贵州盘县架底金矿稀土元素和同位素特征及成矿物质来源探讨

架底金矿位于贵州西部峨眉山玄武岩分布区,首次在该区发现产于峨眉山玄武岩组第二段中部的以蚀变火山角砾岩为主的层间破碎带中的原生金矿体,赋矿围岩主要为玄武岩和凝灰岩,容矿岩石主要为蚀变火山角砾岩,其下层矿产于中二叠统茅口组与上二叠统峨眉山玄武岩组间的不整合界面附近的构造蚀变体中。本文通过稀土元素和氢、氧、硫同位素来探讨架底金矿体与围岩的关系及成矿物质来源,矿体ΣREE值的变化范围为151.11×10~(-6)~321.52×10~(-6),平均值为221.21×10~(-6),明显小于围岩,LREE/HREE值的变化范围为2.9~8.53,平均值为6.84,La_N/Yb_N值的变化范围为5.55~12.33,平均值为9.13,略小于围岩。除了个别矿体样品的δEu值小于1,其他样品基本远大于1,暗示与成矿作用相关的流体可能经历过高温和还原的深部环境,矿体继承了围岩稀土配分曲线的部分特征,说明部分成矿物质可能来自围岩。辉锑矿δ34S值的变化范围为-0.80‰~-0.90‰,极差为0.1‰,平均值为-0.85‰,数据变化范围较窄,均一化程度较高,主要在0‰附近,指示成矿相关矿物辉锑矿的硫可能主要来源于深部。石英氢氧同位素的δD_(V-SMOW)值的变化范围为-70‰~-56‰,δ~(18)O_(V-SMOW)值的变化范围为23.20‰~23.60‰,按200℃作为本区金矿的成矿温度,根据石英-水在自然体系中的分馏方程式,可计算得出石英中与之相平衡的水的δ~(18)O_(H_2O)值变化范围为11.49‰~11.89‰,投图的结果说明与成矿作用相关的流体均落在岩浆水和变质水之间,显示两者相混合的特征,但研究区基本没有变质作用的发生,并且4件石英样品的δD_(V-SMOW)均落在正常岩浆水范围内,指示架底金矿中成矿流体来源具有岩浆水的特点。     

滇东北地区峨眉山玄武岩在铅锌成矿中的作用

川滇黔铅锌成矿域分布有大面积峨眉山玄武岩,绝大多数铅锌矿床位于峨眉山玄武岩之下。对于峨眉山玄武岩与铅锌成矿之间是否有成因上的关系,一直存在着两种观点：一种认为峨眉山玄武岩与铅锌成矿存在成因联系;另一种则认为峨眉山玄武岩与铅锌成矿无成因上的关系,两者仅仅是空间上的叠合。峨眉山玄武岩在滇东北地区铅锌矿床的形成过程中扮演着怎样的角色？本文在总结前人研究观点的基础上,结合地质事实,认为峨眉山玄武岩与铅锌成矿并无直接的成因联系;推测峨眉山玄武岩在铅锌成矿中分别起到了提供热动力活化、萃取成矿物质以及充当＂遮挡层＂和＂保护层＂的作用。     

Genesis of anhydrite in hydrothermally altered basalt from the East Pacific Rise near 13°N

This study reports the occurrence of anhydrite in hydrothermally altered pillow basalt (12°50.55′N, 103°57.62′W, water depth 2 480 m), which may have been produced in the basalt during seawater-basalt interaction in the laboratory. The existence of anhydrite in the altered basalt indicates extensive hightemperature hydrothermal alteration at the surface of seafloor pillow basalt. Microprobe analysis shows significant chemical zoning in the hydrothermally altered pillow basalt, in which Ca, Si and Al contents decrease and P, Fe, Mn, Cr and S contents increase from fresh basalt to altered basalt. The negative correlation between Rb-Sr and Li-Sr, and negative correlation between Li-Ca and Rb-Ca in the high-temperature vent fluids show that these fluids underwent anhydrite precipitation before fluid jetting due to mixing with seawater in the sub-seafloor. Based on these observations, we show that not all Ca in the anhydrite comes from basalt in the reaction zone, and that the basalts on the seafloor or in the upflow zone may also provide Ca for anhydrite.     

