云南程海沉积物碳酸盐来源辨识

碳酸盐是湖泊沉积物的组成部分,其碳、氧同位素组成是恢复湖区古气候/古环境的有效代用指标.沉积物碳酸盐包括物源区带来的外源碳酸盐和湖泊内生沉淀产生的自生碳酸盐,其中只有自生碳酸盐才具有古气候指示意义.故沉积物碳酸盐来源辨识是开展碳酸盐古环境记录研究的基础和前提.通过多种方法的综合判别,证明了程海沉积物碳酸盐主要是自生碳酸盐,为开展碳酸盐记录研究提供了可靠依据.程海是开展碳酸盐碳氧同位素与古气候研究的理想场所,尤其值得深入研究.     

福尔摩沙海脊冷泉区海底表征规模及其分布规律

福尔摩沙海脊冷泉系统是我国南海北部陆坡最活跃的冷泉系统之一,也是我国冷泉系统研究的重要场所。通过综合利用水深数据以及连续3年的近海底影像资料,对该冷泉区的海底表征表现形式、规模和分布特征等做了描述。该冷泉系统发育了形态各异的自生碳酸盐岩、繁茂的化能自养生物群落、活动的流体喷口等特征性的海底冷泉系统表征。分析表明,自生碳酸盐岩的广泛发育与出露于海底导致了该区异常的地形特征。研究区内生物群落的分布主要受控于海底流体逸出海底的位置及其活跃程度,因此主要沿裂隙等海底流体优势通道发育。这些优势通道的发育能够有效疏导和汇聚露体运移至海底以维持化能自养生物群落,而化能自养生物群落对甲烷等有效成分的消耗促进了海底流体向海底运移。简言之,冷泉系统的海底表征是海底流体的重要产物,而海底表征亦可反作用于海底流体,主要影响其运移路径和有效通量。     

青藏高原北部库赛湖自生碳酸盐稳定同位素记录的晚全新世气候组合特征

青藏高原北部受亚洲季风和西风环流的共同影响,对区域乃至全球的气候变化响应敏感。但该区古气候记录相对较少,特别是缺少高分辨率的古气候记录,对该地区的气候组合特征（温度-湿度组合）的解释也存在着较大的争议。本研究选择位于青藏高原北部可可西里地区的库赛湖作为研究对象,通过湖泊自生碳酸盐稳定碳、氧同位素的分析,结合纹层定年,探讨了碳、氧同位素的气候指示意义,重建了1600年以来的气候演化模式。结果表明,当温度升高时,湖泊内源生物增加,水生生物选择性利用水体中溶解的12C,导致湖水中13C富集偏正,因此δ13C值能够指示流域气温的变化,即δ13C值偏正,温度偏高;与此同时,蒸发作用显著导致流域内有效湿度降低,造成湖水中18O富集,因此 δ18O值指示流域有效湿度的变化,即δ 18O值偏正,有效湿度偏低。在此基础上,重建了1600年以来青藏高原北部的气候演化序列：400~600A.D.（黑暗时代冷期DACP）,气候冷湿;600~1400A.D.（中世纪暖期MWP）,气候暖干;1400~1900A.D.（小冰期LIA）,气候冷湿;20世纪后,进入近代暖期（CWP）,暖干气候特点更加明显。过去1600年青藏高原北部地区温度和湿度的气候组合总体表现为冷湿、暖干的特点,其中冷期有效湿度的增加可能是由于中纬度环流活动频繁,具体表现为西风急流的增强,导致降水增加。     

储层砂岩中自生绿泥石对孔隙结构的影响——来自鄂尔多斯盆地上三叠统延长组的研究结果

通过对鄂尔多斯盆地陇东地区延长组10个砂岩样品的薄片分析、X射线衍射分析、扫描电子显微镜分析、物性分析和压汞分析,研究了这些砂岩中自生绿泥石含量与各种孔隙结构参数之间的关系。研究结果表明：①在孔隙度变化不大的情况下,随着自生绿泥石含量的增加,砂岩的渗透率降低,排驱压力和中值压力增加,与之对应的喉道半径显著减小,同时喉道均值和各种类型喉道的百分数也都显著降低。②自生绿泥石含量的增加可以改善喉道的分选性和非均质性,但这是牺牲了大喉道的数量来实现的。③砂岩中自生绿泥石含量的增加还会显著降低退出效率。因此,在孔隙度类似的前提下,以孔隙衬里方式产出的自生绿泥石含量的增加,会降低砂岩储层的质量并影响烃类开发的效果。     

