东沙海域浅层沉积物硫化物分布特征及其与天然气水合物的关系

对南海东沙海域浅层沉积物中硫化物的含量进行了分析,结果表明,沉积物中硫化物的含量与沉积物顶空气甲烷含量有密切的关系,在存在顶空气甲烷高异常的沉积物岩心中,沉积物中硫化物含量明显高于无甲烷异常的沉积物岩心,且随层位深度的增加,其含量明显增大,存在显著的变化梯度带。碎屑矿物鉴定结果表明,沉积物中硫化物主要以黄铁矿的形式存在。浅层沉积物中高含量的硫化物与天然气水合物分解形成的甲烷流有直接的关系,反映了下部沉积物中可能存在天然气水合物。     

东沙海区海丘发现多底栖方式深水珊瑚

东沙岛周围海区发育众多深水(200~2 000 m)海丘,其中一些显示了明显的泥火山活动特征。近年的取样调查在多个底质差异明显的海丘都发现了非常丰富的深水珊瑚。为什么这些海丘上深水珊瑚兴盛尚不清楚。根据样品形态分析,初步识别的珊瑚既有以基座紧密固着于碳酸盐岩结核硬底的Madrepora oculate(多眼筛孔珊瑚)、Lochmaeotrochus(灌丛珊瑚)、Enallopsammia(突出海沙珊瑚)、Solenosmilia variabilis、Dendrophyllia(树珊瑚)、 Bamboo Coral (竹节珊瑚)、Golden Gorgonians (金柳珊瑚),还新发现有以鸭蹼状凹凸不平形底壳贴附于海底砂泥级生物碎屑的Desmophyllum dianthus(葵珊瑚)和尖底浅植于碎屑沉积中的Flabellum(扇珊瑚)、Crispatotrochus(卷轮珊瑚)、Balanophyllia(栎珊瑚),还有饼形、杯形能在软质海底缓慢自由移动的Fungiacyathus(蕈杯珊瑚)、Deltocyathusi(角杯珊瑚),指示在底质硬度及海流强度迥异的东沙海丘环境中有多种属珊瑚生长。大量具有机动性的深水珊瑚栖居于弱水动力海底,应更多依赖于栖居地本地而非海流带来的丰富食物,意味着东沙海区的泥火山活动泄漏的烃类流体可能是深水珊瑚食物的主要来源。泥火山的流体活动与珊瑚的兴盛可能具有相互指示意义。     

南海天然气水合物钻孔自生黄铁矿硫同位素特征

南海神狐海域天然气水合物钻探岩心含有大量自生黄铁矿,主要为长条状、短柱状。黄铁矿主要出现在沉积物浅部和含水合物层,含量主要为20%~90%。SH5C岩心(不含水合物)的黄铁矿硫同位素δ34SV-CDT变化范围为-40.488‰~-19.538‰,SH7B岩心(含水合物)的黄铁矿δ34SV-CDT为-38.922‰~37.660‰。尤其在水合物层的黄铁矿硫同位素组成偏重,δ34SV-CDT在22‰~27‰,这是水合物盖层形成的封闭体系和AOM持续发生共同作用的结果,可能是水合物层中独特的硫同位素特征。     

综合大洋钻探计划311航次沉积物中自生黄铁矿及其硫稳定同位素研究

对综合大洋钻探计划(IODP)311航次652个岩心沉积物样品进行了自生黄铁矿颗粒筛选、显微形貌特征及其硫稳定同位素组成等初步研究。扫描电镜(SEM)照片显示黄铁矿以微球粒状和立方体状形貌产出,其成因与微生物作用和无机作用有关。黄铁矿的δ34SCDT值变化范围较大,从-35.4‰到+53.6‰,其成因与甲烷厌氧氧化作用(AOM)的关系密切。海水源为主的硫酸盐参与了沉积物上部的AOM过程,黄铁矿硫稳定同位素正偏的原因可能与较强的AOM作用和较多的残余硫酸盐参与有关。冷泉背景站位中黄铁矿的δ34SCDT值随着深度增加而增加,从浅表层的-35.83‰增加到深处的32.49‰,反映深处沉积物内黄铁矿形成过程中曾有过较多的残余硫酸盐参与还原,暗示其背景曾经是更高的甲烷通量和更强的AOM作用。研究结果提供了现代海洋天然气水合物背景下沉积物中自生黄铁矿及其硫稳定同位素特征记录,对于寻找我国海域天然气水合物资源,探索地史时期古海洋沉积物中甲烷事件记录具有重要的意义。     

