沉积物成岩蚀变过程中的Mn、Cd和Mo元素活动特征:以ODP 1148站钻孔沉积物记录为例

通过对南海北部的ODP 1148站岩芯600 mcd以上(约30 Ma以来)的沉积物中自生富集Mn、Cd和Mo等过渡金属元素的含量变化的研究,并结合相关的化学组成结果,探讨了岩芯内部氧化-还原条件的变化以及相关元素的活动特征,反演了相应沉积时期的环境演变.结果显示,岩芯387 mcd以上,自生Mn富集明显,代表氧化的环境;387～485 mcd之间,自生Cd含量明显富集,Mn含量显著降低,代表少氧的环境;485 mcd以下,Mn和Cd含量极低,自生Mo明显富集,代表缺氧的环境.随氧化-还原条件的变化,Mo存在明显的向下迁移并在缺氧界面的缺氧一方达到最大值的趋势,而Cd在少氧环境形成的固相态则可能在缺氧环境下不稳定,溶解态的Cd有向上迁移的趋势,并且在少氧/缺氧界面的少氧一方富集.这些过渡金属元素记录的氧化-还原条件的变化,反映出ODP 1148站所在海区的沉积环境变化:早期有较丰富的陆源输入,表层海水生产力较高,随着南海不断扩张以及全球海平面上升,该海区表层海水生产力逐渐降低.     

骑田岭花岗岩~(40)Ar/~(39)Ar同位素年龄及其地质意义

报道骑田岭岩体长石~(40)Ar/~(39)Ar定年的结果。~(40)Ar/~(39)Ar方法定年在骑田岭岩体还是首次应用。测定的3个正长石样品~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄(Ma)分别为(139.57±2.79)(2KL-17),(140.55±2.81)(99LQ-2),(144.91±2.90)(2KL-31),上述年龄反映了骑田岭岩体主体芙蓉和菜岭超单元岩浆冷却到正长石Ar-Ar封闭的年龄。可以认为这是岩体形成的最小年龄。其中2KL-31样品采自前人划为菜岭超单元的印支期花岗岩。菜岭超单元和芙蓉超单元年龄相近,与两单元地球化学特征与岩石结构的相似性以及正长石斑晶在几乎全岩体中呈NW-SE定向排列的地质事实相吻合。表明芙蓉与菜岭两个超单元岩体是晚侏罗世同源岩浆分异的产物。对骑田岭岩体和千里山岩体进行了对比讨论。     

南极南设得兰群岛海域地质新进展:“海洋六号”南极科考初步成果

2016—2017年跨年度执行的中国第33次南极科考“海洋六号”航次, 首次获取了南极半岛南设得兰群岛北部海域、布兰斯菲尔德海峡以及欺骗岛三个区域的17 850 km2范围内多波束全覆盖高精度水深数据, 地形分辨率高于目前公开的国际数据。多道地震结果显示调查区多处存在天然气水合物地球物理标志BSR。地热测量热流值表明南设得兰群岛以北热流值与全球海洋热流值数据吻合, 不存在明显异常, 群岛以南热流值数据偏高。沉积物样品为典型的冰海沉积物, 在南设得兰群岛与南设得兰海沟之间, 沉积物以粉砂-砂为主, 夹杂砾石, 随水深增加, 沉积物粒径变细; 而在布兰斯菲尔德海区表层沉积物分布具有不对称性, 海槽南部陆架-上陆坡以及海槽东北和相邻陆架, 沉积物以砾石、砂质为主; 海槽和下陆坡为粉砂质硅质软泥。沉积物顶空气样品现场测试结果表明, 表层沉积物50 cm左右深度内的甲烷含量没有明显的差异性, 但在岛坡深水区两个测站甲烷含量在270 cm 左右深度时都存在局部高异常, 且两者总甲烷含量的变化趋势有一定的相似性, 可能与水合物分解迁移有关。     

ODP 1144站钻孔沉积物中微玻璃陨石的元素地球化学特征

利用电子探针和激光探针等离子体质谱方法分析了取自南海北部的ODP1144钻孔沉积物中的微玻璃陨石和取自邻近的广东省湛江和吴川玻璃陨石的主元素和微量元素组成。结果显示，这些微玻璃陨石属于亚洲-澳大利亚散落区的普通微玻璃陨石。从成分上看，这些微玻璃陨石存在两种不同的类型，其中的绝大部分Al2O3含量在19.0%以上，属于高Al类型，相应的难熔微量元素含量也比较高；个别微玻璃陨石Al2O3含量（13.0%)和难熔微量元素含量较低，微量元素含量和特征比值都与邻近的广东省湛江和吴川的玻璃陨石相近。元素地球化学特征意味着，这些微玻璃陨石来源于同一靶源区，但靶区的物质组成并不均一。     

