幔汁(HACONS流体)地球内动因探索

地球科学发展到今天, 中外所积累的实际资料之多早已达到一个临界点, 必然要从量变跃迁为理论认识上的质变。本文是这方面的一个尝试, 力图把地球看成一个整体, 提出以下五条地球内动因基本规律: (1) Na、K被幔汁的带入乃是地幔和地壳中产生各种类型岩浆的关键要素; (2) Na、K碱交代作用是整个热液作用中最重要的一个反应机制; (3) 大地构造源于幔壳溃变**(是幔汁在起主要作用); (4) 在地球的演化上, 地壳乃是地幔亏损(depletion)部分的向上分化、搬家, 地壳=原始地幔－亏损地幔; (5) 地球深部的Na、K流(即幔汁主体)是来自威力更大的地核氢(H+、H、H2)流的萃取和驱动。     

华北盆地岩溶地热资源评价

华北盆地岩溶地热资源多赋存于隐伏的凸起构造部位。用Na—Li、Na—K—Ca和SiO2地热温标计算的深部热储温度为70°～150℃,用辐射流补给模型计算的热储有效热能,相当于4.4亿吨标准煤,因而具有良好的开发前景。      

K和Na在深俯冲板块中的元素化学行为

放射性钾元素(40 K)是地球演化过程中重要的热源之一,钠(Na)则是俯冲带岩石中的重要组成元素之一。俯冲板块是地壳物质运输到深部地幔的载体,而石榴石和单斜辉石是其中常见的矿物,因此K和Na在单斜辉石和石榴石中行为的研究具有重要意义。本文分以下3个方面总结了近50年来自然界以及高温高压实验中K和Na在石榴石和单斜辉石中行为的研究进展:1含Na、K石榴石的发现及其形成机制,以及Na、K进入石榴石对其晶格所产生的影响;2含K单斜辉石的发现及其形成机制,以及K进入单斜辉石对其晶格所产生的影响;3含K基性岩体系的实验岩石学研究现状。K作为大离子亲石元素,在高温高压下能够分别以KX+Si Y=(Ca,Mg)X+Al Y和MgM1+CaM2=Al M1+KM2的机制进入石榴石和单斜辉石晶格中,对其从地表到深部地幔中的循环具有重要贡献;而在持续俯冲板块中,Na元素在单斜辉石消失后以NaX+Si Y=(Ca,Mg)X+Al Y的机制进入石榴石晶格中,继续被运输到更深的地幔中去。前人在模拟地幔温压条件下对含K玄武岩和单斜辉石体系的高温高压实验研究结果表明,单斜辉石中K2O含量及石榴石中的Na2O含量与压力呈正相关。然而,到目前为止,K和Na在俯冲带温压条件下的富K基性岩(如榴辉岩)体系中的行为仍有待进一步深入研究。     

平顶山矿区地下热水深部温度估算——地球化学温标的应用

应用地球化学温标估算了平顶山矿区地下热水的深部温度；介绍与分析了地球化学温标的应用条件、水－岩反应平衡状态，在此基础上应用合适的温标进行了计算。其结果为该区地温场和水－岩温度关系的研究提供了资料     

斑岩型铜矿床地球化学勘查中岩石化学指标

依据江西城门山和内蒙古乌努格吐山2个斑岩型铜矿床试验资料,探讨了用于斑岩型铜矿床勘查的岩石化学指标。结果表明,常量化学组分MgO、CaO和Na2O等在斑岩型矿化体中的含量显著低于其在中酸性岩中的丰度值,w(Na2O)/w(K2O)、w(CaO)/w( MgO)值随Cu矿化强度增强有规律地变化,可以有效指示斑岩型矿化体的存在及其矿化强度。此项成果丰富了地球化学勘查指标。     

平顶山矿区地下热水溶部温度估算—地球化学温标的应用

应用地球化学温标估算了平顶山矿区地下热水的深部温度；介绍与分析了地球化学温标的应用条件，水－岩反应平衡状态，在此基础上应用合适的温标进行了计算。其结果为该区地温场和水－岩温度关系的研究提供了资料。     

