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黔西恰西地区晚二叠世富稀土岩系地球化学特征及物源分析

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高校地质学报 2024年第4期30卷 418-430页

作者：罗香建覃英卢树藩张嘉玮黄庆王彪龚大兴田恩源刘国栋贵州省地质调查院贵阳550018 贵州省地质矿产开发局113地质大队六盘水553000 中国地质科学院矿产综合利用研究所成都610041

黔西地区晚二叠世宣威组一段底部富稀土岩系不同岩性段地球化学特征及成矿物质来源还不清楚。文章通过对黔西恰西地区典型剖面开展主量、微量及稀土元素地球化学分析,对富稀土岩系不同岩性段地球化学特征及成矿物质来源进行了探讨。结... 详细信息

黔西地区晚二叠世宣威组一段底部富稀土岩系不同岩性段地球化学特征及成矿物质来源还不清楚。文章通过对黔西恰西地区典型剖面开展主量、微量及稀土元素地球化学分析,对富稀土岩系不同岩性段地球化学特征及成矿物质来源进行了探讨。结果显示,富稀土岩系由下往上可划分为铁质岩段、铝质岩段及碎屑岩段,其中,铝质粘土岩段稀土含量最高,最高可达0.76%。富稀土岩系以SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Fe_(x)O_(y)、TiO_(2)为主,四者含量之和在83.93%~87.24%之间;Cs、Rb、Ba、V等大离子亲石元素亏损,Zr、Hf、Nb、Ta等高场强元素稳定;稀土配分模式均显示为右倾型,不同岩性段具体表现为:铁质岩段轻、重稀土分异中等,δCe无异常,δEu显示弱负异常;铝质岩段轻、重稀土分异程度大,δCe、δEu均显示负异常;碎屑岩段轻、重稀土分馏中等、δCe为弱正异常、δEu为负异常。根据样品ICV值、La/Sc-Co/Th图解及稀土配分模式综合判断,铝质粘土岩段与碎屑岩段物源主体为剥蚀—搬运—沉积的中酸性火山岩(并非火山灰),铁质岩段物源为近源玄武岩。

关键词：物源地球化学稀土晚二叠世贵州

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黑果枸杞中矿物元素溶出特性研究

光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1307-1311页

作者：张辰凌韩梅刘佳贾娜刘冰冰张永涛中国地质科学院水文地质环境地质研究所自然资源部地下水科学与工程重点实验室河北石家庄050061

黑果枸杞,茄科枸杞属,富含多种矿物质元素,这对人体生长发育有重要的生物学作用。黑果枸杞作为一种药食同源的物质,为了解其营养价值、指导健康食用及进一步功能开发,有必要分析矿物质溶出特性,并进行相关性分析。黑果枸杞样品制备以硝... 详细信息

黑果枸杞,茄科枸杞属,富含多种矿物质元素,这对人体生长发育有重要的生物学作用。黑果枸杞作为一种药食同源的物质,为了解其营养价值、指导健康食用及进一步功能开发,有必要分析矿物质溶出特性,并进行相关性分析。黑果枸杞样品制备以硝酸和过氧化氢为消解酸,微波消解仪制备消解液,以不同温度纯水浸提制备浸泡液,试验建立了电感耦合等离子体光谱法测定消解液和浸泡液中K、Na、Ca、Mg、Zn、Fe、Mn、Cu、Li、Sr十种矿物元素含量的实验方法,并进行了矿物元素溶出特性研究及相关性分析。在优化的光谱分析条件下,十种元素线性关系好(r>0.9995)、检出限低(<0.01 mg·L^(-1))、准确度高、精密度好。加标回收率在97.2%~101.8%之间,相对标准偏差小于1.99%。实验发现,黑果枸杞中矿物元素含量丰富,含量最高的是K,其次是Na、Ca、Mg,然后是Fe、Li和Sr,含量较低的是Mn、Zn、Cu。黑果枸杞中K/Na值大于8,属于典型的高钾低钠食品。Ca、Mg、Fe、Zn、Li、Sr、Mn、Cu也是人体中多种酶、激素和维生素中不可缺少的活性因子,是一种理想的食品。黑果枸杞浸泡液中,除Li与Ca、Zn、Fe之间,Mg与Zn之间关系不明显外,其余元素间呈显著正相关或极显著正相关。表明,各矿物质元素中不存在明显的拮抗作用。矿物质元素的溶出率与浸泡时间及提取温度有关。实验采用沸水和40℃纯水浸泡黑果枸杞样品,选取浸提时间5、10和20 min三个时间点研究提取温度及时间对溶出率的影响。十种元素中K、Na、Zn溶出率最高,可能是因为三种元素多以离子形式存在,容易提取。Ca、Mg、Sr、Mn、Cu含量差异大,溶出率相近,可能是价态相近,提取效率相近。Li溶出率受提取温度影响很大,沸水浸泡溶出率是40℃温水的的1.5~2倍,Fe在微量元素中含量最高,溶出率却最低,主要是由于Fe与蛋白质结合,不易萃取。试验数据可为健康食用黑果枸杞及进一步开发利用提供理论参考。

