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店埠河流域地表水-地下水水化学特征及其成因分析

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环境科学 2024年第2期45卷 813-825页

作者：郑涛秦先燕吴剑雄安徽省地质调查院(安徽省地质科学研究所) 合肥230001

巢湖是我国水污染防治的重点水体,但近年来一直处于较高的富营养化水平.以巢湖二级支流店埠河流域内的地表水和地下水为研究对象,测试不同水体水化学组成和氢氧同位素值,综合运用数理统计、Piper三线图、Gibbs图和离子比值等方法,分析... 详细信息

巢湖是我国水污染防治的重点水体,但近年来一直处于较高的富营养化水平.以巢湖二级支流店埠河流域内的地表水和地下水为研究对象,测试不同水体水化学组成和氢氧同位素值,综合运用数理统计、Piper三线图、Gibbs图和离子比值等方法,分析其季节性和空间变化特征,探讨地表水和地下水的水化学特征和形成机制.结果表明,①大气降水是店埠河流域地表水和地下水的主要补给来源,地表水的蒸发分馏效应比地下水更显著.不同时期,地表水比地下水更富集氢氧稳定同位素.地表水和地下水中氢氧稳定同位素均呈季节性变化特征,丰水期相对富集,枯水期相对贫化.②店埠河流域地表水和地下水均为弱碱性水,地表水中各离子浓度明显小于地下水,地表水中阳离子以Ca^(2+)和Na^(+)为主,地下水中阳离子以Ca^(2+)为主,水体中的优势阴离子均为HCO_(3)^(-).地表水的水化学类型以HCO_(3)·Cl-Na·Ca型水为主,地下水以HCO_(3)-Na·Ca型水为主.③地表水和地下水主要水化学指标浓度具有一定的时空差异性.从丰水期到枯水期,地表水中TDS、K^(+)、Na^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、Cl^(-)和SO_(4)^(2-)浓度整体呈现上升趋势.地下水中Na^(+)、Ca^(2+)和Mg^(2+)浓度整体变化不大,略有增加趋势,Cl^(-)、SO_(4)^(2-)和NO_(3)^(-)浓度整体呈上升趋势.从上游到下游,地表水中主要水化学指标浓度呈现先减小后增大的趋势,NO_(3)^(-)浓度增幅最大.地下水在径流方向上主要水化学指标浓度整体变化不大,但呈现出排泄区大于补给区的规律.④水体水化学特征的形成主要受水-岩作用控制,同时还受到人为因素影响.水-岩作用主要为硅酸盐岩、盐岩和碳酸盐岩等矿物的风化溶解.污水处理厂污水、生活污水和粪肥等污染物已明显改变了局部水体的水化学特征.⑤与2016年相比,地表水中的NO_(3)^(-)浓度已有不同程度地减少,当地政府进行的氮污染控制工作已取得一定成效,但仍需在店埠河下游、部分支流(定光河和马桥河)和部分居民点加强对污水及粪肥的污染防控.

关键词：店埠河流域水化学特征水化学成因离子来源氢氧稳定同位素巢湖

基于水化学和氢氧同位素的泰安城区岩溶地下水补给来源及演化过程

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环境科学 2024年第4期45卷 2096-2106页

作者：孟令华中化地质矿山总局山东地质勘查院泰安271000

泰安市城区岩溶地下水较丰富,是重要的地下水供水水源地.基于泰安城区岩溶水和地表水的水化学和氢氧同位素(δD、δ^(18)O和~3H)特征,结合Gibbs图解、主要离子比值,揭示岩溶地下水补给来源、补给年代、循环更新能力及主要的水-岩作用演... 详细信息

