柴达木盆地东北部中新世沉积物色度记录的气候变化

中新世是新生代古气候变化的关键时期。本文以柴达木盆地东北部瑙格剖面18.4～6.9Ma沉积物为研究对象,通过对沉积物颜色指标的测定与分析,获得该时段沉积物高分辨率颜色指标变化序列。发现色度值变化与氧化—还原作用有关,红度值与赤铁矿相对含量呈正相关。结合其它资料分析表明,柴达木盆地东北部地区中新世气候变化为18.4～14.2Ma相对暖湿阶段、14.2～7.7Ma相对冷湿阶段、7.7～6.9Ma相对干冷阶段,其变化可能受到全球温度变化的影响,气候转型主要导致了该区沉积相和沉积物色度的变化。     

西宁和贵德盆地新生代沉积物重矿物变化对构造活动的响应

位于青藏高原东北缘的西宁、贵德盆地的新生代沉积序列较完整的记录了盆地周围物源区构造变形过程。重矿物是碎屑物质的重要组成部分,是最直观、有效揭示源区母岩、构造-沉积过程的重要手段。通过重矿物的系统分析,结合沉积-构造变形,揭示出始新世-上新世末西宁-贵得盆地及其源区经历了几个构造活动阶段:古新世-始新世早期的隆升阶段、始新世中期-渐新世晚期的构造稳定阶段、渐新世末-中新世初的构造隆升阶段、中中新世构造稳定阶段和晚中新世以来的强烈隆升阶段。并结合特征矿物（绿泥石）及古水流分析,推断古近纪西宁-贵德盆地是东昆仑山前一个统一盆地。中新世早期青藏高原的扩张导致了拉脊山开始隆起,使原型盆地解体;约8.5 Ma以来拉脊山强烈隆升,两侧盆地逐渐转变为山间盆地。这为正确理解青藏高原东北缘盆山格局的形成和演化提供了重要依据。     

冈底斯明则-程巴斑岩-夕卡岩型Mo-Cu矿床成矿时代与含矿岩石成因

冈底斯东南缘克鲁-冲木达矿带以发育渐新世斑岩-夕卡岩型Mo-W-Cu成矿作用而有别于冈底斯中新世斑岩-夕卡岩型Cu-Mo-Au矿带,但是对渐新世成矿岩石类型及成因以及渐新世与中新世斑岩成矿作用存在差异的原因尚不清楚,严重制约了该带矿产资源潜力评价.为此,本文选择矿带内程巴斑岩型Mo矿床及明则夕卡岩型Cu矿床开展了成岩与成矿年代学及含矿岩石成因研究.明则矿区与夕卡岩矿化有关的二长岩的结晶年龄为30.4±0.6Ma,表明夕卡岩矿化时代约30Ma,这与程巴斑岩型Mo矿床矿石中辉钼矿Re-Os同位素分析所揭示的约30Ma矿化时代一致.明则二长岩的SiO2含量为55％ ～57％,K2O含量为2.7％ ～5.0％,属于钾玄岩,具有较高的MgO含量(3.5％～6.9％)、Mg#值(57.6～67.2)以及相容元素含量(Cr =34×10-6 ～379×10-6;Ni为48×10-6～116×10-6).而程巴花岗闪长岩的SiO2含量为65％ ～ 67％,K2O含量为3.2％～4.1％,属于高钾钙碱性岩,具有较低的MgO含量(1.7％～2.1％)、Mg#值(49.5～51.1)以及相容元素含量(Cr =20×10-6～39×10-6;Ni为16×10-6 ～25×10-6).二长岩和花岗闪长岩均显示富集轻稀土元素与大离子亲石元素,亏损高场强元素,具有弱的Eu负异常,但二长岩的REE含量明显高于花岗闪长岩,且具有较低的Sr/Y比值(24 ～49),后者Sr/Y比值为54～68.两种岩石均具有类似的Hf同位素组成,二长岩的εHf(t)值为+2.8～+6.8,花岗闪长岩εHf(t)值为+4.2～ +6.1.综合分析表明,二长岩是受大洋板片流体交代的富集岩石圈地幔部分熔融的产物,而花岗闪长岩是增厚的新生下地壳部分熔融的产物,二者在形成过程中可能发生了幔源镁铁质岩浆与壳源长英质岩浆的混合作用,这种壳幔相互作用导致区域斑岩-夕卡岩型Cu-Mo矿化,但由于该区隆升剥蚀强烈,上部的斑岩型Cu矿体基本被剥蚀而没有保存下来,因此现今表现为斑岩型Mo矿床.     

