济阳坳陷中、新生代构造沉降与板块聚敛速率关系探讨

根据回剥模型,将钻井资料与区域地震剖面相结合,对济阳坳陷内东营、沾化和惠民3个次一级凹陷进行沉降史模拟。6121钻井的沉降曲线表明济阳坳陷中、新生代的构造沉降分为6个阶段：（1）中生代残余盆地发展阶段;（2）孔店期初始裂谷阶段;（3）沙四-沙三期断陷一期;（4）沙二-沙-期断陷二期;（5）东营期断陷三期;（6）新近纪热沉降阶段。将以上构造沉降速率同太平洋板块相对欧亚板块的聚敛速率进行比较,两者相吻合,表明太平洋板块的俯冲作用是济阳坳陷从“初始裂谷-快速沉降-裂谷逐渐萎缩-热沉降”构造演化过程的主要控制因素。     

30℃条件下氧化亚铁硫杆菌作用后黄铁矿的表面特征

为了深入研究氧化亚铁硫杆菌对黄铁矿氧化的影响，本文设计了二组平行实验：一组在H2SO4溶液中加入黄铁矿；另一组在加入黄铁矿的H2SO4溶液接种氧化亚铁硫杆菌。溶液的pH值用浓硫酸调到2．5。利用扫描电子显微镜对新鲜黄铁矿表面及硫酸溶液和含氧化亚铁硫杆菌溶液淋滤过的黄铁矿表面进行了观察。实验结果表明，新鲜黄铁矿表面比较平滑，硫酸溶液淋滤的黄铁矿表面也比较平滑，未见明显的浸蚀坑，而在氧化亚铁硫杆菌作用后的黄铁矿表面上，存在大量各种型式的浸蚀坑。     

安徽铜陵杨山冲浅层富硫化物尾矿中砷的赋存状态

含硫化物尾矿常常释放大量的酸性排水和重金属,污染地下水、地表水和土壤,破坏生态系统,因此日益成为人们关注的焦点。本文以安徽铜陵杨山冲尾矿库浅层富硫化物尾矿为研究对象,利用扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)、粉末X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、光电子能谱(XPS)和同步辐射近边吸收精细结构谱(XANES)等方法,系统分析了尾矿中砷的赋存形式,发现尾矿中的砷有3种价态: As(-Ⅰ)、As(Ⅲ)、As(Ⅴ)。在风化较弱的下部尾矿中,砷以As(-Ⅰ)、As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的形式赋存;而强烈风化的表层尾矿中只检测到As(Ⅴ)的存在。从下部到表层,从低价态的As(-Ⅰ)和As(Ⅲ)逐渐变为高价态的As(Ⅴ)。下部尾矿中的砷主要赋存于黄铁矿中,而表层尾矿中的砷主要赋存在铁的(氢)氧化物和硫酸盐中。     

桂北平英花岗岩锆石U-Pb年代学、Hf同位素、地球化学特征及其地质意义

通过对桂北平英花岗质岩体详细的锆石U-Pb年代学、Hf同位素组成及岩石地球化学特征的研究,论证了岩体的形成时代、成因类型、源区性质及其与宝坛锡矿的成矿关系。该岩体中心相-粗粒黑云母花岗岩的锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb定年表明,其~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为834.2±5.1 Ma,属新元古代构造岩浆活动的产物。平英花岗岩具有高硅、富碱、强过铝质的特征,岩石富集Cs、Rb、U、Ta而亏损Ba、Sr、Ti等元素。球粒陨石标准化稀土配分曲线呈右倾形和强烈的Eu负异常(Eu/Eu*=0.05~0.31)。花岗岩中锆石的εHf(t)值介于-12.6~-1.6之间,峰值在-4.8~-3.0之间;二阶段模式年龄T_(DM)~C(Hf)在1.83~2.51 Ga之间,峰值在1.9~2.0 Ga之间。这些特征表明平英岩体形成于该区古元古代富硼基底的部分熔融作用,并经历了高度的分异演化过程。桂北九万大山—元宝山地区的新元古代黑云母花岗岩具有良好的锡成矿潜力,是华南多时代花岗岩演化及锡多金属成矿系列的重要组成部分。     

