锂同位素地球化学在地热流体水岩反应中的应用——以川西现代富锂热泉研究为例

高温流体的化学组成及同位素特征是深部环境信息的重要载体。本文基于锂同位素地球化学方法系统分析了川西现代热泉地热流体的水化学特征、水岩反应过程、补给来源、水岩反应温度及循环深度。研究结果显示,茶洛热泉水化学相类型为HCO₃-Na型,与地表水和冷地下水的HCO₃-Ca型存在明显区别。利用锂同位素温标估算茶洛热泉的水岩反应体系温度为227.80±19.84℃（2σ,n=8）,热循环深度为7348.08m±684.26m（2σ,n=8）。茶洛热泉水化学成分主要受水岩反应控制,处于非平衡向局部平衡过度。高K、Li、F、Cl等与花岗岩岩体有关的特征元素表明水岩反应中以与花岗岩岩体反应为主导,估算其贡献率约为75.34%。矿物饱和指数的计算,显示了热泉水中的白云石、萤石、霞石、方解石处于过饱和状态;钾盐以及大多数样品的石膏、硬石膏处于不饱和状态;石盐则趋近于平衡状态。锂元素浓度及锂同位素分析结果表明,热泉中的锂元素浓度远高于地表水和冷地下水,且富集较轻的锂元素。锂同位素质量平衡拟合估算与茶洛热泉水进行水岩反应的岩体的锂元素浓度为13.43±7.04×10^-6（2σ,n=13）,δ⁷Li_rock值为1.14±2.06‰（2σ,n=13）。岩体深度约6958~7450m。研究成果对于认识地热流体的富锂机理,拓展地热型锂资源的找矿思路均具有理论意义与实际应用价值。

     

江西武功山花岗岩地貌特征与成因

江西武功山花岗岩穹窿构造地貌景观类型具有多样性、典型性,具有极高的美学价值、科学价值和旅游开发价值。武功山花岗岩地貌类型可划分为花岗岩风化壳高山草甸、花岗岩侵蚀构造地貌、花岗岩流水侵蚀地貌和花岗岩崩塌堆积地貌等,而且每一类型又有多种微地貌景观,具有显著的集聚性特征,主要集中在金顶、明月山和羊狮幕地区,空间上可分为4个梯度,分别为中心高山草甸带、中心边缘构造侵蚀地貌区、外围峡谷、孤峰、瀑布、温泉区、武功山主山体前缘区。花岗岩穹窿构造核部及外缘区域的花岗岩地貌发育模式和发育阶段具有明显差异,反映了武功山不同山体单元多期差异性隆升后,在亚热带气候环境下,流水溯源侵蚀、构造、岩体性质等内外营力对原始地貌面的差异性作用过程。本研究不仅可为花岗岩穹窿构造地貌景观空间展布规律和地貌特征的研究提供有效借鉴,而且可为武功山地区地学科普、地质遗迹保护等提供支撑。     

青藏高原南部及邻区深部碳释放规模与成因

不同构造背景下的深部碳释放通量与机制研究对于深刻理解长时间尺度的气候变化具有重要意义,以往的相关研究多集中在洋中脊、大洋俯冲带和大陆裂谷等地质单元,缺少对大陆碰撞带深部碳释放规模与机理的关注,从而制约了对大陆碰撞带深部碳循环过程及其气候环境效应的进一步认识。青藏高原起源于印度和欧亚大陆的碰撞,是研究大陆碰撞带深部碳循环的理想地区。为此,在近年来青藏高原温室气体释放野外观测与研究的基础上,本文估算了高原南部及邻区火山-地热区的CO₂释放规模并探讨了其释放模式。气体He-C同位素地球化学与温泉水热活动特征等显示,青藏高原南部及邻区的深部碳释放主要受深部岩浆房、断裂和浅部水热系统等因素的控制。依据深部流体源区和上升运移控制因素的差异,可以将青藏高原南部及邻区的深部碳释放划分为三大类:(1)以壳内水热系统脱碳为主的藏南地区;(2)深大断裂控制的以水热系统脱碳为主的川西地区;(3)深部岩浆房和浅部水热系统共同控制的滇西南地区。青藏高原南部土壤微渗漏CO₂释放通量介于18.7~52.3Mt/yr之间,温泉溶解无机碳释放通量约为0.13Mt/yr;高原邻区的川西、滇东南断裂带温泉CO₂释放规模为0.1Mt/yr;腾冲火山区CO₂释放通量介于4.5~7.1Mt/yr之间。本研究认为,青藏高原南部及邻区每年向大气圈释放CO₂的规模为23.4~59.6Mt,这一规模与全球其他构造背景(如洋中脊、大洋俯冲带、大陆裂谷等)火山区深部碳释放规模相当,表明以青藏高原为代表的大陆碰撞带是地质源CO₂释放的重要场所。     