泰安市城区岩溶地下水较丰富,是重要的地下水供水水源地.基于泰安城区岩溶水和地表水的水化学和氢氧同位素(δD、δ^(18)O和~3H)特征,结合Gibbs图解、主要离子比值,揭示岩溶地下水补给来源、补给年代、循环更新能力及主要的水-岩作用演化过程.结果表明,区内岩溶地下水阳离子以Ca^(2+)和Na^(+)为主,阴离子以HCO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-)为主,K^(+)、NO_(3)^(-)、Cl^(-)、Na^(+)和SO_(4)^(2-)的变异系数较大,空间差异性较强,Ca^(2+)和HCO_(3)^(-)的含量较稳定.水化学类型复杂多变,主要为HCO_(3)·SO_(4)-Ca型、HCO_(3)·Cl-Ca型和HCO_(3)-Ca型.大气降水是岩溶地下水和地表水的主要补给来源,地下水在径流过程中经历了一定的蒸发作用,但影响性相对较小;岩溶地下水~3H含量介于3.0~5.4 TU之间,与现代水(指1952年核爆以后)水力联系密切,循环更新能力较强,更容易遭受污染,在开发利用时应加强水资源保护.岩溶地下水水化学演化特征受岩石风化作用、阳离子交替吸附作用和人类活动的共同影响,水化学成分主要来源于碳酸盐矿物及少量硅铝酸盐矿物的风化溶解,其演化主要受方解石等贫镁矿物的溶解作用影响,白云岩风化溶解作用影响较小.

关键词：岩溶地下水水化学特征氢氧同位素水-岩作用泰安城区

华北克拉通栖霞地区~2.9Ga变质基性火山岩锆石SHRIMP U-Pb定年、Hf-O同位素特征及构造意义

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岩石学报 2024年第6期40卷 1907-1921页

作者：智云宝李秀章孙斌王立功王巧云戴广凯赵西强郭艳山东省地质调查院济南250014

胶东地区是华北克拉通重要的早前寒武纪研究区之一。中太古代唐家庄岩群在形成时代、岩石成因及构造环境等方面一直少有研究。作者在栖霞地区对出露的唐家庄岩群变质表壳岩进行系统地质调查研究基础上,开展了变质基性火山岩全岩地球化... 详细信息

胶东地区是华北克拉通重要的早前寒武纪研究区之一。中太古代唐家庄岩群在形成时代、岩石成因及构造环境等方面一直少有研究。作者在栖霞地区对出露的唐家庄岩群变质表壳岩进行系统地质调查研究基础上,开展了变质基性火山岩全岩地球化学、锆石SHRIMP U-Pb和Hf-O同位素等分析研究。结果显示,变质基性火山岩岩浆锆石年龄为2907.9±6.3Ma,代表了中太古代唐家庄岩群的形成时间,并遭受新太古代早、晚期变质作用。这是~2.9Ga唐家庄岩群变质基性火山岩在胶东地区首次报道。岩石地球化学特征表现为相对富集大离子亲石元素K、Rb、Sr等,Th、Nb、Zr、Hf等高场强元素相对亏损,具有中等分异的REE配分模式。岩石中岩浆锆石具有相似的Hf、O同位素组成,εHf(t)值介于-0.68~+4.21,δ18 O值介于1.38‰~6.73‰。结合前人的工作,我们得出的主要结论如下:(1)胶东地区经历~2.9Ga岩浆事件,局部地段仍保留下了同时期的变质表壳岩;(2)唐家庄岩群是中太古代初始的洋盆环境中所形成的一套火山-沉积建造;(3)华北克拉通中太古代晚期是亏损地幔新生地壳加积的主要时期,局部地壳再循环了较老的陆源物质;(4)华北克拉通新太古代晚期经历了伸展构造背景,岩浆底侵作用使岩石发生强烈变质作用。

关键词：栖霞变质基性火山岩锆石SHRIMP U-Pb定年地球化学构造意义

晚古生代—早中生代云南德钦白马雪山岩体演化的年代学约束及地球化学特征

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地质科学 2024年第5期59卷 1342-1360页

作者：肖萍谢客家王伟杨国良玉溪师范学院云南玉溪653100 河南省地质研究院郑州450000 中国地震局地质研究所北京100083 首钢地质勘查院地质研究所北京100041

为深入理解金沙江构造带的地质演化历史及其时间框架,本研究对江达—德钦—维西岩浆弧西侧的地质现象进行了系统分析,并聚焦于尼侬英云闪长岩和白马雪山花岗闪长岩的成因和时代。高精度的锆石U-Pb年代学结果表明,这两类岩石分别形成于... 详细信息

