高放废物地质处置北山预选区旧井和新场花岗岩填隙方解石同位素地球化学

为了探讨高放废物地质处置甘肃北山预选区旧井和新场预选地段的古地下流体来源、成因、化学演化历史以及水-岩相互作用,文章系统研究了该地段花岗岩填隙方解石的产出特征及其碳、氧、锶同位素的组成特征。测试结果表明,旧井和新场方解石的δ13 C组成均较稳定且为负值(分别为-11.6‰~-5.7‰和-9.9‰~-5.1‰);δ18 O分别为-0.7‰~19.7‰和10.9‰~21.9‰,旧井方解石具有更宽的δ18 O取值范围。87 Sr/86 Sr也略有差异,旧井为0.708584~0.718749,新场为0.708838~0.732967,二者随深度增加而呈明显的降低趋势。研究表明,北山预选区地下流体来源及成因较复杂,浅部地下水受大气降水的影响较大,深部流体则主要源于地下咸水,为低温流体蚀变成因。花岗岩裂隙中的水-岩反应强度总体较弱,地下水环境相对稳定。相比较而言,新场岩体深部的地球化学环境更稳定,更有利于高放废物的长期处置。     

现代海底热液过程及成矿

原始的海水成分、基岩的组分及结构、热源性质等因素决定着现代海底热液喷口系统的流体成分, 同时, 各种地质构造背景下的岩浆脱气作用也在不同程度上影响热液流体的组成.热液流体一旦喷出海底, 就能形成不同类型的热液沉积体, 包括高温流体形成的金属硫化物或硫酸盐烟囱体、热液丘以及由低温弥散流及非浮力羽流形成的含金属沉积物堆积体.高温烟囱体的形成受控于海水和热液的混合比例, 常常表现为典型的两阶段模式, 即先形成环状硬石膏表层, 然后在其内部发生富Cu硫化物的沉淀.这一模式在更大尺度上也可以观察到, 如TAG热液丘.含金属沉积物遍布海底, 除热液羽流外, 金属硫化物烟囱体在氧化环境中氧化蚀变的产物也是其重要来源.生物的活动贯穿于现代热液过程的始终, 并在烟囱体的形成、分解以及羽流的扩散沉淀过程中起到了重要作用.当前, 热液生物矿化机理、Lost City型热液场以及超慢速扩张洋脊的有关研究是海底这一系统研究的热点, 前两者研究能使人们更好地理解地球早期的演化和生命的起源, 而后者的考察和研究能进一步丰富海底热液成矿理论, 并有助于寻找更大规模的热液矿体.      

东昆仑东段东昆中构造带韧性剪切作用及其地质意义

东昆仑东段东昆中构造带经历了多期(次)构造事件,现今保留了复杂多样的构造样式。哈图沟、清水泉—塔妥和沟里等地区构造变形十分强烈,且发育有呈NWW-SEE展布的韧性剪切带。通过野外调研及显微构造研究,对东昆中构造带几何学、运动学及动力学等进行了分析,并通过费氏台和EBSD技术对其进行石英C轴组构分析后认为该剪切带为一压-扭性构造界面,且早期为左旋逆冲,晚期为右旋走滑,变形温度为400~550℃。对剪切带内的石英亚颗粒及动态重结晶粒度测量计算出研究区内韧性剪切带古应力值约为153.791 MPa。哈图沟牦牛山组变形砾岩(4个测点)有限应变测量结果显示,越靠近东昆中断裂带砾石Flinn指数、应变程度、罗德系数(绝对值)越大,且Flinn指数均大于1,属拉伸变形。结合区域地质资料,认为东昆仑东段东昆中韧性剪切带形成于晚海西—印支期。     

