新疆东天山黄山东岩体橄榄石成因意义探讨

黄山东岩体位于新疆东天山造山带中段,由四次岩浆侵入形成:第一次侵入形成了岩体上部的橄榄辉长岩、角闪辉长岩和闪长岩,构成岩体的主体;第二次侵入形成辉长苏长岩,呈岩墙状分布于岩体西端和西北部;第三次侵入岩石为斜长二辉橄榄岩,位于岩体下部,为主要的赋矿岩石;第四次侵入岩石为底部角闪辉长岩。橄榄石为第三次侵入的斜长二辉橄榄岩和第一次侵入的橄榄辉长岩主要造岩矿物之一,橄榄石的镁橄榄石牌号(Fo)值介于68.5～82.5之间。其中含硫化物斜长二辉橄榄岩中的橄榄石具有较高的Fo值(79.7～82.5);斜长二辉橄榄岩中橄榄石的Fo值为78.3～79.9;而基性程度较低的橄榄辉长岩中橄榄石具有较低的Fo值(68.5～72.2)。利用橄榄石矿物成分计算得出黄山东岩体母岩浆Mg#(Mg2+/(Mg2++Fe2+))为0.59,为原生玄武质岩浆经历结晶分异作用形成。模拟计算结果显示黄山东岩体不含矿岩石中橄榄石是母岩浆经过2%的橄榄石结晶分异且硫达到饱和后,在硫化物熔离的同时岩浆发生橄榄石结晶而形成,并且橄榄石︰硫化物≈50︰1,部分橄榄石成分投点在橄榄石结晶和硫化物熔离的模拟曲线右下侧,指示它们可能受到晶间硅酸盐熔浆作用的影响。含硫化物斜长二辉橄榄岩中Fo值与Ni含量呈负相关关系,说明橄榄石与硫化物熔体之间发生了Fe-Ni交换反应。     

安徽铜陵冬瓜山矿床矿石硫化物环带及地质意义

安徽冬瓜山矿床是铜陵矿集区内一个重要的大型铜(金)矿床,颇受关注,成因认识分歧较大。矿床内块状硫化物矿石中普遍发育以黄铁矿为核部、黄铜矿为中间带、磁黄铁矿为边部带的硫化物环带。这些环带核部黄铁矿多呈自形-半自形晶,黄铜矿呈他形晶围绕黄铁矿沉淀,磁黄铁矿呈他形分布在黄铜矿外围,内带常被外带硫化物溶蚀交代。硫同位素分析结果显示,环带中硫化物矿物的硫同位素(δ34S=1.6‰~5.1‰)具有岩浆硫源特征,同时从核部黄铁矿到中间带黄铜矿,再到边部磁黄铁矿δ34S值逐渐降低。以上特征表明环带从内到外硫化物之间并非平衡共生关系,而是黄铁矿、黄铜矿和磁黄铁矿先后依次晶出。硫化物环带核部粗粒黄铁矿(粒径大于1.5cm)的Co、Ni含量分别为292×10-6~1504×10-6和32.7×10-6~39.9×10-6,Co/Ni=7.32~46.0(平均26.7),与海底火山喷流沉积型黄铁矿的Co、Ni特征基本一致。核部黄铁矿由颗粒中心向边缘,Fe/S原子比值、Mo和Co含量先逐渐升高,再逐渐降低,而Cu、Zn等成矿元素主要富集于颗粒边缘,并向边缘有逐渐升高趋势。与此同时,细粒黄铁矿(粒径小于0.5cm)中的Cu、Zn等元素的含量明显高于粗粒黄铁矿。环带中三种硫化物矿物的REE配分曲线和微量元素蛛网图极为相似,相对富集LREE、Rb、Th等元素,而亏损Nb、Ta、Zr、Hf、Sr、Ba和HREE等元素,由环带核部到边部δEu逐渐减小,与矿区石英二长闪长(玢)岩表现出较高的相似性。以上特征综合分析表明,冬瓜山铜(金)矿床中硫化物环带经历了以下形成过程:石炭纪海底喷流沉积作用在矿区形成沉积黄铁矿,到燕山期,在区内强烈的构造-岩浆活动作用下,致使早期沉积的黄铁矿首先发生变质重结晶作用,形成粒状黄铁矿,随后岩浆热液对其进行叠加改造,并在岩浆热液作用下相继围绕粒状黄铁矿增生,依次沉淀出热液型黄铁矿、黄铜矿和磁黄铁矿,最终形成硫化物环带。这一认识,结合硫化物环带中元素及硫同位素特征进一步表明冬瓜山铜(金)矿床的形成先后经历了古生代海底喷流沉积成矿作用和燕山期岩浆热液成矿作用,矿床中的成矿物质(特别是Cu、Zn等成矿元素)主要来源于燕山期岩浆热液,但石炭系海底喷流沉积作用也提供了部分物质(例如,Fe、S、Mo、Co和Ni等)。此外,环带中微量元素的变化特征表明,随着硫化物环带的形成,成矿热液系统的温度、硫逸度和氧逸度逐渐降低和(或)p H值升高。     

