原子探针层析技术及其在矿床研究中的应用

原子探针层析技术（APT）是一种能够以亚纳米分辨率提供定量的三维元素和同位素分析的测试分析技术,具有极高的空间分辨率和低的检出限。虽然原子探针主要用于材料科学和半导体领域,但随着近年来在矿床研究中应用的不断增加,正逐渐成为矿床研究的有用手段。与传统的地质分析技术相比,原子探针具有独特的技术优势,可以测量体积＜0.0007μm3的矿物的元素组成,能够在纳米尺度上揭示矿物成分的复杂性,为理解地质演化过程提供全新的认识。本文在简述原子探针层析技术的基本原理、样品的选择和处理以及针尖样品制备的基础上,重点从成矿元素赋存状态、纳米尺度包裹体和稳定同位素组成三个方面阐述了原子探针在矿床研究中的代表性应用成果。迄今为止,原子探针在矿床学中的应用主要集中在成矿元素赋存状态的分析上,尤其是与金矿相关的黄铁矿或其他化学组成相对简单的矿物。而在纳米尺度包裹体和稳定同位素组成方面,原子探针应用成果虽不如前者丰富,但也取得了一些重要的全新认识,表现出良好的应用前景。原子探针在矿床学领域迅速发展的同时,也存在一些亟需解决的问题,如复杂质谱峰的标定、三维重建失真等。尽管如此,相信随着技术的不断进步,原子探针将逐渐成为矿床研究的重要工具。     

津巴布韦塔卡金矿地球化学异常特征及找矿标志

本文以津巴布韦塔卡金矿的区域地球化学资料为基础,对矿区地球化学特征、金成矿条件及找矿标志进行了分析,发现矿体主要赋存于元古宙Umkondo群的绢云石英片岩中,并受南北向区域构造控制。区内Au、W 、Hg 、Sb等异常共生组合元素,均可作为Au的找矿指示元素。通过对塔卡金矿的区域地质-地球化学异常特征和找矿标志的研究,建立了该金矿的地球化学异常模型及找矿标志,对已取得的1:25万区域化探异常的筛选和评价,以及进一步提高化探找矿效果,均具有一定的启示意义。     

柴达木盆地盐湖锂矿床成矿过程及分布规律

柴达木盆地盐湖蕴藏230×10~4t锂,集中分布在别勒滩、东西台等4个盐湖,占我国卤水锂资源总量~80%,战略资源地位不言而喻。近年来提锂技术及工程化研究倍受重视,而对盐湖锂矿成因和分布规律的了解凸显不足,锂矿资源流失严重与之不无关联。研究查明,昆仑山高温热泉群含锂泉水长期注入洪—那河,流入终端盐湖,蒸发富集成矿;锂的年输入通量748.8 t,结合区内盐湖锂矿总储量保守估算,成矿期始于14 ka BP之后;洪—那河早期主要流向别勒滩,在山前冲积扇向北推进、扇前河改道北流后,方才形成含锂河水当前分配格局。据此,破解了别勒滩锂矿在研究区储量最大的原由。还查明了锂矿床仅存在于别勒滩,而在达布逊等3个区段不能成矿的原因。阐明了锂的来源与新生代火山喷发岩、深部岩浆房、昆仑大断裂活动有关,以及含锂热水持续远程输送至盐湖成矿的地貌和水文气候动因。企业应当根据锂的分布规律和矿床特征,迅速转变钾肥生产模式。     

关于当前铀矿地质工作的几点思考

本根据我国能源发展对铀资源的需求形势,在铀矿勘查战略、重点地区铀矿勘查、铀资源潜力评价、铀矿地质科研等方面作了思考,提出工作建议,并强调了以人为本的管理理念。     

有关湖泊沉积137Cs深度分布资料解译的探讨

讨论了国内有关湖泊沉积^137Cs断代资料解译的一些问题。一些高寒地区的湖泊,上世纪60年代主核爆期以后,入湖泥沙的^137Cs含量变化不大,因此沉积剖面^137Cs浓度达峰值后无明显降低趋势。一些浅水湖泊,由于人类活动扰动湖底表层泥沙,剖面表层泥沙的^137Cs浓度比较均一。根据核尘埃沉降监测资料,中国湖泊沉积应存在明显的1963年^137Cs蓄积峰,不应存在所谓的1974年^137Cs次蓄积峰,可能存在不很明显的1986年次蓄积峰。沉积剖面中^137Cs浓度的深度变化,不仅和”’CS大气沉降通量变化有关,也和流域内近几十年来的环境变化有关,1963年以后的^137Cs次蓄积峰的确定要慎重。黔中红枫湖沉积物^137Cs面积活度高于滇西湖泊,主要是由于石漠化严重的喀斯特山地,裸岩面积大,裸岩坡地几无土壤吸附^137Cs尘埃,核爆期间^137Cs降尘随降雨径流直接流失进入湖泊比例高的缘故,不是青藏高原的大气污染物散落屏蔽效应的结果。     

