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内蒙古黄岗梁不同色调鱼眼石的谱学特征及高压X射线衍射光谱研究

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岩石矿物学杂志 2024年第3期43卷 611-618页

作者：肖启润刘迎新中国地质大学(北京)珠宝学院北京100083

通过对内蒙古黄岗梁地区不同色调绿色鱼眼石样品的基础宝石学特征、 X射线荧光光谱(XRF)、红外光谱、拉曼光谱等多方面综合分析,系统探讨了不同色调绿色鱼眼石的化学成分和谱学特征。通过高压X射线衍射(HPXRD)光谱测试,深入剖析了该矿... 详细信息

通过对内蒙古黄岗梁地区不同色调绿色鱼眼石样品的基础宝石学特征、 X射线荧光光谱(XRF)、红外光谱、拉曼光谱等多方面综合分析,系统探讨了不同色调绿色鱼眼石的化学成分和谱学特征。通过高压X射线衍射(HPXRD)光谱测试,深入剖析了该矿物在高压环境下的晶体结构特征,为揭示鱼眼石在地质运动中再次俯冲进入地壳后的稳定存在深度提供了关键线索。研究结果表明,内蒙古黄岗梁地区的鱼眼石属于氟鱼眼石,Fe^(3+)和结晶水的含量对绿色鱼眼石的色调深浅产生显著影响。在HPXRD实验中,随着压力的升高,鱼眼石的轴长和晶胞体积逐渐减小,特别是c轴的压缩率较a轴更高。在9.0 GPa和15.3 GPa两个压力节点上,观察到压缩率的突变,伴随着新衍射峰的出现以及旧衍射峰的分裂和消失。这一发现揭示了鱼眼石晶体在高压环境中发生的两次明显相变过程。本研究为鉴定鱼眼石、寻找矿物资源提供了有力的科学依据,同时为鱼眼石在地质学领域的进一步研究提供了新的视角和认识。

关键词：鱼眼石内蒙古黄岗梁化学成分晶体结构谱学分析

固氮鱼腥藻介导As(Ⅲ)氧化及其对铵氮输入的响应

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地球科学 2024年第5期49卷 1920-1930页

作者：钟兆淇谢作明毛青赵欣鑫刘太坤中国地质大学环境学院湖北武汉430078 中国地质大学生物地质与环境地质国家重点实验室湖北武汉430078

铵氮在砷的生物地球化学循环过程中发挥着重要作用,但铵氮输入对藻类介导的As(Ⅲ)生物氧化机理尚不清楚.以固氮蓝藻鱼腥藻(Anabaena sp.)为研究对象,通过室内模拟实验,研究在不同浓度As(Ⅲ)条件下,鱼腥藻对As(Ⅲ)的毒性响应和氧化作用,... 详细信息

铵氮在砷的生物地球化学循环过程中发挥着重要作用,但铵氮输入对藻类介导的As(Ⅲ)生物氧化机理尚不清楚.以固氮蓝藻鱼腥藻(Anabaena sp.)为研究对象,通过室内模拟实验,研究在不同浓度As(Ⅲ)条件下,鱼腥藻对As(Ⅲ)的毒性响应和氧化作用,并研究了外源铵氮输入对鱼腥藻的生长以及氧化As(Ⅲ)的影响.结果表明,鱼腥藻的半抑制浓度(IC_(50))值为15.59 mg/L,当As(Ⅲ)的浓度为0.1 mg/L、1 mg/L和10 mg/L时,分别在1 d、2 d和7 d内被完全氧化为As(V),并且随着As(Ⅲ)浓度增加,鱼腥藻的固氮作用增强.NH_(4)^(+)浓度在234 mg/L以内时,对鱼腥藻(Anabaena sp.)的生长有促进作用,随着NH_(4)^(+)浓度从0 mg/L增加至1 mg/L、45 mg/L和234 mg/L,1 mg/L As(Ⅲ)分别在48 h、36 h、24 h和12 h被完全氧化.随着NH_(4)^(+)浓度增加,鱼腥藻对砷的吸附量增加,As(Ⅲ)的氧化加速.研究结果有助于阐释天然水体中铵氮在砷生物转化过程中的作用.

