华北克拉通前寒武纪BIF铁矿研究:进展与问题

研究表明,BIF铁矿在华北克拉通的分布具有一定规律性.大规模BIF铁矿主要发育在绿岩带分布区的鞍山-本溪、冀东、霍邱-舞阳、五台、鲁西和固阳等地;华北克拉通时代最古老的BIF形成于古太古代,最年轻BIF形成于古元古代早期,但BIF铁矿的峰期为新太古代晚期(2.52 ～2.56Ga);BIF铁矿类型可划分为阿尔戈马型和苏比利尔湖型两类,但华北以晚太古代绿岩带中的阿尔戈马型为主,仅吕梁的古元古代袁家村铁矿具典型苏比利尔湖型铁矿特征.根据BIF在绿岩带序列中的产出部位和岩石组合关系,可将华北BIF划分为:1)斜长角闪岩(夹角闪斜长片麻岩)-磁铁石英岩组合;2)斜长角闪岩-黑云变粒岩-云母石英片岩-磁铁石英岩组合;3)黑云变粒岩(夹黑云石英片岩)-磁铁石英岩组合;4)黑云变粒岩-绢云绿泥片岩-黑云石英片岩-磁铁石英岩组合;5)斜长角闪岩(片麻岩)-大理岩-磁铁石英岩组合等5种类型.华北克拉通BIF形成时代与早前寒武纪岩浆活动的时间基本一致(2.5～2.6Ga),但与华北克拉通陆壳增生的峰期(2.7～2.9Ga)有一定偏差,其原因可能与新太古代晚期华北克拉通构造-热事件十分强烈有关.华北克拉通新太古代BIF大多形成于岛弧环境,但局部地区(如固阳)BIF铁矿可能形成于深部有地幔柱叠加的岛弧环境.华北克拉通BIF富矿主要有三种类型:原始沉积、受后期构造-热液叠加改造和古风化壳等,但总体不发育富铁矿,国外发育的风化壳型富铁在我国甚为少见.本文认为在探讨BIF铁矿类型时,需要从绿岩带发育序列进行综合判别.阿尔戈马型铁矿一般产于克拉通基底(绿岩带)环境,苏比利尔湖型铁矿一般形成于稳定克拉通上的海相沉积盆地或被动大陆边缘.华北克拉通BIF铁矿地球化学研究结果表明,BIF铁矿无Ce负异常且Fe同位素为正值,从而暗示铁矿沉淀的环境为低氧或缺氧环境,而铕正异常可能指示BIFs为热水沉积成因,其机制可能为海水对流循环从新生镁铁质-超镁铁质洋壳中淋滤出F(e)和Si等元素,在海底排泄沉淀成矿,而条带状构造的形成可能归咎于成矿流体的脉动式喷溢.但对于BIF铁矿的物质来源、成矿条件和机制、富铁矿成因、华北克拉通不发育苏比利尔湖型铁矿的原因等方面,仍需深入研究.     

贵州三都早奥陶世同高组下燕高页岩段的生物标志化合物

本文着重报道了贵州三都早奥陶世同高组下燕高页岩段生物标志化合物特征，首次在采自该层位的样品中检出丰富的正烷烃、链状类异戊二烯烷烃、萜类化合物及甾类化合物。测试结果显示:正烷烃图谱呈双驼峰形，碳数分布为ｎＣ_１５～ｎＣ_３５，以ｎＣ_１８为主峰碳，ｎＣ_２９为次主峰碳，Ｃ－_２１/Ｃ＋_２２为０.７７～１.０２，ＯＥＰ为０.９４～１.０４；植烷占优势，Ｐｒ/Ｐｈ为０.４０～０.４６；藿烷碳数为Ｃ_２７～Ｃ_３５，以Ｃ_３０占优势，Ｃ_２７＋Ｃ_２９＜Ｃ＋_３１；仅见碳数分布为Ｃ_２０～Ｃ_２９的长链三环二萜烷，以Ｃ_２８为主峰碳；甾烷丰度顺序为Ｃ_２９甾烷＞Ｃ_２７甾烷＞Ｃ_２８甾烷，同时检出了孕甾烷和４－甲基甾烷。生物标志化合物显示出还原环境特点，且可能主要来自藻类。     