马海盐湖高含泥、低品位地表固体钾矿矿浆絮凝沉降试验研究

研究了非离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯、聚合氯化铝等絮凝剂对马海盐湖泥湖高不溶物矿浆的絮凝沉降效果,给出了研究结果。此项研究对高不溶物可溶盐矿物母液的回收利用有一定的参考价值。     

浅谈深海多金属硫化物采矿的环境影响和保护措施

深海矿产资源开发及其环境保护问题近年来重新成为一个研究热点。深海环境极其复杂,人类对深海生物及其生态系统的了解仍十分有限,而深海采矿不可避免会对海洋生态环境造成影响,如不加强对采矿环境影响的研究并制定相关的保护措施,未来的深海采矿对海洋环境的破坏将无法估量。本文从深海采矿发展由来、多金属硫化物矿区环境、深海采矿技术发展、采矿环境影响和保护措施等几方面全链条系统地梳理了前人的研究成果,提出了深海采矿环境影响评价的发展方向,从而为今后开展深海采矿环境监测与保护提供参考。     

西藏班公湖-怒江板块结合带岩金遥感找矿模式

西藏班公湖-怒江板块结合带地质构造复杂,成矿条件优越,具备形成金矿的地质背景条件,是西藏最具潜力和规模巨大的贵金属成矿带.但由于该区地质工作程度较低和对成矿规律认识不清,至今没有一个可供开发的岩金矿产地.通过班公湖-怒江板块结合带砂金、岩金矿(化)点,地球化学异常和重砂异常的分布并进行控矿因子分析,建立了该带两种岩金遥感找矿模式,通过验证发现该区具有大型远景规模的岩金矿产地,并认为蚀变岩型金矿和穆龙套型金矿是该带最重要的两种矿床类型,具有巨大的找矿潜力.     

河南栾川钼铅锌多金属矿集区土壤重金属累积及源解析

河南栾川钼铅锌多金属矿集区内长期矿产资源开发产生了大量的重金属,目前研究区农田表层土壤重金属累积及不同种类矿业活动对其影响尚不明晰。本文选取研究区内5个典型小流域,采集河流沿岸29条水平土壤剖面上95件农田表层土壤样品,采用极谱法测定Mo,电感耦合等离子体质谱法测定Cd,X射线荧光光谱法测定Cr、Cu、Pb和Zn,原子荧光分光光度法测定Hg和As含量,通过地累积指数法、内梅罗综合污染指数法和潜在生态风险指数法分别评价重金属的累积特征、污染程度和生态风险;采用多元统计分析和PMF模型对表层土壤重金属的来源进行解析。结果表明：研究区农田表层土壤中主要污染物为Mo,局部为Hg;除Cr外,其他重金属均不同程度地受到周边矿业活动的影响;5个流域土壤重金属富集程度依次是：北沟河＞淯河＞石宝沟＞陶湾北沟＞伊河。北沟河土壤总体为重污染,中等生态风险,其他流域土壤总体污染程度为轻度,生态风险等级为轻微;但不同流域均存在重金属污染较重和生态风险较强的点位。典型横向土壤剖面分析表明,近岸部分土壤重金属富集程度明显高于远岸土壤。研究区农田表层土壤重金属来源于自然源（32.9%）、铅锌矿矿业活动（30.6%）、钼矿矿业活动（26.8%）和金矿矿业活动（9.7%）。     

Strain analysis of a seismically imaged mass‐transport complex,offshore Uruguay

Strain style, magnitude and distribution within mass‐transport complexes (MTCs) are important for understanding the process evolution of submarine mass flows and for estimating their runout distances. Structural restoration and quantification of strain in gravitationally driven passive margins have been shown to approximately balance between updip extensional and downdip contractional domains; such an exercise has not yet been attempted for MTCs. We here interpret and structurally restore a shallowly buried (c. 1,500 mbsf) and well‐imaged MTC, offshore Uruguay using a high‐resolution (12.5 m vertical and 15 × 12.5 m horizontal resolution) three‐dimensional seismic‐reflection survey. This allows us to characterise and quantify vertical and lateral strain distribution within the deposit. Detailed seismic mapping and attribute analysis shows that the MTC is characterised by a complicated array of kinematic indicators, which vary spatially in style and concentration. Seismic‐attribute extractions reveal several previously undocumented fabrics preserved in the MTC, including internal shearing in the form of sub‐orthogonal shear zones, and fold‐thrust systems within the basal shear zone beneath rafted‐blocks. These features suggest multiple transport directions and phases of flow during emplacement. The MTC is characterised by a broadly tripartite strain distribution, with extensional (e.g. normal faults), translational and contractional (e.g. folds and thrusts) domains, along with a radial frontally emergent zone. We also show how strain is preferentially concentrated around intra‐MTC rafted‐blocks due to their kinematic interactions with the underlying basal shear zone. Overall, and even when volume loss within the frontally emergent zone is included, a strain difference between extension (1.6–1.9 km) and contraction (6.7–7.3 km) is calculated. We attribute this to a combination of distributed, sub‐seismic, ‘cryptic’ strain, likely related to de‐watering, grain‐scale deformation and related changes in bulk sediment volume. This work has implications for assessing MTCs strain distribution and provides a practical approach for evaluating structural interpretations within such deposits.