地质钻探技术与应用研究

钻探技术是取得地下实物资料、验证地下信息推断与解释、最终圈定矿体、计算储量、评估品位唯一的技术手段,是实现取得宏观影响大成果的重要技术支撑.我国钻探技术和装备水平与国外先进国家相比有很大的差距,但近些年来有了长足的发展.通过国家重大科学工程项目“中国大陆科学钻探工程”5158m“科钻一井”的实施,取得了一系列钻探技术成...     

福建锦城187Ma花岗岩的发现——对华南沿海早侏罗世构造演化的制约

本文对福建沿海福清地区的锦城花岗岩和牛头尾花岗闪长岩进行了岩石地球化学、锆石U-Pb-Hf同位素分析.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示锦城花岗岩的年龄为187±1Ma,为福建沿海首次发现的早侏罗世岩浆活动;牛头尾花岗岩形成时代为130±1Ma,代表燕山晚期(白垩纪)的一期岩浆活动.锦城花岗岩具有高5iO2、偏碱、高Fe2OT3等特征,为高钾钙碱性系列,岩石相对富集轻稀土,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,富集Ba、Sr等大离子亲石元素,具高Rb/Sr( 1.31 ～ 1.93)比值及低Rb/Ba(0.26 ～0.29)、Eu/Eu*(0.30 ～0.56)、La/Yb(5.69 ～ 18.39),Sr/Y(2.24 ～2.29)比值,为典型的Ⅰ型花岗岩,且具有火山孤花岗岩的地球化学特征,很可能形成于与俯冲相关的构造背景.牛头尾花岗岩相比锦城花岗岩低SiO2,贫钾,而富镁、钙,属于花岗闪长岩.其更亏损Nb、Ta及富集Ba、Sr,具较低Rb/Sr(0.27)、Rb/Ba(0.09)比值和较高的Eu/Eu*(0.98)、La/Yb( 16.87),Sr/Y( 19.08)比值,同样为具有弧特征的钙碱性Ⅰ型花岗岩,也形成于与大洋俯冲有关的构造背景.锦城花岗岩和年头尾花岗闪长岩具有相似的锆石Hf同位素组成,εHf(t)分别为2.18～4.73和1.25 ～4.15,tDMC均为～ 1.0Ga,表明二者起源于相同的新元古代新生地壳.结合已有的资料,本次研究发现锦城花岗岩与南岭地区同时代岩浆岩( 194 ～ 172Ma)在成因上有密切的联系,暗示古太平洋板决的俯冲很可能自早侏罗世开始.这样,华南古特提斯构造域向古太平洋构造域的转换很可能发生在早侏罗世之前,大致在205 ～ 190Ma期间.     

云南江城勐野井钾盐成矿新认识

本文通过深入分析滇西南以往地质调查研究资料,而从中发现存在的疑点,从新特提斯形成局限海的成盐背景和滇西南特定的复杂的地质构造条件出发,通过大量地面地质调查、沉积相、盐构造及水化学研究,推断勐野井地区勐野井组中马尾丝状钾盐矿体可能是沿断层由深部侏罗纪含钾岩系挤压塑流到表层来的。因财制宜,选用低频大地电磁法(EH4)、高精度电磁频谱探测法(MES)轻便适用的物探手段,同时结合以往重力勘查(1/10万),综合分析表明,该区深部有多组盐层存在。为验证上述找钾新思路,部署了2口钾盐中深钻,其钻探成果与该认识相一致。其中第1钻井(MK-1)已完钻,在中侏罗统花开左组中部钻遇厚70 m含钾岩盐层;第2钻井(MK-2)已钻遇花开左组上部含膏岩系。与此同时,还进行了Sr同位素和包体测温以及盐体构造和沉积特征等分析。综上所述,论证了勐野井钾盐成矿机制,提出了深部侏罗系盐底辟浅部贯入的"二层楼成矿模式"。以此为指导,部署了区域性高精度重力测量(1/5万)、MES探测和浅钻工程,拓展了兰坪—思茅成盐带深、浅部找钾前景。     

全球地球化学填图

作指出了1973年至今世界上50余项地球化学填图计划中普遍存在的缺陷大都涉及分析问题。1988－1992年实施的国际地质对比计划IGCP259项目旨在使全世界地球化学填图方法标准化。在此项目中对分析问题提出了若干规定，主要是要求今后的填图计划应统一分析71种元素，痕量及超痕量元素的检出限必须低于相应的地壳丰度值及采用中国的GSD和加拿大的STSD标样系列，以使全球数据可以对比，在其后开始延续至今的全球地球化学填图计划IGCP360，旨在用极低密度采样早日覆盖全球大陆，讨论了正在实行的两种极低密度采样方案，并提出通过极低密度采集地极少量样品示范性实现IGCP259项目对分析要求的具体建议。     

铁锰氧化物在污染土壤修复中的作用

矿物学在环境科学中的应用将是21世纪矿物学研究的一个主要方面。土壤污染作为一个制约人类社会可持续发展的基本问题正受到日益广泛的关注，污染土壤的修复已成为环境科学研究的一个重点。污染土壤的修复技术主要有物理、化学、生物等方法，但是，它们都不同程度地存在着缺陷。众所周知，铁和锰是自然界中少数但常见的变价元素。含有变价元素和带有表面电荷的铁锰氧化物具有良好的表面活性，不仅对有毒有害的无机污染物具有良好的净化功能，而且对土壤中有机污染物具有氧化降解作用。利用这些矿物来修复污染土壤，具有成本低、无二次污染等优点，体现出天然净化作用的特色，展现出广阔的环境矿物学应用前景。     

