全球三大洋海山钴结壳资源量估算

钴结壳具有Co、Ni、Cu和Mn及其他金属的潜在矿产资源和储存在结壳层中古环境信息的双重意义。与深海多金属结核和热液硫化物矿床相比,具有较高Co、Ni和Pt含量的海山钴结壳有可能成为商业勘探的潜在目标。为合理地估算出全球三大洋海山钴结壳资源量,基于我国西太平洋海山钴结壳拖网采样调查资料和对太平洋海山钴结壳资源分布规律和钴结壳矿区圈定参数指标的深入研究,按海山不同高度、不同洋壳年龄赋予不同结壳厚度,进而计算出全球三大洋海山钴结壳分布面积为3 039 452.14km2和干结壳资源量为(1 081.166 1~2 162.332 2)×108 t。太平洋海山钴结壳分布面积为2 123 087.12km2和干结壳资源量为(513.244~1 026.488)×108 t,大西洋海山钴结壳分布面积为512 509.74km2和干结壳资源量为(116.503 2~233.006 4)×108 t,印度洋海山钴结壳分布面积为403 855.28km2和干结壳资源量为(81.484 9~162.969 8)×108 t。三大洋海山钴结壳的Mn、Co、Ni和Cu金属量分别为(138.848 0~277.696 0)×108 t,(3.967 6~7.935 2)×108 t、(2.793 6~5.587 2)×108 t和(0.825 1~1.650 2)×108 t。根据钴结壳的Co含量、Co通量和厚度相关分析,所赋予的钴结壳厚度占理论推测厚度的6.10%~12.20%,这与Ku等得出"钴结壳生长时间约占其整个生命史4%"的认识非常相近。三大洋海山钴结壳实测厚度与赋值厚度对比分析表明,太平洋海山钴结壳赋值厚度平均值为1.87cm,实测厚度平均值为1.77cm,相对误差为5.35%,大西洋和印度洋相对误差分别为18.18%和23.23%。研究数据表明按海山高度和洋壳年龄所赋的钴结壳厚度基本合理,估算出的钴结壳资源量基本可靠。本文首次估算出三大洋海山钴结壳资源量,为整个海盆和三大洋海山钴结壳资源量估算提供了新方法。     

富钴结壳中矿物组成对稀土元素分布的制约

为探讨富钴结壳中矿物组成对稀土元素分布的制约,对约翰斯顿岛富钴结壳中矿物组成及稀土元素特征进行了研究。依据主要矿物组成,富钴结壳可以分为3种类型,分别命名为A、B、C。由A到C,水羟锰矿含量逐渐降低,B类中磷灰石含量最高,C类中水钠锰矿和钙锰矿含量最高。A类结壳中富集REE3+、Ce,B类结壳中富集Ce和Y。A类富钴结壳中,REE3+、Y以专属吸附的方式富集在铁氧化物上,Ce3+氧化成Ce4+与其他REE分离,吸附在锰矿物上。B类结壳中,稀土元素主要以独立矿物的形式存在,另有部分Ce、LREE3+吸附于铁相中,部分Y存在于磷灰石中。C类结壳中,稀土元素主要赋存在锰矿物中,部分Y存在于磷灰石中。     

楚科奇海盆M04柱晚更新世以来沉积古环境记录

对"中国第五次北极科考"采自楚科奇海盆的M04柱进行粒度、冰筏碎屑、黏土矿物、岩心XRF扫描、沉积物颜色分析,初步建立了楚科奇海盆晚更新世MIS4期以来的沉积地层框架。MIS4期以来,楚科奇海盆M04柱沉积物粒度和黏土矿物组成具有明显的冰期/间冰期变化特征,冰期沉积物粒度分布以双峰态为主,由洋流搬运和海冰搬运沉积组分组成,伊利石含量高、高岭石含量低;间冰期沉积物具有三峰态粒度分布特征,由海冰搬运、洋流搬运和冰山搬运沉积组分组成,伊利石含量低、高岭石含量高。通过M04柱黏土矿物组合类型与北冰洋边缘海盆的表层沉积物黏土矿物组合类型对比表明,晚更新世以来楚科奇海盆沉积环境发生显著变化:温暖的间冰期受波弗特涡流驱动,波弗特海为研究区的物源输入提供了主要贡献;寒冷的冰期表层环流呈反向输运,细颗粒物源碎屑以东西伯利亚海的输入为主。     

