Helium-argon isotopic tracing for the Pb-Zn-Ag polymetallic ore deposits in the central-south segment of the Da Hinggan Ling Range

In recent years big strides have been made in the exploration of ores in the central-south segment of the Da Hinggan Ling Range, though some debates still exist on the metallogenesis and sources of ore-forming materials. Pyrite and other sulfides in direct relation to the Pb-Zn-Ag ore deposits were chosen for the He and Ar isotopic analysis of ore-forming fluids, and the first He and Ar isotope data have been obtained from the study region. ^3He/^4He ratios in 14 samples collected from 7 mining districts are 2.17×10^-6-12.52×10^-6, averaging 6.86×10^-6 and their R/Ra ratios are 1.56-9.01 Ra, averaging 4.37 Ra. By projecting the data points onto the ^3He-^4He concentrations diagram, all the points fall near the mantle helium area. The calculated mantle-source helium ratios are within the range of 19.58%-76.96%, with an average of 49.52%. Argon isotopic characteristics are close to those of mantle source, indicating that the ore-forming material was transport upwards via the multi-stage evolution of mantle plume and concentrated as ores in the favorable loci of mantle branch structures.     

内蒙古狼山地区早石炭世角闪辉长岩、花岗闪长岩的岩石成因及构造意义

内蒙古狼山山脉西侧分布有大面积的晚古生代岩浆岩,时代集中在早石炭世—晚二叠世,早石炭世角闪辉长岩、花岗闪长岩体出露于潮格温都尔镇西侧。角闪辉长岩体呈岩滴状产出,被花岗闪长岩体侵入,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄显示,角闪辉长岩的~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为329.0±2.3 Ma,花岗闪长岩的~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为331.1±0.9 Ma~330.0±4.2 Ma。花岗闪长岩暗色矿物以角闪石为主,富钠(Na2O=3.48%~4.46%),高钠钾比值(Na2O/K2O=1.03~2.39),钙碱性系列,P2O5-SiO_2之间存在较好的负相关性,岩石地球化学特征具Ⅰ型花岗岩的特点。Hf同位素及元素地球化学特征指示了角闪辉长岩及花岗闪长岩均来自于受地壳混染的亏损地幔,为同源岩浆演化的产物。角闪辉长岩及花岗闪长岩稀土元素配分型式一致,均为轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,具弱的负Eu异常;角闪辉长岩富集Ba、Sr,亏损Nb、Ta、Zr、Hf;花岗闪长岩富集大离子亲石元素Rb、K、Pb、Sr,不同程度地亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti,总体反映了岩浆弧的地球化学特征。结合区域地质背景,早石炭世狼山地区侵入岩岩石组合为角闪辉长岩(闪长岩)+石英闪长岩+花岗闪长岩,认为狼山地区早石炭世处于大陆边缘弧构造背景。     

长岭凹陷北葡萄花油层沉积特征及地质意义

长岭凹陷北部是松辽盆地姚家组沉积期沉降中心,长期的油气勘探一直认为其为松辽盆地的深湖发育区,通过对长岭凹陷北部钻井、测井、岩心、古生物等研究认为该区域发育了受北部物源控制的三角洲前缘亚相的水下分支河道和叠置席状砂微相。在详细研究长岭凹陷北部葡萄花油层的沉积特征后,总结了各砂组沉积微相平面展布,要向上具有水退序列→水进序列的沉积演化特征,葡萄花油层中部为最大水退期,进一步发现,分布在新立地区、新民地区的叠置席状砂体展布规模大,具有巨大的勘探前景。     

多组分离子交换吸附反应-运移的土柱试验及模拟

利用室内一维饱和垂直土柱对保守性溶质运移和反应性溶质运移分别进行了试验,并用水文地球化学模拟软件PHREEQC模拟了保守性溶质Cl-的运移以及K+、Ca2+、Na+、Mg2+4种主要阳离子的反应运移过程,分析了土壤中发生的离子交换吸附和盐分运移过程,进一步模拟分析了不同入流溶液种类、次序以及有无置换反应情况下出流溶液的差别。结果表明:这些条件的不同均会对出流溶液的种类和浓度产生明显影响,表明水文地球化学反应对地下水中污染物的迁移会产生很大影响,在相关领域的研究中不宜忽略。     

鲁西地块中生代构造格局及其形成背景

结合近几年来鲁西地区1∶5万区域地质调查等成果,重点论述了鲁西地区中生代构造特征与盆地原型。提出中生代构造层次总体在垂向上可分为三个主要构造层,分别称为上部、中部和下部,并分别被中—下侏罗统、上侏罗统—下白垩统和上白垩统角度不整合覆盖,所以,相应地可将鲁西地块的中生代构造变形分为三个阶段:印支期、燕山中期和燕山晚期;平面上变形样式总体表现为三种构造样式,即:1印支期的近东西走向的宽缓—紧闭褶皱及逆冲构造;2燕山中期的北北东或南北走向的厢状褶皱—坡坪式逆冲系统;3燕山晚期的北东走向的冲断—走滑断裂带。但是,鲁西地区燕山期的构造变形特征和原型盆地有所变化,这种变化是基底构造格局及构造变形在空间上差异叠合的结果。综合研究表明,鲁西地块及邻区燕山期构造是在西太平洋大陆边缘弧的挤压构造背景下,陆内壳下拆沉和壳内挤出—逃逸构造的综合动力作用下形成的。     

