河南东沟钼矿花岗斑岩成因: 岩石地球化学、锆石U-Pb年代学及Sr-Nd-Hf同位素制约

本研究对东沟超大型钼矿床的成矿母岩-东沟花岗斑岩开展了系统的年代学、岩石地球化学及Sr-Nd-Hf同位素分析工作.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,东沟花岗斑岩成岩年龄为114～117Ma,与已有的成矿年龄(116±2Ma,Re-Os法)一致,证实了东沟钼矿为一斑岩型矿床.详细的岩石地球化学分析显示东沟花岗斑岩岩体与区域上太山庙大型花岗岩基为同源演化关系,它们均为弱过铝质,具有富Si、富K、富Rb、Th、U等大离子亲石元素、富Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,贫Fe、Mg、Ca,贫Sr、Ba,Ga/Al比值较高等地球化学特征,属铝质A型花岗岩,形成于伸展构造体制,东沟岩体是母岩浆经历了强烈结晶分异高度演化的产物;东沟岩体Nd同位素组成为0.51166～0.51182,ε_(Nd)(t))值在-17.3～-14.3之间,锆石的ε_(Hf)(t)值变化较大,由-3.4至-18.7,另有一颗年龄为1715Ma的捕获锆石的ε_(Hf)(t)值为-2.4,Nd、Hf模式年龄分别为1.5～1.8Ga与1.3～1.7Ga.我们认为东沟岩体的岩浆源区以古老地壳物质为主,但也有少量幔源组分参入,并且幔源物质的加入及很高的岩浆演化程度可能对东沟钼矿的成岩成矿过程具有重要作用.     

矿物法--环境污染治理的第四类方法

总结介绍了近10年开展环境矿物材料研究所取得的较为系统的研究成果。新提出环境矿物材料基本性能,包括矿物表面效应、孔道效应、结构效应、离子交换效应、结晶效应、溶解效应、水合效应、氧化还原效应、半导体效应、纳米效应及矿物生物交互效应等。展示环境矿物材料开发应用方面的崭新成就,包括利用天然铁的硫化物矿物强还原性,发明一步法还原Cr(Ⅵ)与沉淀Cr(Ⅲ)废水处理新工艺;利用天然锰的氧化物矿物强氧化性,发明处理高浓度与强污染的印染和酚类废水新方法;利用天然钛的氧化物矿物日光催化性,发明光催化降解卤代有机污染物新方法;利用天然蛭石高温脱水膨胀热效应,发明能大幅度提高型煤固硫率与除尘新方法;利用天然钙基蒙脱石低成本制备出同时防止水体与无机和有机污染物渗漏的自愈性强的填埋场衬层建造用新型防渗材料,发明生活垃圾尤其是危险废物填埋场衬层建造新工艺;发现凝灰岩与花岗岩中长石类矿物发育有良好的孔道结构,核素进入可发生固定化作用,成为有效阻滞核素迁移的天然屏障;利用天然纳米管状纤蛇纹石成功制备二氧化硅纳米管,接枝有机物可由亲水性变为疏水性;利用黄钾铁矾的胶体特征作为多金属矿山废石堆隔离防渗层,防止金属硫化物矿物氧化分解与矿山酸性废水污染等。着重指出今后环境矿物?     

堆石料Gudehus-Bauer亚塑性本构模型改进及参数确定方法

研究了Gudehus-Bauer亚塑性本构模型和模型参数的求取方法。采用侧限压缩试验曲线求取模型参数颗粒硬度hs和指数n。根据模型方程的推导,建立了拟合指数 和 与围压之间的关系,并提出了新的拟合参数。考虑到堆石料具有明显的剪胀、剪缩性,在Gudehus-Bauer模型线性项中增加了主要控制体积应变项 ,以改善模型对堆石料体积应变曲线的描述。采用堆石料大型侧限压缩试验、常规三轴试验分别验证了新的拟合参数和改进后的Gudehus-Bauer亚塑性本构模型。与堆石料试验成果比较,提出的新拟合参数与改进后的Gudehus-Bauer亚塑性本构模型可以较好地模拟堆石料的应力-应变特性,并较好地改善了堆石料体变曲线的模拟结果。对改进后的模型作了常规三轴加、卸载模拟,模拟结果反映了改进的Gudehus-Bauer亚塑性本构模型具有一定的卸载适应性。     

