从铼的地球化学性质看我国铼找矿前景

铼是生产涡轮发动机耐高温超级合金的核心元素,被誉为改变航空业的金属。斑岩铜矿伴生的辉钼矿和还原性沉积岩中的硫化物是铼的主要赋存矿物。从目前铼的产量来看,全球近一半的铼产出于智利的斑岩铜钼矿床。据美国地质调查局估计,智利的铼探明储量在1300吨。其他国家依次是美国、俄罗斯、秘鲁等国,均在300吨左右。从现有的数据估算我国目前的铼储量约为250吨,以辉钼矿伴生为主。从地球化学的角度来看,铼是地球上最稀有的金属之一;作为中度不相容的亲铜、亲铁元素,铼倾向于在岩浆中富集;铼对硫逸度、氧逸度敏感,在表生过程中可以通过氧化还原过程富集于黑色页岩等还原性沉积物中。封闭、半封闭的海湾是其常见的富集位置。在埃迪卡拉纪和寒武纪,大气中的氧气含量大幅度上升,是表生过程中铼迁移、富集的最佳时期。我国华南广泛分布形成于近海环境的埃迪卡拉纪-寒武纪黑色页岩,仅鄂西分布范围就有数千平方千米,厚度可以达到200m,其中铼的含量达到0. 1×10~(-6)～0. 6×10~(-6),远景资源量在万吨以上,是寻找铼矿的最佳选区之一。     

Accuracy assessments and uncertainty analysis of spatially explicit modeling for land use/cover change and urbanization:A case in Beijing metropolitan area

Spatially explicit modeling plays a vital role in land use/cover change and urbanization research as well as resources management;however,current models lack proper validation and fail to incorporate uncertainty into the formulation of model predictions.Consequently,policy makers and the general public may develop opinions based on potentially misleading research,which fails to allow for truly informed decisions.Here we use an uncertainty strategy of spatially explicit modeling combined with the series stat...     

Quantitative estimation of the shrub canopy LAI from atmosphere-corrected HJ-1 CCD data in Mu Us Sandland

The leaf area index (LAI) is an important ecological parameter that characterizes the interface between vegetation canopy and the atmosphere. In addition, it is used by most process-oriented ecosystem models. This paper investigates the potential of HJ-1 CCD data combined with linear spectral unmixing and an inverted geometric-optical model for the retrieval of the shrub LAI in Wushen Banner of Inner Mongolia in the Mu Us Sandland. MODTRAN (Moderate Resolution Atmospheric Radiance and Transmittance Model) was used for atmospheric correction. Shrubland was extracted using the threshold of the normalized difference vegetation index, with which water bodies and farmland were separated, in combination with a vegetation map of the People’s Republic of China (1:1000000). Using the geometric-optical model, we derive the per-pixel reflectance as a simple linear combination of two components, namely sunlit background and other. The fraction of sunlit background is related to the shrub LAI. With the support of HJ-1 CCD data, we employ linear spectral unmixing to obtain the fraction of sunlit background in an atmospherically corrected HJ image. In addition, we use the measured shrub canopy structural parameters for shrub communities to invert the geometric-optical model and retrieve the pixel-based shrub LAI. In total, 18 sample plots collected in Wushen Banner of Inner Mongolia are used for validation. The results of the shrub LAI show good agreement with R ² of 0.817 and a root-mean-squared error of 0.173.     

钛的地球化学性质与成矿

钛由于其高强度和抗腐蚀性特征,在航空航天、医药、手机等领域得到越来越广泛的应用,是二十世纪的战略金属元素。在自然界中,钛铁矿、钛磁铁矿和金红石是最具经济价值的含钛矿物。钛最初被认为是变质过程中最不活泼的金属元素之一,随着越来越多的证据显示钛可以在特定条件下进入变质热液流体中发生活动迁移。高压变质脉体中金红石和磷灰石作为共生矿物存在,这可能为富F溶液对钛迁移富集的影响,当氟磷灰石从富F流体中结晶沉淀时K_2TiF_6络合物分解,钛在其中的溶解度降低进而结晶沉淀出金红石,而这一富集迁移沉淀机制很可能是变质型金红石矿床变质富集的机制。在岩浆矿床中,钛常作为伴生元素赋存于磁铁矿床中。一般认为部分熔融程度、挥发分含量和成矿岩浆温度等决定了含钛矿或高钛岩体的形成,本文认为富金红石的再循环洋壳或者富钛沉积矿床重熔是岩浆型钛矿床的重要成矿物质来源。沉积型钛矿床的形成与区域地质、地理和水动力学有关,它们常在被动大陆边缘,以高风化、高品位钛源岩为后盾通过风化、剥蚀和海侵等主要形成在沿海岸带特别是南北纬30°低纬度地区。总之富钛源区、起源深度、部分熔融温度和程度、陆壳混染程度、挥发分、流体成分、风化剥蚀能力等决定了钛矿化成功与否。     

