黔北务正道地区早二叠世铝土矿沉积古地理及其控矿意义

通过野外地质调查、手标本观察、底板地层分布和矿体—含矿层厚度分析,对黔北务正道(务川—正安—道真)地区铝土矿沉积古地理及其与铝土矿成矿之间的关系进行了研究。结果表明:(1)铝土矿沉积盆地北以武隆为界,西北至南川,东至沿河,南至绥阳—凤冈一线;(2)研究区古地貌具南高北低的特点,沉积相带可分为海湾中心和滨岸湿地两部分,优质的铝土矿区均位于滨岸湿地;(3)沉积古地理决定了含矿层的厚度,但并不直接控制高品位铝土矿的形成,只有在其余成矿条件都适合的情况下,古地理通过控制铝土矿的沉积环境间接控制高品位铝土矿的形成。     

铂族元素测试分析中试样预处理方法研究

铂族元素(简称PGE)包括Rh,Ru,Pd,Pt,Ir,Os6个元素,在自然界中含量极低,且分布不均匀,一般是10-9~10-12,研究其痕量和超痕量的分析方法具有重要意义。试样的预处理效果直接影响到仪器测试分析数据的质量,针对具体样品采用适当的样品消解方法并辅之合适的分离富集手段,是铂族元素     

大洋一号首次环球航次(DY105-17A)在东太平洋海隆的初步调查结果

2005年9月11日～24日,我们参加了中国大洋矿产资源研究开发协会组织的环球航次(DY105-17A航次).在"大洋一号"科考船上,先后使用了电视抓斗、MAPRs、摄像拖体、多波束、磁力仪、集成化拖体、CTD和近海底磁力仪等调查设备,对东太平洋海隆的13°N和1°N～3°S两个区块,进行了热液活动调查.以往对东太平洋海隆13°N热液活动的调查研究程度比较高,国际上曾对该区域进行过许多次的航次调查工作,积累了为数众多的数据和资料,2003年11月我们也曾先后使用多波束、CTD、浅层剖面仪、拖网、抓斗和柱状取样器等设备,对东太平洋海隆13°N的热液活动进行了调查,绘制了多波束水深图,获得了宝贵的海底热液硫化物、沉积物、岩石、生物和近海底的水体样品,对该区的地形特征、底质和热液活动情况有了一定的了解.而东太平洋海隆的1°N～3°S,尚属于一个调查研究程度比较低的地段,也没有热液活动是否存在的证据.DY105-17A航次,使我们从海况、海流、水文、地形地貌、底质情况等多个方面对这个区域有了更多的了解和认识,同时在该区赤道附近发现了新的浊度异常,为未来进一步调查证实该区存在热液活动提供了必要的证据.     

松辽盆地南部钱家店铀矿床后生蚀变作用及其对铀成矿的约束

目前对松辽盆地南部钱家店铀矿床成因的认识存在明显争议.本文利用偏光显微镜、扫描电镜、XRD等分析测试方法对该矿床后生蚀变作用进行了系统的研究,发现该矿床不同类型砂岩中矿物蚀变作用类型有:赤铁矿化、褐铁矿化、黄铁矿化、粘土化、碳酸盐化和铀矿化,其中黄铁矿化包括胶状黄铁矿化、草莓状黄铁矿化和粒状黄铁矿化,粘土化主要包括水云母化、高岭石化和伊利石化,碳酸盐化包括方解石化、铁白云石化和菱铁矿化.红色砂岩和黄色砂岩以赤铁矿化、褐铁矿化、水云母化、高岭石化、伊利石化和方解石化为主,但黄色砂岩中赤铁矿化、褐铁矿化及水云母化程度略低;灰色不含矿砂岩以微弱赤铁矿化、黄铁矿化、高岭石化、伊利石化、铁白云石化和菱铁矿化为主;灰色含矿砂岩中以黄铁矿化、高岭石化、伊利石化、铁白云石化、铀矿化和菱铁矿化为主;原生灰色砂岩以黄铁矿化和菱铁矿化为主.钱家店铀矿床演化历史和矿物之间的穿插关系分析显示,成岩期矿物蚀变以菱铁矿为代表,形成于中性-弱碱性环境;成矿早期矿物蚀变以赤铁矿、针铁矿、黄铁矿、水云母和高岭石等为代表,形成于酸性环境;成矿晚期矿物蚀变以伊利石和铁白云石为代表,形成于弱碱-碱性环境;成矿期后矿物蚀变以方解石为代表,形成于碱-强碱性环境.因此,钱家店铀矿床经历了成岩期中性-弱碱性环境→成矿早期酸性环境→成矿晚期弱碱-碱性环境→成矿期后碱-强碱性环境的转变.      