关键词：鱼腥藻亚砷酸盐铵氮毒性氧化吸附地球化学

深部过程和物质架构对大陆碰撞带Cu-REE成矿系统的控制:以冈底斯和三江碰撞带为例

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地学前缘 2024年第1期31卷 211-225页

作者：王瑞张京渤罗晨皓周秋石夏文杰赵云中国地质大学(北京)科学研究院地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

青藏高原是全球最典型的大陆碰撞带,发育世界级规模的斑岩Cu成矿带和REE成矿带,但目前尚不清楚大陆碰撞如何控制它们的形成。基本问题是:触发碰撞增厚的岩石圈熔融的机制,岩石圈架构与Cu-REE成矿的关系以及Cu-REE和挥发分的来源及成矿... 详细信息

青藏高原是全球最典型的大陆碰撞带,发育世界级规模的斑岩Cu成矿带和REE成矿带,但目前尚不清楚大陆碰撞如何控制它们的形成。基本问题是:触发碰撞增厚的岩石圈熔融的机制,岩石圈架构与Cu-REE成矿的关系以及Cu-REE和挥发分的来源及成矿机制。利用深反射地震和卫星重力数据的联合反演,结合大地电磁(MT)阵列和地球化学数据,对冈底斯正向碰撞带和三江侧向碰撞带的岩石圈结构进行了成像分析,探讨深部过程和物质架构对于Cu-REE成矿的控制。新生代印度大陆-亚洲大陆碰撞过程中,俯冲的印度大陆岩石圈发生了显著的撕裂,从而为软流圈上升流提供了通道,改造了上覆的岩石圈并引发融熔。这一过程产生超钾质熔体,这些熔体上升并在地壳底部积聚,其高的热流值和挥发分释放诱发了上覆新生下地壳的熔融形成富水岩浆,角闪石分离结晶造成岩浆氧化,这种富水高氧逸度的岩浆有利于Cu的迁移和富集。研究表明,三个关键因素形成了与碰撞相关的斑岩矿床:中等角度板片俯冲,板片撕裂和富硫化物新生下地壳的熔融。在三江侧向碰撞带的扬子克拉通边缘,由印度大陆俯冲或地幔对流驱动的热软流圈的垂直上升流和横向流动导致克拉通大陆岩石圈发生热侵蚀和部分熔融。克拉通边缘的大陆岩石圈先前经历了来自再循环海洋沉积物的富含REE和CO_(2)的流体的交代作用,从而富集了REE,后来又被沿着岩石圈不连续面(例如走滑断层、裂谷)上升的碳酸岩熔体携带,形成大型的碳酸岩型稀土矿床。而缺乏源区交代作用的克拉通大陆岩石圈的熔融可能会产生碳酸岩、超钾质岩和镁铁质岩熔体,但它们形成碳酸岩型稀土矿床的潜力有限。

关键词：大陆俯冲大陆碰撞板片撕裂 Hf填图新生地壳

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地下水排泄河水过程中溶解态铁砷的协同迁移转化机制

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地球科学 2024年第7期49卷 2627-2636页

作者：邓茜予刘慧黄瑶中国地质大学环境学院湖北武汉430078 中国地质大学生物地质与环境地质国家重点实验室湖北武汉430078

地下水排泄河水过程中会将缺氧地下水中的Fe^(2+)与As^(3+)带入含氧的交互带中,本研究旨在探明该过程中Fe^(2+)与As^(3+)随地下水在实际沉积物介质中的协同迁移转化机制.通过室内柱实验和批实验研究地下水排泄河水时Fe^(2+)、As^(3+)的... 详细信息

地下水排泄河水过程中会将缺氧地下水中的Fe^(2+)与As^(3+)带入含氧的交互带中,本研究旨在探明该过程中Fe^(2+)与As^(3+)随地下水在实际沉积物介质中的协同迁移转化机制.通过室内柱实验和批实验研究地下水排泄河水时Fe^(2+)、As^(3+)的迁移转化规律并获取其在交互带不同部位向固相转化(固化)的速率.结果表明:沉积物对Fe^(2+)、As^(3+)具有较强的吸附作用,As^(3+)加快了Fe^(2+)的迁移;Fe^(2+)在流经交互带时发生化学氧化沉淀,形成了Fe-As结合态矿物.从远河处至近河处河处,Fe^(2+)、As^(3+)的固化速率加快.在整个交互带区域Fe^(2+)明显促进了As^(3+)的固化,在离河较近的区域As^(3+)略微抑制了Fe^(2+)的固化.地下水排泄河水过程中,Fe^(2+)、As^(3+)在交互不同部位以不同的速率发生协同化学氧化和吸附固定,从而严重阻碍其向河水方向迁移.