苏鲁地体胡家林和梭罗树三叠纪变质超基性岩U-Pb、Lu-Hf和O同位素地球化学研究

胡家林超基性岩单矿物氧同位素组成基本上接近正常地幔值（石榴石4.7‰~5.4‰)。梭罗树超基性岩及其共生榴辉岩具有氧同位素正异常（超基性岩中石榴石9.8‰~10.4‰;榴辉岩中石榴石9.0‰~12.1‰)，指示超基性岩和榴辉岩原岩可能在板块俯冲之前，在浅层或地表环境中经历过蛇绿岩套顶部相似的低温热液蚀变。胡家林超基性岩样品中的变质锆石年龄227.2±2.4 Ma，可能代表俯冲板块经峰期超高压变质后，折返初期从金刚石榴辉岩相降压至柯石英榴辉岩相过程中流体活动和错石结晶的年龄。梭罗树超基性岩样品中变质锆石的一组变质年龄240.4±2.4 Ma代表了板块俯冲至超高压峰期变质之前流体活动过程中锆石的结晶年龄，而另一组变质年龄217.1±3.3 Ma代表了板块折返过程中高压榴辉岩相重结晶条件下的锆石结晶年龄。从变质锆石到重结晶锆石，其Th/U和176Lu/177Hf呈现出相似的变化趋势，可能指示了变质作用对锆石中的U-Th-Pb同位素体系和Lu-Hf同位素体系产生相似的地球化学效应。梭罗树超基性岩可能来源于俯冲地壳内部的“残留地幔”。胡家林超基性岩重结晶锆石中继承的放射成因铅或者来源于俯冲地壳与仰冲盘底部石榴辉石岩相地幔发生的壳幔相互作用而导致碎屑锆石的重结晶；或者来源于超基性岩岩浆在板块俯冲前，通过底侵作用上升侵位与地壳物质发生混染形成岩浆锆石，这种岩浆错石在超高压变质过程中经历了重结晶。     

Dual Control of Depositional Facies on Uranium Mineralization in Coal‐bearing Series: Examples from the Tuanyushan Area of the Northern Qaidam Basin,NW China

The uranium deposits in the Tuanyushan area of northern Qaidam Basin commonly occur in coal-bearing series. To decipher the U-enrichment mechanism and controlling factors in this area, a database of 72 drill cores, including 56 well-logs and 3 sampling wells, was examined for sedimentology and geochemistry in relation to uranium concentrations. The results show that coal-bearing series can influence uranium mineralization from two aspects, i.e., spatial distribution and dynamic control. Five types of uranium-bearing rocks are recognized, mainly occurring in the braided river and braided delta sedimentary facies, among which sandstones near the coals are the most important. The lithological associations of sandstone-type uranium deposits can be classified into three subtypes, termed as U-coal type, coal-U-coal type, and coal-U type, respectively. The coal and fine siliciclastic rocks in the coalbearing series confined the U-rich fluid flow and uranium accumulation in the sandstone near them. Thus, the coal-bearing series can provide good accommodations for uranium mineralization. Coals and organic matters in the coal-bearing series may have served as reducing agents and absorbing barriers. Methane is deemed to be the main acidolysis hydrocarbon in the U-bearing beds, which shows a positive correlation with U-content in the sandstones in the coal-bearing series. Additionally, the δ13 C in the carbonate cements of the U-bearing sandstones indicates that the organic matters, associated with the coal around the sandstones, were involved in the carbonation, one important component of alteration in the Tuanyushan area. Recognition of the dual control of coal-bearing series on the uranium mineralization is significant for the development of coal circular economy, environmental protection during coal utilization and the security of national rare metal resources.     