深部地球化学

板块大地构造学说在60年代末的兴起突破了地质学主要从事地壳研究的界限。地球化学也向纵深迈出一大步,跨越莫霍面而研究地球深部的化学问题。在深部地球化学产生的背景方面,固体地球物理、深海钻探以及高压研究的进展为探讨地球内部的化学演化提供了大量基础资料。60年代初国际上地幔委员会成立,开始国际合作执行上地幔计划(Upper Mantle Project,1960—1970),包括实测横贯大陆综合地球物理和地球化学     

安徽马头矿区热液成矿边界的地球化学标志

成矿系统具有时间和空间边界,确定热液成矿边界不仅具有重要的理论研究意义,而且对指明找矿方向、指导矿产勘查具有重要实用价值。但是,目前热液成矿边界如何确定尚缺乏研究。文章在地球化学勘查长期实践和理论方法探讨的基础上,在安徽马头热液成因金属矿区开展试验,提出了确定和判断热液成矿边界的地球化学标志。在勘探剖面上,斑岩型Mo、Cu矿分布在由带出作用形成的Na2O等元素负异常之内,含矿地段粉砂岩和花岗闪长斑岩中Na2O带出量大于80%,稀土元素Eu表现出明显的负异常;在地表条件下,矿化带产出在Na2O含量为0.1%~0.2%的负异常之内,δ34S值小于3.2‰,显著低于矿区外围花岗岩的δ34S值。由此认为,Na2O带出量大于80%,稀土元素Eu的负异常是确定马头斑岩型钼铜矿深部成矿边界的地球化学标志;Na2O含量为0.1%~0.2%的负异常、δ34S值小于3.2‰,是确定该矿床外围成矿边界的地球化学标志。本研究不仅为马头勘查区深部、外围找矿和成矿前景评价提供了成功案例,而且对其他勘查区热液成矿边界的研究和确定具有借鉴作用。     

赣南晚侏罗世橄榄玄粗岩系列的发现

对赣南三百山盆地晚侏罗世武夷群火山岩的岩石地球化学特征进行了系统研究。根据岩石Na2O K2O含量9.84%～10.74%,K2O/Na2O值1.99～2.52,高铝(ω(Al2O3)>15%)、低钛(ω(TiO2)<0.50%)、贫铁(TFeO=3.15%～3.50%),确定三百山盆地火山岩属长英质橄榄玄粗岩系列。同时根据岩石富集大离子亲石元素、铕正异常等稀土元素、微量元素特征,认为三百山盆地火山岩是挤压构造环境下,深部地幔含石榴石斜长角闪岩部分熔融的产物。     

胶北地体古元古代中期花岗片麻岩的成因和构造意义——SHRIMP锆石U-Pb年龄和全岩地球化学约束

报道了胶北地体古元古代中期花岗片麻岩的SHRIMP锆石年龄和全岩地球化学组成.锆石测年结果显示,本次研究的花岗片麻岩年龄为2 184～2 112 Ma,经历了～1.85 Ga的变质作用.尽管采自不同地区花岗片麻岩的地球化学组成存在明显差异,但它们普遍具有高SiO2、Na2O+K2O、Zr含量,高10 000Ga/Al值...     

脉状金矿深部预测的几个问题

根据大量国内外研究资料，讨论了脉状金矿床金伴生元素的垂向地球化学分带、影响分带的因素、使用地球化学方法进行深部矿体预测的前提，及成矿理论研究和矿床成因模型在矿床深部预测过程中的作用。并指出，以成矿理论和矿床成因模型为指导，能有效扩大已建立的地区性地球化学垂向分带模型的使用范围，提高脉状金矿的深部预测水平。     

南宁市地热田水文地球化学特征

南宁市地热田为隐伏大型中低温地热田,文章依据地热田内7眼地热井（孔）地下热水的水化学资料,在分析地热田的水文地球化学特征的基础上,采用SiO2和K/Mg地热温标,对地热田的热储温度及深度进行估算.     