西藏乌鲁穷含铜磁铁矿床的发现及地质特征

继尼雄、弗野、材玛等铁矿床的发现之后,新一轮1：5万区域地质调查又在班公湖-怒江成矿带西段乌鲁穷地区发现了较大规模的含铜磁铁矿矿床。野外路线调查、剖面实测和大比例尺填图表明,乌鲁穷磁铁矿形成于南羌塘南缘中-晚侏罗世中酸性岩体与上三叠统日干配错群二组（T₃R²）碳酸盐岩外接触带中,矿体受后期近南北向高角度正断层改造,成矿作用表现出多期次、多阶段特征。通过对矿体邻近的石英闪长岩、二长花岗岩和控矿断层中同构造碳酸盐脉进行锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测年,获得石英闪长岩、二长花岗岩成岩年龄分别为：（161.3±0.72）Ma、（157.5±1.7）Ma,并获得同构造碳酸盐脉热液锆石年龄为（84.2±1.1）Ma。结合前人研究和1：5万地质调查成果,认为乌鲁穷含铜磁铁矿在中-晚侏罗世（157.5~161.3 Ma）班公湖-怒江洋北向俯冲过程中初步富集成矿,形成矽卡岩型含铜磁铁矿矿床,矿体在晚白垩世（84.2 Ma）陆内伸展过程中再次富集;提出班公湖地区在晚白垩世中期存在一期横跨缝合带的陆内伸展成矿事件,成矿作用与班公湖-怒江洋闭合后地幔软流圈底辟及其相关的地壳线性热隆伸展是一个机理关联的系统。     

中国城市地表灰尘中重金属的富集状况及空间分布特征

在统计中国城市地表灰尘中重金属含量的已有相关文献基础上,探讨了中国地表灰尘中Cr、Cu、Pb、Zn、Cd五种元素的空间分布特征及各省份的富集状况。搜集到的各地区地表灰尘重金属含量的研究数据分别为69、84、86、79、58个。对研究数据剔除异常值后分别进行克里金插值和统计各省份地表灰尘重金属含量的平均值,并与土壤背景值作对比计算出累积指数,得到中国地表灰尘中重金属的空间分布状况和各省份的富集水平。结果表明：中国地表灰尘中重金属含量普遍较高,且各地区重金属含量水平存在不同程度上的差异。就整体而言,Cu、Pb、Zn三种重金属含量的空间分布较为相似,由高到低均大致呈南—北走势,而Cr含量呈中部高两侧低的趋势,Cd并无明显趋势。各省份平均值与土壤背景值相比,除Cr在山东省和贵州省无富集状况以外,各省的地表灰尘中Cu、Pb、Zn、Cd均具有一定的富集。其中,湖南省的Cd和Pb均富集最为严重,分别是土壤背景值的177.95和42.82倍;Cr在福建省富集最为严重,为背景值的7.11倍;广东省的Cu富集水平最高,是背景值的10.35倍,而Zn在江西省的富集水平最高,超出背景值39.13倍。     

遥感影像变分Mask自适应匀光算法

针对Mask匀光法对低通滤波器及其尺寸参数依赖的问题,提出一种变分Mask自适应匀光算法。根据影像自身的先验信息,结合Mask数学模型构造变分能量函数,分别利用各向异性和各向同性全变分正则项约束理想影像和背景影像,采用分裂Bregman方法交替迭代求解,可同时获取最优化背景影像和理想影像。利用3幅光照不均匀的遥感影像进行实验并与3种不同滤波尺寸的Mask匀光法进行了比较,本文方法在目视效果和定量评价指标上均呈现明显的优势,在消除亮度不均的同时能够保持影像的纹理和细节信息。     

海洋自主航行器多海湾区域完全遍历路径规划

海洋自主航行器在对海底地形测绘和水文信息搜集过程中,简单锯齿形完全遍历路径规划算法对多海湾海底地形探测易出现重复区域和遗漏区域的问题。本文提出了遗漏海湾和重复海湾及其进入点、退出点和门户的路径规划环境表达概念,并将其应用在基于行为的锯齿形完全遍历路径规划改进算法中,有效地减少了海洋自主航行器全覆盖地形测绘的重复区域和遗漏区域。在网格化定常流场海域内,对某一阻力特性已知的自主水下机器人进行了完全遍历路径规划仿真,验证了基于重复和遗漏海湾搜索行为的完全遍历路径规划算法的遍历性和不重复性,并降低了区域全覆盖地形测绘任务的耗能。最终,通过小型无人艇湖试验证了算法在完全遍历路径规划中的节能性和实用性。     

Release of heavy metals during weathering of the Lower Cambrian Black Shales in western Hunan,China

Weathering of heavy metal enriched black shales may be one of the most important sources of environmental contamination in areas where black shales are distributed. Heavy metal release during weathering of the Lower Cambrian Black Shales (LCBS) in western Hunan, China, was investigated using traditional geochemical methods and the ICP-MS analytical technique. Concentrations of 16 heavy metals, 8 trace elements and P were measured for samples from selected weathering profiles at the Taiping vanadium ore mine (TP), the Matian phosphorous ore mine (MT), and Taojiang stone-coal mine (TJ). The results show that the bedrock at these three profiles is enriched with Sc, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Pb, Th, U, Mo, Cd, Sb, Tl, and P. Based on mass-balance calculation, the percentages of heavy metals released (in % loss) relative to immobile element Nb were estimated. The results show significant rates of release during weathering of: V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, U, Mo, Cd, Sn, Sb, and Tl for the TP profile; Sc, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Pb, Th, Cd, and Sn for the MT profile; and Sc, Mn, Co, Ni, Zn, Th, Cd, Sn, and Tl for the TJ profile. Among these heavy metals, Co, Ni, Zn, Cd, and Sn show very similar features of release from each of the three weathering profiles. The heavy metals released during weathering may affect the environment (especially topsoil and surface waters) and are possibly related to an observed high incidence of endemic diseases in the area.