Li同位素组成对太古宙海水相关的表生环境过程的初步限定

研究试图利用Li同位素地球化学对太古代海水相关的表生环境过程进行初步的限定.通过对来自南非Kaapvaal克拉通的海相碳酸盐岩样品进行Li同位素分析,发现在3.0~2.9 Ga期间形成的碳酸盐岩δ7Li值为~+1‰,而在2.6~2.5 Ga期间,碳酸盐岩δ7Li值达到7‰~10‰.经过反演计算得到对应时代的海水Li同位素组成分别为~+12‰和~+20‰,均明显低于现代海水值（~+31‰）,但是2.6~2.5 Ga期间的海水δ7Li值要比3.0~2.9 Ga时高出8‰.作为大陆硅酸岩风化的有效示踪剂,太古代海水较低的Li同位素组成表明当时的地表风化以源岩溶解为主,次生矿物形成极少,在3.0~2.5 Ga期间,海水整体温度下降以及次生矿物形成增加可能共同导致了海水δ7Li值的升高.通过对太古代碳酸盐岩的Li同位素研究能够有效反演古海水的Li同位素组成,并为了解太古代表生风化过程对海水的影响提供了新的信息.      

西藏波密冰川覆盖区大型河流与断裂带地下水转化关系

川藏铁路波密段穿越冰川覆盖区,分布多条与断裂复合发育的大型河流,水量丰富,可与断裂共同构成构造高压涌水突泥灾害风险源。本文通过多期测流和对大气降水、冰川、河流和地下水水化学、同位素特征分析,研究了大型河流的流量变化特征和地表水与断裂带裂隙水的转化关系。结果表明:西藏波密冰川覆盖区河水主要接受冰川融水和大气降水补给。雨季河水的δ18O和δD值小于旱季,说明河水雨季和旱季的补给源结构不同。旱季气温低,以大气降水补给为主;雨季冰川融水量陡增,为主要补给源。断裂影响范围内的古乡沟、比通曲和龙冲曲河水流量较大,均超过4×104 m3/d,但年内流量波动幅度小于非断裂带影响范围的河流。河流可渗漏补给断裂带水。浅层循环断裂带水年龄5～10 a,中深层断裂带水年龄超过4000 a,水岩作用较充分。非断裂带影响范围的河流与基岩风化裂隙水存在较密切的水力联系和较频繁的相互转化。研究成果可为青藏高原东部冰川覆盖区铁路隧道高压涌水突泥灾害的早期识别和灾害防范措施制定提供参考。     

东昆仑开木棋河东花岗闪长岩及其暗色微粒包体成因:来自年代学和岩石地球化学的证据

本次研究以东昆仑西段开木棋河东地区的花岗闪长岩及其闪长质微粒包体为研究对象,开展年代学和地球化学研究,探究其成因机制和构造背景.岩石学研究发现,花岗闪长岩与微粒包体具有相似的矿物组成,但微粒包体发育石英和长石斑晶,具有明显的岩浆混合印记.LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析揭示,花岗闪长岩的结晶年龄为240.1±1.5 Ma,属中三叠世早期.暗色微粒包体w(SiO2) 54.89％～56.08％,平均55.66％,MgO相对较低;寄主花岗闪长岩与暗色包体LaN/YbN分别为6.77～13.41和5.01～7.79,δEu均＜1或接近1;二者均富集为大离子亲石元素Rb,K和不相容元素U,Th;寄主花岗闪长岩Nb/Ta均值为10.98,与地壳Nb/Ta平均值相近,Sr均值为334×10-6,Yb均值为1.63×10-6,表现为低Sr低Yb型,推测寄主花岗闪长岩起源于含角闪石—石榴石—辉石的高压麻粒岩熔融.暗色微粒包体Nb/Ta值为13.87～16.19,均值为14.8,Rb/Sr值为0.22～0.34,具有壳幔混源特征.综合区域地质资料,本次研究认为开木棋河东地区含暗色微粒包体的花岗闪长岩形成于俯冲—碰撞转换阶段,即中三叠世早期阿尼玛卿古特提斯洋俯冲闭合和巴颜喀拉与昆仑陆块发生碰撞的构造转换阶段.     

川西甲基卡308号伟晶岩脉年代学和地球化学特征及其地质意义

甲基卡稀有金属矿床是我国目前规模最大的伟晶岩型稀有金属矿床,308号伟晶岩脉为其中出露面积最大的伟晶岩脉,由于勘查及研究程度较低,其形成时代及成矿机制尚不明确.通过LA-MC-ICP-MS锡石U-Pb测年,首次获得产于308号伟晶岩脉中间带含锂辉石伟晶岩的年龄为210.9±4.6 Ma,表明其形成于印支晚期,为印支旋回强烈造山运动之后相对稳定阶段的产物.元素地球化学特征表明,308号伟晶岩脉中边缘带无矿细晶岩与矿床内二云母花岗岩具有相似的过铝质S型花岗岩特征,二者具有同源性,并认为其成矿机制为:花岗质岩浆在中浅成、偏还原的环境上升侵位,由细晶岩至伟晶岩演化过程中,相对分异程度升高,熔体相和富挥发分的流体相之间发生强烈碱交代作用,并在一定的结构分带中发生大规模稀有金属矿化.      

