湘西黔东地区铅锌矿床C、O同位素地球化学特征及其对成矿过程的指示

近年来湘西黔东地区铅锌矿产勘查成果显著,已发现矿床(点)200余处,铅锌矿主要产于寒武系—奥陶系碳酸盐岩地层中。通过对该地区典型铅锌矿床碳酸盐围岩和成矿期方解石的C、O同位素组成分析,结果表明:碳酸盐围岩的δ13CPDB值(-1.16‰~1.70‰,均值0.51‰)和δ18OSMOW值(18.56‰~22.42‰,均值21.04‰)变化范围较小,组成相对均一,在δ13CPDB-δ18OSMOW图上投影点位于海相碳酸盐岩区;而成矿期方解石的δ13CPDB值(-5.80‰~0.42‰,均值-1.18‰)比围岩略低,δ18OSMOW值(12.96‰~23.05‰,均值18.36‰)有明显的下降,在δ13CPDB-δ18OSMOW图上投影点主要位于上地幔区和海相碳酸盐岩之间。根据C、O同位素组成特征并结合前人研究成果,认为成矿流体中的C主要来源于碳酸盐围岩,S来源于地层中的膏盐层,Pb、Zn主要来源于下寒武统牛蹄塘组地层,成矿流体是一种高盐度的低温热卤水,它与碳酸盐围岩的水-岩反应和降温的耦合作用是该地区成矿期方解石和矿石矿物沉淀的主要机制。     

大气降尘TEM观察及其环境矿物学意义

在X射线衍射等分析研究基础上,进一步用透射电镜对半封闭室内长期沉积的大气降尘进行观察,提供了合肥地区大气降尘物相组成和各种物相形貌特征信息,揭示合肥地区大气污染物来源占第1位的是地表扬尘,以粘土矿物为标志;占第2位的是来源于大气化学次生气溶胶,主要和SO2、CO2、NOx等气态污染物排放有关,以石膏、碳酸盐和易溶盐类为标志;占第3位的是来源于汽车尾气排放的烟尘,以炭球为标志;占第4位的是来源于燃煤烟尘排放,以球形玻璃珠为特征。TEM调查不仅为合肥地区大气气溶胶颗粒成因、城市大气污染物来源和污染控制对策提供准确资料和依据,而且为确定大气颗粒物来源提供了有效研究方法和物源判别标志。     

一种特殊瘤状灰岩的成因研究

关于瘤状灰岩的成因主要有三种观点,其中一种认为与碳酸盐结核有关,另一种则认为是差异压实所为,再一种则认为是同沉积作用形成。然而,广西德保县都安下泥盆统达莲塘组发育的一种特殊的瘤状灰岩却因其产状貌似通常意义的砾状灰岩而使得人们将其误认为砾状灰岩。作者通过对这套“砾状灰岩”的沉积岩石学、生物化石、古构造等特征的研究,发现该“砾状灰岩”既不是沉积作用形成,也非同沉积构造作用形成,而是首先在闭塞的台内洼槽环境中形成同生和成岩碳酸盐结核,然后差异压实作用导致地层表面强烈地凹凸不平或地层整体的不均匀性 (致使强度降低 ),最后在印支期的穹隆形成过程中由于翼部的剪切、弯滑、弯流作用,致使结核发生转动、移动而形成今天所见的“砾状灰岩”。因此都安“砾状灰岩”实为瘤状灰岩,它代表的是闭塞、贫氧的 (台内洼槽 )沉积—成岩环境,是沉积成岩和构造等多种因素共同作用的产物。     

内蒙古巴彦查干湖白云石的成因及其环境意义

对内蒙古南部巴彦查干湖12400cal.aB.P.以来的沉积物进行了X-衍射、扫描电镜、碳酸盐含量和自生碳酸盐氧同位素组成的研究。结果显示,沉积物中碳酸盐含量较高,6000cal.aB.P.以前为方解石,之后白云石开始出现,4800cal.aB.P.以来代替方解石成为主要的碳酸盐矿物。方解石的形态为细长的结晶棱柱体和薄片状,白云石颗粒的形态均为小球粒状,这些形态特征表明方解石和白云石是快速沉淀形成的。白云石的形态和大小与澳大利亚Coorong等地区微生物成因的白云石非常相似,表明巴彦查干湖白云石的形成可能与微生物活动有关。白云石在6000cal.aB.P.的出现是湖水咸化的直接证据,表明气候变干,这一结果与碳酸盐氧同位素和孢粉记录一致。     

西秦岭大水金矿床方解石Sm-Nd等时线年龄及其地质意义

大水金矿床位于西秦岭造山带南缘,矿床中金矿化与硅化、去碳酸盐化和方解石化密切相关。硅化主要表现为石英或玉髓交代(白云质)灰岩,在石英中常见灰岩或白云质灰岩的交代残余碎屑,在石英颗粒内或裂隙中见有自然金颗粒,说明硅化、去碳酸盐化和金矿化是同步的;成矿期的脉状-网脉状载金方解石主要分布于硅化-去碳酸盐化蚀变带的边缘或附近裂隙中,说明方解石的结晶与金矿化同步或稍晚。对该矿床成矿期的8件载金方解石样品进行了Sm-Nd同位素定年体系研究,方解石的147Sm/144Nd值变化于0.069 489~2.243 873,143Nd/144Nd值变化于0.511 673~0.514 369,获得Sm-Nd等时线年龄为(189.4±1.4)Ma,代表了大水金矿床的成矿年龄。大水金矿床的成矿时限与秦岭造山运动相关的碰撞型花岗闪长岩岩浆活动时限一致;此外,前人的稀土元素地球化学、黄铁矿Co/Ni比值及H-O同位素研究亦表明成矿物质来源与花岗闪长岩岩浆活动关系密切,因而本次获得的大水金矿床成矿年龄,在一定程度上为\"大水金矿床的金成矿与花岗闪长岩岩浆活动存在成因联系\"提供了年代学证据。     

