汝城拉张盆地基性火山碎屑岩建造

汝城拉张盆地中发育的侏罗系基性火山碎屑岩,与大致顺层侵入的辉绿岩及呈层状产出的玄武岩共同组成了一套基性火山岩系。该区基性火山碎屑岩建造属正常火山碎屑岩与正常沉积岩之间的过渡性岩类,包含沉积火山碎屑岩和火山碎屑沉积岩两个亚类。从北东向南西由厚(543 m)变薄(0.6 m)。具有快速堆积的逆向粒序构造特征。玄武岩角砾的化学成份在全碱-SiO_2相关图上投影点属拉斑玄武岩,其氧化系数(0.63)表明为近地表氧化环境形成。稀土元素模式与辉绿岩近于重合,表明两者同源。钾-氩法同位素年龄为145.6Ma。     

燕山旋回火山构造成矿地球化学特征

火山构造成岩－成矿作用过程中，体系与其环境之间的能量与物质交换，发生各种非线性的不可逆过程。三级火山构造直接控制着矿田（床）的成生。各种作用过程的反应速率和扩散速率不尽相同，造成了元素空间分布的分带性，不同的火山旋回部位和主要控矿，容矿构造，产出了不同的中生代火山矿床，具有一定的旋回－构造地球化学特点，造就了特有的火山矿成矿模式。     

北戴河红色风化壳地球化学特征及气候环境意义

风化壳地球化学特征具有环境指示意义。用X射线荧光光谱法(XRF)和X射线衍射法(XRD)分别测试了秦皇岛北戴河燕山大学北侧红色风化壳(简称燕大风化壳)主量元素和粘粒粘土矿物。结果表明:除Ca外,Si、Al、Fe、Na、K的含量在风化壳上均有不同程度的波动,其中Si、Na、K波动轨迹基本一致,Al、Fe则与其相反,相关性分析显示SiO2与Al2O3、TFe、Fe2O3,Al2O3与TFe、Fe2O3,Na2O与CaO具有较好相关性;粘土矿物组合为1·4nm过渡矿物(25%~45%)+伊利石(10%~20%)+伊蒙混层矿物(20%~35%)+高岭石(15%~30%),矿物演化系列是长石、黑云母→(蛭石→1·4nm过渡矿物)→(伊利石)→高岭石。与粘土矿物以1∶1型高岭石为主的富铝化南方红色风化壳相比,燕大风化壳Si淋失度,Fe、Al富集度,矿物演化程度都较低,属硅铝化风化壳。燕大风化壳是上新世暖温带到北亚热带过渡型气候的风化产物,与现代秦皇岛暖温带半湿润型气候不同,这反映第四纪以来该区气候干旱因子增多。CIA、S/A等指示的风化强度异常表明,燕大风化壳形成后至少遭受过两次构造抬升,为剥蚀型风化壳,反映该区新构造运动间歇式上升的特点。     

山东蓬莱玄武岩地质与地球化学特征对鲁东地块地幔演化的指示意义

受断裂带的影响,蓬莱玄武岩集中在蓬莱北部,呈 NE 向至 NNE 向分布。火山活动分为四个阶段: 前寒武纪时近 EW 向基底构造的形成、中生代 NE--NNE 向断裂构造的发育、中生代末期地幔柱强烈上涌和新生代火山活动的末期等 4 个构造阶段。玄武岩喷发主要集中于新生代,以气孔玄武岩、苦橄玢岩和辉橄岩为主。常量元素分析显示,蓬莱玄武岩与世界玄武岩平均成分有差异,表现为低 Al2O3、CaO 和 MnO,高 K2O、MgO 和 Na2O; 与中国玄武岩平均成分相比,Al2O3、K2O 和 Na2O 低, CaO、P2O5和 MgO 高。微量元素分析显示蓬莱玄武岩具有大陆玄武岩典型的右倾稀土元素配分模式,具有中度负铕异常。鲁东地块经历两期地幔交代过程,分别为寒武纪时期和中生代末至新生代时期。     

江西龙南地区花岗岩风化壳中稀土元素的地球化学研究

温湿的气候条件和低缓的丘陵地貌为江西龙南地区花岗岩风化壳的发育提供了有利条件。REE在全风化层呈吸附状态在粘土中大量富集,浸取率达48～86％。原岩中富含易风化的稀土矿物(如氟碳钙钇矿等)为这一过程奠定了物质基础。浸取实验和氢、氧稳定同位素资料表明:风化作用的渐进发育所伴随的雨水自上而下的渗透和pH值增高的梯度,对REE的迁移和富集起了重要的控制作用。尽管不同REE之间存在着迁移能力的差异,但分馏作用不足以改变风化壳REE分布型式对原岩的继承性。     

老挝南部波罗芬高原玄武岩砖红壤风化壳微量元素地球化学特征

老挝南部波罗芬高原分布大面积新生代玄武岩,并一直在缓慢抬升,由于老挝地属热带季风气候,炎热和高降雨量作用,形成了砖红壤风化壳,厚度在25m以上.论述了风化壳中20种微量元素分散富集规律,大部分微量元素在表生环境下的化学活动性符合元素在氧化环境和酸性环境中的元素活动规律.     

