Paleo-oil reservoir pyrolysis and gas release in the Yangtze Block imply an alternative mechanism for the Late Permian Crisis

The causes of the global mass extinction that occurred around the Permian–Triassic boundary have been widely studied through the geological record and in various locations. The results show that volcanic activity was a key factor in initiating the crisis during the Late Permian. Compared to other thermal events triggered by volcanic activity, pyrolysis of petroleum in Pre-Permian reservoirs has rarely been suggested as a significant source of the greenhouse gases that caused the mass extinction. In this study, geochemical analysis is carried out of a huge paleo-oil reservoir in the Yangtze Block (YB), South China. The detection of mineral inclusions and pyrobitumens is evidence of rapid pyrolysis of accumulated oil in the Ediacaran reservoir. New evidence from hydrothermal minerals and the presence of domain mesophase in the pyrobitumen suggest that the pyrolysis process occurred abruptly and that greenhouse gases were rapidly released through venting pipes. The dating of such a complex geological event in this old and deeply buried reservoir is inevitably difficult and potentially unreliable. However, cross-validation of the multiple evidence sources, including hydrothermal minerals and domain mesophase, indicates that the rapid oil pyrolysis must have been driven by a major thermal event. Reconstruction of burial and thermal histories suggests that the thermal event was most likely to have been triggered by the Emeishan Large Igneous Province (ELIP), which was in a period of significant volcanic activity during the Late Permian. Massive volumes of gases, including methane, carbon dioxide, and possibly hydrogen sulfide, were released, causing a significant increase in greenhouse gases that may have contributed to global warming and the resulting mass extinction during the Late Permian Crisis (LPC).     

山东省沂南县东部土壤重金属生态健康风险评价

【研究目的】 山东是中国矿业与农业发达省份、沂南县东部堪称其代表。掌握当地土壤重金属污染及对生态健康风险的影响对生态环境保护有重要意义。【研究方法】 系统调查分析表层土壤样品4779件,获取Hg、Cd、Cr、Ni、As、Cu、Pb、Zn等元素分布最新数据,并用地累积指数法、潜在生态危害指数法和健康风险评估模型等评价研究了生态健康风险及相关问题。【研究结果】 （1）上述重金属均量与临沂市土壤背景值大致相当,仅Hg略偏高且变异系数最大,指示当地土壤Hg受人类活动影响明显。与国家农用地土壤污染风险筛选值相比,Cu、Cr、Ni是相对主要超标元素,As、Cd、Cu、Pb超标倍数大,它们均可能会产生生态健康危害;（2）据地累积指数平均值,该区土壤总体无污染,据单样值,Hg、Cu污染最突出,其他6元素污染较轻;（3）生态风险方面,Hg、Cd是主要生态风险元素,As、Cu次之。高生态风险区为铜井镇南东部、界湖镇西北金场附近以及县城西部主城区3个片区;（4）人体健康风险方面,重金属对成人不具有非致癌风险和致癌风险,极个别地区对儿童具有非致癌风险和致癌风险,Cr、As是主要非致癌风险元素,As致癌风险最大。【结论】 沂南县东部土壤质量总体较好,铜井镇南东部、界湖镇西北金场附近以及县城西部主城区3个片区为高生态风险区,Hg、Cr、As为主要生态健康风险元素。     

江西城门山铜矿床伴生稀散金属矿化特征及其地质意义北大核心CSCD

江西城门山铜矿床通过开展深边部找矿勘查,发现其探明的伴生稀散金属资源量达到大型甚至超大型规模,其中碲、铊、镉、硒等稀散金属已综合回收利用,但研究程度还很低。本文收集整理城门山矿床的编录及化验资料,总结该矿床稀散金属的矿化特征和空间分布规律,并探讨稀散金属富集机理和控制因素。结果表明,城门山矿床的稀散元素多倾向于富集在似层状硫化物型矿石中,赋存状态以独立稀散金属矿物和赋存于黄铁矿、黄铜矿和闪锌矿等硫化物晶格为主,具有随金属硫化物总量变化而变化的空间分带特征。矿石中的w(Cd)与w(Zn)具明显的正相关性(R^(2)=0.65),其他稀散元素的含量与Cu多呈弱正相关性。本文提出碲与铊与似层状硫化物矿石密切相关,镉的超常富集主要与锌的成矿作用有关,它们在热液流体萃取、运移、沉淀过程中元素分离相对较少,岩浆结晶分异导致热液流体中铟含量降低,铼主要赋存在辉钼矿中,与幔源物质参与密切相关。同时,还建立了城门山含稀散金属铜矿床的成矿模式。     