贵州东部及邻区南华纪锰矿中黄铁矿硫同位素高异常及地质意义

贵州东部及邻区南华纪锰矿层中的黄铁矿产出形态多样,为了研究它们的成因标志,通过野外和镜下观察发现黄铁矿主要呈浸染状、条带状和结核状产出,并以草莓状和自形-半自形粒状结构为主。硫同位素测试结果显示含锰岩系中黄铁矿具有异常高δ34S值的特征,介于+37.9‰~+62.6‰之间(平均52.7‰),呈塔式分布,峰值在+46‰~+59‰之间,沿同一矿体剖面从下到上逐渐减小,不同矿床间差异大。结果表明沉积盆地的封闭性和冰川事件使海水硫酸盐浓度降低并富集重硫同位素,随后形成的硫酸盐最低带进一步减小了硫同位素的分馏,使黄铁矿的δ34S达到异常高值。随着沉积盆地逐渐变开放,矿层由下而上黄铁矿的δ34S值逐渐减小,而不同矿床黄铁矿的δ34S值差异则是因为沉积盆地封闭性的差异。因此,封闭的局限沉积盆地是锰矿床形成的重要地质背景条件,而渗流热卤水或火山锰源可能是矿床的主要锰质来源。     

北大巴山地区沉积黄铁矿的硫,铅同位素及其构造学意义

北大巴山区震坦－志留系地层中黄铁矿的硫、铅同位素资料，为阐明扬子板块北部被动大陆边缘的形成与演化提供了二点认识：（１）在震旦纪裂陷早期，＾２０６Ｐｂ／＾２０４Ｐｂ平均比值为１７．６６，表明其裂陷深度已达到了下地壳范围；在寒武纪裂陷晚期及移离早期，平均比值为１９．０３，表明裂陷在上、下地壳附近；在志留纪的移离晚期，平均比例为２０．０８，表明此时裂陷深度在上地壳之内。（２）黄铁矿的δ＾３４Ｓ，由裂陷早     

黄、东海陆架泥质区自生黄铁矿成因及其控制因素

海洋自生黄铁矿的形成过程与有机质矿化过程密切相关,是构成全球C-S-Fe生物地球化学循环的重要一环。黄、东海陆架在全新世高水位期以来,广泛发育泥质沉积区,其中赋存大量自生黄铁矿,为研究其成因及其控制因素提供了契机。平面上,黄铁矿的分布与细粒泥质沉积伴生,因为细粒沉积物相对富集有机质且沉积环境稳定,有利于微生物硫酸盐还原的进行。黄、东海沉积动力、有机质来源和海洋生产力的区别导致黄铁矿生成与埋藏的差异,进而引起相关指标(例如C/S值)的不同。垂向上,黄铁矿的含量一般随着深度的增加而升高,说明随着埋深的增大,孔隙水中溶解氧耗尽后有利于硫酸盐还原的进行;黄铁矿硫同位素随着深度的增加而加重(富集³⁴S),这可能与成岩系统的封闭性有关,也可能与甲烷厌氧氧化驱动的硫酸盐还原有关。另外,沉积速率通过影响有机质的埋藏、孔隙水和海水的联通效率以及硫酸盐—甲烷转换带的位置进而控制黄铁矿的含量及同位素组成。黄、东海陆架泥质区在沉积动力和沉积过程方面积累了大量优秀研究成果,可在此基础上,结合多硫同位素、原位微区测试等先进实验方法,发掘自生黄铁矿在探讨现代海洋C-S-Fe循环及深时海洋化学演...     

