内蒙古白云鄂博矿床碳酸岩侵位方式与三维形态及稀土潜在资源

稀土元素是关键金属的重要成员, 我国稀土资源禀赋优越, 并主要来自白云鄂博矿床, 但其巨量金属富集机理、矿体空间形态以及潜在资源等, 一直存在不同认识, 制约了稀土资源评价以及有效利用。在地质、地球化学和地球物理多学科联合攻关基础上, 本文对白云鄂博碳酸岩就位机制、演化过程和三维形态, 以及稀土超常富集机理与潜在资源等进行了探讨。白云鄂博早-中元古代沉积岩经历了区域性的挤压构造变形, 原水平地层褶皱后又被置换成陡立、近E-W走向的构造片理, 这为碳酸岩浆的上涌提供了有利通道。白云鄂博H8白云岩为火成碳酸岩, 它侵位于~13亿年, 经历了铁质-镁质-钙质的演化, 碳酸岩既为稀土成矿母岩, 也是稀土矿体; 古生代两次改造作用导致了稀土活化及新生矿物生成, 但没有外来稀土的明显加入。高磁与低阻地球物理异常体揭示出了碳酸岩体的三维形态, 碳酸岩的侵位中心位于主、东矿之间, 侵位后沿构造置换陡立面理, 往东西两侧推进。利用获得的碳酸岩体积、(最小)密度以及稀土含量, 推算出白云鄂博矿区500~1000m以浅稀土潜在资源为3.33亿t, 这远超目前公认的矿山及全球稀土资源量。建议开展新一轮以稀土为主的勘探与验证工作, 以获取白云鄂博战略矿产资源的准确家底。

     

大陆岩石圈地幔定年

大陆岩石圈地幔是伴随地壳熔体抽取而形成的低密度地幔残留,是联系软流圈与地壳的重要纽带。虽然大陆岩石圈地幔一直是固体地球科学研究的重要内容,但对其形成时代的准确厘定则是当前研究的难点。传统方法是采用岩石圈地幔中橄榄岩主要元素的贫瘠程度来对岩石圈进行定年,即古老的岩石圈地幔Al2O3和CaO含量低,而MgO含量高(同时导致橄榄石高Fo值),而年轻岩石圈地幔的特征正好相反。显然,这种间接的方法不能给出确切的年龄信息。尽管Sr-Nd和锆石U-Pb等同位素方法也被用来进行地幔橄榄岩定年,但岩石圈地幔通常具有的较高温度使上述同位素体系不能保持封闭,因而给出的年龄大多与岩石圈地幔的形成时代无关。近几年发展起来的Re-Os同位素技术是目前进行岩石圈地幔定年的最理想工具,但也存在一系列需要研究的问题。文中对这一方法的基本原理、发展现状和存在的问题进行了全面的介绍。同时,根据目前获得的Os同位素资料,对中国东部岩石圈地幔的时代进行了讨论,并简要论述所获得的资料对岩石圈减薄研究的启示。     

悬挂式阻水帷幕地下水控制方法探讨——以北京地铁8号线永定门外站为例

以北京地铁8号线永定门外站为例,提出悬挂式帷幕阻水条件下基坑排水量计算方法以及悬挂式帷幕阻水中存在的问题。介绍了3种结合悬挂式帷幕采取的封底阻水措施,即水下灌注混凝土封底,深孔注浆封底以及超高压旋喷桩封底,并分别探讨了其优缺点。提出了悬挂式帷幕阻水结合基坑底部封底阻水的最佳建议方案,以达到有效节约地下水资源、降低工程施工难度和工程造价之目的。     