贵州都匀大亮锌矿床闪锌矿稀土元素地球化学特征及其指示意义北大核心CSCD

贵州都匀大亮锌矿床是牛角塘铅锌矿田的重要组成部分,目前所开采的对象为近年来在“陡倾斜带”中新发现的矿体,其研究还十分薄弱。本研究采用ICP-MS测试技术,对大亮锌矿闪锌矿进行了稀土元素测试,以揭示该矿床成矿作用。结果表明,10件闪锌矿样品的ΣREE值低,质量分数为(0.15~0.40)×10^(-6)(平均0.24×10^(-6))。样品的LREE/HREE值变化范围为7.07~15.76(平均10.95),(La/Yb)_(N)值范围为4.75~28.57(平均11.54),(La/Sm)_(N)值为2.16~6.01(平均3.49),(Gd/Yb)^(N)值为0.34~3.68(平均1.67)。闪锌矿样品稀土元素呈现轻稀土富集的右倾模式,且轻稀土元素的分异程度远远高于重稀土元素。样品具有显著Eu正异常(δEu为6.60~54.29,平均18.10),无明显的Ce异常(δCe主要为0.93~1.09,平均1.01)。闪锌矿轻稀土富集及显著Eu正异常的特点表明,其稀土元素为矿石初始沉淀时从成矿热液中继承而来,未明显受到后期地质作用的影响。稀土元素特征表明该闪锌矿形成于较低温度和极强还原条件。大亮锌矿闪锌矿Y/Ho比值为11.33~32.17(平均22.71),与区域矿床及地层的对比表明成矿物质主要来自下伏地层,可能有少量来自赋矿围岩。     

赣南西华山成矿花岗岩锆石U-Pb年代学和Hf同位素特征及其地质意义北大核心CSCD

赣南西华山钨矿是与侏罗纪花岗岩有关的大型石英脉型矿床,也是我国南岭成矿带赣南地区典型的钨矿床。本文选取西华山钨矿成矿花岗岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年、微量元素和Hf同位素分析,旨在揭示花岗岩的形成时间并推断岩石成因及其对成矿的指示。锆石U-Pb测年结果表明,西华山中粒黑云母花岗岩锆石206 Pb/238 U加权平均年龄为154.8±6.0 Ma。锆石形态、激光拉曼和地球化学特征表明,该花岗岩受到岩浆热液的影响。锆石的176 Yb/177 Hf和176 Lu/177 Hf比值较高,表明源岩浆有强烈的流体出溶作用。西华山黑云母花岗岩的εHf(t)变化范围较小,呈明显负值(-12.8~-10.8),且集中在华夏地块古老基底范畴内,指示其形成于古老地壳物质的部分熔融。     

Chemical composition of garnet from the Xintianling skarn W deposit in southern Hunan and its geological significanceSCIEI北大核心CSCD

新田岭矿床是南岭钨锡成矿带中的一个大型矽卡岩型钨矿床,产于骑田岭岩体东北部与石炭系碳酸盐地层的接触带位置。本文运用LA-ICP-MS技术对该矿床矽卡岩中的石榴子石进行了系统的成分分析,获得了其主量、微量和稀土元素含量。结果显示,新田岭矿床中的石榴子石属于钙铁榴石-钙铝榴石固溶体系列(And₂₄Gro₆₆ -And₇₁Gro₂₂),石榴子石的端元成分在富钙铝榴石和富钙铁榴石之间变化。稀土元素的配分模式也同时出现了左倾、Eu负异常和右倾、Eu正异常两种类型,暗示新田岭矿床石榴子石结晶过程中热液流体存在不同的氧化还原环境和水/岩比条件,这也与其晶体中是否出现振荡环带相对应。将不同矽卡岩型矿床中石榴子石的W、Sn含量进行对比显示,含W矿化的矽卡岩型矿床中石榴子石的W、Sn含量整体上显著高于不含W矿化的矿床,指示石榴子石中的W、Sn含量在一定程度上具有预测矽卡岩型矿床成W矿潜力的作用。此外,石榴子石中Fe、Eu、U等元素的含量还可以进一步区分矽卡岩W矿床中的伴生金属元素类型(包括W-Mo、W-Sn、W-Cu-...     

福建平和钟腾铜矿床成岩成矿时代研究

钟腾铜矿床为位于华夏板块东南缘上杭—云霄构造-岩浆成矿带上的岩浆热液型矿床。岩石地球化学分析表明矿区3种主要花岗质岩石均属于高钾钙碱性系列岩石,具有高钾、富碱、贫硅、低钛的特征,部分岩石有过铝质的特点,轻稀土元素富集,具有弱负铕异常。微量元素以富集大离子K、Rb、Th等亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素为特征。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得矿区3种岩石年龄分别为(103.5±0.4) Ma、(102.2±0.4) Ma、(103±0.4) Ma,锆石ε_Hf(t)值在-2.9~2.0,两阶段模式年龄(T_DM2)为1.04~1.35 Ga。矿石辉钼矿的Re-Os同位素测年获得等时线年龄为(105±2.5) Ma,说明成矿主要与燕山晚期花岗岩侵入有关。综合本次研究及相关区域资料,认为钟腾铜矿区的花岗岩为I型花岗岩,花岗岩及相关矿床形成于东南沿海地区110~90 Ma期间的古太平洋板块向西俯冲的大陆边缘背景。     

