武汉沿长江、汉江Cd高值带成因初探

在1999—2000年第一轮多目标区域地球化学调查中,湖北省地质调查院在武汉市辖区的沿江(长江、汉江)冲积成因土壤中发现了重金属元素Cd的高值带,长江和汉江冲积土中Cd含量分别为0.33×10-6和0.27×10-6。研究结果表明:①长江和汉江冲积成因土壤的化学组成有明显的差异;②两江冲积物化学组成分别受扬子陆块和秦岭造山带表壳岩系化学组成的制约;③两构造单元表壳岩系相对富Cd岩石的风化产物是两江沿江冲积成因土壤Cd高值带的主要来源之一;④沿江冲积成因土壤中Cd的富集与其表生地球化学性质有关。     

三峡库区巫峡段高陡峡谷区危岩裂隙带探地雷达探测

三峡库岸岩石受构造、风化及消落带水位影响裂隙发育,本文利用有限差分正演算法程序模拟计算危岩裂隙的探地雷达响应特征,结果表明:不同形态下的裂缝有不同的探地雷达响应特征,通过模型与模拟计算结果建立的对应关系可从野外实测数据中识别岩体裂缝.以重庆巫峡板壁岩危岩带探地雷达探测为例,对探地雷达野外实测数据进行推断解释危岩裂隙带,并以钻孔高清摄像及波速测试验证推断解释的准确性,为防治、监测方案的制定提供科学依据.该案例可为其他库岸高陡峡谷区危岩裂隙带探测提供借鉴.     

兴蒙造山带及华北板块北缘钼矿化——进展、规律、问题与成因初探

兴蒙造山带及其南侧受古亚洲洋南向俯冲所影响的华北板块北缘内各有1条显著的中生代斑岩钼成矿带,并在东西两侧首尾相连。文章综述了伸展环境下的斑岩钼矿床的研究进展,对兴蒙造山带及华北板块北缘内这2条钼成矿带的成矿背景、分布规律、矿床共生组合特点、成矿岩浆的属性、巨量金属和水的来源以及斑岩铜、钼矿化的异同等进行了总结,并从成矿岩浆源区塑造过程的角度初步探讨了巨型钼成矿带的形成特点。这2条钼成矿带在地质特征和区域矿床组合上非常相似,具有相似的启动时间和峰值时间,与区域内的斑岩铜矿化在时代上具有不共生的特点,矿化特征也与美国科罗拉多地区产出的高F型斑岩钼化类似,二者构成了统一的整体。元素地球化学对比研究显示,南、北2条钼成矿带的成矿岩浆与古生代斑岩铜成矿岩浆以及中生代的碱性岩浆均具有相似的特征,为脱水熔融的产物,并与古老陆下岩石圈地幔包体、新生代软流圈地幔玄武岩具有显著的差别。研究认为,南钼矿带的岩浆源区是亏损金属和水的古老岩浆源区在古生代洋片俯冲过程脱水交代改造后的产物,北钼矿带的岩浆源区是古生代洋片俯冲增生形成的富水源区。成(含)矿岩石Sr同位素研究显示,南、北2条钼成矿带成矿源区均启动于Rb/Sr比值较低的源区,受到上部高Rb/Sr比值地壳的混染;Nd同位素特征的对比研究显示,二者初始Nd值差别极大,但是Sm/Nd比值非常相似,显示放射性成因Nd的积累在三叠纪以后是一致的,也说明初始Nd值的差别是成矿源区塑造前所形成和继承的,同时也说明初始Nd值的差异可能掩盖了Mo成矿岩浆形成的真正原因。通过与世界范围内其他典型钼成矿带的对比研究,认为南、北2条钼成矿带成矿的岩浆源区位于陆下岩石圈地幔,古生代期间古亚洲洋向南、北两侧的俯冲在其形成过程中具有重要作用,主要体现在塑造富集型源区、水化造山带和增厚岩石圈等几个方面。俯冲改造、加厚并富集了水和大离子亲石元素的陆下岩石圈获得了地球化学上的不稳定性,在伸展构造环境(可能有多期伸展)驱动下,脱水熔融以达到稳定的趋势,在这个过程中,其化学成分将逐渐与古老陆下岩石圈地幔的化学成分趋于一致。因此,水化的陆下岩石圈地幔在伸展过程中的低程度批式脱水部分熔融,形成的富含金属和水的高分异型岩浆构成了成矿岩浆,并在岩石圈的不同尺度经过多阶段结晶分异-同化混染后,就位成为近矿岩浆房。陆下岩石圈脱水熔融的结束也意味着巨型热液钼矿化作用的结束,并决定了俯冲后巨型热液成矿带总的生命周期,这也与兴蒙造山带及华北板块北缘钼矿化(甚至其他热液型矿化)在早白垩世(约130 Ma)趋于减弱并熄灭的现象一致,也使得新生代的碱性岩浆岩不具有显著的脱水熔融特征。综上,笔者认为兴蒙造山带及华北板块北缘的斑岩钼矿化为一个统一的整体,属于古亚洲洋俯冲作用水化的源区在后期强烈伸展环境下部分熔融的产物,是古亚洲洋俯冲成矿作用的延续和发展,也是古生代塑造的富集型源区在中生代伸展构造驱动下的复合成矿作用。     