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩中黄铁矿的成因

塔里木盆地下古生界(特别是奥陶系)碳酸盐岩地层中常见大量自生黄铁矿存在于碳酸盐岩、裂缝和溶蚀孔洞以及岩溶角砾和岩溶孔洞充填砂泥碎屑物质中。根据产状和硫同位素值,黄铁矿可分为两组,一组的δ34S值范围为-25.7‰～-4.7‰,平均为-17.6‰,为细菌硫酸盐还原作用(BSR)成因,发生在碳酸盐岩被抬升至地表接受岩溶改造的时期;另一组的δ34S值范围为+11.2‰～+31.3‰,平均为21.8‰,是受岩浆作用的影响,在热化学硫酸盐还原作用(TSR)下形成的。通过分析认为塔里木盆地下古生界地层天然气中较高含量的H2S主要是TSR作用的产物。     

早子沟金矿黄铁矿标型特征及其地质意义

早子沟金矿位于西秦岭同仁—夏河—岷县金成矿带,矿区赋矿地层为三叠纪中统古浪堤组一段细碎屑岩,中性岩脉大量发育。矿体产于地层、脉岩及其接触带中,严格受断裂构造控制。本文通过对不同期次、不同矿石类型的黄铁矿进行分布、形态、矿物组合、元素组成以及硫同位素的研究,发现不同矿石类型的黄铁矿形成于不同的深度和地质环境;主成矿期黄铁矿以五角十二面体为主,常具碎裂结构;严重亏铁亏硫,ω(Au)/ω(Ag)=5.54,ω(Co)/ω(Ni)=4.2,类似于卡林型金矿特征,又兼有岩浆型矿床的特征;矿体中黄铁矿硫同位素δ34S‰变化范围-7.43‰～-8.62‰,与围岩黄铁矿硫同位素组成接近,说明硫主要来源于沉积地层,同时由于构造活动和岩浆侵入作用对硫同位素分馏产生了一定影响,使重硫有所富集。     

华北晚古生代煤中黄铁矿形成世代的硫同位素证据

煤中黄铁矿硫同位素研究表明,华北煤中黄铁矿形成于不同的演化阶段早期黄铁矿的δ34SP值更偏负值,晚期黄铁矿δ34SP更偏正值.同时,黄铁矿硫同位素的差异也能反映硫的来源.     

新西兰北岛红树林沉积物中黄铁矿微观形貌特征及其环境指示意义

为探究红树林沉积环境自生黄铁矿形貌特征及其分布规律,利用新西兰北岛红树林沼泽区三个不同植被带采集的沉积物柱状样品,在偏光显微镜及扫描电镜下对其不同深度沉积物样品中黄铁矿数量及形貌特征进行了分类、统计.结果表明:①三个植被带沉积物样品中均存在莓球状黄铁矿、团块状黄铁矿、结核状黄铁矿及晶粒状黄铁矿,且结核状黄铁矿占比最高;...     

