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.     

氧化锰矿物的生物成因及其性质的研究进展

土壤中的氧化锰矿物是原生矿物风化和成土过程的产物,是最具反应活性的一类矿物,决定着环境中许多物质的形态、迁移和转化,在元素生物地球化学循环中起着重要的作用,其形成机制和环境效应备受关注。已有的研究表明,环境中氧化锰的形成与微生物作用紧密相关,微生物作用可使自然环境中的Mn(Ⅱ)氧化速率提高105倍。参与Mn(Ⅱ)氧化的微生物在环境中广泛存在,已知的典型锰氧化细菌分布在变形菌门、放线菌门或厚壁菌门,它们均通过胞外聚合物中的多铜氧化酶来催化氧化Mn(Ⅱ)。细菌氧化Mn(II)成Mn(Ⅳ)是酶催化的两个连续的快速单电子传递过程,Mn(Ⅲ)在溶液中以与酶结合的瞬时中间态出现。生物形成氧化锰的最初形态为层状锰矿物,与δ-MnO2或酸性水钠锰矿很类似,且结晶弱,粒径小,锰氧化度高,结构中的八面体空穴多,因而比化学形成的氧化锰具有更强的吸附、氧化等表面活性。环境中Mn(Ⅱ)微生物氧化及形成的Mn(Ⅲ)中间体与碳、氮、硫等生命元素的地球化学循环的关系令人关注。     

分形理论与灰色系统理论在南岭地区地质异常圈定和金矿资源预测中的应用

应用分形理论研究了南岭地区地质弄常及其圈定方法，结合灰色系统理论对该区的金矿资源进行了预测。通过研究，圈定了10个地质异常区和7个金成矿远景区，为南岭地区金矿地质勘查提供了依据。     

大别造山带红安地块康家湾构造混杂岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成及其地质意义

扬子克拉通北缘中元古代—新元古代地质构造演化一直是地学界研究的热点。本文报道了大别造山带红安地块康家湾混杂岩中榴闪岩岩块和含石榴子石白云钠长片岩基质中锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成。结果表明,康家湾混杂岩中榴闪岩岩块的原岩形成时间为1064±10 Ma,且经历了183±3 Ma的流体作用过程;中元古代锆石Hf同位素组成(ε_Hf(t)=4.7～12.3)接近当时的亏损地幔值,指示榴闪岩原岩(玄武质岩石)可能来自亏损的地幔源区部分熔融作用;混杂基质中碎屑锆石年龄谱可大致分为2576 Ma、2065～1698 Ma、1071～560 Ma和254～156 Ma四组,暗示其物源可能主要来自于近源的秦岭-大别造山带前寒武纪基底;基质中最年轻的岩浆锆石年龄为～240 Ma,表明康家湾混杂岩的最终就位时间可能在晚三叠世到早侏罗世之间。综合秦岭-大别造山带新元古代构造演化过程,本研究认为大别造山带红安地块与扬子克拉通庙湾蛇绿岩、神农架弧等共同构成了一套中元古代末期—新元古代早期岛弧增生造山体系,从而支持扬子克拉通可能由一系列微陆块逐渐拼合而成。     

中国东北平原西部荒漠化现状、成因及其治理途径研究

中国东北平原西部土地荒漠化,主要表现为土地沙漠化和土地盐碱化,它属于荒漠化的两种类型。东北 平原西部分布着科尔沁沙地和松嫩沙地,前者是全国五大沙漠之一。文章全面、系统地对该地区编制了 1∶1000000荒漠化图和量算出土地沙漠化面积。东北平原西部土地沙漠化面积为72280.6km2,占土地总面积的 22.2%。自20世纪50年代至80年代末,土地沙漠化面积迅速扩大,平均每年以1.5%～3.7%的速度递增;自9 年代以来,沙漠化呈现出逆转趋势,但就总体而言,沙漠化发展仍然大于逆转。东北平原西部土地盐碱化面积 33850.79km2,占土地总面积10.44%,主要分布在松嫩平原,面积为23329.19km2,占土地总面积15.2%,它是世 界上苏打盐碱化土壤的三大片之一,土地盐碱化每年以1.4%～2.5%速率正在发展。所以,该地区的土地荒漠化 不仅制约着当地农、牧业和农村经济的发展,影响周围和毗邻国家的生态环境安全,而且已危及当地人民的生存。 东北平原西部荒漠化的形成有自然因素和人为因素,前者有物源和气候变化等原因,后者有草原超载过牧、滥 垦、滥伐滥櫵、乱挖,河流上中游修建水库等原因,以及冻融作用的特殊原因,致使荒漠化形成和发展。     

广西来宾蓬莱滩剖面G-L界线草莓状黄铁微晶粒径特征及其氧化还原意义

在瓜德鲁普统末期发生了一次大规模生物灭绝事件,多类生物均遭受重创。关于此次生物灭绝事件成因,有学者认为海洋缺氧是主要的直接原因之一,但瓜德鲁普统-乐平统（G-L）过渡时期海洋的氧化还原条件的研究开展得较少,缺少直接证据证明海洋缺氧和瓜德鲁普统末期生物灭绝的关系。草莓状黄铁矿粒径是指示沉积水体氧化还原条件的少数可靠的指标之一。由于微晶粒径大小与草莓状黄铁矿粒径大小密切相关,草莓微晶粒径大小同样也可以作为沉积水体的氧化还原指标。本文通过研究蓬莱滩剖面卡匹敦阶茅口组和吴家坪阶合山组下部草莓状黄铁矿微晶粒径特征,从而分析沉积环境的氧化还原状态。研究结果表明蓬莱滩剖面茅口组和合山组微晶粒径多数分布在0.4～1.2 μm之间,大部分样品微晶粒径分布相对较窄,部分样品分布较宽。茅口组-合山组界线处间歇性出现微晶粒径很小且分布范围窄的样品,其平均微晶粒径一般小于0.7 μm,最大值一般不超过1.2 μm,很可能指示硫化-缺氧的环境。茅口组和合山组大部分样品平均微晶粒径分布在0.7～1.0 μm之间,最大值一般不超过3.3 μm,很可能指示的是氧化-贫氧环境。蓬莱滩剖面硫化至缺氧环境对应着瓜德鲁普末期生物灭绝事件层位,说明这两者很可能存在因果关系。海洋的硫化缺氧很可能是瓜德鲁普末期生物灭绝的主要原因之一。     

