缘的地球物理场特征进行了探讨,根据重、磁异常数据反演计算了该地区的莫霍界面、居里界面、磁性界面的起伏.利用地球物理场资料和反演计算结果对该地区的构造格架和断裂进行了推断,同时预测了9个成矿远景区:(1)集宁一呼和浩特金成矿区;(2)张家口一赤城金、银多金属成矿区;(3)密云一高岭金、铜成矿区;(4)青龙一马兰庄金成矿区;(5)秦皇岛、金多金属成矿区;(6)郝家营多金属成矿区;(7)承德地区金、多金属成矿区;(8)赤峰一喀喇沁旗金成矿区;(9)宁城东金、多金属成矿区.     

柿竹园超大型钨多金属矿床的成矿条件与成矿模式

柿竹园矿床形成于极为有利的地质 地球化学条件 ,主要是 :( 1 )特别富集挥发分与钨锡成矿元素的地球化学背景 ;( 2 )有特富挥发分和成矿元素的岩浆热液 ,即熔 -流体系统 ;( 3)充足的矿源及挥发分源的多源补给 ;( 4)侏罗纪蓄水盆地提供渗滤、对流的水源与部分动力 ;( 5 )极有利的构造部位 ,包括 :地块边缘环境、多组断裂面交叉部位、表层缓倾剪切面与复向斜轴部复合部位 ;( 6 )多期次岩浆热液活动和矽卡岩、云英岩及脉体的叠加 ;( 7)极优的运矿与聚矿的地层介质环境 ,即在下古生界及震旦系硅铝质细碎屑岩中运矿 ,在泥盆系碳酸盐及蚀变的矽卡岩中定位 ;( 8)极佳成矿机构的匹配 ;( 9)良好的保存和产状条件 .最后提出了两个成矿模式图     

俯冲带斑岩铜矿系统成矿机理与主要挑战

斑岩型铜(钼-金)矿床作为一种典型岩浆热液成矿系统,是板块俯冲带之上最具代表性的成矿类型,具有极其重要的经济价值,长期以来是学术界和工业界的重点关注对象.已有研究揭示了大型斑岩矿床一般起源于俯冲作用诱发地幔楔部分熔融而形成的初始弧岩浆,在经历一系列复杂的演化之后,最终上升至近地表(3～5km)成矿.这其中涵盖了下列步骤:(1)俯冲板片的脱水或部分熔融并交代地幔楔诱发橄榄岩部分熔融;(2)地幔岩浆上升至下地壳底部并经历熔融-同化-滞留和均一(MASH)以及初期分离结晶;(3)初始母岩浆自下地壳底部上升至中上地壳底部形成岩浆房;(4)岩株或岩枝的最终就位与挥发分出溶;(5)成矿流体汇集和金属沉淀等众多关键地质过程.虽然对这些过程的研究已经产生了丰富的成果,极大促进和加强了对不同构造背景之下斑岩型铜矿形成机制的认识,但斑岩成矿机理研究目前仍存在较多问题亟待解决,如不同构造动力学背景对成矿岩浆地球化学特征的控制、岩浆弧演化的长期性与成矿作用瞬时性的不协调、成矿物质来源、岩浆源区和演化过程金属预富集作用对成矿的贡献、Cu和Au在预富集过程中的解耦机制等.这些尚未解决的科学问题对斑岩成矿机理的进一步研究提出了挑战,而解决这些问题也必将深化对俯冲板块边缘成矿作用的认知.     

伊陕斜坡第四纪小型河湖沉积盆地干扰波特征及形成机理

在地震勘探中,鄂尔多斯盆地伊陕斜坡苏里格西地区的第四纪小型河湖沉积盆地会产生一种强干扰波.为了探索该干扰波特征及形成机理,通过对大量的试验资料对比分析,综合研究了该沉积体的沉积规律、岩性特征及干扰波速度特点,频谱特性和时距曲线.结果表明,该干扰波形成机理有如下特点:(1)该干扰波能量强,呈"八字胡"状;(2)该沉积体为第四纪河湖相沉积,岩性、速度成层分布,是形成该干扰波主要原因;(3)该干扰波频谱在0~300 Hz,近道主频在50 Hz,中道主频在65Hz,远道主频在20Hz,第270道高频主瓣在870ms,中低频主瓣在920ms;(4)干扰波时距曲线为双曲线.     

