新疆拜城县波孜果尔碱性花岗岩体中角闪石与黑云母地球化学特征及其对成岩成矿的记录

角闪石和黑云母是含稀有稀土金属矿物的高分异碱性花岗岩中常见的暗色矿物。角闪石和黑云母对不同元素(尤其是Nb、Ta、Zr、REE等稀有稀土金属元素)的相容性特点使它们的主微量元素特征成为岩浆演化的"日志",对构建含矿岩浆的成岩成矿模型具有一定意义。本文针对新疆拜城波孜果尔碱性花岗岩体中的角闪石和黑云母,利用电子探针(EPMA)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)等分析技术,开展精细的矿物学研究,综合厘定Nb、Ta等元素在岩浆结晶过程中的富集和分配过程。波孜果尔岩体中的角闪石均为亚铁钠闪石,总体表现为较高的Na和Fe含量,而相对贫Ca(0.15 apfu)、Mg(0.06 apfu)和Ti(0.07 apfu),成分的均一性以及轻稀土元素的亏损特征暗示了角闪石较晚结晶且角闪石结晶前大量富轻稀土元素矿物结晶分离。根据共生关系黑云母可分为A、B两类,它们显示出不同的化学成分。A类黑云母具有相对较高的F含量(A类为3.81%～4.82%,B类为1.68%～3.65%)和SiO_2含量(A类为41.5%～43.3%,B类为35.9%～38.5%),相对较低的TFeO含量(A类为28.0%～31.4%,B类为32.2%～35.7%)和Al_2O_3含量(A类为6.45%～7.62%,B类为9.70%～11.00%)。黑云母与角闪石中氟的含量变化指示了氟在结晶过程中的富集、饱和过程以及氟饱和引起的稀有稀土金属矿物大量结晶现象。由于在主要矿物中的不相容性,成矿元素Nb、Ta在熔体中含量逐渐上升,但主要矿物及大部分副矿物中均高于全岩的Nb/Ta值产生了"Ta丢失"现象。结合前人研究,本文认为气热相带出与锆石的结晶分离两种机制共同作用导致Ta从熔体中分离。     

长江下游宁镇地区晚中生代侵入岩：同位素年龄、地球化学特征与成因探讨

发育于长江中下游构造-岩浆-成矿带最东端宁镇地区的晚中生代中酸性-酸性侵入岩以富钠、高Sr和Ba、富集轻稀土元素,强烈亏损重稀土元素为特征,高场强元素Ti、Nb、Ta等表现出显著的负异常,岩石地球化学的总体特征类似于高Sr/Y的埃达克岩。但与长江中下游其他地区的高Sr/Y岩浆岩相比,宁镇地区的这些侵入岩体还表现出低的放射性成因Pb、更低的重稀土元素含量、相对高的MgO、Cr和Ni含量及Mg#值等特征,推测它们的形成过程是由(再)富集的上地幔物质部分熔融形成的岩浆与古老的大陆下地壳物质部分熔融形成的埃达克质岩浆混合,混合岩浆在演化过程中还经历过较强的矿物分离结晶作用以及一定程度的上地壳物质混染。该再富集事件的发生可能与俯冲的古太平洋板块部分熔融所析出的熔体(或流体)交代上覆的地幔楔有关,导致原已富集的陆下岩石圈地幔更进一步富集挥发分以及不相容元素,古老的富集地幔中所累积的放射性成因Sr、Nd同位素被"中和",该作用在长江中下游地区可能仅影响到最东段的宁镇地区,并没有波及到更靠内陆的其他地区。宁镇地区的这些埃达克岩侵位于100~108Ma的早白垩世末期,晚于长江中下游其他地区高Sr/Y岩体长达30Ma左右,其间存在着较长时间的岩浆活动静止期,意味着它们可能形成于不同的动力学背景。后者的形成可能与区内印支期—早燕山期陆内挤压造山后的应力松池,加厚的大陆下地壳及其富集的岩石圈地幔发生拆沉和部分熔融有关,这种发生在长江中下游广大地区的岩石圈减薄事件可能并没有波及到最东段的宁镇地区。而前者可能与早白垩世末期—晚白垩世初期,太平洋板块相对亚洲大陆板块运动方向发生了改变,中国东部大陆边缘进入拉张-裂解的构造环境有关,但其效应在长江中下游地区可能主要影响到了最东段的宁镇地区,其他地区对这次构造变动并没有产生明显的岩浆活动。     

