铜陵矿集区冬瓜山矿床斑岩-矽卡岩型矿床成矿作用过程中的Cu同位素地球化学行为初步研究

本文报道了长江中下游铜陵矿集区内冬瓜山斑岩-矽卡岩型Cu-Au矿床中硫化物、石英闪长岩体和赋矿围岩的Cu同位素组成特征.其中,硫化物的δ65 Cu变化范围为-0.54‰～0.95‰,变化范围较大,达1.5‰,表明高温成矿体系下铜同位素发生分馏,铜同位素具有示踪高温成矿作用过程的潜力.不同空间位置的黄铜矿的铜同位素组成呈现出空间分带特征,表现为从岩体和斑岩型矿体→近岩体矽卡岩→矽卡岩型矿体,随着远离岩体,黄铜矿的铜同位素组成逐渐变重.导致斑岩-矽卡岩型矿床铜同位素出现空间分带的主要原因是矿化过程中铜同位素发生分馏.并且,对于冬瓜山矿床来讲,导致铜同位素组成空间分带的分馏不是发生在Cu在气-液两相之间分配的过程中,而是发生在硫化物从流体中沉淀出来的过程中.在硫化物的沉淀过程中,铜的重同位素优先在流体中富集,轻同位素在沉淀中富集,随着流体向外迁移,硫化物沉淀的进行,残余热液流体会逐渐富集铜的重同位素.硫化物的铜同位素组成可以用来反演和指示成矿流体的迁移方向.     

胶东焦家金矿床热液蚀变作用

胶东作为中国最重要的金矿集区,区内大型-超大型金矿床集中产出,已探明金矿资源量占全国近1/3。其中,破碎带蚀变岩型金矿床是最重要的金矿床类型,占胶东已探明金矿资源量的90%以上,焦家金矿床是著名的"焦家式"破碎带蚀变岩型金矿的命名地,内发育大规模的绢英岩化蚀变带(宽20~200m)和钾化蚀变带(50~300m),蚀变岩型金矿体主要发育在焦家断裂带下盘的绢英岩化蚀变带中。本文通过详细的野外地质观测,查清了焦家金矿床蚀变类型及矿物组合特征,系统采集了不同蚀变类型的岩石样品,进行了岩石元素地球化学分析,运用质量平衡方法讨论了热液蚀变过程中元素迁移规律,初步探讨了焦家金矿床热液蚀变机理。其中,钾化蚀变是成矿前蚀变,钾化花岗岩常以团块状或角砾状残留于黄铁绢英岩和绢英岩内;黄铁绢英岩化和绢英岩化蚀变受焦家断裂及其下盘的次级断裂控制,其规模大小受断裂的规模控制;其中焦家主断裂下盘的绢英岩化蚀变带规模最大,一般宽10~200m;而次级断裂控制的绢英岩化蚀变带规模相对较小,一般以0.1~1m宽的脉状发育在钾化花岗岩内,指示绢英岩化蚀变晚于钾化蚀变。相对于黑云母花岗岩,不同蚀变带岩石普遍表现出高K2O、低Al2O3、CaO和Na2O,而不同蚀变岩石Si、Fe、Mg等元素各表现出不同特征。钾化带岩石表现为K2O的富集,而绢英岩带和黄铁绢英岩带岩石表现为MgO、Fe2O3增加的趋势。黑云母花岗岩发生钾化蚀变过程中,SiO2、K2O表现为明显的带入,指示在钾长石化过程中,流体为富硅的碱性氧化流体。在钾化花岗岩→黄铁绢英岩过程中,Fe2O3表现为明显的带入,可能是由于黑云母等暗色矿物的分解造成的;此外,亲硫元素(Au、Ag、As、Pb、Zn)均表现为带入,特别是成矿元素Au表现为明显的带入。结合本区金的来源可能部分为玲珑黑云母花岗岩,本研究认为钾化过程中的富硅碱性氧化流体通过交代蚀变反应使金从围岩中释放、成为高价态离子活化进入成矿流体,即分散还原态的金(Au0)被活化为氧化态(Au+、Au3+)以AuH3SiO4形式随热液迁移。在绢英岩化过程中,热液中的SiO2等组分损失,引起热液中的AuH3SiO4稳定性降低,造成AuH3SiO4分解,Fe2+、Fe3+被消耗形成黄铁矿,导致金大量沉淀和聚集沉淀,此时完成了金由活化→迁移→沉淀富集成矿。     