东昆仑战红山地区花岗斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及岩石地球化学特征

在野外调查的基础上,对东昆仑战红山地区花岗斑岩通过锆石U-Pb测年和地球化学研究,获得花岗斑岩成岩年龄为(243.4士1.5)Ma(MSWD=0.99),属中三叠世.岩石地球化学特征显示岩石 SiO2为73.82％～75.65％,K2 O/Na2 O=0.61～0.95,相对富钠,贫 MnO(0.05％～0.06％)、...     

南天山北缘白土塘蛇绿混杂岩构造环境

新疆南天山北缘白土塘出露一部分蛇绿混杂岩,为了解其中超基性一基性岩的形成环境,笔者主要利用地球化学的研究方法对该区的9个样品进行了测试。通过地球化学研究分析,认为本区的蛇纹岩以低SiO2、TiO2、CaO、K2O、Na2O,高MgO、Al2O3为特征,富集相容元素Cr、Co、Ni,贫不相容元素,同时大离子亲石元素含量较低,整体特征类似于大洋二辉橄榄岩,具有地幔残留物的特征。对玄武岩的地球化学研究表明,其以富TiO2、MgO,贫Al2O3、K2O,且Na2O〉K2O为特征;与MORB相比较,明显亏损Nb、Ta;与原始地幔相比较,具有类似于N-MORB的亏损地慢特征;主、微量元素的地球化学特征显示岩石应形成于类似洋中脊的构造环境,岩浆源于亏损地幔区。     

内蒙古巴林右旗建设屯埃达克岩锆石U-Pb年龄及成因讨论

本文对内蒙古东南部建设屯花岗闪长岩进行了岩石学、地球化学、锆石U-Pb定年及原位Hf同位素分析研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示了该岩体的形成时代为248.5±2.3Ma,为早三叠世早期岩浆岩侵入体.岩石学和地球化学研究表明,该岩体铝饱和指数A/CNK为1.02,属于钙碱性Ⅰ型花岗岩;SiO2≥ 56％,Al2O3≥15％,Na2O和K2O含量分别为4.34％ ～4.41％和2.03％ ～ 2.07％,Na2O/K2O介于2.10 ～2.17之间;Sr ＞400×10-6,Y≤18×10-6,Yb≤1.9×10-6,岩石轻重稀土分馏明显,(La/Yb)N介于16.92 ～17.38之间,无明显的Eu负异常,显示了埃达克岩的地球化学特征.锆石-Hf同位素分析显示εHf(t)值介于11.2～14.4之间,反映了源区亏损的特征.综合考虑区域岩浆岩和地层古生物资料,本文认为该岩体是晚二叠世古亚洲洋沿西拉木伦河缝合带闭合后,加厚的新生下地壳部分熔融作用的产物.     

陆相地层古盐度地球化学研究方法综述

古盐度是某个地质时代的一个水体含盐度。研究古盐度可以更好地了解当时沉积水体与成岩流体的性质,为环境分析、成矿流体分析提供基础。目前广泛应用的方法主要有,Couch法、B的质量分数、Na⁺的含量等单元素地球化学方法;Sr/Ca、Sr/Ba、Th/U、B/Ga,Rb/K、(MgO/Al_2O_3)×100、Ca/Mg、ω(K+Na)、沉积磷酸盐法等双元素地球化学方法,B—Ga—Rb三角图法等多元素投图法,+的含量等单元素地球化学方法;Sr/Ca、Sr/Ba、Th/U、B/Ga,Rb/K、(MgO/Al_2O_3)×100、Ca/Mg、ω(K+Na)、沉积磷酸盐法等双元素地球化学方法,B—Ga—Rb三角图法等多元素投图法,⁽¹³⁾C、(13)C、⁽¹⁸⁾O,(18)O,⁽⁸⁷⁾Sr/(87)Sr/⁽⁸⁶⁾Sr,(86)Sr,⁽¹¹⁾B/(11)B/⁽¹⁰⁾B等同位素地球化学方法。本文将结合地质实际,简述各方法的原理与其应用范围,旨在更好的应用于沉积地层划分与对比、沉积古地理重建、恢复沉积成岩环境以及沉积矿产的普查与勘探等地质工作。     