南海北部西沙海槽沉积物管状黄铁矿特征及其形成机理*

南海北部西沙海槽S1站位的岩心柱沉积物中广泛发育自生矿物黄铁矿,其形态以管状为主,且具有内部中空的圈层结构。使用扫描电镜、电子探针、LA-ICP-MS、SIMS等测试方法研究了管状黄铁矿的形态及圈层结构,结果显示: (1)管状黄铁矿发育内部中空的圈层结构,其中内圈层(I_py)由莓球状黄铁矿呈五角十二面体紧密堆积组成,外圈层(O_py)由晶形较好晶粒较大的八面体黄铁矿组成,并混有沉积碎屑及钙质生物壳体;(2)内圈层和外圈层分别呈现出贫S富Fe和富S贫Fe的特征,其成因是甲烷渗漏造成的局部还原环境使得As进入黄铁矿中导致晶格空缺或被扭曲,从而促进Ni、Co、Cu、Zn、Pb等微量元素的掺入;(3)内圈层、外圈层发生了明显的硫同位素分馏现象,内圈层中 δ³⁴S 平均为-37.8‰,外圈层中 δ³⁴S 平均为-29.3‰。研究认为,管状黄铁矿作为曾经甲烷渗漏的通道,其生长机制可分为3个阶段: (1)气水通道形成阶段: 向上运移的甲烷流体在沉积物孔隙中逐渐形成气水通道;(2)外圈层形成阶段: 当向上运移的甲烷与硫酸盐发生甲烷厌氧氧化时,逐渐形成晶体较大、晶形较好的八面体黄铁矿外圈层;(3)内圈层形成阶段: 随着甲烷浓度逐渐降低,在气水通道中的微生物作用下,剩余甲烷与向下运移的硫酸盐继续反应形成莓球状黄铁矿内圈层。因此,南海北部的泥岩中大量发育的管状黄铁矿常常与地层中甲烷水合物的存在有关。     

南海北部海区海底沉积物中孔隙水的Cl~-和SO_4~(2-)浓度异常特征及其对天然气水合物的指示意义

报道了中国南海北部海区海底沉积物中孔隙水的Cl-和SO42-质量浓度的变化特征, 圈定了孔隙水中Cl-质量浓度的高值异常区。由于水合物形成过程中的排盐效应, 会使其上覆浅表层沉积物中孔隙水的盐度增高, 因此这些氯离子的高值异常区值得进一步的勘查。对孔隙水中SO42-的质量浓度分析表明, 研究区的一些站位表现出随深度增加SO42-的质量浓度梯度发生明显的变化, 计算的硫酸盐甲烷交接带SMI界面深度均在 10m左右, 与ODP164航次和ODP204航次有天然气水合物的钻孔的SMI界面深度基本吻合, 说明这些站位深部有天然气水合物存在的可能性。     

金顶铅锌矿黄铁矿Re-Os定年及其地质意义

关于金顶铅锌矿的成矿时代至今未获得精确的同位素测年数据,这严重制约了我们准确厘定该矿的成矿动力学背景。鉴于此,本文根据黄铁矿的产状特征,将其区分为沉积成岩期和热液期黄铁矿,并开展了Re-Os同位素测年的研究(ICP-MS方法)。虽然黄铁矿的R(e0.4069×10-9～375.2620×10-9)和O(s 0.0008×10-9～0.4131×10-9)含量变化很大,部分样品含量很低,但它们仍然揭示出两组等时线年龄:分别为114±13 Ma和65±10 Ma。笔者认为114 Ma等时线年龄可能代表了沉积成岩过程当中的一期矿化年龄,而65 Ma可能记录了铅锌主矿化之前热液作用开始活动的时间。结合其他方面的地质证据推断金顶铅锌矿主矿化时代可能在28～37 Ma之间。     

下庄竹山下铀矿床黄铁矿元素地球化学特征及其表征意义

竹山下铀矿床是粤北下庄铀矿田内大型铀矿床之一,铀矿化类型为"交点"型和硅化带型。在详细的野外地质调查基础上,对竹山下铀矿床4种不同类型黄铁矿进行元素含量分析及硫同位素测试,结果表明:"交点"型矿石中黄铁矿相对富集Pb、 Cu、 Co、 As、 Ni、 Se、 Bi、 U、 Sb、 Zn等微量元素;"交点"型铀矿化形成于中深部高温环境,成矿热液具有地幔流体特征,成矿过程硫来源与该区花岗岩中黄铁矿的硫来源一致或者相似,花岗岩中的黄铁矿可能为该期成矿事件的产物;竹山下矿床在垂向上表现出越往深部硫逸度越低的特征;"交点"型和硅化带型中黄铁矿具有相似的微量元素配分曲线,表明二者具有相同的成矿热液来源,且与辉绿岩中黄铁矿配分曲线相似,表明该区成矿热液具有深源性。     