湖南常宁水口山Pb—Zn矿区花岗闪长岩元素 地球化学，LA-ICP-MS锆石U-Pb 年龄和Hf同位素特征

在野外地质工作的基础上,本文通过显微观察、岩石化学、锆石U-Pb定年、锆石原位Hf同位素分析研究,深入探讨水口山Pb—Zn矿区花岗闪长岩的岩石化学性质、形成时代和物质来源。研究表明:花岗闪长岩以高钾、富碱,富集轻稀土元素、大离子亲石元素(Rb、Th、U、La)和Pb,亏损重稀土元素、高场强元素(Nb、Ta、Ti)和Ba、Sr等元素为特征。锆石U-Pb加权平均年龄为156.0±1.0Ma(MSWD=0.33,2σ,N=20),属于燕山早期产物。锆石原位Hf同位素初始比值εHf(t)为-10.80~-8.71,平均-9.71;Hf同位素二阶段模式年龄TCDM为1.75~1.88Ga,平均1.82Ga,指示花岗闪长岩的岩浆源区主要来自古元古界下地壳物质。燕山早期湘南地区岩石圈处于全面的拉张—减薄期,导致地幔物质上涌,岩浆底侵,引发大规模的地壳熔融,熔融形成的岩浆沿深大断裂上侵,形成水口山Pb—Zn矿区花岗闪长岩。     

祁东县清水塘矿区周家岭花岗岩 形成时代及物质来源

本文通过岩石化学、锆石U-Pb定年和锆石Hf同位素等研究探讨了祁东县清水塘矿区周家岭花岗岩的岩石化学性质、形成时代和物质来源。研究表明,岩石以富碱,富集LREE和LILE(Rb、Th、U),亏损HREE和HFSE(Nb、Ta、Ti)和Ba、Sr等元素为特征。LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为203.0±1.4 Ma(MSWD=0.49,2σ,N=19),属于印支晚期产物。具有较低的Hf同位素初始比值εHf(t)=-10.69~-6.31和老的二阶段模式年龄TC DM(TC DM=1.59~1.85Ga),表明周家岭花岗岩成岩物质主要来自古元古界下地壳。印支晚期,华南地区处于同造山阶段的后碰撞构造环境挤压峰期之后,应力减弱或挤压松弛体制之下,古元古界加厚的下地壳在高温熔融环境下形成的花岗岩岩浆,沿着断裂构造上侵形成周家岭花岗岩体。     

金属硫化物微生物氧化的机制和效应

岩石露头和矿山废弃物中的金属硫化物在地表、近地表条件下的氧化作用往往导致多种环境问题,因此,金属硫化物的地表风化一直是备受关注的表生过程之一。越来越多的证据表明微生物对矿物的氧化在金属硫化物风化过程中发挥着重要作用。实验研究发现:微生物在金属硫化物表面附着并形成微生物膜,在矿物-微生物膜界面微环境中存在着强烈的微生物氧化和化学氧化作用,两种氧化作用相互协同、共同促进。在此过程中,金属硫化物的S、As、Fe等元素经历了复杂的电子传递、逐级氧化的动力学过程,最终形成稳定的高铁硫酸盐或氧化物,并形成大量的酸性排水。该过程受多种因素的影响,包括细菌种类、光照和溶液Fe~(2+)浓度等。金属硫化物的微生物氧化直接导致重金属大量释放和严重的环境危害,释放的酸性排水还引发碳酸盐矿物分解和CO_2排放,会对全球碳循环产生不可忽视的影响。在地球演化的早期阶段,金属硫化物氧化消耗大气氧气可能导致大氧化进程滞后。尽管关于金属硫化物-微生物相互作用研究取得了长足的进展,但金属硫化物微生物氧化的分子机制和全球尺度的元素地球化学循环还有待深入研究,原位纳米观测技术的引入和全球物质循环模型研究具有必要性和紧迫性,同时也对生物冶金技术的发展有着重要的意义。     

