塔西南甫沙地区被动顶板双重构造和乌泊尔地区背驮盆地的数值模拟

塔里木盆地西南缘前陆褶皱冲断带发育被动顶板双重构造(甫沙地区)和背驮盆地(乌泊尔地区)两种明显不同的构造类型。为了探讨它们的不同成因,利用有限差分软件FLAC开展了一系列二维数值模拟研究。采用遵循平面应变的黏弹塑性本构模型,设置两个滑脱层和三个能干层。同时考虑基底沉降、同构造剥蚀和沉积,缩短速率为8mm/a,剥蚀速率为每年侵蚀基准面以上高程的3×10-7(相当于每1000m每年剥蚀0.3mm)。在基底水平的情况下,采用均一的沉降速率1.6mm/a并以填平补齐的方式进行沉积时,3.5 Ma后发育成与甫沙地区相似的被动顶板双重构造。而当模型采用中部小两端大的拱形沉降速度以及填平补齐的沉积时最终发育成背驮盆地,和乌泊尔地区地质原型接近。模拟结果表明,同构造沉积地层对褶皱冲断带的影响巨大,当沉积物大量堆积在褶皱冲断带前缘时有利于被动顶板双重构造的形成,而沉积物大量堆积在逆冲楔顶与斜坡时则更有利于背驮盆地的发生。模拟结果认为甫沙地区和乌泊尔地区都接受了填平补齐的沉积方式,但基底沉降差异造成了两者的构造样式明显不同。在小范围内(后陆至前陆小于80km),甫沙地区基底以水平方式发生沉降,褶皱冲断带前缘接受了大量沉积;而乌泊尔地区基底在挤压下发生弯曲,使得后陆发生了更大的沉降从而接受了更多的沉积。     

新疆肯登高尔铜钼矿区侵入岩年代学、地球化学及其大地构造意义

肯登高尔铜钼矿床是新疆西天山博罗科努成矿带中一处矽卡岩型矿床,矿体赋存于纳林果勒中酸性侵入体与上石炭统东图津河组钙质粉砂岩夹碳酸盐岩的接触带上。纳林果勒岩体主要由花岗闪长岩与二长花岗岩组成。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年,获得花岗闪长岩和二长花岗岩的加权平均年龄分别为316.3±3.5Ma和298.9±3.3Ma,表明两者侵位时代分别为晚石炭世和早二叠世。地球化学组成上花岗闪长岩具有高硅和高钠的特征,富集Sr、Rb和Th,亏损Nb、Ta、Yb和Y,无Eu异常,岩石具有埃达克岩的特征,是造山晚期加厚下地壳部分熔融的产物。二长花岗岩具有富硅、富钾、低铝的特征,富集Rb、Th、Nb和Hf,亏损Sr、Ta和Ti,具有明显Eu负异常,岩石为高分异I型花岗岩,是岩石圈伸展减薄背景下,下地壳进一步熔融形成的基性岩浆通过分离结晶作用形成的产物。结合成岩年龄和区域构造背景,推测西天山北缘在晚石炭世进入碰撞造山阶段,在早二叠世向造山后伸展阶段过渡。     

