江西德兴铜矿大坞河土壤重金属累积特征与成因

江西德兴铜矿是中国超大型斑岩铜矿,随着矿业活动的增加,德兴铜矿区重金属污染问题日益严重。查明德兴铜矿土壤重金属累积作用及原因,可为政府机构、矿山开展环境整冶提供科学依据。在大坞河上游、中游、下游选定3个剖面,采集50件土壤样品,得出其基于地球化学基线的累积特征。整体来讲,Cu、Mo累积作用最为显著,Cr、As累积作用明显,同时发现一级、二级阶地上累积显著,并从矿石组合、地化背景、河流阶地、元素形态、矿山生产等角度开展累积作用的原因分析。     

青海湖裸鲤内脏发光细菌的分离和鉴定

2009-2013年,从青海湖裸鲤内脏器官中共分离获得6株发光细菌,编号依次为Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6.这6株发光细菌细胞壁革兰氏染色均为阴性,细胞为杆状,大小为(0.5~0.8)μm×(1.0~1.5)μm,具有单极生鞭毛,有运动性.氧化酶和接触酶均呈阳性反应,能发酵葡萄糖产酸;吲哚试验和V-P试验均为阳性反应,能分泌淀粉酶、明胶酶、DNA酶,能将硝酸盐还原为亚硝酸盐.最适生长温度为20~25℃,最适生长pH为8.5~9.0.16S rDNA基因序列分析结果表明,6株发光菌与其亲缘关系最近的属为Vibrio(弧菌属),该属内和此次实验的6株发光菌亲缘关系最近的种Vibrio anguillarum(鳗弧菌)的16S rDNA序列相似值为99.57%.Biolog GenⅢ鉴定结果显示,该实验的6株发光菌在有氧条件下,在提供的71种碳源中,只能利用其中的30种,其中,糖类12种,氨基酸类5种,羧酸类4种,聚合物类2种,其他类7种.结合6株发光菌的形态学特征、生理生化特性、Biolog Gen III鉴定结果和分子生物学特性,将菌株鉴定为Vibrio anguillarum.该菌所具有的发光特性为首次报道.     

四川省白玉县呷村-有热矿区成矿流体地球化学

四川省白玉县呷村银多金属矿床是我国著名的VMS型矿床之一,该矿床由西矿带热液流体补给通道相的脉状-网脉状矿化系统和东矿带的海底盆(洼)地卤水池喷气-化学沉积系统组成。有热矿床紧邻呷村矿床的南部,实质上是呷村矿带(体)的自然南延部分,具有相同的地质背景和成矿环境。本文分别对呷村西矿带、东矿带以及有热矿床进行了主成矿期石英的流体包裹体测试和氢、氧同位素分析以及硫化物的硫同位素分析。显微测温结果显示,呷村矿床从西矿带到东矿带,即由深部向浅部表现为成矿温度下降(258.0～209.8℃),流体的盐度略变小(4.42%～4.18%NaCleqv),而流体的密度增大(0.816～0.894g/cm3),并且有热矿床成矿流体特征(平均成矿温度为244.3℃;平均盐度为4.71%NaCleqv;平均密度为0.841g/cm3)与呷村西矿带流体特征更类似。显微激光拉曼光谱分析显示流体包裹体的液相成分主要为H2O,气相成分为H2O、CO2、N2以及CH4。氢、氧同位素研究显示,成矿流体为海水和岩浆水的混合流体。硫同位素分析结果表明,呷村西矿带(δ34S平均值为-3.65‰)与呷村东矿带的硫(δ34S平均值为-0.68‰)和有热矿床(δ34S平均值为-3.74‰)的硫都由深部岩浆提供,并且有热矿床与呷村西矿带的硫同位素特征更类似。成矿流体物理化学特征和同位素示踪结果表明,有热矿床目前已知矿体可与呷村西矿带对比,暗示可能存在尚未发现的类似呷村东矿带的富矿体。呷村-有热矿区的成矿机制为:在海水对流的成矿模式下,由岩浆水和海水混合而成的成矿流体,携带来自岩浆来源的成矿物质,自下而上向上运移和循环,在热液补给通道和海底发生淀积作用,形成脉状-网脉状矿体和块状矿体。     

柴达木盆地西部昆北断阶带基底花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

柴达木盆地西部基底分布有大量的有花岗岩类岩石。通过对柴达木盆地西部昆北断阶带钻遇的基底花岗岩样品开展详细的岩石学、锆石激光探针等离子体质谱U-Pb同位素年代学及岩石地球化学研究表明,锆石U-Pb同位素年龄为467~450Ma,显示基底花岗岩的结晶年龄为中-晚奥陶世,属于加里东期岩浆侵入旋回。详细的岩石地球化学分析表明,昆北断阶带基底花岗岩属过铝高钾钙碱性系列,其稀土元素配分模式为具有Eu负异常的轻稀土元素富集型,昆北断阶带中南部基底花岗岩属上地壳物质熔融,同碰撞环境下形成的花岗岩。综合区域上的研究成果,昆北断阶带及其以西地区存在中奥陶世-早志留世的加里东期构造-岩浆事件,这对探讨柴达木盆地西部基底花岗岩成因类型及岩浆演化具有重要的意义。     