江陵凹陷新沟咀组下段成岩特征及高孔隙带的分布规律

江陵凹陷成岩作用明显受沉积水介质性质的控制,成岩特征呈现出淡水-半咸水介质富碳酸盐胶结与盐湖富硬石膏胶结特征,两种胶结物含量存在互为消长的关系.从分析盐湖成因角度合理解释了成岩规律,认为盐湖环境成因受控于深层卤水和古气候.淡水一半咸水环境和盐湖环境成岩作用模式的差异导致两种环境抗压实的机理存在着差异,相应的高孔隙带分布规律不同,淡水一半咸水环境的早期碳酸盐胶结物被溶蚀形成高孔隙发育带;盐湖环境的膏岩层发育区有利于形成深部异常高压的"封存箱",保存原生孔隙,从而发育高孔隙带.     

河北围场朝阳地中泥盆世高Sr/Y花岗岩成因及对兴蒙造山带演化的约束

兴蒙造山带位于华北板块和西伯利亚板块之间,具有复杂的构造演化历史,其构造格局和拼合机制一直存在较大争议.本次在兴蒙造山带南部的朝阳地识别出一套形成于伸展背景的中泥盆世高Sr/Y花岗岩,可对早古生代末期弧陆拼贴过程进行约束.朝阳地花岗岩锆石U-Pb年龄为386.8±2.9 Ma,属于中泥盆世.岩石地球化学分析显示高SiO₂、Al₂O₃、Na₂O含量,中等CaO、K₂O含量,较低FeO_t、MgO含量的特征,Na₂O/K₂O比值均大于1,属于中钾钙碱性I型花岗岩;A/CNK范围为1.02~1.08,属于弱过铝质系列;微量元素具有富集Rb、Ba、K等大离子亲石元素及Sr,弱亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素的特征,Sr/Y比值高（103~146）;具有轻稀土富集的配分模式（（La/Yb）_N=9.9~14.6）,重稀土分馏较弱,（Gd/Yb）_N范围为1.45~1.97,具有弱Eu正异常（δEu值1.31~1.80）,地球化学分析表明,高Sr/Y比值继承自岩浆源区而非加厚地壳的熔融.朝阳地侵入岩均具有富集的Sr-Nd-Hf同位素组成,ε_Nd（t）和ε_Hf（t）均为负值（范围分别为-18.6~-17.9,-38.30~-23.59）,锆石Hf模式年龄范围为2 825~3 745 Ma,集中于2 800~3 000 Ma,Nd模式年龄较集中（2 584~2 642 Ma）.综合岩石学、元素及同位素地球化学分析,朝阳地高Sr/Y侵入岩是中泥盆世在区域伸展背景下,由具有高Sr/Y比值的古老基性下地壳物质受减压和上涌软流圈加热共同作用发生部分熔融形成,代表泥盆纪白乃庙岛弧与华北陆块碰撞后区域伸展背景.      

产于层间构造带中的新型萤石矿体地质特征——以浙江常山县高坞山矿段ⅩⅣ号矿体为例

浙江常山八面山萤石矿床是浙江省首次发现的新类型萤石矿床,其中高坞山矿段ⅩⅣ号矿体为矿田中受寒武系碳酸盐岩层间构造带控制的似层状矿体的典型代表.萤石矿体厚度大,品位较高,资源储量规模达中型.通过矿体地质特征和控矿因素的研究,认为矿床属低温热液成因,受岩浆岩、构造和地层因素的共同控制;成矿作用以充填作用为主,伴有交代作用;...     