露天矿坑岩质边坡浸润线及稳定性研究分析

浸润线是露天矿坑岩质边坡的生命线。针对山东三山岛露天矿坑尾矿库高陡岩质边坡非恒定渗流问题,依据同一条浸润线不同渗流截面的渗流量相等以及不同浸润线同一截面的渗流量差值为库水位的增量建立平衡方程,求解浸润线方程的解,运用Seep/W进行模拟,将理论计算结果与模拟值进行对比,验证浸润线方程的正确性;同时将浸润线方程应用到工程实际中,将库水位监测数据进行曲线拟合,与观测孔数据结合分析浸润线位置的变化,运用ABAQUS流固耦合模型对尾矿库边坡的塑性区和安全系数进行分析。研究结果表明:浸润线方程的解与模拟值最大误差为0.01%,满足实际要求;浸润线观测孔数据与理论计算数据基本吻合,误差最大为0.75m,进一步证明理论可靠性;尾矿库水位的上升增加了塑性区范围,安全系数与尾矿库水位变化曲线为"V"字形,库水位为100m时,安全系数最低为1.06,处于极限平衡状态,同时应将库水位设定在-45m以下,为后期库水位设计提供依据。     

河南省栾川县西沟铅锌银矿床单矿物铷-锶同位素组成特征

河南栾川西沟铅锌银矿床位于华北克拉通南缘栾川断裂北侧,为赋存于中-晚元古代浅变质碳酸盐建造中的层控矿床,被认为是晚元古代的热水沉积型矿床.从成矿早阶段至晚阶段,矿物共生组合依次为;细粒黄铁矿、粗粒黄铁矿-闪锌矿-白云石-石英组合、多金属硫化物-白云石-石英组合、黄铁矿-石英-碳酸盐组合.本文对其矿石硫化物和黑云母进行了单颗粒矿物Rb-Sr同位素分析和研究.1件赋矿钙质二云片岩样品的5个黑云母颗粒样品给出Rb-Sr等时线年龄为366.0±10Ma,代表赋矿围岩的区域变质年龄.由于黄铁矿-碳酸盐细脉切穿了钙质二云片岩的片理,闪锌矿细脉切穿大理岩条带,矿体未遭受区域变质作用,可推断矿化发生于366Ma之后.考虑到区域内的构造变形事件和大规模花岗岩类侵入和成矿作用的年龄数据集中在156～134Ma,峰值在138 Ma左右,认为西沟铅锌银矿床形成于晚侏罗世-早白垩世.5件成矿早阶段细粒黄铁矿具有较低的I_(Sr-138Ma0值(按138Ma计算的锶同位素初始比值),变化范围为0.7100～0.7151,平均0.7127,该值略高于晚侏罗-早白垩斑岩类和花岗岩基,明显低于太古代太华群变质基底、中元古代熊耳群安山质火山盖层和中-晚元古代栾川群和官道口群的片岩地层,但与赋矿围岩栾川群大理岩地层接近,表明碳酸盐地层变质脱水和晚侏罗-早白垩岩浆岩均有可能为早阶段成矿提供成矿流体.相比之下,主成矿阶段硫化物则更加富含放射成因锶;14个主成矿阶段粗粒黄铁矿测点的I_(Sr-138Ma)值范围为0.7152～0.7344,平均0.7247,13个闪锌矿测点的I_(Sr-138Ma)值范围为0.7108～0.7398,平均0.7283,这些硫化物I_(Sr-138Ma)值接近于或低于太古宙太华群、中元古代熊耳群和中-晚元古代官道口群和栾川群,表明这些地层的锶都有可能混入成矿流体.因此,上述研究表明成矿早阶段流体主要为壳源岩石的变质脱水流体或燕山期岩浆热液,而在主成矿阶段,通过水岩相互作用与浅源循环的大气水或建造水的混入,浅部盖层栾川群地层的成分较多地加入了成矿系统.     

高坝工程总溶解气体过饱和与水体含沙量关系

为研究伴随高坝泄水产生的总溶解气体(TDG)过饱和现象与水体中含沙量关系的问题,提出切实可行的减缓TDG过饱和影响的措施,通过实验的方法,对含沙水体中TDG过饱和的生成和释放进行了研究分析。结果表明:同样初始条件下,在含沙水体与清水中的TDG过饱和生成过程中,TDG过饱和度没有明显变化。在TDG释放过程中,含沙水体中TDG释放速率明显快于清水中TDG释放速率,据此提出可通过开启排沙孔等泄洪调度方式使泄流中悬沙含量增加,促使TDG沿程释放加快,降低其对鱼类的影响。     

