祖厉河流域水体盐分空间分布特征及演化过程

运用水化学方法,通过对祖厉河这一黄河上游重要支流的多次实地考察和采样,结合区域水文地质条件,对祖厉河流域水体盐分的空间变化特征进行分析,并揭示流域水体的演化过程。结果表明,流域水体TDS普遍较高,总体以咸水为主。水中阳离子以Na~+为主,阴离子则以Cl-、SO_4~(2-)为主。水化学类型方面,源区地下水以Mg-Ca-Na-HCO_3型水为主,河水则以Na-Mg-Cl-SO_4型水为主。流域内水体盐分主要来源于阳离子交替吸附作用、上游地下水淋滤地层盐分后以泉的形式向河流排泄以及河流径流过程中侵蚀两岸高盐分土壤或含盐地层。径流过程中,当地干旱的气候环境使水体进一步蒸发浓缩,这是流域内水体TDS进一步增高的外在水化学演化过程。总之,由于多种来源的盐分,特别是源区高TDS地下水排泄、流域内强烈的土壤侵蚀以及干旱的气候条件等多重作用过程,是祖厉河TDS显著增高失去水资源功能的主要机制。     

老挝东泰钾盐矿床地球化学及其沉积后变化初步研究

呵叻高原是世界上最大的钾盐沉积矿床分布区之一,研究区位于呵叻高原北部的沙空那空盆地东部边缘,钻探资料揭示该地区钾盐资源相当可观。该含盐建造包含上、中、下3个盐段,每个盐段都由一套蒸发岩_碎屑沉积旋回组成,钾盐层主要赋存于下盐段上部。剖面和地层学分析表明,研究区盐构造类型为低结构低成熟度的盐背斜构造,盐体几何形态为一低结构低成熟度的盐背斜,盐背斜轴部矿层厚度较两翼矿层厚得多。岩盐中微量元素Br、K含量及Br×1 000/Cl系数的变化指示成盐卤水经过了阶段性的浓缩和淡化过程,并且成盐作用越来越弱。ZK04孔较低的Br含量〔w(Br)=18×10〈sup>-6〈/sup>〕表明下膏盐层在成盐过程中受到了非海相流体的影响。中膏盐层基底石盐中高K低Br特征表明,下膏盐层残余高浓度卤水影响了其成盐过程,并且该基底石盐很可能又经历了溶解和重结晶过程。     

西藏麻米错富硼锂盐湖成矿物质平衡计算与物质来源

麻米错盐湖是西藏境内发育的特大型锂矿床之一,目前对该盐湖的Li、B来源仍存在一定争议。文章系统采集麻米错盐湖水及周边补给水体样品,分析其主量元素特征,并使用多种水化学手段进行讨论,同时对盐湖水、河水及地热水进行蒸发模拟。结果表明,研究区河水及泉水中的主要离子受控于流域内岩石风化作用,其中碳酸盐岩矿物与蒸发岩矿物贡献最大,其次是硅酸盐矿物。文章对补给水体输入盐湖的Li、B资源进行定量计算,得出单纯通过河水和泉水的输入无法形成盐湖目前的探明储量。选择西藏地区最为富Li的地热水同补给水体按照一定比例混合后进行蒸发模拟,发现其析盐序列与盐湖水的析盐序列存在很大程度上的重叠,以上均证明麻米错盐湖中的Li、B资源除受到周边河水及泉水的补给外,还受到地热水的补给。     

特提斯喜马拉雅带地热水化学特征与物源机制

西藏地热资源丰富,特别是其南部特提斯喜马拉雅地热带是一条现今仍然十分活跃的地热带。通过对该地热带10处代表性温泉野外调查及采样分析,讨论了水化学特征及水体中异常富集元素的物源机制。根据热储温度、水化学类型及水体中溶解的典型稀有分散性元素浓度,这些温泉可划分为两大类：一类包括卡乌、曲参岗、查巴曲珍和古堆温泉群,这些温泉热储温度均高于120℃,水化学类型以Na-Cl-HCO₃型为主,特征性稀有分散性元素如Li、B和As等显著富集;另一类包括锡钦、哲古和曲果温泉,热储层温度相对较低,变化于60~110℃,水化学类型以CaNa-HCO₃和Na-HCO₃型为主,Li、B和As等元素浓度较低。第一类温泉系统,水化学成分除与水循环深度大、热储温度高导致更强的水岩作用过程密切相关外,水体中异常富集的Li、B和As等特殊化学成分更可能与演化晚期的残余岩浆流体来源有关。相比之下,第二类温泉系统主要代表了水循环深度较浅、地下水更替频繁、冷水混入比例较大的温泉,水化学成分主要受控于水-岩作用的强弱。因此,特提斯喜马拉雅带地热水体异常富集的稀有分散性元素物源机制主要受控于深部富含这些元素的流体混入过程。     

稳定氯同位素及其应用地球化学研究

稳定氯同位素的分馏作用有限,同位素比值变化小,测定精度要求高。在很长一段时期内,人们一直未能发现自然界稳定氯同位素组成的变化。随着测定技术的不断发展,氯同位素的分馏效应逐渐得到证实,并引起了人们的广泛关注。国内外学者已将氯同位素应用于海水、地表河流水、地下水、盐湖、古代蒸发岩(盐)和热液矿床等方面的地球化学研究中,对水体演化和矿床成因进行了较为深入的探讨和分析,并取得了一定的研究进展。这些研究工作充分表明氯同位素在水体演化和成矿理论研究以及矿产勘查等方面有着独特优势,尤其在我国开展蒸发岩(盐)氯同位素地球化学研究具有很大的发展潜力和广阔的应用前景。但氯同位素的应用地球化学研究目前尚处于发展时期,更深入的研究还有待于测定方法的进一步完善以及对不同地球化学体系氯同位素的系统测定和研究。     