关键词：地下水排泄交互带铁砷迁移水文地质

鄂尔多斯盆地东缘晋西挠褶带中段构造特征及演化

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地质科学 2024年第3期59卷 723-731页

作者：石婧何登发中国地质大学(北京)能源学院北京100083

现今晋西挠褶带作为鄂尔多斯盆地的残余东部边界存在,近年来在上古生界石炭系—二叠系中发现有煤层气、致密气等丰富的油气资源,是一个重要的勘探领域。本文基于野外露头、钻井、地震资料等,明确其地层发育分布特征,结合浅表露头构建区... 详细信息

现今晋西挠褶带作为鄂尔多斯盆地的残余东部边界存在,近年来在上古生界石炭系—二叠系中发现有煤层气、致密气等丰富的油气资源,是一个重要的勘探领域。本文基于野外露头、钻井、地震资料等,明确其地层发育分布特征,结合浅表露头构建区域地质剖面,并利用2D-move软件对其进行反演分析与正演模拟,同时对其构造变形进行定量分析,研究表明:1)鄂尔多斯东缘晋西挠褶带中段主要在燕山期受东西向的挤压应力以及深部构造楔活动影响发生陆内构造变形,并遭受强烈的差异风化剥蚀作用,形成现今构造格局。2)研究区剖面现今长度约为114.96 km,以寒武系为标志层,燕山期地层缩短约4.06 km,地层抬升约6.12 km,地层缩短率为3.41%。3)晋西挠褶带中段形成原因为受到多方向的挤压构造应力作用,主要动力来源为古太平洋板块的西向低角度俯冲挤压。晋西挠褶带中段是重要构造单元,具深刻的动力来源。本文可为之后鄂尔多斯盆地东缘的陆内构造变形、演化特征研究以及油气勘探方向提供参考依据。

关键词：华北克拉通鄂尔多斯盆地晋西挠褶带构造特征构造演化

黄色系硅化造礁石珊瑚的结构特征及颜色成因研究

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岩石矿物学杂志 2024年第3期43卷 663-672页

作者：郭逸琳郭颖中国地质大学(北京)珠宝学院北京100083

近些年,黄色系硅化造礁石珊瑚以其独特的花纹和美丽的颜色受到了人们的关注和喜爱。为充分认识硅化造礁石珊瑚的结构特征及颜色成因,本文采用X射线粉末衍射仪、偏光显微镜、热场发射扫描电子显微镜、紫外-可见光分光光度计和拉曼光谱仪... 详细信息

近些年,黄色系硅化造礁石珊瑚以其独特的花纹和美丽的颜色受到了人们的关注和喜爱。为充分认识硅化造礁石珊瑚的结构特征及颜色成因,本文采用X射线粉末衍射仪、偏光显微镜、热场发射扫描电子显微镜、紫外-可见光分光光度计和拉曼光谱仪对3块天然黄色系硅化造礁石珊瑚进行了研究。结果表明:所研究的硅化造礁石珊瑚空腔区与隔片区石英颗粒的形态、种类及分布特征不同。当隔片和体壁所围成的空腔或是共骨之间的空腔足够大时,沿空腔内壁到中心,石英颗粒的种类和形态从不规则的细粒→他形的中粒→他形-半自形粗粒;当空腔受到挤压时,石英颗粒主要为他形或似纤维状的细粒石英。隔片区的石英颗粒主要为细粒石英。在偏光显微镜下观察到的黄色-褐红色的矿物经证实为针铁矿和赤铁矿,其中赤铁矿是黄色系硅化造礁石珊瑚的主要致色矿物。受造礁石珊瑚骨骼结构的影响,微观上针铁矿和赤铁矿总是以色素点的方式存在于极细粒或细粒石英颗粒的间隙,宏观上富集于隔片区和空腔边缘。

关键词：硅化造礁石珊瑚石英质玉二氧化硅结构特征颜色成因

鄂尔多斯盆地深层中元古界地震波组及构造—地层层序特征

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地质科学 2024年第3期59卷 660-672页

作者：成昌宇何登发许艳华中国地质大学(北京)能源学院北京100083

本文利用最新的测井及地震资料,制作并分析对比了20口井的合成记录,对鄂尔多斯盆地中元古界的地震波组特征展开研究,识别出7个反射界面。其中,T0、T1和T3界面反射波振幅强、连续性好,有着稳定的波形特征,为中元古界主要的区域性不整合面... 详细信息

