循化盆地晚渐新世-早中新世沉积物中黏土矿物特征及其古气候指示意义

采用X射线衍射、扫描电子显微镜分析方法,对青海循化盆地晚渐新世-早中新世沉积物中黏土矿物的微观形貌、体积分数、结晶度及其古气候指示作用进行了深入的研究。分析结果表明,晚渐新世盆地沉积物中的黏土矿物主要为蒙脱石、伊利石、坡缕石和绿泥石,以蒙脱石为主,指示循化地区总体为相对温暖潮湿的气候条件,蒙脱石、伊利石和绿泥石相对体积分数及伊利石、蒙脱石结晶度值均出现明显的周期性波动,表明循化地区气候经历了干旱-温暖潮湿交替的变化;早中新世盆地沉积物中的黏土矿物主要为伊利石、蒙脱石和绿泥石,以伊利石为主,各黏土矿物体积分数及伊利石、蒙脱石结晶度值的变化范围不大,表明循化地区气候以相对持续冷干为特征。从晚渐新世到早中新世,气候条件由相对温暖潮湿到相对冷干的转变,揭示其间(约21.3Ma)出现了一次极端的降温事件,可能与青藏高原隆升及亚洲沙漠化密切相关。     

安徽宣城红土剖面中粘土矿物过渡相及其意义

为研究长江中下游红土剖面中粘土矿物的特征及其成因意义, 对安徽宣城红土剖面中粘土矿物进行深入、系统的X射线衍射分析.结果表明, 宣城剖面各土壤层中粘土矿物成分基本一致, 主要为蛭石、伊利石、高岭石, 以及粘土矿物过渡相. 由采自剖面上部样品的X射线衍射图可知, 经乙二醇饱和后7 ?衍射峰可分解为7.15、7.60和7.92 ?三部分, 表明除了高岭石(7.15 ?)外, 还存在高岭晶层含量分别为~80%和~95%的2种高岭-蒙脱石过渡相, 并以前者为主; 剖面下部样品在乙二醇饱和后, 7 ?衍射峰可分解为7.16、7.79和8.35 ?等3个衍射峰, 其中8.35 ?峰衍射强度很小, 表明除了高岭石外, 样品中存在高岭晶层含量为~90%和~43%的高岭-蒙脱石过渡相, 后者含量甚少.甲酰胺饱和结果表明, 高岭-蒙脱石混层粘土矿物相中高岭晶层为埃洛石相.加热试验的衍射图中10 ?衍射峰强度明显增强, 证实高岭相中含有一定数量的来源于绿泥石风化的蒙脱石间层; 而10 ?衍射峰的低角度一侧没有出现拖尾现象, 则指示高岭-蒙脱石混层矿物中的蒙脱石不是简单的羟基间层蒙脱石.此外, 红土剖面中还普遍出现过渡性粘土矿物伊利石-蒙脱石混层和伊利石-蛭石混层粘土矿物.大量过渡性粘土矿物相的出现, 从成土作用的角度上说明红土沉积物经历了沉积-风化、以及多期风化作用叠加, 而且在沉积-风化成土过程中, 气候环境变化于强烈化学风化的温暖、季节性干旱和强烈风化淋滤的温暖而更加潮湿的条件.蛭石-伊利石混层粘土矿物仅发育于红土剖面上部, 表明总体上剖面上部的化学风化程度低于剖面下部.      

岩浆母质对蚀变粘土矿物的约束:以贵州新民剖面P-T界线附近火山灰层为例

目前对于粘土层中伊蒙混层矿物的堆垛结构、单元层含量与岩浆母质及环境条件关系的了解等,仍然十分匮乏.一定沉积环境下火山灰层中粘土矿物组合、以及伊蒙混层堆垛方式精细结构特征,可能记录了沉积(包括成岩作用) 环境对火山物质蚀变产物的影响.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、元素地球化学分析、氧同位素分析方法等方法,对贵州新民深海相二叠系-三叠系(P-T) 界线附近蚀变火山灰层的地球化学特征、粘土矿物精细结构特征等进行了深入研究.结果表明,4个火山灰粘土层均含有2种具有R3结构、不同混层比的伊蒙混层矿物相,且均出现粘土矿物集合体取代原先的火山碎屑颗粒或在颗粒表面生长的现象,粘土矿物形成于沉积-成岩阶段因而其泥质结构被保留;样品XM-5-1和XM-5-2的Fe3+原子数分别为0.16和0.17个且具有明显Eu负异常和较低的K₂O含量,而XM-5-3和XM-5-4的Fe3+原子数均为0.14个,说明相对于前2个粘土层,后2个的岩浆母质更加偏向酸性而表现为成岩蚀变程度更强.粘土矿物的氧同位素组成为17.3‰~18.1‰,与常温下蒙脱石与海水的平衡数值相近,表明粘土矿物化学组成与海底成岩蚀变环境有关,而不同火山灰层的粘土矿物学特征则主要取决于岩浆岩母质以及成岩蚀变强度.      