岩性和种植年限对火龙果地土壤碳、氮、磷生态化学计量特征的影响

以石漠化问题突出区域——广西平果县太平镇耶圩火龙果种植园不同岩性背景(白云岩、碎屑岩)和不同种植年限(1、3、5a)土壤为研究对象,采用相关性分析和冗余分析方法探讨了不同岩性背景和火龙果种植年限下土壤碳、氮、磷生态化学计量特征及其影响因素。结果表明：①白云岩区土壤全磷含量显著高于碎屑岩区,而土壤有机碳含量、生态化学计量比(C/N、C/P和N/P)显著低于碎屑岩区;且白云岩和碎屑岩背景下的生态化学计量比(5.96、11.78、1.96和8.71、19.78、2.28)均远低于全国水平。②随着火龙果种植年限的增加,土壤有机碳、全氮含量和C/N、C/P、N/P呈现出逐渐增加的趋势,而土壤有效氮、全磷和有效磷含量无显著变化规律。随着土层深度增加,土壤有机碳、全氮、有效氮含量和C/N、C/P、N/P均增加,而土壤全磷含量无明显变化规律。③土壤C/N和C/P与有机碳、有效氮均呈显著正相关(P<0.01),而与土壤水分、容重呈显著负相关,土壤N/P与全磷呈显著负相关。④冗余分析表明不同岩性背景和火龙果种植年限下土壤有效氮含量是土壤碳、氮、磷及其生态化学计量比的重要影响因子,且呈显著正相关关系(P<0.01)。白云岩背景下火龙果的生长受到氮元素的影响更大,长期火龙果种植有利于碳、氮元素固存,土壤有效氮含量是影响土壤碳、氮、磷及其生态化学计量比的关键因子。     

黔北正安地区五峰组–龙马溪组页岩气随钻C同位素特征及地质意义

C同位素分析已应用于钻探现场,可以实时连续监测随钻泥浆气及岩屑罐顶气C同位素值的变化情况,分析页岩气富集规律与勘探潜力。黔北正安地区3个平台(Ay1、Ay2、Ay4)随钻泥浆气与岩屑罐顶气的C同位素结果显示,泥浆气纵向上从石牛栏组至五峰组的C同位素总体由重变轻,C同位素倒转主要出现在龙马溪组,C同位素从S₁l⁴→S₁l²→O₃w先变重后变轻,S₁l²的C同位素倒转程度明显。根据岩屑罐顶气C同位素分馏特征将五峰组–新滩组划分为5段,第2、3段C同位素分馏程度均匀且较高(2.51‰～4.59‰,平均3.60‰),放气量及气测值具有相应的响应特征;第2段(S₁l¹～S₁l²)中上部响应特征更明显,具备良好的孔隙度及含气性。龙马溪组δ¹³C₁主要分布在-36‰～-32‰之间,平均-33.47‰,δ^13<...     

冈底斯复合造山带铜钼金多金属成矿作用与成矿系列

2001年以前西藏冈底斯斑岩铜钼多金属成矿带未列入国家重要成矿区带,而随后的成矿、找矿理论认识和方法创新,致使该带找矿取得历史性重大突破,新发现与评价了驱龙、甲玛、朱诺、雄村、努日、冲江、邦浦、蒙亚啊、洞中松多、查个勒等一系列大型-超大型矿床,仅探明的铜资源量就超过5 600万吨,形成了我国规模最大的世界级铜多金属勘查开发基地;新发现的矿床主要分布在南部拉萨地体及弧背断隆带,空间上的分布表现出东西成带、北东成行、交汇成矿、近等间距分布的规律性;同位素资料展示5期斑岩成矿作用(213 Ma、173~165 Ma、~45 Ma、~30 Ma、17~13 Ma)、5期矽卡岩成矿作用(~112 Ma、~77 Ma、67~55 Ma、~41~37 Ma、~23~16 Ma)及2期浅成低温热液成矿作用(~126 Ma、~65~55 Ma);伴随着新特提斯洋的形成、俯冲、消减及印-亚陆陆碰撞,冈底斯带经历了增生造山、碰撞造山、陆内造山及均衡造山四大造山作用过程,揭示了含矿岩浆来源于不同时期俯冲的玄武质洋壳——以幔源物质为主、或以古老地壳为主、或以新生下地壳为主的部分熔融,形成了与不同造山作用相关的斑岩型-矽卡岩型-浅成低温热液型-岩浆热液脉型-热泉型等单一类型、或斑岩-矽卡岩-浅成低温热液型等多种类型复合的一系列Cu-Mo-W-Ag-Sn-Au多金属矿床;复合造山过程中不同造山作用的叠加,使矿床展现出同源多位、同位多因、深源浅成、多因复成的成矿特征,并据此划分出晚三叠世与大陆弧岩浆有关的斑岩Cu-Au、中侏罗世与岛弧岩浆作用有关的斑岩Cu-Au、早白垩世与中酸性岩浆有关的矽卡岩-浅成低温热液型Fe-Ag-Pb-Zn(-Sn)、晚白垩世与中酸性侵入岩有关的Fe-Cu多金属、古新世-始新世与中酸性侵入岩有关的Fe-Cu多金属、古新世与陆相(次)火山岩有关的Ag-Sn-Au多金属、渐新世斑岩-矽卡岩型Cu-W-Mo(-Au)、中新世斑岩-矽卡岩-浅成低温热液型Cu-Mo-Au-Pb-Zn-Ag、新生代热泉型Au-S-Cs矿床及盐类矿床等9大成矿系列;最后指出该带有待今后进一步深入研究与探索的科学问题,并预测朱诺矿集区仍有发现大-超大型斑岩铜矿床的潜力,将会成为冈底斯成矿带未来找矿最能取得重大突破的地区,为该带下一步的勘查工作部署与评价指明了方向.      

