白杨河超大型铍(铀)矿床中蓝柱石(BeAlSiO4(OH))的矿物特征与地质意义

蓝柱石作为一种较为罕见的含铍矿物,通常产在过铝-准铝性的岩浆-热液演化系统中,或发育于富铝质岩石的低级变质过程中。本文通过偏光显微镜、电子探针、X射线粉晶衍射、激光拉曼光谱和红外光谱等多种手段方法,在白杨河超大型铍(铀)矿床首次发现了除羟硅铍石以外的另一种含铍矿物-蓝柱石。系统的矿物学研究表明蓝柱石应由花岗斑岩岩浆分异的岩浆热液直接沉淀而成,且形成于富F环境中。结合前人关于矿床地质特征、成矿年代学和地球化学等方面的研究,认为白杨河矿床中的铍矿化应是花岗斑岩深部岩浆房分异的岩浆热液,在不断演化过程中形成的,而与后期流体(包括幔源流体和大气降水)的淋滤作用无关或关系很小。     

柴西地区上油砂山组咸化湖沼沉积与微生物岩

利用大量岩芯、薄片、地震及分析化验资料,围绕南翼山—大风山地区的上新统上油砂山组(N22)咸化湖沼沉积,研究沉积特征及成因机制,建立沉积模式,分析控制因素。研究表明：①上新统上油砂山组(N22)沉积时期,南翼山—大风山地区为咸化湖沼环境,因咸水与淡水频繁融合,构成独特的生态系统,发育适应性的水生生物与微生物等,由生物、化学、物理沉积作用共同影响,形成咸化沼泽沉积组合。②明确了咸化湖沼相识别标志,主要包括沼泽土以及大量近地表暴露标志等,并伴生湖沼相微生物岩与微体化石组合等。③沼泽环境共发育7类岩相,进一步分析主要岩相的沉积特征及控制因素。④沼泽环境可分为滨岸带、植被带及浸没区,不同环境可形成不同的沉积层序、发育不同沉积岩相组合。咸化湖沼相的沉积层序主要包括退积型准层序,进积型准层序以及加积型准层序等。     

长白山天池火山千年大喷发火山碎屑流堆积相特征

发生于公元946年的长白山天池火山千年大喷发（Millennium Eruption,ME）形成的火山碎屑堆积物体积高达100~172km³,并可分为大规模的ME-Ⅰ和小规模的ME-Ⅱ两个喷发阶段。通过对围绕长白山天池火山53个典型露头剖面进行火山地质测量（单元构成、垂向堆积序列和堆积特征）,结合筛析法粒度分析、偏光显微镜成分分析,刻画了长白山千年大喷发火山碎屑流堆积物特征,探讨了相和亚相划分,并建立了火山碎屑流搬运和堆积模式。根据火山碎屑的堆积特征,将长白山千年大喷发火山碎屑流堆积分为峡谷充填火山碎屑流相（包括块状峡谷充填亚相和层状峡谷充填亚相）和火山碎屑流冲击扇相（包括扇头亚相和扇体亚相）等两相四亚相。峡谷充填火山碎屑流相主要发育在天池火山锥体周缘距离喷发中心8~23km左右范围内（坡度在15°~60°之间）的火山U型谷中;火山碎屑流冲积扇相主要发育在距离喷发中心23~45km左右范围内,地形相对平缓的熔岩台地处（坡度在5°~15°之间）,火山碎屑流的搬运不受地形限制,一般形成较大纵横比扇状堆积。块状峡谷充填亚相和扇体亚相以块状混杂堆积为主要特征,而层状峡谷充填亚相和扇头亚相则以多火山碎屑流单元垂向叠加为主要特征。多单元叠加现象是由搬运过程中火山碎屑流单元发生分离增生作用形成。根据火山碎屑流的最大分布范围和厚度,如果再次发生与长白山千年大喷发类似规模的普林尼式喷发,至少距长白山天池火山喷发中心45km范围内具有巨大的火山碎屑流灾害风险。该研究有利于进一步深入认识长白山千年大喷发火山碎屑流堆积物的空间分布特征和相变规律,对火山碎屑喷发灾害的预防具有指导作用。     

