南部非洲花岗岩型与伟晶岩型钽矿床地质特征

钽作为一种重要的稀有金属矿产,广泛应用于各种工业领域。世界上的钽矿床成因主要为内生成矿,尤以花岗岩型和伟晶型最为重要,碰撞造山过程导致的多期次岩浆活动是有利的钽矿成矿环境。南部非洲钽矿资源丰富且品位高,主要为花岗岩型和伟晶岩型钽矿床,空间上主要分布在卡普瓦尔克拉通、刚果克拉通、津巴布韦克拉通以及基巴拉、泛非、达马拉等碰撞环境下形成的同造山—后造山构造带内,时间上主要集中在太古宙(2.85~2.58 Ga)、古元古代(2.48~2.0 Ga)、晚中元古代—早新元古代(1026~880 Ma)以及泛非活动期(500~440 Ma),且不同钽矿带内含钽矿物稀有及稀土元素分布特征差异较大。南部非洲发育大量与钽矿形成密切相关的花岗岩及伟晶岩岩体,资源潜力巨大,未来有望成为世界上主要的钽资源接续基地。     

北秦岭西段早侏罗世A型花岗岩及其地质意义

本文通过岩相学、岩石地球化学、锆石U?Pb定年和Lu?Hf同位素组成分析等方法,对出露于北秦岭西段宝鸡岩体王家山一带的黑云母花岗岩和其中的包体进行了研究。结果表明,该花岗岩形成时代为187±2 Ma,属于高钾钙碱性—钾玄岩系列岩石,富集Rb、Th、U等大离子亲石元素以及Nb、Zr和Hf等高场强元素,亏损Ba、Sr和Eu,具有高的全岩锆石饱和温度(825℃~838℃),显示A型花岗岩特征,形成于造山后的板内环境,可能为秦岭岩群副变质岩与安山质岩石部分熔融的产物。暗色包体显示塑性流变特征,具有岩浆结构,发育针状磷灰石和具有复杂成分环带的更长环斑结构长石,是幔源岩浆注入酸性岩浆发生混合作用的产物,形成时代为191±2 Ma,其锆石Hf同位素组成变化范围较大,εHf(t)值介于-11.26~-2.51,主要为富集地幔部分熔融产物。综合本文及前人已有研究结果,认为~190 Ma的早侏罗世早期秦岭地区早中生代碰撞造山过程已经结束,区域开始逐渐进入板内伸展构造演化阶段。     

云南省澜沧地区风化壳型稀土矿化的新发现及找矿前景

云南省澜沧地区位于滇西南地区,地处西南"三江"造山带南段,主体属班公湖-怒江-昌宁-孟连结合带南段,是云南省重要的铅锌银多金属矿分布区,以往在澜沧地区开展了诸多铅锌银矿调查工作,未对澜沧地区稀土矿化进行详细工作,本次通过矿产地质调查工作发现有花岗岩风化壳型、火山岩风化壳型、灰岩风化壳型三种不同的稀土矿化类型,其中花岗岩风化壳型稀土矿化具有较大的含矿层位面积,估算稀土资源量达大型;灰岩风化壳型矿化为调查区新发现类型稀土矿化,矿化与土壤地球化学异常吻合,稀土总量品位较高,含矿层位具有连续性,已开展概略调查地区估算稀土资源潜力达中型以上,具有较好的稀土矿找矿前景,今后对研究区开展详细的验证工作,特别是对灰岩风化壳型稀土矿化区开展研究,全面探索矿化层位特征、含矿性特征,有望取得新的找矿突破。     

