苏鲁榴辉岩中磷灰石的矿物学和微量元素地球化学

磷灰石是榴辉岩中最常见的副矿物之一,见证了高压-超高压变质岩从原岩形成、俯冲和折返所伴随的物理化学过程。为进一步揭示苏鲁超高压榴辉岩经历的物理和化学过程,我们对取自中国大陆科学钻探工程（CCSD）主孔岩心和苏北地表露头榴辉岩中的磷灰石进行了详细的岩相学分析和LA-ICP-MS原位微量元素分析。分析结果表明,在苏鲁榴辉岩中,磷灰石绝大多数是在超高压变质作用阶段重结晶生长的。未受退变质影响的磷灰石富含LREE和Sr元素,退变质作用促使磷灰石中活动性较强的LREE和Sr明显降低而HREE含量略微升高,并产生负Eu异常。磷灰石边部HREE的升高可能与折返过程中的升温作用和石榴子石分解有关,Eu负异常的产生可能还与退变质过程中发生了氧逸度f^O2的降低有关;结合前人对磷灰石中“出溶”现象的研究,提出榴辉岩磷灰石中的独居石“出溶体”很可能是磷灰石与富含NaCl和硅酸盐的退变质流体发生交代反应所致,磷灰石中硫化物“出溶体”的形成除了氧逸度降低的原因外,可能也与折返过程中发生的短期升温作用有关。超高压变质岩从进变质-峰期→早期退变质→角闪岩相退变质阶段,变质流体可能经历了氧化→还原→氧化状态的复杂变化。     

合成磷灰石的去氟机理研究

用固相反应法和sol-gel法合成了不同类型的磷灰石（AP），并采用TEM、XRD、IR、BET比表面积法及静、动态吸附等方法研究了不同AP的比表面积、结晶度、晶胞参数、结晶尺寸、晶格缺陷度、Ca/P摩尔比和煅烧温度等与吸氟能力的关系，结果表明：结晶度高、晶粒大的AP有较小的吸氟量，属表面单分子层化学络合吸附机理；酸活化的AP有较大的吸氟量，属溶解-沉淀与沉淀物表面纳米尺寸效应吸附的复合去氟机理；具纳米尺寸的HAP在常温、常压、无二次污染、小于11mg/L的低含氟浓度废水中且不酸化情况下有较大吸氟量，属纳米尺寸效应吸附机理。     

内蒙古海拉尔盆地乌尔逊凹陷热演化史

乌尔逊凹陷是内蒙古海拉尔盆地内勘验程度较高的一个南部凹陷,该凹陷沉积厚度大,地层发育全,生油条件十分优越,是海拉尔盆地主要产油气凹陷。主要烃源岩层是南屯组,其次是铜钵庙组和大磨拐河组。根据磷灰石裂变径迹法恢复的乌尔逊凹陷早白垩世古地温梯度为3.44℃/hm,接近现今地温梯度3.3℃/hm。古地温恢复及热演化史模拟表明,乌尔逊凹陷中生代以来经历了一个升温过程,下白垩统烃源岩热演化程度主要受现今地温场控制。热演化史与油气关系研究结合伊利石测年结果表明,乌尔逊凹陷油气成藏期主要有两期,为早白垩世晚期及古近纪以来,且以早白垩世晚期为主要成藏期;古近纪以来为第二期成藏阶段,烃源岩进入第二次生油高峰期。第二次成藏时期对乌尔逊凹陷油气藏的形成起着重要作用,是制约油气富集的重要因素。     

南黄海中部隆起晚白垩世以来地层剥蚀的磷灰石裂变径迹分析

南黄海中部隆起自印支期以来经历显著的构造隆升及剥蚀过程.基于大陆架科学钻探CSDP-2井的钻井岩心,应用磷灰石裂变径迹技术研究了南黄海中部隆起晚白垩世以来的剥蚀过程及响应特征.所获得的8个磷灰石样品的裂变径迹年龄显示出两个年龄组,除单个样品为38±3 Ma外,其余样品都集中在（52±4）~（65±5）Ma范围内,基本反映了同一期构造热事件年龄,并且均远小于样品所处的二叠纪年龄,表明样品完全退火并记录了晚白垩世以来的热历史.样品热史模拟结果表明,基于泥岩镜质体反射率计算的最高古地温处于样品退火带温区范围内,各样品从晚白垩世早期（约100 Ma）以来经历持续的降温过程,在约80~75 Ma开始进入部分退火带.南黄海中部隆起第一期快速冷却降温过程出现在晚白垩世末期,并持续至古新世早期,随后进入古近纪表现为持续相对缓慢的降温过程,降温幅度约30 ℃,渐新世末期到中新世早期存在另一期快速冷却过程.热史模拟结果较好地指示了南黄海中部隆起晚白垩世以来的地层剥蚀响应特征.      