基于遥感的辽西朝阳地区水文地质信息提取及其应用

为解决辽西地区干旱缺水问题,通过卫星遥感与地面物探相结合的工作方式,研究了水文地质信息提取方法及其应用技术,并在辽西地区开展了初步应用。结果表明,卫星遥感技术不仅可以从宏观上掌握研究区地下水赋存规律,还可探测到常规方法难以发现的水文地质信息,通过卫星遥感技术可以缩小地面物探工作区的范围,该方法有效提高了地下水探测的工作效率及其准确性。此外,通过对电测深电阻率值的定量分析表明,当探测到的九佛堂组岩组电阻率介于18～22Ω·m之间时,该处富水的可能性极大,该方法可有效降低在九佛堂组中物探找水工作的难度。     

四川盐边冷水箐岩体的形成时代和地球化学特征

四川盐边冷水箐岩体主要由辉长岩组成,它侵位于中元古代盐边群上部岩系中,盐边群接触变质作用发育,岩体分带清楚,是一个典型的同心环状侵入体。因此,它不属于蛇绿岩套范畴,锆石U-Pb年龄为936±7Ma,表明它是新元古代早期岩浆活动产物,该岩体的主要元素显示拉斑玄武质分异趋势;富集大离子不相容元素(Ba,Sr),亏损高场强元素(Nb,Ta,Zr,Hf);LREE轻微富集((La/Yb)_N=1.19～4.28),分配型式略呈右倾型;ε_(Nd)(t),(~(87)Sr/~(86)Sr)_i和δ~(18)O值分别为3.0～4.3,0.70446～0.70452和5.9‰～7.5‰;在构造环境判别图上,它们都投影子岛弧拉斑玄武岩区域内。上述特征表明,冷水箐岩体可能是在一个相对原始的岛弧环境中形成,岩浆源区已受到俯冲组分影响而产生不同程度富集。     

新疆阿尔泰康布铁堡组钾质和钠质流纹岩的成因及同位素年代学研究

阿尔泰南缘康布铁堡组酸性火山岩分布在麦兹、克朗、冲呼尔以及阿舍勒等火山-沉积盆地.本文对其中的钾质流纹岩(TM1,铁木尔特地区)和钠质流纹岩(KK7,可可塔勒地区)进行了SHRIMP锆石U-Pb定年以及地球化学的研究.钾质流纹岩的年龄为400.8±8.4Ma(加权平均年龄为394.8±7.9Ma),钠质流纹岩的年龄为402.2±6Ma(加权平均年龄为396.8±5.1Ma).主元素分析结果证明研究区在时间和空间上紧密共生的高钾流纹岩和高钠流纹岩同属于高碱、高硅、低钙、过铝质的钙碱性岩系.相似的稀土元素分配模式和同样亏损高场强元素(Ti、Nb、Ta)的地球化学特征暗示二者的原始岩浆源于上地壳部分熔融.钾质流纹岩富集Rb,Ba、Pb,钠质流纹岩则富集Sr,这种元素分相富集的特征符合在岩浆液态不混溶条件下微量元素在共轭钠质熔体和钾质硅酸盐熔体中的分配原则.由此推论,本区产出的钾质流纹岩和钠质流纹岩可能是上地壳部分熔融形成的高挥发分酸性岩浆液态不混溶的产物.     

桂林岩溶区大气降水的化学特征分析

2009年1月至2010年12月期间,对处于岩溶区的桂林市降水进行了连续采样测试分析。研究结果表明:(1)桂林市区降水的pH平均值为4.83,降水的电导率平均值为65μS/cm,SO42-、NO3-和Ca2+、NH4+分别是最主要的阴阳离子。(2)桂林市降水各主要离子含量、降雨量和电导率表现出明显的季节差异,其中Ca2+、Mg2+含量在夏、冬季较高,春、秋季较低。(3)降雨量和TDS呈现出良好的负相关关系, SO42-和NO3-以及Ca2+和Mg2+之间则具有较好的正相关关系。(4)2009—2010年与1994—1995年相比,降水中的离子含量增加了1.16倍,降水的pH值有所增高,但仍在酸雨范围之内。在桂林酸雨形成中,降水的NO3-贡献明显增强。(5)通过2012年3月1—6日连续6天的降水监测,发现pH、降雨量和电导率三者呈现出良好的相关性。      

藏北羌塘南部冈玛错地区展金组玄武岩的成因及其构造意义

羌塘南部地区大面积出露玄武岩、基性岩墙等基性岩类,区域上它们沿龙木错—双湖—澜沧江板块缝合带南侧展布。已有较多的研究报道认为基性岩墙的时代为晚石炭世—早二叠世。玄武岩呈夹层状产出于展金组中,随着羌塘地区地质研究程度的不断提高,玄武岩的确切时代、构造属性等已成为探讨研究区构造演化亟待解决的问题。在野外观察的基础上,选择羌塘南部典型的玄武岩进行地球化学研究。玄武岩属于碱性系列岩石,富集Ti和Fe;轻稀土元素富集,轻、重稀土分异明显;在构造环境判别图解上,主要投在板内环境区域;总体表现出与地幔柱成因同类岩石相似的特点。对玄武岩的研究,为羌塘南部晚古生代地幔柱的存在提供了有力的证据。