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黔西南雄武地区铀矿化与有机流体的成因联系

大地构造与成矿学 2024年第2期48卷 352-367页

作者：邱林飞吴玉李子颖蒋宏徐伟韩文文解波郭建孙祥黎丕林邱锦鸿核工业北京地质研究院中核集团铀资源与评价技术重点实验室北京100029 核工业二八〇研究所四川广汉618300 长江大学地球科学学院湖北武汉430100

在黔西南地区,前人针对构造演化、油气流体、金矿床成矿流体和成矿模式等方面开展了大量的研究,但铀矿床研究方面还十分薄弱,尤其针对有机流体与铀成矿的关系还未开展研究。本次研究在野外地质调查基础上,对黔西南雄武地区大际山铀矿床... 详细信息

在黔西南地区,前人针对构造演化、油气流体、金矿床成矿流体和成矿模式等方面开展了大量的研究,但铀矿床研究方面还十分薄弱,尤其针对有机流体与铀成矿的关系还未开展研究。本次研究在野外地质调查基础上,对黔西南雄武地区大际山铀矿床及大梨树铀矿床中典型的矿石与蚀变围岩样品开展了显微岩相学、扫描电镜‒能谱分析、电子探针、流体包裹体、激光拉曼、稳定同位素等方面研究。宏观上,铀矿体的中心部位往往呈黑色,矿体两侧呈灰色、灰褐色,矿体中心向两侧颜色逐渐变浅。镜下研究发现,铀矿物、黄铁矿等金属矿物与黑色的有机质紧密共生。激光拉曼分析指示,这些有机质经历的最高温度为185~237℃,等效镜质体反射率指示有机质处于高成熟‒过成熟阶段,具有焦沥青的特征。铀矿体外围蚀变带中饱含显示强浅蓝色荧光的轻质油,指示富烃类有机流体与成矿物质可能为同一来源,均为含铀有机流体演化而成。铀矿石中黑色有机质的^(13)C值与其赋矿碳酸盐岩表现出明显的异源特征,且与当地古油藏的C同位素具有相似性,指示焦沥青可能来源于深部侵位的古油藏。铀矿物微区年代学与有机质Re-Os年代学的研究结果在误差范围内基本一致,均为喜山期,进一步指示铀矿物和有机质是同时代地质作用的产物。黔西南雄武地区铀的沉淀应该与油气裂解‒分异作用相关,其铀矿成矿作用既不是以往认为的沉积成岩型,也不是沉积成岩叠加淋积‒热液改造型,而应该是构造作用下、深部渗出含铀富有机质成矿流体形成的渗出碳酸盐岩型铀矿床。成矿过程中,铀钼等多金属可能以微纳米超显微结构的形式随有机流体共同迁移,在温压条件变化的情况下,含矿的富烃类有机流体发生裂解‒分异作用,致使铀、黄铁矿等金属物质与重质组分(沥青)残留于破碎带或构造裂隙中而发生铀矿化,而轻质组分(轻质油)发生逃逸,部分以包裹体或孔隙流体的形式捕获于构造带或上覆地层中。

关键词：烃类流体裂解‒分异作用大际山铀矿床雄武地区黔西南

青藏高原及其周边白垩纪综合地层、生物群与古地理演化

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中国科学：地球科学 2024年第4期54卷 1244-1307页

作者：席党鹏李国彪姜仕军饶馨江湉王天洋覃祚焕王亚苏贾建忠 Muhammad KAMRAN 史忠叶吴於洋王盘喜孙立新曾庆高万晓樵中国地质大学(北京)生物地质与环境地质国家重点实验室北京100083 河海大学海洋学院南京213200 中国科学院南京地质古生物研究所古生物学与油气地层应用重点实验室南京210008 中国科学院青藏高原研究所青藏高原地球系统与资源环境重点实验室北京100101 中国海洋石油国际有限公司北京100028 上海科技馆上海200120 西藏自治区地质矿产勘查开发局拉萨850000 中国地质调查局天津地质调查中心天津300170

白垩纪是新特提斯洋演化和青藏高原不同板块汇聚的关键时期,详细的地层框架和古地理格局是开展新特提斯洋演化和青藏高原形成研究的基础.本文对青藏高原及周边白垩纪地层、古生物、古地理和重大地质事件开展了系统分析,以建立综合地层框... 详细信息

