Migration and enrichment of trace elements of Lower Palaeozoic carbonate rock strata in Beijing

Analyses of trace elements of the Lower Palaeozoic carbonate rock strata in Beijing show that the contents of As, Hg, F increase from primary carbonate rocks to weathered carbonate rocks and from primary carbonate rocks to the soil coexisting with carbonate rocks, but the distribution regularity of S is not obvious. In the whole weathered stages, the sorption of As is mainly affected by Fe2O3. In soil Fe2O3 is also the main affecting factor of Hg enrichment. The main existing forms of Hg in primary carbonate rocks should simply be physical adsorption, coprecipitation and false isomorphous form between surface of carbonate rock and Hg. In soil the enrichment of F has little relationship with sul-fides and Fe2O3. In primary carbonate rocks, F is mainly absorbed by sulfides and clay minerals, etc. Weathered samples have closer genetic relationships with primary carbonate rocks. This also implies that weathered carbonate rocks have the close existing forms to that of primary carbonate rocks. In primary carbonate rocks FeS2 and FeS are the main forms of S, and sulfides have fixation effect on some heavy metals, whereas in weathered carbonate rocks and soil the fixation effect is weakened.     

岩浆铜-镍-铂族元素硫化矿床“深部熔离-贯入”成矿作用与模式——加拿大伏伊希湾和中国金川矿床地质特征对比

通过对金川铜镍矿床地质、矿化特征与加拿大伏伊希湾（Voisey’s Bay）铜-镍-铂族元素硫化物矿床进行系统对比分析,总结出这2个世界级铜镍硫化物矿床形成演化方面的相似性、可比性及其共同特点,即深部岩浆房含矿岩浆沿通道脉动式上侵,到上部表现为“小岩体,成大矿”。成矿作用过程和模式表现为：①含矿岩浆的有序侵位显示岩浆在深部岩浆房停歇过程中曾发生熔离分异,形成岩浆、含矿岩浆、富矿岩浆和矿浆分层结构;②成矿作用是在富有动力的岩浆环境下岩浆不连续（脉动式）上侵过程中发生的,岩浆熔融体富含挥发组分,上侵活动剧烈,围岩角砾化;③含矿岩浆沿相同的通道或越位上侵,在先期侵入岩体下侧或上方不同空间成矿;④岩浆运移过程中与围岩发生相互作用、组分交换和成矿物质的富集。深入阐明了含矿岩浆不连续（脉动式）上侵、后续岩浆补给和混合是镁铁—超镁铁岩体中硫化物被聚集在岩浆流动的通道内形成超大型铜镍硫化物型铂族元素矿床的重要机制。     

硫化物风化产酸对流域岩石风化和碳循环的影响——以黄河支流三川河流域为例

硫化物风化产酸可加速岩溶作用但抑制大气二氧化碳参与流域碳循环,其复杂的地球化学机制和过程待阐明。本文以黄河二级支流三川河流域为例,通过采集20个三川河及其支流地表水点样和30个柳林泉地下水点样,经实验测试获得了流域比较系统的水化学资料和δ¹³C、δ³⁴ S数据,运用碳、硫同位素分析与水化学平衡计量方法,量化了流域硫化物风化产酸对岩石风化作用的贡献以及对碳循环的影响。计算结果表明：煤系地层硫化物和矿床硫化物的氧化及大气酸沉降所形成的硫酸明显促进了流域碳酸盐岩的溶蚀,对碳酸盐岩溶蚀的贡献约占64.59%;柳林泉水石膏溶解来源的SO₄^2-占69%,河水中石膏溶解来源的SO₄^2-占30%,但这些部分SO₄^2-没有参与溶蚀作用,应当扣除;三川河流域平均岩石风化速率为10.02 mm/ka,其中碳酸盐岩、硅酸盐岩的风化速率分别为9.14 mm/ka和0.88 mm/ka,低于国内外很多流域;由于硫酸抵消了碳酸盐岩石风化作用对大气二氧化碳的吸收,流域岩石风化消耗大气/土壤CO₂通量为116.58 mmol/（km² ·a）,不足珠江流域的1/5,且硅酸盐岩风化的贡献占63.3%。

     