A Metallogenic Model of Gold Deposits of the Jiaodong Granite-Greenstone Belt

An analysis of trace elements and isotopic geochemistry suggest that the ore-forming materials of gold deposits in the Jiaodong granite-greenstone belt have multiple sources, especially the mantle source. Seismic wave, magnetic and gravity fields show that the crust-mantle structure and its coupling mechanism are the fundamental dynamic causes for the exchange and accumulation of materials and energy in the metallogenic system. Considering the evolution history of the structural setting, the tectono-metallogenic dynamics model of the area can be summarized as follows: (1) occurrence of the greenstone belt during the Archean-Proterozoic-the embryonic form of Au-source system; (2) stable tectonic setting in the Paleozoic-an intermittence in gold mineralization; (3) intensive activation and reformation of the greenstone belt in the Mesozoic-tectono-mineralization and tectono-diagensis; (4) posthumous structural activity in the Cenozoic-destruction of orebodies in the later stage. In the middle and late Ind     

铁同位素的MC-ICP-MS测定方法与地质标准物质的铁同位素组成

详细报道了在低分辨和高分辨模式下运用MC-ICP-MS进行Fe同位素比值高精度测试的方法,对Fe同位素测定过程中谱峰干扰、基质效应、浓度效应、仪器测试的长期重现性等问题进行了评估,并对两种运行模式的测试结果进行了对比.在95%的可信度范围内,所建方法的外部精度优于0.5ε/ainu,达到国际同类实验室的先进水平,并且低分辨和高分辨两种模式下获得的Fe同位素测试结果是一致的.在此基础上对国家地质标准物质GBW07105(玄武岩)和GBW 07111(花岗闪长岩)进行了Fe同位素测定.相对于Fe同位素国际标样IRMM-014,GBW07105的Fe同位素成分为:ε57Fe=1.9±0.3(20),ε56Fe=1.3±0.2(2σ),ε57/56Fe=0.6±0.1(2σ);GBW 07111的Fe同位素成分为:ε57Fe=1.8±0.4(2σ),ε56Fe=1.2±0.2(2σ),ε57/56Fe=0.6±0.1(2σ).     

环境矿物材料基本性能：无机界矿物天然自净化功能

重点阐述环境矿物材料基本性能，包括矿物表面吸附、孔道过滤、结构调整、离子交换、化学活性、物理效应、纳米效应及与生物交互作用等，旨在发掘、凝炼并新提出物理方法和化学方法之后与有机界生物同效的无机界矿物天然自净化功能的基础理论与应用方法，以发展和完善无机矿物与有机生物所共同构筑的自然界中存在的天然自净化系统，并就目前笔者在黄铁矿、锰钾矿、金红石、蛭石、蒙脱石、苋铁铁钒等天然矿物方面已经完成和正在开展的一系列环境矿物材料研究工作进行了举例说明。     