华南中、新生代与花岗岩类有关的成矿系统

华南地区中、新生代的大规模金属成矿作用与花岗岩类活动密切相关, 并因此而呈现出丰富多彩的特征; 而不同来源、不同性质的花岗质岩浆活动又是该地区岩石圈演化过程不同时期、不同构造动力学背景的产物. 本文把华南地区与中、新生代花岗岩类有关的矿床划分为4个成矿系统, 即: (ⅰ)与钙碱性火山-侵入(花岗质)岩浆活动有关的“斑岩-浅成热液金-铜成矿系统”; (ⅱ)与陆壳重熔型花岗岩类有关的钨锡铌钽稀有金属成矿系统; (ⅲ)与富钾花岗岩类有关的铜多金属成矿系统, 以及(ⅳ)与A型花岗岩类有关的金铜及稀土成矿系统; 并简要地讨论了它们的基本特征. 从根本上来说, 华南地区中、新生代不同来源的花岗岩类及与其有关的成矿作用都是在伸展-拉张环境下壳-幔相互作用的结果.     

浙江金华江支流白沙溪水质硅藻生物监测方法

以白沙溪为示范区,比较了硅藻生物指数评价与我国现阶段河流水质理化评价结果的异同性,同时对白沙溪进行水生态评估.水质理化评价显示白沙溪水质从Ⅰ类到劣Ⅴ类均有出现,而硅藻特定污染敏感指数和硅藻生物指数评价白沙溪水质为"优"到"差"均有出现.二者评价结果总体上相吻合,同时亦存在一定差异.硅藻生态类群组成显示前三个断面以耐低污染硅藻、自养硅藻和喜好很高氧饱和度硅藻为主,4#断面(除2010年11月)以耐中污染和强污染硅藻、异养硅藻、喜好低氧硅藻类群占优势.全年水体各断面均以喜中性和碱性的硅藻类群为主.特定污染敏感指数和硅藻生物指数均与电导率、总磷、氨氮、氯化物之间呈显著负相关,此外硅藻生物指数还与高锰酸盐指数、总氮、亚硝酸盐氮和可溶性磷酸盐之间呈显著负相关.本研究结果对开展我国河流水质生物监测具有一定的借鉴意义,但其在我国的适用性还需要开展进一步的研究.     

生物地球物理:地球物理方法在研究生物地球化学过程中的应用和发展

微生物广泛参与了其所处地质环境的物理和化学性质改造过程.监控微生物与地质介质之间相互作用的过程并了解其机制对近地面环境工程中土壤及地下水污染整治等实际应用有着至关重要的作用.地球物理勘测成像技术不仅能够在传统应用中测量和表征地表以下的物理特性变化,大量直接有效的证据表明这些方法还可以捕获孔隙介质中的生物地球化学变化的动态过程,包括监测微生物、微生物活动以及它们与矿物之间的相互作用.生物地球物理(Biogeophysics)作为勘探地球物理的一个新兴分支学科,包含了微生物学、生物地球科学以及地球物理勘测等多个学科,侧重于研究微生物与地质介质相互作用对地球物理场的影响.过去十几年在生物地球物理领域的研究充分表明和验证了地球物理勘测方法的独特优点(最小化侵入、时空连续及跨尺度运用),并为将传统勘测方法用于探索跨时间空间各尺度的地下生物地球化学动态过程提供了理论及实验依据.本篇综述将系统介绍生物地球物理学科的理论背景、发展和研究前沿.首先讨论微生物及其活动引起的孔隙介质中物理化学性质的变化.其次,将侧重于探讨微生物活动对包括地电法、电磁法、探地雷达以及地震法等不同地球物理场的响应.最后将讨论生物地球物理领域的机遇、挑战和潜在应用.     