武当山十堰地区二叠纪E-MORB型玄武岩识别及构造意义

大比例尺构造—岩相填图和测试分析研究显示南秦岭武当山并非统一前寒武纪基底组成,在十堰和两郧断裂之间的黄龙—方滩及丹江口银洞山等地区识别和厘定出一套中生代混杂岩带,开展混杂岩带内物质组成和成因研究对正确认识武当山造山作用和区域构造演化有重要意义。本文重点对武当山十堰黄龙—方滩地区混杂岩带内玄武岩块体岩石成因及时代进行研究,岩石地球化学显示玄武岩块体为亚碱性拉斑玄武岩系列,具有中等Ti、Zr、Hf、Nd含量、弱轻稀土富集重稀土亏损的E-MORB(Enriched Mid-ocean ridge basalt,富集型洋中脊玄武岩)特征,其岩浆为尖晶石二辉橄榄岩低压、高度部分熔融形成,源区可能受富集地幔或俯冲作用等影响导致富集高场强不相容元素;锆石U-Pb测年表明其为中二叠世火山作用产物;区域地质特征及岩石成因研究共同指示该套E-MORB形成于洋中脊或附近海山环境。综上,武当山十堰地区中—晚二叠世存在洋盆,该成果为理解十堰黄龙—方滩混杂岩带成因机制和正确认识南秦岭显生宙构造属性提供了基础资料。     

黔东南煌斑岩类风化壳中稀土元素富集特征及找矿意义

以往研究认为煌斑岩类及其风化壳因规模小且稀土元素难以高度富集,不易形成稀土元素矿床。然而,本文通过对黔东南麻江隆昌、龙山、大塘、石板寨及和尚坟地区20件风化煌斑岩类中稀土元素进行测试分析发现,风化煌斑岩类中稀土元素含量普遍偏高,ΣREE+Y介于558. 78×10-6~2409.94×10-6(平均1461.21×10-6),其中LREE平均1346.44×10-6,HREE平均53.52×10-6,稀土元素具有高度富集甚至成矿的潜力。其中石板寨、和尚坟煌斑岩风化程度较强,稀土元素富集程度较高,隆昌、龙山等地煌斑岩风化程度相对较弱,稀土元素富集程度相对较低。煌斑岩类风化壳中高度富集轻稀土元素,且以La、Ce、Nd、Pr相对富集为特征。电子探针分析表明,风化煌斑岩类中稀土元素多以稀土独立矿物形式存在,其中以独居石为主。     

常态化地理国情监测内涵的再认识

地理国情监测的概念提出将近四年时间,相关讨论和研究较多,但对其工作内容、组织方式等问题的看法和结论却是各不相同的,甚至大相径庭,导致各地测绘地理信息部门在推进该项工作时方向不够清晰。本文从历史发展的角度和战略高度分析探讨了地理国情监测工作的内涵,分析其按需测绘工作的特点、工作内容等,力图为测绘地理信息部门开展地理国情监测工作提供参考和借鉴。     

废弃矿井遗留煤层气资源次生富集成藏研究现状及展望

在当前国家大力推进"双碳目标"落实阶段,废弃矿井遗留煤层气资源开发具有重要的现实意义.然而,废弃矿井遗留煤层气资源开发具有其独特性,源于其在原始地质条件下扰动后的二次动态成藏.通过综述近些年国内外研究成果得出:(1)煤层开采覆岩及底板扰动区可以依次分为导气裂隙带、卸压带及不易解吸带,长臂法开采煤层覆岩采动影响范围可达到...     