白垩纪是新特提斯洋演化和青藏高原不同板块汇聚的关键时期,详细的地层框架和古地理格局是开展新特提斯洋演化和青藏高原形成研究的基础.本文对青藏高原及周边白垩纪地层、古生物、古地理和重大地质事件开展了系统分析,以建立综合地层框架,恢复不同时期的古地理格局,探讨重大地质事件的响应和耦合关系.青藏高原及其周边白垩纪地层以海相为主,发育少量海陆交互相和陆相沉积.印度-雅鲁藏布江缝合带发育以蛇绿岩套和含放射虫硅质岩为主的深海沉积,其南侧的特提斯喜马拉雅、印度河盆地等发育浅海至半深海-深海沉积,北侧的日喀则-拉达克弧前盆地发育浅海-半深海相沉积,拉萨地块、喀喇昆仑-塔里木盆地西部和西缅地块等发育浅海、海陆过渡相和陆相沉积,羌塘盆地等其余地区则以陆相沉积为主.青藏高原及其邻区白垩纪地层分布广泛,类型多样,富含有孔虫、钙质超微、放射虫、菊石、双壳类和孢粉等多门类化石;基于岩石地层、生物地层、同位素年代地层和稳定同位素地层等多重地层划分与对比,建立了不同分区地层的划分与对比关系,提出了新的东特提斯区白垩纪综合地层框架.划分了白垩纪新特提斯洋东段及周边不同地理分区的生物群落,阐明了其时空分布特征,恢复了不同时期的生物古地理面貌.青藏高原及周边白垩纪古地理演化可划分为3个阶段:(1)印度板块与澳大利亚-南极洲大陆逐步裂解、拉萨-羌塘地块早期碰撞阶段(145~125Ma);(2)印度板块向北漂移和拉萨-羌塘地块晚期碰撞阶段(125~100Ma);(3)印度板块快速向北漂移、塔里木-喀喇昆仑海湾形成和冈底斯山早期隆升阶段(100~66Ma).白垩纪中期(100Ma左右),印度-特提斯喜马拉雅生物区系经历了冈瓦纳大陆冷水型向特提斯暖水型的转变,海洋生物的多样性达到全盛;白垩纪末期,海洋生物急剧衰退.伴随着印度板块向北漂移和新特提斯洋的演化,新特提斯洋发生了大火成岩省、大洋缺氧、白垩纪大洋红层,以及生物辐射与灭绝等一系重大地质事件.

关键词：青藏高原特提斯白垩纪地层生物群古地理

湘南大义山锡多金属矿田构造控岩控矿机制及找矿勘查启示

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成都理工大学学报(自然科学版) 2024年

作者：曾广乾柏道远王灵珏文春华陈旭王勇李彬黄乐清陈剑锋梁恩云许若潮马慧英向轲湖南省地质调查所中南大学地球科学与信息物理学院古生物与地质环境演化湖北省重点实验室中国地质大学地质调查研究院

大义山锡多金属矿田是在南岭成矿带和钦杭成矿带叠合构造背景下形成的岩浆热液型多金属成矿系统的典型代表，该矿田发育多期次花岗岩与多方向含锡云英岩脉。然而关于直接决定岩体、矿体定位的构造体系研究一直是该矿田的薄弱环节，制约... 详细信息

大义山锡多金属矿田是在南岭成矿带和钦杭成矿带叠合构造背景下形成的岩浆热液型多金属成矿系统的典型代表，该矿田发育多期次花岗岩与多方向含锡云英岩脉。然而关于直接决定岩体、矿体定位的构造体系研究一直是该矿田的薄弱环节，制约了成矿规律的深入探讨和下一步找矿方向。基于野外构造解析与区域构造综合分析，对大义山矿田构造控岩控矿作用机理进行了详细论证，提出了下一步锡矿找矿勘查建议。取得的主要认识如下：(1) 大义山花岗质岩体的侵位受走向NW、倾向NE的邵阳–郴州断裂与走向E–W、倾向S的阳明山–塔山断裂联合控制，邵阳–郴州断裂于早燕山期的分段活动控制了大义山岩体的空间定位，阳明山–塔山断裂于晚三叠世–早侏罗世逆冲错移邵阳–郴州断裂，导致后者在水平面上呈左行错移表象，并造就大义山岩体不对称纺锤状形貌；(2) 含锡节理、裂隙表现为张性或张剪性质，晚期次高度分异演化的花岗质岩浆沿加里东构造层中先存断裂上侵并侧向流动控制了台子上以北NNE–NE向含矿构造的形成，同时在台子上以南岩浆循阳明山–塔山断裂的侵位与侧向迁移主导了近E–W向破裂成生与矿体就位；(3) 构造与岩浆耦合作用可形成陡倾扇形和缓倾环状两组含矿构造，根据“缺位找矿”原则，在大义山矿田内存在探寻与已知单向倾斜矿脉组对称的另一矿脉组的潜力，同时缓倾矿脉亦值得今后找矿关注。

