促进我国大洋矿产资源商业化开发的思考

自1991年以来,我国大洋矿产资源开发事业取得了长足进步,包括大洋资源调查、技术装备研发、国际事务方面等。然而,与西方发达国家相比,我国大洋矿产资源开发事业仍存在较大差距,调查装备质量、标准化和国产化水平均仍较低,深海采矿、冶炼技术较为落后,商业化开发步伐远落后于发达国家。在西方国家广泛开展深海矿产开发技术研发的情况下,我国应加强深海矿产商业化开采的顶层设计研究,深化深海调查采矿冶炼技术研发,推动技术设备通用化和标准化。     

关于矿产资源勘查开采过程中关键节点的探讨

随着采矿等矿业活动在全球范围内的大面积进行,人们对矿山及其周边环境问题的关注度持续增加。电感耦合多接收等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)的出现推动了同位素的地球化学研究,也使得同位素示踪技术被广泛应用于探究矿山环境中的各类问题。为强调同位素示踪技术在复杂矿山环境中应用的重要性及其能解决科学问题的多样性,本文调研和分析了截至2022年7月国内外学者公开发表的借助同位素示踪技术测试、分析矿山水文环境中的地球化学过程及污染物来源/影响等方面的论文及其数据,研究区涵盖二十多个国家、四十多个地区。通过总结发现：水体氢、氧同位素示踪技术是矿山水源解析、水力联系研究及酸性矿山废水(AMD)源识别的有效工具;硫酸盐硫、氧同位素示踪技术为研究矿山环境中的硫酸盐来源、AMD酸化过程及污染、细菌硫酸盐的还原作用与元素迁移转化等提供重要支持;重金属(铅、镉、锌、汞等)同位素示踪技术是探究矿山及附近环境中的金属污染来源及不同来源贡献率的有效手段。大量研究表明,虽然同位素技术在解析矿山环境污染物来源和特征污染物迁移转化机制以及揭示矿山水文地球化学过程等方面起到重要作用,但目前的大部分研究局限于应用单一/少数同位素对矿山环境介质进行短时间示踪研究。因此,未来需进一步发展多同位素示踪技术,并对矿山环境中存在的各类问题进行长期、持续地监测调查,提出有效的污染防治新方法。

     

湍流相干结构在中蒙中区一次沙尘暴起沙中的作用

起沙机制是沙尘暴天气研究中一个重要问题.本文基于中蒙中区一次沙尘暴天气过程,通过提取沙尘源地涡动相关数据中的湍流相干结构（Coherent structure,简称为CS）,研究了CS在起沙中的作用.结果发现：（1）起沙期间存在CS,其典型特征表现为上扬—下扫循环,即暖空气的辐合上升与冷空气的辐散下沉相伴;（2）起沙期间,CS具有频次高、持续时间短、间歇性适中、连发频繁、速度切变大、水平尺度远大于垂直尺度和尺度变化比较大的特点;（3）CS是重要的起沙机制,它可起动粒径在0.1~156 μm之间的各种沙粒,起动最多的是粒径低于8 μm的粉粒与粘粒,但CS不是唯一的起沙机制;（4）CS的上扬与下扫两过程均可引起起沙,区别在于前者通过暖空气的上升将沙粒向上空输送,后者则是将上空高速冷空气拖带下来引起地表沙粒的起动;（5）CS起沙分为单起式和连发配合式两种形式.单起式是单发CS产生的起沙形式,连发配合式是连发的CS产生的跃移—上扬的配合起沙形式.其中,连发配合式为主要形式;（6）下扫过程对起沙的贡献是上扬过程的1.8~15倍,上扬过程可将下扫过程中起动沙粒的1/3左右向上输送到空中;（7）一般情况下,CS对起沙具有稳定的贡献,其贡献率为51%,当临界起沙风速大于13 m·s^-1时,其贡献急剧降低.

     

广西佛子冲铅锌矿田矿化蚀变特征及其成矿预测

广西佛子冲铅锌矿矿田位于桂东南博白-岑溪多金属成矿带的中段.矿区围岩蚀变强烈,类型繁多,其中以矽卡岩化、硅化和帘石化与成矿关系最为密切.矿体至围岩明显有矽卡岩化 - 强硅化 - 弱硅化 - 石英、碳酸盐化的蚀变分带特征.作者根据赋矿岩性、矿化蚀变分布、矿体产出特征及相关物探工作,提出六塘 - 龙树垌和牛卫 - 水滴两个找矿预测区.     