全风化花岗岩地层中高固相离析浆液灌浆机理研究

全风化花岗岩地层稳定性差、遇水易发生崩解,工程上使用常规材料防渗加固注浆时效果较差。针对这一情况,依托湖南省郴州市莽山水库防渗加固灌浆项目,通过自主设计的全风化花岗岩地层注浆室内模拟试验装置,进行模拟注浆试验,实现了浆液在整个注浆过程中的扩散情况模拟,对不同注浆压力、不同位置点所取试样开展单轴抗压、抗剪强度及渗透率测试试验,对不同注浆压力下完整结石体取样观察,研究以全风化花岗岩颗粒为配方主体材料的高固相离析浆液在全风化花岗岩地层的防渗加固效果及浆液扩散模式。结果表明:该浆液在全风化花岗岩地层扩散过程中经历了渗透扩散、挤密压缩、劈裂扩展三个阶段,是一种复合注浆形式;以全风化花岗岩颗粒为主体的高固相离析浆液在全风化花岗岩地层注浆中效果显著,随着注浆压力提升,单轴抗压强度显著提升为原土体的3.25～13.67倍,抗剪强度在不同法向压力情况下提升为原土体的1.63～2.69倍,渗透系数从10?4 cm/s下降至10?5 cm/s甚至10?6 cm/s。     

广西大瑶山东南缘侏罗纪埃达克质花岗岩的特征、成因及构造意义

对钦杭结合带西南段大瑶山东南缘的中晚侏罗世埃达克质花岗岩（165~153 Ma）进行了岩石学、地球化学研究,并探讨了埃达克质和TTG岩类的特征属性。岩石SiO₂含量63.76%~72.13%,总体具高Al₂O₃（Al₂O₃≥15%）、低MgO （<3%）,亏损重稀土元素（HREE）、正Eu异常或弱的负Eu异常,低Y （≤18×10^-6）和Yb （≤1.9×10^-6）,高Sr （>300×10^-6）和Sr/Y值（>20）等埃达克岩独特的地球化学特征。结合区域构造演化分析认为,该侏罗纪埃达克质花岗岩形成于陆内伸展构造背景,为大陆板内加厚（隆起区）的下地壳底部岩石部分熔融的产物,属大陆板内环境I型花岗岩。具有类似于低镁安山岩/闪长岩系列（LMA）和镁安山岩/闪长岩系列（MA）两种高压型TTG亚类的属性,为古俯冲增生带下地壳弧型岩石熔融的继承性特征,与中生代古太平洋俯冲板片熔融过程无关,属非俯冲成因的埃达克/TTG岩类。其空间上与大瑶山东南缘早古生代俯冲增生带高度重合,且与早古生代TTG侵入岩组合紧密相邻,提示它们可能源自于早古生代洋壳俯冲带或大陆边缘弧下地壳玄武质岩石的部分熔融,因而具有洋俯冲成因的特征属性。     

Comparative Study of Acid and Alkaline Stimulants with Granite in an Enhanced Geothermal System

The Enhanced Geothermal System (EGS) is an artificial geothermal system that aims to economically extract heat from hot dry rock (HDR) through the creation of an artificial geothermal reservoir. Chemical stimulation is thought to be an effective method to create fracture networks and open existing fractures in hot dry rocks by injecting chemical agents into the reservoir to dissolve the minerals. Granite is a common type of hot dry rock. In this paper, a series of chemical stimulation experiments were implemented using acid and alkaline agents under high temperature and pressure conditions that mimic the environment of formation. Granite rock samples used in the experiments are collected from the potential EGS reservoir in the Matouying area, Hebei, China. Laboratory experimental results show that the corrosion ratio per unit area of rock is 3.2% in static acid chemical experiments and 0.51% in static alkaline chemical experiments. The permeability of the core is increased by 1.62 times in dynamic acid chemical experiments and 2.45 times in dynamic alkaline chemical experiments. A scanning electron microscope analysis of the core illustrates that secondary minerals, such as chlorite, spherical silica, and montmorillonite, were formed, due to acid-rock interaction with plagioclase being precipitated by alkaline-rock interactions. Masking agents in alkaline chemical agents can slightly reduce the degree of plagioclase formation. A chemical simulation model was built using TOUGHREACT, the mineral dissolution and associated ion concentration variation being reproduced by this reactive transport model.     