马里亚纳南部前弧橄榄岩铈(Ce)负异常成因

Ce是REE中唯一能由3价氧化成4价的元素,因此其地球化学性质取决于氧化-还原状态.大洋海水中可溶性Ce3+可氧化成不溶性的Ce4+(主要被铁锰结核吸附),因此海水中可形成Ce负异常(De Baar等,1985;Fleet,1984),海洋沉积物和蚀变玄武岩中的Ce负异常也较普遍(Humphris,1984;Lin,1992),在俯冲带岛弧玄武岩(Hole等,1984)以及地幔橄榄岩(Neal和Tay-lor,1989)中也发现了Ce负异常.海洋沉积物和蚀变玄武岩中的Ce负异常通常归结为是其与海水发生相互作用的结果,对于岛弧岩浆岩中ce负异常,由于岩浆体系中有大量的Fe2+,由于Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+这一反应,因此岩浆过程中不可能有Ce4+的出现(Schreiber等,1980).通常认为岛弧玄武岩中Ce负异常是地壳物质(海洋沉积物、蚀变玄武岩以及变质流体)参与地幔重熔融的结果.而对地幔橄榄岩的Ce负异常的成因有多种观点,如蛇纹岩化和海底风化(Niu,2004;Terrell等,1979)、俯冲环境下的地幔熔融(Neal和Taylor,1989)等.     

东太平洋海隆13°N附近热液硫化物中的元素、同位素组成及其变化

测定了东太平洋海隆13°N附近1个站位（103°54．48′W,12°42．30′N,水深2655m）热液硫化物的矿物、元素和同位素组成．热液硫化物主要由闪锌矿、黄铜矿和黄铁矿等组成,且在ep—s—1层含有次生氧化形成的针铁矿,为富Zn型硫化物,其稀有元素Li（0．15×10^-6～0．30×10^-6）,Be（0．01×10^-6～0．05×10^-6）,Zr（73．8×10^-9～134.4×10^-9）,Nb（8．14×10^-9～64．7×10^-9）,Hf（2．54×10^-9～28．0×10^-9）和Ta（0．203×10^-9～1．21×10^-9）含量远低于洋壳,具有相对高Au含量,低Co,Ni,Sr,Cs,Ba,Bi和U含量的特点．热液硫化物中Zn．Cr,Cd-Ga,Cu-P和P—In之间均存在显著的正相关关系（R^2〉0.8）,而Zn—Fe和Cu—Ba之间均存在显著的负相关关系（R^2〉0．8）．从低温矿物组合到高温矿物组合,热液硫化物中的分散和稀有元素（In,Li,Cs等）含量在空间上的分布也发生了相应的变化,且热液硫化物中锌、铁和铜硫化物分别控制了Cd,Cs和P等元素含量的变化．由于海底风化作用,使得含次生氧化矿物的红褐色硫化物氧化层中V,Mn和REE等元素相对富集,使ep-s-1层具有与海水一致的REE配分模式,并对热液硫化物中元素比值之间的相关性产生明显的影响．同时,从高温矿物组合到低温矿物组合,热液硫化物中Fe含量和矿δ^34S值逐渐增加,Zn含量和铅同位素比值逐渐减小,反映出海水对热液硫化物形成过程中的元素和硫、铅同位素组成的影响逐渐增加．     

黔北务正道地区铝土矿基础地质与成矿作用研究进展

务正道地区铝土矿底板地层黄龙组类化石及铝土矿层大竹园组、梁山组的孢粉化石限定,大竹园组的时代为早二叠世。大竹园组铝土矿的沉积环境为向北半封闭的海湾或海泛湖。铝土矿形成于低纬度热带气候条件下,气候具旱季、雨季之分,盆地水体为弱酸性还原条件,陆地植物生态系统和盆地微生物生态系统对铝土矿的形成起了重要作用。铝土矿的主要物源为志留系韩家店组和石炭系黄龙组双重物源。陆源区风化的铝质通过胶体作用搬运到盆地中形成铝土质岩。铝土矿层形成之后,又经历了多期次暴露地表的风化淋滤。淋滤作用分别在渗流带和潜流带形成土状、半土状铝土矿和致密状铝土矿,盆地内部铝土岩破碎和胶体凝聚分别形成碎屑状、豆鲕状铝土矿。风化过程中多数元素发生了不同程度的丢失,而SiO2的流失程度明显大于Al2O3,从而形成铝土矿矿层。因此,盆地的沉积体系和古地理控制了铝土矿矿系的分布范围和厚度,多期次的淋滤作用控制了铝土矿的品质和矿层的厚度。     

