内蒙狼山成矿带东升庙多金属硫化物矿床硫的来源及矿化过程

东升庙多金属硫化物矿床是狼山成矿带最大和最典型的铅锌多金属硫化物矿床,目前该矿床硫的来源及成矿过程仍存在争议。本文对矿区常见硫化物矿石和最重要的赋矿围岩——绢云石墨片岩中的硫化物分别进行硫同位素分析。结果显示东升庙矿床的硫化物普遍富集硫的重同位素,且矿石与围岩中的硫化物的硫同位素分布范围均较为集中。绢云石墨片岩中的黄铁矿的δ~(34)S值在+19.4‰~+23.4‰之间,具有和当时海水硫酸盐相似的硫同位素组成,指示围岩中的不规则黄铁矿是孔隙水(海水)中的硫酸盐被完全还原后形成的。矿石硫化物的δ~(34)S值在+28.3‰~+31.3‰之间,相比围岩中的黄铁矿明显富集硫的重同位素,指示两者具有不同的硫源。矿石中的硫可能源自基底地层中蒸发岩的溶解,由此形成的硫酸盐占主导的热液流体可萃取大量铅、锌等金属,当遇到狼山群地层中富含有机质的沉积岩时发生热化学还原反应,从而造成硫化物的大量卸载,形成金属硫化物矿床。     

电感耦合等离子体发射光谱法测定硫化物矿中的高含量铅

铅含量高的硫化物矿在氧化性酸的存在下极易形成硫酸铅沉淀而影响样品中铅的准确测定。文章通过王水-双氧水分解和高温灼烧后王水分解两种不同的样品处理方法,有效地去除样品中的硫,配合使用高盐雾化器采用电感耦合等离子体发射光谱法对硫化物矿石中的高含量铅进行测定。王水-双氧水分解可以测定硫化物矿中的铅、银和锑,高温灼烧后王水分解只能测定铅;两种样品处理方法均操作简便,具有准确度好、精密度高、分析速度快等优点。用这两种样品处理方法10次测定铅精矿(GBW 07167)中的铅,精密度(RSD)分别为0.38%和0.56%,相对误差分别为-0.41%和0.14%;测定方铅矿(GBW 07269)中铅精密度分别为0.76%和0.66%,相对误差分别为0.82%和0.45%。     

冀北张家口地区汉诺坝玄武岩中麻粒岩捕虏体的硫化物相

捕虏体麻粒岩是了解下地壳形成和演化的重要样品.汉诺坝新生代玄武岩中的二辉麻粒岩捕虏体样品中富含各种硫化物相,主要类型有:①孤立产出的球状出溶硫化物;②矿物颗粒之间或颗粒内的粗晶硫化物;③次生硫化物包裹体群;④裂隙充填硫化物.电子探针分析表明,硫化物的矿物成分均为贫镍磁黄铁矿,(Ni Co Cu)/Fe(原子比)远小于0.2;(Fe Cu Co Ni)/S(原子比)比地幔岩的磁黄铁矿小,多小于0.875,反映了一种S过饱和环境.各种产状的磁黄铁矿中Au、Ag都有一定的含量,其平均值分别为0.19%～0.22%(Au)、0.01%～0.02%(Ag),反映下地壳的麻粒岩化与金矿化的成因联系.磁黄铁矿的Ni、Co、Cu含量与S正相关,说明微量重金属元素与S具有同源的关系,由于地幔去气伴随S而进入下地壳.     

冀北张家口地区汉诺坝玄武岩中麻粒岩捕虏体的硫化物相

捕虏体麻粒岩是了解下地壳形成和演化的重要样品。汉诺坝新生代玄武岩中的二辉麻粒岩捕虏体样品中富含各种硫化物相,主要类型有:①孤立产出的球状出溶硫化物;②矿物颗粒之间或颗粒内的粗晶硫化物;③次生硫化物包裹体群;④裂隙充填硫化物。电子探针分析表明,硫化物的矿物成分均为贫镍磁黄铁矿,(Ni+Co+Cu)/Fe(原子比)远小于0.2;(Fe+Cu+Co+Ni)/S(原子比)比地幔岩的磁黄铁矿小,多小于0.875,反映了一种S过饱和环境。各种产状的磁黄铁矿中Au、Ag都有一定的含量,其平均值分别为0.19%～0.22%(Au)、0.01%～0.02%(Ag),反映下地壳的麻粒岩化与金矿化的成因联系。磁黄铁矿的Ni、Co、Cu含量与S正相关,说明微量重金属元素与S具有同源的关系,由于地幔去气伴随S而进入下地壳。     

