探索墨西哥湾深水沉积的超高压和流体流动过程与机理--IODP308航次钻探成果

墨西哥湾深水区发育有典型的浊流沉积,长期以来就以独特的被动边缘浊积类型闻名于世。由密西西比河带来的大量碎屑物在河口外形成巨厚泥砂层,快速沉积造成上陆坡特别不稳定,所以塌坡或崩塌事件经常发生,引起迭繁的浊流活动。松散的浅水碎屑物往往随浊流被搬运到陆坡或更深的深水区,造成大规模的再沉积。塌坡事件及其引发的浊流活动存在较大的随机性及其对沉积物造成的分选性,直接控制了墨西哥湾深水区沉积物中的流体流动以至油气生成,使其成为目前世界上富含油气的三大海区之一。但沉积砂层所伴生的超高压常常造成“井喷”,使油气探采难度加大,成本增高,连年来使有关石油公司损失惨重,也给科学界提出了急需解决的科学问题。为什么墨西哥湾深水区超高压现象这么普通？超高压区的流体流动规律有什么特征？它受什么机理控制？浊流沉积跟气候变化有联系吗？是否受冰期／间冰期旋回的影响？     

俯冲带火山岩硼及其同位素特征：华南中生代玄武岩初步研究

硼及其同位素能够有效地反映由于俯冲板片脱水引起的湿地幔楔部分熔融过程在火山岩中存留的地球化学信息。本次研究中使用同位素稀释法对华南中生代玄武岩进行了硼含量的测定，结合稀土与微量元素分析结果对玄武岩成因及构造背景进行探讨。玄武岩的硼含量主要集中在（1~5)×10-6，只有几个样品具有较高的含量（最高可达19×10-6)，按时代和空间位置划分出的3组样品在硼含量上没有明显差别。在B/Ce, Nb/Be的协变图解上，中侏罗世玄武岩表现出OIB特征。最临近太平洋板块的白坚世东区玄武岩富集LILE，并出现Nb-Ta亏损，具有岛弧火山岩特征，但硼没有富集。进行系统的B-Li-O同位素分析能有效地揭示华南中生代玄武岩的形成过程及该区的构造演化。     

粤北大宝山多金属矿床成矿流体的He-Ar-Pb-S同位素示踪

大宝山多金属矿床是粤北地区典型的巨厚型及细脉带型矿化的多金属硫化物矿床.层状和脉状黄铁矿的氦氩同位素表明:3He/4He的R/Ra值为0.60～4.13,40Ar/86Ar=327～411,反映该成矿流体是大气饱和水(海水)与地幔流体混合作用的结果.铅和硫同位素都揭示了层状(块状)和脉状矿体可能来自不同时期的成矿流体.其中层状矿体为泥盆纪海底火山喷发沉积作用所致,脉状矿体可能来自燕山期岩浆热液充填叠加形成,古大陆碎屑物质和部分有机质的还原对后期成矿流体具有较大的影响作用.     

铜陵冬瓜山层状铜矿同位素地球化学及成矿机制研究

长江中下游地区是中国重要的铜、金、硫产地,区内分布着一系列喷流沉积及喷流沉积热液叠加改造型层状铜金矿床。本文以冬瓜山层状铜矿床为例,通过热液流体和矿石同位素地球化学研究,探讨层状铜矿床的成矿机制,重点分析了成矿物质的来源。冬瓜山铜矿床热液流体氢、氧、碳和锶同位素分析表明,成矿热液流体主要来自岩浆,混有少量大气降水;CO2可能主要来自被岩浆同化的原始地层中海相沉积碳酸盐;ISr具有地壳物质来源的特征。各种类型矿石的硫、铅同位素研究显示,硫具有海底喷流沉积和后期岩浆热液叠加作用的特征,铅则以上地壳铅为主,混有少量的地幔铅。上述同位素地球化学特征表明冬瓜山层状铜矿床是在原始沉积基础上,经燕山期岩浆热液叠加成矿作用所形成。     