熊耳山矿集区蒿坪沟Ag–Au多金属矿床绿泥石特征及其找矿意义

为理清蒿坪沟Ag-Au多金属矿床中多阶段矿化与热液蚀变之间的关系,文章选取与铅锌成矿阶段密切相关的绿泥石进行野外观察及电子探针分析。文章将蒿坪沟Ag-Au多金属矿床中的绿泥石分为3类：Ⅰ型分布在石英脉两侧的围岩中;Ⅱ型呈细粒、隐晶质填充于隐爆角砾岩基质;Ⅲ型与铅锌硫化物共生、或以蠕虫状广泛分布在石英颗粒间隙中。3种类型绿泥石均为斜绿泥石,并落在了铁镁绿泥石的范围内,指示其形成于偏还原的酸性环境中;在阳离子置换中,主要发生了Fe2+对Mg2+的置换,其余置换作用均不明显;3种绿泥石形成与镁铁质围岩关系密切。由校正后的绿泥石地质温度计估算出3种类型绿泥石的形成温度为196~239 ℃,属于中—低温热液蚀变范围。3类绿泥石与蒿坪沟Ag-Au多金属矿床银铅锌成矿阶段相匹配,对进一步找矿勘查具有重要意义。绿泥石化学特征表明岩浆热液参与了成矿流体的形成,绿泥石形成于熊耳山矿集区早白垩世大规模岩浆−成矿时期。     

相山铀矿田北部花岗斑岩黑云母及绿泥石矿物化学特征与地质意义

相山铀矿田为中国最大的火山岩型铀矿田,其中北部花岗斑岩型铀矿床资源储量占总储量的36.65%。虽然前人对相山矿田北部花岗斑岩进行了系统研究,但是关于花岗斑岩中矿物化学研究较为薄弱。本次研究运用电子探针技术对相山北部花岗斑岩中黑云母及绿泥石进行了矿物化学分析,并探讨了成岩成矿意义。结果表明:(1)相山北部产铀花岗斑岩黑云母为铁质黑云母。花岗斑岩岩浆结晶温度为721～753℃,平均737℃,氧逸度lgf(O₂)为-14.8～-15.7,形成压力为112～147 MPa,侵位结晶深度为4.1～5.4 km。岩石成因类型为A型花岗岩,形成于板内拉张构造环境,物质来源于上地壳部分熔融;(2)相山北部绿泥石为蠕绿泥石属于富铁绿泥石,形成于还原环境。绿泥石形成温度为230～271℃,平均值为258℃,属于中温热液作用范围;(3)花岗斑岩中铀的载体主要为黑云母包体中含铀副矿物。矿前期,热液流体交代黑云母形成绿泥石,使得黑云母内含铀副矿物中的铀活化转移为分散吸附状态的铀,被绿泥石等矿物吸附于矿物晶格表面或矿物裂隙为成矿期热液提供了铀源。     

绿泥石千枚岩力学性质及其饱水劣化机制

针对工程中常见的千枚岩,进行了不同片理角度的压缩试验以及相关的SEM测试,分析了片理面和含水量对其力学性质和破坏模式的影响以及千枚岩的软化机理。研究结果表明:(1)不同片理角度千枚岩的应力-应变曲线大体一致,都经历了压密段、弹性段、屈服段和破坏段;饱水岩样的屈服段更加明显,峰值应变增加,应力-应变曲线跌落变缓。(2)千枚岩的各向异性显著,片理角度从0°到90°,弹性模量呈倒S型变化规律,变形模量和抗压强度呈先减小后增大的U型变化规律;饱水千枚岩的弹性模量和变形模量分别下降了41.63%～47.38%,37.44%～43.02%,强度软化系数为0.49～0.70,其中β=30°时软化系数最小。(3)千枚岩的破坏模式可分为3种类型:张拉劈裂破坏,剪切滑移破坏和张拉-剪切复合破坏。饱水试样的破碎程度低,脆性减弱,剪切破坏增强。(4)黏土矿物颗粒吸水膨胀、颗粒间胶结物溶解,使得黏土矿物软化、剥落,岩体结构变得松散,这些微结构的改变导致了千枚岩力学性质的劣化。     