大兴安岭西坡二道河子铅锌矿床硫化物Rb-Sr、锆石U-Pb年龄及其对构造背景的制约

二道河子铅锌矿床位于额尔古纳地块得尔布干成矿带的中段,地处大兴安岭西坡。为有效限制该矿床的成矿时代,对硫化物Rb-Sr年龄和安山玢岩锆石U-Pb年龄开展研究得出：该矿床的内生成矿作用共经历了3个成矿阶段：石英-黄铁矿阶段(Ⅰ)、石英-多金属硫化物阶段(Ⅱ)和石英-方解石-黄铁矿阶段(Ⅲ),其中石英-多金属硫化物阶段是主要的矿化阶段;Ⅲ号矿带主成矿阶段5件闪锌矿和3件黄铁矿的Rb、Sr含量分别为0.081×10-6~2.632×10-6和0.661×10-6~3.186×10-6,Rb-Sr同位素等时线年龄为140.8±2.3 Ma,(87Sr/86Sr)i值为0.71025~0.71205;与矿体平行、局部切穿矿体的安山玢岩脉的锆石U-Pb年龄为138.8±1.7 Ma。上述结果表明,二道河子矿床为热液脉状铅锌矿床,形成于早白垩世,与次火山岩(安山玢岩)热事件相近。结合前人研究成果,推测成矿与安山质岩浆作用有关,形成于蒙古-鄂霍茨克洋闭合后的伸展环境。     

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。     

Studies on the Tolerating Mechanism for Sulfide in Urechis Unicinctus (Echiura:Urechidae)-cytological observation on Urechis Unicinctus in Different Hydrogen Sulfide Environment

This study on the cytological changes of the body wall ,aspiratory intestine and crissal bursa in Urechis unicincuts by light microscope(LM) and transmission electron microscope(TEM) showed that the difference between the body wall and the natural environment rich in H2S was not obvious,that the wall color of the aspiratory intestine in H2S rich environment changed from normal semitransparency to dark brown.that its epithelia were disassembled and the electron density of its cytoplasm matrix was lower;and that in H2S rich environment many basoplhilic granules occurred in the epithelia of the crissal bursa.Granules with single membrane and myelinefingure were found with TEM.     

东天山图拉尔根大型铜镍硫化物矿床的斜长石主量成分特征：对矿床成因的指示

图拉尔根镍铜矿床产于康古尔塔格-黄山韧性剪切带NEE向的次级挤压破碎带上,位于黄山-镜儿泉岩浆铜镍成矿带的东段。矿田范围内有I、II、III号3个镁铁质-超镁铁质杂岩体,主要铜镍矿体就位于I号基性-超基性杂岩体内。该杂岩体主要包括辉长岩、角闪橄榄岩、二辉橄榄岩、角闪辉橄岩等岩相,其中角闪橄榄岩为主要的赋矿岩相。本文通过对矿物颗粒镜下形态、结构、构造的观察,对钻孔中赋矿岩相、不含矿岩相的斜长石进行系统的成分分析和对比,来进一步限定岩浆的演化及矿床成因。图拉尔根矿床中主要造岩矿物的结晶次序为:橄榄石-辉石(角闪石)-角闪石。仅见极少数斜长石颗粒包裹橄榄石,而与辉石和角闪石没有明显的包裹关系,可能是略晚于橄榄石结晶的另一单独结晶序列的矿物。赋矿的角闪橄榄岩中斜长石与硫化物含量呈负相关性。斜长石中SiO2和Al2O3含量相对集中,CaO、Na2O、K2O含量变化范围大。SiO2含量从深部到浅部,表现出含量从低到高变化的趋势,说明岩体中斜长石受同源岩浆结晶分异作用的控制。越靠近富硫化物的角闪橄榄岩,斜长石中CaO和Al2O3含量越高,SiO2、Al2O3、CaO、Na2O、K2O等主量元素的含量变化范围较大。因此,斜长石的主量成分可以作为接近硫化物富矿体的指示。     

