冲击作用下饱和土性状的试验研究

在三轴条件下,对饱和土（砂土和黏土）进行排水与不排水条件下的冲击试验及冲击后再固结试验,对比研究了不同渗透性土在不同排水条件下的冲击动力响应和冲击后再固结性状。结果表明：饱和黏土不排水冲击时的孔隙水压力随冲击击数增加而升高并逐渐稳定,排水冲击时的孔隙水压力则是先达到峰值然后有所下降;砂土不排水冲击时的冲击能量对孔隙水压力影响最明显;饱和砂土不排水冲击时的轴向应变与冲击击数呈近似线性关系,饱和黏土冲击及饱和砂土排水冲击则呈近二次曲线关系;饱和砂土不排水冲击后再固结阶段的孔隙水压力立即消散为0,同时体变迅速增大到一定值;饱和黏土在冲击后再固结阶段的孔隙水压力在一定时间内逐渐消散完毕,同时体变逐渐增大;饱和黏土排水冲击时,冲击阶段产生的体变占冲击引起总体变的39%～49%,冲击后再固结阶段产生的体变占51%～61%;砂土和黏土的总体变均表现为排水冲击明显大于不排水冲击,改善冲击时的排水条件有利于提高加固效果。     

贵州兴仁生物成因红铊矿及其地质意义

贵州兴仁滥木厂铊矿床中主要工业矿物红铊矿(lorandite )是在沉积成岩时由生物富集形成的铊矿物,在铊矿石中可见到大量的微古动物化石,其中有孔虫和苔藓虫类占绝大部分。绝大部分微古动物化石都被含铊矿液交代,形成保留生物假像的红铊矿物斜硫砷汞铊矿。生物成因红铊矿的发现为矿床成矿模式和成矿时代的厘定提供新的证据。生物富集成矿和热液改造成矿是该矿床最主要的成矿特征。对生物群时限,硫同位素组成和生物富集成矿现象分析表明,生物富集成矿阶段发生在晚二叠世,即海西晚期,而热液改造成矿阶段则发 生在中三叠世,即印支早期。在热液改造成矿阶段形成的矿石中见不到生物假像铊矿物,其完全被典型热液铊矿物所替代。     

白云鄂博矿床钍富集过程及空间分布规律

白云鄂博矿床为一特大型Fe-REE多金属矿床,同时伴生有巨量的钍资源。然而,目前开发利用的矿种主要是铁和稀土资源,钍资源利用率几乎为零。查明矿床中钍资源的赋存状态和分布规律及揭示钍资源的富集过程及机制是今后钍资源开发利用的重要基础。本文依托近些年的系统采样及分析测试成果,对白云鄂博主、东、西矿区570个样品进行了详细的矿物学观察和全岩化学分析,在不同类型矿石中识别出以硅钍石为主的独立含钍矿物,硅钍石除少量呈现被稀土矿物包裹现象外,通常以细脉状穿插于稀土矿物内部,显示其明显滞后富集的特点。矿区Th O_-2平均品位达0.0322%,高出地壳钍克拉克值(9.6×10^-6)30多倍,各种矿石类型中Th O₂含量具有明显的差别,在云母型、闪石型、霓石型和萤石型矿石中具有高含量Th O₂,而白云石型矿石中Th O₂含量较低,指示矿区钍矿化主要形成于碱性热液交代和萤石化阶段。此外矿区随深度增加钍矿化作用加强,显示出矿床具有良好的钍资源成矿潜力。     

Magmatic evolution and rare earth element enrichment of Saima alkaline complex,Liaoning, ChinaSCIEI北大核心CSCD

赛马碱性杂岩体位于我国辽东半岛,是一个典型的铀-铌和稀土多金属矿化杂岩体,富含重稀土,其复杂的演化过程和稀土元素富集机制仍没有得到有效约束。本文对该碱性杂岩体中角闪辉石正长岩、正长岩、黑云正长岩、云霓霞石正长岩和异霞正长岩5类岩石及锆石的元素地球化学特征进行了系统研究,并开展了特征矿物包裹体的显微岩相学研究,旨在限定杂岩体母岩浆的演化路径,揭示稀土元素的富集机制。研究结果显示,赛马碱性杂岩体的母岩浆经历了由钾质碱性(角闪辉石正长岩、正长岩和黑云正长岩),到钾质过碱性(云霓霞石正长岩),向钠质过碱性(异霞正长岩)的充分演化。在演化过程中赛马碱性杂岩体母岩浆的体系状态发生了明显变化,碱性岩浆演化受流体不饱和的纯岩浆体系的控制,而过碱性岩浆岩则形成于流体过饱和的岩浆体系,且异霞正长岩母岩浆流体的饱和程度明显高于云霓霞石正长岩的母岩浆。研究还显示,钾质碱性岩浆稀土元素的地球化学行为主要受控于磷灰石等矿物的分离结晶,而成矿的钠质过碱性岩浆稀土、锆和铌等元素的富集成矿则主要受富CO_(2)的高盐度岩浆热液的控制。     