三山岛断裂在海域北延位置的确定及成矿预测

胶东金矿集中区是中国最重要的黄金基地,三山岛金矿带位于该金矿集中区之胶西北成矿区的西部,近年来深部和海域隐伏区找矿取得重大突破。作为该区域重要的赋矿构造,三山岛断裂带进入海域后向两端延伸位置未能确定。为了查明三山岛断裂在南北两端进入海域后的延展位置,使用海底重力仪开展了海上大比例尺重力测量工作,对其位置进行了推断。在布伽重力异常图上,三山岛断裂表现为规模大、水平变化率大的重力梯级带,在平面上呈"S"形,向北由三山岛金矿延伸入海,向南从新立西延入渤海,跨海后经仓上、潘家屋子东延入渤海。为了确定三山岛断裂带向北东方向穿过三山岛北部海域超大型金矿床后的延展位置,根据重力异常推断的三山岛断裂北延位置,结合该金成矿带地质矿产特征,部署钻孔进行验证。钻孔内主要岩性有中细粒(含黑云母)二长花岗岩、钾化二长花岗岩、碎裂状二长花岗岩、绢英岩化花岗岩等,暗色脉岩有辉长岩及少量黑云母闪长岩、闪长玢岩等,其中暗色矿物黑云母等略具定向排列,脉岩均发生不同程度的蚀变。构造蚀变(矿化)带宽206.25m(876.59~1082.84m),与上盘围岩分界较为清楚,与下盘围岩呈渐变关系,圈定7层矿体,累计厚度28.3m,最厚的单层矿体视厚度16.06m。钻孔位置位于重力梯度变化宽缓的"鼻状区",且空间位置符合等距分布、对应产出、分段富集等分布规律,钻孔中见到多为黄铜矿化、方铅矿、黄铁矿等多金属硫化物矿化,为典型的第一矿集群特征,可以确定该地区继三山岛北部海域470吨超大型金矿发现之后,其北部区域又出现一个很有找矿前景的靶区。     

江西富家坞矿床铜钼矿石中铼元素的赋存状态及其回收影响因素分析

查明铼在矿石矿物中的赋存状态是对铼进行综合回收的前提。以往研究缺乏针对德兴富家坞矿床铜钼矿石中铼的赋存状态研究。对此,本文通过化学分析、岩矿鉴定、电子探针分析、筛析试验和平衡配分等方法和手段,对富家坞矿床中蚀变花岗闪长斑岩型和千枚岩型铜钼矿石进行了系统的工艺矿物学研究,查明了矿石中铼的赋存状态及影响其回收利用的因素。研究未发现独立铼矿物,铼分散分布于辉钼矿、黄铜矿、黄铁矿、方铅矿和锆石等矿物中,含量范围为0.001%~0.267%。辉钼矿为铼的富集和回收的目标矿物,其铼含量高达684×10~(-6),且铼在不同粒级中与钼的品位变化具趋同性。对两类铜钼矿石的铼进行综合回收时需考虑辉钼矿含量及脉石矿物种类的差异性,分类利用矿石;同时,对矿石进行破碎细磨时,应避免矿石过粉碎问题,以提高+0.023 mm粒段中铼的综合回收率。     

扬子板块西缘石棉安顺场新元古代钾长花岗岩地球化学特征及其地质意义

扬子板块西缘新元古代岩浆活动强烈,其成因研究对探讨Rodinia超大陆的演化有着重要意义。本文对石棉安顺场钾长花岗岩形成年龄及其地球化学特征研究,结果表明锆石~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为777.3±4.8 Ma(MSWD=0.23,2σ),代表花岗岩的结晶年龄。岩石SiO_2含量高(72.64%~76.27%),铝饱和指数A/CNK大于1(1.06~1.24),K_2O/Na_2O在1.40~2.22之间,里特曼指数σ小于3.3(2.08~2.74)。岩石轻稀土元素(LREE)富集,Nb、Ta轻微亏损,Eu负异常明显(δEu=018~0.23)。岩石的ε_(Nd)(t)为0.5~3.3(平均值为2.1),T_(DM)在1.19~1.61Ga之间,反映其源区以古老地壳物质为主。铅的初始同位素比值分别为[n(~(206)Pb)/n(~(204)Pb)]i=15.4103~17.2707,[n(~(207)Pb)/n(~(204)Pb)]i=15.4265~15.5479,[n(~(208)Pb)/n(~(204)Pb)]i=33.3518~35.8641。此外,岩石具有高的Rb/Sr比值和低的Ca O/Na2O比值、较低的Al_2O_3/TiO_2比值和低的Rb/Ba比值,表明其起源于泥质岩石的部分熔融。综合地球化学、同位素特征和区域地质资料,我们认为石棉安顺场钾长花岗岩为过铝质高钾钙碱性S型花岗岩,它是地壳泥质源岩部分熔融的产物,形成于挤压的构造环境中。     

