河北省奥陶纪马家沟组顶部古风化壳中三稀元素赋存状态及富集机制

河北省奥陶纪马家沟组与晚石炭世本溪组之间发育一套古风化壳层,岩性主要为铁质黏土岩、铝质黏土岩和铝土岩,剖面从顶到底具典型的“煤-铝-铁”结构。地球化学分析结果显示,冀东石岭和冀南同义岭古风化壳样品的轻稀土元素氧化物总质量分数分别达0.0893%和0.0717%,均超过了古风化壳型轻稀土矿边界品位,冀北煤窑山古风化壳样品的轻稀土元素总质量分数为0.0504%,也具明显富集特征。古风化壳中部分样品稀有元素Li含量也超过了伴生边界品位。通过元素逐级分离试验定量分析出古风化壳中的三稀元素主要以矿物相存在,再通过X射线衍射分析、电子探针分析进一步确定三稀元素主要以类质同象赋存于伊利石、高岭石等黏土矿物中,少量以化合态存在于独立的稀土矿物中。综合分析认为,古风化壳中三稀元素的矿化富集依次经历了风化壳形成阶段、铝质岩系形成阶段及沉积压实阶段的多阶段演化。     

内生碳酸岩型稀土矿床中磷酸盐作用研究综述

碳酸岩型稀土矿床是全球稀土最主要的来源。磷酸盐是该成矿体系中常见的组分,但对其在碳酸岩稀土成矿过程中的具体作用仍缺少系统的认识。本文综述了磷酸盐在碳酸岩岩浆形成、演化和稀土富集成矿过程中作用,并提出现存问题和研究展望。磷在碳酸盐熔体中具有很高的溶解度。磷的存在有利于稀土在地幔极低程度部分熔融过程和碳酸盐—硅酸盐液态不混溶过程中优先进入碳酸盐熔体,形成初始碳酸岩熔体中稀土的预富集。碳酸岩岩浆演化过程中,稀土将优先进入到不混溶的磷酸盐熔体或独居石和磷灰石等磷酸盐矿物中,这些熔体和矿物的行为很可能是控制体系中稀土行为和成矿潜力的关键因素。岩浆作用过程中形成的富稀土磷酸盐矿物还可为热液阶段稀土矿化提供成矿物质来源。磷酸盐还是热液过程中稀土的有效沉淀剂,有利于轻重稀土矿物在流体晚期阶段成矿。未来工作应更多关注磷酸盐在碳酸岩岩浆演化过程中的作用及其中重稀土的富集机理研究,针对具体成岩成矿过程开展实验岩石学和熔体包裹体研究。     

中国萤石矿床分类及稀土元素地球化学特征

中国萤石资源丰富,矿床数量众多,但尚无统一的分类标准。在总结现有萤石矿床分类基础上,以成矿热液来源为依据,将单一型萤石矿床划分为岩浆期后热液型、火山-次火山热液型及热卤水型3种,并介绍了各类萤石矿床的主要地质特征。结合已有文献资料,总结归纳各类型萤石矿床的稀土元素组成特征,探讨了成矿热液演化过程。岩浆期后热液型矿床萤石具有较高的稀土总量(∑REE均值约70×10^-6)、较显著的铕负异常(δEu峰值在0.6～0.7)和较小的Y/Ho比值(主要变化范围30～65);火山-次火山热液型矿床萤石稀土总量与岩浆期后热液型接近,但具有显著的铕负异常或弱-中等的铕正异常(δEu峰值分别在0.1～0.2和1.1～1.2)和较小的Y/Ho比值(集中在40～50);热卤水型矿床萤石具有较低的稀土总量、显著的铕正异常(平均δEu>2)及较大的Y/Ho比值(均值约83)。与岩浆期后热液型和火山-次火山热液型矿床相比,热卤水型矿床的成矿流体可能经历了更复杂的演化过程。     