关键词：矿物元素溶出性黑果枸杞等离子体发射光谱法微波消解

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店埠河流域地表水氮素时空分布和来源解析

环境科学 2024年

作者：秦先燕吴剑雄郑涛彭苗枝安徽省地质调查院(安徽省地质科学研究所)

店埠河是巢湖西半湖入湖河流中污染最严重的河流之一，氮素是主要的影响因子之一.以丰水期、平水期和枯水期采集的30个地表水样品为研究对象，结合水化学分析方法，运用硝酸盐δ15N和δ18O同位素、铵盐δ15N同位素和SIAR混合模型，分析... 详细信息

店埠河是巢湖西半湖入湖河流中污染最严重的河流之一，氮素是主要的影响因子之一.以丰水期、平水期和枯水期采集的30个地表水样品为研究对象，结合水化学分析方法，运用硝酸盐δ15N和δ18O同位素、铵盐δ15N同位素和SIAR混合模型，分析氮素时空分布特征及其影响因素，解析硝酸盐和铵盐来源.结果表明，店埠河流域地表水TN和NH4+-N污染状况较重，尤其在枯水期.沿着干流，TN和NO3--N浓度从上游到下游主要呈现先上升再下降(丰水期和平水期)，或上升趋势(枯水期)，主要受土地利用类型影响.地表水中δ15N-NO3-和δ18O-NO3-值范围分别是-4.61‰～24.39‰和-5.39‰～15.18‰，主要分布在化肥、土壤有机氮以及粪肥污水区间.在不同水文期，上游化肥(34.53%～52.39%)和土壤有机氮(26.24%～32.29%)为硝酸盐主要来源，中下游硝酸盐来源贡献率大小顺序为：粪肥污水>土壤有机氮>化肥>大气降水.δ15N-NH4+均值为-3.97‰，铵态氮肥和大气降水是铵盐的主要来源.研究结果能为流域水环境综合治理提供科学依据.

关键词：巢湖河水氮氧同位素铵盐氮同位素硝化作用 SIAR混合模型

国内外典型富氦气藏稀有气体地球化学特征及对氦气成藏过程的示踪意义

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天然气地球科学 2024年第6期35卷 1099-1112页

作者：张文陈文李玉宏周俊林中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地质调查局西安地质调查中心陕西西安710119

氦气是重要的战略性资源,在航空航天、医疗成像和高新制造业发挥着不可替代的作用。稀有气体具有壳源、幔源和大气源三大来源,且在不同储集库中同位素特征差别大,可有效揭示壳—幔演化以及各圈层相互作用,也为示踪弱源氦气成藏过程提供... 详细信息