为深入理解金沙江构造带的地质演化历史及其时间框架,本研究对江达—德钦—维西岩浆弧西侧的地质现象进行了系统分析,并聚焦于尼侬英云闪长岩和白马雪山花岗闪长岩的成因和时代。高精度的锆石U-Pb年代学结果表明,这两类岩石分别形成于二叠纪早期(279±2.9 Ma)和晚期(255.8±5 Ma),这为金沙江构造带的地质演化提供了新的时间框架。全岩分析表明岩体为高钾钙碱性中酸性侵入岩系列,属准铝质—过铝质岩石,富集大离子亲石元素,强烈亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti),为典型的弧岩浆特征。该岩体与加仁及鲁甸闪长岩类岩体地球化学特征相似,岩浆来源相似,但经历了不同的岩浆演化过程。结合已发表数据,本研究表明自古生代以来,金沙江构造带可能经历了至少5期花岗质岩浆事件:347~340 Ma,292~279 Ma,261~249 Ma,237~235 Ma和232~214 Ma;尼侬英云闪长岩(279±2.9 Ma)形成于金沙江古特提洋西向俯冲消减的起始阶段,而白马雪山花岗闪长岩(255.8±1.8 Ma)可能形成于俯冲阶段结束或俯冲向碰撞的转换阶段;金沙江构造带碰撞造山发生在中三叠世而止于晚三叠世中期。这些发现为理解金沙江构造带乃至整个青藏高原东部区域的构造演化和板块动力学过程提供了新的视角和制约。

关键词：锆石U-Pb定年金沙江构造带岩浆弧俯冲消减碰撞造山

桂北摩天岭地区新村铀矿床沥青铀矿微区年代学和地球化学特征研究

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地球科学 2024年第4期49卷 1307-1323页

作者：王勇剑庞雅庆范洪海章健麻乾坤核工业北京地质研究院北京100029 核工业二三〇研究所湖南长沙410007

为深入探究桂北摩天岭花岗岩体中新村铀矿床的精确成矿时代及矿床成因,利用微区原位分析技术(SEM、EPMA和LA-ICP-MS)对主成矿期(铀-硅化型)沥青铀矿开展了详细的矿相学观察、原位U-Pb定年和化学成分分析.沥青铀矿电子探针化学定年计算... 详细信息

为深入探究桂北摩天岭花岗岩体中新村铀矿床的精确成矿时代及矿床成因,利用微区原位分析技术(SEM、EPMA和LA-ICP-MS)对主成矿期(铀-硅化型)沥青铀矿开展了详细的矿相学观察、原位U-Pb定年和化学成分分析.沥青铀矿电子探针化学定年计算得到的年龄值变化范围极大,不能准确地反映矿床的大致形成时间.LA-ICP-MS U-Pb同位素分析结果表明,新村矿床沥青铀矿含有一定量的普通铅,采用Tera-Wasserburg图解法得到一个下交点年龄为57.61±0.34 Ma(MSWD=0.97),可以代表主成矿期的矿化年龄.新村矿床沥青铀矿具有较高的WO_(3)、CaO和极低的ThO含量,暗示成矿流体可能为富U、W的中低温成因流体;沥青铀矿稀土元素配分模式为轻稀土微富集型,整体上与赋矿花岗岩稀土配分型式相似,指示成矿物质可能来自花岗岩体本身.新获得的铀成矿年龄与桂北地区热液型铀矿的主成矿期(70~50 Ma)基本一致,表明新村矿床同华南地区绝大多数中新生代热液铀矿床一样,都是白垩纪-古近纪岩石圈伸展减薄背景之下的产物.

关键词：微区分析 U-Pb定年沥青铀矿新村矿床摩天岭地区广西矿床学

云南临沧花岗岩带中段离子吸附型稀土矿成矿主控因素与成矿模式

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中国稀土学报 2024年第1期42卷 179-194,I0006页

作者：张保涛胡兆国孙峰赵晓博柳森张永三王小玉胡加斌中国冶金地质总局山东正元地质勘查院山东济南250013 中国冶金地质总局矿产资源研究院北京100131

云南临沧一带离子吸附型稀土矿的发现将滇西离子吸附型稀土矿的分布范围向北推移了100 km,矿体主体分布海拔推高至1800 m以上。研究区离子吸附型稀土矿赋矿岩性为黑云二长花岗岩,该岩体为分异程度较高的同碰撞成因过铝质钙碱性岩,成岩... 详细信息