四川邻水县华蓥山—西槽土壤Cu地球化学特征与生态健康

铜(Cu)是人体所必需的微量元素,目前我国还没有农作物Cu含量的推荐值,更缺少开发富Cu土地资源的土壤Cu含量标准。本文以四川省邻水县华蓥山—西槽耕地区为研究区,根据1∶5万土地质量地球化学调查获取的表层土壤、农作物及根系土中Cu含量数据调查结果,研究了土壤与农作物中Cu的含量及分布特征,分析了玉米籽实Cu生物富集系数(BAF)的影响因素,构建了玉米籽实Cu的BAF预测模型,提出了开发富Cu玉米和富Cu土地资源的Cu含量最佳赋值范围。研究结果显示:(1)研究区表层土壤Cu含量范围为(3.33～173)×10^-6,平均值、中位值分别为26.85×10^-6、25.60×10^-6。土壤Cu高值区主要分布在邻水县华蓥山玄武岩、碳酸盐岩与炭质页岩为成土母岩的地区,土壤Cu低值区分布在西槽侏罗系砂页岩为成土母岩的地区。(2)研究区玉米籽实Cu含量范围为(0.80～2.71)×10^-6,平均值为1.76×10^-6,中位值为1.82×10^-6。(3)为保证人体摄入Cu安全...     

湖南宝峰仙花岗岩地球化学特征与锆石SHRIMP U-Pb定年

湘东南宝峰仙地区发育3个小规模花岗岩体,岩性均为黑云母二长花岗岩,与南岭产有大型-超大型钨锡多金属矿床的骑田岭和千里山岩体位于同一成矿带内,相距不远。文章通过对宝峰仙岩体进行锆石SHRIMP UPb测年,获得(细)中粒斑状黑云母二长花岗岩(早期)和细粒黑云母花岗岩(晚期)的形成年龄分别为(147.0±4.0)Ma(MSWD=1.6)和(141.3±3.3)Ma(MSWD=1.09),为燕山期构造岩浆活动的产物。这2种花岗岩具有高w(Si)(平均75.11%)、富w(K2O)(平均5.07%)、低w(Ti O2)、w(Mg O)、w(Ca O),10000×Ga/Al值(大于2.6)较高、δEu较小的特点,为铝质A型花岗岩的岩石地球化学特征。宝峰仙花岗岩的εNd(t)偏高,T2DM偏小,显示在花岗岩成岩过程中有幔源组分参与,与千里山和骑田岭相似。花岗岩石成矿元素W、Sn、Pb、Zn等含量偏高,且岩体与围岩接触带的岩石蚀变较强、钨锡矿化点广泛分布。综合分析宝峰仙地区花岗岩成岩年龄、岩石地球化学特征及其所处构造位置,认为该区具有较大的钨锡多金属找矿潜力。     

安徽铜陵胡村南铜钼矿床流体成矿过程

胡村南铜钼矿床是在安徽铜陵铜(金)矿集区中发现的第一个矽卡岩-斑岩复合型铜钼矿床,在长江中下游成矿带具有特殊性和典型性。文章对该矿床进行了矿床地质和流体包裹体研究,旨在查明该矿床的流体成矿过程。胡村南铜钼矿床流体成矿过程可以划分为高温气成热液期、中高温热液期和低温热液期3个成矿期。高温气成热液期发育钾长石化和矽卡岩化,中高温热液期发育绿泥石化、绿帘石化和绢云母化,而低温热液期主要发育碳酸盐化。其中,中高温热液期为主要矿化期,形成辉钼矿和黄铜矿等多种硫化物网脉。高温气成热液期矿物中发育富液相和含子晶多相包裹体,中高温热液期矿物中也主要发育富液相包裹体和含子晶多相包裹体,但可见少量的富气相包裹体,低温热液期矿物中只发育富液相包裹体。从高温气成热液期经中高温热液期到低温热液期,成矿流体均一温度从435℃以上,经203~458℃,降低到156~276℃;盐度w(NaCleq)从14.0%~64.9%,经4.6%~47.5%,降低到1.0%~15.5%。成矿流体在其演化过程中发生过不混溶作用和沸腾作用。不混溶作用发生在气成热液期,使成矿流体中的成矿元素大量富集。沸腾作用发生在中高温热液期,导致成矿流体中的成矿元素卸载而沉淀出大量金属硫化物。