抚仙湖全新世自生碳酸盐及其区域气候和湖泊水位指示意义

抚仙湖是我国面积、蓄水量最大的高原湖泊之一。通过对抚仙湖FXH-B2钻孔岩芯296 cm沉积物的矿物组成和碳酸盐含量分析,结合岩芯XRF扫描数据和AMS¹⁴C年代的测定,探讨了抚仙湖湖泊沉积物中碳酸盐含量与方解石矿物及沉积物Ca元素相对含量之间的关系及其环境指示意义,在对比和参考水下地形测量、地球物理勘探、水质和地球化学监测和不同部位钻孔岩芯的分析结果的基础上,重建了抚仙湖全新世以来气候和湖泊水位的变化。结果指示,抚仙湖碳酸盐含量与方解石的XRD信号强度、沉积物Ca元素的XRF扫描数据之间存在很高的相关性,沉积物中碳酸盐类物质主要为方解石（其他碳酸盐类矿物相对含量极微甚至可以忽略不计）,沉积物中Ca元素主要来自碳酸盐,因此其含量由碳酸盐、即方解石矿物含量决定。沉积物中碳酸盐含量的变化可以用沉积物中Ca元素XRF扫描结果进行表示。由于抚仙湖处于亚热带季风气候区,以10月至次年4月降水量极少而蒸发强烈为特点的干季和以5月至9月降水为主的湿季所形成的干湿变化控制了湖泊演化的主要过程,区域气候变化是湖泊演化和水位变化的主要动力。结合湖泊沉积碳酸盐稳定同位素δ¹⁸O和δ¹³C、有机质含量及其同位素δ¹³C、抚仙湖北部边缘水下侵蚀地形测量、地球物理勘探和沉积地层年代的确定和讨论,明确了抚仙湖沉积碳酸盐含量指示湖泊水位的变化,并重建了抚仙湖过去约12 ka以来水位变化的历史。结果显示,在约12 cal.ka B.P.至2.2 cal.ka B.P.期间的湖泊水位变化主要经历了波动式降低的过程,其中4.37~2.2 cal.ka B.P.期间高CaCO₃含量、偏正的碳酸盐δ¹⁸O、δ¹³C值指示抚仙湖一度出现低于现代湖面约30 m左右的低水位,可能记录了抚仙湖流域极端的干旱时期,在2.2~2.0 cal.ka B.P.期间抚仙湖水位经历了快速升高的变化事件,期间湖水位快速上升达到现代湖水水位,揭示了印度季风控制区区域降水的特殊性和气候变化的突发性。

     

魚卵石之成因

石灰岩中含有小顆粒物,狀如魚卵,故名魚卵石Oolite。Gümbel氏以具有層理之薄層,作同心圆狀而包有一核心者,爲外層魚卵石(Extcolithes),内中含許多結晶小粒狀物質者,爲内層魚卵石(Entoolithes)。兩種常產生於一處。其詳細分類另有     

温度和过饱和度对海水中碳酸钙沉淀速率的影响I.镁方解石

采用稳定加液一反应系统对5、15和25 ° C下镁方解石沉淀在海水中的形成过程进行了研究.结果表明镁方解石的沉淀速率(R)对过饱和度(Ω)的响应均可通过R=k(Ω-1)°或Log(R)=nLog(Ω-1)+Log(k)形式的动力学方程加以表达.pCO2的变化会显著改变过饱和度进而影响到镁方解石沉淀速率,但这一变化并不会对镁方解石沉淀形成过程的动力学表达产生影响.相比之下,不同温度下镁方解石沉淀形成的动力学方程存在明显差异,表明这一动力学过程同时还具有强烈的热力学相关性.     

硫酸根离子对方解石和白云石溶解度的影响

在无CO2和有P_CO2条件下,利用目前成熟的水文地球化学模拟软件——PHREEQC,分别对方解石、白云石在Na2SO4、CaSO4和MgSO4溶液中的溶解度进行了模拟计算。结果显示：溶液中SO₄^2-的存在对方解石、白云石溶解度的提高作用很大。如在Pco2、浓度为1200mmol／L的Na2SO4溶液中,方解石和白云石溶解度分别为纯水中溶解度的9．544和9．897倍。其作用机理是：在无同离子效应时,SO₄^2-等所产生的盐效应和SO₄^2-与各种阳离子形成的离子对起重要作用;而有同离子效应时,将发生白云石化或去白云石化反应,从而促使不全等溶解继续发生。与此同时,即使存在同离子效应的条件下,特别是在较高浓度条件下,盐效应的作用也是不容忽视的。     

巴丹吉林沙漠湖泊钙华与根状结核的发现对研究湖泊水补给的意义

巴丹吉林沙漠湖泊中的钙华和根状结核的存在证实这些沙丘和湖泊形成的时间约3万年,而且基本上没有发生大的改变.同位素和水化学研究结果证实湖泊水与祁连山深大断裂中的地下水有关,湖泊群正好位于阿尔金断裂东端,祁连山断裂与阿尔金断裂在玉门一带相交,祁连山断裂的地下水汇入阿尔金断裂后最终补到巴丹吉林沙漠的湖泊群中;而钙华与根状结核是地下水通过碳酸盐岩地层后形成的.