黑龙江平顶山金矿赋矿花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其地质意义

平顶山金矿床位于佳木斯地块与松嫩地块的衔接处北端,地处中亚造山带的东段。前人对该矿床的岩(矿)石物理化学特征及地质特征已进行了研究,但对与成矿密切相关的花岗岩缺乏系统的岩石学、地球化学和高精度年代学等方面的研究。本次研究通过锆石的LA-ICP-MS U-Pb定年、Hf同位素示踪以及全岩的主、微量元素测试,探讨了平顶山金矿区赋矿花岗岩的源区特征、形成机制和构造背景。矿区花岗岩包括早期的浅色中粒二长花岗岩和稍晚期的细粒黑云母二长花岗岩,两期花岗岩的锆石U-Pb年龄分别为271.7±2.3 Ma和249.8±3.3Ma,对应的εHf(t)为-4.17～-0.58和-4.98～-0.49,两阶段平均模式年龄tDM2分别为1432 Ma、1457Ma,原始岩浆可能来源于中元古代增生的壳源物质的重熔。两期花岗岩均以高碱(Na2O+K2O)、富Al2O3、富集LREE和LILE(Rb、Ba、Th、U和K)、低MgO、贫HREE和HFSE(Nb、Ta、P和Ti)为特征,属高钾钙碱性系列的准铝质/过铝质I型花岗岩,代表了火山弧-同碰撞环境。结合中亚造山带东段构造演化历史,我们认为平顶山金矿的花岗岩可能是古亚洲洋向北俯冲、闭合、华北克拉通与佳-蒙陆块碰撞产物。     

基于幂强化本构模型的轴对称圆巷弹塑性解

轴对称圆巷的弹塑性求解的关键是选择合适的屈服准则。已经有诸多学者选择Mohr-Coulomb准则、Drucker-Prager准则和Hoek-Brown准则等,进行了相应的求解。为了探讨更符合工程实际需要的准则和求解,在考虑岩石材料的应变强化效应的条件下,建立了轴对称圆巷的幂强化本构模型和基于Drucker-Prager屈服准则的幂强化-理想塑性模型,并进行了弹塑性求解。以工程实例为计算条件,将幂强化-理想塑性模型的计算结果与基于Mohr-Coulomb准则、Drucker-Prager准则的理想塑性模型和幂强化模型的计算结果分别进行了对比,分析幂强化参数对围岩弹塑性解的影响。研究表明,应变强化效应对围岩稳定性有较大影响,对于应变强化效应较强的岩石材料,采用幂强化模型分析更接近工程实际。     

阿尔金南缘清水泉堆晶岩年代学、地球化学特征及其地质意义

为探讨清水泉地区堆晶岩成岩时代和区域地质构造,选择沿阿尔金南缘主断裂南侧分布的清水泉堆晶辉长岩开展完成了LA−ICP−MS 锆石定年,对堆晶纯橄岩、辉石岩和辉长岩开展了全岩地球化学研究。堆晶辉长岩年龄为（464.8±1.3）Ma,岩石地球化学结果表明：清水泉堆晶岩主量元素具低TiO2 含量,高Mg# 值的特点。纯橄岩、辉石岩和辉长岩稀土元素配分曲线呈现“平坦型”,与富集型大洋中脊玄武岩（E−MORB）配分一致。综合清水泉堆晶岩地化特征和区域地质构造背景认为：清水泉堆晶岩为同源岩浆分异演化的产物,其形成于伸展的构造背景,表明阿尔金南缘板块碰撞在中奥陶世已基本结束。     

