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1.
通过对2021年1月~2022年10月期间,湘中千佛洞洞外大气-上覆土壤气-洞穴空气二氧化碳含量(p CO2 )及其碳同位素(δ 13 CCO2 )、8个洞穴水体(4个滴水、3个地下河水、1个池水)溶解无机碳同位素(δ 13 CDIC )以及洞穴现代沉积物碳同位素(δ 13 C)的连续监测,初步获得了监测时段内千佛洞岩溶系统中δ 13 C在垂直方向上运移的变化特征,并得到以下3点主要认识:1)千佛洞上覆土壤气、洞穴空气p CO2 及δ 13 CCO2 表现出相似的季节变化特征,夏季p CO2 偏高,δ 13 CCO2 偏轻,冬季则相反。降水量和温度是土壤p CO2 及δ 13 CCO2 变化的主要影响因素;2)千佛洞洞穴水体δ 13 CDIC 值呈现显著的季节变化规律,夏季偏轻,冬季偏重,表明土壤p CO2 及δ 13 CCO2 对其影响较大,说明该洞洞穴水体δ 13 CDIC 可以较好地响应外界环境变化。此外,4个滴水点δ 13 CDIC 值在变幅和绝对值之间存在一定差异,这可能是受到不同滴水点的运移路径和滴水速率等因素的影响;3)千佛洞现代沉积物δ 13 C也表现出明显的季节变化特征,说明该洞现代沉积物δ 13 C可以较好地继承滴水中的δ 13 CDIC 信号。千佛洞的初步观测结果为利用该洞穴或者临近区域洞穴沉积物开展古气候重建提供了借鉴和参照。
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2.
古台山金矿是湘中盆地最典型的高品位石英脉型金矿床,主要赋存于新元古界和震旦系板岩-千枚岩中。为了探明古台山金矿的成矿物质和成矿流体来源,本次工作对其开展了详细的野外地质考察,对不同阶段石英进行了系统的包裹体岩相学观察、显微测温、激光拉曼探针及H-O同位素分析,对与金矿化密切相关的铁白云石进行了C-O同位素分析。包裹体岩相学及测温结果显示,不同阶段石英主要发育CO_2三相和水溶液两相包裹体,金沉淀阶段CO_2三相包裹体丰度最高,包裹体均一温度集中在180~320℃之间,盐度集中在0~13%NaCleqv之间。激光拉曼显示不同阶段石英包裹体成分主要为H_2O、CO12及少量的CH_4和N_2。不同阶段石英的δ~(18)O_(V-SMOW)变化范围为15.6‰~17.9‰,对应的δ8OH_2O变化范围为4.5‰~8.3‰,δD_(V-SMOW)变化范围-78‰~-49‰,显示成矿过程中有岩浆水参与。铁白云石的δ~(13)C_(PDB)集中在-10.3‰~-8.6‰,δ~(18)O_(V-SMOW)分布在13.9‰~15.7‰之间,暗示成矿流体中的碳主要来自深部岩浆。流体不混溶、CH_4气体存在、围岩及脉体发生硫化-碳酸盐化等因素是导致古台山矿床Au沉淀富集的重要机制。综合上述分析,推测古台山金矿可能是一个非典型的造山型金矿床。
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3.
湘中奥陶纪沉积锰矿带位于湖南省安化县、桃江县、宁乡县境内,呈近EW向展布,矿带内锰矿以质量好而著称。该成矿带的成锰沉积盆地受控于加里东期张性断裂系统,为一断陷盆地。盆地内发育一组NW向同沉积断裂,形成了一系列断陷槽,控制了沉积岩相的分布。锰矿主要产于盆地中心亚相的黑色页岩夹碳酸锰矿微相内。据矿带中锰矿的地质和地球化学特征以及微量元素和碳、氧、锶同位素组成,笔者认为,该锰矿属于热水沉积成因。综合对比表明,该成矿带具有良好的成矿条件和值得注意的资源潜力,有可能发展为大型锰成矿带。
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4.