重庆巫山地区上二叠统黑色岩系中镉等有害元素赋存状态及环境意义

本文以重庆巫山地区上二叠统黑色岩系为研究对象,通过全岩化学分析、矿物分析、连续化学提取、浸提实验等方法,揭示黑色岩系中有害微量元素的赋存状态及其环境意义.结果表明,研究区黑色岩系样品富含有机碳和硫,为典型缺氧条件下的产物;明显富集Cd、Cr等有害元素.Cd主要赋存于碳酸盐矿物中,Cr主要赋存于硅酸盐矿物,Zn和Ni的赋存载体包括硫化物、有机质等.不同样品中有害元素的赋存状态有所差异,且与矿物组分密切相关.母岩中有害元素赋存状态的差异可能控制其在土壤等环境介质中的活性;硫化物含量高而碳酸盐矿物含量低的黑色岩系样品,有害元素释放量大,潜在生态风险高,应引起高度重视.     

膏盐在金顶铅锌矿成矿中的作用：硫和锶同位素证据

云南金顶铅锌、天青石、石膏和硫铁矿超大型复合矿床位于兰坪盆地的北缘,矿床中富含沥青和重油等有机质和膏盐类矿物。大部分硬石膏和石膏的δ34SV-CDT集中分布在+12‰~+16‰之间,与三叠纪末期海洋硫酸盐的δ34SV-CDT值+15‰相近;天青石的δ34SV-CDT较为离散,+6‰~+26‰,但在整体上围绕着硬石膏分布。除少部分早期成岩-矿化阶段形成的硫化物具有极低的生物成因特征的δ34SV-CDT以外,大部分金属硫化物的δ34SV-CDT呈现出“两段式”的分布特征,一组δ34SV-CDT集中在-12‰~-20‰区间,与石膏的δ34SV-CDT值相差约30‰;另一组δ34SV-CDT集中在-8‰~-2‰区间,与石膏的δ34SV-CDT值相差约20‰。在200℃的主成矿温度下,硫酸盐与硫化氢之间的硫同位素分馏刚好为30‰,在300℃为20‰,这与金顶矿床中石膏-硫化物之间硫同位素分布规律一致,表明矿床中的大部分硫源自有机质还原三叠纪膏盐所产生的硫化氢。当富含Pb2+、Zn2+、Sr2+等阳离子的成矿溶液与富含有机质、CO2、H2S和硫酸盐的热水溶液在推覆穹窿构造中汇合时,Pb2+、Zn2+与H2S结合生成方铅矿和闪锌矿,Sr2+与SO42-结合生成天青石。另外,矿区天青石、石膏、灰岩角砾和金属硫化物的锶同位素数据表明膏盐类矿床中的锶 (87Sr/86Sr=0.707765~0.710553)可能并非仅来自于三叠纪海相地层(87Sr/86Sr=0.70695~0.70845),而是成矿热液对各个流经地层和蒸发岩的萃取;受成矿热液中高锶同位素组成的混染,灰岩角砾岩的锶同位素组成相对于三叠纪的灰岩有明显增高。膏盐-有机质(油气)-金属硫化物矿床三位一体可能是普遍规律。     

湘黔下寒武统黑色岩系不同矿物组合中的铂族元素特征

贵州遵义和湖南张家界黑色岩系中的矿物组合非常复杂,用X射线衍射仪分析并结合前人的研究成果,显示其中的硫化物矿物、粘土矿物和有机质含量较高;经破碎和分选流程对样品进行处理后,用ICP-MS方法测定了黑色页岩和分选后样品中的铂族元素含量,对贵州遵义和湖南张家界黑色岩系中的铂族元素赋存特征进行研究,结果表明:贵州遵义和湖南张家界的黑色页岩系中赋存高含量的铂族元素,且含量表现较高的稳定性;低温氧化条件下,铂族元素的化学活动性足以使之以相当规模活化、迁移并在还原条件下沉淀富集;经强风化淋滤作用,富含碳硫钼矿黑色页岩中铂族各元素含量都有不同程度的降低;绝大部分的铂族元素富集于黑色页岩的有机质和黄铁矿中;铂族元素的分布模式具规律性,铂族元素的明显分异说明此黑色页岩的分布模式不具有地外物质的特征。     