遗迹化石Rhizocorallium中莓状黄铁矿对古环境古生态的指示--以豫西南上泥盆统为例

豫西南淅川上泥盆统王冠组地层中发育大量与层面平行且具有蹼纹的U形遗迹化石Rhizocorallium。利用环境扫描电镜对Rhizocorallium进行微观观察,发现在其边缘管和蹼纹内部发育大量不同形态的莓状黄铁矿及莓状铁氧化物（单晶为五角十二面体,八面体,立方体和近球形）,与之对应的围岩中仅见少量黄铁矿单晶颗粒。表面具有覆盖膜的莓状黄铁矿大多存在于潜穴内部,其中边缘管中莓状黄铁矿的单晶直径（0.672~1.603 μm,平均直径1.063 μm）较之蹼纹中部的（0.376~0.877 μm,平均直径0.5 μm）的大。上述特征显示出潜穴中莓状黄铁矿的存在可能与硫酸盐类还原菌有关。Rhizocorallium边缘管和蹼纹中高丰度莓状黄铁矿的发现表明:遗迹化石Rhizocorallium可能是造迹者精心构筑的觅食-花园。由于食物供应和氧化还原条件的不同,Rhizocorallium造迹者在其潜穴内部培植不同的微生物,形成一个互利共生的群落。     

西天山阿吾拉勒成矿带群吉A型花岗岩成因、地质意义及成矿潜力评价

群吉钠长斑岩具有富Si O2(65.3%~76.9%)、Na_2O+K_2O(6.02%~9.66%)、FeOT/Mg O(6.01~21.4),中等的A/CNK(0.90~1.04),低Al2O3(9.82%~15.64%)、Ca O(0.47%~1.84%)、MgO(0.13%~0.45%)的主量元素特征,同时富集Th、U、Ta、Zr、Hf等HFSE,轻稀土富集、重稀土相对平坦分布。高的Zr(468×10~(-6)~707×10~(-6))、Y(20.7×10~(-6)~91.4×10~(-6))、Nb(21.3×10~(-6)~57.7×10~(-6))、Ga(11.2×10~(-6)~19.7×10~(-6))以及Ce(36.7×10~(-6)~98.2×10~(-6))和Zr饱和温度(880℃)特征表明岩体具有A型花岗岩的特征。群吉钠长斑岩的ISr值较低(0.70203~0.70549),εNd(t=303Ma)为正值(+4.1~+5.2),同时全岩Pb同位素落于地幔和下地壳之间的区域,表明形成该岩体的源岩可能为下地壳玄武质岩石。地壳的伸展引起了软流圈地幔底侵,在异常地温梯度下被底侵的玄武质下地壳发生部分熔融,形成该地区晚古生代A型花岗岩岩体。群吉地区A型花岗岩的发现,表明在晚石炭纪西天山阿吾拉勒地区为伸展的构造背景,同时岩石圈的拆沉、下地壳的加厚在晚石炭纪就已发生。群吉钠长斑岩中有局部或全部的铜矿化,该岩体是阿吾拉勒成矿带主要的含矿岩体。钠长斑岩基质中含有自形-半自形的黄铁矿及斑岩中锆石较低的Ce4+/Ce3+(19.5~93.0,平均为39.6),反映了岩浆低氧逸度的成岩条件,这种条件使得S从高价态变为了低价态,有利于成矿。岩浆中Zr的含量与岩浆中的水分含量成反比,H2O的加入也可以使岩浆具有高的氧逸度,因此岩浆中高的Zr含量及低的氧逸度,说明岩浆的源区为"干"体系,H2O的加入很少,而较"干"的体系对形成大型斑岩矿床不利。     