大沽河地下咸淡水过渡带的水-岩作用模拟

大沽河是青岛市最大的地下水源地,过量开采导致严重的地下咸水入侵,研究地下咸-淡水的地球化学作用对于地下咸水的治理具有重要的指导作用。本文选取大沽河地下咸淡水过渡带作为研究区,在地下水动态监测的基础上,通过地下水水质和含水介质矿物分析,借助当前成熟的水文地球化学模拟软件—PHREEQC 2.0,计算地下水中主要离子和络合离子的含量,定量确定矿物的饱和指数和地下水流向上矿物相与水之间的物质交换量。研究结果表明:(1)地下水中钠、钾、镁、钙主要以单一离子形态存在,硫、碳主要以络阴离子形态存在,而硅和铝主要以络合物形态存在;(2)在地下水流动路径上,方解石、白云石、伊利石、高岭土处于过饱和状态;而石膏、CO2、氯化钠、萤石、玉髓处于不饱和状态;(3)咸淡水过渡带地下水化学类型由HCO3-Ca·Na型水向Cl-Na型水转变的趋势。     

多期构造变形事件对吉林南部大横路Cu- Co矿床富集成矿的制约

钴矿是重要的战略性金属矿产资源之一,对其成矿作用(如构造与成矿的关系)进行深入的研究能为前期指导找矿提供理论依据。本文对中国东部吉林白山市三道沟镇三岔河村大横路Cu-Co矿开展了相关工作,包括野外构造解析、钻孔-岩芯资料分析、钻孔薄片综合矿物分析系统(TIMA)实验和区域相关岩石年代学等。构造解析显示大横路Cu-Co矿围岩变形包括层片交切、S₁面理和褶劈理等构造要素。钻孔-岩芯资料分析矿区发育大量F₂紧闭褶皱、逆冲断层及断层相关褶皱、倒转褶皱F₂等。钻孔、探槽薄片样品TIMA实验显示含Co流体大量富集于低角度逆冲断裂、倒转褶皱韧性剪切域和断层相关褶皱转折端处。这些工作显示走向为NE的低角度逆冲断裂及断层相关褶皱对大横路Cu-Co矿的富集起到关键的控制作用。相关年代学工作,结合前人研究及大量区域地质资料表明:(1)矿区内逆冲断层及褶皱等控矿构造要素为古元古代构造事件的产物;(2)中生代构造事件对成矿作用的制约(Cu-Co矿的再富集)可能来自于白垩纪大规模的伸展作用。     

鄂尔多斯盆地深部富铀烃源岩提供铀源可能性的实验研究

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长7段石油优质烃源岩以富铀为特色,而盆地侏罗?白垩纪地层以赋存大量砂岩型铀矿而著称.为探索深部长7富铀烃源岩为浅部砂岩型铀矿形成提供铀源的可能性,选择盆地南部的富铀烃源岩、油样以及具有代表性的碳酸铀酰作为反应物,在中?高温高压还原条件下分别进行烃源岩生排烃?排铀模拟实验和油?铀关系模拟实验.结...     

环境磁学在城市环境污染监测中的应用和进展

环境磁学是一门介于地球科学、环境科学和磁学之间的边缘科学，已广泛应用于很多领域.本文在简述了环境磁学参数和不同环境中磁性矿物变迁和演化过程的基础上,介绍了环境磁学在城市环境污染的不同方面所取得的进展,探讨了环境磁学在土壤污染和大气等城市环境污染研究中的不足,提出了环境磁学在城市环境污染研究领域的发展趋势.     

