济阳拗陷高含CO2气藏的同位素特征和成因探讨

济阳坳陷无机成因ＣＯ２气藏多沿断裂呈带状分布,且与新生代玄武岩在空间分布上关系密切．它具有高的ＣＯ２含量（６４．５５％～９９．９６％,平均为８８．１７％）和高的δ１３ＣＣＯ２值（－７．５４‰～－３．３５‰,平均为－５．０３‰）,４０Ａｒ／３６Ａｒ（３１８～３０００,平均为１３５５）和３Ｈｅ／４Ｈｅ（４．６８×１０－６～３．５５×１０－６,平均为４．０１×１０－６）．这些特征表明,气藏中ＣＯ２为深部地幔来源ＣＯ２和地壳来源ＣＯ２按一定比例混合的产物．研究区内前第三系碳酸盐岩石的ＣＯ２含量及其δ１３Ｃ值的降低进一步表明,地壳来源ＣＯ２主要由碳酸盐岩石的脱碳反应形成．     

180℃热液条件下锆石表面溶解行为研究

报道了锆石颗粒在180℃,HCl或NaCl溶液中经过240～712 h反应后表面特征的变化.扫描探针显微镜(SPM)对比观测表明,反应前后锆石表面微形貌发生了显著变化,反应后锆石表面平台和台阶普遍存在溶蚀现象,而在NaCl(1 mol/L)溶液中反应712 h的锆石表面出现了nm级、串珠状定向排列、可能是ZrO2的沉淀物.X射线光电子能谱(XPS)测定发现,锆石溶解过程中元素Si比元素Zr有更快的溶出速率,因而反应后锆石表面可以形成富锆的薄层.锆石表面溶解现象还得到了反应溶液ICP-MS分析结果的进一步支持,测定反应后溶液成分的变化发现,随着反应时间的增加,Zr,Hf,U等元素的溶出量也随之增加,HCl溶液中锆石各元素的溶出量最高,均比NaCl中性溶液中的溶出量要高.     

盐源斑岩铜矿流体包裹体中黄铜矿子矿物的发现

有关斑岩铜矿多相流体包裹体的研究一直受到国内外地质学者的高度关注。80年代初,国外依据扫描电子显微镜技术,发现美国西部一些斑岩铜矿床的流体包裹体中含有黄铜矿子矿物。然而,有关这方面的研究成果,至今在国内还没见报道。近年来我们在对四川盐源斑岩铜矿床开展地质和地球化学研究的基础上,对流体包裹体进行了深入研究,利用电子探针发现多相流体包裹体中除NaCl子矿物外还普遍含有黄铜矿子矿物,从而确定成矿流体是一种铜含量很高的高矿质流体。     

湘南彭公庙加里东期含白钨矿细晶岩脉的发现

彭公庙花岗岩是南岭地区的一个大型岩基, 近年来在其周围陆续发现了多条白钨矿石英脉. 本文利用LA-ICP-MS 技术测定了彭公庙花岗岩体中的锆石U-Pb 年龄, 不仅证实该岩体的主体——中粗粒黑云母花岗岩为加里东期花岗岩(约 435~436 Ma), 而且还发现其中的细晶岩脉亦属加里东期(426.5 Ma), 特别是基于岩相学研究在该岩脉中鉴定出岩浆成因的白钨矿, 说明南岭地区确实存在加里东期含钨花岗岩. 这项成果对于深入研究前燕山期花岗岩的成矿潜力以及燕山期大规模成矿作用具有较重要的指示意义, 同时也显示加里东期花岗岩值得进一步深入研究, 尤其是细晶岩或细粒花岗岩是进一步寻找加里东期含钨花岗岩和钨成矿作用的重要窗口.     

苏州花岗岩中铪质锆石的发现

Correia Neves等(1974)在莫桑比克的Zambezia花岗伟晶岩中发现了HfO_2达70%以上的、与锆石同结构的铪石,并根据化学成分提出了错石-铪石系列的分类标准,即锆石:Hf/(Zr+Hf)=0.0～0.1;铪质锆石:Hf/(Zr+Hf)=0.1～0.5;锆质铪石:Hf/(Zr+Hf)=0.5～0.9;铪石:Hf/(Zr+Hf)=0.9～1.0.但迄今为止铪质锆石主要都是在伟晶岩中发现的,我国已在阿尔泰伟晶岩、南平伟晶岩等岩体中发现了富铪的锆石,但这些锆石中的HfO_2含量仍未超出20%.     

四川石棉大水沟碲矿床的同位素地质研究

石棉大水沟相矿是世界首例独立的破多金属矿床。矿体严格产于变质岩中，成矿作用在时间上与赋矿围岩经受的区域动热变质作用相一致。成矿输液的６Ｄ值为一６８．７％－一４１．６％，８＇勺值为２·６１‰～１１．９３‰，它最可能来源于变质水，是赋矿围岩在区域动热变质过程中发生的脱挥发反应形成的。Ｐｈ，Ｓｒ，Ｓ，Ｃ同位素研究表明，成矿物质具多来源特点，成矿组分是在区域动热变质的有利条件下，通过变质热液对围岩的浸取而它集成矿。     

南京大平山铜矿砷的赋存状态及矿石S、Pb同位素

本文通过显微观察和电子探针分析,发现大平山铜矿矿石中砷元素主要以硫化物方式,呈毒砂和少量砷黝铜矿独立矿物赋存于矿石中.毒砂主要呈自形-半自形粒状、他形粒状,赋存方式主要有:(1)以独立矿物呈稀疏浸染状分布于矿石中,局部呈条带状和中等稠密浸染状分布于矿石中;(2)呈交代方式与黄铁矿和黄铜矿伴生于矿石中,毒砂形成一般晚于黄铁矿和黄铜矿;(3)有少数毒砂被晚期黄铜矿、黄铁矿晶体包裹.砷黝铜矿呈他形粒状与黄铁矿、黄铜矿和毒砂共生,往往交代黄铁矿和黄铜矿.硫同位素分析结果表明砷主要来自晚期岩浆热液,或可能来自晚期火山热液;铅同位素分析结果表明砷可能主要来自上地壳.     

