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扬子板块西南缘早前寒武纪地质演化:来自撮科元古宙变沉积岩碎屑锆石U-Pb年龄、Hf-O同位素的制约

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岩石学报 2025年第1期41卷 304-320页

作者：高嘉敏谢士稳刘倩王舫陶鹏龙涛中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国地质科学院地质研究所北京离子探针中心北京100037 山东省第四地质矿产勘查院潍坊261021

扬子板块的太古宙-古元古代基底出露十分有限,制约了对扬子早前寒武纪地质演化的认识。本次研究对扬子板块西南缘撮科地区的大红山群和昆阳群变沉积岩开展了碎屑锆石原位U-Pb年龄、Hf-O同位素及微量元素研究。测年结果显示,大红山群谐... 详细信息

扬子板块的太古宙-古元古代基底出露十分有限,制约了对扬子早前寒武纪地质演化的认识。本次研究对扬子板块西南缘撮科地区的大红山群和昆阳群变沉积岩开展了碎屑锆石原位U-Pb年龄、Hf-O同位素及微量元素研究。测年结果显示,大红山群谐和锆石年龄分布于3092~1786Ma之间,最年轻碎屑锆石年龄为1786Ma,限定大红山群最大沉积时代为古元古代晚期。昆阳群谐和锆石年龄分布于2874~1031Ma之间,最年轻碎屑锆石年龄为1031Ma,表明昆阳群最大沉积时代为中元古代晚期。除少量较年轻锆石(部分碎屑锆石的Hf-O同位素特征与撮科古元古代岩浆岩相似,大多数碎屑锆石Hf-O同位素组成与加拿大Rae克拉通古元古代变沉积岩中碎屑锆石相似,暗示古元古代碎屑物质可能仅少部分来自撮科地区已识别的古元古代岩浆岩,而大部分可能来自与Rae克拉通发育的古元古岩浆岩相似的源区。大红山群和昆阳群中1.9~1.03Ga的碎屑锆石可能来自扬子西南缘发育的古元古代晚期-中元古代晚期岩浆岩。结合前人的资料,我们认为我国撮科和越南北部的Phan Si Pan带经历了与加拿大Rae克拉通相似的古元古代演化过程,支持2.4~2.3Ga扬子西南缘卷入Arrowsmith造山事件,并与Rae克拉通一起参与哥伦比亚超大陆聚合过程的认识。

关键词：扬子西南缘撮科地区哥伦比亚超大陆大红山群和昆阳群碎屑锆石

华北克拉通和巴西圣弗朗西斯科-刚果克拉通新元古代早期岩浆作用(ca.940~890Ma)序列与成因

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岩石学报 2025年第1期41卷 167-182页

作者：苏向东彭澎郑州大学生态与环境学院地热与生态地质研究中心郑州450001 中国科学院地质与地球物理研究所中国-巴西联合地学研究中心北京100029

华北克拉通和巴西圣弗朗西斯科-刚果克拉通新元古代早期的岩墙和岩床及玄武岩(ca.940~890Ma)岩浆活动时间对比和古地磁研究结果表明,上述克拉通在新元古代可能相邻。这些阶段性岩浆作用的演化趋势和源区特征及其所反映的地质过程与构造... 详细信息