二叠系火山碎屑岩气藏天然气地球化学特征及气源分析——以四川盆地成都—简阳地区永探1井为例

2018年12月底,在四川盆地二叠系火山岩发育地区部署的风险探井永探1井测试获得22.5万m³/d的高产工业气流,实现了二叠系火山碎屑岩的重大勘探突破,展现了火山碎屑岩气藏的巨大勘探潜力。本文根据该钻井成果资料,应用分析化验数据,采用不同地区气-气对比方法,开展了成都—简阳地区天然气地球化学特征分析、源-储接触关系解剖及气源综合对比。在此基础上,对二叠系火山碎屑岩气藏天然气成因进行了鉴别,对天然气来源进行了判识。结果表明：永探1井火山岩气藏天然气均为典型的干气,干燥系数达0.997,CH₄质量分数高,平均为99.03%,C₂H₆质量分数低,平均为0.35%,C₃H₈几乎没有,不含H₂S;天然气甲烷、乙烷碳同位素值均较轻,甲烷碳同位素平均值为-32.17‰,乙烷碳同位素平均值为-34.27‰,且岩心及镜下可见大量残余沥青,天然气成因鉴别分析表明永探1井火山岩气藏天然气为原油二次裂解气;通过源-储接触关系解剖以及天然气甲烷、乙烷碳同位素对比分析,表明永探1井火山碎屑岩气藏天然气主要来源于德阳—安岳台内裂陷内发育的巨厚下寒武统筇竹寺组优质烃源岩,部分来源于中二叠统。     

火山碎屑岩岩性的测井识别方法

火成岩岩性识别是岩相划分、储层评价及开发方案编制的基础。针对火成岩岩石类型多、测井识别难度大问题,应用贝叶斯判别分析方法对火山碎屑岩测井解释中岩性识别问题进行研究。通过对样本集的优化处理和先验概率的应用,提高了识别率。应用该方法对海拉尔盆地乌尔逊凹陷乌东地区火山碎屑岩储层进行了岩性自动识别,符合率达到80%以上。     

秦皇岛茹各庄火山碎屑岩地球化学、锆石U-Pb定年、Hf同位素组成及其地质意义

冀东秦皇岛地区位于华北板块东部,广泛发育中生代火山岩,为进一步研究该地区中生代岩浆作用的构造背景及其运动机制,本文对秦皇岛茹各庄流纹质晶屑凝灰岩开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学,Hf同位素组成以及全岩主量、微量元素测试分析。研究结果显示：锆石具有清晰的环带结构,Th/U值为0.37～0.83,为岩浆锆石,测年结果为(113±1)Ma;岩石具高硅(平均质量分数为75.95%)、富碱(平均质量分数为8.47%)、明显贫钙(平均质量分数为0.39%)的特点;岩石中富集高场强元素(Th、U、Ce、Nd、Zr、Hf),亏损大离子亲石元素(Ba、Sr、P、Ti),稀土元素配分型式为微弱右倾型,δEu强负异常(0.02～0.30),暗示斜长石大量晶出;岩浆在演化过程中伴随磷灰石、钛铁矿等矿物晶出,Nb/Ta值接近陆壳,暗示岩石具地壳岩石特征;锆石Hf同位素组成和演化说明该岩石的岩浆源区为古元古代晚期—中元古代中期华北板块古老下地壳幔源岩浆底侵热源引起部分熔融的产物。研究结果表明茹各庄流纹质晶屑凝灰岩为早白垩世岩浆活动的产物,形成于古太平洋板块俯冲后撤而驱动的板内拉张环境。     