Response to the comment by Z.F. Zhao and T.S. Gao (2007) on “Paleozoic ages and excess Ar in garnets from the Bixiling eclogite in dabieshan, China: New insights from Ar/Ar dating by stepwise crushing”

In our paper we supposed that the Paleozoic ages of the Bixiling eclogitic garnets by ⁴⁰Ar/³⁹Ar crushing in vacuo were related to the UHP metamorphism. Zhao and Gao [Zhao Z.-F. and Gao T.-S. (2007) Comment on “Paleozoic ages and excess ⁴⁰Ar in garnets from the Bixiling eclogite in Dabieshan, China:Newinsights from ⁴⁰Ar/³⁹Ar dating by stepwise crushing” by Qiu and Wijbrans (2006). Geochim. Cosmochim. Acta71(24), 6046-6050] dispute our conclusions and re-interpret them as “the age of garnet growth by low-T/HP blueschist/eclogite-facies metamorphism of the UHP eclogite precursor during arc-continent collision in the early Paleozoic” without presenting any new petrological evidence. Based on our present understanding of ⁴⁰Ar/³⁹Ar crushing technique and petrological observations, we do not agree with their re-interpretation and still prefer our original interpretation.     

利用地质成果优化3010皮带上山设计

3010皮带上 山 建成 后将 担 负着 范各 庄 矿三 水平 、四 水平 的 煤炭 运输 任 务,服务 年 限要 求 至 少 30a。 此 皮 带上山 位于 岩 溶陷 落柱 较 发育 的井 口 区域 ,范 各庄 矿 发现 的 12个 陷落 柱 全部 位于 此 区域 。由 于 陷落 柱直 接 导通 下部 奥 灰水 ,一 旦揭 露 将有 淹没 整 个矿 井的 危 险。为 保 证矿 井安 全 ,在 工程 施工 前 ,利用 地 质手 段对 设 计区 域进 行 了探 查,发现皮 带上 山 的中 上部 发 育有 岩溶 陷 落柱 ,两 次对 设 计进 行了 修 改,为 施 工提 供了 安 全保 障。     

东昆仑地区驼路沟钴(金)矿床硅质钠长岩锆石U-Pb定年及Hf同位素特征研究

东昆仑驼路沟钴(金)矿床是青海省发现的首个独立大型喷流沉积型矿床,说明容矿围岩为一套海相火山-沉积岩系。本文在野外调查的基础上,对该矿区短沟矿段YM1坑口的硅质钠长岩进行岩石学、LA-ICP-MS锆石UPb年代学及Hf同位素分析。结果表明,区内钠长岩的形成年龄为(457.3±4.6)Ma,佐证了该矿区喷流作用成岩与成矿的同时性;另外获得9.20~1.10 Ga和2.40~2.50 Ga的2个年龄集中区,说明了研究区基底演化和源区物质的复杂性。Hf同位素显示为两个集中区,其中年龄峰值422~459 Ma的锆石获得εHf(t)值为-0.61~12.72,表明锆石母岩主要为新生的地壳物质,指示硅质钠长岩的形成与海底火山喷发作用密切相关;另外0.85~1.10 Ga的锆石εHf(t)值为-15.09~-0.07,其锆石母岩中主要为再造的古老地壳,表明该区基底源区物质的复杂性。通过区域对比分析,认为驼路沟矿区含矿火山-沉积岩系形成时代与钠长岩年龄、成矿年龄非常接近,喷流沉积时代应为晚奥陶世。     

陆丰南地区断拗转换界面厘定及其地质意义

珠江口盆地经历裂陷阶段向拗陷阶段的转变，同期沉积地层记录了该构造变革和沉积演化过程，为厘定断拗转换界面提供了可能。基于地震反射、沉积旋回特征，识别出陆丰南地区恩平组内部存在全区可追踪对比的构造沉积转换面——T72界面，也是区分上下恩平组界面。对陆丰13洼洼间隆钻井LFA开展上下恩平组碎屑锆石U- Pb 定年、重矿物组分、元素分析，提出恩平组T72界面上下地层物源体系发生转变。结合区域沉积充填特征，表明陆丰南地区T72界面为断- 拗转换界面。具体表现为：下恩平组沉积期湖盆继承文昌期裂陷盆地特征，湖盆水体较深，物源主要为盆地内部的中生代基底凸起，沉积层序明显受盆内低凸起控制，在盆内低凸起四周发育一系列近源的辫状河三角洲，井区主要接受来自惠陆低凸起物源;上恩平组沉积期间，湖盆进入断拗过渡期，湖盆扩大、水体变浅，盆内低凸起四周的断裂活动减弱，沉积层序逐渐向盆内低凸起超覆，盆外太古宙—古生代物源组分供给不断加强，近源的三角洲砂体逐渐向远源的浅水三角洲砂体转化，同时发育宽广的滨浅湖环境，原供给物源的惠陆低凸起为水体淹没，井区接受了北部隆起外的物源。