关键词：构造控岩控矿机制构造解析找矿勘查启示大义山锡多金属矿田湘南

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陕北靖边高铬地下水中硝酸根分布及来源

地学前缘 2024年第1期31卷 384-399页

作者：郭华明尹嘉鸿严松刘超中国地质大学(北京)地下水循环与环境演化教育部重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083

天然高铬地下水通常含有较高浓度的硝酸根,然而高铬地下水中硝酸根来源及其联系却并不清楚。本文以陕北黄土高原靖边西南地区的高铬地下水为研究对象,采集了不同深度的地下水和沉积物样品,并测试了地下水样品中的溶解Cr、主要阴阳离子、... 详细信息

天然高铬地下水通常含有较高浓度的硝酸根,然而高铬地下水中硝酸根来源及其联系却并不清楚。本文以陕北黄土高原靖边西南地区的高铬地下水为研究对象,采集了不同深度的地下水和沉积物样品,并测试了地下水样品中的溶解Cr、主要阴阳离子、δ^(18)O、δD、δ^(18)O-NO_(3)、δ^(15)N-NO_(3)等以及沉积物的主要组分和可溶性组分。研究结果表明,研究区地下水的水化学组分主要受水文地质条件的影响。第四系黄土潜水水化学类型主要为HCO_(3)-Na型和HCO_(3)-Ca-Mg型;白垩系环河组、洛河组砂岩承压水水化学类型复杂,主要为HCO_(3)-SO_(4)-Cl-Na-Mg型、HCO_(3)-SO_(4)-Na-Mg型、SO_(4)-Cl-Na-Mg型,地下水处于偏碱性、氧化的环境,具有较高的可溶盐含量。潜水的水化学组分主要来自含水层中硅酸盐风化;承压水水化学组分主要来源于蒸发盐的溶解。垂向上,承压水中硝酸根的平均浓度高于潜水和地表水;地下水硝酸根浓度超标率在研究区从东北到西南呈现高-低-高的趋势;沉积物中可溶性硝酸根与地下水样品在深度上具有相似的变化规律,表明地下水硝酸根主要来源于沉积物。δ^(18)O-NO_(3)和δ^(15)N-NO_(3)结果表明,硝化反应是研究区氮素循环转化的主要过程。在偏碱性氧化性地下水环境中,受溶解氧、硝酸根和硝化反应等多种因素的共同作用,铬趋于从岩石中氧化溶解,迁移进入地下水中。

关键词：地下水硝酸根六价铬水文地球化学氮氧同位素

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淮南深地地磁总场连续观测与时变特征

地球物理学报 2024年第2期67卷 820-828页

作者：郭良辉王博宋晓林王赟金承奕姚硕史钰峰陆内火山与地震教育部重点实验室(中国地质大学北京)北京100083 中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院北京100083 地质过程与矿产资源国家重点实验室(中国地质大学) 北京100083 山东航天电子技术研究所山东烟台264000

深地实验室具有电磁干扰小的"超净"地磁观测优势,已成为地磁观测的新平台和研究热点.为了评估淮南深地实验室地磁环境、认识地磁总场时变特征及地下与地面耦合性,我们于2022年在地下巷道(-848 m)和地表(+22 m)同步实施了地磁总场长期连... 详细信息

深地实验室具有电磁干扰小的"超净"地磁观测优势,已成为地磁观测的新平台和研究热点.为了评估淮南深地实验室地磁环境、认识地磁总场时变特征及地下与地面耦合性,我们于2022年在地下巷道(-848 m)和地表(+22 m)同步实施了地磁总场长期连续观测,对观测数据进行了功率谱、小波谱、地磁总场变化特征的分析及与附近的蒙城地磁台比对.研究结果表明:(1)地下无(或弱)磁干扰点位的地磁环境较优越,与蒙城地磁台相媲美,适用于地磁场变化的高精度、长期连续观测;(2)地下地磁观测可有效过滤地表上由工业与人类活动等的电磁干扰,其记录的地磁总场变化与蒙城地磁台具有较好的耦合性;(3)地下磁测可清晰记录地磁总场的平静变化、不同周期磁暴、地磁脉冲等丰富的时变信息,可为地球系统科学研究提供地磁学依据.