辽东半岛北部三家子石榴斜长角闪岩变质演化P-T-t轨迹及其地质意义:来自相平衡模拟与锆石U-Pb定年的约束

石榴斜长角闪岩常蕴含着丰富的变质反应结构,对古元古代造山带构造热演化过程研究具有十分重要的科学意义。胶-辽-吉带辽东半岛北部三家子地区出露的石榴斜长角闪岩,主要以岩脉的形式顺层侵入至南辽河群(里尔峪岩组)含黑云母的斜长片麻岩之中。三家子石榴斜长角闪岩以发育典型的"白眼圈"结构为特征,并保留了三个不同演化阶段矿物组合,峰前矿物组合为分布于石榴子石内部细粒包体矿物,主要包括角闪石+石英+磁铁矿+钛铁矿(M_1);峰期矿物组合为石榴子石+角闪石+单斜辉石+斜长石(An=44~45)+石英+钛铁矿(M_2);峰后退变质阶段矿物组合为角闪石+斜长石(An=64~90)+石英+钛铁矿+磁铁矿+榍石(M_3)。相平衡模拟与矿物对地质温压计算表明,三家子石榴斜长角闪岩峰前变质阶段(M_1)、峰期变质阶段(M_2)与峰后退变质阶段(M_3)稳定的P-T条件分别为:P=0.68~0.72GPa、T=570~600℃,P=0.98~1.01GPa、T=690~710℃,P=0.52~0.61GPa、T=670~700℃。锆石矿物包体扫描电镜分析、锆石CL图像分析与锆石LAICP-MS U-Pb定年的综合研究表明,三家子石榴斜长角闪岩原岩形成时代为2.17~2.06Ga之间;近峰期高压角闪岩相变质的时代为1.96~1.94Ga;峰后近等温减压中-低压角闪岩相退变质时代为1.92~1.83Ga,记录该组年龄的变质锆石微区含有典型的中-低压角闪岩相矿物包体(角闪石+斜长石(An=60~90)+石英+磷灰石)。综合以上分析,本文初步认为三家子石榴斜长角闪岩具有顺时针P-T-t轨迹,其主要特点是从M_1到M_3表现为升温升压的变质过程,并达到变质作用的峰期阶段,峰后开始表现为近等温减压的变质过程,随后可能表现为冷却降温的退化变质过程。因此,它们与胶-辽-吉带古元古代造山作用有关的构造增厚作用有密切关系。     

藏南仲巴地体早奥陶世构造-热事件及其地质意义

仲巴地体是雅鲁藏布江缝合带西段南北蛇绿岩带之间的重要构造单元,目前对其是否存在早古生代构造-热事件记录及构造属性判别尚不明确.通过野外观测、岩石地球化学研究和年代学分析,在仲巴地体中段的公珠错一带识别出一套侵入到黑云斜长片麻岩中的片麻状二长花岗岩,其锆石U-Pb年龄为~478 Ma,表明岩石形成时代为早奥陶世;该套花岗岩具有高Si、富Al和总碱含量较高的特点,铝饱和指数A/CNK=1.13~1.20,富集大离子亲石元素Rb、K,相对亏损Ba、Sr、Nb、Ti等,属于钙碱性强过铝质花岗岩.这是首次在雅鲁藏布江缝合带西段仲巴地体内部识别出代表早奥陶世构造-热事件的地质记录,该套花岗岩形成过程与原特提斯洋向冈瓦纳大陆北缘俯冲结束后的上地壳熔融相关,证明仲巴地体在早古生代应为东冈瓦纳大陆北缘的组成部分.      

山东平邑石膏矿矿难大口径救援钻孔施工技术

2015年“12.25”平邑矿难钻孔救援是我国首例通过钻孔救生的成功案例。由于地层不断坍塌变形,导致了复杂地层条件的产生,给救援钻孔的施工带来极大困难。针对这一特殊情况,采用空气反循环钻井工艺技术,处理钻孔事故时采用气举反循环工艺技术。总结了大口径钻孔施工经验,对今后施工大口径救援钻孔提出有待改进的问题和建议。