云南临沧一带离子吸附型稀土矿的发现将滇西离子吸附型稀土矿的分布范围向北推移了100 km,矿体主体分布海拔推高至1800 m以上。研究区离子吸附型稀土矿赋矿岩性为黑云二长花岗岩,该岩体为分异程度较高的同碰撞成因过铝质钙碱性岩,成岩年龄为(213±2)Ma,侵位于晚三叠世。矿体主要分布于全风化层中,在平面上呈沿地形变化的面状,在剖面上呈扁豆状,蚀变主要表现为高岭土化、黏土化,离子相态率平均为53%,轻稀土平均占比为74%,为轻稀土离子吸附型稀土矿。通过对基岩性质、地形地貌、风化蚀变、气候和植被条件与稀土元素富集关系的研究,确定了临沧花岗岩风化离子吸附型稀土矿的主控因素,建立了该类矿种的找矿标志和成矿模式,发展了花岗岩风化离子吸附型稀土矿的成矿理论,以期为相似地区同类矿种的找矿工作提供参考。

关键词：离子吸附型稀土矿黑云二长花岗岩主控因素成矿模式临沧花岗岩

新疆库车坳陷西段古近纪高溴岩盐与钾石盐成因联系

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地质通报 2024年第2期43卷 206-221页

作者：王凡郑绵平李晓亚商朋强邓小林韦钊王占文梁恒中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 中化地质矿山总局地质研究院北京100101 中化地质矿山总局北京100013

新疆库车坳陷西段岩盐层中显示的南部高钾低溴,而北部高溴低钾的特征与卤水的正常演化过程相矛盾的问题尚不清楚。通过探讨库车坳陷西段古近纪高溴岩盐与钾石盐的成因联系,指导钾盐资源预测。通过地层对比、海侵过程分析及锶硫同位素特... 详细信息

新疆库车坳陷西段岩盐层中显示的南部高钾低溴,而北部高溴低钾的特征与卤水的正常演化过程相矛盾的问题尚不清楚。通过探讨库车坳陷西段古近纪高溴岩盐与钾石盐的成因联系,指导钾盐资源预测。通过地层对比、海侵过程分析及锶硫同位素特征研究,认为克深208井高溴岩盐层形成早于羊塔4井钾石盐层。对原生岩盐岩屑中石盐包裹体形态及均一温度、主量和微量元素、锶硫同位素、构造背景分析认为,羊塔4井钾石盐层形成于独立封闭演化的次级凹陷;克深208井高溴岩盐层形成阶段的卤水更接近海相端元,并在次级凹陷中经历长期演化;克深208井成盐晚期接受了大量陆源水混入,该阶段形成的岩盐层为库车坳陷西段海退时期的产物。总体来看,海水在古近纪自西向东进入库车坳陷后,先到达克深区所在的北部,后进入南部区域,而羊塔区处于海侵的末端,为卤水更浅、长期封闭的终端次级凹陷,成为最有利的成钾区域;海退阶段,残留卤水汇聚在海退通道内,此时通道内的局部凹陷处(如克深区晚期成盐阶段)是重要的成钾有利区。库车坳陷西段古近纪成钾总体遵循“海侵末端封闭成钾,海退通道凹陷成钾”模式,为库车坳陷寻找钾盐资源提供了重要的思路。

关键词：钾石盐高溴岩盐石盐流体包裹体锶硫同位素库车坳陷矿产勘查工程新疆

北山造山带马鬃山增生楔时空演化历史:来自野外精细解剖、碎屑锆石年代学和岩石地球化学的约束

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岩石学报 2024年第4期40卷 1102-1122页

作者：王嘉轩王盛栋张克信宋博文易先奎罗清发汤君阳陈峰江西师范大学地理与环境学院南昌330022 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所廊坊065000 中国地质大学地质调查研究院武汉430074 江西省地质局南昌330046 江西省地质局实验测试大队南昌330002 核工业二七〇研究所南昌330200

北山造山带围限于华北克拉通、西伯利亚克拉通和塔里木克拉通之间,是中亚造山带南缘的重要组成部分,学界对其构造-地层区划和地质演化历史长期存在着不同认识。其中贾不泉口子地区的马鬃山增生楔是研究北山地区构造演化的天然载体,本文... 详细信息

