北极圈海域表层沉积物的黏土矿物特征及其环境意义

应用X射线衍射(XRD)分析技术对北极圈海域15个表层沉积物的黏土矿物进行了研究。结合伊利石的结晶度指数综合分析了研究区黏土矿物的组成和分布特征及其物质来源、沉积环境和水动力条件。结果表明,北极圈海域研究区的黏土矿物以伊利石为主(33%),其次为伊/蒙间层矿物(25%)、绿泥石(23%)、高岭石(15%)以及蒙皂石(4%)。伊利石的开形指数(Ns)都比较小,大多在1~2之间,Ns的分布对物源有一定的指示意义。楚科奇海区具较弱的水动力条件,沉积环境较稳定;白令海具强烈的水动力条件,属于冲刷环境。认为北极圈海域研究区的黏土沉积物均有三方面来源,即河流输入、海洋自生和冰筏搬运物。     

准噶尔盆地成藏动力学系统划分

本文在对成藏动力学系统的概念重新描述的基础上,选择经历了多旋回构造与沉积演化的准噶尔盆地进行成藏动力学系统划分。准噶尔盆地发育6套烃源岩、多套储集层、2套区域性盖层和数个局部盖层,它们构成6套生、储、盖组合。同时,钻井揭示盆地超压发育,结合测井与地震资料,将地层压力在垂向上划分为2个常压系统和3个超压系统。该盆地垂向通道众多,构造活动期流体上下连通性好,整体可划为一个复杂的成藏动力学系统。然而,断裂活动具幕式特征,相对盆地演化史,大部分时期处于静止封闭状态。因此,进一步将准噶尔盆地划分为6个成藏动力学子系统:①二叠系自源超压半封闭型成藏动力学子系统;②三叠系他源超压半封闭型成藏动力学子系统;③侏罗系混源超压半封闭型成藏动力学子系统;④白垩系—侏罗系混源常压开放型成藏动力学子系统;⑤古近系—白垩系混源超压封闭型成藏动力学子系统;⑥新近系他源常压开放型成藏动力学子系统。不同的子系统,成藏条件、成藏动力和成藏规律不同。     

南海北部深水区中新世生物礁发育特征

基于近些年南海北部深水区采集的地震资料,对南海北部深水区中新世生物礁发育特点进行分析、对比和研究,认为西沙隆起地区发育典型的生物礁,具有丘状反射、强振幅、中频、中连和杂乱地震相,发现琼东南盆地北礁地区在中新世梅山组也有似礁相发育.通过对琼东南盆地深水区中新世生物礁层序地层学分析,认为生物礁在中新世梅山组海侵体系域和高位体系域发育.从对北礁地区典型生物礁剖面进行的波阻抗反演来看,其与LH11-1生物礁油田的波阻非常相似,波阻抗值为8×106-9×106kg/(m2·s).古地理分析认为,中新世西沙隆起区与北礁地区处于滨、浅海沉积环境,梅山组时期的陆缘碎屑供给量比较少,适于生物礁发育.     

伟晶岩结晶动力学和热力学及稀有金属超常富集成矿机制

本文综述了伟晶岩结晶动力学、热力学和伟晶岩熔体稀有金属元素实现超常富集成矿的机制。结晶动力学涉及成核动力学和晶体生长动力学两个方面。低成核速率和高晶体生长速率是伟晶岩结晶动力学的重要特征,在结晶过程受到水、助溶剂以及过冷条件三个因素共同制约。伟晶岩熔体的相态（超临界态）可能在伟晶岩形成和稀有金属元素超常富集中扮演重要角色。花岗伟晶岩稀有金属超常富集程度受到岩浆源区成分、岩浆结晶分异过程与熔体化学成分等因素的控制。花岗质岩浆高度分异结晶或者变质沉积岩部分熔融直接形成的成矿伟晶岩熔体均需要源岩中稀有金属元素预富集。深熔作用产生的低程度、小体积的伟晶岩熔体具有更高的稀有金属元素成矿潜力。在岩浆分异演化过程中,稀有金属元素的超常富集主要通过超临界熔体/流体、岩浆熔体作用、过冷作用实现。超临界熔体/流体发生熔体- 流体不混溶作用使稀有金属元素在熔体相和流体相间再分配和富集;岩浆熔离作用使稀有金属元素选择性分配到富挥发分的熔体中,导致稀有金属元素再次富集;过冷作用降低稀有金属矿物结晶的饱和浓度,促进稀有金属矿物结晶。熔体的化学成分（如挥发分）直接影响熔体的物理、化学性质。例如,挥发分的富集能够降低熔体黏度,促进岩浆分异结晶过程。挥发分和稀有金属元素的亲和性也控制稀有金属元素在不同相熔体中的分配和富集,显著增加稀有金属元素的溶解度和迁移富集能力,有助于伟晶岩中稀有金属超常富集和成矿。     