大洋富钴结壳资源调查与研究进展

富钴结壳是继多金属结核资源之后被发现的又一深海沉积固体矿产资源,在太平洋、大西洋和印度洋的海底均有分布。据估算,全球三大洋海山富钴结壳干结壳资源量为(1081.1661~2162.3322)×108t。世界各国对富钴结壳的调查始于20世纪80年代初,截至目前,已有日本、中国、俄罗斯和巴西等4个国家与国际海底管理局签订了富钴结壳勘探合同,而韩国的矿区申请也于2016年获得核准。富钴结壳按形态可分为板状结壳,砾状结壳和钴结核3种类型。富钴结壳内部结构构造在宏观上通常表现为三层构造,即底部亮煤层、中部疏松层和顶部较致密层;在微观下主要表现为柱状构造、叠层构造、斑块状构造、纹层状构造等多种类型。富钴结壳的矿物成分主要为自生的铁锰矿物,包括水羟锰矿、钡镁锰矿、羟铁矿、四方纤铁矿、六方纤铁矿、针铁矿等。富钴结壳富含Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Pb、Zn等金属元素以及稀土元素和铂族元素,其中Co含量尤为显著。三大洋中,以太平洋富钴结壳的Co平均含量最高。富钴结壳的生长过程极其缓慢,平均仅几毫米每百万年。研究表明,西太平洋富钴结壳最早于始新世-早中新世开始生长。目前通常认为富钴结壳为水成成因,即Co、Fe、Mn等金属元素来源于海水。此外,有研究表明微生物在富钴结壳的形成过程中也起着非常重要的作用。富钴结壳的分布及特征受地形、水深、基岩类型、海水水文化学特征、经纬度等多种因素的影响,其主要分布于碳酸盐补偿深度以上、最低含氧带以下、水深800~2500 m的海山、岛屿斜坡和海底高地上,西、中太平洋海山区被认为是全球富钴结壳的最主要产出区。     

同位素和微量元素的三元混合模式判据及其应用

近年来，不少研究人员提出了利用同位素和微量元素比值或含量为参数的二元混合模式的方程、支霞臣等曾对三组分混合方程进行了讨论，但没有提出同位素比值混合方程和进行判别应用。本文将推导出三元混合模式的一般方程，同时给出此判据的应用实例。     

微束分析测试技术十年(2011~2020)进展与展望

现代地球科学研究的重大突破在很大程度上取决于观测和分析技术的创新。新世纪以来,我国地球科学领域引进了一批高性能新型微束分析仪器设备,建立了一批高规格的实验室。本文回顾了近十年来微束分析技术与方法的主要进展及其在地球科学研究中的应用实例,包括电子探针、扫描电镜、透射电镜、大型离子探针、纳米离子探针、飞行时间二次离子质谱、激光剥蚀等离子体质谱、激光诱导原子探针、原子探针技术、显微红外光谱、同步辐射等,这些分析技术的进步和广泛应用极大地提高了我们对地球和行星演化历史及许多地质过程的理解。今后,应加快微束分析的新技术、新方法和新标准的开发,特别是高水平人才队伍建设,提高创新能力并在国际学术舞台上发挥重要作用。     

桂北元宝山地区超镁铁岩的年代、源区及其地质意义

桂北元宝山地区超镁铁岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄为(841±22)Ma(2σ),与桂北三防-何家湾地区出露的镁铁-超镁铁侵入岩年龄(约825 Ma)接近,表明桂北地区出露的镁铁-超镁铁侵入岩具有基本一致的结晶年龄.超镁铁岩的岩石学和主量元素特征表明超镁铁岩是堆晶岩,其微量元素质量分数较低(＜NMORB),蛛网图上除了Nb、Ta、Zr、Hf亏损外,一般表现为平坦的分配曲线.超镁铁岩εNd(t)的变化范围为-1.0～6.5,表明超镁铁岩的母岩浆遭受了一定程度的地壳混染.元宝山地区超镁铁岩低的w(Th)/w(Nb)比值与原始地幔非常类似,而与大陆弧玄武岩浆的比值明显不同,推测元宝山地区超镁铁岩应形成于板内环境,而不是活动大陆边缘,其形成很可能与导致新元古代Rodinia超大陆裂解的发生于约825 Ma的华南地幔柱有关.     

西南极利文斯顿岛含砾泥岩层的发现及其地质意义

西南极南设得兰群岛利文斯顿岛赫德半岛中分布的一套主要由复理石相岩石组成的低级变质沉积岩（迈尔斯陡崖组）被认为是中－ 新生代火山岩的基底（晚古生代－ 早中生代？）。以前含砾泥岩在迈尔斯陡崖组局部地点曾有零星报道,但详细的地质填图确认此地有四层含砾泥岩分布。研究表明,这些含砾泥岩可能是水下碎屑流沉积,其生成环境可能是海底扇中扇的水道。对比在南极半岛所发现有大量的含砾泥岩,则进一步表明利文斯顿岛早期地质特征可与南极半岛相比,两者在中－ 新生代岩浆弧形成之前处于相同的构造环境。