Temporal variability of selected dissolved elements in the lower Orinoco River,Venezuela

Monthly analyses of pH, conductance, alkalinity, total suspended solids, dissolved major cations (Na, K, Ca and Mg), and selected dissolved trace elements (Fe, Al, Mn, Cu, Zn and Cr) were conducted on waters of the lower Orinoco River from February 2004 to May 2006. The data show strong seasonal variability. Major cations had maximum concentrations at low water, and were correlated with pH, conductance and alkalinity because of the tributaries coming from the Andean zones, where the weathering of evaporites and carbonate shales controls water chemistry. K concentrations did not show any relation with evaporite weathering, probably because large amounts of K come from the Guayana Shield rivers as a consequence of feldspar weathering. The concentrations of dissolved Fe, Mn and Cu were highest during the high water stage. Concentrations of the elements K, Cr, Zn and Cu are correlated with each other but not with dissolved Fe and Al, which probably are complexed with humic and fulvic substances. Mn concentrations did not show relationships with other variables. Inter‐annual variability of dissolved elements is explained by temporal changes in precipitation. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

海相遗迹化石对显生宙生物大辐射事件的响应*

通过系统梳理前寒武纪和显生宙海相遗迹化石记录及笔者自己的研究,发现在寒武纪生命大爆发、奥陶纪生物大辐射、中生代海洋革命共3次里程碑式的生物大辐射过程中,海相遗迹化石的属级多样性变化和歧异度增减均与生物多样性呈正相关,生物扰动强度和深度明显增加,造迹生物的觅食策略和行为习性多样化明显增多。寒武纪生命大爆发时期,最有代表性的生物行为变化是出现了具有垂向分量的潜穴; 奥陶纪生物大辐射期间,海相遗迹化石的分布逐渐从滨、浅海扩展至半深海和深海,表现为造迹生物群落栖息地的扩张; 中生代海洋革命时期,海相和陆相遗迹化石同步增加,生物对生态空间利用的深度、广度和集约性同步增强,遗迹化石面貌表现为深海雕画迹的多样性和歧异度大幅增加、形态类型多样、多种觅食策略共存。地史时期的海相遗迹化石面貌受环境外因和生物内因控制,表现出形态由简到繁、分布范围由小到大的变化趋势,对生态空间的利用表现为由沉积物表层至浅层再到深层、由二维到三维、由局域(浅水)到广域(浅水和深水以及陆地)的发展,印证了生物获取生态机会的过程。     

MVT矿床中与成矿有关热液方解石的地球化学判据——以青海多才玛超大型铅锌矿床为例

碳酸盐矿物是MVT型铅锌矿床最为常见的热液蚀变矿物,记录了成矿流体特征,其元素或同位素组成对示踪和定位矿体具有一定的指示意义,但由于该类矿床中碳酸盐矿物成因多样,单一的岩相学观察往往难以准确识别与成矿有关和无关的方解石,需要辅以地球化学手段来确定方解石成因。本文利用钻孔编录、岩相学观察、C-O-Sr同位素和原位微量与稀土元素组成分析等手段,探讨了青海多才玛超大型MVT铅锌矿床中与成矿有关和无关两期方解石的矿物化学特征。结果表明,多才玛矿床成矿前方解石(Cal1)空间上与矿体无相关关系,遍布于中二叠统九十道班组灰岩内,阴极发光呈暗棕色至棕黄色,无明显生长环带;成矿期方解石(Cal2)主要产于铅锌矿体内及其上盘围岩中,多呈砂糖粒状-皮壳状充填于围岩裂隙和溶孔内,阴极发光呈暗黄色至亮橙色,常发育生长环带。相对于Cal2, Cal1与围岩的C-O-Sr同位素组成更为接近,这表明水岩反应期间,Cal1组成受围岩影响更大,Cal2组成受影响更小;相比于Cal1,Cal2具有较高的Mn、Fe、Zn、Pb含量和U/Th、V/Cr值以及较低的LREE/HREE值、Mg、Sr含量和弱的Ce负异常,指示成矿...     

