Investigation of the sulfur speciation during chalcopyrite leaching by moderate thermophile Sulfobacillus thermosulfidooxidans

The surface sulfur speciation of chalcopyrite leached by moderately thermophilic Sulfobacillus thermosulfidooxidans was investigated by employing scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and sulfur K-edge X-ray absorption near edge structure spectroscopy (XANES), accompanying with the leaching behavior elucidation. Leaching experiment showed that there was an optimum range of the redox potential for chalcopyrite dissolution. Leaching products were found accumulating during the leaching process, which might be jarosite according to the XRD analysis. The sulfur K-edge spectra indicated that chalcocite might be the intermediate sulfur compound under a critical redox potential, which might explain the existence of optimum range of the redox potential and provide an evidence for the two-step leaching model of chalcopyrite at low Eh. In addition, the results of sulfur K-edge spectra showed jarosite would accumulate on mineral surface, which might be the main component of the passivation layer.     

Effect of degree of saturation on mechanical behaviour of unsaturated soils and its elastoplastic simulation

The two stress-state variable approach has been widely used in interpreting unsaturated soil behaviour. However this approach cannot take into account the effect of degree of saturation or water contents on the stress–strain behaviour and strength of unsaturated soils. The triaxial test results presented in this paper show that even if the same path of net stress and suction is followed, the stress–strain relation and strength are different due to different degrees of saturation. When other conditions are the same, the higher the degree of saturation for the soil sample is, the higher the stress ratio corresponding to a given axial strain will be. This effect can be modeled by using an elasto-plastic constitutive model coupling hydraulic and mechanical behaviour of unsaturated soils. Comparisons between the predicted and measured results are presented, which demonstrate that the model can quantitatively simulate the influence of the degree of saturation on stress–strain behaviour and strength of unsaturated soils.     

云南祥云马厂箐富碱斑岩体的地球化学特征及其形成的构造环境

云南祥云马厂箐岩体处于扬子板块西缘与NW向的金沙江—哀牢山深大断裂带东侧交汇部位,属于哀牢山—金沙江富碱侵入岩带的组成部分。马厂箐岩体主要为花岗斑岩、二长斑岩和正长斑岩,岩体化学成分具有富碱、富铝和高钾的特点。岩石富集大离子亲石元素(Rb、Sr、Ba、Th和U)和轻稀土元素(LREE)、相对亏损高场强元素(Ta、Nb和Ti),且Ta、Nb和Ti具"TNT"负异常;LREE/HREE值为8.04～23.99,δEu值为0.72～0.88,负Eu异常不明显;n(87Sr)/n(86Sr)值范围为0.7072～0.7086,均值为0.7080,高于原始地幔现代值0.7045;n(143Nd)/n(144Nd)值范围为0.5121～0.5124,均值0.5123,低于原始地幔现代值0.512638;ISr值范围为0.7061～0.7075,均值为0.7070;εNd值范围为(3.1～(10.2,均值为(6.8。马厂箐岩体既不属于传统的含碱性暗色矿物的碱性岩类,也不同于典型的A型花岗岩,应属于富碱侵入岩类;岩体的岩浆起源于壳—幔物质混合的一种所谓EMⅡ型富集地幔源;其壳幔混合特征,主要是俯冲进入上地幔的地壳物质与地幔物质发生了源区混合作用的结果;形成于碰撞后的板内构造环境。     

郯庐断裂带南段构造演化与邻区成矿作用——从年代学资料得到的启示

郯庐断裂带为我国东部北北东—北东向岩石圈深大断裂带。在其南段的邻区,分布有胶东金矿区、鲁西铁金矿区以及长江中下游的铁铜(金)成矿带和苏北油气田等矿产。从已获得大量测年资料分析,可将构造—岩浆—成矿事件分为3个阶段:1)早期(800～550 Ma):自元古宙泛古陆裂解和随之而来的加里东期古地震和局部海西期喷流作用,证实地壳运动早已拉开了它的"构造活动序幕",此阶段继承和构建了华北克拉通岩石圈先存的构造薄弱带,从成矿作用而论,此阶段可称为"成矿预备场地";2)主期(1 80～110 Ma):在三叠纪期间,扬子板块和华北板块陆—陆碰撞和中生代西太平洋板块向欧亚板块俯冲等,造就了现今郯庐断裂与分支断裂的构造格架。其中主峰形成时间为140～120 Ma±,在这个阶段广泛有钙碱性系列、富钾高锶钙碱系列、碱性系列岩浆和后期成矿热液,沿着有利构造空间剧烈活动和成矿就位。本区壳幔混熔型和壳源同熔型花岗岩,是地壳减薄和下地壳拆沉、底侵的产物,而不是单一的构造运动的结果。此阶段可称为断裂构造—岩浆活动—成矿作用的鼎盛期;3)晚期(60Ma～现代):沿东西向与北北东向(或北东向)断裂交汇处,存在橄榄玄武岩喷侵,为石油和天然气的形成提供了热源和物源,此期可称其为构造—岩浆活动的衰变期。     

东海陆架盆地伸展率和压缩率及构造跃迁

东海陆架盆地位于欧亚板块的东南缘和西太平洋活动大陆边缘,本文选取了东海陆架盆地主要凹陷的17条地震剖面,采用平衡剖面技术,计算了主要凹陷新生代不同演化阶段的伸展率和压缩率。分析表明,东海陆架盆地构造演化总体由西向东跃迁。晚白垩世至晚古新世东海陆架盆地裂陷中心在西部坳陷带,始新世东迁至东部坳陷带,上新世东迁至东海陆架盆地东侧的冲绳海槽盆地。古新世中后期东海陆架盆地西部坳陷带北侧昆山凹陷反转;中新世东部坳陷带的西湖凹陷反转。东海陆架盆地西部坳陷带与东部坳陷带构造演化不同,证明了东海陆架盆地的东西分带。西部坳陷带北部的长江坳陷和南部的台北坳陷构造演化不同,东部坳陷带北部的西湖凹陷和南部的钓北凹陷构造演化不同,证明了东海陆架盆地的南北分块。     