北山造山带围限于华北克拉通、西伯利亚克拉通和塔里木克拉通之间,是中亚造山带南缘的重要组成部分,学界对其构造-地层区划和地质演化历史长期存在着不同认识。其中贾不泉口子地区的马鬃山增生楔是研究北山地区构造演化的天然载体,本文针对该增生楔的不同地质体开展了详细的识别和解剖,共识别出蛇绿混杂岩岩片、洋岛-海山岩片、洋内弧岩片、深海-半深海硅质岩岩片、活动陆缘-海沟浊积岩岩片和陆缘增生弧岩片等多种岩片类型。在马鬃山增生楔活动陆缘-海沟浊积岩岩片中的两件凝灰质粉砂岩样品(P3-57、P3-110)和一件含砾岩屑砂岩样品(P3-82)获得最大沉积年龄分别为410Ma、430Ma和286Ma。本研究对北山地区古生代的构造古地理格局演变具有重要的约束作用,具体表现为:(1)贾不泉口子地区的马鬃山增生楔岩石组合、变质变形程度与年代学研究存在一定差异,应该对不同类型岩片予以解构分析,还原不同类型岩片的构造古地理背景;(2)贾不泉口子地区的马鬃山增生楔中的3件基质样品的碎屑锆石年龄谱表现出~2.5Ga、~1.5Ga、~0.9Ga、~450Ma、~430Ma、~410Ma、~350Ma和~288Ma的多峰值频谱特征,分别记录了北山地区的变质结晶基底、哥伦比亚和罗迪尼亚超大陆的聚合-裂解事件、活动大陆边缘多期次构造-岩浆事件、残留洋盆以及同碰撞造山快速携入马鬃山增生楔;(3)北山造山带的碎屑锆石年龄频谱占比分布规律存在明显的南北差异,表明马鬃山增生楔的物源区整体上由前寒武纪时期缝合带北侧提供转向由二叠纪时期缝合带南侧提供。

关键词：洋板块地质学增生楔碎屑锆石年龄北山造山带岩相古地理

鄂尔多斯盆地西南缘中下侏罗统地层物源及构造演化对铀成矿的制约

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地球科学 2024年第5期49卷 1793-1809页

作者：俞礽安李彤杨桐旭赵华雷涂家润胡永兴唐永香中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 中国地质调查局天津地质调查中心天津300170 中国地质调查局铀矿地质重点实验室天津300170 甘肃省地质调查院甘肃兰州730000 天津地热勘查开发设计院天津300250

鄂尔多斯盆地西南缘位于阿拉善地块、秦岭造山带与祁连造山带3个构造单元的交汇部位,给含铀岩系地层的物源体系和铀成矿作用研究带来一定困难.通过选取泾川研究区的直罗组和延安组砂岩进行碎屑锆石U-Pb测年和微量元素研究,分析结果显示... 详细信息

鄂尔多斯盆地西南缘位于阿拉善地块、秦岭造山带与祁连造山带3个构造单元的交汇部位,给含铀岩系地层的物源体系和铀成矿作用研究带来一定困难.通过选取泾川研究区的直罗组和延安组砂岩进行碎屑锆石U-Pb测年和微量元素研究,分析结果显示:泾川地区直罗组砂岩的碎屑锆石年龄呈215~767Ma和1501~1905Ma;延安组砂岩的碎屑锆石年龄呈215~453Ma、1506~1918Ma和2136~2579Ma.与源区同位素年代学对比认为直罗组和延安组砂岩的物源成分较为复杂,主要来自于阿拉善地块,其次来自于华北板块北缘和北祁连地区.从延安组到直罗组沉积期,祁连山和阿拉善陆块发生了快速隆升和剥蚀,为直罗组提供了物源,并且古生代和中生代侵入岩体提供物源的占比逐渐增大.研究西部靠近盆缘地区以中侏罗统砂岩层为找矿目的层,靠近盆内含矿层位逐渐变年轻.

关键词：鄂尔多斯盆地泾川中下侏罗统碎屑锆石U-Pb年龄物源矿床构造地质