为了查明湘中盆地中-低温梯(金)矿床的成矿物质来源,文章应用高分辨率ICP-MS、ICP-AES等方法对岩石与矿石进行了系统测定,并结合作者以往分析数据和实验地球化学结果,对该区盆地及周边基底地层与矿床中的微量元素分布特征及其水/岩反应效应进行了综合分析和系统研究。结果表明:Sb、Au等成矿元素在元古界基底碎屑岩中具有高的背景含量,在近似成矿条件下的水/岩反应实验中,成矿元素的淋出率达20%~90%,元古界基底碎屑岩中的金(锑、钨)矿床的周围蚀变围岩中出现明显的金负异常区。而盆地内泥盆系统地层中的高锑含量仅局限于锑矿床(化)及其蚀变围岩中;湘中锑(金)矿床中的矿石与基底碎屑岩具有相似的稀土元素球粒陨石标准化配分曲线特征,以上微量元素地球化学特征充分证明该区锑(金)矿床锑、金等成矿物质主要来源于元古界底碎屑岩。
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5.
杏枫山钨矿床是湘中地区近年新发现的、产出于浅变质岩系中的矽卡岩型钨矿。本文通过电子探针与LA-ICP-MS等技术手段,对杏枫山矿区矽卡岩中的热液榍石进行了主、微量元素组成以及U-Pb年代学研究。研究表明,榍石具有以下特征:(1)较低的∑REE、TiO2 含量,极低的Th/U,以及较高的Al2 O3 和F含量,这些均为典型热液榍石的地球化学特征;(2)富W而亏损Mo,表明其形成的热液流体具有富W贫Mo的特征;(3)稀土配分模式为左倾的、轻稀土显著亏损的重稀土富集型,正Ce、Eu异常表明其形成环境较为还原。此外,榍石原位U-Pb定年结果显示该矿形成于215.2±2.7Ma,与邻近白马山钛铁矿花岗岩形成的时间一致,基于地质及年代学证据,我们认为该矿的形成与白马山印支期的岩浆热液活动有关。结合前人的研究结果,我们发现湘中地区钨成矿与印支期还原性花岗质岩浆岩密切相关,为湘中印支晚期区域性成矿作用的产物。
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6.
湘中地区为我国主要的锰矿矿集区之一,赋存于南华系大塘坡组第一段的“湘潭式”锰矿为区内最主要的锰矿成因类型。在总结湘中地区“湘潭式”锰矿床地质特征的基础上,对锰矿床成矿地质条件和锰矿物质来源进行了分析,认为其形成和分布主要受地层岩性(南华系大塘坡组第一段)、构造(同沉积断裂与武陵—雪峰褶皱基底浅层平移断裂)、岩相古地理环境(封闭—半封闭浅水槽盆亚相)等控制,具“二带(行)四群(列)”分布特征,“湘潭式”锰矿的成矿物质主要来源于海底深大断裂混合气液热流的渗流喷溢活动。
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7.
湘中锡矿山式锑矿形成于晚白垩-古新世,空间上与岩脉关系密切,各锑矿床、矿化点都伴有或附近发育有煌斑岩及中-酸性岩脉群,在锑矿成矿同期地质事件中,还有周缘一些中-新生代红色盆地的形成及基性火山岩喷发,据之,提出湘中锡矿山式锑矿成矿与燕山晚期拉张构造-岩浆活化作用有关.锑矿床(点)基本上都产出于两组或两组以上断裂的交汇点附近,3组断裂的交汇部位对应于最主要的锑矿床(点).矿体具体受断裂交汇部位附近的次级短轴背斜轴部、倾伏背斜的倾伏端及其翼部被纵向陡倾角断裂构造所切穿的部位控制,是断裂导矿与背斜构造圈闭的体现.岩性组合控矿表现为易于硅化蚀变交代的砂质碳酸盐岩与隔挡层泥质岩所构成的岩性圈闭.根据包裹体均-温度和盐度测定成果,推算成矿压力为(200~300)×105Pa,成矿深度约为1 km.
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8.
汞、锑、砷矿床被称为远成低温矿床,与岩体无明显的时空关系。本文以湘中盆地为例,以煤变质程度和生油岩有机质成熟度研究中生代古地温场和古地温异常特征,并讨论锑矿空间分布关系,认为锑矿床(点)主要分布在高温的隆起区及其边缘。
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9.
《中国矿业报》消息(2014-07-03)由中国地质调查局武汉地质调查中心承担的“湘中坳陷页岩气资源远景调查”项目于日前完成了第一口机械岩心钻探井的部署工作,并顺利开钻。
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10.
通过对测水组植物组合及古生物分带特征的研究,提高了该区测水组煤,岩层对比的可靠性。
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