南海多金属结壳(核)铁锰矿物/海水界面效应与成矿元素的富集

海底铁锰结壳和结核是重要的海底矿产资源,蕴含着丰富的金属元素并且具有巨大的经济价值。本文主要以南海多金属结壳（核）为研究对象,采用X射线粉晶衍射（XRD）、激光拉曼光谱、红外光谱分析（FTIR）以及X射线光电子能谱对铁锰矿物的矿物学和谱学特征进行了系统的分析和研究。粉晶衍射和拉曼光谱分析结果表明,南海多金属结壳的矿物组成为水羟锰矿、石英和长石,结核的矿物组成为钡镁锰矿、水羟锰矿、石英和长石,铁相矿物均为无定形铁氧化物/氢氧化物,并且锰相矿物和铁相矿物的结晶程度均较差。红外光谱分析结果显示多金属结核和结壳中的铁锰矿物具有大量表面羟基,这些含质子表面羟基官能团,可为海水中各成矿元素的络合提供丰富的活性位点。XPS分析表明多金属结核和结壳中铁锰矿物表面以Fe、Mn和O元素为主,其中Fe呈正三价态,Mn以正四、正三价为主,可能还含有少部分正二价态。对比南海多金属结壳（核）与太平海山结壳,南海多金属结壳（核）具有更为显著的表面羟基氧（-OH）含量,而太平洋海山结壳则以晶格氧（O^2-）为主,表明太平洋海山结壳铁锰矿物结晶程度较南海多金属结壳（核）高。综合研究表明,在海底铁锰结壳和结核中（氢）氧化锰/铁矿物与海水之间界面效应对金属离子的富集机理主要有：（1）金属离子与矿物表面羟基进行络合反应,形成以配位键相连的羟基络合物,或与表面的质子交换生成稳定的内层络合物;（2）矿物的带电表面与金属离子通过静电作用形成双电层,生成外层络合物;（3）金属离子与矿物结构中的Mn、Fe离子同晶置换而成为结构阳离子。     

基于浮标、NCEP2及OAFlux产品的新海表感热和潜热通量对比分析

New satellite-derived latent and sensible heat fluxes are performed by using Wind Sat wind speed, Wind Sat sea surface temperature, the European Centre for Medium-range Weather Forecasting(ECMWF) air humidity, and ECMWF air temperature from 2004 to 2014. The 55 moored buoys are used to validate them by using the 30 min and 25 km collocation window. Furthermore, the objectively analyzed air-sea heat fluxes(OAFlux) products and the National Centers for Environmental Prediction-National Center for Atmospheric Research reanalysis 2(NCEP2) products are also used for global comparisons. The mean biases of sensible and latent heat fluxes between Wind Sat flux results and buoy flux data are –0.39 and –8.09 W/m~2, respectively. In addition, the rootmean-square(RMS) errors of the sensible and latent heat fluxes between them are 5.53 and 24.69 W/m~2,respectively. The RMS errors of sensible and latent heat fluxes are observed to gradually increase with an increasing buoy wind speed. The difference shows different characteristics with an increasing sea surface temperature, air humidity, and air temperature. The zonal average latent fluxes have some high regions which are mainly located in the trade wind zones where strong winds carry dry air in January, and the maximum value centers are found in the eastern waters of Japan and on the US east coast. Overall, the seasonal variability is pronounced in the Indian Ocean, the Pacific Ocean, and the Atlantic Ocean. The three sensible and latent heat fluxes have similar latitudinal dependencies; however, some differences are found in some local regions.     

