云南金顶超大型铅锌矿床岩(矿)石中镉的分布及富集特征

镉是世界上公认的13种优先考虑的污染元素(Keith and Telliard,1979)和被俗称的重金属"五毒"之一.20世纪60年代日本发生"痛痛病"中毒事件以来,镉的环境污染问题得到了普遍关注(Azcue,1999).北美、北欧和东亚均发生了因铅锌矿山的不合理开采造成的镉生态环境污染问题(Ma和van der Voet,1993;Smolders等,2003).铅锌矿床是镉富集最常见的场所(Ye和Liu,1999),而闪锌矿可构成富镉的工业矿物(Leach,1995).云南金顶铅锌矿是我国最大的铅锌矿床,长时间大规模的矿业活动导致大量镉等重金属元素从矿石中释放出来并向表生环境迁移,给当地生态环境造成了污染.本文分析了金顶矿区围岩-原生矿-氧化矿中镉的地球化学特征,讨论了镉在矿(岩)中的富集规律,为铅锌类矿山伴生元素镉的环境污染防治提供了理论依据.     

水口山铅锌金多金属矿田元素分布的分形特征

随着分形理论的建立与发展,应用分形理论研究矿床分布及元素的分布与富集规律已经成为研究成矿作用的一个有力的新工具.分析了水口山铅锌金多金属矿田各已知控矿断裂带、潜在控矿断裂带及区域地层和矿区花岗岩体的元素含量分布的分形特征.结果表明.断裂带内的元素分布有两个地质过程控制,即经受了后期改造叠加作用,且部分活动性较强的元素和Cu,Pb,zn等成矿元素,富集程度高,取代或者掩盖了元素的原生分布规律.而地层和花岗岩体的元素分布则没有受到后期的断裂活动的改造作用.此外,F5.F16断裂带也有较好的找矿前景.     

吉林市上二叠统杨家沟组沉积环境

吉林市杨家沟组剖面位于吉林市二道沟附近,出露良好,属于人工露头。杨家沟组按照岩性分为上下两段,底部为构造角砾岩;下段主要为砾岩,砾石为近源的碳酸盐岩,发育有冲刷面构造和正粒序层理;上段主要为黑色、灰黑色泥岩和页岩,发育有水平层理,夹有粉砂岩薄层。杨家沟发育淡水双壳类化石和植物化石,为湖泊沉积环境,粗碎屑岩为扇三角洲前缘水下分流河道沉积、浊积扇砂体,泥岩主要为半深湖、深湖相沉积。采集8块泥岩样品,进行微量及稀土元素地球化学分析,采用元素绝对数量、个别元素比值数量、个别元素经标准化后的比值数量及个别元素的组合关系,通过判别图表等判断上二叠统杨家沟组为陆相还原环境,物源主要为大陆岛弧环境,Th/U介于4.45～5.38,属于咸水沉积,可能反映杨家沟组沉积时期偶尔有海侵现象。杨家沟组为典型的陆相沉积,代表东北地区晚二叠世海水退出,华北板块与佳蒙地块的拼接,杨家沟组底部的底砾岩,是这次构造运动的沉积响应,而近源沉积的碳酸盐岩砾石,可能来自于附近的哲斯组或者磨盘山组、鹿圈屯组。     

新疆阿尔泰地区断裂控矿的多重分形机理

新疆阿尔泰地区断裂构造非常发育并对热液成矿有重要控制作用。分形分析表明该区断裂和矿床的空间分布均为多重分形分布,断裂的奇异指数为1.597～2.403,多重分维谱值为0.551～1.706;矿床的奇异指数为0.925～2.287,分维谱值为0.138～1.363。断裂的高的奇异指数和分维谱值表明该区断裂构造具有较高的成熟度和连通性,有利于提高岩石渗透性、促进流体流动和热液矿床的形成。断裂构造的多重分形分布导致该区热液成矿作用的多重分形分布。断裂体系演化过程中不同断裂部位变形和渗透性存在明显差异,数值模拟表明断裂与岩性和流体之间存在强烈的耦合作用并导致不同岩性的断裂具有明显不同的断裂渗透率。断裂-脉体系演化是一个自组织过程,元胞自动机模拟表明只有在分形渗透临界以上连通性较好的脊骨断裂部位是最有利于流体流动和成矿作用的。因此只有在部分有利的断裂部位才能形成矿床,并导致了断裂构造的奇异指数和多重分维谱值明显高于矿床。     