柴达木盆地东坪地区基岩风化壳特征

柴达木盆地阿尔金山前斜坡带发现了规模分布的东坪基岩气田,其基岩风化壳的作用成为关注的问题。依据元素分析、X-射线衍射分析、岩心薄片观察,常规测井响应和成像测井响应特征,识别出东坪地区基岩风化壳发育不同结构层,且不同结构层的储集特征有很大差异。研究表明,基岩风化壳结构可划分为土壤层、完全风化层和半风化层,而半风化层又可进一步分为溶蚀带和崩解带;其中土壤层厚度0~2 m,完全风化层厚度4~15 m,溶蚀带厚度365~164 m,崩解带厚度300~1 000 m。基岩半风化层是储层发育带,其中溶蚀带储集物性好于崩解带,溶蚀带发育较多的溶蚀孔洞和溶蚀加宽的网状裂缝,孔隙度范围2%~16%;而崩解带发育弱溶蚀构造缝和节理缝,孔隙度范围2%~8%。东坪地区大规模发育基岩风化壳为柴达木盆地远离烃源岩灶的斜坡地区寻找油气提供了借鉴依据。     

吉林省中部地区花岗质岩石风化地球化学特征

对吉林省中部地区花岗质岩石及上覆残积土壤进行系统采样分析,研究表生环境中常量元素和微量元素含量变化,确定了花岗质岩石的风化特征及元素活动性规律：土壤中Ti、Mn、Co、Cu、Mo、V和Zr的平均含量高于岩石,而Al₂O₃、CaO、Na₂O、K₂O、Sr、Th和U的平均含量低于岩石,其余元素含量差别不明显;在垂直剖面上,SiO2、Ti、V、Y和Zr的含量变化不明显,Al₂O₃、Ba、Th、U在土壤B层中有明显的富集趋势,U含量在表层明显下降;Mo的含量在土壤C层明显升高,在表层含量有所下降;MgO、K₂O、Na₂O、CaO在土壤O层和A层中含量明显降低;TFe和Mn含量在垂向剖面上没有明显变化。总体上,亲石元素在风化过程中表现出较强的活动性;亲氧元素则相对较为稳定,在表生环境中元素活动性较弱;亲硫元素活动性介于两者之间。     

广东湛江湖光岩地区玄武岩风化壳Fe同位素研究

本文对广东湛江湖光岩地区厚度分别为4 m和7 m的两个不同喷发时代玄武岩形成的风化壳样品进行Fe同位素分析,分析结果显示:厚度4m风化壳样品Fe同位素组成δ57Fe范围为0.17‰～0.57‰;厚度7 m风化壳样品Fe同位素组成δ57Fe范围为0.20‰～0.68‰,相对于标准物质IRMM-014,不同深度风化壳样品均显示Fe的重同位素富集.两风化壳剖面自下而上,随风化程度增大,风化壳样品中Fe同位素分馏程度也呈现逐渐增大的趋势,表明风化壳样品中Fe的重同位素富集趋势与风化壳的发育程度正相关,风化壳土壤中Fe同位素组成是反映土壤风化程度的指标.另一方面,风化过程可将地球外部圈层(岩石圈、水圈、生物圈)有机结合起来,风化壳土壤Fe同位素组成变化是表生植物和水淋滤共同作用的结果,对化学风化过程中Fe同位素研究,将会极大地补充表生过程中同位素地球化学的知识,同时Fe同位素可作为表生过程中物质的循环、环境的变化等过程中有力的示踪/指示技术手段加以应用.     

山东蓬莱石家金矿原生晕地球化学特征及深部找矿预测

为预测和评价山东蓬莱石家金矿床的深部找矿远景,延长矿山服务年限,着重论述了该矿床的原生晕地球化学特征,对矿床的深部找矿潜力进行了探讨。原生晕元素组合特征分析表明,石家金矿床的矿体及近矿晕元素组合为Au、Ag、Cu、Pb、Zn、S、Te,前缘晕为Hg、As、Sb、Ba,尾晕为Mo、W、Sn。元素异常形态特征显示,326号矿脉南段以前缘晕和近矿晕为主,北段以前缘晕和尾晕为主,近矿晕元素异常较弱,矿体总体具有向南侧伏的特点。原生晕轴向分带序列在36线和84线均呈现反分带和前缘晕、尾晕共存的特点,结合地球化学参数在垂向上呈振荡波动变化的特征,说明矿体由多期次成矿作用叠加形成,同时预示矿体向深部还有一定延伸或有盲矿体存在。综合分析认为,326号矿脉南段为成矿的有利部位,深部仍有较大的找矿空间;矿体北段深部矿化减弱,但出现了前缘晕、尾晕元素的共存,预示深部可能还有盲矿体存在。     