峨眉山玄武岩大规模灾难性崩滑事件的地质构造约束

滇东台褶带内上二叠统峨眉山玄武岩(P3β)滑坡的规模、失稳方向及其灾难性并不是随机的而是受到了区内地质构造的严格约束。喜马拉雅运动使得包括P3β在内的地台盖层褶皱回返;赋存于单斜断块或褶皱翼部的P3β的倾斜状态为其顺层滑移奠定了基础。滇东台褶带构造线相对稀疏,P3β整体性较好,这对于其发生大规模失稳是重要的;控制P3β岩层产状的断裂和褶皱主要为北东向,这决定了其大规模失稳的主体方向只能为南东向或北西向。北东向构造线控制的不同级别河流下切所形成的同向线状空间为P3β顺层失稳提供了不同序次基准面。北东向干流的支流一般与其垂直或大角度斜交,它们的溯源侵蚀是P3β盖层剥离、P3β斜坡塑造、滑坡物质运移通道与堆积场所形成的直接贡献者。P3β滑坡的灾难性一方面与不同级别北东向干流及其北西向支流构成的网状负地形空间网络有关,同时还与P3β盖层建造特征有关。北东向干流河谷,尤其是其与支流汇合处多具较高的人口密度。北西向支流穿越的P3β盖层为一套易于风化成壤的陆相沉积岩系,不同支流之间的山地具有较高的土地开发程度或植被盖度。土(林)地及水资源的丰富程度及地形条件等因素共同导致北西向支流沟谷也具较高的人口密度。这样,P3β潜在滑坡运移路径及主堆积区内均有密集的人口分布,而滑坡一旦发生,结果很可能就是灾难性的。     

月球形成和演化的关键科学问题

我国正开展月球探测和科学研究,其成果将加深认识月球的组成、结构以及形成和演化,同时揭示地球的早期历史。通过对月球研究成果的总结,就月球形成和演化关键科学问题的现状作了较为详细的说明,从而为我国月球探测和科学研究提供有益的启示。主要的关键科学问题包括：地球一月球体系的大撞击成因、月球岩浆洋与月壳形成、39亿年大撞击事件、玄武岩浆喷发与月球内部结构和月球南极艾特肯（Aitken）撞击盆地的形成等。     

镁铝榴石中的结构水的研究

通过对34个取自金伯利岩管中的粗晶镁铝榴石及碱性玄武岩中镁铝榴石巨晶样品的红外光谱分析发现,金伯利岩中部分镁铝榴石粗晶含有结构水,但不同颗粒之间含量差异很大,含量较高者约0.07wt%,而所研究的碱性玄武岩中的镁铝榴石不含结构水。分析发现,结构水在同一样品内分布基本均匀。在红外光谱3800—3500cm~(-1)波长范围内,分别记录到三峰谱和单峰谱两种类型,其中位于3570cm~(-1)±的吸收峰峰位明显受镁铝榴石结构中八配位阳离子(Mg~(2+)、Fe~(2+))影响,而六配位阳离子(Cr~(3+)、Al~(3+))的影响不明显。结构水在镁铝榴石晶格中的存在形式是多样的。     

峨眉山大火成岩省的风化碳汇效应：玄武岩粉末水-岩反应实验研究

在实现“双碳”目标背景下,有效的碳封存技术成为近年来学界关注的焦点。在众多碳封存技术中,基于玄武岩粉末的增强风化碳汇技术具有较强的成本优势,同时也对促进作物生长、改善粮食产量具有积极作用。流域研究揭示玄武岩风化具有非常高的速率,但与玄武岩粉末增强风化碳汇技术在时间尺度和反应条件上存在较大差异。中国西南地区广泛分布有峨眉山玄武岩,其在喷发之后的快速化学风化被认为是晚二叠世冰川活动的驱动机制,有可能成为增强风化碳汇技术的基础原料。为深入理解峨眉山玄武岩的风化碳汇效应,增进对玄武岩增强风化碳汇技术的认识,本文利用不同粒径玄武岩粉末和天然雨水及河水开展了水岩反应实验研究。结果显示,雨水与玄武岩粉末经历720 h常温条件的封闭反应后,其pH值接近河水的pH值,且Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等离子浓度显著升高,其活动性和溶出速率受所在岩石结构、矿物组成、元素赋存状态、溶液饱和状态等因素共同影响与控制。玄武岩粉末与雨水的反应实验中Si元素的溶出速率最快,为4.36×10^-12 mol/m...     

