The occurrences and geochemical characteristics of thorium in iron ore in the Bayan Obo deposit,Northern China

The Bayan Obo deposit in northern China is an ultra-large Fe–REE–Nb deposit.The occurrences,and geochemical characteristics of thorium in iron ores from the Bayan Obo Main Ore Body were examined using chemical analysis,field emission scanning electron microscopy,energy dispersive spectrometer,and automatic mineral analysis software.Results identified that 91.69%of ThO2 in the combined samples was mainly distributed in rare earth minerals(bastnaesite,huanghoite,monazite;56.43%abundance in the samples),iron minerals(magnetite,hematite,pyrite;20.97%),niobium minerals(aeschynite;14.29%),and gangue minerals(aegirine,riebeckite,mica,dolomite,apatite,fluorite;4.22%).An unidentified portion(4.09%)of ThO2 may occur in other niobium minerals(niobite,ilmenorutile,pyrochlore).Only a few independent minerals of thorium occur in the iron ore samples.Thorium mainly occurs in rare earth minerals in the form of isomorphic substitution.Analyses of the geochemical characteristics of the major elements indicate that thorium mineralization in the Main Ore Body was related to alkali metasomatism,which provided source material and favorable porosity for hydrothermal mineralization.Trace elements such as Sc,Nb,Zr,and Ta have higher correlation coefficients with thorium,which resulted from being related to the relevant minerals formed during thorium mineralization.In addition,correlation analysis of ThO2 and TFe,and REO and TFe in the six types of iron ore samples showed that ThO2 did not always account for the highest distribution rate in rare earth minerals,and the main occurrence minerals of ThO2 were closely related to iron ore types.     

苏鲁大别造山带岩石圈三维P波速度结构特征

本文全面收集整理并解析了地学断面、地震测深、体波和面波层析成像资料,得到了苏鲁大别造山带及其邻区岩石圈1°×1°三维P波速度数据体。研究结果表明,苏鲁与大别造山带高压、超高压变质带的岩石圈速度结构具有上地壳明显高速且上凸;中地壳增厚;下地壳埋藏较深且下凹等相似的基本特征。苏鲁和大别超高压变质带下的莫霍面比其周围深2～4 km,深度分别达到32～33 km和34～38 km。在大别造山带,有地壳低速体从南向北俯冲到上地幔的迹象,可能显示了扬子地块地壳物质向华北地块俯冲,坠入上地幔的残留体。超高压变质带岩石圈底部的地幔,往往有明显高速层或高速体存在。苏鲁与大别地区的岩石圈速度结构不同特征及其成因在于苏鲁地区上地壳P波速度更高,但是,下地壳下凹没有大别地区明显,而且区域构造较为均一。这可能是受到郯庐断层左行平移的主控影响所致。郯庐断裂带的上、中地壳和上地幔表现为相对低速异常,郯庐断裂及其地下延伸部分将岩石圈地幔浅部低速层和深部高速层切为两段,其影响深达岩石圈底部约90 km处。     

苏鲁地区地壳岩浆底侵的地球物理判识

底侵作用是研究壳幔物质交换与大陆增生演化的重要机制之一，但是对岩浆底侵作用的判识是十分困难的科学问题，中国大陆科学钻探先行项目在苏鲁地区积累的地震学，地热学及地电学资料表明，在苏鲁地区发生过与大陆裂谷同期的地幔岩浆底侵作用，发生了时段主要为始新世，它的发育与沿嘉山－晌水大陆裂谷带在时空上有密切联系，这里的壳幔过渡带厚度可达3km，推测为橄榄岩与基性麻粒岩互层。结合岩石学资料可以推算出由浆底侵作用造成大陆地壳增厚的平均速度约为0.1mm/a.     

浙江省地壳构造综合研究

浙江地区基岩为大面积的中生代火山岩覆盖，对了解地壳深部的组成结构造成困难。本文通过对布格重力异常和航磁异常数据进行小波多尺度分解，深入地了解浙江省不同深度的地壳结构，结合地震和大地电磁资料，取得地壳构造的三维信息。根据浙江地区位场的多尺度分解结果，可以将浙江省上地壳细分为六个构造单元：下扬子南部浙北陆沿带、江山- 绍兴古陆块碰撞拼合带、古华夏陆块北沿带、丽水- 余姚早古生代陆缘俯冲带、浙东侏罗纪白垩纪火山岩带和杭嘉地块。在上地壳的六个构造单元中，江山- 绍兴古陆块碰撞拼合带、浙东火山岩带和杭嘉地块具有高密度强磁性的属性；而下扬子南部浙北陆沿带、古华夏陆块北沿带和丽水- 余姚早古生代陆缘俯冲带具有低密度的属性，与它们在古生代受安第斯型大洋俯冲作用有关。浙江省下地壳只有西—西南部低密度区、中部杭州- 嵊州- 苍南中密度带和杭嘉- 舟山群岛- 滨海高密度带三个构造区。东部的中生代陆缘火山弧和杭嘉地块在中下地壳连为一体；江山- 绍兴古陆块碰撞拼合带和古华夏陆块北沿带也连为一体。浙江省中下地壳的格局主要受西太平洋俯冲带向东后撤的影响。     