湘西花垣矿集区狮子山铅锌矿床闪锌矿Rb-Sr定年及地质意义

花垣矿集区位于扬子地块东南缘与雪峰(江南)造山带的过渡部位, 是湘西-鄂西成矿带的重要组成部分.狮子山铅锌矿床的发现是近年来湘西-鄂西成矿带矿地质勘查的重大进展之一, 该矿床位于矿集区中部, 主矿体呈层状、似层状展布, 与地层产状一致, 直接容矿围岩为下寒武统清虚洞组下段第三亚段藻灰岩, 矿体与围岩界线截然, 伴有方解石化等热液蚀变, 矿石矿物成分相对简单, 主要为闪锌矿, 少量方铅矿和黄铁矿.采用全溶方法和流体包裹体淋滤法对该矿床主成矿期的闪锌矿及其残渣进行Rb-Sr等时线法定年, 获得矿物相+残渣相的年龄为410±12 Ma(MSWD=2.20), 地质时代为早泥盆世, 明显晚于赋矿地层的时代.据此认为矿床的形成可能与加里东运动后构造伸展引起的盆地流体运移有关.该年龄对于整个花垣矿集区的铅锌成矿时代具有同样约束意义.闪锌矿+残渣的Sr初始值(87Sr/86Sr)_i为0.709 16, 高于赋矿围岩, 与上覆寒武系白云岩地层的87Sr/86Sr值相近, 表明矿床形成时有来自上覆地层物质的加入.结果表明, 采用闪锌矿Rb-Sr等时线定年方法通过单矿物及其残渣相互约束, 可以有效确定成矿时代.      

《地球科学——中国地质大学学报》2014年10月 第39卷 第10期 要目预告

正~~     

叠覆式三角洲——一种特殊的浅水三角洲

不同于常规三角洲以分流河道体系所形成的分流河道、河口坝、席状砂等微相为三角洲朵体的基本单元,叠覆式三角洲以内部结构简单的朵体为基本构成单元,朵体相互叠置,形成复合叠合体,进而构成三角洲骨架。单个朵体由河道扫描或扩展而成,复合朵体则是由单朵体侧向迁移或前(退)积而成。三角洲因大量朵体叠置而形成厚层状、内部结构复杂的复合砂体。不同朵体形成于不同时期,因而不存在统一的分流体系,单一沉积体具有层状特征,但不同期朵体受可容空间和地貌控制,呈三维叠置,而非简单的层状叠加,从而使得三角洲内部呈现出拼合式、立体式特点。单朵体是结构的基本单元,发育范围有限,与相邻朵体发育于不同时间单元,因而只能在复合体约束下小范围追踪。单一朵体接触关系及接触界面的渗流能力决定了油气富集和注水开发响应特征。朵体迁移、叠置造成大面积、巨厚的砂层可形成大型油气藏,而同时朵体间泥岩的不均匀分布也造就了砂体局部不连通或朵体间连通性变化,为岩性油气藏形成创造了条件,并且影响了注水开发中的注采对应性,进而影响水驱采油效果。     

辽宁鞍山－本溪地区铁矿床流体包裹体和硫、氢、氧同位素特征研究

鞍山-本溪地区是我国最大的铁矿集区,分布有诸多大型、特大型铁矿床,并且产出有弓长岭二矿区大型和齐大山、南芬中型磁铁富矿床。贫铁矿体与变质沉积岩和火山碎屑岩等围岩呈层状或似层状产于太古宙花岗岩中,富铁矿体(TFe50%)呈层状或透镜体状产于贫铁矿体和围岩及其附近的断裂带中,并可见明显的热液蚀变现象。为了探讨鞍本地区富铁矿的成因,为指导找富矿提供依据,本文主要对比研究了鞍本地区贫铁矿石和富铁矿石中流体包裹体、硫同位素和氢氧同位素特征。贫铁矿石(磁铁石英岩和假象赤铁石英岩)石英中含有大量的孤立分布负晶形气体包裹体(Ⅰc类包裹体),富铁矿石石英中主要以液体包裹体(Ⅰb类包裹体)为主,可见含子矿物的流体包裹体;贫铁矿石中黄铁矿的δ34S变化范围为-6.5‰~11.8‰,平均值为0.4‰,富铁矿石中黄铁矿的δ34S变化范围较大,为-7‰~14.4‰,平均值为2.0‰;贫铁矿石中磁铁矿δ18 O变化范围为3.4‰~10.4‰,平均值为7.1‰,石英δ18 O变化范围为11.8‰~15.1‰,平均值为13.4‰,富铁矿石中磁铁矿δ18 O变化范围为-1.4‰~6.5‰,平均值为2.3‰,富铁矿石中石英δ18 O变化范围为9.6‰~15.8‰,平均值为13.6‰,δD变化范围为-129‰~-75‰,平均值为-104‰。富铁矿石中石英流体包裹体、黄铁矿δ34S和磁铁矿δ18 O部分继承了贫铁矿石的特征,但是显示更多的后期热液特征,暗示鞍本地区富铁矿石是在贫铁矿石的基础上受后期热液改造形成的。富铁矿石中石英的氢氧同位素特征表明其热液流体主要为混合岩化热液,富铁矿的形成可能为去硅富铁模式,同时也可能有铁质活化再转移模式。     