Study on indium occurrence state and enrichment patterns in the Xianghualing Sn-Pb-Zn orefield in southern HunanSCIEI北大核心CSCD

In作为一种分散元素,通常极难形成独立矿床,而主要以伴生组分的形式赋存在锡多金属矿床中。香花岭矿田蕴藏着丰富的Sn、Pb、Zn等矿产资源,是我国潜在的In资源基地,但目前该矿田中In的赋存状态、分布规律及成矿潜力尚不清楚。鉴于此,本文以香花岭矿田3个典型锡多金属矿床(新风、铁砂坪、茶山)为研究对象,在野外地质及矿相学观察的基础上,采用ICP-MS、EPMA和LA-ICP-MS开展了全岩地球化学和闪锌矿元素地球化学研究。结果表明,In主要以类质同象的形式富集在闪锌矿中,可能的替代方式为In^(3+)+Cu^(+)2←→Zn^(2+)。不同矿床中In的富集程度明显不同,其中,新风最富In(平均品位213.7g/t),其次为茶山,而铁砂坪最贫In。发现当闪锌矿中Cd含量介于5000×10^(-6)~7000×10^(-6)区间时,对应的In含量最高(>1000×10^(-6))。3个矿床的闪锌矿均富集Fe、Mn、In等高温元素,显著亏损Ga和Ge等低温元素。通过对比发现,这些闪锌矿与典型中高温岩浆-热液矿床(如远端矽卡岩型矿床)中闪锌矿的元素地球化学特征相似,应用闪锌矿地质温度计估算的结晶温度为345~372℃,且新风闪锌矿温度略高。闪锌矿中In的含量主要受温度控制,越靠近岩体、温度越高的闪锌矿越富In。结合前人资料,估算香花岭矿田伴生In资源量超过15000t,潜在经济价值巨大,应予以回收利用。     

Distribution characteristics and differential enrichment mechanism of rhenium in molybdenite in the Dexing copper ore fieldSCIEI北大核心CSCD

世界上绝大部分Re赋存在斑岩型矿床的辉钼矿之中,且分布极不均匀。在矿床-矿石-矿物颗粒等不同尺度上,Re含量均存在较大差异,但造成这些差异的因素目前尚不清楚。本文以德兴矿田中富家坞和铜厂二个矿床的辉钼矿为研究对象,在细致的矿相学研究的基础上,对其开展了EPMA、LA-ICP-MS和XRD分析,同时结合前人研究资料,详细探讨了Re在这两个矿床辉钼矿中的分布规律及差异性富集机制。结果显示:富家坞和铜厂均普遍发育两种形态的辉钼矿(细粒集合体型和粗粒片状型),Re在两种辉钼矿中的分布均极为不均,但细粒集合体型相对更富Re,而同一形态辉钼矿铜厂矿床则具有更高的Re含量;同一矿床中辉钼矿结晶越晚,往往越富集Re;个别辉钼矿可见扭结现象,且扭结部位的Re含量更低,暗示后期构造变形可能导致了Re的丢失;两个矿床高Re辉钼矿和低Re辉钼矿的结构均为2H多型,表明Re含量与辉钼矿晶体结构无关。结合前人资料,本文认为成矿流体性质(如温度、盐度等)是导致铜厂和富家坞辉钼矿Re含量差异的主要因素。     

贵德盆地高氟地下水稀土元素特征及其指示意义

高氟地下水是我国乃至国际社会面临的最严重的环境地质问题之一。尽管众多的研究学者已对高氟地下水形成机理开展了广泛的研究,但高氟地下水中稀土元素的分异特征和迁移规律能否指示地下水中氟的富集过程尚不完全清楚。本研究聚焦高氟地下水广泛分布的贵德盆地,通过野外调查取样、室内测试和综合分析以及水文地球化学模拟相结合的技术手段,探究了含水层中氟和稀土元素的分布特征和迁移规律。研究发现贵德盆地地下水中氟的平均浓度为2.67mg^·L^-1,75%的地下水样品中氟浓度高于1.5mg^·L^-1,且沿地下水流程呈现出上升趋势。_PHREEQC计算结果表明,地下水中氟主要以自由态F^-的形式存在(浓度99.5%。)XRD和SEM-EDS的结果表明含水层沉积物中的主要矿物为石英(含量52.9%～56.5%⁾和斜长石(含量19.8%～21.8%,)且斜长石已发生化学风化作用。贵德盆地地下水中稀土元素浓度较低(0.052～0.26...     