本文利用最新的测井及地震资料,制作并分析对比了20口井的合成记录,对鄂尔多斯盆地中元古界的地震波组特征展开研究,识别出7个反射界面。其中,T0、T1和T3界面反射波振幅强、连续性好,有着稳定的波形特征,为中元古界主要的区域性不整合面,可作为标志层进行对比。在此基础上,总结了本区中元古界7套地震地层的波组特征,并结合野外露头资料,将研究区中元古界划分为7套构造层,即底部古元古界或太古界片麻岩之上的陆源碎屑沉积岩层Pt2-1(大古石组)、中基性火山岩层Pt2-2(许山组)、酸性火山岩层Pt2-3(鸡蛋坪组)、安山岩夹火山碎屑岩层Pt2-4(马家河组)、碎屑岩层Pt2-5(汝阳群)、泥岩—粉砂岩层Pt2-6(洛峪群)、碳酸盐岩层Pt2-7(蓟县系)。研究发现,鄂尔多斯盆地古元古代末期到新元古代发生了多期裂谷活动,影响了中元古代地层及不整合面的发育。熊耳群为华北克拉通裂谷发育初期,在结晶基底之上沉积的第一套盖层,底部大古石组接受陆源碎屑沉积,此后至熊耳群晚期之间发生的火山活动形成安山岩。裂谷作用晚期,汝阳群粗碎屑岩角度不整合于其上,而后海侵最大,洛峪群泥岩平行不整合于其上。至中元古代末期,海水循环良好,蓟县系碳酸盐岩形成,平行不整合于下伏长城系地层之上。

关键词：地震波组特征构造—地层层序鄂尔多斯盆地中元古界熊耳群

鄂尔多斯盆地西缘北段构造地质大剖面解析及棋盘井向斜构造成因新解

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地质科学 2024年第3期59卷 712-722页

作者：邹松何登发成祥毛丹凤中国地质大学(北京)能源学院北京100083

西缘冲断带作为鄂尔多斯盆地的西部边界,地处众多不同性质构造单元的过渡区域,其地质特征十分复杂。近年来,西缘冲断带的油气勘探领域不断拓宽,多期次的构造运动影响了油气从生成、运聚到被破坏的整个过程,对这些构造运动产生的构造变... 详细信息

西缘冲断带作为鄂尔多斯盆地的西部边界,地处众多不同性质构造单元的过渡区域,其地质特征十分复杂。近年来,西缘冲断带的油气勘探领域不断拓宽,多期次的构造运动影响了油气从生成、运聚到被破坏的整个过程,对这些构造运动产生的构造变形样式和过程的研究可以为进一步油气勘探奠定基础。本文选取鄂尔多斯盆地西缘北段一条最新处理的近东西向高精度二维地震测线,结合钻井以及露头资料对其进行精细解析和刻画,并运用2D-move软件对解析后的剖面进行反演与正演模拟。结果表明:1)鄂尔多斯盆地西缘北段棋盘井镇地区的向斜构造为基底复合构造楔向东楔入形成,向斜核部地层加厚与桌子山—横山堡断裂的活动有关;2)过鄂尔多斯盆地西缘北段的构造地质剖面现今长度120 km,经过反演平衡恢复后的剖面长度为137.68 km,累计构造缩短量17.86 km,整体构造缩短率约13%,其中燕山期的缩短量最大,缩短量12.72 km,缩短率为10%;3)根据地层接触关系及构造演化模拟可知棋盘井向斜的形成时间大致在燕山中期,银川地区在该时期为高部位隆起。

关键词：鄂尔多斯盆地西缘棋盘井向斜构造楔构造演化

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河南绿色密玉的宝石学特征和颜色成因

岩石矿物学杂志 2024年第3期43卷 697-708页

作者：李汶娟余晓艳白峰中国地质大学(北京)珠宝学院北京100083

河南密玉是我国重要的玉石品种,属于显晶质石英岩。前人对于河南省新密市的密玉玉石矿床进行了系统的地质学研究,但其宝石学特征和颜色成因仍存在争议。文章综合了前人的研究成果,对河南密玉中的绿色系列样品进行了常规宝石学测试、红... 详细信息

河南密玉是我国重要的玉石品种,属于显晶质石英岩。前人对于河南省新密市的密玉玉石矿床进行了系统的地质学研究,但其宝石学特征和颜色成因仍存在争议。文章综合了前人的研究成果,对河南密玉中的绿色系列样品进行了常规宝石学测试、红外光谱测试、紫外-可见光光谱测试、拉曼测试以及电子探针测试研究。结果表明,密玉为结晶度较好的石英岩,主要矿物成分为α-石英,次要矿物有白云母、赤铁矿、石墨、金红石、电气石等;具有花岗变晶结构和显微细粒变晶结构;紫外-可见光光谱中可见明显的Cr^(3+)特征吸收峰;密玉的绿色与含铬白云母有关,而含铬白云母的绿色则是由于其所含的微量元素Cr、V、Ni等致色元素引起的,绿色越深,Cr、Ni、V含量越高;随着Fe^(3+)含量增加,样品的黄色调越明显。

关键词：绿色密玉石英质玉宝石学特征颜色成因河南