典型岩溶区硫化物矿床——广西贵港锡基坑铅锌矿开采的生态效应

硫化物矿床开采的环境污染效应与围岩性质有密切关系,碳酸盐岩类围岩能在一定程度上中和硫化物矿床开采形成的酸性矿山废水(AMD),从而降低酸性废水及重金属的污染危害。以广西贵港锡基坑硫化物矿床为研究区,系统采集了矿石、尾矿、废水、地表水、悬浮物、底积物及地下水样品,测定了重金属含量及pH值等理化指标,研究了岩溶区硫化物矿床开采的生态效应,以期为类似碳酸盐岩地区硫化物矿床开采的环境污染与生态危害评价、矿山环境保护提供科学依据。研究取得结论如下:(1)尾矿及废水样品中Cd、Pb等重金属含量较高,对矿区地表水及地下水质量构成一定的潜在风险;(2)硫化物矿床开采过程释放的重金属元素对矿区地表水有较显著影响,由于碳酸盐岩的中和作用,流出矿区后地表水、悬浮物及底积物中重金属含量迅速降低,重金属潜在风险处于轻微等级;(3)富含Cd、Pb等重金属的矿坑酸性积水,下渗过程中与碳酸盐岩中的Ca~(2+)、CO_3~(2-)、HCO~-_3发生中和反应而沉淀,矿区地下水环境质量良好,除了尾矿库、矿坑水周边存在少量超标样品外,矿区周边村镇地下水质均未受到明显的采矿污染影响。可见,碳酸盐岩类围岩是重金属元素迁移的天然地球化学障,能有效降低硫化物矿床开采的环境污染风险。     

海相沉积物的铼-锇分馏系列

在不同的现代海洋中,富含有机质的沉积物样品,锇的浓度范围为0.095×10~(-9)~0.212×10~(-9),~(187)Os/~(186)Os比值变化范围为8.2~8.9。在所有样品中,水成锇的计算馏分超过80%。因而,这些样品~(187)Os/~(186)Os比值反映了海水中的锇同位素含量。测得的~(187)Os/~(186)Os比值的幅度变化,表明在这些采样点,海水的锇同位     

冲绳海槽硫化物矿石中有机质的组成及其意义

冲绳海槽JADE热液块状硫化物矿床的成因一直受地质学家关注。近年来,人们在矿物学、成矿元素的化学和分带及成矿流体来源等方面的研究已取得有意义的进展。但是,很少有地质学家对JADE热液块状硫化物矿床的有机地球化学进行研究。对JADE热液硫化物矿石进行的Rock-Eval分析得知,矿石中总有机碳(TOC)比较低,可溶有机质含量非常低。与此相似,冲绳海槽海底表面沉积物也缺乏有机碳,可能反映了其上部水体有机质碎片较少或无机物的沉积速度相对较高。GC-MS分析表明饱和烃分布范围广(C~(15)—C~(35)),主碳峰碳数较高,当碳数n>C~(25)时,有明显的奇数碳优势(CPI=1.2);所有样品都含有多环芳香烃(PAH),进一步提供了热液活动的证据。与碳     

同位素地质年代学新进展与发展趋势

同位素地质年代学为地球与行星科学研究提供时间坐标,厘定深时地质过程发生和持续的时间,从而为不同地质作用的因果联系和协同演化提供定量制约.新世纪以来,在以EARTHTIME为代表的地质年代学共同体努力下,同位素地质年代学在高精度、高空间分辨率和高效率等维度取得长足进步,与其他学科的结合也更加紧密深入.结合正在兴起的相对定...     

一种高温高压下防止试块爆炸的新技术

本文采用在传压介质（如叶蜡石等）棱边附近埋置加强筋的方法，有效地防止了样品从传压介质中被挤压冲出来，从而提高了实验的成功率。对此方法的防爆原理，及加入加强筋后高压腔中的温度、压力等进行了讨论，实验在立方体高温高压装置上完成，压力测至6．0GPa，温度测至1740℃     

剧冲式高速滑坡全程动力学机理分析

剧冲式高速滑坡是具有剧动启程,高速运行,碰撞解体及冲击成坝的高速岩质滑坡。本文根据高山峡谷区大型滑坡坝的形成过程,分析了高速岩质滑坡的临床峰残强降加速机理,滑体势动转化加速机理,空气动力擎托持速机理及滑坡坝冲击夯实机理,论述了其运动学特征。     