张家界地区风化壳的性质与夷平面形成环境

通过野外考察、室内测试分析及区域对比,对张家界地区风化壳的性质与夷平面的形成环境进行探讨。地貌学、古岩溶、风化壳等特征综合验证了张家界地区夷平面的存在;风化壳化学特征及区域对比表明,夷平面形成于湿热的晚第三纪,其后形成剥夷面。夷平面上风化壳分层明显,自上而下分为腐殖土层、残积层、半风化基岩层和基岩层;化学分析表明风化壳具有粘土含量高、富铝化程度低的特点,湿热的夷平面环境使风化壳脱硅富铁铝作用较弱,形成硅铝风化壳。综合区域对比可知,张家界地区海拔为1 100~1 300 m的一级夷平面形成于晚第三纪湿热的环境;低于夷平面的砂岩平台组成剥夷面(800~950 m),大约形成于晚上新世到早更新世之间。     

布达特群热流体活动及其对火山碎屑岩的改造作用——以海拉尔盆地贝尔凹陷为例

海拉尔盆地贝尔凹陷布达特群热流体活动频繁,主要特征如下：多种类型、多期次脉体的发育;受局部热流体作用,不同地区镜质体反射率随深度的变化明显;热流体在形成过程中具有较高的温度场。同时,受热流体活动的影响,热流体对火山碎屑岩具有一定改造作用,如在安山质岩屑凝灰岩中,斜长石绢云母化、火山岩岩屑绿泥石化明显;在凝灰质泥岩中,热流体对围岩中有机碳具有明显的"催熟"加热作用,微量元素则出现异常现象。这些变化从微观角度进一步证实了热流体活动存在的证据。     

太行山南缘王莽岭地区风化壳的地球化学特征与夷平面形成环境

通过野外考察、室内测试分析及区域对比,对王莽岭地区风化壳的特征与夷平面的形成环境进行探讨。从地貌学、古岩溶、风化壳等方面验证了王莽岭地区存在一级夷平面(1 400~1600 m)和一级古宽谷—山麓面(800~1100m)。通过对风化壳的地球化学测试分析,认为夷平面形成于湿热的气候环境,其上风化壳脱硅富铝化作用明显,但仍属于中等发育程度;古宽谷—山麓面形成于暖湿的气候环境,其上风化壳脱硅富铝化作用不强,发育程度为中等偏弱。最后,通过区域综合对比,初步推断夷平面是形成于渐新世的太行期夷平面,古宽谷—山麓面是形成于上新世的唐县期古宽谷—山麓面。     

云南大理峨眉山玄武岩风化壳中发现钪（Sc）异常富集

钪（Sc）及其化合物性能优异,在我国科技军事等领域得到广泛应用,被列为我国战略性矿产。在云南大理峨眉山玄武岩风化壳中发现Sc异常富集,其平均含量为43.7 μg/g,相当于钪氧化物（Sc2O3）含量为67.01 μg/g,其中玄武岩风化形成的红褐色黏土层中Sc2O3含量更高,平均值为81.31 μg/g,达到独立钪矿品位。对Sc富集机理初步分析发现,来自母岩的Sc在风化过程中因迁移能力较低,在风化产物中相对富集。峨眉山玄武岩在云、贵、川分布广泛,玄武岩风化壳是潜在的Sc矿找矿方向。     

花岗岩风化壳中的微生物及其对稀土元素的浸出作用

对广东共和稀土矿花岗岩风化岩风化壳剖面下不同深度的样品进行微生物培养，发现在0．2－12m深度范围的样品均有微生物存在，在0．2－3m深度范围微生物种类较多。微生物类型有细细菌（包括牙胞杆菌属、肠杆菌属、埃希氏菌属、产碱杆菌属等杆菌，奈瑟氏球菌属、葡萄球菌属等球菌以及梭状芽胞杆菌属厌氧菌）、真菌（包括曲霉属黑曲和黄曲、青霉属、毛霉属、酵母菌）和放线菌。利用风化壳中的各种微生物及其发酵产物对稀土矿样进行稀土浸出实验，并与蒸馏水和不加菌液的培养液作对比，实验结果表明：①混合微生物及其代谢产物浸矿，稀土元素的浸出量明显增加，浸泡液的pH值降低；②真菌类（毛霉属、酵母菌、曲霉属、青霉属）对稀土的浸出量最高，然后依次为发酵芽胞杆菌、葡萄球菌属、放线菌、发酵芽胞杆菌属；③细菌类对稀土的浸出作用主要与其代谢产物改变介质的pH值有关；而真菌类对稀土的浸出作用主要与其直接吸附和吸收稀土元素以及其代谢产物与稀土元素的络合作用有关；④与硫酸铵的浸出结果相比，微生物所浸出的稀土元素δCe较大、δEu值较小、（La/Sm)N和（Gd/Yb)N)的比值较低，结果与稀土元素在华南风化壳稀土矿风同间面中不同层位的变化规律一致。实验结果说明微生物及其代谢产物对风化壳中稀土元素的活化迁移和分异作用具有积极的贡献。