清江流域水系中高Cd沉积物的物源浅析

利用Mapgis的空间分析功能和多元统计分析等方法,对清江流域4 180个水系沉积物样品中重金属元素Cd质量分数与区域出露地层的对应关系进行了研究,并结合区内部分地层岩石样品Cd的质量分数特征来揭示清江流域水系沉积物中Cd的物质来源.研究结果表明,高Cd沉积物(>0.3 mg/kg)样品采样点主要分布于二叠系和三叠系等地层,二叠系和三叠系的贡献因子分别为2 318.40和2 230.36(mg·km2)/kg,占所有地层贡献因子的65%.水系沉积物Cd高质量分数主要受二叠系和三叠系岩层的控制,同时还受到Cd自身地球化学性质和铁锰等氧化物吸附作用的影响.高Cd沉积物(>0.3 mg/kg)的元素共生组合特征与黑色岩系的元素富集程度相关,清江流域水系沉积物中的Cd主要来源于黑色岩系.石煤风化土壤的流失和石煤矿点开采过程中尾渣、废水的排放可能是清江流域水系沉积物Cd的重要点污染源.     

长江三峡库区干流水体主要污染负荷来源及贡献

目前三峡水库枯水期已有11.1%的监测断面水质超标。城区江段岸边水质已出现较为严重的污染带。利用面向环境问题的污染负荷计量方法,对长江三峡库区干流水体主要污染负荷来源及贡献进行了分析。结果表明,富营养化污染负荷2003年总量为2.79万t PO₄3-当量,其中总磷贡献量最大,占总量的45.8%。其次是总氮和COD_Cr,分别占37.9%和16.4%。城市生活污水和农业施肥是主要来源,分别占总量的61.0%和26.3%。水生生态毒性污染负荷为7 612.6t 1,4-二氯苯当量。其中挥发酚和汞贡献量分别占78.0%和21.2%。来自城市生活污水占76.52%,重点工业企业的占23.48%。富营养化污染负荷有逐年增加趋势。重点工业企业六价铬和铅,城市污水中挥发酚水生生态毒性污染负荷增加较快。     

钦-杭成矿带中成矿元素锑的物质来源探讨

[摘 要]钦-杭成矿带是扬子陆块东南缘与华南褶皱系之间的巨型多金属成矿带,仅其中所发现的锑矿就占我国锑储量的87%。在扬子陆块江南古陆基底及各时期沉积盆地演化过程中,形成了富锑的地球化学场。矿带内各锑矿床矿石铅同位素组成变化与江南古陆基底及各时期盆地中沉积黄铁矿铅同位素组成十分相似,仅从赋矿围岩锑元素丰度和锑矿床矿石铅同位素组成两方面的探讨表明,矿带内锑成矿元素源于基底及盖层中各赋矿围岩。     

辽宁张士灌区细河流域地下水污染物空间分布特征及污染源判别分析

张士灌区细河流域地下水中有机和无机污染均较为严重,其污染原因和污染特征受多种污染源的控制。简要地概述了污染质的空间分布特征,并应用富集因子和因子分析法研究分析了污染质的来源,判别污染源的贡献度。研究结果表明,地下水污染源有面源污染、线源污染、点源污染;其中属于面源污染的污染物主要有氨氮、硝氮、硫酸根、菲、六氯环已烷、铁和锰;属于线源污染的污染物主要有氨氮、汞、镉、COD、菲、六氯环已烷等;属于点源污染的污染物有硫酸根、乐果、氰化物。由此看出,张士灌区细河流域不仅存在大范围的农药、肥料对地下水造成污染,也存在化工企业的外排废水对地下水造成的污染。     

成矿带1∶20万水系沉积物地球化学分区的方法及地质意义:以西藏冈底斯铜多金属成矿带为例

以冈底斯铜多金属成矿带为例,阐述了利用1∶20万和1∶50万水系沉积物地球化学测量开展成矿区带地球化学分区的方法和思路,进一步对其地质意义进行了探讨。结果表明:小比例尺的水系沉积物地球化学数据具有地球化学分区示踪意义。总结出一套操作性强的地球化学分区方法,其方法具有指示找矿方向的实际意义,对区域构造单元划分具参考价值。地球化学分区为该区的找矿方向、成矿远景评价及基础地质调查奠定了基础。     

Provenance Study of Fe–Ti Oxide Minerals in the Quaternary Sediments in Yichang Area and Its Implication of Formation Time of the Yangtze Three Gorges, China

The Three Gorges are considered to be critical to understand the formation of Yangtze River. Recent research results suggest that the Yangtze Three Gorges was created during the Quaternary but the exact time is debatable. Fe–Ti oxide minerals are seldom used to study sediment provenance, expecially using scanning electron microscopy(SEM), and energy dispersive spectrometer(EDS). In this study, the provenance of Quaternary sediments in Yichang area, which is located to the east of the Yangtze Three Gorges, was investigated by using SEM and EDS to research Fe–Ti oxides. The Panzhihua vanadium titanomagnetite and Emeishan basalt outcrop are located to the west of the Three Gorges. Further, the materials from them are observed in the Quaternary sediments of Yichang area. Fe–Ti oxide minerals from the Huangling granite are observed in the Yunchi and Shanxiyao Formations, which were formed before 0.75 Ma B.P., whereas Fe–Ti oxide minerals from the Huangling granite, Panzhihua vanadium titanomagnetite, and Emeishan basalt are observed in the riverbed and fifth-terrace sediments of the Yangtze River, which were formed after 0.73 Ma B.P.. Thus, we can infer that the Three Gorges formed after the deposition of the Shanxi Formation and before the fifth-terrace; i.e., 0.75–0.73 Ma B.P..     