江西九江中更新世红土物质来源研究

华南地区广泛分布中更新世红土。目前, 对其物质来源尚有争议。九江红土剖面的沉积时代已得到很好限定, 同时由于其沉积连续、地层出露较好, 是开展中更新世红土物质来源研究的理想剖面。通过对九江中更新世红土2件碎屑锆石样品的分析, 共获得177颗谐和锆石U-Pb年龄, 主要峰值集中在新元古代(816 Ma、801 Ma和991 Ma)、古元古代(2019 Ma、2022 Ma和2481 Ma)和新太古代(2502 Ma), 并具有不显著的中生代峰值(135 Ma)。将其与潜在远源和近源物源区的锆石U-Pb年龄组成进行对比, 结果发现中国北方戈壁、沙漠和黄土高原、塔里木盆地、华北平原并不是九江中更新世红土的主要源区。庐山北麓早更新世发育的洪积扇为九江中更新世红土发育提供了充足物质。九江中更新世红土和九江晚更新世黄土的碎屑锆石U-Pb年龄组成存在明显差别, 后者主要来自长江河漫滩的碎屑物质。不同的气候条件主导了九江地区红土和黄土的发育, 二者都受控于青藏高原构造隆升产生的环境变化。     

青海“三稀”矿床成矿系列、成矿规律与找矿方向

青海“三稀”矿以稀有金属矿产和伴生稀散元素矿产为主, 稀土矿床分布于拉脊山成矿带和柴北缘成矿带, 类型仅有岩浆型(轻稀土)和岩浆热液型(轻稀土), 成矿于早古生代奥陶纪和志留纪, 成矿环境研究程度较低。稀有金属矿床主要出露于西秦岭成矿带和柴达木成矿带, 类型可分为与岩浆作用有关的岩浆型(铌、钽)、伟晶岩型(锂、铍、铌、钽)、岩浆热液型(铌、钽); 与沉积作用有关的蒸发沉积型(锂)和化学沉积型(锶), 岩浆作用矿床成矿高峰期为中生代三叠纪, 成矿于古特提斯演化后碰撞环境, 沉积作用矿床成矿爆发期为新生代新近纪和第四纪, 与青藏高原强烈抬升所致的断陷成盆及干旱气候有关; 稀散元素矿床均为有色金属矿床的伴生矿, 广泛分布于北祁连成矿带、柴北缘成矿带、东昆仑成矿带、西秦岭成矿带和阿尼玛卿成矿带, 矿种多样, 已知成矿元素有Ga、Ge、Cd、In、Se、Te等, 矿床类型丰富, 主要包括海相火山岩型、接触交代型和陆相火山岩型, 成矿时代相对集中于早古生代奥陶纪、晚古生代二叠纪和中生代三叠纪, 可能形成于原特提斯演化弧后盆地、岩浆弧环境。依据矿床时空分布特征、成矿作用及成矿地质背景, 将青海“三稀”矿产划分为10个矿床成矿系列、18个矿床成矿亚系列、20个矿床式。基于“三稀”矿床区域成矿地质背景、区域成矿条件、已知矿化信息和研究程度分析, 提出了成矿区带不同类型“三稀”矿产找矿远景, 认为西秦岭成矿带、柴北缘成矿带和东昆仑成矿带为伟晶岩型锂、铍、铌、钽、铷稀有金属找矿远景区, 柴达木成矿带为蒸发沉积型和化学沉积型锂、锶、铷矿找矿远景区; 对于研究程度较弱的稀散元素矿, 除在已知的矿集区着力稀散元素赋存状态、超常富集研究和资源量核算之外, 东昆仑成矿带牛苦头—野马泉矽卡岩型有色金属矿集区为稀散元素找矿的有利远景区。     

