应用电感耦合等离子体质谱/光谱法研究上扬子区新华磷块岩稀土元素特征及沉积学意义

新华磷矿床是我国重要的富集稀土元素的沉积型含稀土磷块岩矿床,本文利用电感耦合等离子体质谱/光谱法(ICP-MS/AES),辅以岩矿鉴定等分析技术,结合沉积学理论研究了新华磷块岩稀土元素地球化学特征及相关问题。结果表明,新华磷块岩稀土总量(∑REEs)较高,集中值介于800×10-6~1200×10-6,其组成属轻稀土+钇型,稀土元素主要以类质同象形式存在于胶磷矿中;新华磷块岩和昆阳磷块岩具相似的REEs配分曲线和明显铈负异常,δCe介于0.28~0.36,表明上扬子区南缘成磷环境为氧化条件,且为稳定的滨浅海被动大陆边缘沉积环境;但新华磷块岩与其上覆黑色岩系REEs配分曲线迥异,后者表现出不明显的铈、铕异常,说明黑色岩系主要形成于深海-半深海静水还原环境,从梅树村期早期至晚期经历了海平面升高的过程,地层层序整体显示向上变深的沉积相变,磷块岩和黑色岩系之间的接触面可能为三级层序甚至更小层序级别的界面。这些沉积学的认识揭示了上扬子区下寒武统层序地层学意义和海相沉积环境特征,对华南早寒武世生命大爆发和层序地层学深入研究提供了证据。     

浅埋软弱地层隧道旋喷预衬砌支护技术的研究

论述了浅埋软弱地层隧道旋喷预衬砌支护的研究背景及国内外研究现状、室内试验、旋喷器具、施工工艺及应用情况,并与其它施工方法进行了对比,效益显著。     

柴达木盆地三湖地区第四系生物气的形成途径与运聚方式

柴达木盆地三湖(台吉乃尔湖、涩聂湖、达布逊湖)地区第四系生物气区是我国最大的生物气区。笔者系统采集了该气区21个天然气样品,测量了其组分和碳同位素组成,重点探讨了生物气形成途径和运聚方式。生物气δ~(13)C_1和δ~(13)C_(CO_2)均随深度增大而变重,显示了CO_2还原途径成气的特征。生物气δ~(13)C_1、δ~(13)C_(CO_2)和δD分布与CO_2还原方式形成的生物气的相应同位素值分布范围接近。在有关成因图解中这些数据主要位于CO_2还原途径成气范围内。生物气CO_2和CH_4之间的碳同位素分馏系数α_c>1.055,具有CO_2还原途径成气的特征。柴达木盆地第四纪干旱的古气候、较低的古温度、较高的沉积速率和水体中较高的硫酸盐含量使得甲烷菌的大量繁殖只能在较大的深度范围内才能实现,从而,有利于CO_2还原途径成气作用进行。涩北一号、涩北二号气田生物气δ~(13)C_1组成分布可能表明,生物气形成以后沿疏导层水平运移进入气藏,基本不存在垂向运移。该项研究对于进一步深入探讨生物气成因、形成条件,确定生物气模拟实验方式与条件,计算生物气资源量,建立成藏模式和选择天然气有利勘探区块均具有重要价值。     

可控源音频大地电磁测深法应用实例

目前对电法的探测深度要求越来越高,常规电法有时难以满足实际工作需要。与常规电法相比,可控源音频大地电磁测深法具有探测深度大、设备相对轻便和横向分辨率高等特点,已广泛应用于地热资源、水文地质、有色金属矿产和工程地质勘查工作之中,并取得了令人十分满意的实际应用效果。这里介绍的是一些具有代表性可控源音频大地电磁测深应用实例和应用成果,这些实例基本函概了目前电法的主要应用范畴,常规电法难以胜任的地质调查工作。实例中包括断陷盆地型地热资源和深部基岩裂隙水调查,危机矿山深部找矿和复杂地形条件下铁路隧道工程勘查。     

湘黔汞矿带旋扭构造动力作用与成矿规律

湘西黔东地区,在古生代沉积盖层中,北北东向保靖-铜仁断裂带的东侧,发育一系列北东向平移逆冲压扭性断裂构造带,它们均具有相似的变形特征和动力学机制,构成一个大型压扭性旋扭构造系统。旋扭构造控制了湘黔汞矿带的分布,其中北东向断裂带控制了汞矿带内各矿田的展布,而由北东向断裂带所派生的次级张扭性断裂裂隙带,则控制了单个矿体或矿床的产出和定位,特大型和大型汞矿床均产于旋扭构造的应力强区内。     