珠江口盆地低阻油层饱和度评价方法

珠江口盆地的低阻油层具有高泥质含量、低电阻率以及低产能的特点, 其真实含油饱和度的确定存在很大的困难。首先分析了区域低阻油层的地质成因, 指出地层束缚水含量高, 以及由此形成的发达的导电网络是导致油层低阻的主要原因;在此基础上, 利用多种适合于泥质砂岩地层的饱和度模型进行计算, 并根据密闭取心资料, 重点分析了在不同地层条件下, 对岩样含油、水饱和度进行脱气校正、压实校正、体积系数校正以及漏失校正的方法;并结合核磁共振测井, 对测井计算的含水饱和度进行标定。结果显示, 低阻油层的含水饱和度平均在70%以上, 且印度尼西亚公式计算的含水饱和度与岩心校正后的饱和度以及核磁束缚水饱和度吻合均很好, 因此印度尼西亚公式是最适合本区域低阻油层的饱和度评价模型。     

不同成分盐水驱CO2的残余气饱和度

CO₂在地下深部咸水含水层地质封存的多种封存机理中,束缚气封存的潜力很大,可占封存总量的30%左右。残余气饱和度是评价束缚气封存量的一个十分重要的参数。通过测定不同成分盐水驱CO₂的残余CO₂饱和度,对不同咸水含水层的束缚气封存潜力进行定性的评价,进一步为深部咸水含水层的CO₂封存量的评估提供了参数依据。同时也对深部咸水含水层CO₂地质封存的工程选址和目标含水层的选择具有一定的指导和借鉴意义。实验使用饱和CO₂的蒸馏水、NaCl溶液、CaCl₂溶液以及NaCl和CaCl₂的混合溶液(质量比1∶1),溶液质量浓度都为10%,驱替饱和CO₂的岩心,最后计算残余CO₂饱和度。饱和CO₂的溶液驱替CO₂的过程可以分为两个阶段：活塞式驱替和携带式驱替。实验结果显示,4种液体驱替实验的残余CO₂饱和度由小到大依次为：蒸馏水、混合溶液、NaCl溶液、CaCl₂溶液。结果表明：在界面张力和流体粘性共同作用下,界面张力对岩心中CO₂驱替效果的影响起主导作用;这3种类型盐水中,Cl-Ca型水束缚气封存潜力最大,其次是Cl-Na型水,Cl-Na·Ca型水最差。     

贺兰山以北乌兰布和沙漠地下水水化学特征演化规律研究

乌兰布和沙漠对中国西北部干旱地区气候变化和水文循环过程研究具有指示意义, 以水文地球化学运移为导向, 通过分析33个地下水样, 探讨了该区地下水的补给与演化过程. 结果表明: 巴彦乌拉山浅层地下水水化学类型为Cl^--HCO₃^--SO₄^2--Na⁺; 从吉兰泰盐湖至乌兰布和沙漠, 主要水化学类型变化浅层地下水为Cl^--HCO₃^--Na⁺到Cl^--HCO₃^--SO₄^2--Na⁺, 深层地下水为HCO₃^--Cl^--Na⁺再到HCO₃^--Cl^--Na⁺或HCO₃^--Cl^--Ca²⁺. Gibbs图表明, 研究区地下水的水化学特征主要受蒸发浓缩作用影响和岩石风化作用控制, 大气降雨机制影响甚微. 主要离子相关关系图及饱和指数表明, 岩盐、芒硝、钠长石、方解石、白云石、石膏等矿物的风化溶解是该区地下水主要离子来源. 此外, 氯碱指数和Ca/Na的指示, 说明阳离子交换作用也是形成该地区地下水水化学组分的重要机制.     

辽东地区硫铁矿床中电气石岩热水沉积剖面结构序列

电气石岩在辽东元古宙裂谷内的硫铁矿床中广泛发育，辽河群高家峪含矿建造中，富电气石岩主要与硫铁矿体成矿关系密切。这种富电气石岩产出层位稳定，在成因上具有特殊的纹层状、条带状、块状剖面结构序列。这种由纹层状电气石岩逐渐过渡到块状电气石磁黄铁矿石（层）的演变特征，是海底喷流成矿作用的典型代表。经对比研究，辽东地区的电气石岩与世界许多超大型块状硫化物矿床，尤其是沉积岩中的（ＳＥＤＥＸ）矿床中的电气石岩特征十分相似。本文通过电气石岩韵律层的自组织成因，电气石的ＦｅＯ／（ＭｇＯ＋ＦｅＯ）比值、氢氧同位素、稀土元素组成等的研究，建立了热水沉积电气石岩的序列找矿模式。提出了电气石岩是元古代克拉通裂谷环境中海底喷流作用形成的。纹层状电气石岩与块状电气石磁黄铁矿石（层）的这种成因联系具有重要找矿标志意义。它的出现可以指示热液通道，喷口的位置及热水沉积盆地的范围。从而为确立矿体的分布规律提供信息。依据这一成矿标志，在面临闭坑的老矿山外围找到了矿体