Marine Macrophyte Wrack Inputs and Dissolved Nutrients in Beach Sands

We investigated the role of sandy beaches in nearshore nutrient cycling by quantifying macrophyte wrack inputs and examining relationships between wrack accumulation and pore water nutrients during the summer dry season. Macrophyte inputs, primarily giant kelp Macrocystis pyrifera, exceeded 2.3 kg m⁻¹ day⁻¹. Mean wrack biomass varied 100-fold among beaches (range = 0.41 to 46.43 kg m⁻¹). Mean concentrations of dissolved inorganic nitrogen (DIN), primarily NO_x⁻-N, and dissolved organic nitrogen (DON) in intertidal pore water varied significantly among beaches (ranges = 1 to 6,553 μM and 7 to 2,006 μM, respectively). Intertidal DIN and DON concentrations were significantly correlated with wrack biomass. Surf zone concentrations of DIN were also strongly correlated with wrack biomass and with intertidal DIN, suggesting export of nutrients from re-mineralized wrack. Our results suggest beach ecosystems can process and re-mineralize substantial organic inputs and accumulate dissolved nutrients, which are subsequently available to nearshore waters and primary producers.     

砂岩中重矿物的成因意义

砂岩形成过程中,不同的物源区、构造演化、风化剥蚀、古地貌与古气候以及古环境等多种因素都会影响其重矿物的分布,因此,研究砂岩中重矿物的分布特征,对于物源、构造演化和沉积环境的分析有着重大的意义。通过查阅文献和资料整理等方法,笔者对砂岩中重矿物组合特征、分布规律、重矿物特征指数、物化性质、含量变化等在物源分析、构造演化响应、指示沉积环境等方面的研究意义进行了综述和整理。笔者认为:复杂地质工作中,砂岩沉积物分析研究应结合其重矿物成因意义,进行总体评价和综合研究,将会得到更接近地质事实的结论。如物源分析方面除了综合考虑重矿物特征以及重矿物特征指数外,还应运用判别图解;重矿物信息的综合分析研究是反演盆地的构造活动是一种非常有效的手段;砂岩中重矿物的组合特征、分布规律和物化性质等可为反演其沉积环境提供有效的依据。     

砂岩中重矿物的成因意义

砂岩形成过程中,不同的物源区、构造演化、风化剥蚀、古地貌与古气候以及古环境等多种因素都会影响其重矿物的分布,因此,研究砂岩中重矿物的分布特征,对于物源、构造演化和沉积环境的分析有着重大的意义。通过查阅文献和资料整理等方法,笔者对砂岩中重矿物组合特征、分布规律、重矿物特征指数、物化性质、含量变化等在物源分析、构造演化响应、指示沉积环境等方面的研究意义进行了综述和整理。笔者认为:复杂地质工作中,砂岩沉积物分析研究应结合其重矿物成因意义,进行总体评价和综合研究,将会得到更接近地质事实的结论。如物源分析方面除了综合考虑重矿物特征以及重矿物特征指数外,还应运用判别图解;重矿物信息的综合分析研究是反演盆地的构造活动是一种非常有效的手段;砂岩中重矿物的组合特征、分布规律和物化性质等可为反演其沉积环境提供有效的依据。     

中国北部地区沙漠鸣沙对比研究

鸣沙发声机制是一个长期悬而未决的问题。中国北部地质公园内的沙漠鸣沙地质遗迹沿北方沙漠弧形带分布,但较少被报道和研究。本文选取位于内蒙古、甘肃和新疆的沙漠鸣沙及哑沙,对其地貌特征﹑粒度组分和矿物成分进行了对比研究。结果表明鸣沙一般发育在新月型沙丘链或新月型沙丘上,紧邻湖泊或泉水,背风坡和迎风坡上都会发育鸣沙,但主要集中在背风坡,研究结果与马玉明提出的"共鸣箱"理论中的"响沙都发育在背风坡"不符;哑沙粒度明显较鸣沙粗,哑沙的平均粒径分布峰值集中在0.5φ~1φ,鸣沙粒径频率分布峰值集中在2φ~3φ;主要差别在于细砂和粗砂的组分,所有鸣沙中的细砂含量所占比例均高于52.012%,哑沙中的细砂含量低于0.881%;响沙中粗砂的含量均小于1.221%,哑沙中粗砂的含量大于48.091%。鸣沙和哑沙主要矿物成分都以石英和长石为主;鸣沙中含有高岭石,钠长石,微斜长石及方解石等,而哑沙中几乎未含这些次要矿物。本文结果表明,地貌特征和物质组成是区别鸣沙和哑沙的重要特征,对于研究鸣沙的成因具有参考价值。     