胶东金矿成矿深度的构造校正测算及成矿预测

成矿深度测算对于矿床学理论研究和深部找矿都有重要意义。经典的成矿深度“压力/比重”计算方法,缺乏考虑构造应力在成矿过程中的影响。前人按照“压力/比重”的计算方法,提出胶东蚀变岩金矿是6 000~8 000 m深的元古宙成矿,石英脉型金矿是深度在3 000 m左右的中生代成矿,并据此建立了金矿垂直五层楼的分带模式。依据该模式指导的深部预测勘查效果不好。“成矿深度构造校正测算”是近几十年逐渐成长起来的一个新方法,即先减去“构造附加压力”后再进行成矿深度测算。本文介绍“成矿深度构造校正测算”的计算方法,指出其应用条件和预测意义。开展成矿深度构造校正测算需要以下条件:(1)确定成矿模式;(2)开展野外构造变形岩相测量;(3)测量岩石矿物应变,恢复成矿构造应力场,计算构造附加静水压力;(4)测算成矿深度。根据“成矿深度构造校正测算”方法已经获得胶东多个典型金矿成矿深度的测算结果:(1)夏甸金矿成矿深度为-1 979.51~-3 014.72 m;(2)焦家金矿成矿深度为-1 632.4~-2 331.6 m;(3)大尹格庄金矿成矿深度为-2 775.4~-4 164.5 m;(4)新城金矿成矿深度为-1 781.29~-2 750.0 m;(5)玲珑金矿成矿深度为-720.55~-3 454.97 m。根据以上典型金矿成矿深度的测算结果,本文认为胶东金矿属于深-1 000~-4 500 m的浅成热液剪切带型矿床,由此推断胶东典型金矿矿体主要部分仍然赋存在深部。按照“构造校正测算”方法得到的成矿深度,结合地质、物探和化探信息,预测金矿发育“深部第二富集带”,已经得到胶东金矿勘查工作的证实。     

阿尔泰南缘麦兹泥盆纪火山-沉积盆地成矿特点及其铅锌、铁、金找矿潜力分析

麦兹盆地位于西伯利亚板块南缘阿尔泰陆缘活动带中,是一个重要的铅、锌、铁矿化集中区,其中著名的有蒙库大型铁矿床、可可塔勒大型铅锌矿床,是阿尔泰南缘多金属成矿带中最重要的成矿盆地之一。盆地内矿床、矿点多为火山喷流热水沉积成因,层控特征明显,具有规模大、形态规则、厚度及有用组分稳定等特点。铁矿成矿与早泥盆世早期细碧角斑质火山作用相伴,而铅锌成矿则与早泥盆世晚期长英质火山喷流沉积作用相伴。通过对麦兹盆地成矿地质特征和典型矿床中矿体分布变化规律的研究,认为北西向同生断裂、火山沉积洼地、火山喷发中心(火山机构)共同控制铅锌矿的产出,矿体还受到后期褶皱、变质作用的改造。根据有利层位、火山岩相、喷流沉积岩、热液蚀变、矿化组合、铁帽、控矿构造和地球化学异常等综合找矿评价标志,分析了可可塔勒矿区深部、什根特、铁热克萨依、H-48号异常的铅锌找矿潜力,并探讨了盆地内铁、金的找矿潜力,指出了进一步找矿的方向与有利地段。     