电感耦合等离子体质谱法测定铅合金中的微量杂质元素镉和锡

铅合金中的镉和锡由于含量较低,国家标准方法均为单一元素分析,步骤繁琐,检出限高,难以达到理想的检出要求。本文建立了应用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定铅合金中微量级(μg/g级)杂质元素镉和锡的分析方法。采用单一的低浓度硝酸溶解铅合金,用低温慢溶的方式使样品溶解更加完全,减少了多离子对仪器的干扰;通过铅基体匹配和加入酒石酸保证了标准与样品介质的一致性,同时避免了锡的水解;以~(103)Rh作为内标元素,~(111)Cd和~(118)Sn作为测量同位素克服了质谱干扰。方法检出限为镉0.05 ng/g、锡0.04 ng/g,比国家标准方法的检出限(1~6μg/g)低,精密度小于4%。该方法试剂用量少,减少了处理样品的复杂性,实现了合金中微量级元素的准确测定。     

内蒙古乌尼克吐铅锌矿电法异常特征及试验

以时间域中梯装置激发极化、偶极—偶极装置相位激电测深和可控源音频大地电磁测深在内蒙古乌尼克吐铅锌矿试验结果为例,验证综合电法在寻找矽卡岩型铅锌矿床中的作用及找矿效果。试验结果表明,在激发极化普查测量中应注意供电电极与异常体之间相互关系,否则会产生虚假异常;在勘查区岩矿石电性条件较好的情况下,激发极化面积测量基本能够反映出异常源平面分布情况。在矿(体)与围岩之间的电阻率差异不明显的条件下,较相位激电测深,可控源音频大地电磁测深基本能够推断出矿体的空间赋存位置。所以,时间域中梯装置激发极化与可控源音频大地电磁测深的电法组合在有色金属矿产勘查中可以发挥更大作用。     

利用电导率测井与压水试验联合评价岩体渗透性的方法

进行地下水封洞库的水封条件分析评价必须获得准确可靠的建库岩体渗透性参数,而获取岩体渗透系数常用的传统水文地质试验方法存在明显的不足。为了试验数据的精确性,文章基于广义径向流（GRF）理论,依托烟台某地下水封洞工程,以丙烷洞库交通巷道钻孔为例,开展压水试验并采用非稳定流理论的GRF模型优化解析试验数据,结合电导率测井试验确定导水裂隙位置并求出裂隙范围内的渗透系数。试验结果表明:GRF模型比稳定流模型解析结果大1~2倍。原因在于裂隙岩体进行分段压水时,各段水流维度不一,传统稳定流理论假设水流维度只有二维流,而GRF模型为空间n维裂隙流用压水过程全部数据进行拟合,不同时段在相应维度下进行计算,因此其求算的渗透系数K更接近于试验段真值,具有更好的兼容性和实用性。同时利用电导率测井试验计算长度（导水裂隙范围）远远小于压水试验段计算长度的特点,可将GRF模型解析得出的分段渗透系数做进一步细化平均以提高压水试验解析结果的精度,为水封洞库效果评价、洞库涌水量预测提供更加科学可靠的数据基础。     

长江源雀莫错-带上二叠统那益雄组火山岩特征及其构造环境

雀莫错一带那益雄组火山岩是由玄武岩组成的基性熔岩,岩石化学表现为低TiO2(<1％)和Al2O3,Na2O>K2O,属钙碱性系列。地球化学特征表现为轻稀土富集,Eu平坦或轻微负异常,富集大离子亲石元素(Rb,Sr,Ba,K)和高强场元素Th,亏损高强场元素Nb和Ta,反映了岛弧构造环境。上二叠统那益雄组岛弧型火山岩的发现,说明长江源地区晚古生代有岛弧存在,且该岛弧应为晚古生代特提斯洋向东俯冲在中北段形成的多岛-弧盆系统的一部分。     

青藏高原东部壳幔速度结构和地幔变形场的研究

在青藏高原东部地球动力学问题中,笔者在文中主要考虑与地壳上地幔速度结构和地幔变形场有关的问题,它涉及当前流行的下地壳流动模型和壳-幔的耦合-解耦模型。在2000年完成的穿过川西高原和四川盆地的深地震测深剖面,揭示了川西高原的地壳结构具有地壳增厚(主要是下地壳增厚)、地壳平均速度低等特点,显示地壳的缩短与增厚的碰撞变形特征。根据川西高原上设置各爆炸点的记录截面图共同呈现PmP(莫霍界面反射波)弱能量的特点,推断在川西高原的下地壳介质具有强衰减(Qp=100～300)的性质,支持存在下地壳流动的模型。青藏高原东部和川滇西部地区的上地幔各向异性(SKS波快波偏振方向和快慢波延迟时间)的初步结果表明,这两个地区的壳-幔变形特征是不同的,尽管它们在地理位置上属于同一个板块碰撞带。在青藏高原内部的壳幔变形属于垂直连贯变形,它以缩短为主,而高原外部的地壳(或岩石圈)则相对于其下方地幔运动。在高原内部和外部之间存在一个重要的地幔变形过渡带。然而,高原内部的垂直连贯变形与高原内部存在大范围下地壳流动的模型不一致。笔者在该地区开展了近两年的宽频带流动地震观测,试图从地震记录中确定过渡带的位置和探讨它的流变性质。文中扼要回顾已经取得的结果,并介绍正在进行的研究。