试论中国大陆“硬岩型”大型锂矿带的构造背景

地球中矿床,记录了地球的物质组成、流体性质与成分、热演化历史、成岩成矿物理化学条件及构造环境乃至地球深部驱动力的各种信息。富含稀土金属元素的锂(铍铌钽铯铷)资源已从普通的矿产资源变成未来的新能源,具有重大的经济和战略意义。中国"硬岩型"伟晶岩脉型锂矿的重大找矿突破使其成为未来国家新能源战略的"重心"!此脉型锂矿尽管在伟晶岩的成分分带、新矿物的发现、地球化学的演化与稀有金属的富集机制、熔体—流体的来源与结晶分异、成岩成矿的物理化学条件等研究方面已经取得了重要进展,但是对于伟晶岩及其相关成矿作用发生的大地构造背景与地球动力学还处于探索阶段。本文从中国大陆大型"硬岩型"锂矿带的成矿构造背景的视角出发,探讨锂矿资源在碰撞型和增生型造山带中的构造成因及其找矿前景。研究表明:中国大陆马尔康-雅江-喀喇昆仑巨型锂矿带分布在青藏高原北缘的横贯2800km的松潘-甘孜-甜水海地体中,为古特提斯大洋闭合、地体汇聚碰撞形成的巨型印支碰撞造山带;以马尔康、甲基卡和大红柳滩伟晶岩型的锂矿床为代表的锂矿带的形成,与具有时空上相关联的印支造山期花岗岩浆作用、局部熔融的花岗伟晶脉侵位以及三叠纪复理石地层的高温巴罗式变质作用的"片麻岩穹窿"构造有关。中亚造山系的阿尔泰增生造山带为古亚洲洋形成过程中大陆边缘增生的结果,具有在古生代造山过程中"岩浆-深熔-变质-成矿"四位一体的"片麻岩穹窿"构造背景,以及与古生代花岗岩成因无关的三叠纪含稀土伟晶岩脉的发育。作者认为松潘-甘孜-甜水海造山带是中国大陆具有战略意义、最有远景的巨型硬岩型锂矿带,查明三叠纪"片麻岩穹隆"形成机制和构造演化历史,四位一体的"岩浆-熔融-变质-变形"在造山过程中的时空关系和自组织行为,以及对成矿的制约;查明含矿伟晶岩脉与花岗岩岩浆结晶分异演化的关系以及锂元素迁移、富集熔浆的就位过程;追寻锂、铍、铌、钽等稀土元素的物源,实施重点锂矿集区的科学钻探工程,建立片麻岩穹隆的"构造-岩性-成矿"科学剖面,开展大型锂矿带构造背景与大陆动力学的多学科地学基础研究,是找矿突破的科学途径。     

����λ��������2011���ձ�ǿ���е�Ӧ���о�

????????λ???????????2011???????????????????λ?????????????GPS??????????????????????????????????1??????????λ???????????????????λ????????????????????????????λ????λ????????嶼??????е????????о??5 000?????????????3 mm??????????λ???????λ???????GPS????????????????????2??????????????????????????????λ??????????????????????λ???????????1%??4%???С?????????????????????????????6%??15%????????Χ????????ò????????????????????????????????GPS????????2011????????????????????????????????3???????й????????????GPS?????????????2011?????????????????????????????????????(3.24??4.96)??10 ²² Nm???????????Mw8.97??9.10??4??2011???????????????????????????????????????????仯????????????????????????????????????????????Ч???     

中国市域尺度人为净氮磷输入及其空间异质性分析

为解析中国人为净氮输入(NANI)和人为净磷输入(NAPI)的来源和空间分布,本研究构建了中国市域NANI和NAPI模型,核算了2020年中国367个市域单元NANI和NAPI,并采用标准差椭圆方程和莫兰指数对其进行空间异质性分析。主要结论为：(1) 2020年中国NANI和NAPI分别为4 596.43 kg N/(km₂·a)和840.02 kg P/(km₂·a);(2)化肥施用是NANI和NAPI的主要贡献源,其中80.93%、89.65%的市域单元分别为其最大贡献源;(3)中国NANI和NAPI空间分布具有明显的聚集性和异质性,以胡焕庸线为界,东南部地区的NANI和NAPI明显高于西北部,聚集区域主要分布在华北平原地区。NANI和NAPI模型是一种定量评估区域内氮磷排放状态的模型,能够为中国氮磷污染重点区域的识别、污染治理等提供技术支撑。     