荡子山白榴霓霞岩包体中富Sr磷灰石的发现及其成因矿物学研究

荡子山白榴霓霞岩包体中含有大量的富锶磷灰石. 利用电子探针微束分析技术对富锶磷灰石的赋存状态、晶形、矿物共生、成分变化以及成因机制进行了深入细致的研究, 发现富锶磷灰石有短柱状和细长柱状两种晶形, 并多被其他矿物包裹, 表明它们形成于岩浆结晶的早期阶段, 其成分为氟磷灰石. 之后被富锶流体沿着氟磷灰石颗粒的边缘进行交代, 从而形成了富锶磷灰石, 交代方式为类质同像置换. 富锶磷灰石中SrO含量的变化反映出体系中碱度的变化, 体系中的碱度升高时, 磷灰石矿物中Sr置换Ca的数量增加, 而当体系中的碱度降低时, 已经进入到磷灰石矿物晶格中的Na, LREE和Sr离子也会从中分离出来而导致这些阳离子数降低. 因此, Sr置换Ca的数量对体系中的碱度变化趋势有着明显的指示意义. 根据电子探针成分分析数据计算得出阳离子的个数, 富锶磷灰石结构式可写为(Ca_3.15~4.963Sr_0.019~1.510Ba_0.00~0.030Na_0.006~0.108REE_0.106~0.153)(P_2.842~3.028Si_0.009~0.094)O₁₂(F_0.675~1.079,Cl_0.000~0.256, OH_{–0.084~0.297}). 利用配有193 nm激光的Neptune多接收等离子体质谱仪(LA-MC-ICPMS), 对富锶磷灰石原位微区Sr, Nd同位素进行了分析. 将分析结果与白榴霓霞岩包体及包体的寄主岩Sr, Nd同位素组成进行了比较, 发现交代早期岩浆结晶成因氟磷灰石的富锶流体与白榴霓霞岩包体及包体的寄主岩来自不同的源区, 其中, 前者来自较亏损地幔, 而后两者则来自较富集地幔.     

氧化亚铁硫杆菌氧化黄铜矿的实验研究

黄铜矿是自然界中最为常见的含铜硫化物,矿石或尾矿中黄铜矿的风化往往会导致严重的矿区重金属污染,细菌的参与可以改变黄铜矿的氧化分解行为.本文通过对比实验系统研究了氧化亚铁硫杆菌（Acidothiobacillus ferrooxidans）对黄铜矿氧化分解的影响.利用等离子光谱仪（ICP-AES）、pH计、X射线衍射仪（XRD）和激光拉曼光谱分别测定了实验溶液的成分变化以及黄铜矿表面沉淀的物质组成.结果表明,细菌对实验溶液的pH值、Eh值和黄铜矿的氧化进程起着重要的控制作用.随着反应的进行及细菌的生长,溶液的pH值呈下降趋势,Eh值呈上升趋势,H＋和Cu2＋离子浓度升高.实验表明,细菌是整个氧化过程的主导因素,反应初期,Acidothiobacillus ferrooxidans氧化溶液和黄铜矿中的Fe2＋成Fe3＋ 随着反应的进行和Fe3＋的增多,在Acidothiobacillus ferrooxidans和Fe3＋的共同作用下,黄铜矿被氧化,并可生成自然硫,自然硫进而被Acidothiobacillus ferrooxidans氧化为SO42- Fe3＋对黄铜矿的化学氧化作用和细菌的生物氧化作用持续进行,构成了黄铜矿的氧化过程.反应后期,Fe3＋以次生沉淀形式覆盖在矿物表面,沉淀物对黄铜矿的溶出有抑制作用.     

南京栖霞山铅锌矿山中的现代钙华: 一种高度富锌和锰的方解石

金属硫化物矿山开发引发的重金属污染已成为当前急需解决的环境问题. 以南京栖霞山铅锌矿采矿巷道壁上的现代钙华为研究对象, 利用电子探针、扫描电子显微镜和X射线粉末衍射分析等矿物学手段, 分析了钙华中的矿物组成及其重金属元素的赋存形态和分布状况. 结果表明钙华的主要矿物成分为方解石. 尽管地层水的重金属含量较低, 但是钙华中碳酸盐矿物的微量元素含量却较高, 最高含量分别为: Mn 23.65%, Zn 9.60%, Mg 0.76%, Fe 4.44%和Pb 0.66%. 钙华在电子探针背散射电子像中呈现出复杂的韵律壳层构造, 成分分析表明这种韵律壳层构造与重金属的分布有关. 另外, 在钙华中见有螺旋状及团絮状物质可能表明微生物参与了钙华的形成过程, 并与重金属的富集存在关联. 所报道的高度富锌-锰方解石对矿山环境中的重金属污染治理具有可借鉴意义.