H2O-CH4-H2-CO2-CO-O2在高温、高压和高密度条件下的状态方程

为了计算高温，高压和高密度流体的热力学性质，提出了一个具有19个参数的维里型状态方程，其中参数与温度间的函数关系采用由Sutherland位能函数导出的维里系数近似式。除临界点附近以外，在已报道的pVT数据所覆盖的大部分超临界区域内，该方程均可适用。用该方程对H2O，CH4，H2，CO2，CO和O2等流体pVT关系的计算结果令人满意，其中pVT上限分别为：91-610GPa,1.6-11.0cm^3/mol,4000-5000K。计算体积的平均偏 小于0．8％，最大偏差小于5．4％。     

SI数据采集系统简介

经过20多年的实践,煤炭系统已能较好地实现落差≥5m断层、煤层5m起伏的二、三维地震勘探.受大道距（10～20m）、多组合、高频（60Hz、100Hz）检波器的幅频响应、狭长的束状观测系统、炮检方位角变化引起频率降低等因素的影响,极大地约束了分辨率的进一步提高.SI地震数据采集系统,以小道距、不组合、单点宽频数字检波器接收,无采集站的宽频带、高密度、高保真度、高精度的数据采集方法等独有特点,可在更大范围内提高垂向、横向分辨率,探测落差≤5m的断层、控制直径≤15m陷落柱等微小地质构造,适应煤矿回采的要求.     

山西干热岩GR1井高温固井技术研究与实践

固井质量对干热岩后期开发利用具有重要意义。针对山西大同盆地干热岩勘查井GR1井温度高、高温固井水泥浆技术体系不完善等问题,通过研究勘查区地质特征,提出了高温固井水泥浆技术体系开发思路。研究表明：干热岩高温固井水泥浆水胶比控制为0.45,优选添加剂高温降失水剂CG82L、高温缓凝剂H40L、高温稳定剂CF40L、消泡剂GX-1、硅粉及HV-PAC,形成一套适用于山西干热岩井的高温固井水泥浆技术体系。该水泥浆体系在GR1井成功应用,现场固井质量良好,研究成果为今后同类型高温固井工作提供了宝贵经验和技术支撑。     

耐230 ℃高温海水钻井液室内实验研究

为了解决深海油气井工程和大洋科学钻探深部高温井段钻井液流变稳定性和护壁性能等变差问题,以复合粘土为造浆材料,通过优选抗温抗盐降滤失剂、防塌剂和高温稳定剂等关键处理剂及钻井液配方优化研究,研发了一套耐230 ℃高温海水钻井液配方。采用高温高压流变仪、六速旋转粘度计和高温高压滤失仪等仪器,开展耐230 ℃高温海水钻井液的综合性能评价,如热稳定性、高温流变性等。实验结果显示,密度1.5 g/cm³的钻井液在230 ℃老化16 h前后,表观粘度变化率为2.5%,高温高压滤失量为23 mL。研究结果表明,该海水钻井液抗温可达230 ℃,具有良好的抗高温稳定性、高温流变性能以及较低的高温高压滤失量,可满足深海高温硬岩钻探要求。     

深埋隧道工程主要灾害地质问题分析

深埋隧道工程由于埋深大、洞程长、地质条件复杂,在修筑过程中,将会发生一系列特殊的灾害地质问题。如：高压涌水、高地应力及岩爆、高地温问题等。本文根据大量深埋隧道工程实例,分析服这些灾害地质问题发生条件和影响因素。     

耐高温（230 ℃）饱和盐水钻井液技术研究

我国未来深部大陆科学钻探计划深度为13000 m,温度梯度按3．0℃/100 m计算,井底温度将达到390℃以上,钻井液将面临超高温高压环境,钻井液技术将面临严峻考验。为此,开展了超高温钻井液的预研究,利用抗盐粘土、抗高温降滤失剂、抗高温解絮凝剂、抗高温保护剂等,研制了可用于230℃高温环境的饱和盐水钻井液配方。室内评价试验表明,用该配方配制的耐高温钻井液经230℃、16 h高温滚动老化后,具有良好的流动性能,高温高压失水量（210℃、3．45 MPa）＜35 mL/30 min。     

高温高压下玄琥质淬火玻璃的折光率研究

在１．００－３．５０ＧＰａ、１５００－１７００℃的温压范围,以福建闽清碱性玄武财ＦＭ－９１为初始物料,进行了高温高压熔融实验,通过对淬火玻璃的成分和折光的研究,发现压力的发迹对折光率的变化有着较大的影响,而温度的改变基本不影响折光主,并讨论了在成分不变的前提下,温度和压力的改变对熔体结构的可能影响及意义。