小秦岭金矿田共轭剪切矿脉的发现及意义

小秦岭金矿田近EW走向的倾向南与倾向北金矿脉群金储量占全部储量的90%以上。以往大量矿床勘探工作未揭露到两组矿脉的交汇部位,有关断裂切割关系及组合形式始终存在疑问。通过采矿坑道的调查发现两组控矿断裂为共轭剪切关系。在平面和剖面上南倾与北倾矿脉均呈舒缓波状延伸,交叉部位充填无明显互相错开的膨大石英脉。两者在空间分布上还具有等间距性,北倾脉分布间距为200～400m,南倾脉间距为400～500m。共轭剪切断裂具有早期韧性、晚期脆性两个发展阶段:早期韧性阶段最大主应力(σ_1)为近直立状态,σ_1方向两组韧性断层共轭夹角约107°;晚期脆性阶段的破裂面继承早期韧性断层作伸展活动,充填含金石英脉,保持了原韧性阶段共轭剪切角。研究认为:早白垩世大规模花岗岩岩浆底辟侵位导致形成了热穹窿构造,以共轭韧-脆性断层为代表的伸展断裂系统发育于整个金矿田;含金石英脉可能并非形成于多级热液导矿渠道,而是以超临界流体(气态)充满热穹窿,降温后方成为热液。有关共轭剪切矿脉的认识不仅具有局部追索找矿意义,而且其分布的普遍性拓宽了找矿思路和范围。     

川西冕宁木落寨碳酸岩型稀土矿床流体演化对成矿的制约:来自包裹体和稳定同位素的证据

木落寨稀土矿床位于青藏高原东部,扬子克拉通西南缘,属于典型的碳酸岩型稀土矿床。与其他成矿过程复杂的碳酸岩型稀土矿床相比,该矿床具有完整而连续的流体演化过程,且几乎不受热液蚀变和后期构造-岩浆事件的影响,因此是研究碳酸岩型稀土矿床成矿过程的理想对象。本次研究结合详细的1∶5000矿区岩性-构造-蚀变-矿化野外地质调查和流体包裹体研究,将矿床形成过程划分为三期,即岩浆期、热液期和表生期。热液期作为主要的成矿期,又可细分为热液早阶段、热液中阶段和热液晚阶段三个阶段。对热液不同阶段的重晶石、萤石、石英和氟碳铈矿的流体包裹体研究表明,主要分为以下6类:(1)熔体(M类)包裹体;(2)熔流包裹体;(3)富CO_2包裹体(WC类);(4)含子矿物富CO_2包裹体(SC类);(5)含子矿物水溶液三相包裹体(S类);(6)气液两相包裹体(W类)。热液早阶段为岩浆-热液过渡阶段,以粗粒萤石和重晶石为特征,发育熔融和熔流包裹体,指示成矿流体来自岩浆出溶。WC、SC和S类包裹体主要在热液中阶段石英和萤石中而W类包裹体大部分存在于热液晚阶段氟碳铈矿中。WC类包裹体具有不同的CO_2充填度,表明热液中阶段成矿流体发生不混溶作用。结合WC类包裹体端元组成的显微测温结果和等容线法,模拟计算出不混溶作用发生的温度为280～320℃之间,压力为120～180MPa,盐度范围较大,为2. 4%～42. 4%Na Cleqv。热液成矿期晚阶段氟碳铈矿中的W类包裹体具有稳定的气液比,说明成矿环境较均匀,其测温结果显示大规模稀土矿化主要发生在200～260℃之间,压力200bars,盐度为6. 5%～11. 2%Na Cleqv。激光拉曼结果显示SC和S类包裹体中的子晶主要为重晶石、天青石和无水芒硝等硫酸盐,指示成矿流体富集Na~+、Ca~(2+)、K~+、Sr~(2+)、Ba~(2+)、SO_4~(2-)、F~-和Cl~-离子。成矿流体δD和δ~(18)O同位素组成分别为-96. 5‰～-50. 1‰和0. 9‰～6. 4‰,与区域上其他碳酸岩型稀土矿流体同位素组成相似,指示流成矿流体出溶过程中经历自岩浆脱气做作用,且晚阶段有大气降水加入。热液成矿期中阶段硫化物和硫酸盐的δ34SV-CDT分别为集中在-6. 10‰～-4. 77‰和4. 33‰～4. 90‰,与区域其他稀土矿床硫同位素值吻合,反应幔源岩浆硫特征。硫酸盐和硫化物的硫平衡分馏计算结果为16. 7‰～25. 1‰,远大于二者差值(9. 1‰～11. 0‰),显示成矿晚阶段为开放系统。以上研究结果和实验岩石学共同指示木落寨矿床稀土元素在热液中主要以[REE(SO4)2]-和[REECl]2+形式迁移,不混溶作用是流体演化的重要过程,提供成矿所需CO_2,而成矿流体冷却和大气降水混入致使络合物分解被认为是热液晚阶段稀土矿物大规模沉淀的主要机制。