钾稳定同位素研究综述

钾稳定同位素是重要的非传统稳定同位素体系,也是近年来迅速发展的热门研究课题。对钾同位素研究历史和现状进行综述,具体包括以下内容:(1)总结了钾元素的地球化学和宇宙化学性质,包括钾在主要地质储库(地幔、地壳、海洋)中的丰度及其分配,钾在岩浆演化中的不相容大离子亲石性,常见含钾火成岩/沉积岩矿物以及钾在表生过程中的循环,也包括主要行星物质(球粒陨石、非球粒陨石、火星和灶神星陨石以及月球样品)中钾的含量、赋存状态、主要矿物,钾在太阳星云冷凝、行星积聚以及岩浆海过程中的中等挥发性质;(2)介绍了钾同位素的研究历史,从1922年Dempster利用最早的质谱仪测量钾同位素在自然界的丰度,到Taylor和Urey在1938发表的经典的钾同位素分馏实验,再到Humayun和Clayton在1995年发表的钾同位素领域的经典研究,最后到近几年的进展;(3)介绍了对钾的前处理(离子交换柱法)以及钾同位素的主要测量方法,包括早期热电离质谱仪法(TIMS),二次离子质谱仪法(SIMS)和近十几年以来高速发展的多接收电感耦合等离子体质谱仪法(MC-ICP-MS)及其不同的技术路线;(4)介绍了高精度钾同位素比值在低温地球化学和生物地球化学中的应用,包括钾同位素在地表的风化过程中、海水洋壳的反向风化作用中的分馏及其在示踪全球钾元素循环和洋壳俯冲等过程中的应用;(5)介绍了高精度钾同位素比值在高温地球化学中的应用,包括钾同位素在岩浆分异和矿物结晶过程中的分馏;(6)介绍了高精度钾同位素比值在宇宙化学中的应用,包括在太阳星云冷凝、行星凝聚、月球形成大碰撞、岩浆海、火山喷发去气过程中的分馏作用。     

高精度磁测在维西拉嘎洛铁矿勘查中的应用

测区引起磁异常的有磁铁矿(化)体和玄武岩,二者之间的磁性差异很大,为磁法勘探寻找磁铁矿奠定物性基础。通过磁法勘探的野外作业和室内数据整理分析,并经异常推断解释圈出矿体5个,并经坑探验证有效。     

普朗铜矿的找矿标志与成矿规律探讨

普朗铜矿矿体形态简单,以铜为主,伴生金、硫等多种有益组份.矿体的形成受地层、构造、岩浆岩及物化条件等综合控制.通过对地质、矿床特征、控矿因素的分析研究,总结出了在该区找矿的构造、蚀变、矿物标志等重要找矿标志,探讨普朗铜矿的成矿规律.     

扬子板块西缘攀西地区白草矿区黄铁矿标型元素特征及其指示意义

黄铁矿是重要的金属硫化物矿物,在多种矿床中均有产出,其标型特征对矿床成因、矿体空间分布等具有重要的指示意义。以扬子板块西缘攀西地区白草矿区黄铁矿为研究对象,利用矿相学、电子探针等分析方法来对比研究浸染状、致密块状、斑杂状、网脉状矿石中黄铁矿的标型元素特征。结果表明:白草矿区黄铁矿Fe、S平均含量(质量分数,下同)分别为46.030%、52.815%,介于岩浆成因与热液成因之间,根据矿石特征,黄铁矿以岩浆成因为主,并有少量热液作用参与;将白草矿区黄铁矿δFe-δS特征与金川等典型铜镍硫化物矿床黄铁矿对比,表明白草矿区黄铁矿为典型的岩浆熔离型;由于存在钒钛磁铁矿,Co/Ni值多小于5,说明钒钛磁铁矿与硫化物存在共生关系;岩浆内生成因黄铁矿S/Se值小于15000,白草矿区黄铁矿S/Se值为812~10466,显示白草矿区黄铁矿为岩浆内生成因;Se/Te值随温度降低而升高,显示上述4类矿石黄铁矿结晶顺序为浸染状矿石→致密块状矿石→斑杂状矿石→网脉状矿石;原始地幔标准化主量、微量元素蛛网图显示白草矿区黄铁矿兼具岩浆成因与热液成因。综上所述,攀西地区白草矿区黄铁矿成因主要以岩浆熔离作用为主,并含有少量热液作用。     

攀西会理县白草钒钛磁铁矿床磁黄铁矿矿物学特征及成因

攀西会理县白草矿区以钒钛磁铁矿而闻名,但该钒钛磁铁矿床中还发育一定规模的富钴硫化物矿石,对该类型矿石的形成机制研究还不深入.本文选择白草矿区产出的浸染状、致密块状、网脉状和斑杂状富钴硫化物矿石中的磁黄铁矿做为研究对象,在野外地质调查的基础上,通过矿相学和电子探针等方法对磁黄铁矿的成分和晶体类型进行研究.利用磁性胶体可以鉴别磁黄铁矿晶体类型的原理,确定了研究区的磁黄铁矿具有单斜磁黄铁矿(Mpo)和六方磁黄铁矿(Hpo)两种晶体类型,厘定了细脉状、叶片状和不规则状交生体.通过研究磁黄铁矿中各主量元素特征,计算了磁黄铁矿形成温度、硫逸度和M/S值等参数.将磁黄铁矿形成划分岩浆成矿期(熔离阶段、接触交代阶段)和热液成矿期,并初步厘定了4类磁黄铁矿生成顺序:首先形成浸染状矿石磁黄铁矿与致密块状矿石磁黄铁矿,其次形成斑杂状矿石磁黄铁矿,最后形成网脉状矿石磁黄铁矿.     