浊度计在现代海底热液活动调查中的应用

无论是深入认识海底热液活动的规律,还是了解海底热液硫化物资源的分布情况,首先需要做的是发现海底热液活动及其产物.因此,用于发现和调查海底热液活动及其产物的技术手段非常重要.目前,进行海底热液活动调查的技术手段有电视抓斗、ROV、AUV和载人深潜器等.但由于使用这类技术设备需要相对高的投入和较复杂的附加装置,而且从电视抓斗、ROV、AUV和载人深潜器本身来讲,它们也有一定的技术限制,调查活动范围有限,不能胜任大面积海底热液活动异常调查工作.因此,载有各种物理、化学传感器和分析仪器的拖曳式走航连续观测系统仍是海底热液活动调查技术方面的一个重要发展方向.例如,美国、英国等先后投资研制了多种拖曳式设备,可进行海底地貌成像、电磁场、CTD、以及化学和物理多参数的测量,为发现和确定海底热液喷口位置起到了巨大的作用.     

渤海湾盆地歧口凹陷古近系沙一段物源-沉积体系重建

采用布格重力异常手段宏观地区分物源区和沉积区,根据重矿物特征分析物源区位置及影响范围,依据地震反射特征识别物源运移方向,通过砂分散体系精细分析和表征物源-沉积体系特征,并利用岩石地球化学资料进一步佐证物源-沉积体系分析。综合研究表明,渤海湾盆地歧口凹陷沙一段时期存在五个物源区,分别为葛沽物源、小站物源、增福台物源、钱圈物源和北大港潜山物源。葛沽物源为板桥次凹提供沉积物,且沉积物主体呈两支向歧口主凹进一步推进;小站物源、增福台物源和钱圈物源影响范围较小,均呈两支进入板桥次凹;北大港潜山物源为歧北次凹提供沉积物,向马棚口和高尘头地区推进时物源频繁分叉。综合岩芯、录井、测井和古生物等沉积成因标志,认为板桥次凹发育扇三角洲沉积体系,歧口主凹和歧北次凹发育深湖浊流体系。     

黔北务正道地区铝土矿稀土元素地球化学特征

选取新模向斜的一个钻孔剖面,对铝土矿的矿物组成及稀土元素地球化学特征进行了研究。铝土矿矿石矿物以一水硬
铝石为主,另有少量一水软铝石。其次为高岭石、绿泥石等黏土矿物,以及少量重矿物。此外,在含矿岩系近底部还发现有富集Ce
元素的矿物氟菱钙铈矿[Ce2Ca(CO3)3F2]。从剖面顶部至底部,铝土矿中稀土元素含量呈逐渐增加的趋势,且稀土元素参数
LaN/YbN、LaN/SmN 和GdN/YbN 的数值均随深度逐渐增大。说明从剖面顶部至底部,稀土元素的淋滤迁出逐渐减弱,且稀土元
素间存在一定的分异。稀土元素间的分异可能由不同的含稀土元素矿物抗风化淋滤差异所致。铝土矿稀土元素配分模式表现为
LREE明显富集、MREE中等-弱富集、HREE相对平坦的特征,且具有明显的正Ce异常。δCe异常值随深度增加逐渐减小,接
近含矿岩系底部,δCe异常值再次增大。含矿岩系上部的Ce异常是由氧化条件下Ce3+ 向Ce4+ 转变并形成方铈矿(CeO2)所致。
随着深度的增加,含矿岩系的氧化性逐渐减弱,从而δCe异常值逐渐减小。接近含矿岩系底部,由于氟菱钙铈矿[Ce2Ca (CO3)3F2]的形成,导致δCe异常值再次增大。氟菱钙铈矿的沉淀可通过氟化物络合物(CeF2+ 或CeCO3F0)与Ca2+ 和HCO- 3
发生反应来完成。