新疆喀拉通克铜镍矿田成矿条件、岩浆通道与成矿潜力分析

位于中亚造山带北缘的喀拉通克早二叠世铜镍硫化物矿区是新疆规模最大的铜镍矿山,包含13个岩体,相当部分为隐伏岩体,其中1号、2号、3号、9号矿床为主力矿床,经过30余年持续开发,最大开采深度已达740 m,已面临后备资源不足的危机。已知矿体主要产于辉长岩、苏长岩、辉长苏长岩以及橄榄苏长岩中,甚至角闪辉长岩局部也含矿,未见超镁铁岩产出,具有显著的磁性(200 nT)、重力(0.29×10~(-5)m/s~2)、激化率异常,以镁铁岩含矿、岩体规模小且成群成带、分异演化程度高、富铜(Cu/Ni约3:2)、PGE较高、块状硫化物贯入矿体普遍发育为特色。其围岩为含炭质板岩、片岩和凝灰岩,变形强烈,常规电法受到炭质层的干扰。依据岩石学、地球化学研究,岩浆源于软流圈地幔,基于与东天山同期铜镍矿床含矿岩相及其比例和剩余重力异常的比较,推断其应发育有相当比例的超镁铁岩,因而深部出现超基性岩的可能性很高,且含矿性应更好。这一推断得到坑道钻探的证实,2013年矿区在Y2岩体东段650~740 m深度和Y2岩体西段400~500 m深度发现隐伏超镁铁岩且含矿,局部见贯入块状矿体。橄榄辉石岩、辉石橄榄岩系矿区首次发现,粒度很细,发育强烈的蛇纹石化、纤闪石化,推测只是隐伏超基性岩的头部。结合控岩控矿构造的追溯及南、北岩带的侧伏和倾伏方向判断,硫化物珠滴构造的发现与系统观测统计,围岩烘烤边和角岩化的研究分析,提出南岩带主岩浆通道位于Y2与Y3岩体之间,而不是原普遍认为的岩浆通道位于Y1与Y2岩体之间。结合矿区的现状,提出采用高分辨率浅层地震、CSAMT和瞬变电磁地-井测量,结合传统的高精度重力勘探、磁法勘探和激发极化法来勘探和预测南岩带深部隐伏含矿超镁铁岩的空间位置和产状,圈定岩浆通道和隐伏铜镍矿体,进而推动北岩带和外围G21、22号岩体的深部探矿工作。     

祁连山造山作用与岩石圈地幔的特型结构构造

本文探讨了祁连山地壳增厚与造山机制。提出新生代以来,由于印度地块向北推进,其延迟的远程效应使祁连地块内4条断裂再次活动,特别是23 Ma以来,分阶段的活动使上地壳缩短了30%,40 km厚的祁连地壳增加到57km厚;并通过柴达木地块下地壳物质的挤入,使祁连地块地壳厚度增加到现今的60~74 km;地壳质量基本平衡表明其下部地壳物质横向迁移较小,即走滑断裂带走的地壳物质较少。依据INDEPTH-V新的宽频地震调查成果,提出祁连地块下岩石圈地幔的复杂结构,南部来的昆仑岩石圈地幔(双层结构)与北部向南俯冲的阿拉善地块下的亚洲岩石圈地幔在祁连地块深部相碰撞,而柴达木—祁连岩石圈地幔则被保存在昆仑岩石圈与亚洲岩石圈地幔碰撞带之上,共形成一倒三角汇聚区;在柴北缘与中祁连北缘岩石圈地幔各出现一条北倾和南倾的正转换震相,可能是老俯冲带残存岩片的显示;在祁连地块岩石圈地幔的两端地壳底部还出现有"双"莫霍"现象",地表见有多条榴辉岩带。以上结果构成了高原最具特色的构造区。     

