GIS支持下的土壤重金属污染预测预警研究

面对日益严重的土壤重金属污染问题,必须采用快速高效的方法对污染趋势做出预测预警。本研究建立了土壤重金属污染预警模型和土壤重金属污染超标年限预测模型,并在GIS技术支持下,开发了基于ArcView GIS的预警预测程序模块,实现了对土壤重金属污染的预警预测。最后以北京市及其近郊区为实例,对该区重金属污染进行了预警并对Pb元素超标年限进行了预测,取得了较好的预警预测结果。     

西藏改则县多龙矿集区斑岩型铜金矿床的地质特征与成矿-找矿模型

多龙矿集区位于班公湖_怒江成矿带西段、羌塘地块南缘的岩浆弧中。过去十多年来,西藏地勘局第五地质大队在多龙矿集区内已发现和评价了多不杂、波龙、地堡那木岗、拿若、荣那等5处大型、超大型铜金多金属矿床,目前已探明的铜资源量近1000万吨,金300余吨。区内以斑岩型铜金矿床为主,兼有斑岩_浅成低温热液型和斑岩_角砾岩型矿化组合。研究发现,矿区黄铁矿的δ34S值变化于-2.2‰~2.3‰之间,平均为0.2‰,峰值在-1‰~1‰之间,塔式效应明显,接近幔源硫,显示成矿物质来源于深部岩浆;成矿温度介于250~420℃之间,成矿深度1~5 km,成矿流体为残余岩浆流体,大气降水在成矿过程中的作用不明显。作者根据多年的勘查实践,总结出多龙矿集区斑岩型铜金矿最有效的找矿勘查方法技术组合是:地质+化探(水系沉积物)+物探(高精度磁测、激电中梯)+钻探。     

就若干矿床的类型、成矿物质来源及辉钼矿含铼量的地质意义等与毛景文研究员商榷

毛景文研究员等多年来将陕西洛南黄龙铺碳酸岩脉型钼(铅)矿床分别更改为碳酸盐(岩)型、热液碳酸盐脉型或脉型,把河南栾川南泥湖斑岩体形成复合的南泥湖—三道庄斑岩—夕卡岩型钼(钨)矿床,分解为南泥湖斑岩钼钨矿床和三道庄夕卡岩型钼钨矿床,和把长江中下游地区的绝大多数夕卡岩型铜(铝)矿床和少数斑岩—夕卡岩型铜(钼)矿床更改为斑岩—夕卡岩—层控铜—金—钼矿床等。本文对毛景文等更改这些矿床的矿床类型,以及毛景文等认为"辉钼矿的Re含量可指示成矿物质来源","大水沟热液型碲(金)矿床的成矿流体及其他物质主要来自于地幔"和"温泉钼矿是与S-型花岗岩有关的斑岩钼矿床是一种新类型和新发现"等所存在的问题进行探讨。希能理清某些矿床学问题,进一步促进矿床学的发展。     

东秦岭钼矿带内碳酸岩脉型钼（铅）矿床地质 地球化学特征、成矿机制及成矿构造背景

东秦岭钼矿带位于华北板块南缘,NW-NWW向的固始―栾川深断裂带控制着钼矿床的空间分布.黄水庵碳酸岩脉型钼(铅)矿床的确定,为本矿带内已有碳酸岩脉型钼(铅)矿床(黄龙铺地区的大石沟、石家湾和桃园等)增添了又一新成员.本矿带不仅钼金属储量居世界已知单个钼矿带之首,而且碳酸岩脉和花岗斑岩两个成矿体系并存,亦是本区钼矿带的一大特色.业已查明,黄水庵和黄龙铺(大石沟)等碳酸岩脉型钼(铅)矿床的δ~(13)C=-5.3‰～-7.0‰,~(87)Sr/~(86)Sr=0.7049～0.7065.同时,方解石富含轻稀土(LREE/HREE=1.8～2.9).辉钼矿以富含Re(平均为110×10~(-6)～244×10~(-6))为特征.基于含矿碳酸岩脉方解石的Sr、Nd、Pb同位素比值(~(87)Sr/~(86)Sr对~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb对~(206)Pb/~(204)Pb和~(143)Nd/~(144)Nd对~(87)Sr/~(86)Sr)的关系图,我们初步判断本矿带区域陆壳之下可能存在有EMI(富集地幔Ⅰ),这些含矿碳酸岩脉是源于EMI的碱性硅酸盐-碳酸盐熔体-溶液结晶分异的产物,成矿金属Mo、Pb主要来自EMI.根据黄水庵和黄龙铺(大石沟)钼(铅)矿床的成矿年龄(Re-Os年龄分别为209.5 Ma和221 Ma),我们推断,碳酸岩脉型钼(铅)矿床形成于华北和扬子两大板块三叠纪碰撞造山后伸展阶段的晚三叠世时期,而在侏罗纪陆内造山晚期的伸展阶段,形成了晚侏罗-早白垩世的斑岩型和斑岩-矽卡岩型钼矿床(Re-Os年龄介于147～116 Ma).     