矿物溶解的表面化学动力学机理

本文应用表面化学理论分析了矿物在水溶液中的溶解反应动力学机理。表面化学的催化作用使矿物溶解反应的活化能显著降低。矿物溶解速率受表面吸附、表面交换反应和解吸反应等表面化学过程的控制并与溶液的pH值有关，正比于溶液αH＋值的nθ次幂。受表面吸附控制时，nθ＝1，溶解速率随pH增大而减小；受表面交换反应控制时，nθ＝0，溶解速率与pH无关；受解吸反应控制时，酸性条件下nθ为0～1内的正小数，碱性条件下nθ为-1～0之内的负小数。大多数矿物的溶解作用在酸性条件下受表面吸附和／或表面交换反应控制，在碱性条件下受解吸反应的控制。     

利用地质统计学方法模拟岩石裂隙网络的三维空间分布——以云南个旧高松矿田为例

裂隙在地学的诸多领域中均具有重要意义,其空间分布可以使用地质统计学方法进行模拟,同时考虑裂隙的方向(走向和倾角)。利用序贯高斯模拟方法可以估计裂隙密度的空间分布,并根据裂隙密度数值随机产生裂隙位置的空间分布。裂隙方向被划分成若干(非)均等的方向组,将裂隙方向归属到其所属方向组,表示为由若干二值变量组成的指示形式,0和1分别代表该裂隙方向不属于和属于该组。为了便于计算,减少方向指示变量的成分数目,使用主成分分析法求出方向指示变量的主成分,用普通克里格法估计各主成分的空间分布。把估计结果反演为原始的指示形式,并找出其中数值最大的方向组且将其赋值为1。按照对应方向组内裂隙方向的累积密度函数,随机产生裂隙的方向。根据估计结果,将符合一定距离和角度标准的裂隙元连接为一个裂隙面,从而形成裂隙网络。根据在云南个旧锡矿高松矿田白云岩中进行裂隙网络模拟的应用,可见该方法由于组合了序贯高斯模拟法、普通克里格法和主成分分析法,可以较好地对岩石裂隙位置和方向进行合理的模拟。     

羌塘盆地东部石炭系杂多群分子地球化学特征及地质意义

对羌塘盆地东部刻莫地区石炭系杂多群16个烃源岩样品的饱和烃和芳烃组分的GC-MS分析表明,其烃源岩正构烷烃主要是以C_(23)为主峰碳的单峰型,n C21-/n C22+值介于0.22~0.74之间,规则甾烷主要以C_(29)占优势,少数以C_(27)占优势,在C_(27)-C_(28)-C_(29)三角图中主要位于混合源区域,芳烃组分中检测出了与高等植物有关的海松烯和1-甲基菲。这些结果表明,杂多群烃源岩有机质生源以高等植物输入为主,低等水生生物有机质对成烃母质也有一定贡献。杂多群烃源岩Pr/Ph比值为0.83~1.43,一般大于1;1-甲基菲/9-甲基菲比值为0.77~9.95,1-甲基菲含量较高,同时还检测出源于高等植物的海松烯(1,7-二甲基菲);"三芴"系列化合物总体分布特征表现为OFSFF、SFOFF或者OFFSF,在ΣSF/(ΣF+ΣSF)-ΣOF/(ΣF+ΣOF)关系图上主要落于氧化-还原环境附近,可能为弱氧化-弱还原环境,也有部分样品位于沼泽相或煤的氧化环境中。杂多群烃源岩OEP值为1.01~1.16,C_(29)ααα20S/ααα(20S+20R)和C_(29)αββ/(ααα+αββ)比值分别为0.17~0.45和0.27~0.49,根据甲基菲和烷烃二苯并噻吩换算出的等效镜质体反射率平均值分别为0.70%和0.85%,反映出杂多群烃源岩具有成熟有机质的特征。     

