塔里木盆地寒武系—奥陶系白云岩稀土元素特征及其成因意义

塔里木盆地寒武系—奥陶系白云岩是重要的油气储集层,按能反映成因的结构构造特征将其分为4类,即泥晶—粉晶白云岩、藻纹层白云岩、斑状白云岩及重结晶白云岩。通过分析各类白云岩的稀土元素组成特征,并结合岩石学研究,探讨了各类白云岩成岩流体性质及其水岩比的相对大小。4类白云岩的ΣREE差别较大,但稀土元素配分模式均具LREE轻微富集、HREE亏损、Eu负异常且与海相泥晶灰岩相似的特征,其稀土元素配分模式主要受海水的影响。4类白云岩经受的成岩作用差别明显,但REE迁移行为类似,无明显分馏。泥晶—粉晶白云岩中ΣREE平均值为51.55×10-6,与泥晶灰岩相近,其ΣREE主要受控于原岩,受后期成岩作用的影响相对较小,其成岩过程的水岩比较小。藻纹层白云岩的ΣREE平均值为21.37×10-6,不及海相泥晶灰岩的1/2;岩石学及地球化学资料反映其成因与藻类密切相关,其低ΣREE可能是由ΣREE极低的藻类参与白云岩化所致,后期成岩改造作用对其影响并不明显。斑状白云岩的ΣREE平均值为28.89×10-6,远低于泥晶灰岩及泥晶—粉晶白云岩,反映其白云岩化过程的水岩比远高于泥晶—粉晶白云岩。重结晶白云岩的ΣREE平均值为13.64×10-6,不及泥晶灰岩的1/4,在4类白云岩中最低,岩石学特征表明此类白云岩经受了白云岩化及后期强烈重结晶2期主要成岩作用,而这2期成岩作用均需极高的水岩比,此类白云岩的稀土元素组成特征主要是这2期成岩作用叠加的结果,其低ΣREE值可能是大量ΣREE含量极低的成岩流体改造的结果。     

金刚石呈色机制的新观点

已知金刚石中能产生颜色的点缺陷(即色心)主要有氮、硼、空穴、填隙子以及各种形式的氮与空穴的复合体。随着各种现代微束与谱学分析技术以及量子化学计算的应用，对金刚石晶格中氮、硼以外的杂质—氢与过渡金属离子的赋存状态的研究，我们发现了新的致色点缺陷：成键氢，镍、钴离子，及其与氮的复合体，从而形成了氢致色与过渡金属离子致色的金刚石呈色机制的新观点。     

中太平洋海山区富钴结壳的钙质超微化石地层学研究

对“大洋一号”调查船在中太平洋采集的N1-15和N5E-06 2个富钴结壳样品进行了钙质超微化石及其生物地层学的研究与分析.这2个结壳从结构上分为3层: 致密型上层、疏松型中层和致密型下层.在研究中对各结构层和各层中有颜色或细微结构变化的层位都进行了详细的取样和分析.在识别了12个新生代钙质超微化石事件的基础上, 确定了2个结壳致密型上层结壳都为晚更新世以来的沉积, 它们的疏松型中层结壳为上新世到中更新世的沉积.对N5E-06富钴结壳来说, 其致密型下层结壳下部形成于中晚古新世到早渐新世的59.7~ 32.8 Ma期间.N1-15富钴结壳致密型下层的形成时代目前暂时定为中新世.研究注意到在2个结壳中都没有发现可信的晚渐新世到中新世的化石记录, 在个别层位之间存在着沉积间断.      

旋挖钻机在特殊工况中的减压钻进研究

为解决旋挖钻机在脆性岩层或者软硬交替地层等特殊工况中加压钻进出现的钻机高频高幅振动和钻孔极易倾斜等问题,对旋挖钻机入岩的碎岩机理进行分析,找出加压钻进产生问题的原因。对减压钻进施工工艺进行研究,提出实现方式及适用范围,并进行实际工程应用,验证了旋挖钻机使用减压钻进施工的可行性。应用结果表明,特殊工况下减压钻进对降低设备的入岩振动、提高设备的结构稳定性以及保证成孔质量都具有重要作用。     

冀东金宝沟花岗斑岩地球化学特征、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和Hf同位素及其地质意义