全球锑原材料贸易格局演化分析

随着中国锑矿产量下降以及全球新能源领域对锑需求量的增加, 全球锑原材料供需格局正在改变。对全球锑原材料贸易格局的现状及演化过程开展分析, 有助于世界各国构建弹性的锑原材料供应链。本文基于物质流与复杂网络分析方法, 定量刻画了四类锑原材料(锑矿石、锑金属、锑初级加工品、再生锑)的全球贸易格局(2002—2020年), 分析了典型国家(地区)的锑原材料贸易结构及贸易地位变化特征, 总结了贸易格局的演化规律。研究发现: (1)锑初级加工品是全球最主要的贸易品种, 其贸易量占全球锑原材料总贸易量的一半以上; (2)中国和美国分别是贸易地位排名前两位的国家, 印度、欧盟、韩国是贸易地位上升最快三个国家(地区); (3)欧盟锑金属的进口来源呈现明显的多元化趋势, 显著降低了对中国的进口依赖, 表明欧盟近些年实施的关键原材料多元化进口战略取得了显著成效; (4)中国在全球锑原材料供应格局中的绝对优势地位在下降, 与此同时, 全球锑原材料贸易格局正朝着更加多元的方向发展。     

海南岛抱伦金矿床双峰式侵入杂岩地球化学特征及对金成矿作用的启示

位于海南岛西南部的抱伦金矿产于尖峰岩体外接触带,与辉绿岩脉密切伴生,这些侵入岩蕴含了金矿成矿作用与岩浆活动-构造演化-成矿体系关系的重要信息。文章报道了对抱伦尖峰花岗岩和辉绿岩开展岩石学、锆石U-Pb年代学、元素和Sm-Nd同位素地球化学研究的成果。本次工作获得了尖峰花岗岩的LA-ICP-MS方法锆石U-Pb年龄为(234.9±2.8)Ma,与辉绿岩构成双峰式侵入杂岩组合。辉绿岩属亚碱性玄武岩系列,相对富集Th、Nb、Ta等强不相容元素,无Nb、Ta、Ti亏损,显示与富集洋中脊玄武岩(E-MORB)相似的地球化学特征,其ε_Nd(t)值为4.11,指示了亏损的源区性质;尖峰花岗岩属高钾钙碱性岩系的铝质A型花岗岩,相对富集K、Rb、Th、Ce等元素,相对亏损Sr、Ba、Nb、Ta、P、Ti等元素,其ε_Nd(t)值为-7.61～-7.80,指示了再循环地壳源区。抱伦辉绿岩为交代型地幔降压熔融的产物,而尖峰花岗岩起源于中元古界泥质和杂砂岩地壳源岩于低压、高温环境下的部分熔融,该双峰式侵入杂岩与金成矿作用形成于造山后伸展-减薄构造背景。双峰式侵入杂岩的...     

四川盆地典型农业区土壤中铜、钴、钼和锌的空间分异及其影响因素

为定量化分析地理因子对土壤中铜（Cu）、钴（Co）、钼（Mo）和锌（Zn）空间分异的影响,作者采集和测定了四川盆地长寿之乡江津区156件表土样品,综合运用数理统计、地统计和地理探测器等方法,分析表土中Cu、Co、Mo和Zn含量的空间分异特征及其驱动因子。表土中Cu、Co、Mo和Zn均值分别为27.0×10^-6、18.5×10^-6、0.4×10^-6和216.8×10^-6,分别是中国土壤背景值的1.19倍、1.45倍、0.20倍和2.17倍。研究区表层土壤中Cu（36.6%）、Co（16.9%）、Mo（51.7%）和Zn（89.4%）变异系数都呈中等变异,但Zn和Mo的空间分布不均匀性更加显著。总体上,江津区表土中Cu、Co、Mo和Zn含量在北部相对较高,而南部地区相对较低。土壤中Fe和Mn及成土母岩和土壤类型分别是影响江津区表土中Cu、Co、Mo和Zn空间分异的主控驱动因子,但影响程度不一。总体上,Fe和Mn的独立及交互作用最高,对江津区表土中Cu、Co、Mo和Zn含量的空间分异起到重要作用。     