青藏高原羌塘盆地东部鄂尔陇巴组火山岩的锆石SHRIMP U—Pb年龄及其地质意义

藏北羌塘盆地东部地区三叠系巴贡组之上沉积超覆了一套火山岩-火山碎屑岩．该套地层下部玄武岩的锆石SHRIMPu—Pb年龄明显可以分为2组,一组年龄相对年轻（220．4Ma±2．3Ma）,代表了羌塘东部地区鄂尔陇巴组火山岩的喷发年龄;另外一组年龄相对较老（241．4Ma±3．6Ma）,可能与中三叠世羌塘地区普遍存在的碰撞隆升事件有关。羌塘中生代（晚三叠世-早白垩世）盆地演化早期的沉积作用经历了由陆相至海相的超覆过程,沉积超覆作用从冲洪积相开始,伴随着岩浆侵入、火山爆发及火山碎屑沉积作用,总体上表现为一个向上变深的海侵序列,显示裂谷盆地的特征。     

北羌塘坳陷上三叠统沉积模式及对油气勘探的启示

基于北羌塘坳陷上三叠统基干剖面实测资料,开展地层层序划分对比和沉积相研究,建立沉积演化模式,揭示对羌塘盆地油气勘探的指示意义。结果表明：（1）北羌塘坳陷晚三叠世卡尼期—诺尼期可以划分为2个Ⅲ级层序,区域上沉积了4套地层,第1个Ⅲ级层序对应于甲丕拉组（LST）和波里拉组（TST、HST）,第2个Ⅲ级层序对应于阿堵拉组（SMT、TST和HST）和夺盖拉组（RST）;（2）北羌塘坳陷甲丕拉组沉积期主要沉积相为扇三角洲和三角洲,波里拉组沉积期可分为沿岸生物礁模式、远端变陡缓坡模式和碳酸盐岩台地模式,阿堵拉组沉积期主要以海岸、浅海陆棚相和三角洲相为主;（3）波里拉组外缓坡亚相和阿堵拉组浅海陆棚相可形成良好的灰泥岩类烃源岩,其中以阿堵拉组广覆式浅海陆棚相泥质烃源岩最重要,波里拉组油苗以海相成因和中高成熟度为主,主要来源于波里拉组外缓坡亚相泥灰岩,后期低熟油来自阿堵拉组浅海陆棚相混合型有机质。北羌塘坳陷发育多个大型富烃凹陷,上三叠统具有良好的生烃成藏条件,研究对深化羌塘油气地质认识,聚焦油气勘探目的层系具有重要地质意义。     

基于混合单元的三峡库区港口建设场地适宜性评价

长江是我国最大的内陆航运交通要道,三峡大坝建成后,三峡库区长约360 km的河道水位大幅抬升,原航道两岸港口码头均被淹没。在三峡库区现状岸线环境及水库水位动态调蓄条件下,开发拓展新的岸线港口码头的适宜建设区域,具有重要实际意义。基于混合评价单元,选取了地形地貌、区域稳定性、工程地质条件、交通区位条件和生态敏感性5大类因素共14个评价因子,采用改进的综合指数评价模型,对三峡库区宜昌至万州段干流岸线港口建设场地进行了适宜性评价研究。评价结果显示: (1)适宜区占13.81%,较适宜区占25.80%,较不适宜区占31.38%,不适宜区占29.01%; (2)北岸适宜区主要分布在夷陵区乐天溪镇和太平溪镇,云阳县双江镇和万州城区上、下游一带; 南岸适宜区主要分布在秭归县茅坪镇,奉节县城南岸和万州城区南岸上、下游一带。研究评价结果对今后长江宜昌至万州段干流岸线港口资源开发选址具有一定的科技指导意义。