黄、东海陆架泥质区自生黄铁矿成因及其控制因素

海洋自生黄铁矿的形成过程与有机质矿化过程密切相关,是构成全球C-S-Fe生物地球化学循环的重要一环。黄、东海陆架在全新世高水位期以来,广泛发育泥质沉积区,其中赋存大量自生黄铁矿,为研究其成因及其控制因素提供了契机。平面上,黄铁矿的分布与细粒泥质沉积伴生,因为细粒沉积物相对富集有机质且沉积环境稳定,有利于微生物硫酸盐还原的进行。黄、东海沉积动力、有机质来源和海洋生产力的区别导致黄铁矿生成与埋藏的差异,进而引起相关指标(例如C/S值)的不同。垂向上,黄铁矿的含量一般随着深度的增加而升高,说明随着埋深的增大,孔隙水中溶解氧耗尽后有利于硫酸盐还原的进行;黄铁矿硫同位素随着深度的增加而加重(富集³⁴S),这可能与成岩系统的封闭性有关,也可能与甲烷厌氧氧化驱动的硫酸盐还原有关。另外,沉积速率通过影响有机质的埋藏、孔隙水和海水的联通效率以及硫酸盐—甲烷转换带的位置进而控制黄铁矿的含量及同位素组成。黄、东海陆架泥质区在沉积动力和沉积过程方面积累了大量优秀研究成果,可在此基础上,结合多硫同位素、原位微区测试等先进实验方法,发掘自生黄铁矿在探讨现代海洋C-S-Fe循环及深时海洋化学演...     

滇中元江地区中太古界元江群球粒状石英砂岩特征及岩石成因

元江群是中国首次确定的中太古代浅变质地层,其记录了地球发展演化早期的一系列重大地质事件。在元江群下部的曼林组、岔河组中发育一类与火山岩、火山碎屑沉积岩、化学沉积的块状石英岩共生的特殊砂岩——球粒状石英砂岩。宏观上,球粒状石英砂岩既可与凝灰质泥质板岩、泥质板岩组成递变粒序层理,也可单独呈中-厚层状与凝灰岩、火山岩、石英岩相伴产出,表明这类球粒状石英砂岩形成于活动性较强的大地构造背景。多数石英颗粒在镜下呈近等轴的球状,部分颗粒在成岩过程中显示明显的塑性变形;球粒状石英颗粒在阴极发光照片中不发光或发微弱的蓝光。对其中的热液包裹体进行测试,结果表明,这些石英颗粒形成于温度为60~100℃的热水沉积环境,是在弱水动力条件下,SiO2含量过饱和的水体中沉淀形成的,属盆地内的自生矿物。对石英颗粒表面进行扫描,发现石英颗粒表面光滑,无擦痕,表明这些石英颗粒并未经历过长距离搬运,应属盆地内的原地-半原地沉积物。元江群下部曼林组中含有大量的凝灰质碎屑,与曼林组同期异相的迤纳厂组中普遍可见磁铁矿板岩、凝灰岩、块状含铜白云岩夹层等,指示了相似的沉积环境,表明当时火山活动较频繁,盆地水体温度总体较高,且变化较快。这类水体环境为最早的微生物提供了生存所需的能量,为中太古代末期蓝绿藻的大爆发奠定了基础。     

沉积岩中自生粘土矿物分离提纯方法的改进

尝试了一种从沉积岩中分离提纯自生粘土矿物的方法－反复冷冻－解冻法,其改进之处在于利用渗透于岩石样品中的水,在冷冻的情况下体积膨胀,而使岩石颗粒散开,用改进的岩样碎样法分离出的粘土矿物,经X射线衍射分析鉴定证实,在＜1μm粒级时,粘土组分中不含有碎屑的钾长石,而常规法做不到这一点。