川北地区寒武系筇竹寺组钙质结核裂缝充填物特征及指示意义

川北地区寒武系筇竹寺组钙质结核泥页岩中早成岩期钙质结核较发育,结核裂缝中见多期次矿物充填。为揭示钙质结核裂缝形成机理,本次结合岩石学特征及地球化学特征等开展系统研究。川北筇竹寺组钙质结核裂缝中见三~四期矿物充填。第一期微晶方解石表面较脏,阴极发光暗淡,δ13C_(PDB)、δ18O_(PDB)平均值分别为-4.26‰及-7.69‰;第二期为细—中晶粒状方解石充填,阴极发光为橘黄色,流体包裹体均一温度为平均值为86.4℃,δ13C_(PDB)、δ18O_(PDB)平均值分别为-3.15‰及-7.41‰;第三期为粗晶方解石充填阴极发光暗淡,流体包裹体均一温度平均值为96.6℃,δ~(13)C_(_(PDB))、δ~(18)O_(_(PDB))平均值分别为-1.73‰及-10.28‰;第四期为重晶石充填。结合区域构造史—热演化史分析表明,钙质结核裂缝中四期充填物分别指示早期脱水、烃源岩早成熟期生烃、加里东构造运动抬升释压及深埋藏期硫酸盐热还原作用事件。     

美国极地钻探科学目标分析与钻探技术进展

极地钻探是获取极地冰层或冰下环境样品和在极地冰层或冰下布放科学观测仪器的最直接方法,是开展极地科学研究的必要技术手段。美国是开展极地钻探较早的国家之一,也是极地钻探强国。相比美国,我国极地钻探技术尚处于起步阶段。本文以《美国冰钻委员会长期科学规划2021-2031》为基础,结合其官方网站和相关文献资料,梳理了美国极地钻探科学目标和极地钻探技术现状,并简要介绍了过去10年美国极地钻探的现场工作情况及其在未来3年的工作计划,以期为我国极地钻探发展提供参考。     

河套地区盐碱化和砷氟中毒问题探讨

内蒙古河套地区多目标地球化学调查表明，河套地区总体上为无公害、绿色土地。作为我国北方重要的粮食生产基地可以为全国生产出优质的绿色产品；但河套地区也具有比较严重的生态地球化学问题，首先是土壤的盐渍化制约了河套地区农业的发展，其次是全区以砷氟中毒为主的地方病比较严重，极大地影响了该区人民的身体健康。此外，包钢尾矿坝作为一个局部性的生态问题，对包头市民产生重大的影响，对其周围的居民身体健康造成严重危害。     

YSZ-50型声频振动钻机的研制

声频振动钻进技术是近年来发展较快的新型钻探技术,主要利用声频振动头产生的高频振动力,引起钻柱系统的共振,并带来土体的局部液化,实现快速钻进和高质量地质取样。主要介绍了YSZ-50型声频振动钻机的结构设计、主要技术参数和特点以及取样试验。     

静海地震台地磁短周期变化及其在地震短临预报中的应用

近年来的一些研究表明，由于地震前孕震区地下介质的电性结构的变化，将导致地磁短周期转换函数发生异常变化。通过对地震前后的地磁短周期转换函数的参数的计算、分析和研究，有可能提取出可靠的地震短临前兆异常（曾小苹等，１９９０）。为了进一步开展对该方法研究工作并使其在我区地震预测预报研究中得到应用，我们使用了静海台的地磁记录资料，分析计算了该台地磁短周期转换函数在地震前后的变化情况，确立了该方法应用天津地区地震预报的短临异常特征及指标，取得了较好的效果。     

沈阳长白乡-观音阁断裂、抚顺浑河断裂的定位和活动性研究

本文基于对沈阳长白乡-观音阁断裂,以及抚顺浑河断裂开展的1:10000地质地貌填图工作,获得了这两条断裂在最老第四纪地层热释光的测年结果,它们分别为(112±6.7)ka和(150±9.0)ka。长白乡-观音阁断裂为一沿丘陵山地前缘分布的断裂,由2—3条分支断裂组成,最新的断面活动显示为压扭性正断层性质。断裂在晚更新世坡洪积扇堆积形成以来没有活动显示。3条浅层人工地震测线探测结果表明,其上断点均未错断第四系上更新统底界。断裂为中更新世活动断裂,晚更新世以来没有活动。浑河断裂为一沿丘陵山地前缘分布的断裂,由3—4条分支断裂组成,最新的断面活动显示为压扭性正断层性质。断裂在晚更新世坡洪积扇堆积形成以来没有活动显示。5条浅层人工地震测线探测结果表明,其上断点均在第四系上更新统底界以下。断裂为中更新世活动断裂,晚更新世以来没有活动。