伟晶岩中不同副矿物U-Pb同位素定年和示踪的问题与应用

定年和示踪一直是伟晶岩成岩成矿过程和稀有金属富集机制研究的关键问题。副矿物不仅是伟晶岩中稀有稀土元素的重要载体,还蕴含丰富的微量元素并常常具有较高的U- Th含量,是研究伟晶岩年代学、成岩成矿过程和物质源区的“理想探针”。伟晶岩中常用的适合于U- Pb同位素定年的副矿物有锆石、铌钽铁矿、独居石、锡石、榍石、褐帘石、磷钇矿和磷灰石等。由于封闭温度、矿物学特性和不同性质流体中元素行为的差异,伟晶岩中不同副矿物的U- Pb系统常表现出复杂的年龄谱系,可能记录了伟晶岩中潜在的后期地质过程,如：自交代、后期变质与流体改造等。因此,基于前期光学显微镜、扫描电镜、冷阴极发光、激光拉曼光谱分析等矿物微观结构研究,对不同期次或世代的副矿物进行原位微区U- Pb定年及主微量元素和同位素地球化学分析,对于全面认知多期地质事件和伟晶岩成岩成矿过程演化历史,进而更准确地构建其构造- 岩浆- 热液- 成矿作用时空框架具有重要的科学意义。     

南沙群岛海区有机碳沉积作用与古生产力估算

根据南沙群岛海区５个沉积柱样和大量表层样的分析资料讨论了有机磷的沉积作用。深海有机碳含量一般为０．２％－１．３％。水柱深度对其分布的控制作用不明显。分析结果发现冰期、间冰期，尤其是末次冰期有机碳含量变化明显，４个柱样晚第四纪的质量堆积速率在末次冰期时最大。     

浙江瑶坑碱性花岗岩体的年代学、地球化学及其成因与构造指示意义

瑶坑岩体位于闽浙交界沿海地区,是闽浙沿海晚中生代 A 型花岗岩带中的一个典型碱性花岗岩体。锆石 LA-ICP-MS U-Pb 同位素定年表明,该岩体的形成年龄为91.3±2.5 Ma(MSWD=3.7,2σ),属晚白垩世岩浆活动的产物。岩石发育特征的微文象结构和晶洞构造,含有典型的碱性铁镁矿物钠铁闪石。地球化学上,该岩体富硅、碱,贫钙、镁,富 K、Rb、Cs、Th、U,贫 Sr、Ba、P、Ti、Sc。其 Nb、Ta、Zr、Hf 和 Ga 等元素的含量也较高,(Ga/Al)×10~4值变化于3.64～4.41,并具显著的铕负异常(δEu=0.15～0.20)。与闽浙沿海 A 型花岗岩带中的其它岩体相比,瑶坑岩体具有偏高的ε_(Nd)(t)值(=-0.7～-1.4)和偏低的二阶段 Nd 模式年龄(t_(2DM)=0.95Ga～1.01Ga),指示幔源组分对该岩体的形成具有更重要的贡献。在 A 型花岗岩亚类的判别上,瑶坑岩体以较低的 Y/Nb 比值和较高的 Nb/Ta 比值相似于 Eby(1992)区分的 A_1型花岗岩,而明显有别于岩带主体属A_2型的特点。岩石产出构造背景及地球化学特征的综合分析表明,多组深断裂交汇,进而引发多量幔源组分参与成岩过程,是导致瑶坑岩体元素-同位素组成与区内其它同类岩体有较明显差别的主要原因。     