193nmLA-ICPMS对国际地质标准参考物质中42种主量和微量元素的分析

本文采用配备有 193nm Ar F准分子 (excimer)激光器的 Geo L as2 0 0 M剥蚀系统和 Elan6 10 0 DRC ICP- MS对 4个美国地质调查所 (USGS)玻璃标准参考物质以及 3个美国国家标准技术研究院 (NIST)人工合成硅酸盐玻璃标准参考物质中几乎覆盖整个质量数范围 (从 7L i到 2 38U)的 38个微量和 4个主量 (Na、Mg、Ti和 Mn)元素进行了分析。分析结果表明 ,无论是对 USGS还是 NIST玻璃 ,元素分析的相对标准偏差 RSDs和分析值与参考值之间的相对偏差 (RDs)一般优于 10 % ,RSD和RD较大的元素主要出现在含量很低或不均匀样品中。稀土元素的 RSD显示 ,除 AGV- 2 G可能存在不均匀现象外 ,其它所测样品在 6 0 μm尺度上 ,元素分布是均匀的。本研究证明 ,由于 ICP- MS具有 10 8cps(每秒计数 )的动态线性范围 ,本实验室的L A- ICPMS系统可定量分析含量在百分之几的主量元素及微量元素。分析精密度和准确度可与常规溶液雾化进样 ICP- MS方法相媲美     

混合沉积和混积岩的讨论

混合沉积物是指陆源碎屑与碳酸盐(包括异化粒等)在沉积上的混合。混合沉积可分为狭义的和广义的,狭义的是指陆源碎屑与碳酸盐组份的混合(在同一岩层内),而广义的混合则包括了狭义的和陆源碎屑与碳酸盐层构成交替互层或夹层的混合。混合沉积很早就引起了人们的注意,尽管碎屑岩和碳酸盐岩的研究与应用已很成熟,但对混积岩的研究多被忽视了。对狭义的混合沉积物有必要起一成因名称——混积岩。当人们接触到混合沉积时,除了分析研究它们的组分和结构特征外,还必须去思考,它们为什么能经常频繁地交互出观,或是直接混合在一起?倒底是：①陆源碎屑跑到碳酸盐的沉积背景里?②碳酸盐跑到陆源碎屑的沉积背景里?③二分别从各自的源地跑到第三种沉积背景里?还是④二本来就在同一沉积背景里?接下来就要思考是什么动力条件使它(们)能从这个沉积背景(环境)“跑”到另一个沉积背景(环境)里去?是水?是风?是自身?还是别的什么力量?那么,又是怎样的水动力或风动力条件呢?是正常条件,还是突发事件?很明显,要分析研究混合沉积和混积岩。这些问题就不得不细细加以考虑,深入进行研究。     

Statistical analysis of stress transmission in wet granular materials

The micromechanics of wet granular materials encompasses complex microstructural and capillary interconnects that can be readily described through a formal derivation of stress transmission in such a 3‐phase medium. In the quest for defining an appropriate stress measure, the stress tensor expression that results from homogenization [Duriez et al. J Mech Phys Solids 99 (2017): 495‐511] of such a medium provides theoretical insights necessary to extract useful information on the relationship between capillary effects and microforce interactions via several small‐scale parameters whose evaluation can be challenging. Using instead a statistical approach where microvariable distributions are described by probability density functions, the current study provides simple estimates of stress components in terms of only a few tractable microvariables such as coordination number and fabric anisotropy. In particular, the latter recognizes details of contacts such as force interactions being either mechanical or capillary, including interactions with and without mechanical contact. The developed expressions are in a good agreement with discrete element method simulation results of the triaxial loading of a wet granular assembly, notably for hydrostatic (mean) pressure. A new set of dimensionless groups is also identified to characterize the significance of mechanical and capillary physics, which facilitates a better understanding of the contribution of dominating elements to stress, while also providing the opportunity to incorporate important capillary effects in micromechanically based constitutive formulations.     

Porothermoelastic analyses of anisotropic hollow cylinders with applications

It has been known that material anisotropy and thermal stresses affect borehole stability significantly. Aiming at the experimental studies associated with borehole stability in anisotropic (transversely isotropic) poroelastic materials subject to non‐isothermal conditions, this paper details and applies an anisotropic porothermoelastic solution to an unjacketed hollow cylinder in a triaxial set‐up. Numerical analyses are presented to demonstrate thermal and material anisotropy effects on the pore pressure and the stress concentrations in and around the geometry of a hollow cylinder subjected to thermal and stress perturbations. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.