金宝沟金矿床是冀东地区近年查明的一个大型斑岩型金矿床,金矿体主要赋存于金宝沟花岗斑岩体及岩体与太古宙迁西群黑云角闪斜长片麻岩接触带中。为查明金宝沟含矿花岗斑岩体的成岩时代、岩石地球化学特征、岩浆源区特征及其与区域上峪耳崖、牛心山等成矿花岗岩体的关系,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法,测得金宝沟2件花岗斑岩的成岩年龄分别为169.9±1.0Ma和170.4±2.0Ma,表明其形成于中侏罗世。金宝沟花岗斑岩属于过铝质钾玄岩系列岩石,∑REE含量为38.17×10~(-6)~136.51×10~(-6),岩石富集Rb、K等大离子亲石元素和Ba、Th、U,亏损Ta、Nb、Ti等高场强元素和P、Sr,显示出典型岛弧或活动大陆边缘岩浆岩的特征。锆石Hf同位素研究显示,2件花岗斑岩样品的锆石ε_(Hf)(t)分别为-12.8~-7.4和-14.4~-8.8,两阶段模式年龄分别为1685~2028Ma和1773~2130Ma,暗示岩浆可能来源于古元古代地壳物质的部分熔融。金宝沟花岗斑岩岩浆形成的温度为788~834℃,岩浆形成压力为0.8~1.6GPa。结合区域地质资料认为,包括金宝沟花岗斑岩在内的冀东中侏罗世花岗岩及同时代的髫髻山组火山岩是在陆内收缩、地壳增厚、古太平洋板块向欧亚大陆俯冲的构造背景下,在挤压应力松弛的间隙环境侵位的。     

鄂尔多斯盆地马家沟组白云岩地球化学特征及白云岩化机制分析

由岩石学和地球化学研究表明:马家沟组白云岩主要为泥微晶白云岩和晶粒白云岩两种。泥微晶白云岩常与石膏或岩盐伴生,阴极发光呈中等橘红色光,有序度低,具较高的Sr、Na含量,与泥晶灰岩具相似的δ¹³C分布区间及稀土元素配分模式,Sr同位素值接近同期海水,包裹体均一温度近于地表温度,表明白云岩化流体为与海水密切相关的高盐度流体,为准同生白云岩化,可用蒸发泵模式解释其成因。晶粒白云岩伴生矿物少,偶见黄铁矿,晶体结构多曲面他形,阴极发光为中-弱橘红色光,有序度高,Sr含量较低,Na、Mn含量与泥微晶白云岩相近,稀土元素配分模式与泥微晶白云岩相似且与泥微晶灰岩相近,δ¹³C分布区间与泥微晶灰岩趋于一致,包裹体均一温度较高,说明晶粒白云岩与泥微晶白云岩具相似的白云岩化流体,该种白云岩为埋藏白云岩化,上覆沉积物不断压实封存卤水使其侧向流动为白云岩化提供了源源不断的Mg离子。     

1980-2010年石羊河流域生态服务类型变化与分析

根据石羊河流域1980年、1990年和2010年三期遥感影像数据,基于GIS技术方法,分析了石羊河流域各县市的土地利用方式变化情况。评估了流域主要生态系统生态服务价值量,分析了30 a来流域生态系统服务价值在时间和空间上的变化。结果表明：过去30 a来,石羊河流域的土地利用变化主要以耕地、草地、未利用土地的变化为主。石羊河流域生态系统服务的总价值呈减少趋势,生态服务价值在空间分布上表现为下游呈增加趋势、中上游表现为减少趋势。流域下游生态服务价值增加的主要原因是流域生态保护与恢复措施取得了显著成效。     