藏西班公湖斑岩铜矿带成矿斑岩地球化学及Pb、Sr、Nd同位素特征

对班公湖铜矿带2个具有代表性的斑岩铜矿床--多不杂铜矿床和尕尔穷铜矿床进行了详细的岩石地球化学和Pb、Sr、Nd同位素特征研究表明,与冈底斯铜矿带相比,该铜矿带含矿斑岩大离子不相容元素的富集程度相对减弱,而高场强元素和重稀土元素的亏损程度明显减轻,轻、重稀土元素的分馏程度减弱,且具有Eu的弱正异常,岩石在氧化性上更强一些;从Pb、Sr、Nd同位素特征来看,班公湖铜矿带含矿斑岩更富含放射性成因铅,~(143)Nd/~(144)Nd比值明显降低,其源区更接近印度洋沉积物区域,表明该铜矿带含矿斑岩的岩浆源区更浅,有更多的地壳物质加入;班公湖铜矿带含矿斑岩形成的构造环境属于活动大陆边缘区域,而冈底斯铜矿带明显偏离了活动大陆边缘区域,表明班公湖斑岩铜矿带形成于碰撞后地壳隆升阶段,而冈底斯铜矿带则形成于碰撞后地壳伸展阶段.     

西藏班公湖岛弧带含硫化镍超基性岩的源区性质与基底背景

青藏高原班公湖一怒江成矿带上的超基性岩型硫化镍矿化是近年来在西藏地区发现的矿化新类型.文章根据成矿带西段班公湖地区含镍超基性岩体的岩石地球化学和Sr、Pb同位素分析结果,论述了含镍超基性岩浆的源区性质及生成条件,并根据锆石U-Pb LA-ICP-MS年龄测定结果,探讨了藏西北地区的基底背景.研究发现,班公湖地区的含镍超基性岩体以富集大离子不相容元素Rb、Th、U、Sr、Pb,亏损Ba、K为特点,高场强元素亏损Nb、Ti,富集Ta;稀士元素相对球粒陨石亏损强烈,但轻稀土元素相对富集.这些特点一致反映出含矿岩浆产生于受俯冲沉积物熔体交代的富集型岩石圈地幔源区.岩浆的生成深度较浅,为尖晶石二辉橄榄岩相,源区部分熔融程度较低,大体在10%左右.岩石中集中出现一批24.79亿年的残留锆石年龄,标志着当时班公湖中特斯洋盆沉积物的物源区较为单一,主要来自太古代末-元古代初的古老基底,并且推测太古代与元古代之交(25亿年)有可能是藏西北的一个古陆壳快速生长期.     