Migration-circulation processes and enrichment-mineralization mechanism of lithium-beryllium elements in the continental crust.SCIEI北大核心CSCD

锂铍金属是世界关键金属资源,矿床类型多样,成矿作用发生在大陆地壳。但大陆地壳中锂铍元素的迁移-循环规律及不同锂铍矿床间的成因联系尚不清楚。本文系统地总结与梳理了大陆地壳结构与物质循环特征和不同类型锂铍金属矿床间的成因联系,提出大陆地壳锂铍循环-成矿系统的概念与模型,并将大陆地壳锂铍的迁移与循环划分为四个过程:变质过程、深熔过程、花岗岩浆过程、花岗质岩浆岩风化、淋滤与蚀变的浅-表生过程。沉积岩中锂铍元素在变质过程中可富集到一些变质矿物中,一些富锂铍黏土矿物也在变质过程转变成新的富锂铍变质矿物(如绿泥石、云母与堇青石);地壳深熔过程使得锂铍元素从变质矿物中释放出来并聚集在花岗岩浆中,麻粒岩相深熔(如黑云母脱水熔融与堇青石分解熔融)可能是锂铍大规模成矿的主要熔融方式;绝大多数锂铍矿床与花岗岩浆及其岩浆岩有关,是花岗岩浆与花岗质岩浆岩在不同演化阶段与不同方式富集成矿的结果;浅-表生过程对锂铍花岗岩-伟晶岩和流纹岩与流纹质凝灰岩的物理化学改造,可形成盐湖卤水型锂矿床、黏土型锂矿床以及各种次生锂铍矿床。变质过程中锂铍的迁移与富集机制,大型-超大型花岗岩-伟晶岩型锂铍矿床形成条件与关键控制因素等问题,是亟待研究与思考的科学问题。     

白云凹陷烃源岩有机质富集机理

白云凹陷古近系文昌组及恩平组烃源岩类型复杂,虽然半深湖相、浅湖相、陆源海相和三角洲相等均有揭示,但有机质富集机理不明,导致对该区烃源潜力及主力烃源岩的认识长期存在分歧。本次研究通过对已钻遇的不同类型烃源岩主微量元素及草莓状黄铁矿粒径特征等分析,剖析不同类型烃源岩有机质发育与保存条件,首次揭示了白云凹陷不同类型烃源岩的有机质富集机理。结果表明：白云凹陷浅湖相烃源岩初级生产力水平较高,文昌组草莓状黄铁矿粒径分布范围为0.4～14.3μm,分布较广,平均粒径为6.8μm,而恩平组烃源岩草莓状黄铁矿粒径分布范围为4.9～15.9μm,平均粒径为8.7μm,整体处于次氧化环境;半深湖相烃源岩初级生产力水平低于浅湖相烃源岩,草莓状黄铁矿粒径分布范围较窄,为5.6～8.0μm,平均粒径为5.8μm,处于硫化-次氧化环境,具有较好的有机质保存条件。陆源海相烃源岩初级生产力水平较低,有机质保存条件较好,接受陆源营养物质输入,有机质较为丰富。三角洲相烃源岩接受大量陆源碎屑的营养物质输入,沉积物堆积效率高,埋藏较快,草莓状黄铁矿平均粒径>7.0μm,且多见自形黄铁矿,处于氧化—强氧化环境,有机质保存条...     

钴的地球化学行为、矿床成因类型、资源分布及研究展望

基于钴的化学性质及在岩浆、热液和表生作用过程中的地球化学行为,系统梳理了全球和我国钴矿产特征和资源分布,将钴矿床成因划分为11个四级类型。研究显示：在镁铁-超镁铁质岩浆中,早期以类质同象分散到造岩矿物和副矿物中,随后在岩浆体系中逐渐下降进入硫化物中;在热液中以含氯化物、氢氧化物和二硫化氢的水溶液络合物形式发生运移,受流体性质、温度和盐度等因素影响;在表生作用中主要包括镁铁-超镁铁质岩石风化作用和现代海底铁锰结核和结壳化学沉积作用;建立钴的来源-分配-迁移-沉淀富集机制。建议在今后工作中,应进一步细化钴成矿类型,追溯钴金属来源,识别关键控矿因素,精细刻画钴的迁移沉淀机制,尤其是硫化物矿床岩浆期后叠加改造对矿体的二次富集作用。同时,提升钴矿产的选矿工艺,加大钴资源的综合利用。