全球变暖背景下北美育空河流域化学风化增强

硅酸盐岩风化对气候变化和构造运动的反馈对长尺度气候变化可能起到重要的调节作用,对该反馈过程的定量认识有助于更确切理解地球碳循环的运行规律。通常认为风化类型可分为两种,分别是供应限制和动力学限制。全球变暖可能促进了动力学限制流域的化学风化作用,然而,关于这方面的认识仍很有限。育空河流域是典型的动力学限制风化区域,研究育空河的风化对气候变暖的响应有助于深入认识气候和大陆风化之间的相互作用。正演模型是区分河流风化端元的重要手段,文章利用正演模型对育空河流域从1975年到2019年的主要离子组成的数据集进行分析,并获得了该流域在过去几十年的化学风化速率的变化趋势。结果表明,育空河水化学性质主要受到碳酸盐岩风化和硅酸盐岩风化控制,两者多年平均碳汇通量分别为2.1×10¹¹ mol/yr和4.1×10¹⁰ mol/yr,处于世界主要大河碳汇通量的中间水平。更重要的是,在同一时期,伴随着2.2℃的温度增幅和13.7%的径流量增加,流域内的阳离子总通量增加了35.7%,其中硅酸盐岩和碳酸盐岩风化产生的阳离子通量分别增加了41%和35%,阳离子通量/风化速率对气候的敏感性与冰岛地区的研究结果符合的很好,与风化速率加快相对应的,硅酸盐岩风化碳汇通量相对增加了59.6%。尽管碳汇的增加在绝对通量上相比人类化石燃烧产生的碳排放通量微不足道,但是考虑到构造尺度内全球硅酸盐岩风化速率的增强,尤其是在较为寒冷的高纬度地区,额外的二氧化碳固定量可能对地球历史时期的全球气候产生重要影响。     

兰坪铅锌矿矿体数字化及三维立体模型的建立

采用“矿床数学-经济模型“软件包,以及国外矿业软件Surpac、Micromine等,对兰坪铅锌矿某矿段进行了矿体数字化研究.研究内容包括矿体原始资料数据库的建立、样品统计分析、建立岩性模型、构造变异函数,以及建立品位模型等.最后在矿床数学模型的基础上,建立了矿体的三维立体空间模型.该数字化研究成果极大地方便了矿山的生产管理,为矿山探矿工程的设计、采矿工程的设计,以及经济评价提供了科学依据.     

斑岩型矿床容矿裂隙成因的几种概念模型及其意义

斑岩型矿床对成矿的围岩没有选择性,但斑岩型矿床的网状裂隙系统控制了矿体的分布、矿石的品位和组构变化、矿化蚀变等特征,因此对容矿裂隙的形成机制、控制因素、裂隙分布规律等开展研究有着重要意义。文章探讨了斑岩在侵位、冷却、结晶演化过程中,在岩体及其围岩中形成网状裂隙系统的相关机制及其制约因素,将斑岩型矿床容矿裂隙的成因归纳为岩浆结晶冷缩、侵入挤压、水岩分离和区域应力叠加等4种主要成因类型,并构建了它们的概念模型。这些裂隙成因概念模型较好地反映了不同成因的裂隙系统与斑岩侵入体的空间依存关系、裂隙的分布特征及裂隙率的变化规律,以及它们之间的差异;较好地解释了斑岩型矿床的成矿作用特点及其共性特征。在分析典型斑岩型矿床容矿裂隙成因的基础上,提出了将概念模型应用于斑岩型矿床勘查找矿的思路。     

变异函数在兰坪铅锌矿北厂矿段中的应用

变异函数是地质统计学的核心内容和基本工具,利用其成果可较好地研究一个矿床区域化变量的基本特征,通过变量的随机性反映变量结构性.本文应用变异函数理论和三维矿业软件SURPAC,对兰坪铅锌矿北厂矿段Pb,Zn品位进行变异函数的拟合和结构分析,基本反应矿体空间变化规律,为该矿储量计算、生产勘探和合理开发提供科学依据.     

闽北角闪辉长岩的地球化学特征及其地球动力学意义

赤门角闪辉长岩是中国东南部晚白垩世末基性岩浆活动的产物,分布在福建省南平市的北部,总体呈近NS向展布.岩石属于低钾(拉斑)岩石系列,富Al、Na2O>K2O的特征,岩浆演化过程中经历了以橄榄石、辉石、斜长石和Ti-Fe氧化物的分离结晶作用.赤门角闪辉长岩具相对富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE)、亏损高场强元素(HFSE)的特性, 不相容元素蛛网图显示出消减带岩石的地球化学性质,以Nb、Ta、Ti负异常为特征.微量元素地球化学研究表明,赤门角闪辉长岩浆在上升侵位过程中未发生地壳物质混染,来自不含石榴石的富集岩石圈地幔岩部分熔融的产物,地幔源区的演化与太平洋板块俯冲密切相关.赤门角闪辉长岩形成于大陆拉张带-陆内初始裂谷的过渡环境.综合晚中生代的基性岩类资料,与形成较早的沿海辉长岩对比研究,赤门角闪辉长岩是拉张向裂谷转换体制下形成的过渡岩石类型,标志初始裂谷活动的开始.