基于钻孔测温的地球化学温度计适宜性评价：以雄安新区为例

地球化学温度计是估算深部热储温度的常用方法,在没有钻孔或钻孔深度未达到地热储层时被广泛使用.但是过去地球化学温度计的计算结果主要用于与井口温度进行对比,而与钻孔实测温度之间的对比研究工作相对较少,这不利于温度计计算结果的可靠性评估.为此,本文选择勘探相对成熟的华北平原冀中坳陷雄安新区的12口地热井开展工作,通过现场水温测定、钻孔地温测量、地热水采集与测试的手段,在水岩相互作用程度判定和矿物化学热力学平衡模拟基础上,利用地球化学温度计估算地热水的热储温度,对比钻孔实测温度和温度计计算结果的误差,进而给出研究区不同热储的最适温度计方法.研究结果表明：(1)研究区内井口温度<70℃时,井口温度落在热储层顶底板钻孔实际温度的区间范围内.但井口温度超过100℃时,受降温、减压、相分离、CO₂脱气、SiO₂沉淀等因素影响,井口温度明显低于热储层顶板温度,更低于热储层底板温度,在地球化学温度计可靠性评估时需格外注意.(2)蓟县系岩溶热储地热水未达到水岩平衡,阳离子温度计不适用,新近系砂岩热储馆陶组地热水达到部分平衡,阳离子、SiO₂     

花牛山地区中生代A型花岗岩特征及其找矿意义

花牛山矿产集中地区与钨、锡、钼、金、银、铅、锌等成矿关系密切的钾长花岗岩是印支期—燕山早期构造—岩浆活动产物。岩石化学和地球化学具A型花岗岩特征:SiO271.51%～77.53%,Al2O311.64%～14.41%,K2O+Na2O7.43%～9.75%,K2O/Na2O1.01～2.04,CaO0.36%～1.9%,MgO0.03%～0.77%,Eu、Ba、Sr贫,富集Nb、Td、Hf、Th、U等元素。结合区域地质和岩浆岩资料,作者认为,钾长花岗岩是同熔型岩浆经一系列分异演化的产物,形成的构造环境是二叠纪—三叠纪EW向裂谷作用和中生代滨西太平洋NE向断裂。北山地区与印支—燕山期"A"型有关的W、Sn、Mo、Au矿的找矿潜力巨大。"A"型花岗岩的区域构造—岩浆演化,对指导区域矿产预测和评价均具有重要的理论和实际意义。     

河南桐柏刘山岩铜锌矿带深部找矿前景分析

刘山岩铜锌矿带位于东秦岭造山带之北秦岭褶皱带核部。矿体赋存于硅质—钠长石岩层中。自矿体中心向边缘存在黄铁矿—黄铜矿—方铅矿—重晶石—石英的相对矿物分带。经矿带物化探资料的综合研究认为,深部及外围有较大的找矿空间。文章从地质背景、成矿作用及地球物理、地球化学特征分析入手,对深部找矿前景作出了判断,以期为在刘山岩矿带及攻深找盲有所突破。     

甘肃拾金坡金矿床成矿过程中流体-岩石反应

通过流体包裹体岩相学观察、显微测温和成分分析,对拾金坡金矿床成矿流体进行了研究;通过元素地球化学分析,探讨了该矿床流体-岩石反应体系地球化学和金的搬运、沉淀机制。结果表明,主成矿阶段流体包裹体均一温度为270~340℃,冰点温度为-6.5~-4.3℃,相应盐度为4.65%~9.21%(NaCl wt.)。流体包裹体气相成分主要为CO2、H2O;液相成分阳离子以K+、Na+为主,且Na+K+,含少量Ca2+,阴离子以Cl-、Br-、SO2-4为主,且Cl-SO2-4。成矿流体属中温、低盐度、富CO2的Na+-Cl-型流体,Au(HS)-2可能是其中金溶解迁移的主要形式。温度和压力降低是石英脉型矿化中金沉淀、富集的最主要原因。流体-岩石反应过程中,发生了复杂的元素带入和带出,K被大量带入,Au、Ag、As、Sb等成矿及其相关元素强烈富集,构成蚀变岩型金矿化。