砂岩中重矿物的成因意义

砂岩形成过程中,不同的物源区、构造演化、风化剥蚀、古地貌与古气候以及古环境等多种因素都会影响其重矿物的分布,因此,研究砂岩中重矿物的分布特征,对于物源、构造演化和沉积环境的分析有着重大的意义。通过查阅文献和资料整理等方法,笔者对砂岩中重矿物组合特征、分布规律、重矿物特征指数、物化性质、含量变化等在物源分析、构造演化响应、指示沉积环境等方面的研究意义进行了综述和整理。笔者认为:复杂地质工作中,砂岩沉积物分析研究应结合其重矿物成因意义,进行总体评价和综合研究,将会得到更接近地质事实的结论。如物源分析方面除了综合考虑重矿物特征以及重矿物特征指数外,还应运用判别图解;重矿物信息的综合分析研究是反演盆地的构造活动是一种非常有效的手段;砂岩中重矿物的组合特征、分布规律和物化性质等可为反演其沉积环境提供有效的依据。     

细粒沉积物(岩)中重矿物提取方法的改进

随着近百年的重矿物研究,从沉积物中提取重矿物的实验方法已经形成了固定模式,然而这些传统方法都是对砂岩粗颗粒矿物研究经验的积累,并不适用于泥质含量高的细粒沉积物.根据溶胶稳定(DLVO)理论,悬浮于溶液中的微细颗粒会因分子间作用力的相互吸引絮凝成团,从而影响细粒沉积物中重矿物提取的效果.实验研究证明,影响重矿物提取的主要因素是微细矿物颗粒间的絮凝作用,而并非有机重液的黏度.如何克服微粒间的絮凝作用是提取泥岩和粉砂岩中重矿物的关键.实验对比分析表明,添加分散剂的超声波振动和自然沉降法可以在克服絮凝作用的前提下有效去除泥质成分,同时对粉砂级矿物进行精确的粒径分选;离心分离同样也可以克服微粒间的絮凝作用,在重液分离过程中使重矿物顺利从轻矿物中分离.以上3种方法的联合使用可以弥补传统的重矿物提取方法的不足,并显著提高泥岩、粉砂岩中重矿物的提取率.     

酒西盆地晚新生代沉积物重矿物分析与高原北部隆升

沉积物的形成是地壳差异升降运动的物质记录.位于青藏高原北缘的酒西盆地晚新生代沉积比较敏感和全面记录了高原北部的构造运动和隆升过程.老君庙剖面晚新生代沉积物重矿物分析表明13 MaBP以来酒西盆地南部沉积物中重矿物具规律性变化;依据重矿物具规律性变化和沉积特征,揭示了青藏高原北缘晚新生代以来地壳运动经历了稳定期(13～8.26 Ma)、逐步阶段性隆升期(8.26～<4.9 Ma)和急剧强烈整体阶段性隆升期(>3.66～0 Ma)三个重大构造演化过程。     

苏北东海花岗质岩石中主要造岩矿物和副矿物的地球化学特征

苏北东海地区主侵入花岗岩类岩石属Ⅰ型花岗岩类。其主要造岩矿物为阳起角闪石、富镁黑云母、更长石、钾长石和石英。主要副矿物为榍石、磷灰石、锆石、磁铁矿等。主侵入岩体的形成温度为910—690℃,logfo_2=-12,fH_2O=(1.3—1.8)×10~8Pa,log(fH_2O/f_(HF))=3—4。第一类过渡元素富集于角闪石、黑云母和榍石中,而在更长石、钾长石和石英中明显亏损。由于榍石、角闪石、黑云母和更长石对全岩REE含量的贡献最大,因此它们控制了本区花岗岩类岩石的稀土配分模式。前三者富重稀土,负Eu异常较强,斜长石相对富轻稀土,并表现为正Eu 异常。因此可以认为随着花岗质岩浆中铁镁矿物和斜长石的分离,将会导致残余岩浆中第一类过渡元素、重稀土元素和Eu的亏损。     

中国北方沙漠风成沙不同粒级组分的Sr-Nd 同位素特征

古尔班通古特、腾格里和鄂尔多斯三个沙漠不同粒级组分的风成沙具有不同的εNd（0）和87Sr/86Sr 比值：古尔班通古特沙漠中分别为-3~-5.3 和0.712452~0.716895;腾格里沙漠中分别为-9.9~-12.3 和0.716753~0.723033;鄂尔多斯沙漠中分别在-13.1~-18 和0.714028~0.71678。三个沙漠不同的Sr-Nd 同位素特征,表明它们可能有各自的物质源区。Nd 同位素主要受各沙漠所处的地质、地貌单元所控制,Sr 同位素还要受气候变化诱导的矿物差异风化与粒度分选作用的影响。同位素组成在古尔班通古特、腾格里沙漠风成沙不同粒度组分中有相似的变化规律,但在鄂尔多斯沙漠中明显不同。鄂尔多斯沙漠风成沙粗、细颗粒组分有不同的物质来源,细颗粒组分,特别是<2μm 组分可能有沙漠区外远源的贡献,而其他沙漠各自的风成沙不同颗粒组分则来自相同的物源区,沙漠区外远源输入的可能性较小。这一研究对深入认识北方沙漠物质的成因机制有重要的理论意义。     