中亚造山带南缘中—新元古代地壳的揭示——来自北山—阿拉善北部钻遇碱性花岗岩的年代学和Hf同位素示踪研究

前寒武纪微陆块是北山—阿拉善北部增生造山带的重要组分,旱山、雅干和珠斯楞—杭乌拉地区的前寒武纪基底是否存在学界尚存争议.居延海介于北山造山带北部和阿拉善地块北缘的构造衔接部位,受限于巴丹吉林沙漠覆盖,岩石露头极少,我们通过钻井工程,钻遇一套晚石炭世碱性花岗岩,锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征揭示,该花岗质岩浆锆石结晶年龄为(312±1)Ma(MSDW=0.46,n=18)和(315±2)Ma(MSWD=0.93,n=15),具有正的εHf(t)值,介于+0.8～+4.4之间,平均值为+2.2,对应二阶段模式年龄TDM2为1048～1267 Ma,平均值为1183 Ma,具有古老地壳的源区属性.通过与旱山构造带、雀儿山构造带、雅干构造带和珠斯楞—杭乌拉构造带的晚石炭世花岗质岩浆对比分析,结合旱山构造带、雅干构造带和珠斯楞—杭乌拉构造带0.9 Ga花岗质岩石的出露以及区域上的重磁资料解译,我们认为旱山、雅干和珠斯楞—杭乌拉构造带存在中—新元古代地壳,且可开展进一步的衔接关系研究.     

Single Zircon LA-ICP-MS U-Pb Dating of the Guandimiao and Wawutang Granitic Plutons in Hunan, South China and Its Petrogenetic Significance

1 Introduction The South China Block (SCB), located between the Qinling-Dabie and Songma Indosinian sutures, experienced successively two important tectonic movements during the Mesozoic, i.e. the Indosinian movement (early Mesozoic) and the Yanshanian movement (late Mesozoic). Therefore, the generally accepted viewpoint is that the key geological problems during the Mesozoic are essentially the dynamics and material expression of these two tectonic movements in South China (Chen et al.…     

柴北缘元古宙鹰峰环斑花岗岩及其共生岩石的地球化学特征、成因及地质意义

中元古代鹰峰岩体的主体是环斑花岗岩,与其共生的岩石有石英闪长岩-奥长花岗岩和辉绿岩。环斑花岗岩高碱（Na2O＋K2O=8.49%～9.39%）、富钾（K2O/Na2O=1.12～1.43）,铝近饱和,高铁镁比值[（ΣFeO）/MgO=4.91～7.19];富Rb、Ba、Ga、Th、Zr、Nb、Ta,贫Cr、Ni、V;高ΣREE（392.24×10-6～594.76×10-6）,稀土元素强分异[（La/Lu）N=12.67～17.09],弱铕负异常（δEu=0.58～0.78）,显示碱性花岗岩的特征,与密云环斑花岗岩相似。石英闪长岩-奥长花岗岩具钙碱性系列岩石的特征;与环斑花岗岩相比,其Rb、Ba、Ga、Nb、Ta、Th、Hf、Zr低,而Ni、Cr、V高;ΣREE较低（ΣREE=77.04×10^-6～129.85×10^-6）,轻重稀土分异明显,但（La/Lu）N的比值较小（11.62～14.06）,铕异常更弱（δEu=0.69～0.93）。辉绿岩具低碱、高ΣFeO的特征,属拉斑玄武质,与洋中脊拉斑玄武岩相比,K2O等不相容元素高,具大陆拉斑玄武质的特征。辉绿岩的ISr（1776Ma）为0.7066,εNd（1776Ma）为＋3.6,环斑花岗岩的ISr（1776Ma）为0.7181,εNd（1776Ma）为-5.5,显示辉绿岩起源于年轻的地幔,花岗质岩浆主要源自古老的地壳。综合分析显示,这些侵入岩形成于伸展背景,是北半球中元古代非造山环斑花岗岩的成员之一,在加里东期卷入到柴北缘造山带的古老地壳中。这在世界上提供了一个古老克拉通及环斑花岗岩卷入古生代造山带的一个实例。     

Regional variations in cleavage and fold development in North Wales

The arcuate pattern of the main Caledonian cleavage and associated fold axial plane traces in North Wales is due partly to NW-SE compression with tectonic transport to the southeast against the concealed crop of the Tan y grisiau Microgranite. Low-angle cleavage close to the microgranite is shown to be a local variant of the regional cleavage formed during the main deformation and not an earlier phase as previously supposed. Transcurrent movements along several major fault systems are also related to compression around the microgranite and the Harlech Dome block.