西藏冈底斯西段银锡铜多金属成矿系列与找矿方向

作为目前我国规模第一的冈底斯巨型铜多金属成矿带,其东段斑岩铜多金属找矿已取得历史性重大突破,发现了驱龙、甲玛等一系列大-超大型矿床。而西段由于复杂的构造背景、不便的交通条件、极低的地质研究和矿产工作程度,相对于东段具有不同的地壳结构和性质,不均一的地幔属性及壳幔作用方式,以及大面积的火山岩覆盖,使得冈底斯西段的成矿类型、找矿潜力等存在很大的不确定性和争议。在科学技术部、中国地质调查局等大力支持下,通过应用赵鹏大院士的“地质异常成矿预测理论”及开展的一系列技术方法创新、靶区优选与应用示范,在厘清区域成矿规律、发现新矿种、新类型、新矿床等方面均取得重大进展或突破,新发现了帮布勒铅锌银铜、拔隆银铅锌锡、打加错银铅锌、诺仓铅锌银钨、桑莫拉锡金等一批具有中-大型以上找矿前景的银锡金铜铅锌钨矿床,而且还发现冈底斯东、西段成矿存在极大差异:西段除了传统的斑岩型铜钼金、夕卡岩型铁铅锌铜(银)等矿床外,与陆相(次)火山岩有关的浅成低温热液型银锡(金)多金属矿床、特别是银锡或独立银矿床,是冈底斯西段最有找矿潜力的矿床类型(类似于东段的斑岩型),主要受古老基底、逆冲推覆构造、火山机构及次火山岩、晚古生代地体建造等的耦合控制。化探异常元素主要为Ag、Pb、Zn、Sn、Cu、Au、As、Sb、Mn等,其中高强度的Ag、Sn、Au是特征性异常元素,从而可以与单纯的夕卡岩型、岩浆热液型矿床相区别。这些矿床主要分布在冈底斯火山岩浆弧和弧背断隆带,与不同期次和成因的火山岩浆活动密切相关,据此划分出与晚三叠世弧岩浆作用有关的斑岩型铜金、与早白垩世弧岩浆作用有关的夕卡岩-浅成低温热液型铁银铅锌(锡)、与晚白垩世岩浆作用有关的夕卡岩型铁铜铅锌(银)、与古新世—始新世中酸性侵入岩有关的斑岩-夕卡岩型铁铜钼铅锌(银)、与古新世陆相(次)火山岩有关的浅成低温热液型银铅锌(锡金)、与中新世岩浆作用有关的斑岩-夕卡岩-浅成低温热液型铜钼金铅锌银6大成矿系列,明确了冈底斯西段的矿种、找矿类型及找矿方向,并客观评价了其资源潜力。根据成矿地质条件、已知矿床的分布以及找矿前景等要素,在冈底斯西段进一步划分出隆格尔铅锌铁铜、尼雄—日阿铁铜、朱诺—罗布真铜钼金、查个勒—诺仓银锡铅锌铜钼、热布喀银锡铅锌等5个矿集区,特别是朱诺—罗布真、查个勒—诺仓2个矿集区呈现出巨大的找矿前景,将会成为冈底斯西段最重要、最能取得重大突破的铜多金属、银锡多金属勘查基地,为该带进一步的找矿勘查工作部署提供了决策依据及目标。     