华北太行岩墙群斜锆石生长世代和U-Pb年龄及其对岩浆演化的启示

斜锆石U-Pb定年是基性岩墙时代确定的有效方法。前人对太行岩墙群高分异组岩墙(Ti O2通常1%,Mg O一般6%)进行了较多的定年,但缺少对低分异组岩墙(Ti O2约为1%,Mg O6%)的高精度测年。两者年龄是否一致是讨论两组岩墙是否来源于同一岩浆的基本前提。本研究对华北太行岩墙群丰镇地区低、高分异组代表性岩墙进行了斜锆石离子探针207Pb/206Pb定年。结果表明,低分异组车道沟岩墙207Pb/206Pb平均年龄为1768±4Ma(n=9,MSWD=2.1);而高分异组酸刺湾岩墙斜锆石207Pb/206Pb年龄可以分为两组,加权平均值分别为1780±3Ma(n=8,MSWD=0.65)和1760±3Ma(n=5,MSWD=1.7)。斜锆石成分分析表明,酸刺湾岩墙两组年龄对应的矿物成分存在差异,如晚期斜锆石比早期更富Ti,Zr/Hf比值变化范围相对较小。据此认为,酸刺湾岩墙两组斜锆石可能结晶于岩浆不同阶段:早期(~1780Ma)的斜锆石可能结晶于成分更加原始的岩浆,很可能形成于岩浆房中;晚期(~1760Ma)的斜锆石可能结晶于成分更加演化的岩浆,可能是岩浆通道(岩墙)或岩浆房中。Zr/Hf值与单点年龄的负相关趋势可能记录了单斜辉石的结晶过程。已有的太行岩墙群U-Pb年代学结果集中于1785~1760Ma。我们的研究认为,太行岩墙群岩浆房存在了约20Myr,即岩浆房形成于~1785Ma,岩墙就位于1785~1760Ma。     

新型泥石流柔性防护体系冲击动力响应分析

为了减轻泥石流大石块造成的灾害,提出了新型泥石流柔性防护体系。考虑不同加载工况,运用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对防护体系进行抗泥石流中大石块冲击的数值模拟,研究了冲击物质量、速度,柔性防护体系的钢筋直径、网格尺寸对防护体系动力性能的影响。结果表明:冲击物质量或速度增加,体系的冲击力明显增大,总能量增加且转化为内能效率增大,冲击处位移明显增大。加大钢筋的直径后冲击力增加,体系不失效情况下内能转化率减小,位移减小;随着网格尺寸增大,冲击力减小,而内能转化率略微增大,冲击点处位移明显增大。因此建议在实际应用中应合理设计拉索直径及网格间距。     

地质样品无污染高效分选锆石的技术和方法进展

锆石是应用最广泛的定年矿物, 无污染地从地质样品中高效分选出锆石是获得代表地质样品准确信息的前提条件。传统锆石分选方法基于锆石的高密度和无磁性, 主要通过机械破碎和不同水动力条件分选, 存在破碎过程易污染和分选流程效率低的问题。针对这两个问题, 本研究通过回顾和总结前人地质样品粉碎技术和高效矿物分选的方法, 将高压脉冲电动力破碎技术、高温淬火和酸溶法结合, 开发了一种能够实现锆石无污染、高回收的操作流程: 高压脉冲电动力破碎→(淬火)→HF+HNO₃溶解→HCl+H₃BO₃溶解。本次研究以锆石含量较低的基性样品为对象进行了不同方法的对比, 对于含有≥50μm锆石的地质样品, 新方法的锆石回收率是传统方法的6倍以上; 对于只含有 < 50μm锆石的地质样品, 传统方法无法从几千克的样品中分选出锆石, 而新方法可以从几十克样品中分选出几十颗锆石。拉曼光谱分析显示, 酸溶数小时并不会显著影响中等结晶度锆石的结晶度, 而高温淬火可以明显提高锆石的结晶度。离子探针分析表明, 酸溶分选和淬火后酸溶分选的锆石, 在测试精度范围内均没有明显Pb丢失。采用新分选方法, 并结合离子探针U-Pb定年, 本文首次报道了洛阳牡丹石和雅鲁藏布江中段玄武岩的年龄(分别为~1831Ma和~164Ma), 以证明改进后的锆石分选方法实用有效。新锆石分选流程的推广将显著扩展锆石在基性岩研究中的应用空间。

     