基于机器学习的锆石成因分类研究

锆石是在自然界中多种温压条件下能够稳定保存,并记录原岩年龄信息的副矿物。锆石微量元素能完整记录地质演化过程信息。通过微量元素分析锆石成因的研究已久,通常利用Th-U图解和La_N-(Sm/La)_N图解等二元图解对锆石进行分类研究。然而,随着锆石研究的深入,以及二元图解无法呈现数据高维度信息的局限性,传统图解已经不能满足对锆石类型进行准确判别,且对已知类型的锆石出现判定偏差。因此,本文将地质大数据与机器学习相结合,训练出高维度锆石成因分类器。文中收集了3 498条不同成因类型的锆石微量元素数据,并通过测试和运用随机森林、支持向量机、人工神经网络和k近邻等4种机器学习算法,最终得出准确率为86.8%的线性支持向量机锆石成因分类器,用于锆石类型的判定与预测。这项工作为锆石分类研究提供了更高维度的判别手段,极大提高了微量元素分析成因结果的精度。将锆石微量元素数据与机器学习方法相结合,是大数据分析与机器学习技术在地球化学研究中的积极探索。     

大兴安岭地区古生代构造格架重建:来自俯冲增生杂岩研究进展

大兴安岭地区古生代处于古亚洲洋闭合阶段,其间发育众多的弧盆系和蛇绿岩带,笔者等在大兴安岭地区1: 1 000 000地质编图和野外地质调研基础上,应用“洋板块地质”学术思想在大兴安岭地区元古宙、古生代地质体中划分出一系列“俯冲增生杂岩”、地块基底残块、岛弧、弧前盆地、弧后盆地等构造单元,结合陆(地)块和岩浆弧、弧前盆地、弧后盆地和“俯冲增生杂岩”的时空展布,划分出9条俯冲增生杂岩带,其中新识别出3条俯冲增生杂岩带。俯冲增生杂岩带主要分布于兴蒙造山带内部各地块之间和地块与大型岛弧带之间,相当于地块间及地块与岛弧带间的缝合带。依据俯冲增生杂岩带两侧对应的陆(地)块、岛弧带等构造级别,归并出5条结合带。俯冲增生杂岩带的展布方向以北东向为主,时代自北向南依次变新,从早奥陶世演化到中—晚二叠世,暗示古亚洲洋洋盆向大兴安岭地区陆(地)块俯冲作用最早发生在北部额尔古纳一带,逐渐向南后撤,不断形成新的洋壳和产生俯冲增生作用,相应的活动陆缘从北部额尔古纳地块向南逐渐增生,配套弧盆系时代也逐渐向南变新。早—中三叠世至西拉木伦一带发生陆-陆拼贴,完成华北板块与西伯利亚板块的对接。通过对大兴安岭地区古生代“俯冲增生杂岩”的研究,重建了大兴安岭地区古生代构造格架,提高了古亚洲洋东段洋-陆转换的研究程度。     

复杂地层顶板大直径高位定向钻孔试验

针对煤矿地层条件复杂,常规钻进工作量大、单孔深度不足、难以成孔、瓦斯抽采浓度低等诸多问题,开展了煤矿复杂地层中施工顶板大直径高位定向钻孔试验。以东保卫煤矿施工为依据,根据煤层顶板地质实际情况,在36号煤层顶板施工6个?120 mm大孔径顶板高位定向钻孔,其中孔深>300 m钻孔成孔率达到83.3%,最大孔深510 m。利用顶板大直径高位定向钻孔进行瓦斯抽采,其抽采浓度比原有工作面常规瓦斯钻孔抽采浓度增加66.7%,取得显著瓦斯抽采效果。顶板大直径高位定向钻孔的成功应用,为东保卫煤矿以及相似条件矿区推广应用提供了技术支撑。