安徽狮子山矿田南洪冲岩体形成时代及成因机制研究

南洪冲岩体是狮子山矿田内一个隐伏岩体,通过 LA-ICPMS 锆石 U-Pb 定年,获得~(206)Pb/~(238)U 年龄为141.2±1.6Ma,与矿田内其它岩体形成时代较为接近,说明南洪冲岩体是晚侏罗—早白垩世岩浆活动的产物。岩体的岩性为花岗闪长岩,主量元素以富碱(Na_2O>K_2O)、准铝质和高钾钙碱性为特征;微量元素表现为 Rb、Ba、Sr 等大离子亲石元素(HLE)和 Th、U富集,Nb、Ta、Ti 等高场强元素(HFSE)亏损;LREE 与 HREE 分馏显著((La/Yb)_N=21.07～24.28),无明显的 Eu 异常(δEu=0.92～1.03)。岩体的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i 值偏高(0.70792～0.70793),ε_(Nd)(t)值偏低(-9.5～-9.1),Nd 模式年龄为中元古代(1.67～1.71Ga),与铜陵地区,特别是狮子山矿田内岩浆岩的 Sr-Nd 同位素初始组成和 Nd 模式年龄相仿。上述研究表明,南洪冲花岗闪长岩与矿田内乃至铜陵地区的燕山期岩浆岩具有相近的地球化学特征,说明成岩物质起源于富集型的岩石圈地幔,在中国东部地壳由挤压向伸展-减薄过渡的构造转换期,岩浆上升侵位,以同化混染与分离结晶作用方式产生了大量岩体。但南洪冲花岗闪长岩的形成主要与分离结晶作用有关,反映了岩浆作用过程中存在一定差异。     

黄骅坳陷港西断裂带流体包裹体的地球化学特征

通过对黄骅坳陷港西断裂带奥陶系灰岩和新近系沙河街组砂岩中11个钻井的岩心包裹体的特征,均一温度和组分等方面的分析,对其所反映的气体来源,形成环境,油气演化以及地质意义进行研究。研究区的包裹体均为次生成因包裹体,气液比在5%～10%之间,根据激光拉曼光谱技术分析组分主要为 H_2O,CO_2和 CH_4。利用均一温度,结合古地温和埋藏史,发现奥陶系灰岩和新近系沙河街组砂岩中包裹体中流体均捕获于新近纪。对氦同位素的分析发现包裹体中均有幔源氦的侵入,侵入的份额受到 NE 向港西断层和 NWW 向徐庄子断层的控制靠近断裂带的灰岩和砂岩中的包裹体含有还原性气体,由断层交汇中心向四周减少。包裹体中烷烃气的成熟度也与断层活动相关,具有从断层交汇中心向四周减小的相似特征。研究区内港西断层和徐庄子断层交汇处不仅是幔源气体上涌的有利通道,也是地热活动强烈的地区,有利于烷烃气的成熟。     

长江河流沉积物Sr-Nd同位素组成与物源示踪

采用多种测试方法分析了长江主要支流和干流的悬浮物和细粒河漫滩沉积物的Sr-Nd同位素组成, 进而讨论其对河流沉积物物源的示踪意义. 悬浮物从上游到下游ε_Nd(0)逐渐减小, 上游平均为−10.8, 中下游为−12.3; >_87>Sr/>_86>Sr逐渐增大, 上游和中下游分别为0.721899和0.725826. 这一变化规律反映了长江水系不同流域的源岩类型、化学组成特征和风化作用强弱等多因素的制约. 雅砻江、涪江、沱江和沅江等河流的Sr-Nd同位素组成异常则分别反映了流域特征源岩包括上游峨眉山玄武岩和中下游古老的变质岩及硅质岩的物源制约主导因素. 研究还显示在世界主要河流中, 由于长江流域源岩组成的独特性, 长江沉积物对世界风化陆壳平均组成的示踪性较好. 对长江河流沉积物的Sr-Nd同位素组成特征的认识, 有助于深入研究晚新生代长江的演化历史和大陆风化过程, 并对中国东部及边缘海的古环境重建具有重要意义.