关键词：深地实验室地磁总场时间变化观测地磁环境

新疆西准噶尔造山带北部晚石炭世I型花岗岩的岩石地球化学和锆石Hf- O同位素特征:对其岩石成因与构造过程的启示

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地质学报 2024年第4期98卷 1146-1163页

作者：张蕊尹继元邱亮陶再礼杨帆陈文自然资源部深地科学与探测技术实验室自然资源部同位素地质重点实验室中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地质大学地球科学与资源学院北京100083

新疆西准噶尔造山带发育大量的晚古生代侵入岩,但它们的岩浆源区和形成的构造背景仍然存在较大争议。本文对西准噶尔造山带北部阿尔加提山石英二长岩进行了详细的岩石学、地球化学、锆石Hf-O同位素研究,旨在揭示其岩石成因和构造背景,... 详细信息

新疆西准噶尔造山带发育大量的晚古生代侵入岩,但它们的岩浆源区和形成的构造背景仍然存在较大争议。本文对西准噶尔造山带北部阿尔加提山石英二长岩进行了详细的岩石学、地球化学、锆石Hf-O同位素研究,旨在揭示其岩石成因和构造背景,探讨其与地壳生长的关系。两件样品的锆石U-Pb定年结果分别为301.8±1.4 Ma和303.7±3.1 Ma,形成于晚石炭世。阿尔加提山石英二长岩样品含有角闪石,高硅(SiO_(2)=67.8%~68.9%)、富碱(K_(2)O+Na_(2)O=9.36%~9.89%)、具有低的铝饱和指数(A/CNK=0.96~1.00),伴有低的Ga/Al值(2.27~2.34),Rb/Sr值(0.35~0.50),显示出I型花岗岩的特征。同时,这些样品均富集大离子亲石元素和轻稀土,亏损高场强元素(如Nb、Ta和Ti等),和负的Eu异常(δEu=0.72~0.85),类似于典型俯冲相关的岛弧岩浆特征。这些I型花岗岩具有高的、正的锆石ε_(Hf)(t)值(+11.2~+14.5)和年轻的二阶段Hf模式年龄(t_(DM2)=604~392 Ma),以及比地幔值略高的锆石δ^(18)O值(5.73‰~6.51‰)和高的锆石饱和封闭温度(T_(zr)=854~895℃),可能是新生下地壳在高温背景下部分熔融的产物。结合前人在西准噶尔造山带北部发现的晚石炭世早二叠世A1和A2型花岗岩和埃达克质岩墙,本文认为这些高温岩石组合的形成可能与晚石炭世的洋中脊俯冲及其相关板片窗作用有关。在洋脊俯冲背景下,软流圈地幔上涌加热新生下地壳,促使其发生部分熔融形成I和A_(1)和A_(2)型花岗岩。西准噶尔造山带大多数下地壳主要形成于早古生代,表明该地区在显生宙发生了显著的地壳增长。

关键词：西准噶尔造山带 I型花岗岩晚石炭世洋脊俯冲 Hf-O同位素

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广西乐业地区吴家坪期牙形石的发现及其意义

地球科学 2024年第4期49卷 1524-1540页

作者：谢雨荷覃斌贤江海水陈发垚颜佳新中国地质大学地球科学学院湖北武汉430074 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430074

吴家坪期作为二叠纪晚期两次灭绝事件(瓜德鲁普世末灭绝事件和二叠纪末灭绝事件)之间的一次快速的生态复苏时期,是地质历史时期一个重要的阶段.该时期扬子台地中部及滇黔桂地区碳酸盐岩台地仍有广泛分布;其中乐业碳酸盐台地是南盘江盆... 详细信息

吴家坪期作为二叠纪晚期两次灭绝事件(瓜德鲁普世末灭绝事件和二叠纪末灭绝事件)之间的一次快速的生态复苏时期,是地质历史时期一个重要的阶段.该时期扬子台地中部及滇黔桂地区碳酸盐岩台地仍有广泛分布;其中乐业碳酸盐台地是南盘江盆地内一个典型的孤立碳酸盐岩台地,在瓜德鲁普统茅口组顶部不整合面之上发育连续的吴家坪期海相碳酸盐岩沉积.此前该地二叠纪地层划分对比仍依据传统的化石生物地层分带,与牙形石生物地层相比,精细程度尚不足.对乐业台地内部的刷把村剖面和六为剖面合山组底部牙形石进行了研究,在这两个剖面共鉴定出牙形石2属8种(含一个新种),包括Clarkina asymmetrica、***、***、***、***、Hindeodus julfensis、***和Hindeodus praechangxingensis ***..其中在刷把村剖面识别出***和***两个牙形石带,六为剖面识别出***一个牙形石带.根据牙形石关键分子的首现,乐业台地在经历了瓜德鲁普世-乐平世之交全球大海退后,至少到***带才开始海侵并重新开始碳酸盐岩沉积,可为该区碳酸盐岩台地-盆地演化和区域地层对比研究提供重要依据.

