中国铝土矿的成矿规律、关键科学问题与研究方法

中国是世界上铝的最主要生产国和消费国,但资源储量和人均占有铝资源量严重不足。中国铝土矿具有成矿时代单一、空间分布广泛但局部相对集中的特点,成因类型以喀斯特型为主,区别于国际上以红土型为主的特点。文章在前人大量研究的基础上,对山西断隆、华北陆块南缘、黔中北-渝南和桂西南-滇东南4个最主要铝土矿成矿带的成矿规律进行了总结。并在成矿规律总结基础上,提出了当前铝土矿研究面临的关键科学问题：①地层层序与成矿物质的来源与组成问题;②深时古气候背景下重大地质事件与铝土矿成矿耦合关系问题;③铝土矿共生/伴生矿产资源的开发利用以及成矿过程问题。同时,文章还对解决上述科学问题可能采用的技术方法和研究手段予以展望。     

铬铁矿成矿作用与研究进展

【研究目的】铬铁矿的形成与基性—超基性岩有关,对于铬铁矿的成因机制存在诸多争议,深化铬铁矿的成因研究对于实现铬铁矿找矿突破具有重要意义。【研究方法】通过对前人研究成果的梳理,总结了铬铁矿的成矿类型、成矿时代、矿体特征和成因研究进展。【研究结果】铬铁矿资源和产量高度集中,南非、哈萨克斯坦、芬兰和印度4国的铬铁矿储量占全球的95%以上,南非、哈萨克斯坦和土耳其等国主宰了世界铬铁矿的供应市场。铬铁矿类型主要有原生铬铁矿和次生铬铁矿两大类,原生铬铁矿主要是层状和豆荚状2种类型,次生铬铁矿主要是铬铁矿海滨（或海成）砂矿。层状铬铁矿通常形成于稳定克拉通内部的基性—超基性侵入体内,通常规模巨大。豆荚状铬铁矿与蛇绿岩密切共生,分布最为广泛,但矿床规模普遍较小,其产状、结构构造和共生矿物组合等存在较大差异。豆荚状铬铁矿主要形成于显生宙,少量形成于中—新元古代,层状铬铁矿主要形成于元古代,集中于古元古代。【结论】对于层状铬铁矿成因模式争议较小,主要有同化混染硅铝质围岩和岩浆混合两种模式;而豆荚状铬铁矿的成因模式较多,尚未达成共识,未来应重点聚焦铬的富集机制研究。     

非洲矿业发展概况

矿业是非洲多数国家的支柱性产业之一,在其国民经济发展中起着关键性作用.本文综合中国地质调查局天津地质调查中心(南部非洲)和中国地质调查局武汉地质调查中心(北部非洲)取得的阶段性研究成果对非洲矿业发展情况进行了简要总结.39个非洲主要国家中,最新年度矿业产值超过150亿美元的国家有7个,矿业产值占其GDP的比例超过6％的国家有24个,近10年矿业产值占其GDP的平均比例超过6％的国家有22个.非洲大陆以冈瓦纳构造域为主体,其下伏基底主要为太古宙至古元古代变质沉积岩、变质岩浆岩和岩浆岩,内部的太古宙克拉通常被一系列新元古代造山带所包围,部分基底被泛非期岩浆岩侵入.非洲大陆构造演化主要包括古老克拉通陆核的形成阶段(>35亿年)、克拉通演化阶段(35～16.5亿年)、地台发育和陆内裂解阶段(16.5～6亿年)、地台盖层和大断裂发育阶段(6亿年以来)等四个阶段,以新元古代泛非事件为标志可以将非洲大陆进一步划分为5个Ⅱ级构造单元.非洲地区优势矿产主要包括石油、天然气、金、铁、钴、铜、铅锌、铝土矿、铀、钾盐等近30种,本文详细介绍了镍、钴、铬、铜、铁等11个矿种的矿业项目、储量和资源量以及矿床地质特征等相关信息,可为中资企业在非洲开展矿业投资等提供权威可靠的地质资料和理论认识.     

坦桑尼亚伦圭新生代火山岩的地球化学特征及岩石成因

伦圭新生代火山岩位于东非裂谷西支最南端,已有的大量地质与地球化学证据表明伦圭火山岩是典型的碱性双峰式火山岩,其SiO2含量在46％～56％之间出现明显的间断.基性火山岩和酸性火山岩均表现出富集轻稀土元素,轻、重稀土元素强烈分馏,无明显Eu异常的特征.基性岩大离子亲石元素Rb、Ba、Th、U、Sr富集,高场强元素Zr、Hf、Ti亏损,Nb-Ta相对于La弱亏损,具有低Th/Ce(<0.05)和Th/La(0.07～0.09)值.酸性岩不相容元素整体上呈现不同程度的富集,Sr、P、Ti亏损,Nb-Ta相对于La弱富集,显示较强的岩浆分异作用.基性岩和酸性岩均表现出一定的Pb富集,说明有微量的地壳混染.基性岩εNd(t)为+1.50～+3.70,(87 Sr/86 Sr)i为0.7048～0.7057;除T19样品具有负的εNd(t)值外,其他所有酸性岩εNd(t)值介于+0.21～+5.13,(87Sr/86Sr)i为0.7043～0.7061,可见伦圭基性火山岩和酸性火山岩Sr、Nd同位素特征具有一致性.根据同位素地球化学和元素地球化学特征,认为其基性岩来源于一个整体亏损的地幔,并受到了大陆岩石圈地幔的混染,而酸性火山岩则是基性岩浆分离结晶作用的产物.     