"泰顺石"的矿物学特征及其对成因的指示

"泰顺石"是产于浙江省温州市泰顺县龟湖镇的一种叶蜡石型雕刻石,占据着一定的市场份额."泰顺石"中叶蜡石根据成因可分为热液交代型和热液充填型两类.目前,关于"泰顺石"的形成过程及环境、温压条件等的认识仍然较为缺乏,尤其对于"泰顺石"形成的蚀变演化过程仍然存在着较大的争议.本文利用偏光显微镜、X射线粉晶衍射仪、激光拉曼光谱仪、X射线荧光光谱仪等对其矿物学特征进行研究,并分析其形成环境以及成矿过程.结果表明,"泰顺石"以高硅叶蜡石型和高铝叶蜡石型为主,主要矿物组成为叶蜡石,并含有少量的石英、硬水铝石、高岭石、伊利石、赤铁矿、刚玉等.热液交代型叶蜡石表现为叶蜡石交代围岩中长石和硬水铝石形成交代残余结构和交代假象结构,热液充填型叶蜡石表现为叶蜡石在成矿后期充填于裂隙中,硬水铝石和刚玉为叶蜡石形成过程中共生矿物,在"泰顺石"中分别表现为石钉和蓝钉."泰顺石"的矿物组合直接或间接记录了成矿过程中热液交代流纹质晶屑凝灰岩的围岩蚀变过程,如叶蜡石化、硬水铝石化等,红色"泰顺石"样品中赤铁矿的存在可能指示了成矿后期向氧化环境发生了转变,这些矿物组合特征指示了"泰顺石"可能形成于300～410(±10)℃的中温环境.     

喀斯特生态环境敏感性评价——以都匀市为例

以都匀市为例,选取地层岩性、地形坡度、植被覆盖、土地利用类型、人口密度和农民年人均纯收入等6个评价指标,利用3S技术对各评价因子进行量化提取,建立空间分析模型,并对各评价指标进行空间叠合分析,划分出研究区域生态环境敏感性等级,再根据其区域空间分布特征,分别作出相应的分级评价分析。结果表明,强度生态敏感面积为75.23 km2,占全市总面积的3.30％;中度敏感面积为228.32 km2,占全市面积的10.02％;轻度敏感面积为902.11 km2,占全市面积的39.60％;微度敏感面积为841.00 km2,占全市面积的36.92％;非敏感面积为231.35 km2,占全市面积的10.16％。同时,研究发现,喀斯特生态环境敏感性是人为活动长期对喀斯特山区频繁干扰的结果。      

青藏高原新生代主要隆升事件：沉积响应与热年代学记录

利用在青藏高原及邻区近10年完成的1：25万地质填图资料,通过对全区92个古近系-新近系残留盆地分布格局、充填序列和时空演化分析揭示出,古新世-始新世藏南和新疆叶城地区是新特提斯残留海的一部分,青藏腹地为广阔的近海冲积平原,东部的松潘-甘孜和藏东一带为隆起区,班戈、昆仑和阿尔金初步隆起,高原总体地貌格局为东高西低．渐新世期间,冈底斯和喜马拉雅带崛起,昆仑-阿尔金-祁连进一步隆起,造成了整个高原的周缘为山系、腹地为盆地的宏地貌格局．新近纪期间,冈底斯和喜马拉雅带、喀喇昆仑．西昆仑地区进一步较大幅度隆起;构造隆升事件的低温热年代学记录也显示出青藏新近纪强构造活动主要分布在青藏周缘的藏南、西昆仑、阿尔金、藏东及川西等地区,并表现出大体同时性,集中表现出大约13～8和5Ma以来的两次重大隆升期．高原从古近纪的东高西低格局,经历了新近纪全区的不均衡隆升和拗陷,最终铸就了西高东低的地貌格局,青藏作为一个统一的高原发生了重大的地貌反转事件．     