离子吸附型稀土监控样定值研究

离子吸附型稀土矿是中国极其重要、世界罕见的矿床类型,是中国的优势矿产资源。目前现有的稀土标样全部为稀土矿石成分分析标样,稀土元素以氧化物形式稳定存在,无法淋滤浸取,不能对离子吸附型稀土淋滤过程进行监控。为进一步满足离子吸附型稀土资源勘查和评价需要,本文按照导则《标准物质定值的通用原则及统计学原理》（JJF 1343—2012）,制备了三种岩性共9个离子吸附型稀土监控样。样品采自南岭地区典型富轻稀土（HREE）离子吸附型稀土风化壳,经干燥、球磨至200目后混合机混匀,以硫酸铵淋滤、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测试离子相稀土元素含量,检验样品均匀性,结果表明F值小于临界值F_{0.05（19,20）},样品均匀性良好。在两年内对样品进行4次稳定性检验,在95%置信度时│β₁│<t_0.05×s（β₁）,未发现明显不稳定变化,表明稳定性良好。由8家技术权威的实验室进行协作定值,经过统计计算给出各离子相稀土元素含量的加权平均值和扩展不确定度,定值结果涵盖除Sc以外的15种稀土元素。该系列监控样的研制能够为离子吸附型稀土矿产资源评价和有效利用等工作提供计量支撑。     

鄂尔多斯盆地纳岭沟铀矿床板状矿体形成机制:来自含矿层黏土矿物研究的制约

纳岭沟铀矿床是近年来在鄂尔多斯盆地北部发现的一个大型铀矿床。与典型层间氧化带砂岩型铀矿不同,纳岭沟铀矿床具有矿体呈板状、似层状产出与铀矿物以铀石为主等特点。文章通过扫描电镜与X衍射等方法对含矿层不同地球化学分带砂岩黏土矿物组合类型、相对含量的变化开展了系统的研究,为该区铀成矿模式与板状矿体的形成机制提供依据。研究结果表明,含矿层砂岩中黏土矿物以呈蜂窝状、片絮状产出的蒙脱石为主,其次为呈片状、书页状及蠕虫状产出的高岭石与呈叶片状、花朵状集合体产出的绿泥石,局部可见伊利石与蒙脱石向绿泥石转化而成的绿蒙混层;从二次还原绿色带→矿带与原生带,呈现蒙脱石、绿泥石明显减少,高岭石含量与w(TOC)、CH_4明显增加的趋势,说明二次还原绿色带与矿带之间存在E_h-pH突变界面;含矿层经历了弱碱性大气降水(含铀含氧)、酸性流体(有机酸与煤成气)、中-低温碱性热液油气与富Na~+、Ca~(2+)的弱碱性流体(盆地卤水)的共同作用,其中弱碱性大气降水与中-低温碱性热液混合而成的碱性-氧化成矿热液与下伏延安组煤系地层演化产生的酸性-还原流体(有机酸与煤成气)在相互接触面上因Eh-pH突变而造成铀石的沉淀,并在E_h-pH突变界面上形成板状矿体。     