常用锂同位素地质标准物质的多接收器电感耦合等离子体质谱分析研究

锂同位素研究是非传统稳定同位素地球化学研究的前沿,已广泛应用于从地表到地幔的岩石圈及流体等固体地球科学的研究领域。准确测定锂同位素比值是应用该同位素体系的前提。本文报道了国际上7种常用地质标准物质(BHVO-2、JB-2、BCR-2、AGV-2、NKT-1、L-SVEC、IRMM-016)的锂同位素组成数据。分析中采用硝酸-氢氟酸混合酸消解岩石标准样品,通过3根阳离子交换树脂(AG50W-X8,200~400目)填充的聚丙烯交换柱和石英交换柱对锂进行分离富集,利用Neptune型多接收器电感耦合等离子体质谱(MC-ICPMS)测定锂同位素比值,使用标准-样品交叉法(SSB)校正仪器的质量分馏。实验得到这7种常用地质标准物质的锂同位素组成与测试精度(2SD)分别为:δ7LiBHVO-2—L-SVEC=4.7‰±1.0‰(n=53),δ7LiJB-2—L-SVEC=4.9‰±1.0‰(n=20),δ7LiBCR-2—L-SVEC=4.4‰±0.8‰(n=8),δ7LiAGV-2—L-SVEC=6.1‰±0.4‰(n=14),δ7LiNKT-1—L-SVEC=9.8‰±0.2‰(n=3),δ7LiL-SVEC—L-SVEC=-0.3‰±0.3‰(n=10),δ7LiIRMM-016—L-SVEC=0.0‰±0.5‰(n=10),这些数据在误差范围内与国际上已发表的数据一致。Li同位素分析精度可以达到大约0.5‰,长期的分析精度即外部重现性≤±1.0‰,达到了国际同类实验室水平。7种常用地质标准物质的锂同位素组成数据的发表为锂同位素研究提供了统一的标准,使地质样品的锂同位素数据的质量监控成为可能。在基质效应的研究中,使用不同量的IRMM-016配制的标准溶液过柱,深入探讨了样品量对锂同位素测定值的影响,结果表明,在现有测试精度下,只要分析样品的锂含量达到100μg/L,且不超过树脂的承载量,样品的锂同位素组成在误差范围内与真值吻合,样品量的大小不影响锂同位素测定结果的准确性。     

云南楚雄红层盆地六苴砂岩铜矿区断裂的地质特征及其与成矿的关系

云南六苴铜矿区分布有六苴、凹地苴等典型砂（页）岩型铜矿床。在矿区大比例尺填图的基础上,运用构造成矿动力学的理论和方法,筛选典型断裂进行断裂面力学性质的鉴定,划分构造期次,总结构造体系,对区内不同期次、不同方向断裂的地质特征及其与成矿的关系进行了系统的阐述。认为矿区断裂的发育经历了早期近东西向挤压、晚期北东-南西向挤压和后期近南北向挤压的过程。早期近东西向主应力作用时期是铜富集成矿的重要时期,形成的近南北向压性断裂为成矿提供了有利的场所和必要的条件;晚期北西向压扭性断裂、北东向扭张性断裂促使矿体进一步富集;后期近东西向压扭性断裂开始破坏矿体。将矿体向全浅色砂岩一侧错动。     

内蒙古二道河子铅锌矿成因研究

基于矿床地质调查,并通过岩矿石地球化学和锆石U-Pb测年研究,探讨了二道河子铅锌矿床成因。该矿床赋存于中侏罗统塔木兰沟组中,受北西向断裂-裂隙构造控制,矿体多呈脉状,围岩以火山岩为主,夹有砾岩。据常量、微量、稀土元素和Pb、Sr、Nd同位素测试结果:火山熔岩中SiO2质量分数为48.01%～56.44%,岩屑晶屑凝灰岩中为69.09%～71.73%。前者稀土总量高于后者,两者稀土配分型式相似,均显弱负铕异常;而前者Pb、Zn、Cu等成矿元素的含量却远低于后者。火山岩富集Rb、U、Th等大离子亲石元素,Sr普遍亏损,相对亏损Nb、Ta以及Ti等高场强元素。火山岩ISr=0.704 925～0.706 632,εNd(t)=0.5～2.0,εSr(t)=8.5～32.8,tDM=619～730Ma。火山岩和矿石的Pb同位素组成十分接近,206Pb/204Pb=18.130～18.475,207Pb/204Pb=15.526～15.567,208 Pb/204 Pb=38.078～38.286,μ值为9.32～9.40。矿床主要围岩岩屑晶屑凝灰岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄为(164.2±2.3)Ma,这表明火山岩为混有壳源物质的幔源岩浆形成。火山活动分为2期:早期表现为中(基)性火山喷发;晚期岩浆活动发生于中侏罗世晚期,形成酸性火山碎屑岩。成矿物质由与火山岩有关的岩浆系统提供,富集于晚期岩浆中。与成矿有关的侵入岩可能是晚期岩浆作用形成的次火山岩。矿床可能是岩浆分异的含矿热液沿火山岩中的断裂、裂隙充填交代形成,成矿时代为中侏罗世晚期—晚侏罗世。