自201井区页岩气井水平段安全高效钻井技术

自201井区是中石油部署在自贡市荣县地区的重点页岩气勘探开发区域,根据该井区的钻井工程实践,水平段工程难点主要有坍塌掉块严重、井壁稳定性差、轨迹控制困难、优质储层钻遇率低、起下钻阻卡频繁等高风险井下故障,严重制约了安全高效施工。针对上述难题,研选无扶螺杆优化钻具组合,降低下部钻具组合的刚性和摩阻;同时,研制了可塑性变形粒子和刚性封堵材料的封堵剂复配配方,在提高密度的基础上,强化了油基钻井液对井壁的支撑性及封堵性,确保了水平段安全高效钻进。实现了自201井区页岩气水平井正常完钻,并且与前期完钻井相比,本轮施工节约钻井周期34.12%,优质储层钻遇率100%,为该区块安全高效作业提供了参考,为增储上产奠定了基础。     

松辽盆地断陷层系年代地层时间框架及其地质意义

为厘定松辽盆地深部断陷层系地层的地质时代,解决不同断陷间断陷层系地层横向对比难度大的问题,笔者整理了松辽盆地及其周边露头断陷层系火山岩(火山灰)锆石U-Pb测年数据,选择有断代地质意义的有效年龄数据,并结合国际标准地层年代表对松辽盆地白垩系断陷层系年龄的限定,建立了松辽盆地断陷层系年代地层时间框架。确定了断陷层系地层年龄范围为登娄库组105.5～100.5 Ma、营城组118.0～105.5 Ma、沙河子组124.0～118.0 Ma、火石岭组135.0～124.0 Ma。该研究成果为松辽盆地开展断陷层系区域地层划分对比研究提供了时间标尺,为其他早白垩世断陷盆地的地层划分对比研究提供了参考。     

津巴布韦匹克铬铁矿地质地球化学特征及矿床成因

匹克铬铁矿是津巴布韦少有的大型透镜状铬铁矿床之一。文章总结了匹克铬铁矿的成矿地质背景、矿床地质特征、矿床地球化学特征和矿床成因方面的研究进展。文章认为该矿床的初始组分与初始科马提岩型铬铁矿相似,主量元素表明铬铁矿的氧逸度比较低,保留了岩浆初始的还原环境,并表现出岩浆结晶分异演化的特征。尽管矿床形成之后受到交代和角闪岩相变质作用的影响,但初始组分没有被显著破坏。矿床所在地区铬铁矿Re-Os同位素分析表明,津巴布韦克拉通岩石圈地幔同位素比值显著低于硅酸盐地球的平均值,并没有受到上地幔对流的影响。归纳了前人对匹克铬铁矿成因的几种观点,提出矿床的成矿模式和形成过程。     

地理空间模型自动数据匹配结果精准表达方法

随着现代地学研究的深入与交叉融合,地理空间模型变得日益复杂,需要的输入数据也越来越多。为了快速、高效准备输入数据,一种有效的方法就是为模型自动匹配网络上已经共享的数据。在此背景下,本文针对不完全匹配数据需要自动转换处理的需求,开展了匹配结果精准表达方法研究。首先分析了自动数据匹配流程,在此基础上,提出了匹配结果精准表达结构及其形式化方法。匹配结果包含数据内容、空间和时间3个本质特征项,以及数据类型、格式和结构等形态特征项,每个特征项通过基于XML的相似度、匹配关系、匹配范围分别对共享数据与模型输入数据是否一致、差异在哪、差异有多大等问题进行精准的形式化表达。如果某一数据特征项相似度为1或本质特征项相似度为0时,意味着该特征项完全满足或完全不满足模型的需求,则没有必要进一步精准表达匹配结果;否则需要按上述方法对该数据特征项的匹配结果进行精准的形式化表达。湖南省2010年土壤生产潜力计算实践表明,本文方法可以为后继数据处理服务的自动组合及其数据的自动处理,以及最终向模型推荐完全符合需求的数据奠定基础。     

粤中长坑金银矿成矿流体N2-2-Ar-He示踪体系及来源

长坑金银矿是新近发现的新型大型贵金属矿床.较系统的N2-Ar-He示踪体系、He和δD-δ18O同位素组成研究表明,该矿床成矿流体主要来源于建造水(或称沉积热卤水),而不是前人所普遍认为的大气降水.成矿流体中幔源岩浆水的比例也很低,一般不超过10%.根据成矿流体来源,长坑金银矿应属沉积热卤水改造型矿床.在晚侏罗世到早白垩世,粤中三洲盆地由于巨厚沉积物的积聚,其中建造水受到挤压加温,顺层侧向迁移,并最终沿盆地边缘缓倾斜的层间断裂向上运移,由于温、压下降等原因导致矿质在断裂中沉淀.     

北极环境问题及其治理

寒冷遥远的北极没有逃过工业文明的魔咒,曾经的“冰道玉洁”正面临着日益紧迫的环境压力。细数导致这些环境压力的原因包笑北极地区资源的开发所带来的环境破环、北极地区工业发展造成的污染以及远程污染源对北极环境造成的影响等。