内蒙古贺根山蛇纹岩化流体来源的H-O-B同位素地球化学制约

对内蒙古贺根山蛇绿岩带内3个采样点的蛇纹岩样品开展了主量、微量元素和H-O-B同位素分析,以揭示其构造属性、蛇纹石化温度和流体来源。贺根山蛇纹岩具有低Al_2O_3含量(0.2%~1.3%)、高Mg~#(89~92)特征,为难熔地幔残余。蛇纹岩的U型稀土元素配分模式、相对富集LILE和亏损HFSE的微量元素地球化学特点,反映其原岩为化学成分高度亏损的俯冲带型(SSZ)超基性岩。样品的dD值相对均一(dD=-120‰~-133‰);理论计算显示,这些蛇纹岩的H同位素组成可能是蛇绿岩剥露地表后与区域大气降水发生再平衡作用的结果。贺根山蛇纹岩的d~(18)O变化在4.3‰~9.8‰之间,反映不同地点蛇纹石化的温度存在差别:其中贺根山东样品具有相对较高的d~(18)O值(d~(18)O=7.7‰~9.8‰),蛇纹石化温度为90~130℃,同时部分样品中出现碳酸盐矿物,表明蛇纹石化作用发生在近海底环境;小坝梁样品具有最低的d~(18)O值(d~(18)O=4.3‰~5.0‰),其蛇纹石化温度在205~235℃之间;贺根山南样品的d~(18)O值变化范围较大(d~(18)O=6.0‰~9.7‰),其蛇纹石化温度在90~170℃之间。3个采样点蛇纹岩的d~(11)B值也显示出一定的变化(d~(11)B=9.1‰~14.7‰),指示蛇纹石化流体来源于脱水的蚀变洋壳和海底沉积物;理论模拟和计算结果显示,这些板片流体的d~(11)B值变化在15‰~25‰之间。     

模型预测多次波衰减技术及其在莺歌海地区的应用

莺歌海盆地是中国海域新生代主要含油气盆地之一。盆地内超压沉积现象分布广泛,超温超压现象普遍。由于超温超压现象的存在,导致其多次波与有效波在速度上更接近,衰减难度更大。通过合理利用基于波动理论的多次波建模方法并组合其他方法有效衰减了浅水多次波。莺歌海地区的应用实例证明了该方法的有效性,不仅较好地衰减了多次波,提高资料信噪比,同时提高了地震数据的分辨率,改善了资料的波组特征。     

某可溶性软弱基座型斜坡的破坏方式及变形破坏机制

以仁义河特大桥南桥台南侧斜坡为例,分析研究了可溶性软弱基座型斜坡的破坏方式及其变形破坏力学机制,认为该斜坡的失稳破坏主要为崩塌破坏,并存在倾倒(外倾型)、倾滑(内倾型)和基座倾滑3种崩塌破坏方式,形成不同崩塌破坏方式的内在变形机制有弯曲一拉裂、弯曲一层间滑动和拉裂一滑移3种模式,从而为解决该类特殊斜坡工程问题提供了理论依据。     

下地壳流变与造山带同挤压期地壳伸展的动力学关系

应用不可压缩非牛顿粘性流体的本构关系,对造山带同挤压期下地壳流变及其与上地壳构造伸展的动力学关系进行了二维有限元数值模拟. 结果表明,在板块侧向挤压下,当造山带山根下陷和地表隆起达一定程度后,地壳不同层圈岩石将发生复杂的粘性流变. 流变的运动学方式和分布范围不仅与时间有关、同时还受地壳厚度转变带形态的制约. 在构造挤压和山体荷载达到弹性平衡状态后,地壳流变首先发生在造山带下地壳山根,但经一定的Maxwell时间后,流变将不断局限于造山带前缘的厚度转变带. 这一流变方式的变化是导致造山带浅部地壳动力学转变的主要原因. 它造成造山带内上地壳最小主应力从近水平挤压不断转化为近水平拉张,由此使造山带前陆发生挤压冲断的同时,山体的核部发生上地壳的拉张伸展. 最后,应用这一结果讨论了青藏高原南缘南北向地壳伸展的动力学性质.     

高光谱遥感卫星技术及其地质应用

在收集国内外高光谱技术发展、地质应用与研究实例资料的基础上,主要介绍了国内外高光谱地质应用的现状及其主要进展,并简要介绍了高光谱地质应用的主要技术。结合地质应用成功的实例,分析了高光谱遥感卫星技术在矿物识别与填图、岩性填图、矿产资源勘探、矿业环境监测、油气渗漏监测等地学方面的应用优势与前景,同时指出了目前高光谱遥感卫星技术地质应用存在的主要问题与发展趋势。     

华北地幔捕虏体Fe-Mg-Ca同位素研究进展

近年来,得益于同位素分析技术和质谱仪器性能的提高,使得铁（Fe）、镁（Mg）和钙（Ca）等非传统稳定同位素的高精度测量成为可能,并很快在地球化学、天体化学和生物地球化学等研究领域取得了丰硕的成果。本文通过对比分析来自华北克拉通不同地区不同类型地幔捕虏体的Fe、Mg和Ca位素组成特征,揭示华北克拉通岩石圈地幔Fe、Mg和Ca同位素组成不均一性的成因,并在此基础上,探讨华北大陆岩石圈地幔演化过程如部分熔融、橄榄岩-熔体反应过程、熔体的性质和来源等科学问题,为华北克拉通岩石圈的演化过程提供新证据。