三轴应力状态下盐岩强度分析探讨

通过分析盐岩在三轴应力状态下的变形,说明了较高围压下盐岩的大变形特性,提出了三轴应力状态下,利用轴向荷载除以试件初始横截面面积得到应力-应变关系存在的问题,据此对工程应变和对数应变进行了分析和对比,阐明了这两种应变的适用条件,并开展了不同围压下的试验测试和对试验结果对比分析。研究揭示了应利用对数应变分析盐岩的大变形特性和对变形后的应力进行修正,得到了盐岩的工程应变和对数应变均可表示为围压的线性函数,围压为20 MPa时的轴向压缩变形量是5 MPa时的3.09倍。围压越高,对数应变修正得到的最大轴向应力与不修正的差值越大,用对数应变修正后的轴向应力低于不修正的结果,围压达到20 MPa时,前者仅为后者的63.85%。     

粤宋桂地区新发现5处多金属矿点

由广东省佛山地质局承担的“广东宋桂地区矿产远景调查”项目目前顺利通过验收。项目组在区内新发现金银多金属矿点5处,新发现矿化体或矿化线索多处。据该项目负责人介绍,“广东宋桂地区矿产远景调查”项目成果突出,共圈定地球化学异常100处,划出找矿远景区5处,从大量的地物化遥信息中优选出找矿靶区10处,新发现金银多金属矿点5处,新发现矿化体或矿化线索多处,其中“德庆县老王坑银多金属矿”和“郁南县黄金顶金矿”获得了探矿权。     

Geochemistry of mafic rocks and melt inclusions and their implications for the heat source of the 14.0°S hydrothermal field,South Mid-Atlantic Ridge

Fresh rocks sampled from the 14.0°S hydrothermal field of the South Atlantic Ridge can be divided into two categories： olivine-gabbro and basalt. The olivine-gabbro is composed mainly of three types of minerals： olivine, clinopyroxene and plagioclase, while a multitude of melt inclusions occur in the plagioclase phenocrysts of the basalts. We analyzed the whole-rock, major and trace elements contents of the basaks, the mineral chemistry of phenocrysts and melt inclusions in the basalts, and the mineral chemistry of olivine-clinopyroxene-plagioclase in the olivine-gabbro, then simulated magma evolution within the crust using the COMAGMAT program. The whole-rock geochemistry shows that all the basalts exhibit typical N-MORB characteristics. In addition, the mineral chemistry characteristics of the olivine-gabbro （low-Fo olivine, low-Mg# clinopyroxene, high-TiO2 clinopyroxene, low-An plagioclase）, show that strong magma differentiation occurred within the crust. Nevertheless, significant discrepancies between those minerals and phenocrysts in the basalts （high-Fo olivine, high-An plagioclase） reflect the heterogeneity of magma differentiation. High Mg# （-~0.72） melt inclusions isobaric partial crystallization simulations suggest that the magma differentiation occurred at the depth shallower than 13.03 km below the seafloor, and both the vertical differentiation column shows distinct discrepancies from that of a steady-state magma chamber. Instead, a series of independent magma intrusions probably occurred within the crust, and their corresponding crystallized bodies, as the primary high-temperature thermal anomalies within the off-axis crust, probably act as the heat source for the development of the 14.0°S hydrothermal system.