陆相生物气纵向分布特征及形成机理研究

生物气主要有两种生成途径: 乙酸发酵和二氧化碳还原. 一般, 海相环境以二氧化碳还原型为主, 而陆相淡水—微咸水沉积环境主要以乙酸发酵型为主, 随着深度增加, 二氧化碳还原所占比例提高. 通过对中国柴达木盆地三湖地区涩北一号构造区新涩3-4井系列取样分析认为, 生物甲烷的两种产生途径并不严格按照深度分布. 乙酸发酵成因类型分布在浅层(160~400 m)及井底部位(1650~1700 m); 近地表(50~160 m)及中深部是二氧化碳还原型. 浅层乙酸发酵型甲烷明显偏重的稳定碳同位素值与相对封闭的泥岩环境及相对有限的母质来源有关; 而井底部位(1650~1700 m)正常乙酸发酵型生物甲烷与粉砂岩为主的相对开放的环境有关, 该层段水中极高的乙酸含量说明充分的营养供给不会造成甲烷碳同位素明显变化, 同时也意味着本层段地下水活动强烈, 从外界携带大量营养底物进入. 分析结果同时表明一定浓度的烯类气体暗示着该区细菌活动性强的事实. 商业性的聚集以CO₂还原成因类型为主, 乙酸发酵所占比例较少.     

幔源流体判别标志及多层循环成矿作用动力学——以山东夏甸金矿床为例

山东夏甸金矿床成因一直有变质热液、岩浆热液和天水之争,经研究表明:尚有幔源流体加入成矿,其主要判别标志有:(ⅰ)深大断裂标志;(ⅱ)基性脉岩与矿脉交切和相伴标志;(ⅲ)稳定同位素地球化学标志;(ⅳ)流体包裹体地球化学标志;(V)幔源流体多层循环沟通标志,针对幔源流体总体循环系统特征与岩浆热液和天水的有机联系,将含矿流体划分3个子循环系统:(ⅰ)地幔富C,H,O,CO_2流体循环子系统;(ⅱ)中-下部地壳富硅流体循环子系统;(ⅲ)浅-表部富硫流体循环子系统.各自成矿功能主要受制于构造动力背景.     

无机碳酸盐沉积的硼同位素分馏——B(OH)_3掺入碳酸盐的证据

进行了高pH(8.96~9.34)海水的无机碳酸盐沉积实验,测定了沉积碳酸盐的硼同位素分馏.结果表明,碳酸盐和海水B(OH)3间的硼同位素分馏系数(αcarb-3)变化范围是0.937~0.965,平均值为0.953.这些结果与Sanyal等报道的结果都表明碳酸盐与溶液B(OH)3间的硼同位素分馏系数αcarb-3不是恒定的,而是与溶液pH呈现负相关关系.测定的碳酸盐沉积的硼同位素组成(δ11Bcarb)并未都落在最佳的理论δ11B4-pH曲线上,并且与任何已知δ11B4-pH理论曲线不平行.因此有理由断定,随海水pH的变化,将有变化分数的B(OH)3掺入进碳酸盐中,但仍以B(OH)4?掺入为主.因此在采用海洋生物碳酸盐硼同位素重建古海水pH时,应用B(OH)4?和B(OH)3间理论的硼同位素分馏系数(α4-3)是不适当的,同时有必要建立一种经验方程.     