华北克拉通和巴西圣弗朗西斯科-刚果克拉通新元古代早期的岩墙和岩床及玄武岩(ca.940~890Ma)岩浆活动时间对比和古地磁研究结果表明,上述克拉通在新元古代可能相邻。这些阶段性岩浆作用的演化趋势和源区特征及其所反映的地质过程与构造背景对进一步开展大陆重建有重要意义。本文系统总结和对比分析了两个克拉通新元古代镁铁质岩石的岩相学、地球化学和同位素年代学数据。研究发现,这些岩石大致可分为两类多期:(1)年龄较老(ca.940~920Ma)且演化的高Ti岩石(MgO2%),负Eu异常明显(Eu/Eu^(*)=0.7~1.0);(2)年龄较年轻(ca.915~890Ma)且较为原始的低Ti岩石(MgO>6.5%,TiO_(2)<2%),具有正Eu异常(Eu/Eu^(*)=1~1.2)或者没有Eu异常(Eu/Eu=1)。早期高Ti岩浆源区类似于EMⅠ型地幔端元(ε_(Nd)(t)=-8~+3),Sr-Nd同位素特征表明其可能是软流圈上涌熔融产生的岩浆与岩石圈地幔相互作用的结果;而晚期低Ti岩石Nd同位素与球粒陨石值类似(ε_(Nd)(t)=-2~+3),可能来源于软流圈地幔。这两类岩石在华北克拉通和巴西圣弗朗西斯科-刚果克拉通几乎同时出现,且可类比。岩浆演化趋势、微量元素和Sr-Nd同位素等特征及单斜辉石-熔体平衡深度计算表明,早期高Ti岩浆产生于大陆岩石圈破裂初期,经历了较高程度的结晶分异作用;而晚期低Ti岩浆的持续作用(~30Myr)可能与岩石圈破裂过程中不断增强的软流圈岩浆活动相关。该裂谷演化进程在Sr同位素特征变化上也有体现,即与早期高Ti岩石相比,晚期低Ti岩石的Sr同位素更为富集但Nd同位素保持不变,表明该类岩石的产生可能在大陆裂谷发育过程中受到海水蚀变的影响。以上证据表明,华北克拉通和巴西圣弗朗西斯科-刚果克拉通在新元古代早期具有可类比的岩石圈应力演化状态,且经历了相似的地幔地球化学动力学过程,支持两个克拉通在该时期相邻。

关键词：华北克拉通圣弗朗西斯科-刚果克拉通新元古代大火成岩省

西藏狮泉河地区渐新世钾质火山岩成因及其地质意义

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岩石学报 2025年第1期41卷 151-166页

作者：俞嘉嘉陈伟唐菊兴李阳中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

新生代钾质-超钾质火山岩与南北向裂谷关系密切,是认识青藏高原隆升过程的重要途径。本次工作在中拉萨地块狮泉河左左区识别出一套钾质粗面岩,为探讨其成因及构造背景指示,本文对其进行了年代学、岩石地球化学以及Lu-Hf同位素研究。锆石... 详细信息

新生代钾质-超钾质火山岩与南北向裂谷关系密切,是认识青藏高原隆升过程的重要途径。本次工作在中拉萨地块狮泉河左左区识别出一套钾质粗面岩,为探讨其成因及构造背景指示,本文对其进行了年代学、岩石地球化学以及Lu-Hf同位素研究。锆石U-Pb年龄确定该套火山岩形成于24.2Ma和22.3Ma,从而将原属于则弄群朗久组的火山岩重新厘定为渐新世。地球化学分析表明其具有高硅(64.6%部地区南北向裂谷出露的钾质岩具有相似的构造背景,以及类似埃达克质岩的地球化学特征,如富集LREEs和LILEs,亏损HFSEs,高Sr低Y和高La低Yb等特征。较低的ε_(Hf)(t)值(-11.3~-9.48),指示其可能起源于后碰撞环境下拉萨地块增厚下地壳富钾物质的部分熔融。狮泉河左左区24~22Ma钾质岩的发现,为亚热裂谷西部的狮泉河地区是否还存在一条“狮泉河南北向裂谷”提供了依据,且有待进一步深入研究。

关键词：钾质-超钾质火山岩粗面岩南北向裂谷狮泉河地区

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土壤中典型矿物对锑的吸附-沉积行为研究

岩矿测试 2025年第1期44卷 127-139页

作者：郭贵宾袁晓雅黄理金帅琴胡圣虹欧阳磊生物地质与环境地质国家重点实验室中国地质大学(武汉)材料与化学学院湖北武汉430074

矿物开采、煤炭燃烧等人类活动使大量的锑进入土壤,造成严重的锑污染,危害人类健康。厘清环境中锑的吸附-沉积行为对锑的环境归趋预测及污染防治具有重要意义,但土壤中典型矿物对锑的吸附沉积行为缺乏系统比较,界面吸附形态也难以表征... 详细信息