鄂尔多斯盆地南部上三叠统延长组物源分析及热演化

本文以鄂尔多斯盆地南部旬邑地区上三叠统延长组为例系统研究了其物源区属性及热演化。采用碎屑锆石LA-ICP-MS定年的方法,通过分析砂岩样品中碎屑锆石U-Pb的年龄结构及组成,明确了其物源区属性。研究表明:长7碎屑锆石存在225～264 Ma、276～408 Ma、413～458 Ma、727～851 Ma、1249～1749 Ma和1868～2469 Ma 6个年龄区间,分别对应于印支期、海西期、加里东晚期、Rodinia超大陆裂解、晋宁运动早中期和古元古代的构造热事件,研究区物源复杂,主要来自于北秦岭西段、秦祁造山带、西秦岭、祁连造山带东段及天山—兴蒙造山带,阿拉善地块和盆地北部山区也可能为本区提供物源,古水流分析表明研究区的物源方向为近南部。通过磷灰石裂变径迹年龄分析及热史模拟,明确了研究区在100 Ma左右的早白垩世经历了重要的构造热事件,是油气藏形成的重要时期。自此以后,又经历了4次比较明显的热演化,100～43 Ma为缓慢抬升阶段,进入部分退火,冷却速率大概在0.44℃/Ma,43～36 Ma为一快速抬升阶段,冷却速率达到4.3℃/Ma,36～24 Ma为又一期的缓慢抬升,冷却速率在0.52℃/Ma左右,从24～17 Ma样品又经历了一次快速的抬升过程,冷却速率在1.5℃/Ma左右。研究区43 Ma以来的抬升剥蚀明显受到印度板块与亚欧板块碰撞的影响。     

生物炭对磷石膏中磷的固化作用

磷石膏中的磷在雨水淋滤作用下浸出,将污染堆场附近水体。本研究采用生物炭固化磷石膏中的磷,以减少其对周遭水体的污染。主要通过模拟固化实验和对照浸出实验,分析生物炭用量、反应时间和温度、初始pH值对固化效果的影响,通过XRD、SEM-EDS分析固化后的生成物。实验结果显示,在生物炭用量为25 mg时,单位固化量达到最大值13.20 mg/g;在反应温度T=293 K、初始pH=7条件下,反应平衡时间72 h时浸出液的磷平衡浓度C_e= 1.40 mg/L;温度提升有助于提高生物炭的固化效果,当T=308 K时,浸出液的磷平衡浓度C_e=0.167 mg/L;碱性条件有利于固化反应持续进行,在pH=11条件下,浸出液的磷平衡浓度C_e=0.153 mg/L。实验结果表明生物炭对磷石膏中的磷具有明显的固化效果。磷石膏中的二水硫酸钙溶解后,Ca²⁺与表面带负电的生物炭结合,在生物炭显微结构的凹陷处,化学吸附溶液中的磷酸根生成了絮状、团簇状的羟基磷灰石(HAP)沉淀,从而使浸出磷得到有效控制。     

利用磷灰石裂变径迹约束断裂活动时限的制约因素

磷灰石裂变径迹作为一种低温热史重建的研究手段,现已用来约束断裂带的活动时限。但是,通过分析发现,在磷灰石裂变径迹——断裂带活动时限研究过程中仍然存在诸多制约因素,以致对研究结果造成比较大的干扰。其中,诸如矿物自身特征(如矿物成分、各向异性等)、实验操作及解译模型的选取,这都无疑增加了磷灰石热史重建的难度;岩石热导率、火山等构造活动、地层孔隙水含量等因素,更是造成了地温变化的多种解释;在目标断裂构造运动解译过程中,更是需要排除气候、周边断层构造活动的影响。最后以实验操纵、自然热冷却、周边断层构造运动因素为例,基于前人研究提出相应的解决方法,尽量消除上述影响因素关于断裂带研究的干扰,以提高解释的科学性、合理性。     

Origin of PhosphoriteNodules of Lebedinsky Iron Deposit in Kursk Magnetic Anomaly （KMA） of the Russian Platform

INTRODUCTION TheKurskmagneticanomaly(KMA)coversnear ly120000km2andhasalengthof600kminSE NW direction,withawidthrangingfrom150kmto250 km.TheKMAbasinislimitedbytheDoneskPaleozoic massifinthesouthandthePrecambrianAzovsk podol skupliftinthesouth westanditsnorthernborderis markedbythecrystallinemassifupliftofVaronesh.0 c s TheLebedinskycomplexdepositislocatedinthecentral partoftheRussianplatformbetweenlatitude50°00′and50° 20′north,andlongitude34°00′and39°00′east,inthefron ti…     

脑膜瘤旁巨型矿化灶矿物成分分析

脑膜瘤旁复发性巨大矿化灶是罕见的病例,对其中矿物成分的分析可能会对肿瘤复发病因的研究提供辅助信息。本文利用X射线物相分析、红外光谱分析、环境扫描电镜观察和高分辨透射电镜观察分析等方法,对该矿化灶样品的矿物成分进行了分析。结果表明,该矿化灶的矿物颗粒大小统计值约为4.3nm,主要成分为碳酸磷灰石,笔者推测可能还含有少量不定形的磷酸钙系列其他矿物。