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...     

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。     

基于复杂网络的岩土颗粒材料分散性失稳先兆研究

岩土颗粒材料在达到Mohr-Coulomb塑性极限之前可能已经发生了没有明显局部损伤的全域准均匀破坏,即分散性失稳。近年来,网络科学工具在颗粒材料环境中的应用为研究其失稳破坏现象提供了有趣新颖的洞见。采用离散单元法对不同初始密实度的颗粒体系进行等体积应变加载路径的数值试验,发现初始状态越松散的颗粒体系越有可能发生分散性失稳;采用网络科学的理论和方法分析颗粒接触网络的拓扑结构特性和演化规律,发现颗粒材料分散性失稳的结构根源是颗粒接触网络完全崩塌。将颗粒体系划分为强、弱接触系统以构建强接触子网络、弱接触子网络和强−弱接触子网络,研究颗粒接触网络及其3个子网络的特征量演化,结果表明：当颗粒材料开始处于不稳定状态时,易受扰动的弱接触系统的部分接触先失效,导致强接触系统失去其稳定支撑作用而降低承载能力。随着加载的继续,系统通过非局部的自组织过程导致接触结构的全面崩塌,最终触发整体分散性失稳。因此,先于整体失稳的部分弱接触的失效,可视为颗粒材料分散性失稳的关键性临界征兆。     

庐山变质核杂岩的变质变形及构造意义

庐山出露的变质核杂岩的构造层次具有典型的三层结构,即最上面的未变质沉积盖层、中间韧性流变层、核部的变质基底,其间分别以上剥离断层和拆离断层为分界线。上部沉积盖层以脆性变形为主,中间韧性流变层变形程度不一,但远离拆离带变质变形逐渐减弱,而核部的变质基底以强塑性变形为特征。对变质核杂岩南北两条地质剖面的分析,得到三个构造层次的岩石变质变形及岩性变化特征。区域动力学分析反映变质核杂岩东部原拆离带在五里正断层附近。拆离带中多硅白云母压力计得出的变质压力为0.6~1.1 GPa;锆石U-Pb年龄测试得到变质核杂岩的隆升时代为早白垩世。     

沉淀-陈化-返溶作用和压力对热液中氟钛络合物高温水解的影响及地质意义

钛是自然界中最不活泼的金属元素之一,然而越来越多的证据显示钛可以在特定条件下能进入热液流体中发生迁移,其中氟可能在其中扮演着重要的角色。本文研究了300℃和50~400MPa压力条件下氟钛络合物(K2Ti F6)的稳定性以及沉淀-陈化-返溶作用和压力对氟钛络合物水解行为的影响。研究结果显示,氟钛络合物水解的过程中,由于Ti O2沉淀物的陈化作用,在稳定的温度和压力条件下,沉淀物的返溶很难发生;但在缓慢降温和机械性振荡过程中,沉淀物的返溶会明显发生。而且,在温度不变的情况下,压力的改变对K2Ti F6水解并没有显著的影响,显示氟钛络合物不管在高压还是低压环境下均遵循近似的水解规律。本文认为主要的原因在于压力的增高会促进水解反应沉淀物的陈化,进而抑制沉淀物的返溶,但并不破坏水解反应的平衡。最后,本文提出金属络合物的形成-水解-沉淀/返溶-陈化过程是水-岩作用或热液成矿过程中高场强元素活化、迁移和成矿的主要机制。     

聚炳烯酰胺无固相冲洗液在复杂地层中的应用研究

根据多年对聚丙烯酰胺无固相冲洗液钻进技术在地质岩心钻探中的应用情况,进一步分析聚丙烯酰胺无固相冲洗液钻进所具有的技术优势,以及如何发挥其优势,利用聚丙烯酰胺无固相冲洗液钻进水敏地层及其它复杂地层,解决难以钻进的问题。同时,为进一步完善、选择适宜的钻井冲洗液提供一些可供借鉴的建议,使该技术的快速发展和地质岩心钻探钻进技术全面提高。     

小兴安岭西北部霍龙门地区花岗质杂岩锆石U--Pb年龄、岩石地球化学特征及地质意义

小兴安岭西北部的霍龙门地区位于兴蒙造山带东段,该区出露的大面积花岗质杂岩为新开岭—科洛杂岩的重要组成部分。该花岗质杂岩主要由花岗质和花岗闪长质糜棱岩等组成,其中花岗质糜棱岩的SHRIMP锆石U--Pb定年结果为310.7±6.5 Ma,表明其原岩形成于晚石炭世。该杂岩的主量元素总体显示中、高钾钙碱性准铝质--过铝质系列岩石的特点;微量元素表现出Th、Zr、Hf、Nd、Rb、K明显富集,而Ba、Sr、Nb、P、Ti明显亏损;稀土元素具有明显的轻稀土元素富集、重稀土元素相对亏损的特征,有较明显的负Eu异常,轻、重稀土元素分馏程度较强。结合区域构造演化特点及花岗质杂岩的形成环境等,综合显示该杂岩的原岩应形成于晚古生代,于三叠纪时期发生明显的变质变形作用。