典型岩溶断陷盆地溶蚀速率对海拔高度和土地利用方式的响应

采用标准溶蚀试片法,研究典型岩溶断陷盆地内不同海拔高度区域(中山区、平坝区和河谷区)6种土地利用方式下(弃耕地、草地、灌木地、松树林地、柏树林地及其他林地)的试片溶蚀速率,并分析其影响因素.结果显示:土下0–60 cm的试片平均溶蚀速率按大小排列顺序为:松树林地((3.98±0.41)mg·cm–2·a–1)>草地((3.59±0.45)mg·cm–2·a–1)>弃耕地((3.16±0.42)mg·cm–2·a–1)>灌木林地((2.90±0.44)mg·cm–2·a–1)>其他林地((2.21±0.18)mg·cm–2·a–1)>柏树林地((2.16±0.28)mg·cm–2·a–1);从土下5 cm到土下60 cm,试片平均溶蚀速率逐渐增加;试片溶蚀速率随海拔升高呈增加趋势,与海拔呈极显著正相关(R=0.328,p<0.01).以6种土地利用的土下试片平均溶蚀速率计算得出研究区平均岩溶碳汇强度为12.80 tCO2·km–2·a–1,林地、耕地、草地下岩溶年碳汇量为11613.11 tCO2·a–1,约为珠江流域岩溶年碳汇量的0.38％.影响不同土地利用下试片溶蚀速率的主控因子各不相同;降水、土壤有机质为试片溶蚀速率随海拔高度变化的主控因子;土壤水分、土壤CO2为试片溶蚀速率随土壤深度变化的主控因子.该研究成果可为区域石漠化治理、生态修复工作和碳汇效应研究提供参考依据.     

藏南查拉普金矿床载金矿物特征与金的赋存状态

黄铁矿和毒砂是卡林型和造山型金矿床重要的载金矿物。文章通过电子探针(EPMA)分析研究了藏南查拉普金矿床不同类型黄铁矿和毒砂中Au、As、S、Fe等元素的含量变化和分布规律,发现不同阶段的黄铁矿具有不同的结构特征和元素组成特点。沉积成岩期黄铁矿(Py1)主要呈草莓状、胶状,常构成环带状黄铁矿的核心,其中金的含量最高,显示了金在沉积成岩期的大量富集。热液期早阶段黄铁矿(Py2)主要呈自形-半自形的立方体,与Py1元素(S、Fe、As)组成相近,显示了一定的继承演化关系。热液期主阶段黄铁矿(Py3)与毒砂共生,多呈自形-半自形的五角十二面体、立方体,常包裹早期的黄铁矿形成环带结构。Py3中As的含量明显升高,其增加量近似等于S的减少量,说明As主要进入黄铁矿晶格替代了S的位置。各个阶段的黄铁矿和毒砂中Au的分布在EPMA微束的分辨率下均显示是不均匀的,Au在Py1和大部分Py2中主要以纳米级自然金(Au0)的形式存在;而在Py3中主要以(Au+)的形式存在,少部分以纳米级自然金(Au0)形式存在。Py1的结构及元素组成与典型卡林型金矿和造山型金矿沉积成岩期黄铁矿的特点相似,而Py3的大量发育则符合卡林型金矿的特征。     

不同实验条件对早新生代沉积物有机碳同位素的影响

利用沉积物中有机质碳同位素相对丰度变化重建古环境、古植被已成为有效的方法和手段, 然而由于实验方法、所用仪器及测试环境不同, 使有机碳同位素测量结果与真实值之间存在较大偏差。对于年代较老地层的样品来说, 影响其有机质碳同位素的因素更为复杂, 而实验条件的研究相对较少, 从而限制了有机碳同位素在老地层中的应用。为此, 我们以早新生代沉积物为对象, 针对实验材料、不同仪器和实验温度等可能影响实验结果的因素进行了系统的对比实验分析。结果表明: (1)PC离心管在低温环境下对样品δ¹³C值无影响, 与利用玻璃烧杯的结果没有差别。(2)EA-IRMS在线技术整体比MAT-252离线技术δ¹³C值高2‰~4‰, 氧化温度和仪器测试环境的不同是导致偏差的关键。(3)对于老地层样品来说, 850℃的氧化温度不能使其完全氧化, 平行样品结果的重现性较差, 说明样品氧化没有达到稳定状态, 随着氧化温度的升高, δ¹³C值有偏正的趋势; 1020℃能使其完全氧化, 平行样品测试结果重现性较好, 达到稳定状态。(4)含石膏样品进行测试时, 应注意及时去除石膏加热时产生的水汽, 以减少水汽的不利影响。