中亚增生造山过程与成矿作用研究进展

中亚造山带作为全球最大的显生宙增生型造山带,是大陆动力学和成矿作用研究的天然实验室.文章简要概述中国新中国成立以来中亚造山带研究发展情况,并对未来研究提出展望. 20世纪50～70年代是中亚造山带研究的奠基时期,各地质研究学派理论相继运用于解释中亚地区的地质演化.改革开放初期,李春昱先生等开创性地运用板块构造理论解析北疆及兴蒙地区大地构造演化,提出了西伯利亚、哈萨克斯坦、中朝-塔里木三大板块俯冲-碰撞的认识,并提出了索伦山至延边缝合线的观点. 20世纪90年代,中亚造山带研究进入快速发展期,前苏联学者提出了多陆块碰撞模型;土耳其学者提出了单一岛弧增生模型,指出中亚造山带是一种特殊类型的碰撞造山带.中国学者对中国北方地区的蛇绿岩、高压变质岩等进行了大量开拓性研究,划分了主要缝合带. 1999年,"中亚成矿域"概念被提出,并与环太平洋成矿域和特提斯成矿域并称全球三大成矿域.进入21世纪,鉴于中亚在大陆增生理论和成矿机制研究领域的重要性,中亚造山带研究成为国际学术前沿.中国在中亚地区布局了一系列科研项目,催生了一大批重要科研成果,包括微陆块属性、蛇绿岩时代和构造背景、岩浆弧性质、增生楔识别和解剖、区域变质-变形作用、俯冲带(超)高压变质作用、洋中脊俯冲、地幔柱与板块相互作用、多岛海构造古地理与复式增生造山时空格架、大陆增生、增生成矿、构造叠加改造等.这些成果产生了重要的国际影响.展望未来,中亚造山带主要有以下几方面的内容需要进一步深入研究:(1)古亚洲洋早期演化历史及起始俯冲机制;(2)古亚洲洋外部造山带(Extroversion)的增生机制;(3)古亚洲洋地幔属性及其时空分布;(4)古亚洲洋与特提斯洋相互作用过程;(5)显生宙大陆增生机制及其全球对比;(6)中亚成矿域增生成矿机制;(7)大陆改造机制.     

内蒙古双尖子山矿集区三维电性结构及成矿意义

双尖子山矿集区作为中国北方东部大型的银铅锌多金属矿集区,具有多期叠加成矿的特征.为了揭示双尖子山矿集区2000 m以浅成矿要素的空间展布,本文基于有限内存拟牛顿法(L-BFGS)对覆盖矿集区的6条可控源音频大地电磁测深数据进行含源三维反演,获得了双尖子山矿集区2000 m以浅三维精细电性结构.结合重磁、区域地质、钻井及地球化学资料,得到如下结论:(1)矿集区深部存在大面积的高阻区,可能为与成矿有关的早白垩纪侵入岩的反映,在兴隆山矿段西北侧及西南侧(A、B区)、双尖子山矿段西部(C区)表现为高侵位特征;(2)矿集区与成矿密切相关的断裂系统由1条北东向深断裂(F1)和北西向、北东向以及近南北向的浅层断裂组成;(3)赋矿地层大石寨组电性特征为中低阻,主要分布在1000 m以浅,在兴隆山矿段以及双尖子山矿段东部较厚,与矿集区断裂系统组成了良好的容矿空间和成矿流体上涌通道;(4)建立了矿集区2000 m以浅的成矿模式:在兴隆山矿段,早白垩世侵入岩高度侵位至上覆大石寨组下方,侵入岩就位后析出含矿热液,并在浅部北东、北西向断裂及断裂交汇处成岩成矿,而在双尖子山矿段,成矿流体主要受北东向深断裂F1的控制,在F1断裂以及其与北西向断裂的交汇处富集,导致矿体主要分布于矿段西部.     

生物操纵与非经典生物操纵的应用分析及对策探讨

分析了生物操纵(biomanipulation)和非经典生物操纵(non-traditional biomanipulation)理论的原理、应用条件及局限性,提出了在局部水体治理湖泊富营养化的对策.分析认为:生物操纵的核心内容是利用浮游动物控制藻类;但浮游动物不能有效控制丝状藻类和形成群体的蓝藻水华;我国的大型浅水湖泊浮游动物数量一般并不多,对浮游植物摄食压力不大;在浅水湖泊,浮游动物摄食藻类后很快分解、释放又进入物质循环,因此不能治理湖泊富营养化;浮游动物是浮游植物和鱼类等经济水生动物之间重要的营养通道,过分追求保护浮游动物是值得思考和研究的问题.而非经典生物操纵的核心内容是利用鱼类直接控制蓝藻水华;当鲢、鳙鱼达到阈值密度可以控制蓝藻水华,但很难控制所有藻类和降低N、P治理湖泊富营养化.在局部水体治理湖泊富营养化的对策是:把鱼类控藻、水生植被恢复和局部水域生态系统重建相结合,形成具有利用与控制蓝藻生产鱼类、吸收氮磷净化水质功能的"水质生物调控单元".