试谈富钴结壳的成矿机制

富钴结壳的形成是“物理化学成矿”的结果。在海水中存在一个最低含氧带（OMZ），在此带内，来自内源、外源和水成等多种来源的Fe、Mn等成矿元素含量丰富。在OMZ下方，由于氧化作用，Fe、Mn首先形成水合氧化物胶体，同时Pt也可能在此时从海水中分离出来；在Fe-Mn氧化物沉淀过程中，由于表面吸附作用，具有合适表面电荷的Co^2 、Ni^2 等离子，被吸附到胶体颗粒表面，逐步富集成矿；在微生物和上升海流的作用下，磷酸盐组分加入到结壳中，形成夹层。因此,富钴结壳是多组分分阶段物理化学成矿的产物。     

含铁矿物的表面催化氧化作用及其环境意义

了解含铁矿物在环境地球化学和生物地球化学中所起的作用，重点在于介了解含铁矿物表面催化氧化作用对重金属As(Ⅴ)，Cr(Ⅵ)，U(Ⅵ)离子的表面还原反应，以及对有机污染物卤代烷烃、苯、氯苯、硝基苯类等芳香化合物的降解及退氯化作用，进而了解表面催化氧化作用的机制。     

砂岩型铀矿的“双阶段双模式”成矿作用

长期以来,盆地中砂岩型铀矿的成矿与找矿仅关注表生低温氧化作用形成的铀矿化,忽视了复杂地质演化过程中多阶段、多模式的成矿作用.中国北方东部盆地自晚中生代以来经历了伸展-挤压-伸展的多阶段演化过程,铀成矿作用必将对这种多阶段构造演化密切响应.本研究通过中国北方东部巴音戈壁盆地塔木素矿床、二连盆地哈达图矿床、松辽盆地南部钱家店—白兴吐矿床等大型、巨型砂岩型铀矿床的精细解剖,分析矿床中矿体的变化特征和含矿目的层流体-岩石相互作用的标记,探索矿床形成的构造、沉积、铀源、还原剂等成矿控制因素,尤其是(古)太平洋板块在不同阶段、以不同的方式俯冲给研究区盆地带来的深刻影响.以区域构造演化为主线,确定早白垩世至晚白垩世早期,盆地在古太平洋板块高角度俯冲下发生伸展裂陷和拗陷作用,厘定砂岩型铀矿含矿目的层巴音戈壁组(K1b)辫状三角洲、赛汉组(K1bs)辫状河、姚家组(K2y)辫状河及曲流河等沉积环境.晚白垩世晚期,由于古太平洋板块的俯冲由高角度转变为低角度,盆地首次出现由伸展裂陷转变为挤压抬升的正反转演化,表生含铀含氧流体与砂岩相互作用,形成以赤铁矿、褐铁矿化等氧化作用为标志的早期氧化带型"卷状"铀矿化.始新世以来,太平洋板块的俯冲再次由低角度转变为高角度,盆地构造由挤压抬升转变为伸展张裂的负反转演化,导致正断层与基性岩浆活动,并伴随热流体与含矿目的层砂岩相互作用,出现大量的Fe、Mg碳酸盐、热液硫化物、绿泥石、绢云母等蚀变组合,铀矿体形态由原来的"卷状"变成了"透镜状"、"囊状"、"板状",并伴有高温钛铀矿的出现,形成晚期热液叠加铀矿化.两个成矿时期和两种不同方式的成矿作用被本文凝练为"双阶段双模式"铀成矿.结果表明,针对在中国北方东部提出的"双阶段双模式"铀成矿作用模型,下一步找矿上既要关注早期的氧化带型铀矿化,更要注重晚期的热流体叠加改造型铀矿化.     

层间氧化作用:一种分散元素(Re、Se)新的富集成矿机制

文章分析了分散元素成矿机制研究现状,在简要概括世界主要地区砂岩型铀矿床中分散元素富集状况的基础上,以我国511层间氧化带砂岩型铀矿床为例,阐述了分散元素Re、Se在砂岩型铀矿中的超常富集特征,论证和分析了砂岩型铀矿中分散元素超常富集的相对独立性,以及层间氧化作用机制下分散元素(Re、Se、Ge、Ga)独立成矿的可能性。认为在矿源条件具备的表生环境下,层间氧化作用促使分散元素超常富集并独立成矿是可能的。提出层间氧化作用是一种分散元素成矿新机制、新类型。建议加强分散元素基础成矿理论和检测技术方法等方面的研究。     

柴北缘地区古层间氧化作用及古层间氧化带型铀矿化

古层间氧化作用是发育于盆地地质构造演化过程某一阶段的层间氧化作用,由此所形成并被保存的铀矿床被称为"古层间氧化带型铀矿床"。柴北缘地区中、下侏罗统含煤岩系的广泛发育,为古层间氧化带的发育及相应类型铀矿化的形成奠定了基础。早白垩世晚期—古近纪早期的强烈隆升剥蚀是层间氧化带及相应类型铀矿化的发育期。喜山期大规模逆冲推覆构造使原层间氧化带及相应成矿系统遭受强烈改造,保存并形成古层间氧化带和古层间氧化带型铀矿化。古层间氧化带型根据其改造、破坏或保存特点的不同,划分为褶-坳保存型、褶-断保存型和抬升破坏型3种改造亚型。褶-坳保存和褶-断保存2种亚型使得古层间氧化带砂岩型铀矿体能以盲矿形式有效保存,是今后重点找矿方向,如北大滩和冷湖石地26铀矿点。抬升破坏亚型使得古层间氧化带砂岩型铀矿体呈残留状或被剥蚀掉,找矿潜力不大。在总结不同改造亚型地质构造特点和找矿标志的基础上,建立了典型古层间氧化带砂岩型铀矿化成矿模式,并综合分析了其成矿特点。     

河南省铁山庙式铁矿床的形成过程与"二铁"矿床氧化作用特征

河南省铁山庙式铁矿床为沉积变质矿床,总储量达数亿t,矿石类型为磁铁矿、赤铁矿型。为了研究矿床氧化带的分布规律,指导采矿、选矿工作的顺利开展,对“二铁”矿床进行了现场踏勘、取样测试,结合有关资料比较系统地研究了河南省铁山庙式铁矿床氧化带的分布,以及对采选工作的影响,探讨了铁矿的形成过程和不同地质时期的氧化作用。结果表明,氧化矿硬度变低、密度变小、易于开采;氧化带东厚西薄、东深西浅;氧化矿与原生矿呈上下交叉、水平交叉出现;氧化带的分布与现代地形无关,仅与古地形有关。     

海洋沉积物孔隙水硫酸盐的硫、氧同位素组成及其对硫生物地球化学过程的指示

海洋沉积物中由微生物硫酸盐还原作用(MSR)驱动的碳、硫耦合作用及甲烷消耗，是影响全球碳、硫循环和气候变化的关键生物地球化学过程。准确认识微生物硫酸盐还原代谢过程及其环境影响因子，是探究MSR驱动的碳、硫循环及生态环境效应的重要基础。沉积物孔隙水中硫酸盐的硫、氧同位素组成是揭示MSR过程及其驱动的硫循环的重要方法。本文从细胞内代谢途径和胞外硫循环过程角度，厘清影响孔隙水硫酸盐硫、氧同位素组成的硫的生物地球化学过程，阐述其在示踪有机质驱动和甲烷驱动的硫酸盐还原过程类型及“隐秘”硫循环的意义，为探究微生物硫酸盐还原作用在地球表层环境演化中的作用提供新启示。