甘肃天水地区45a来强降水与洪涝灾害特征分析

洪涝灾害是一种常见的自然灾害,对农业生产和人民生活有极大的影响.通过对甘肃天水地区强降水和洪涝灾害事件资料的整理,对其强降水事件、洪涝灾害变化特征以及二者间地联系进行了分析研究.现有资料统计显示,天水地区没出现过整个区域性洪涝灾害,以局地洪涝灾害为主,强降水事件和洪涝灾害具有显著的年代际和季节性变化特征.由于当地的土地蓄水性能很差,一般性的强降水就可能会产生洪涝灾害.随着气候变暖,这一地区的强降水事件和洪涝灾害呈增加趋势,建议当前应加强对局地强降水事件的防范工作.     

鄂尔多斯盆地北部苏里格庙含油气区上古生界层序地层研究

在区域构造变动、岩性组合、沉积相构成、测井曲线特征等研究基础上,利用层序地层学原理,对苏里格庙地区上古生界层序地层进行了研究.将在苏里格庙含油气区上古生界划分出5个层序组,并在晋祠组到石盒子组中划分出14个三级沉积层序,分别发育于陆表海、三角洲、河流3种沉积背景之下.建立层序地层格架,以体系域为单位探讨了层序地层格架内主要含气层段-层序8、9的砂体展布规律.研究表明,以体系域为单位编制的砂体等值线图,更细致地刻画了砂体的展布,砂质储集体的发育和空间展布受控于沉积环境,主要发育在低位体系域中.     

巴颜喀拉山东段花岗岩锆石SHRIMP定年及其地球化学特征

巴颜喀拉山东段花岗岩直接侵入到已发生褶皱的三叠纪地层中,并被侏罗系年宝组不整合覆盖,其锆石SHRIMP U-Pb年龄为218～197 Ma.岩石类型主要为花岗闪长岩、二长花岗岩和正长花岗岩,岩石具似斑状结构或斑状结构,富铝高钾,富黑云母,含石榴子石和电气石等富铝矿物及暗色微细粒闪长质包体的发育为特征,铝饱和指数A/CNK=1.00～1.22,属巴尔巴林划分的CPG型花岗岩类.形成于巴颜喀拉山造山带陆内碰撞造山阶段的晚期.     

青海团宝山花岗岩年代学、地球化学特征及其地质意义

青海省团宝山花岗岩位于南祁连东段,侵位于古元古代化隆群中.为了解其侵位时代、岩体成因和产出构造环境,利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和地球化学测试方法对团宝山花岗岩岩体样品进行分析.获得其锆石U-Pb年龄为(776±8)Ma;该岩体SiO2、Al2O3和K2O含量较高,而FeOT、MgO和CaO含量较低,K2O/...     

甘肃通渭“9·14”常河滑坡成因机理

2019年9月14日11时,受多日降雨影响,甘肃省定西市通渭县常家河镇小庄村发生大规模黄土滑坡,体积约800万m³。滑坡造成部分农田、公路及阳坡大桥损毁,直接经济损失约2 347.2万元。在对滑坡现场进行大量地面调查的基础上,通过无人机航拍、现场测绘、走访调查和数值模拟等手段对滑坡的变形破坏特征进行了分析,并在此基础上探讨了其成因机制。结果表明:斜坡体是在震裂、蠕变、软化、水动力等多种条件下按照一定的先后顺序由稳态逐步演化至失稳;该滑坡的失稳演化过程和灾变机制可以概括为原始斜坡(黄土、泥岩二元层状结构)-地震触发(滑坡堆积体、坡体震裂损伤)-蠕变弱化(层间剪切带、裂缝和落水洞扩展)-降雨激发(滑带软化、泥化,水压力作用)-失稳滑动(滑面贯通)5个阶段;由于长期的蠕变和雨水的渗透冲蚀,坡体上的落水洞和地下暗河十分发育,且是控制本次滑坡边界的关键因素;滑坡后缘和前缘变形剧烈,中部变形相对稍弱,推断该滑坡为受地形及地下水作用控制明显的牵引-推移式复合滑坡。