陕西左家庄金矿载金矿物黄铁矿研究

陕西左家庄金矿载金矿物黄铁矿研究权志高（核工业２０３研究所，咸阳７１２０００）关键词黄铁矿，化学成分，热电系数，硫同位素１矿床基本概况左家庄金矿床位于陕西凤县以北约７ｋｍ处，矿床赋存于印支期何家庄黑云母花岗岩体内接触带，岩体侵入于中石炭统草凉驿组粉砂...     

南海东北部东沙海域沉积物烃类有机地球化学研究及其意义

采用GC—MS技术测定了南海东北部东沙海域沉积物柱样HD196A中的有机物，共检测出90多种烃类化合物：正构烷烃、类异戊二烯、支链烷烃、多环芳烃等化合物。正构烷烃分布曲线的形状、碳数范围、主峰位置以及CPI值和0EP值说明，沉积物中的有机质主要来源是大陆高等植物和海洋浮游生物藻类和细菌源，并以陆源高等植物来源占优势。研究还表明，随着深度增加，柱样中重烃减少，而轻烃增加，奇偶优势指数趋近于1，长链烷烃和支链烷烃减少，芳烃的甲基化和甲基重排作用等，均显示出该区沉积物成熟度较高。同时结合该区已有的研究资料（烃类气体——甲烷、重烃组分分布，以及热释光、有机碳等），其高值异常区与本次研究站位相吻合，显示该海区具有烃渗漏来源，是海底油气和天然气水合物找矿的有利地区。     

内蒙古乌达矿区煤中硫的同位素组成及演化特征

通过对内蒙古乌达矿区高硫煤９煤层和低硫煤１３煤层剖而上有机硫和黄铁矿硫同位素的测定,结合煤岩学综合分析,着重论述了煤中硫同位素的分布特点及成因,分析了有机硫同位素和黄铁矿硫同位素之间及其和全硫的关系,提出高硫煤硫同位素形成过程中在剖面上具有层次性和时间上具有相向性,层次性表现为随泥炭沼泽深度的增加,体系对ＳＯ４＾２－和Ｈ２Ｓ的开放程度及黄铁矿的形成对＾３２ＳＯ４＾２－的过滤性;相向性有仅表现为泥岩     

上黑龙江盆地砂宝斯金矿黄铁矿地球化学特征及其成矿意义

砂宝斯金矿床是上黑龙江盆地内唯一的大型岩金矿床,但其成矿物质来源和矿床成因仍然存在争议。为此,在详细的矿相学和黄铁矿显微结构研究基础上,对不同世代黄铁矿开展LA-ICP-MS微量元素和S、Pb同位素分析。结果表明,砂宝斯金矿床从成矿早期到主成矿阶段,黄铁矿可划分为3个世代,不同世代黄铁矿微量元素组成差异明显。PyⅠI为金的主成矿期,其中Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Bi、Co、Ni、As、Mn、Sb、Sn、Ga等元素含量较高。Co、Ni、As以类质同象的形式进入黄铁矿晶格, Cu、Pb、Zn、Sb、Bi元素以金属硫化物矿物包裹体的形式赋存于黄铁矿中。Au元素以Au+、银金矿、铜金矿矿物包裹体微粒和亚微米的包体金形式存在于黄铁矿中。As–置换S–,形成Au(HAs)–,对Au的迁移及沉淀具有重要的作用。砂宝斯金矿床黄铁矿Co/Ni比值大多数小于1,大部分点落入沉积成因范围,少部分落入火山成因和热液成因范围,表明黄铁矿并非单一来源。综合S、Pb同位素及黄铁矿微量元素特征,砂宝斯金矿床成矿物质既来源于具上地壳和地幔混源特征的深部岩浆,又来源于二十二站组围岩。结合区域成矿构造背景,认为蒙古—鄂...