甘肃北山大山头铜镍矿化基性-超基性岩成矿潜力研究

为了研究甘肃北山大山头含铜镍硫化物基性、超基性岩的成矿潜力,通过野外调查和室内综合对比研究,取得如下 认识及成果:(1)大山头岩体侵位于前寒武系中深变质碎屑岩与片麻状花岗岩中,为多期次侵位的杂岩体,早期以中细粒辉 长岩岩基为主,晚期为橄榄苏长辉长岩-二辉橄榄岩相基性-超基性岩,岩体分异明显,橄榄二辉岩全岩铜镍矿化(Cu 含量 0.08%~0.46%,Ni 含量 0.2%~0.37% ):(2)岩体常量和微量元素具岛弧基性超基性岩浆特征(例如岩体亏损高场强元素 Nb, Ta,Ti,Hf 及 Y 和 P,富集大离子亲石元素 Ba,Rb,Th,U,K 及 La 等);(3)磁法异常与岩体地表矿化一致,电法结果显示 岩体深部矿化更好(最大磁场强度值 600nT,视极化率(ηs)显示最大值可达 7.5%~12.1%);(4)岩体岩石地球化学特征与金川、 喀拉通克、红旗岭等相似,与甘肃黑山一致。因此,大山头有望成为储量规模不亚于甘肃黑山的铜镍硫化物矿床。     

铜陵矿集区冬瓜山矿床斑岩-矽卡岩型矿床成矿作用过程中的Cu同位素地球化学行为初步研究

本文报道了长江中下游铜陵矿集区内冬瓜山斑岩-矽卡岩型Cu-Au矿床中硫化物、石英闪长岩体和赋矿围岩的Cu同位素组成特征.其中,硫化物的δ65 Cu变化范围为-0.54‰～0.95‰,变化范围较大,达1.5‰,表明高温成矿体系下铜同位素发生分馏,铜同位素具有示踪高温成矿作用过程的潜力.不同空间位置的黄铜矿的铜同位素组成呈现出空间分带特征,表现为从岩体和斑岩型矿体→近岩体矽卡岩→矽卡岩型矿体,随着远离岩体,黄铜矿的铜同位素组成逐渐变重.导致斑岩-矽卡岩型矿床铜同位素出现空间分带的主要原因是矿化过程中铜同位素发生分馏.并且,对于冬瓜山矿床来讲,导致铜同位素组成空间分带的分馏不是发生在Cu在气-液两相之间分配的过程中,而是发生在硫化物从流体中沉淀出来的过程中.在硫化物的沉淀过程中,铜的重同位素优先在流体中富集,轻同位素在沉淀中富集,随着流体向外迁移,硫化物沉淀的进行,残余热液流体会逐渐富集铜的重同位素.硫化物的铜同位素组成可以用来反演和指示成矿流体的迁移方向.     

胶州湾李村河口沉积物中硫化物形成的控制因素

在胶州湾李村河口,对多个短柱状岩芯沉积物中的有机质（有机碳和有机氮）、酸可挥发性硫化物（AVS）、黄铁矿及活性铁等进行了分析。结果表明,样品的有机质含量较高,有机碳含量为0．16％～3．21％,有机氮含量为0．002％-0．2％;6个短柱状样的AVS含量变化较大：198．4—0．4umol／g,平均35．6umol／g;活性铁含量为47．5～169．3umol／g,平均91．4umol／g;黄铁矿含量为14．8～41．0umol／g,平均28．7umol／g。通过计算沉积物中活性铁的黄铁矿化度（DOP）与硫化度（DOS）指标,及分析各参数间相关性,发现以下现象：（1）胶州湾李村河口沉积物中的活性铁被转化为硫化物的程度较高,被转化为黄铁矿的程度较低,沉积物中的黄铁矿得到了较好保存。DOP不适宜用作河口区氧化还原状态的判断指标,DOS对氧化还原状态的响应更加灵敏;（2）距河口较近的区域,受李村河河水的影响较大,易分解有机质供应充足,AVS大量形成,其向黄铁矿的转化并不充分,活性铁成为硫化物形成的控制因素。距河口较远的站位,活性铁含量相对充足,有机质含量相对不足,因此有机质含量成为硫化物形成的控制因素,AVS向黄铁矿的转化比较充分;（3）有机质尤其是易分解有机质含量是李村河口硫化物形成、活性铁富集及其黄铁矿化度的主要控制因素。AVS的形成主要受到有机氮的限制,而黄铁矿的形成主要受到有机碳的限制。因此,河流输入物质对河口区沉积物中C、S和Fe的循环具有显著的影响。