黏土矿物古气候意义研究的现状与展望

系统地分析了利用海洋沉积物、古土壤、湖盆沉积物中黏土矿物进行古气候环境研究的现状、存在问题和发展趋势。海洋沉积物的物源范围广,影响因素复杂,其中的碎屑黏土矿物所指示的古气候参数只能用于解释母源区的气候变化,而只有自生黏土矿物才能指示沉积区的气候;古土壤形成于特定的地质背景条件下,尤其是发育于火山物质母岩之上的风化自生黏土矿物,可以准确地指示该区的古气候条件;湖盆沉积物的物源范围小,沉积物中的黏土矿物可以更有效地运用于古气候环境的分析。对于沉积物中黏土矿物来源的分析,可以借助晶体中cv空位和tv空位的精细结构特征进行判断;在风化改造的红土剖面研究中,因强烈的化学风化、淋滤和迁移,黏土矿物方法具有独特的优势。风化过程中形成的一些亚种或过渡性黏土矿物,以及同生沉积过程中形成的黏土矿物,对气候环境的变化更加敏感,应加强这方面的研究。此外,在造山带的气候环境演化研究中,自生黏土矿物稳定同位素可以更可靠地指示气候环境的变化。     

海南抱伦金矿含金石英脉流体包裹体特征及其意义

为了了解抱伦金矿的成因条件,利用岩相学和拉曼光谱分析方法对不同期次含金石英脉中流体包裹体进行系统、深入的研究.结果表明,石英中流体包裹体可分为2种类型,即CO2-H2O包裹体和H2O溶液包裹体.CO2-H2O包裹体以CO2为主,含有CH4,主要存在于成矿期金-石英脉和金-多金属硫化物脉中,多为原生包裹体,孤立分布或成群...     

浙西开化石龙头金矿含金黄铁矿的成分标型及硫同位素特征研究

浙西开化石龙头金矿位于皖浙赣断褶带中,矿体明显受断裂控制。为了解含金黄铁矿的矿物学特征及其对金矿化作用的指示,对矿床中黄铁矿进行了X射线衍射、电子探针及其硫同位素分析。结果显示,矿石中主要金属矿物为黄铁矿和毒砂,含少量褐铁矿和磁黄铁矿,脉石矿物有石英、绢云母、伊利石和白云石等。黄铁矿的Fe/(S+As)值在0.777～0.886之间,平均为0.828,说明其在中深部环境生成;Co含量(64×10^-6～111×10^-6)及Au/Ag值(3.6～17.8)指示其形成于中低温环境;Co/Ni值为1.95～4.47,平均为3.59,指示其为热液成因;较高的As含量和As-Co-Ni相对含量三角图显示成矿流体与岩浆热液有关,具有地下热卤水的特征;硫同位素值介于6.14‰～8.27‰之间,偏离陨石硫的范围,而与超镁铁质岩的硫同位素值相近,表明成矿流体来自深部,后期受壳源物质影响。     

风化成土过程中自生矿物的气候指示意义

地球表层的土壤沉积物记录了第四纪以来与气候、环境、人类等有关的地球演化信息,是重要的研究过去历史的载体.成土体系中土壤的诸多特性都与成土期的气候环境信息息息相关,通过地质学研究方法可以提取某些特性并作为反演风化强度以及古气候的风化指标,即古气候替代指标.重点讨论了成土体系中新生的矿物学风化指标——粘土矿物与铁矿物的表征意义、研究方法与实例分析,并评述了其在反演气候方面的优势与局限性.成土作用中新生的粘土矿物直接受成土期盛行的环境与气候条件的影响,所以其组成、粒度、含量、结晶度等矿物学特征充分记录了成土期的气候与环境信息.另外,成土体系中也会新生成部分铁矿物.自生的铁矿物是反映成土期的湿度条件、温度范围的有效指标,因此对当时的气候演化历史也有很好的指示意义.粘土矿物与铁矿物在一定的条件下都可以作为独立的重建古气候的替代指标,但是在使用时要充分考虑研究区域的地质背景、物源供给、气候类型、风化条件等客观局限对这些风化指标的制约.另外,对于区域内风化程度及古气候的重建,通常多指标结合对比的方法更为可靠.