关键词：牙形石合山组吴家坪期乐业台地古生物学地层学

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川西藏东交通廊道区域工程地质条件评价

地质通报 2024年第9期43卷 1650-1662页

作者：杨志华郭长宝吴瑞安张永双李彩虹邵慰慰中国地质科学院地质力学研究所北京100081 自然资源部活动构造与地质安全重点实验室北京100081 中国地质大学(北京) 北京100083 中国地质大学湖北武汉430074

区域工程地质条件是重大工程规划建设地质安全的重要保障。川西藏东交通廊道位于青藏高原东部,穿越世界上地形地貌和地质构造最复杂的地区,区域工程地质环境复杂。响应重大工程规划建设的地质安全需求,以川西藏东交通廊道重大线性工程... 详细信息

区域工程地质条件是重大工程规划建设地质安全的重要保障。川西藏东交通廊道位于青藏高原东部,穿越世界上地形地貌和地质构造最复杂的地区,区域工程地质环境复杂。响应重大工程规划建设的地质安全需求,以川西藏东交通廊道重大线性工程沿线为研究区,在分析区域工程地质环境的基础上,选取9个地质环境因子指标,采用基于GIS的层次分析法,完成了区域工程地质条件评价,将研究区划分为工程地质条件好、较好、中等和差4个等级。结果显示,活动断裂是最不利的工程地质条件因素,其次是地形起伏度和地质灾害易发程度。工程地质条件好的地区远离活动断裂带和深切峡谷,呈块状、条带状分布于活动断裂带及深切峡谷之间。工程地质条件差的地区主要分布于活动断裂带和高山峡谷区,突出表现为距活动断裂较近,尤其是多条断裂相交或近于相交的地区。研究结果能够为川西藏东交通廊道重大工程规划建设地质安全提供科学支撑。

关键词：区域工程地质条件川西藏东交通廊道层次分析法重大工程青藏高原

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赣抚平原东北部地下水硝酸盐浓度变化特征及成因

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地学前缘 2024年第3期31卷 360-370页

作者：何佳汇毛海如薛洋廖福高柏饶志杨扬刘媛媛王广才中国地质大学(北京)生物地质与环境地质国家重点实验室/地下水循环与环境演化教育部重点实验室北京100083 北京市工程地质研究所北京100048 中国水务投资有限公司北京100053 东华理工大学水资源与环境工程学院江西南昌330013 江西省地质调查勘查院地质环境监测所江西南昌330006

赣抚平原地下水硝酸盐含量较高,但目前对地下水水化学组分(特别是硝酸盐)浓度的季节变化特征及其影响因素的研究还较少。本文通过采集赣抚平原东北部枯、丰水期地下水样品,运用水化学图解法、自组织神经网络(SOM)、空间自相关分析及反... 详细信息

赣抚平原地下水硝酸盐含量较高,但目前对地下水水化学组分(特别是硝酸盐)浓度的季节变化特征及其影响因素的研究还较少。本文通过采集赣抚平原东北部枯、丰水期地下水样品,运用水化学图解法、自组织神经网络(SOM)、空间自相关分析及反向水文地球化学模拟等方法,对研究区地下水化学组分(特别是硝酸盐)浓度的时空变化及硝酸盐来源进行研究。研究结果表明,研究区地下水化学类型以Cl·NO_(3)-Ca型、HCO_(3)-Ca型为主,人类活动的输入是引起地下水化学空间分布差异的主要因素。NO-3浓度较高以及季节变化较大的地区均集中于南昌下游。NO-3浓度低值区和季节变化的低值区主要分布在西部、东南部的山区以及赣江三角洲下游。地下水NO-3浓度的空间分布特征和季节变化特征与地下水径流特征、氧化还原环境和土地利用类型有关。地下水中NO-3主要来源于工业、生活污水,农业化肥对地下水NO-3的影响也不可忽视。反向水文地球化学模拟结果定量揭示了地下水径流过程中所受水岩作用和人类活动的影响。

关键词：地下水硝酸盐污染时空变化水化学演化