西藏西部与班公湖特提斯洋盆俯冲相关的火成岩年代学和地球化学

对青藏高原西北部班公湖缝合带开展了野外地质调查,初步查明区内缝合带至少包含日土和狮泉河-改则两条蛇绿岩带。在两条蛇绿岩带北侧发现各有两期岛弧型岩浆岩发育,且形成时间严格对应。岩石地球化学分析表明,班公湖缝合带岛弧型岩浆岩的共同特征是富集大离子不相容元素Rb、Th、K和Pb;强烈亏损高场强元素Nb、Ta和Ti;Ba在微量元素蛛网图中总是相对亏损,这些特征说明班公湖地区存在两条俯冲带。从演化序列看,俯冲初期岩石属中钾钙碱性系列,之后岛弧岩浆作用向高钾钙碱性系列演变。锆石U—PbLA—ICPMS定年结果表明,北面的日土俯冲带洋壳俯冲从辉长岩墙开始,时代为（165．5±1．9）Ma（MSWD=1．16）,在159Ma时岛弧岩浆作用规模增大,形成小型的花岗岩基;南面的狮泉河-改则俯冲带一开始俯冲（（166．4±2．0）Ma,MSWD=3．0）就有较大规模的石英闪长岩体侵入,之后岩浆作用减弱,到159．4Ma时只有一些小体积的花岗斑岩和闪长玢岩侵入。根据岛弧岩浆作用规模,认为班公湖中特提斯洋盆的俯冲一开始是以狮泉河俯冲带为主,之后狮泉河俯冲带的俯冲作用逐渐减弱。到晚侏罗世初（159Ma）北面的日土俯冲带成为洋壳俯冲的主体。鉴于两条岛弧火成岩带在空间配置上都位于由基性-超基性岩构成的蛇绿岩带北侧,地球化学上显示陆缘弧特征,因此,认为班公湖中特提斯洋盆应该是在中侏罗世晚期（约166Ma）沿日土和狮泉河两条俯冲带同时向北俯冲,构造属性上可能不是一个统一的大洋,而是包含了多个局限性洋盆。     

长江中下游成矿带中段岩石圈电性结构研究

长江中下游成矿带位于大别造山带、长江中下游凹陷、江南隆起带等大地构造单元结合部位,通过在研究区内布设两条首尾相接共计150km长的大地电磁剖面,获得了50km以浅岩石圈尺度的电性分布.长江中下游地区中段地下电性结构显示出在地下10km和30km处分别存在明显的圈层结构,以此认为现今横向稳定的"电莫霍"反映了研究区经历燕山期陆内构造-岩浆活动后已基本上完成壳幔重新平衡;而分隔大地构造单元的郯庐断裂带、长江断裂带以及江南断裂带在电性上具有特征的梯度显现,在印支造山期后的引张背景下,断裂带成为强伸展活动带与控制了燕山期大范围的陆内岩浆活动;高导地幔的局域性存在以及从北向南地幔导电性的变化反映了在经受深部动力学过程中处于不同大地构造部位的地幔所遭受的不同类型的改造以及地幔深部的构造极性.     

宁芜火山岩盆地及邻区上地壳电性结构研究

为了较全面、客观地认识宁芜矿集区上地壳电性结构,研究"玢岩铁矿"成矿规律与深部地球物理、地质结构的对应关系,为探索深部"第二找矿空间"提供物性参数,我们完成了6条宽频大地电磁测深剖面.通过分析各剖面电性成像结果,讨论了"长江断裂带"与矿集区成矿的关系,并且认为围岩、岩浆及其上侵通道是区内矿床的控矿因素.此外,结合姑山铁矿床的位置以及铁矿床成矿规律判断宁芜火山岩盆地南部低阻条带为矿集区姑山火山-岩浆旋回的岩浆(导矿)通道,而盆地东部邻区的倾斜"叠瓦状"电性特征说明该区在经历了印支期褶皱构造运动后发育了逆冲推覆构造.     

起伏地表地震波场角度域照明分析

角度域照明可以更加细致地对地下复杂地质体进行照明分析。提出了一种适用于起伏地表条件下的角度域照明分析方法,其主要过程是利用局部倾斜叠加技术分解波场,对起伏地表处采用加权函数判定局部时窗内的振幅包络位置,以区分其位于地表之上或之下;并引入相似系数函数计算反假频局部平面波场,根据局部斜率与平面波场入射角关系,得到局部角度域地震波场;根据帕斯瓦尔等式下的时间-角度域照明关系式,计算得出角度域照明强度。通过起伏地表高速侵入矿体模型试算,得到给定观测系统下角度域照明强度与地下分析点照明随炮点、波场入射角的变化关系。此方法可用于起伏地表条件的观测系统优化、叠前AVA分析等方面。