内蒙古锡林浩特东部地区早白垩世花岗岩地球化学、锆石U Pb年龄及地质意义

通过对锡林浩特东部地区早白垩世花岗岩体进行SHRIMP锆石U Pb测年、地球化学测试,讨论其形成构造环境。花岗岩测年结果为：正长花岗岩(DS214)(1391±17) Ma,花岗岩(DS220)(1347±17) Ma,表明研究区花岗岩形成于早白垩世早期。花岗岩地球化学具有高硅、富碱、相对低铝的特征,A/CNK平均值106,为弱过铝质花岗岩。微量元素相对富集大离子亲石元素(Th、U、K),明显亏损Nb、Ba、Sr、P、Ti等高场强元素;稀土总量高,为12290×10-6～36877×10-6,LREE/HREE值为571～1436,呈右倾模式,负Eu异常显著(010～050),表现为A型花岗岩特征。K2O-Na2O构造环境判别图表明样品为A型花岗岩,Y/Nb Ce/Nb图解显示花岗岩为A2型。主量元素、微量元素特征指示花岗岩形成于造山后岩石圈伸展作用阶段,在壳源岩浆演化过程中存在幔源物质混染作用。花岗岩成因可能是晚古生代末—中生代初期间古亚洲洋闭合引起的一系列板块碰撞作用(包括蒙古—鄂霍次克洋闭合),使造山后期地壳逐渐增厚并发生重力垮塌,导致构造环境由挤压转变为伸展,同时受古太平洋板块西向俯冲的影响。     

乌鲁木齐河流域地下水水位监测网设计

文章阐述了乌鲁木齐河流域区域地下水水位监测网的优化设计。基于ARCGIS技术,运用水文地质学方法在叠加合成地下水动态类型分区图的基础上优化设计了区域地下水水位监测网密度;采用时间序列分析方法确定了地下水水位监测频率。首期施工安装了11个新的长期专门监测孔;对73个现有监测孔进行了维修并安装了孔口保护装置,安装了28套水位自动监测仪,初步实现了地下水水位的自动监测。     

Detrital apatite fission track analyses of the Subei basin: implications for basin-range structure of the northern Tibetan Plateau

The northern Tibetan Plateau has evolved a unique basin-range structure characterized by alternating elongated mountain ranges and basins over a history of multiple tectonic and fault activities. The Subei basin recorded evolution of this basin-range structure. In this study, detailed detrital apatite fission track (AFT) thermochronological studies in conjunction with previously documented data reveal provenance of the Subei basin, important information about the Indo-Eurasia collision, and two Miocene uplift and exhumation events of the northern Tibetan Plateau. Detrital AFT analyses combined with sedimentary evidences demonstrate that the Danghenanshan Mountains is the major provenance of the Subei basin. In addition, very old age peaks indicate that part sediments in the Subei basin are recycling sediments. Age peak populations of 70–44 Ma and 61–45 Ma from the lower and upper Baiyanghe formations record the tectono-thermal response to the Indo-Eurasia collision. Combined detrital AFT thermochronology, magnetostratigraphy and petrography results demonstrate the middle Miocene uplift and exhumation event initiated 14–12 Ma in the Subei basin, which may resulted from the Miocene east-west extension of the Tibetan Plateau. Another stronger uplift and exhumation event occurred in the late Miocene resulted from strengthened tectonic movement and climate. A much younger AFT grain age, breccia of diluvial facies and boulders of root fan subfacies record the late Miocene unroofing in the Danghenanshan Mountains.     

胜利东二号露天矿6煤层直接液化性能评价

基于褐煤直接液化特性与煤性质的关系,从煤岩组分和煤质基本性质出发,结合前人对与褐煤直接液化相关的煤岩组分和煤质指标研究成果,通过采样测试与收集数据,探讨了胜利煤田东二号露天矿6煤层煤岩组分、灰分、挥发分、H/C原子比对其直接液化的影响,提出了褐煤作为直接液化的指标要求范围。结果表明:该煤层活性组分(腐植组和稳定组)含量较高,挥发分含量大于35%、H/C原子大部分大于0. 70、浮煤灰分大部分小于10%,符合液化指标要求,可作为较理想的直接液化原料煤。