苏北东台坳陷古新统阜宁组三段微量、稀土元素地球化学特征及其地质意义

沉积岩的微量、稀土元素对沉积环境的水介质变化有着较高的敏感度,对于研究古环境、沉积物源性质和构造背景方面具有重要的意义。前人对于东台坳陷元素地球化学方面的研究相对薄弱,利用元素地球化学资料解释古环境和源区性质方面的研究尚属空白。本文以苏北东台坳陷古新统阜宁组三段20件泥岩样品为研究对象,对其进行微量、稀土元素测定,并分析其地球化学特征及所揭示的地质意义。结果表明：①Sr含量、Sr/Cu、Rb/Sr、Lan/Ybn比值指示干热气候;Li、Sr、Ni、Ga微量元素含量和Sr/Ba比值均指示淡水—半咸水的水体环境,整体以淡水环境为主,偶有咸水注入盆地,局部为半咸水环境;而V/（V+Ni）、V/Cr、Ni/Co、U/Th、δCe指示氧化—弱还原的水体环境。②Co/Th—La/Sc、La/Th—Hf判别图解和稀土元素配分模式,表明阜宁组三段沉积岩应来自于上地壳的长英质物质。③La—Th—Sc、Th—Co—Zr/10和Th—Sc—Zr/10构造背景判别图解反映了大陆岛弧与活动大陆边缘的构造背景,且与Bhatia不同构造背景杂砂岩的微量、稀土元素特征值的对比分析结果一致。     

人类活动强度空间化方法综述与展望

地球系统受到气候变化和人类活动的双重影响,相比于气候变化研究相关的空间数据在数据采集、制备方法、制备速度、时空分辨率和数据质量等各方面的快速发展和提高,人类活动强度空间数据还处于探索发展阶段。人类活动强度空间数据有助于更好的理解人类活动影响的强度和范围,对于探究人类活动对地球系统各圈层及其变化的影响,以及促进全球和区域可持续发展具有重要意义。基于此,通过对人类活动强度空间数据相关研究进行梳理和分析,首先提出人类活动强度空间化的概念,然后归纳总结六类主要的空间化方法,并以青藏高原地区为例重点展示和分析四类应用较为广泛的方法,包括净初级生产力人类占用法、土地类型变化法、全球干扰指数法和人类足迹指数法等。最后讨论目前人类活动强度空间化研究中存在的问题,并对未来的发展提出建议。     

非饱和网纹红土比例加载特性研究

本文利用应力控制式全自动GDS静三轴仪对含水率相同、干密度相同重塑网纹红土进行分级加载条件下不同恒应力比路径、不同基质吸力的三轴固结排水试验,研究了非饱和网纹红土比例加载特性。研究结果表明：在比例加载条件下,非饱和网纹红土的基质吸力平衡过程中,反压排水量有一个明显的转折点,此转折点可作为判断基质吸力是否到达平衡的时间点;通过比较不同基质吸力下的轴向应变和时间的关系曲线发现,基质吸力的增加引起轴向应变增加;在偏应力保持不变的条件下,基质吸力的增加没有引起轴向应变的明显增加;不同基质吸力下的偏应力和净平均应力呈直线关系,其斜率近似为恒应力比;提出一种可以预测非饱和网纹红土比例加载条件下的径向应变的方法。     

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氮磷硅对咖啡双眉藻和缢缩菱形藻繁殖速度和油脂积累的影响

采用光密度法和尼罗红染色法,探索了氮、磷、硅对从温州海区分离出的底栖硅藻咖啡双眉藻(Amphora coffeaeformis)和缢缩菱形藻(Nitzschia constricta)的繁殖速度和油脂积累的影响。结果显示,2种底栖藻在NO3-N质量浓度为1.746 mg/L时,细胞均不繁殖,且在实验第7天开始死亡,当NO3-N质量浓度再升高后,细胞繁殖速度开始加快,质量浓度达8.820 mg/L后,藻细胞的繁殖速度不再明显加快;2种藻类的繁殖速度均随H2PO4-P质量浓度升高而加快,但当质量浓度达到0.884 mg/L后,藻细胞的繁殖速度不再明显加快;2种底栖藻类均随Si O3-Si质量浓度增加而加快,但质量浓度对2种底栖硅藻细胞繁殖速度影响并不显著。3种元素对2种底栖硅藻繁殖速度的影响力:NPSi。实验期间,2种底栖硅藻的油脂含量均呈先降后升的变化规律,油脂的积累主要集中在实验后期,氮磷硅限制均能促进2种底栖硅藻细胞油脂的积累,对2种硅藻细胞油脂积累的影响程度,氮限制比磷和硅限制都要大。