库车坳陷三叠系碎屑重矿物成分及其物源属性

库车坳陷三叠系发育良好,出露齐全,主要由陆相碎屑岩组成。本文运用电子探针微区成分分析方法,对库车坳陷北部三叠系砂岩中石榴石、电气石、铬尖晶石进行了矿物化学成分分析。结果显示,碎屑石榴石主要富含铁铝榴石,其次为镁铝榴石、锰铝榴石,钙铝榴石含量较低,他们主要来自于低级-高级变质岩和花岗岩;电气石主要来自于变质沉积岩和花岗岩;铬尖晶石则主要源自岛弧玄武岩、洋岛玄武岩和与俯冲相关的橄榄岩。综合石榴石与电气石研究结果表明,上三叠统碎屑物质更多的来自于高级变质岩和花岗岩,而下三叠统碎屑物质主要源自低级变质岩和花岗岩。通过对比西天山榴辉岩、片麻岩中石榴石成分,本文所研究的高镁石榴石以低钙铝榴石含量与榴辉岩中石榴石相区别,而与片麻岩中石榴石成分相似。西天山榴辉岩在三叠纪时期可能尚未剥露至地表,但片麻岩已有相当范围的出露。上三叠统的碎屑铬尖晶石可能主要来自于中天山及南天山的岛弧岩浆岩及蛇绿岩,部分源自洋岛玄武岩,为南天山为多岛海造山提供了沉积学证据。     

北京市黄松峪金矿物自然重砂异常分析

依托于"北京市矿产资源潜力评价"项目自然重砂和化探专题,结合北京黄松峪地区的金矿分布特征,对已有的1:20万自然重砂和1:5万水系沉积物地球化学数据处理后,进行综合对比分析研究。结果表明:黄松峪地区金矿物自然重砂异常与地球化学异常,两者的吻合程度高,自然重砂异常完全在地球化学异常的范围内,且93%的范围存在于地球化学异常II级与III级富集带中,所圈出的自然重砂和地球化学异常能直接指示相应地质体的含矿性。同时,自然重砂异常亦表明,在一级异常点密集的区域,是寻找金矿的最有利部位。从而验证了,利用自然重砂对寻找金矿的有效性。     

重金属硫化矿物溶解度的近似计算及其讨论

在H.C.Helgeson等人根据热力学导出的简单矿化物(MS型)溶解度公式的基础上,引进了ψ函数,考虑了氧化还原电位Eh对溶解度的影响,导出了新的硫化物溶解度公式。     

柴达木盆地三湖坳陷第四系重矿物物源分析

岩性圈闭作为三湖坳陷下一步勘探的主要对象,明确物源区及各源区对坳陷内部的影响范围是首要任务。依照 重矿物“相关性分析定母岩类型、因子分析定物源主次、Q聚类分析定影响范围、稳定系数分析定物源方向”的研究思路,综合分析研究区内所有重矿物数据的数理统计特征,发现工区母岩类型主要为变质岩、中基性喷出岩和少量沉积岩,分别对应南部昆仑山主要物源、东北埃姆尼克山次要物源和北部祁连山弱物源。南部物源主要控制南斜坡区沉积,但其中西南昆仑山-那北分支物源影响范围可达北斜坡台南-涩北气田一带;东北物源对坳陷内部影响范围局限在盐湖、哑叭尔及察尔汗一带;北部物源对区内沉积起微弱作用。     

辽北太古宙变质岩中的振荡型矿物环带及意义

对辽北太古宙层状变质岩系中石榴石、黑云母的成分分析发现,其中存在明显的振荡型矿物环带。对其形成机理的研究表明,这是矿物在结晶过程中由于偏离理想状态而形成的一种非平衡态自组织现象,即耗散结构。矿物内部成分的振荡性并不是由于外界条件的周期变化所造成的,而是体系内部固有属性的反映。这种认识对研究变质作用的动力学过程具有重要的借鉴意义,文中还就这种振荡性矿物环带在变质作用研究中的意义作了进一步的阐述。     