基于GIS和PCA的住宅房产特征价格模型

本文针对房产特征价格估价模型特征变量量化和函数拟合不准确的问题,提出了基于GIS和PCA建立住宅房产特征价格模型的思路:利用GIS管理分析功能辅助特征变量量化,避免了量化的主观随意性,提高量化精度;利用PCA方法提取房产特征变量量化值的主成分,然后进行拟合分析,从而解决函数拟合中变量相关性问题,提高了函数拟合准确性;以构建的模型为基础开发了房产估价决策支持系统软件,最后利用该软件系统对赣州房产进行估价实践,表明该模型能有效提高房产估价精度和可信度。     

融GIS和BP神经网络的住宅房产评估模型

针对房产税征收对住宅房产价格批量评估的需求问题,该文提出融合GIS和BP神经网络的住宅房产批量评估模型。该模型以特征价格理论为依据,利用GIS数据分析方法构建了16个住宅房产价格的影响因子及量化指标,对房产交易案例库及待估房产进行批量量化,然后利用BP神经网络挖掘房产估价因子与价格之间的对应关系,对量化的待估房产进行批量评估,并开发了相应的软件系统。该文以赣州市章贡区10处待估房产为例,对模型进行验证。结果表明,估算出的房产价格与实际成交价格接近,模型具有较高准确性。     

柴达木盆地卤水型Li、Rb关键金属矿产元素分布特征及富集机制

针对柴达木盆地卤水型锂(Li)和铷(Rb)关键金属矿产资源分布规律不清、富集机制不明的问题,全面调查了盆地第三系古卤水和第四纪现代盐湖卤水中的Li、Rb资源分布规律.研究显示,大风山、南翼山、油泉子、尖顶山、碱石山含油背斜构造古卤水Li、Rb资源禀赋较好,Li平均含量达81.1~128.9mg L^?1,Rb平均含量达4.5~29.2mg L^?1,均具有很好的开发利用前景;柴达木盆地东台、西台、一里坪盐湖及涩聂湖中,除已知的较好Li资源禀赋外,Rb含量最高可达12.5mg L^?1,亟需关注Rb资源的开发利用.基于水体氢、氧和硼同位素特征进一步查明了卤水Li和Rb资源的富集机制,第三系古卤水δD、δ¹⁸O平均值为?40.7‰和2.84‰,多数富Li、Rb古卤水的δD、δ¹⁸O与岩浆水接近;低于河水而与地热流体接近的δ¹¹B值说明,除蒸发作用和水-岩反应外,深部岩浆热液流体的补给才是古卤水矿种元素超常富集的关键机制.而现代盐湖卤水Li、Rb资源的超常富集与火山地热水的补给密切相关,盆地西部盐湖晶间卤水相对高的Li、Rb含量和垂向上随深度增加而Li、Rb含量有所增加的规律,则是由局部古卤水沿断裂带上涌补给造成.     

Acasta片麻杂岩多期次热事件:来自锆石、榍石和磷灰石的原位微区年代学证据

本文使用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICPMS)和二次离子质谱(SIMS)对Acasta片麻杂岩样品碎片(大小约1cm²)中的锆石、磷灰石和榍石进行了原位微区定年,以制约Acasta片麻杂岩的热演化历史.这些样品碎片中的锆石显示多期年龄,反映了继承锆石的存在或者锆石结晶后的再生长过程.结合前人研究,本文锆石数据揭示, Acasta片麻杂岩经历的多期岩浆事件发生时间分别为:>3.96、约3.72和约3.57Ga.样品AY199中榍石的PbPb等时线年龄为(2911±22)Ma(95%置信水平, MSWD=1.5),与Acasta片麻杂岩记录的太古宙最后一次岩浆事件年龄一致.样品AC478和AY066中榍石U-Pb年龄分别为(1932±270)Ma(95%置信水平, MSWD=2.3)和(1813±45)Ma(95%置信水平, MSWD=2.3).样品P090803-C中磷灰石的Pb-Pb等时线年龄为(1833±26)Ma(95%置信水平,MSWD=1.4).样品AC478、AY199和AY066中磷灰石U-Pb年龄分别为(1850±20)Ma(95%置...