郯庐断裂山东段(胶东)中生代中酸性火山岩的锆石U-Pb年代学及地球化学特征

对胶东青山群中酸性火山岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学研究。结果表明,3个粗面岩-粗面英安岩和1个流纹岩的年龄分别为119.4±0.9 Ma、118.2±1.0 Ma、120.2±0.9 Ma和120.0±0.8 Ma,都形成于早白垩世120~118 Ma之间。研究表明郯庐断裂带山东段及其两侧中生代青山群火山岩的年龄与苏皖段断裂带内火山岩的年龄相似,明显小于苏皖段断裂带附近火山岩盆地的火山岩年龄。其结果表明在中国东部岩石圈减薄的大背景下,受郯庐断裂控制的岩浆喷发事件持续的时间可能更长。胶东青山群中酸性火山岩表现出富钾、富碱、贫镁、贫钛和低Ni、Cr的地球化学特征,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损。按地球化学组成可进一步分为粗面岩-粗面英安岩和流纹岩两类,前者富集大离子亲石元素Rb、Ba、K,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti和P;而后者则强烈亏损Ba、Sr等大离子亲石元素和Ti、P等高场强元素。粗面岩-粗面英安岩相对流纹岩具有高的Sr和Ba含量以及La/Nb、Ba/Nb比值,而具有低的Rb/Ba比值和Eu负异常,说明它们来源于不同的岩浆源区。推测粗面岩-粗面英安岩可能是下地壳(俯冲扬子下地壳或者古老华北下地壳)部分熔融和富集地幔部分熔融混合的产物;流纹岩是由于区域拉张环境和高热异常背景下,下地壳发生深熔产生的岩浆喷出地表形成的,岩浆在上升过程中发生有分离结晶(大量斜长石的分离结晶)过程。     

新疆霍什布拉克铅锌矿床微量元素地球化学

霍什布拉克铅锌矿床是新疆西南天山地区晚古生代碳酸盐岩容矿的重要矿床。本文采用高精度电感耦合等离子质谱(ICP-MS)对主要矿石矿物(黄铁矿、方铅矿、闪锌矿)和热液脉石矿物方解石进行了微量元素地球化学研究。研究表明,黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、方解石具有较为相似的稀土元素特征,Eu正异常明显,弱负或弱正Ce异常指示成矿流体最初由相对氧化的条件演化为还原条件。与霍什布拉克岩体、容矿围岩的稀土元素组成进行对比后发现,硫化物及热液方解石稀土元素配分曲线部分与重结晶泥晶灰岩重合,结合前人同位素地球化学研究,认为容矿坦盖塔尔组碳酸盐岩为成矿提供了必要的成矿物质及成矿流体组分。Ga/In值显示闪锌矿为低温成矿;硫化物明显富集LREE,Hf/Sm、Nb/La和Th/La值小于1,显示铅锌成矿过程中成矿流体主体以富Cl为特征;Y/Ho、Zr/Hf和Nb/Ta值变化范围相对较小,表明成矿期流体性质相对较为稳定,基本未混入外来流体。     

深部开采圆形巷道围岩破损区与支护压力的确定

应用经典塑性力学理论确定的圆形巷道围岩弹塑性应力场存在一些问题,这影响深部圆形巷道的稳定性评价及支护设计的合理性。应用塑性力学求解新体系确定的圆形巷道围岩弹塑性应力场准确解,进行了各向同性均质地层中圆形巷道破损区、地层残余强度与支护压力关系方面的研究,取得了如下成果:(1)破损区随开采深度的增加而增大,它们基本呈线性关系。(2)建立了支护压力与巷道埋深、围岩强度、围岩破坏后残余强度、围岩泊松比和重度之间的关系。研究成果可为支护设计提供重要参考。     

Structure and Fluid Transportation Performance of Faults in the Changxing-Feixianguan Formation,Xuanhan County,Northeastern Sichuan Basin

On the basis of field observations, microscopic thin-sections and laboratory data analysis of ten faults in Xuanhan County area, northeastern Sichuan Basin, central China, the internal and megascopic structures and tectonite development characteristics are mainly controlled by the geomechanical quality in brittle formation of the Changxing-Feixianguan Formation. The fluid transportation performance difference between the faults formed by different geomechanics or different structural parts of the same fault are controlled by the mcgascopic structure and tectonite development characteristics. For instance, the extension fault structure consists of a tectonite breccia zone and an extension fracture zone. Good fluid transportation performance zones are the extension fracture zone adjacent to the tectonite breccia zone and the breccia zone formed at the early evolutionary stage. The typical compression fault structure consists of a boulder-clay zone or zones of grinding gravel rock, compression foliation, tectonite lens, and dense fracture development. The dense fracture development zone is the best fluid transporting area at a certain scale of the compression fault, and then the lens, grinding gravel rock zone and compression foliation zones are the worst areas for hydrocarbon migration. The typical tensor-shear fault with a certain scale can be divided into boulder-clay or grinding gravel rock zones of the fault, as well as a pinnate fractures zone and a derivative fractures zone. The grinding gravel rock zone is the worst one for fluid transportation. Because of the fracture mesh connectivity and better penetration ability, the pinnate fractures zone provides the dominant pathway for hydrocarbon vertical migration along the tensor-shear fault.