矿物开采、煤炭燃烧等人类活动使大量的锑进入土壤,造成严重的锑污染,危害人类健康。厘清环境中锑的吸附-沉积行为对锑的环境归趋预测及污染防治具有重要意义,但土壤中典型矿物对锑的吸附沉积行为缺乏系统比较,界面吸附形态也难以表征。为了系统地比较土壤中典型矿物对锑的吸附能力差异,本文选用土壤中常见的5种金属氧化物(赤铁矿、针铁矿、水铁矿、氧化铝、斜方锰矿)和1种黏土矿物(高岭石),探究Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)在其表面的吸附热、动力学行为,并基于原位拉曼光谱表征分析了锑的吸附形态,推测其吸附机理。结果表明:铁锰氧化物对锑的吸附容量较大,而氧化铝、高岭石对锑吸附容量较小,6种典型矿物对Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)吸附容量(mg/g)分别为水铁矿(101.4、55.9)>斜方锰矿(16.52、7.58)>针铁矿(13.30、5.67)>赤铁矿(5.13、3.70)>氧化铝(1.66、1.69)>高岭石(0.27、0.51);受锑存在形态及矿物表面电位的影响,酸性条件下有利于Sb(Ⅴ)的吸附,吸附量较之碱性环境有24%~78%增加,而Sb(Ⅲ)的吸附受pH值影响较小(变化范围0.3%~14%);土壤中典型矿物对不同浓度的Sb(Ⅴ)主要为吸附作用,而Sb(Ⅲ)在较高浓度时,可能在矿物表面发生沉积,形成Sb_(2)O_(3)。本文通过采用拉曼光谱,基于锑的特征谱峰,可方便地对矿物表面吸附态和沉积态的锑进行原位表征。

关键词：锑水铁矿斜方锰矿氧化铝吸附沉积拉曼光谱

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基于物联网和弱反射光栅阵列的地质灾害监测系统设计与应用

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现代电子技术 2025年第01期48卷 144-150页

作者：张晓飞吕中虎孟庆佳王晨辉中国地质调查局水文地质环境地质调查中心自然资源部地质环境监测工程技术创新中心

我国是世界上地质灾害类型最多、地质灾害最严重的国家之一，而雨量监测和形变监测在地质灾害监测中发挥着越来越重要的作用，因此确保地质灾害监测系统的长期运行以及在降雨期间的稳定运行尤为重要。文中基于STM32微控制器、LORA模块... 详细信息

我国是世界上地质灾害类型最多、地质灾害最严重的国家之一，而雨量监测和形变监测在地质灾害监测中发挥着越来越重要的作用，因此确保地质灾害监测系统的长期运行以及在降雨期间的稳定运行尤为重要。文中基于STM32微控制器、LORA模块、4G模块设计了一款物联网数据采集控制板，并结合压电式雨量传感器、拉绳位移传感器研制了雨量智能监测仪、裂缝位移智能监测仪；结合物联网数据采集控制板和弱反射光栅阵列传感技术构建了基于物联网的弱反射光栅地质灾害监测系统，实现了对地质灾害体的定时监测和降雨期间的自动监测；最后将雨量智能监测仪、裂缝位移智能监测仪和弱反射光栅地质灾害监测系统应用于桐梓县大河镇新场火车站新场滑坡、崩塌的监测实验中。监测数据表明，弱反射光栅监测系统测得传感光缆41#弱反射光栅传感段的位移变化达5 mm，在其附近的位移监测仪也测到有位移变化，可有效实现对地质灾害的定时监测和降雨期间的自动监测。

关键词：弱反射光栅地质灾害物联网雨量监测位移监测光纤传感光栅传感器滑坡监测

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溶液环境对两种菱镁矿阴离子捕收剂浮选泡沫性能的影响

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工程科学学报 2025年第1期47卷 25-32页

作者：徐长明何东升唐远叶利峰李智力付艳红武汉工程大学资源与安全工程学院武汉430073 湖北省地质局资源与生态环境地质湖北省重点实验室武汉430034

浮选体系中浮选泡沫各项性能直接影响其与矿物颗粒间的相互作用.采用DFA 100动态泡沫分析仪,研究了不同pH值和Mg^(2+)环境下磷酸酯盐捕收剂的起泡性能、泡沫稳定性以及泡沫结构等的性能差异,并与传统油酸盐捕收剂进行了对比分析.结果表... 详细信息