湘南矿集区长英质岩脉的特征及其成矿、找矿意义

南岭地区不仅广泛出露花岗岩,而且还广泛分布着长英质岩脉。本文选择湘南矿集区的奇古岭、香花岭、荷花坪、千里山、新田岭和瑶岗仙6个不同类型、不同演化程度的长英质（流纹质、微粒花岗岩质、细晶岩质）岩脉为研究对象,利用全岩分析、电子探针矿物化学成分分析等结果,对比总结了这些长英质岩脉的岩石学、矿物学、年代学和地球化学等方面的特征。奇古岭和香花岭是其中演化程度最高的2个岩脉,富含Li和F等挥发组分,含有黄玉和铁锂云母等特征矿物,全岩和锆石的Zr/Hf比值均较低,同时它们还富集成矿元素,并以不同产状氧化物（锡石、金红石和铌钽矿物）形式存在。其它4个岩体成矿信息不明显,仅见由于后期绿泥石化形成于绿泥石解理缝中的次生矿物金红石（富集Nb和W）。除了千里山以外,岩脉与寄主或相邻的花岗岩体大多属于同一时期的产物,但从年代学并不一定能够体现出它们与各自主岩体之间的相关性。这些岩脉都是花岗岩的次火山相或火山相的类似物,包括了斑晶矿物和基质矿物,快速的冷凝结晶的过程导致形成了特殊的岩石结构、矿物组合和成分特征,它们记录了岩浆-流体体系的活动过程。这些信息之间的相互印证,证实了奇古岭岩脉与骑田岭花岗岩来源于不同的源区,香花岭431岩脉可能是癞子岭花岗岩进一步高度分异结晶的产物,千里山岩脉与主体花岗岩也是不同成因的岩浆活动,荷花坪、新田岭和瑶岗仙岩脉与主体花岗岩未能判断明确的成因联系和成矿信息。因此,长英质岩脉,尤其是高演化的岩脉也能成为在南岭地区寻找成矿花岗岩的新窗口,它能够提供更直接的深部信息,特别是本身即为矿体的岩脉,可以指示深部或周围存在成矿作用。它们有可能与寄主岩体相关,也有可能来源于深部不同的岩浆房,这对与提供寻找隐伏岩体和矿体的证据、找矿勘探工作均有很重要的意义。     

辽宁红透山块状硫化物矿床矿石糜棱岩铜-金富集机制

辽宁红透山太古宙块状硫化物型铜锌矿床成矿后的变质作用达到高角闪岩相 ,并经历了 3个阶段的变形。矿床的主要矿石矿物为黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿和闪锌矿。主矿体内分布有 30多条矿石糜棱岩带 ,它们大多数平行或近于平行块状硫化物矿层 ,少数产在矿体附近围岩中。带中的各种硫化物矿物均遭受了强烈的剪切变形 ,其中黄铁矿以碎裂为主 ,而磁黄铁矿、黄铜矿和闪锌矿显示强烈的塑性。矿石糜棱岩比块状硫化物矿石明显富集铜、金、银等元素 ,其铜、金和银平均含量分别达1 1 .0 0 % ,1 .74g/t和 2 35g/t,相对于块状矿石的富集系数分别为 5 .3、5 .0和 4 .6。这些金属的高度富集主要是因为矿石糜棱岩受到了后期流体的叠加。铅同位素组成表明矿石糜棱岩中的金属一部分来自块状矿石 ,另一部分来自块状硫化物矿体之外。韧性剪切和流体叠加均发生于矿床退变质过程中     

微生物胞外聚合物特征组分影响黄铁矿分解作用的实验研究

为探讨微生物胞外聚合物(EPS)对矿物分解的影响,以查明微生物-矿物直接接触形式对硫化物分解的显著促进作用,分别采用葡萄糖、精氨酸、葡糖醛酸、柠檬酸等EPS的特征组分,配制浓度相同的系列反应溶液,与黄铁矿颗粒持续反应29 d(30℃).通过检测反应溶液中的全铁含量来近似表征黄铁矿的溶解速率,并利用扫描电子显微镜观察黄铁矿溶解前后的形貌变化.实验发现,在微生物-矿物相互作用的过程中,EPS中的部分组分,如葡糖醛酸、柠檬酸,可能起着关键的作用,而分子量相对较大的糖类和缺少化学活动性基团的葡萄糖、精氨酸等则会降低黄铁矿分解的速率,可能与其在黄铁矿表面的覆盖有关.