Lidar Methods for Observing Mineral Dust

Lidar methods for observing mineral dust aerosols are reviewed.These methods include Mie scattering lidars,polarization lidars,Raman scattering lidars,high-spectral-resolution lidars,and fluorescence lidars.Some of the lidar systems developed by the authors and the results of the observations and applications are introduced.The largest advantage of the lidar methods is that they can observe vertical distribution of aerosols continuously with high temporal and spatial resolutions.Networks of ground-based lidars provide useful data for understanding the distribution and movement of mineral dust and other aerosols.The lidar network data are actually used for validation and assimilation of dust transport models,which can evaluate emission,transport,and deposition of mineral dust.The lidar methods are also useful for measuring the optical characteristics of aerosols that are essential to assess the radiative effects of aerosols.Evolution of the lidar data analysis methods for aerosol characterization is also reviewed.Observations from space and ground-based networks are two important approaches with the lidar methods in the studies of the effects of mineral dust and other aerosols on climate and the environment.Directions of the researches with lidar methods in the near future are discussed.     

鄂尔多斯盆地东胜砂岩型铀矿中铀矿物的电子显微镜研究

鄂尔多斯盆地东胜铀矿是我国一个重要的大型砂岩型铀矿床。通过电子显微技术,对该铀矿床中铀矿物的种类、产出特征进行详细的研究。研究确定东胜砂岩型铀矿床中铀矿物主要为铀石和水硅铀矿,两者紧密共生,它们均为表生铀矿物。铀矿物的颗粒十分细小,一般粒度均为微米级。铀石和水硅铀矿往往呈板状、不规则微粒状产出,铀矿物的表面溶蚀现象明显,有的还具纳米级的溶蚀孔。铀矿物的产出与蚀变黑云母、蚀变黄铁矿密切相关,也见到微脉状铀矿物集合体穿切碎屑石英等现象。研究表明在表生作用下,该铀矿床中的铀元素存在溶解(迁移)-沉淀(富集)的反复过程。     

Mineral Geochemical Compositions of Tourmalines and Their Significance in the Gejiu Tin Polymetallic Deposits, Yunnan, China

Abstract: The Gejiu tin polymetallic deposits are located in the southeastern part of Yunnan Province in China. A detailed electronic microprobe study has been carried out to document geochemical compositions of tourmalines from the deposits. The results indicate a systematic change of mineral geochemical compositions, which might be used as a mineral geochemical tracer for post-magmatic hydrothermal fluid, basin fluid and their mixture. The tourmalines from granite are schorl with Fe/(Fe+Mg) ratios of 0.912-1.00 and Na/(Na+Ca) ratios of 0.892-0.981. Tourmalines as an inclusion in quartz from the ore bodies are dravite with Fe/(Fe+Mg) ratios of 0.212-0.519 and Na/ (Na+Ca) ratios of 0.786-0.997. Tourmalines from the country rocks are dravite with Fe/(Fe+Mg) ratios of 0.313-0.337 and Na/(Na+Ca) ratio of 0.599-0.723. Tourmalines from cassiterite-tourmaline veins that occur in crannies within the country rocks show distinct optical zoning with alternate occurrence of dravite and schorl, Fe/(Fe+Mg)=0.374-0.843, Na/(Na+Ca)=0.538-0.987. It suggests that schorl in granite and dravite in carbonatite are related to magmatic fluid and basin fluid respectively. When magmatic fluid rose up and entered into crannies of the country rocks, consisting mainly of carbonatite, basin fluid would be constantly added to the magmatic fluid. The two types of fluid were mixed in structural crannies of the sedimentary basin accompanied with periodic geochemical oscillations to form material records in chemical composition zonings of tourmalines.