川北地区下三叠统飞仙关组优质鲕滩储层成岩演化序列

早三叠世飞仙关期,川北地区为台地与海槽相间的沉积格局,在两者的转换地带,发育了大套台地边缘碳酸盐鲕粒滩。该套储层经历的破坏性成岩作用类型主要有压实、压溶作用和胶结作用,建设性成岩作用主要有泥晶化作用、新生变形及重结晶作用、白云石化作用和溶蚀作用。讨论了各种成岩作用的主要特征及对储层的影响。结合成岩阶段划分,建立了该储层的成岩序列。胶结作用可分为三期,对储层的破坏作用非常强,尤其是第二期胶结作用以后,残存下来的孔隙降至5%左右。白云石化作用主要有混合水白云石化和埋藏白云石化,它不仅将岩石孔隙度提高了5%左右,更重要的是在白云岩中形成了较多的晶间孔,为后期埋藏溶蚀作用创造了施展空间。埋藏溶蚀作用使白云岩中的晶间孔溶蚀扩大,形成晶间溶孔,这是优质白云岩储层形成的必要条件,它可将孔隙度再提高5%～20%左右。     

江汉平原沉积物重矿物特征及其对三峡贯通的指示

江汉平原是长江穿过三峡区的第一个大型卸载盆地, 其沉积物必然反映长江流经的物源区的物源特征.通过对盆地中心周老孔第四纪岩心的重砂样品中0.125~0.063mm粒级的重矿物含量变化、ATi、GZi、ZTR指数和重矿物组合分析, 发现从钻孔岩心深度110m开始向上, 水动力条件加强, 沉积速率加快, 重矿物的数量特征发生明显突变, 特征矿物的组合与现代长江相同.表明在周老孔岩心深度110m (古地磁年龄1.1Ma左右) 位置处, 长江三峡开始贯通, 江汉平原开始接纳长江带来的三峡上游的物质.      

Platinum–Group Minerals in Podiform Chromitite from the Kamuikotan Zone, Hokkaido, Northern Japan

Abstract: Ru–Os–Ir alloys have been found in two podiform chromitites located at the Chiroro and Bankei mines in the Sarugawa peridotite complex in the Kamuikotan zone, Hokkaido, Japan. This is the first report on the occurrence of PGM (= platinum-group minerals) from chromitites in Japan. The Ru–Os–Ir alloys most typically form polyhedra associated with other minerals (Ni–Fe alloys and heazlewoodite) in chromian spinel. The PGM are possibly pseudomorphs after some primary PGM such as laurite and are chemically highly inhomogeneous, indicating a low-temperature alteration origin. This is consistent with intense alteration (formation of serpentine, uvarovite and kämmererite) imposed on the Kamuikotan chromitites. High-temperature primary PGE (platinum–group elements)–bearing sulfides were possibly recrystallized at low temperatures into a new assemblage of PGM, Ni-Fe alloys and sulfides. Placer PGM around the peridotite complexes are chemically different from the PGM in dunite and chromitite possibly due to the, as yet, incomplete search for the rock-hosted PGM. The PGE content in chromitites is distinctly higher in those in the Kamuikotan zone than in those in the Sangun zone of Southwest Japan, consistent with the more refractory nature (Cr# of spinel, up to 0.8) of the former than the latter (Cr# of spinel, 0.5).     

Thermodynamic Analysis of Secondary Minerals Stability in Altered Carbonatites of the Oldoinyo Lengai Volcano,Northern Tanzania

Carbonatites from the Oldoinyo Lengai volcano, northern Tanzania, are unstable under normal atmospheric conditions. Owing to carbonatite interaction with water, the major minerals—gregoryite Na₂(CO₃), nyerereite Na₂Ca(CO₃)₂, and sylvite KCl—are dissolved and replaced with secondary low-temperature minerals: thermonatrite Na₂(CO₃) · H₂O, trona Na₃(CO₃)(HCO₃) · 2H₂O, nahcolite Na(HCO₃), pirssonite Na₂Ca(CO₃)₂ · 2H₂O, calcite Ca(CO₃), and shortite Na₂Ca₂(CO₃)₃. Thermodynamic calculations show that the formation of secondary minerals in Oldoinyo Lengai carbonatites are controlled by the pH of the pore solution, H₂O and CO₂ fugacity, and the ratio of Ca and Na activity in the Na₂O–CaO–CO₂–H₂O system.     

Differentiation of Heavy Minerals in the Alongshore Debris Flow and Modeling of Processes of Coastal-Marine Placer Formation

The mode of material transportation and differentiation in the coastal zone of shelf is analyzed with the Val'kumei coastal-marine tin placer (Chaun Gulf, East Siberian Sea) as example. The placer incorporates two zones of cassiterite concentration. The first zone with coarse-grained cassiterite is located within the beach and adjacent coastal water area. The second zone with relatively fine-grained cassiterite is located on the submarine coastal slope in the distal area. This type of placer structure reflects the polymodal grain-size distribution of cassiterite in the bedrock source and peculiarities of material distribution in the alongshore debris flow. The proposed mathematical diffusive–convective model of coastal-marine placer formation adequately reflects the real placer structure and makes it possible to predict placer parameters in unilateral (alongshore) debris flow areas based on the composition of placer-forming source and lithodynamic parameters of the coastal water area.