塔里木河流域适应气候变化和人类活动的应对措施

自2001年开始实施塔里木河流域近期综合治理工程,提出了以强化流域水资源统一管理和调度为核心,以源流区节水改造和干流河道治理为重点进行综合治理,积极稳妥地进行经济结构调整,实施退耕封育保护,有效保护好现有天然林草植被.通过向塔里木河下游生态输水,干涸近30a的台特玛湖于2001年11月16日开始有水,使塔里木河下游绿色走廊得到初步复苏等,流域生态环境得到极大的恢复.然而,自2007年以来,塔里木河向下游输水已大为减少,仅能输水到中游,特别是2009年水文干旱,塔里木河干流断流达1 100km多,使下游绿色走廊再度陷入生态危机.为此,需要重新审视塔里木河流域的综合治理,从加强源流治理开始,来巩固干流治理成果.认真总结10a来治理经验与教训,针对人类活动和气候变化对源流与干流造成的影响程度,积极采取应对措施.     

东天山伊吾二叠纪花岗质杂岩体的锆石定年、地球化学及其构造意义

伊吾花岗质杂岩体主要由二长花岗岩和碱长花岗岩构成。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年分析得到二长花岗岩和碱长花岗岩的侵位年龄分别为284.6±1.4Ma和284.0±1.1Ma。结合地质证据,此年龄表明该杂岩体形成于碰撞之后的二叠纪早期挤压-伸展转折阶段。岩石学、地球化学和同位素等方面的对比研究表明这两种岩石为同一岩浆演化的产物。与二长花岗岩相比,碱长花岗岩表现为硅、碱的含量较高,而铝的含量较低;富Th、U、Nb、Ta,贫Sr、P、Ti、Sm;DI和Rb/Sr升高,Nb/Ta和Zr/Hf下降,从二长花岗岩到碱长花岗岩表现出连续分异演化的趋势。计算得到二长花岗岩和碱长花岗岩的模式年龄(t_(DM))分别为693Ma和763Ma,ε_(Nd)(t)分别为+4.53和+4.64,(~(87)Sr/~(86)Sr)_i分别为0.703858和0.703855,表现出高ε_(Nd)(t)低(~(87)Sr/~(86)Sr)_i的特征。这些特征表明,伊吾岩体的岩浆来自新元古代时从亏损地幔分离出来的初生地壳源区。二长花岗岩岩浆是这种初生地壳岩浆演化的产物,而碱长花岗岩形成于二长花岗岩母岩浆经斜长石、磷灰石、钛铁氧化物、榍石、独居石、褐帘石和锆石等矿物分离结晶后的残留岩浆。     

新疆哈图-包古图金铜矿集区锆石年龄及成矿特点

晚古生代,新疆西准噶尔地区发生了强烈的构造-岩浆活动和广泛的金、铜成矿作用,形成了哈图-包古图大型金铜矿集区。锆石SHRIMP U-Pb年龄测量表明,含矿闪长岩体形成于312.3±2.2Ma～332.0±2.8Ma,矿集区岩浆活动及其成矿作用发生在石炭纪。哈图-包古图矿集区成矿作用有4个显著特点:(1)地幔流体活动强烈;(2)构造应力转化快速;(3)拉斑系列和钙碱性系列岩浆成矿;(4)多种矿化类型集中发育等。哈图-包古图矿集区发育石英脉型-蚀变岩型金矿床、斑岩型铜矿床和同期的石英脉型-蚀变岩型金矿床以及热液脉型铜金矿床的成矿系列。     

黑龙江五大连池火山群火山分布与断裂关系新认识

五大连池是世界陆内单成因火山的典型代表,明确断裂与火山排布关系对研究此类火山活动过程具有重要意义。通过地表观察与遥感图像解译,结合区域构造、地表出露断裂或破裂带、火山喷发时间次序(如一些火山存在由SW向NE依次喷发的规律)、区域剖面图以及不同向排布的火山规模规律等现象,研究了五大连池陆内单成因火山群火山排布与断裂的相关关系,认为五大连池地区具有NE,NW和近E-W三组方向的7条断层。区域大地电磁资料以及东北地区深部构造研究也支持这一分析。由于这三组方向的断裂还出现于火山活动之前的花岗岩之中,加之地震数据、地质历史时期的应力状态以及河流阶地研究显示在火山活动时期本地区不存在活动断裂,这些断裂应该形成于五大连池火山活动之前,并在火山作用过程中为岩浆提供了向上运移的通道,从而形成了现今的地表火山分布,即三组火山沿NE向断裂排布,两组火山沿NW向断裂分布,两组火山沿近E-W向断层排布。     

吉林辽源市矿山地质环境问题及对策建议

辽源市是我国典型的矿业城市,具有悠久的矿业开发历史,煤炭为主要矿产资源集中分布于市区,近50年来的开采遗留下大量的矿山地质环境问题。本文在资料收集和调查的基础上,分析总结了吉林辽源市矿山环境地质问题及其危害,提出辽源市矿山地质环境保护与综合治理对策建议,为资源枯竭城市转型,提供了基础数据和技术支撑。