Sr的地球化学指示意义及其应用

综述了Sr元素及其同位素在地球化学各主要研究领域的应用 ,基本反映了其在近期最新的研究进展。Sr在地球化学领域应用广泛 ,对于解决当前该领域许多悬而未决的问题有着不可替代的作用 ,是一种重要的研究手段与方法。尤其对于Sr在黄土沉积研究中的应用 ,笔者结合自己的实际工作 ,提出了自己的见解。     

青海湖南岸黑马河黄土剖面碳酸盐含量与记录的古气候变化

在青海湖南岸黑马河2.2 m厚的黄土剖面中,以5 cm的间隔采样,进行了碳酸盐、碳酸盐中Sr含量以及磁化率的测定,通过对比分析研究了12.7 ka以来青海湖湖区古气候的变化,结果表明碳酸盐、碳酸盐中Sr含量、磁化率等基本较真实的记录了该区自12.7 kaBP以来经历的多次暖湿—干冷古气候变化过程。     

塔里木盆地西部古岩盐氯同位素分布特征与找钾分析

塔里木盆地在晚白垩-第三纪地史发展过程中, 曾与广海相通, 多期海水的侵入和间断以及适宜的构造、古环境条件使得其内部发育的两大次级盆地—— 北部库车及西南莎车盆地沉积厚层岩盐, 具备成钾的基本地质条件, 一直被列为中国寻找古钾矿的重点地区. 但由于该区岩盐普遍贫Br, 使得经典的Br×103/Cl系数法找钾往往难以反映实际成盐情况. 而对该盆地不同地区盐矿点古岩盐氯同位素分析发现, 莎车及库车产出的岩盐氯同位素分布明显不同, 前者显著偏负, 后者则全为正值. 结合现有关于卤水、岩盐氯同位素研究数据, 参考岩盐Br×10³/Cl系数、卤水水化学特征, 证明δ³⁷Cl值是贫Br地区指导找钾的一有效指标. 运用这一指标推测, 莎车盆地形成岩盐的古卤水浓缩程度明显高于库车盆地, 特别是莎车盆地西部的喀什坳陷δ³⁷Cl值最为偏负, 推测当时成盐古卤水已浓缩到晚期阶段, 可作为一找钾远景区开展更进一步调查研究.     

西藏地热系统B、Li、Rb和Cs元素空间分布规律与超常富集机制

西藏地热资源异常丰富,属于地中海—喜马拉雅地热带的重要组成部分。地热系统最为典型的地球化学特征是大部分地热泉或与之相应的泉华沉积物超常富集B、Li、Rb、Cs等元素,具有重要的矿产资源意义。有关这些特征元素来源与水化学演化成因机制,长期存在争议,在理论上缺乏系统论述。本文基于多年野外考察与数据积累,以及对前人研究成果的系统总结,提出了西藏地热系统特征元素组合与富集成因模式,宏观板块构造与微观地球化学分布规律结合,揭示了其成因机制。数据综合分析表明,B、Li、Rb、Cs元素在空间上的分布富集规律总体具有同步性,主要集中分布于雅鲁藏布江缝合带与南北向断裂带交汇区的高温地热系统。B同位素、元素组合、水循环特征及大量地球物理证据表明物源受控于岩浆残余流体,水-岩作用难以作为唯一物源支撑地热系统如此大规模的特征元素超常富集。结论提出西藏地热系统超常富集的元素受控于板块俯冲碰撞、地壳局部重熔、重熔型岩浆流体分异演化、地下水深循环等一系列内外生地质耦合作用过程。本文对西藏地热系统元素超常富集成因机制的解释,有利于增强人们对高温地热系统除水资源与热能意义之外,也同时关注矿产资源价值,实现“水-热-矿”于一体的系统理解,也对未来正确评价地热水体或沉积物矿产资源价值有理论指导意义。

     

察尔汗盐湖S4层晶间卤水的粘滞性

1991年 9月— 1 994年 1 2月 ,经 3年半的粘度测知 ,0 5m水深处 ,察尔汗盐湖晶间卤水运动粘滞系数多年平均值为 3 0 68× 1 0 - 2 cm2 /s;3 0m水深处 ,多年平均值为 3 32 4×1 0 - 2 cm2 /s;6 0m水深处 ,多年平均值为 4 0 94× 1 0 - 2 cm2 /s;9 0m水深处 ,多年平均值为5 71 7× 1 0 - 2 cm2 /s;1 2m水深处 ,多年平均值为 5 2 0 7× 1 0 - 2 cm2 /s。从 1 991年 9月— 1 994年 1 2月 ,各卤水深处卤水运动粘滞系数不论是年均值还是月均值均随时间推移而逐渐减小。1 992年 3月— 1 994年 1 2月期间 ,多年来 ,3月份卤水运动粘滞系数为 3 473× 1 0 - 2 cm2 /s,6月份为 3 390× 1 0 - 2 cm2 /s,9月份为 3 496× 1 0 - 2 cm2 /s,1 2月份为 2 576× 1 0 - 2 cm2 /s。由此看出 ,9、3、6月份的值较高 ,1 2月份的较低。晶间卤水运动粘滞系数 (v)等值线基本上是南北走向分布 ,即自东而西减小 ,首采区v值较低 ;表层卤水粘滞系数小 ,深部卤水粘滞系数较大。从 1 991年 9月— 1 992年 1 2月 ,各年份卤水运动粘滞系数的平均值均随卤水深度增加而增加。卤水的粘度系数除与温度及不同种类盐的溶液有关外 ,在察尔汗这种多种盐类组成的卤水中 ,其卤水的运动粘滞系数比重在 1 2 0— 1 30范围内时 ,与比重及镁含量呈好的