鄂尔多斯盆地北缘砂岩型铀矿含矿砂岩中钛铁矿蚀变及其聚铀过程探讨

国内砂岩型铀矿含矿砂岩中普遍可见蚀变钛铁矿与铀矿物空间关系密切的现象,是国内砂岩型铀矿研究领域全新发现。为探讨砂岩型铀矿含矿砂岩中钛铁矿蚀变特征及其聚铀过程,本文选择鄂尔多斯盆地北缘砂岩型铀矿为例,通过镜下观察、扫描电镜、电子探针等精细微区分析手段对研究区含矿砂岩中蚀变钛铁矿与铀矿物空间赋存关系及对铀富集机理开展研究。研究结果表明,鄂尔多斯盆地北缘砂岩型铀矿含矿砂岩中钛铁矿主要沿其边缘、裂隙或靠近其核部等部位蚀变形成白钛石、含铀白钛石或锐钛矿;铀石呈毛刺状、微细柱状围绕锐钛矿或白钛石生长,或在钛铁矿蚀变空洞中形成大量呈针织状的铀石集合体,反映出钛铁矿—白钛石/锐钛矿—含铀白钛石—含钛铀石—铀石的矿物组合递变顺序;砂岩型铀矿中蚀变钛铁矿可通过吸附—自催化还原的方式造成铀富集沉淀,并可将蚀变钛铁矿的聚铀过程分为钛铁矿蚀变—铀吸附预富集(Ⅰ)与蚀变钛铁矿自催化还原铀成矿(Ⅱ)两阶段,其中蚀变钛铁矿吸附铀衰变过程产生β与γ射线为蚀变钛铁矿自催化还原聚铀提供了条件。     

羌塘盆地中侏罗统砂糖状白云岩流体包裹体碳—氧同位素分析及白云岩成因机制讨论

羌塘盆地隆鄂尼—昂达尔错古油藏带中侏罗统布曲组砂糖状白云岩储集层成因一直备受关注和争议。白云岩成因及其储层预测对于碳酸盐岩油气藏勘探具有重要意义,但是关于羌塘盆地布曲组白云岩的成因并没有一个相对统一的认识,争议核心聚焦在白云岩化流体性质。笔者等试图在包裹体测温和盐度分析的基础上,利用同位素分馏方程系统研究白云岩包裹体碳—氧同位素,探讨羌塘盆地侏罗系砂糖状白云岩白云岩化流体特征。研究表明白云岩白云石包裹体和灰岩方解石包裹体均一温度分布范围皆为50~220℃,但白云石的包裹体温度峰值分布区间明显要高于方解石的峰值温度,多数样品的温度集中在150℃到220℃区间;另外,与同层灰岩相比,白云岩具有明显的重碳同位素异常富集特征,该特征是高温流体交代石灰岩或者说是水岩反应的标志;此外,通过碳—氧同位素分馏方程计算出白云岩包裹体流体碳、氧同位素分别为-1. 30‰～1. 53‰和5. 81‰～12. 50‰,具有高盐度的卤水特征。综合包裹体温度、盐度,以及包裹体碳、氧同位素特征,本文认为羌塘盆地布曲组砂糖状白云岩是热液交代白云岩化产物。     

北京顺义断裂第四纪活动性地球物理及钻孔综合探测证据

顺义断裂是北京平原区重要的隐伏断裂之一,其第四纪活动性及其对地表地裂缝地质灾害影响的研究是优化首都地区国土空间开发格局和防灾减灾体系建设的必要工作。针对隐伏断裂的复杂性特征,利用可控源音频大地电磁测深(CSAMT)、浅层人工地震、高密度电阻率法地球物理探测,以及钻孔地层剖面记录等方法,综合分析顺义断裂第四纪活动特征,结果表明：①顺义断裂走向NE,倾向SE,正断活动特征,为全新世活动断裂,北小营附近断裂上下盘早更新世、中更新世、晚更新世和全新世以来的垂直滑动速率分别为0. 23mm/a、0. 03 mm/a、0. 29 mm/a和0. 51 mm/a;②断裂第四纪以来时空存在明显差异,时间上,早更新世断裂活动性较强,中更新世活动弱,晚更新世活动性增强,全新世以来活动性最强,空间上,第四纪以来顺义断裂南段的活动性较北段强;③顺义断裂现今仍具有一定蠕滑活动特征,并对浅地表部地裂缝发育具有明显的控制作用,这可能是顺义地裂缝发育的主要原因。     

基于ISODATA聚类的点云分割算法实现

应用了ISODATA聚类算法,在VC＋＋6．0环境下实现了点云分割,利用OpenGI。进行分割效果显示,并与K—means算法的分割效果进行了比较。