滇西双江县勐库地区湾河蛇绿混杂岩的形成时代、岩石地球化学特征及地质意义

在铜厂街蛇绿混杂岩带东侧的湾河-勐库-大南美一线新近厘定了一条早古生代的蛇绿混杂岩——湾河蛇绿混杂岩。现存岩石有多硅白云母石英片岩、绿片岩-斜长角闪片岩、英云闪长岩-斜长岩、纹层状斜长角闪岩-变质堆晶辉长岩、退变质榴辉岩等。代表了蛇绿岩套的远洋沉积、洋底玄武岩、浅色岩系、镁铁质堆晶杂岩、高压-超高压变质岩。在双江县勐库乡北忙那河剖面上的堆晶斜长岩中获得了470.8±5.3 Ma的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄值,表明湾河蛇绿混杂岩形成于早古生代。本文以忙那河剖面上的资料为例,详细介绍了湾河蛇绿混杂岩中岩浆岩的主量元素、稀土元素及微量元素地球化学特征。研究表明,其可划分为2类:1浅色岩系,其SiO_2=57.00%~69.68%,Na_2O=1.36%~6.38%,K_2O=0.26%~2.45%,平均Na_2O/K_2O=10.12,为典型的钠质花岗岩,具有LREE强烈富集的"L"型稀土元素配分曲线,主要为斜长岩-英云闪长岩。2基性岩类,其SiO_2=48.72%~53.72%,TiO_2=0.75%~1.96%,K_2O=0.45%~1.29%,具有LREE亏损-弱富集的稀土元素配分曲线,与洋脊-准洋脊型玄武岩相当。在Hf-Th-Nb、Nb-Zr-Y图解中,样品落在洋脊玄武岩区(MORB)-岛弧钙碱性玄武岩区(CBA)/火山弧玄武岩区。从总体上看,忙那河剖面上的样品具有洋脊-准洋脊玄武岩的特点,同时又具有一些弧火山岩的特征,类似所谓的弧前玄武岩,或类洋中脊玄武岩,暗示了昌宁-孟连构造带上的原特提斯大洋盆地在早奥陶世晚期达到了鼎盛,开始出现了洋壳的俯冲消减作用。随后,沿铜厂街-牛井山一线的古特提斯洋盆迅速扩张,完成了从原特提斯洋向古特提斯洋的继承性演化。     

峨眉山地幔柱沉积构造演化及沉积响应

中、晚二叠世上扬子区发生了一次规模巨大的峨眉山地幔柱事件,该事件的火山产物为峨眉山玄武岩。峨眉山地幔柱事件的沉积与构造演化、火山活动过程中的沉积特征及沉积响应等研究表明,峨眉山地幔柱经历了岩浆深部活动、火山穹窿形成、火山喷发及地壳下沉等多个阶段。地幔柱除造成火山喷发外,还引发了很多与之相关的重要事件,如火山穹窿形成、地震、海啸及热液活动等,造成的沉积响应有沉积物同生滑动、热液沉积及风暴沉积等。其中,茅口组疙瘩状团块灰岩及其相关特征是沉积物同生滑动的结果,茅口组-长兴组中的燧石是岩浆分异的热液沉积,茅口组地层中的泥质及其中粗碎屑为风暴沉积。茅口组及吴家坪组杂乱沉积与地震活动有关,或许可以称之为“震积岩”。     

峨眉山玄武岩区地质灾害的地质约束——以贵州省水城县为例

玄武岩在贵州省境内出露仅占省域面积的2.08%, 但却孕育着较大的地质灾害风险隐患. 这些区域植被覆盖率较高, 使地质灾害具有隐蔽性和突发性, 常常难以有效进行识别和防范. 本文以水城县为例, 采用ArcGIS软件对玄武岩区发育的各类地质灾害风险隐患点数据和地质、地理信息进行叠加和系统处理分析, 再结合野外现场大比例尺调查检验, 得出水城县玄武岩区地质灾害风险隐患发育的地质约束明显的结论, 即呈土岩二元结构的滑坡、不稳定斜坡、风险斜坡为该区主要地质灾害风险隐患, 较集中展布于北西向褶皱构造翼部和北西向、北东向断褶构造交汇部位, 这些区域通常地势较为平缓, 土地资源丰富, 自然村寨分布较多. 玄武岩体的内生条件和外生条件影响了其风化程度, 风化土的物理力学性质又决定了其对环境的极其敏感性.