兴蒙造山带及华北板块北缘钼矿化——进展、规律、问题与成因初探

兴蒙造山带及其南侧受古亚洲洋南向俯冲所影响的华北板块北缘内各有1条显著的中生代斑岩钼成矿带,并在东西两侧首尾相连。文章综述了伸展环境下的斑岩钼矿床的研究进展,对兴蒙造山带及华北板块北缘内这2条钼成矿带的成矿背景、分布规律、矿床共生组合特点、成矿岩浆的属性、巨量金属和水的来源以及斑岩铜、钼矿化的异同等进行了总结,并从成矿岩浆源区塑造过程的角度初步探讨了巨型钼成矿带的形成特点。这2条钼成矿带在地质特征和区域矿床组合上非常相似,具有相似的启动时间和峰值时间,与区域内的斑岩铜矿化在时代上具有不共生的特点,矿化特征也与美国科罗拉多地区产出的高F型斑岩钼化类似,二者构成了统一的整体。元素地球化学对比研究显示,南、北2条钼成矿带的成矿岩浆与古生代斑岩铜成矿岩浆以及中生代的碱性岩浆均具有相似的特征,为脱水熔融的产物,并与古老陆下岩石圈地幔包体、新生代软流圈地幔玄武岩具有显著的差别。研究认为,南钼矿带的岩浆源区是亏损金属和水的古老岩浆源区在古生代洋片俯冲过程脱水交代改造后的产物,北钼矿带的岩浆源区是古生代洋片俯冲增生形成的富水源区。成(含)矿岩石Sr同位素研究显示,南、北2条钼成矿带成矿源区均启动于Rb/Sr比值较低的源区,受到上部高Rb/Sr比值地壳的混染;Nd同位素特征的对比研究显示,二者初始Nd值差别极大,但是Sm/Nd比值非常相似,显示放射性成因Nd的积累在三叠纪以后是一致的,也说明初始Nd值的差别是成矿源区塑造前所形成和继承的,同时也说明初始Nd值的差异可能掩盖了Mo成矿岩浆形成的真正原因。通过与世界范围内其他典型钼成矿带的对比研究,认为南、北2条钼成矿带成矿的岩浆源区位于陆下岩石圈地幔,古生代期间古亚洲洋向南、北两侧的俯冲在其形成过程中具有重要作用,主要体现在塑造富集型源区、水化造山带和增厚岩石圈等几个方面。俯冲改造、加厚并富集了水和大离子亲石元素的陆下岩石圈获得了地球化学上的不稳定性,在伸展构造环境(可能有多期伸展)驱动下,脱水熔融以达到稳定的趋势,在这个过程中,其化学成分将逐渐与古老陆下岩石圈地幔的化学成分趋于一致。因此,水化的陆下岩石圈地幔在伸展过程中的低程度批式脱水部分熔融,形成的富含金属和水的高分异型岩浆构成了成矿岩浆,并在岩石圈的不同尺度经过多阶段结晶分异-同化混染后,就位成为近矿岩浆房。陆下岩石圈脱水熔融的结束也意味着巨型热液钼矿化作用的结束,并决定了俯冲后巨型热液成矿带总的生命周期,这也与兴蒙造山带及华北板块北缘钼矿化(甚至其他热液型矿化)在早白垩世(约130 Ma)趋于减弱并熄灭的现象一致,也使得新生代的碱性岩浆岩不具有显著的脱水熔融特征。综上,笔者认为兴蒙造山带及华北板块北缘的斑岩钼矿化为一个统一的整体,属于古亚洲洋俯冲作用水化的源区在后期强烈伸展环境下部分熔融的产物,是古亚洲洋俯冲成矿作用的延续和发展,也是古生代塑造的富集型源区在中生代伸展构造驱动下的复合成矿作用。     

巯基棉分离富集ICP-OES测定岩盐矿中的水溶性铜铅锌镉

盐岩矿的水溶法开采是获得人类生活必需品和重要工业原料——盐的重要途径之一。在水溶法开采中,岩盐矿中的水溶性重金属会随着母液到达地表环境和后续的岩盐产品中,可能对地表环境造成污染和危害人体健康,故对岩盐矿中水溶性重金属的检测非常重要。岩盐矿中的水溶性铜铅锌镉含量较低,而盐分含量过高,过高的盐分含量会影响ICP-OES的雾化效率,故很难用ICP-OES直接测量重金属含量。本文以巯基棉为吸附材料,从溶液pH、洗脱液浓度、洗脱液体积等方面研究了分离富集岩盐矿中水溶性铜铅锌镉的实验条件。结果表明,在pH=7的介质中,巯基棉对铜铅锌镉有良好的吸附性能,被吸附的铜铅锌镉可用7 m L盐酸(15%)定量洗脱,溶液中的钠对吸附无明显影响。对解吸后的溶液,铜铅锌镉的回收率均≥92.2%,钠回收率仅0.04%,基本实现了铜铅锌镉与钠的分离,达到了ICP-OES检测要求。