华南寒武纪早期牛蹄塘组黑色岩系中Ni-Mo多金属硫化物矿层的Mo同位素组成讨论

华南寒武纪早期牛蹄塘组黑色岩系底部赋存有一层富Ni-Mo多金属元素的硫化物矿层.Lehmann等(2007)报道Ni-Mo矿石的Mo同位素组成十分均一,δ98/95MoMOMO值为-1.24‰±0.10‰;而赋矿围岩黑色页岩的Mo同位素组成变化较大,δ98/95MoMOMO值为-1.82‰～-0.40‰,并认为Mo全部来源于海水.笔者发现,含Mo低的黑色页岩具有Mo含量与Mo同位素组成的正相关关系,可能反映了海水来源Mo(以富重Mo同位素为特征)与页岩中碎屑组分来源Mo(以富轻Mo同位素为特征)两者的混合.Ni-Mo矿石非常均一的Mo同位素组成可能反映了它们的Mo来源既不是海水,也不是碎屑组分,而很可能是第3种来源,即以海底热液占主导.有必要对含矿与不含矿的该套黑色岩系开展更详细的Mo同位素研究,以便进一步确定寒武纪早期海水的Mo同位素组成和Ni-Mo矿层的成因.     

一种古海洋环境的静态恢复法

研究地质历史中古海洋和古大气环境的演变具有十分重要的意义。古环境定量分析的关键是如何确定古环境的各种特征参数，如古气温、大气中O2分压、C02分压、海水pH值及海水的化学组成等。目前，国际上常用的方法包括：①沉积岩分析法；②包裹体分析法；③同位素分析法。我们系统地介绍了这几种方法，论述了海水pH值的梯度变化特征和蒸发环境下古海水的化学组成演变特征，并尝试提出了一条获得古海水化学组成的途径。     

同位素新技术方法及其在天然气水合物研究中的应用

天然气水合物的勘查和研究目前所使用的方法主要包括地球物理和地球化学两方面，地球化学方法主要是对沉积物、孔隙水和天然气水合物样品的化学组成（包括有机组分和无机组分）和同位素组成进行分析研究。除常规的氧、碳、氢、硫和锶同位素研究外，近年来国际上十分关注应用一些新的同位素方法，如硼、锂、氯和溴同位素等，并且有应用前景。     

长江中下游成矿带九瑞矿集区叠合断裂系统和叠加成矿作用

通过矿坑和地表勘察并结合区域构造分析,初步阐述九瑞矿集区叠合断裂系统和叠加成矿作用及其相互匹配关系。与矿有关的断裂梳理成海西期陆缘同生断裂,印支期褶皱断裂和燕山晚期负反转断裂三个系统,并以武山铜矿的F1断层对其在三期断裂系统中的交接复合和成矿作用进行了个例描述,综合三个时期的地质勘探和野外及室内观测资料提出一个三阶段的成因模式。即:第一阶段为海西期,此时陆缘伸展、掀斜和裂陷活动引发张性同生断裂,顺层-切层(阶梯状)生长断裂发育。此阶段晚期通过与深构造位的隐伏断裂交接复合可形成海底火山和热液通道,喷流沉积形成层(块)状含铜黄铁矿。第二阶段为印支期,此阶段发育背驼式或叠瓦式构造类型,且逆掩-逆冲构造很可能将第一阶段形成的层状矿体逆向移位上推。第三阶段为燕山晚期,此时发生高角度冲断和区域应力场变更,有利于断裂由压性转为张性,形成负反转构造,断裂扩张,与燕山期岩浆热液有关的成矿溶液上升,再次叠加成矿。     

新疆东准噶尔中酸性浅成岩金、铜成矿系列

中酸性浅成岩金，铜矿床是新疆东准噶尔地区一个重要的新成矿系列，通过总结有关中酸性小岩体及其典型矿床的基本特征，将该成矿系列划分为浅成岩－构造蚀变岩型金矿，类夕卡岩型铜钼矿，细脉浸染型（斑岩型）铜，金矿及隐爆角砾岩型脉状铜矿等基本矿化类型，并探讨了有关典型矿床的REE特征，建立了该成矿系列的总体成矿模式，认为该成矿系列受控于海西中晚期的中酸性浅成小杂岩体，其岩石化学成分，REE特征及成矿作用方式具有明显的相似性。