浮选体系中浮选泡沫各项性能直接影响其与矿物颗粒间的相互作用.采用DFA 100动态泡沫分析仪,研究了不同pH值和Mg^(2+)环境下磷酸酯盐捕收剂的起泡性能、泡沫稳定性以及泡沫结构等的性能差异,并与传统油酸盐捕收剂进行了对比分析.结果表明,同为菱镁矿捕收剂,十六烷基磷酸酯钾(CP)捕收剂相较于传统油酸钠(NaOl)捕收剂,在pH值和Mg^(2+)浓度变化时的泡沫适应性更强,且在菱镁矿浮选中显示出更大的优势.具体来说,在相同质量浓度条件下,CP捕收剂溶液表面张力变化相对缓慢,且在所研究pH值和Mg^(2+)浓度范围内均显示相对更适宜的起泡能力和泡沫稳定性,泡沫结构也更稳定.单矿物浮选试验结果表明,菱镁矿上浮率与溶液环境对两种捕收剂泡沫性能的影响结果具有一致性.在pH值小于6.0或Mg^(2+)质量浓度超过30 mg·L^(-1)时,传统NaOl体系中菱镁矿上浮困难,浮选泡沫性能差,而CP体系中菱镁矿上浮率均保持在60%以上.本研究为磷酸酯类捕收剂在菱镁矿浮选中的应用提供了理论依据和实践指导.

关键词：浮选泡沫性能溶液环境磷酸酯捕收剂菱镁矿

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银川平原地下水水化学特征及基于随机森林模型的砷健康风险预测

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干旱区资源与环境 2025年第1期 117-127页

作者：张娟娟李祥志付世骞孙玉芳赵莉花任宇中国地质科学院水文地质环境地质研究所河北省地质矿产勘查开发局第六地质大队(河北省地质矿产勘查开发局航空测量应用中心) 河北省/中国地质调查局地下水污染机理与修复重点实验室宁夏回族自治区水文环境地质调查院河北省水利科学研究院

银川平原是我国饮水型砷中毒分布区之一。受限于样本获取难度，从区域尺度对地下水中砷的分布和风险做出较为全面的评价是当前面临的重要挑战。文中旨在利用有限的地下水样本，查明高砷地下水分布区的水化学特征，结合区域地理空间要素... 详细信息

银川平原是我国饮水型砷中毒分布区之一。受限于样本获取难度，从区域尺度对地下水中砷的分布和风险做出较为全面的评价是当前面临的重要挑战。文中旨在利用有限的地下水样本，查明高砷地下水分布区的水化学特征，结合区域地理空间要素，构建随机森林模型对有限的数据进行充分挖掘，预测区域高砷地下水风险概率，探寻高砷地下水分布的主控地理要素。研究结果表明，银川平原含水层呈现弱碱性的还原环境，阳离子以Na+为主，阴离子以HCO-3为主，承压水含水层水质状况受外部环境的影响较弱，与潜水层相比，各水化学指标和常量离子的浓度值较低，水质类型简单，但二者具有类似的水化学分布规律。从全区来看，各采样点不同砷浓度对应地下水的水化学类型有所差异，高砷地下水（As≥0.01mg/L）对应的水化学类型主要以HCO3-Na·Ca型和HCO3·SO4-Ca·Mg·Na型为主。随机森林模型预测结果表明，地下水砷风险整体偏高，高砷地下水主要集中分布于平原北部，呈现由北向南逐渐减少趋势，平原南部高砷地下水呈零散分布状，潜在的高砷危害区面积达到1236.69km2,占研究区总面积的15.33%。高砷地下水分布主要受地下水埋深、蒸散发、植被、坡度、地面高程、降水、温度等因素的影响。

关键词：银川平原高砷地下水随机森林地理空间要素