跳出南海看南海——新特提斯洋闭合与南海的形成演化

本文总结了笔者参与基金委重大研究计划"南海深海过程演变"的研究成果。我们发现南海和青藏高原都是新特提斯洋闭合的产物,而非前人所说的南海是由青藏高原碰撞导致的中南半岛逃逸所形成。与青藏高原碰撞隆升机制不同,南海是新特提斯闭合后期弧后拉张的结果。新特提斯洋位于北边的欧亚大陆与南面的非洲、印度和澳大利亚板块之间,呈东宽西窄的喇叭型。在西部,新特提斯洋向北的俯冲可能在侏罗纪就开始了,局部形成了弧后盆。约130Ma前,由于凯尔盖朗等大火成岩省的喷发,新特提斯洋脊也开始向北漂移。由于新特提斯洋东部宽度较大,弧后拉张明显,形成了古南海。新特提斯洋闭合过程中一个重大事件是洋脊俯冲:从菲律宾经福建及两广到青藏高原,均有100Ma左右的埃达克岩产出,是洋脊俯冲的产物。其中,菲律宾、福建、广东埃达克岩形成了斑岩铜金矿床;而在青藏高原,埃达克岩虽有矿化,但没有形成大规模的斑岩铜金矿床。同时期,华南出现了一次短暂的大规模挤压事件,与洋脊俯冲契合。这次挤压事件可能导致了古南海闭合的开始。与此同时,青藏高原冈底斯出现高温岩石——埃达克质紫苏花岗岩;其北面有～110Ma短时间内发生的大规模花岗岩事件。考虑到板块重建的结果,这些埃达克岩和华南短时间挤压事件的时空分布显示新特提斯洋脊在约100～110Ma,近似平行于俯冲带俯冲到了欧亚大陆之下;其前片下沉,扰动软流圈,形成大规模岩浆活动;后片则缓慢后撤,于～80Ma形成了A-型花岗岩。这些A-型花岗岩多属于A2型,受到了还原性板块俯冲的影响而普遍含锡,形成了全球60%的锡矿。俯冲板片的后撤,导致了拉张,可以合理解释南海北缘的"神狐运动"。随着俯冲板片后撤,俯冲角度加大,形成新的弧后拉张,于～33Ma出现洋壳,形成了南海。青藏高原碰撞引起的物质向东、南、北等各方向逃逸,对东亚大陆的构造格局也产生了重要的影响,但是并非南海拉张的主要控制因素。到～23Ma时,东经九十度海岭的俯冲阻挡了青藏高原下方地幔物质向东南方向逃逸,改变了东亚构造格局。同时,由于该海岭俯冲产生的向北东方向的挤压,造成印支半岛向西南挠曲,导致南海洋脊产生向南的跃迁。     

斑岩型钼矿床的形成机制与地球化学过程

斑岩型钼矿床是世界钼矿床中最重要的种类,其中90%以上的钼矿床都和斑岩有关。斑岩型钼矿床主要分布于环太平洋成矿带和特提斯成矿带上,主要与板块俯冲过程有关,可以分为斑岩铜钼矿床、高氟型斑岩钼矿床和低氟型斑岩钼矿床。我们通过对全球斑岩型钼矿床的时空分布与钼元素地球化学性质分析,认为斑岩型钼矿床的物质来源是钼元素通过表生地球化学作用进行初始富集后形成的富钼沉积物。新元古代晚期(750～542Ma)大气氧再次升高之后,富钼的黑色页岩等才大量出现,因此斑岩型钼矿床主要形成于500Ma之后。富钼黑色页岩等沉积物在板块俯冲过程中脱水,形成富含Mo和Re的变质流体,同时两者发生分异。这种变质流体交代上覆地幔楔使Mo和Re留存在其中。随着俯冲洋壳的部分熔融,形成富Cu(Au)的岩浆,穿过富含Re(Mo)的上覆地幔楔,形成斑岩型铜钼矿床,因此这类矿床的辉钼矿Re含量更高。而随后出现的板块后撤,使软流圈上涌,板片上大量多硅白云母分解,形成了富含F的岩浆,穿过富含Mo的上覆地幔楔,进而形成高氟型斑岩矿床。低氟型钼矿床很可能与俯冲关系较小,富钼沉积物通过造山过程被深埋,在适当的条件下形成低氟型斑岩钼矿床。