从扩充的威尔逊循回看中国大陆演化轨迹

全球对比同类大地构造单元的壳幔结构,根据壳幔结构的差异和大地构造作用发生的时代把它们按演化阶段排序,可以找寻这类大地构造单元岩石圈演化的规律性。笔者在文中根据全球地学界实施的COCORP、BIRPS、DEKORP、LITHOPROBE、ICDP、ECORS和SINOPROBE等计划取得的成果,扩充了板块构造学中的威尔逊循回,即把原先主要描述大洋板块起源、发展和封闭的威尔逊循回,扩展到同时包括大陆和大洋板块演化的大循回中去。文中概述了扩充的威尔逊循回的内容,除经典的威尔逊循回的组元之外,扩充的组元包括洋陆转换、大陆汇聚拼合和大陆裂解等,为大陆岩石圈生成和演化作用提供了细节。根据扩充的威尔逊循回的大陆岩石圈演化规律,可以对中国地质学家已经发展的大陆构造演化的序列进行进一步的阐释,使构造演化的序列的属性和轨迹更加准确清晰。从寒武纪古亚洲洋扩张和冈瓦纳大陆裂解,到新生代印度次大陆与亚欧大陆碰撞拼合,中国大陆的大地构造事件序列说明扩充的威尔逊循回的是大陆岩石圈演化轨迹的大概率规律。     

应用电感耦合等离子体质谱测定深海富稀土沉积物中稀土元素方法研究

深海富稀土沉积物作为潜在的新型矿产资源,其元素赋存特征及物源指示意义成为目前研究热点。采用高压密闭酸溶、过氧化钠碱熔2种前处理方法,用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）测定稀土元素。以In和Re做内标元素,用标准物质进行了比对试验,2种方法的实测值与推荐值基本相符,测试精密度均满足测试要求;对3个深海富稀土沉积物样品进行前处理,稀土元素测试结果具有很好的一致性。从实验结果来看,密闭酸溶比过氧化钠碱熔检出限更低、基体效应更小、分析步骤更加简单,适用于大批量深海富稀土沉积物样品的测试。     

济宁市地质灾害的形成条件及定量半定量评价方法

济宁市存在的易发地质灾害类型主要为崩塌、岩溶塌陷、采空塌陷及地面沉降等。在分析各类地质灾害的形成机制的基础上,探讨了地质灾害的判别方法,采用数学统计法、层次模糊数学评价、概率积分法及比拟法对地质灾害进行了定量一半定量评价,并提出相应的防治措施。     

Modelling soil solute release and transport in run‐off on a loessial slope with and without surface stones

Stone covers on loessial slopes can increase the time of infiltration by slowing the velocity of the overland flow, which reduces the transport of solutes, but few mechanistic models have been tested under water‐scouring conditions. We carried out field experiments to test a previously proposed, physically based model of water and solute transport. The area of soil infiltration was calculated from the uncovered surface area, and Richards' equation and the kinematic wave equation were used to describe water infiltration and flow along slopes with stone covers. The transport of chemicals into the run‐off from the surface soil, presumably by diffusion, and their movement in the soil profile could be described by the convection–diffusion equations of the model. The simulated and measured data correlated well. The stones on the soil surface reduced the area available for infiltration but increased the Manning coefficient, eventually leading to increased water infiltration and decreased solute loss with run‐off. Our results indicated that the traditional model of water movement and solute migration could be used to simulate water transport and solute migration for stone‐covered soil on loessial slopes.     

扬子区地壳密度扰动成像和华南燕山期花岗岩成因

用区域布格重力场小波变换多尺度分析方法确定了扬子克拉通地壳的密度扰动模式,它反映了区域的壳源大花岗岩基等板内构造。扬子克拉通的大地构造边界和上地壳浅层密度扰动梯度带重合。克拉通内部上地壳浅层密度扰动和大地构造分区没有明显的对应关系;但是它和地质图有一定对应关系。根据构造边界和上地壳浅层密度扰动梯度带一致的原则,利用研究区重力小波细节勾画出了上地壳结晶基底构造图,提供基底构造准确定位的参考。由于大陆地壳经常发生岩层的近水平拆离,地面的地质构造和地下构造可能发生明显变化。基于密度成像的地壳构造研究表明,古地块的碰撞作用使大陆地壳发育裂隙裂缝,在三叠纪华北和扬子克拉通碰撞时地壳原有的裂隙裂缝复活了,又使得热流体活动加剧和中地壳岩石逐渐重熔,形成了雪峰山—幕阜山—皖南黄山燕山期花岗岩带。花岗岩重熔作用属于岩石圈克拉通化的一种作用。现今雪峰山、幕阜山和皖南黄山还是弱地震多发区,说明这个燕山期花岗岩带虽然已经克拉通化,但是克拉通化的程度还是比扬子地块略逊。