江西九江-彭泽沿长江南岸一带镉来源分析

对九江-彭泽沿长江南岸一带不同成土母质Cd的分布特征在垂向、横向剖面上的研究发现,长江干流冲积成因的砂砾泥质土壤、二叠纪燧石结核(含碳)灰岩质土壤、寒武纪泥页岩质土壤、震旦纪砂岩质土壤,与其它成土母质形成的的残坡积土壤Cd含量差异较大.上述四者Cd平均含量均大于0.3×106,是本区Cd高值异常主要赋存地质体.同时元素相关性研究表明,Cd与Zn、Cu、AS密切相关,自然源是本地区Cd异常普遍存在的根本原因,而人为源却有可能是高值Cd异常沿长江干流大中城市分布的重要影响因素.     

下扬子地区沿江前陆盆地形成的构造控制

华北板块与扬子板块沿大别－胶南造山带的陆－陆碰撞使造 山带侧的扬子板块成为前陆变形带,并在其上发育了沿江前陆盆地。沿江前陆盆地初始继承性发育于下扬子区海退末期残留的陷区,随后于黄马青期受北界滁河断裂与南界江南断裂的对冲控制而成为双向压隐型盆地。     

长江口启东—崇明岛航道沉积物中多环芳烃分布来源及生态风险评价

近年来我国长江河口有关沉积物中多环芳烃(PAHs)污染的研究主要集中在长江口近海及上海主城区滨岸等区域,而长江口航道则鲜有报道。本文在长江口启东—崇明岛航道区域采集表层(0~20 cm)沉积物样品,利用加速溶剂萃取技术提取,用高效液相色谱-荧光检测器对14种PAHs进行测定,研究其分布特征、环境来源和潜在的生态风险。研究结果显示,PAHs在所有沉积物样品中均有不同程度的检出,浓度范围为83.43~5206.97 ng/g,平均值736.95 ng/g。就PAHs单体而言,含量较高的是2~4环污染物,其中菲的含量最高,占各点位PAHs总量的9.04%~24.06%;其次为荧蒽和芘;具有高致癌性的苯并(a)芘在各个点位均能检出,占PAHs总量的0.94%~10.68%。与国内外类似河口和近海海域相比,本研究区PAHs处于中等污染水平。利用比值法解析PAHs的来源,菲/蒽(Phe/Ant)10且荧蒽/芘(Fla/Pyr)≥1的点位占所有采样点位的56.25%,表明区域内PAHs的主要来源是化石燃料的高温燃烧;位于航运码头附近采样点位的PAHs以石油源为主,部分点位呈化石燃料源和石油源混合污染特征。对照风险效应低值(ERL)和风险效应中值(ERM)进行初步风险评价,表明研究区域部分采样点位的PAHs具有潜在的生态风险。     

大气干湿沉降: 地下河多环芳烃的重要来源——以广西清水泉地下河为例

为证实大气干湿沉降物是岩溶地下河中多环芳烃(PAHs)的来源,研究选择了某城市典型的岩溶地下河水源地作为研究地点,采用大气干湿采样器、聚氨酯泡沫(PUF)大气被动采样器分别采集大气及其干湿沉降物样品,同时采集地下河水样和分层采集流域土壤,利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测定了16种PAHs优先控制污染物。结果表明,地下河流域大气干湿沉降中PAHs的干湿沉降通量为147.26 ng·(m2·d)-1,流域PAHs沉降量为1943.8 g;大气中的PAHs浓度为45.33 ng·m-3;地下河水中PAHs浓度平均值为220.98 ng·L-1;土壤中PAHs浓度为38.72 ng·g-1;大气、降雨和土壤中PAHs组成以2~3环的萘、芴、菲、荧蒽、芘5种为主,地下河水中以芴、菲、荧蒽、芘、苯并[a]蒽、苯并[a]芘6种为主。利用地下河多介质中的16种PAHs成分谱、特征比值结合它们的物理化学性质进行PAHs的源解析,研究显示大气干湿沉降是岩溶地下河水中多环芳烃的主要污染源之一,这归因于岩溶地区防污性能的脆弱性。