氦气是重要的战略性资源,在航空航天、医疗成像和高新制造业发挥着不可替代的作用。稀有气体具有壳源、幔源和大气源三大来源,且在不同储集库中同位素特征差别大,可有效揭示壳—幔演化以及各圈层相互作用,也为示踪弱源氦气成藏过程提供重要手段。研究统计了中国各大盆地的含氦特征,并进一步对美国Hugoton-Panhandle气田、国内柴北缘地区油气田、坦桑尼亚裂谷带温泉区和国内渭河盆地地热田等典型富氦气藏中稀有气体同位素特征进行了归纳性研究。结果表明,国内多个含油气盆地均发现有富氦气藏,国内外目前具有工业开采价值的氦气藏中3He/4He值基本显示壳源特征,即由铀、钍等氦源元素通过α放射性衰变生成。不同气藏中20Ne/36Ar值及20Ne和36Ar等同位素含量特征差异较大,代表不同富氦气藏形成时所经历的油—气—水等多相平衡过程不尽相同,氦气的富集与地下水及气藏主要气体组分的运移密切相关。壳源氦气藏中4He与20Ne之间常呈正相关关系,表明这些气藏中4He富集可能与地下水密切相关,氦气应先溶于地下水再脱溶进入油气藏。幔源CO_(2)富氦气藏通常规模较小,氦气富集过程可能是因为CO_(2)易溶解于地下水或矿化形成碳酸盐矿物,使得气藏中CO_(2)减少,氦气相对丰度增加。进一步提出氦气成藏的四大有利条件:古老克拉通及富铀钍花岗岩提供充足的氦气来源、发育新构造活动、存在地下水系统和游离气相以及气藏中主要气体组分相对于氦气补给量适中。

关键词：氦气稀有气体同位素典型氦气藏油气藏地热温泉气

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月球背面加加林地区地质及演化特征

地质力学学报 2024年第3期30卷 519-534页

作者：邵天瑞韩坤英金铭石成龙庞健峰丁孝忠中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地质调查局全国地质编图研究中心北京100037

以月球背面加加林地区为研究对象,采用多源遥感数据解译,通过地质要素定量统计、分布特征与成因分析等研究方法,揭示了月球背面典型区域的地质特征,进而探讨了加加林地区区域地质演化历史,初步建立了该区地质特征与月球演化过程之间的... 详细信息

以月球背面加加林地区为研究对象,采用多源遥感数据解译,通过地质要素定量统计、分布特征与成因分析等研究方法,揭示了月球背面典型区域的地质特征,进而探讨了加加林地区区域地质演化历史,初步建立了该区地质特征与月球演化过程之间的联系。研究结果表明:区内发育的全月最长深部断裂的形成为南极艾肯撞击事件与月球热膨胀等内外应力共同作用的结果;自南极-艾肯盆地向外延伸的多处月壳厚度的线性异常延伸至月球正面各大盆地,说明在月球深部,月球背面南极-艾肯盆地的影响范围可以辐射到月球正面单元;月球背面加加林地区撞击坑数量与面积的变化规律与月球所处的地月系及太阳系演化进程有关;撞击坑定量统计结果及玄武岩单元定年结果表明,艾肯纪至雨海纪是加加林地区外动力地质作用的活跃时期,雨海纪是其内动力地质作用的活跃时期。

关键词：月球地质加加林盆地多源遥感解译地质演化

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辽东硼成矿带研究进展

岩石学报 2024年第10期40卷 3214-3237页

作者：李勇樊金虎李浩马双冯家新王慧宁郑军李鹏辽宁省第五地质大队有限责任公司大石桥115100 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京100037

辽东地区是我国重要的硼矿资源产地,赋存硼矿的胶-辽-吉带古元古时期处于活动陆缘环境。辽东硼矿成因为沉积变质再造矿床,硼物质源于蚀变洋壳、俯冲沉积物、蛇纹石化地幔楔等俯冲洋壳系统的富硼地体,在洋壳向克拉通俯冲过程中,硼质在弧... 详细信息

辽东地区是我国重要的硼矿资源产地,赋存硼矿的胶-辽-吉带古元古时期处于活动陆缘环境。辽东硼矿成因为沉积变质再造矿床,硼物质源于蚀变洋壳、俯冲沉积物、蛇纹石化地幔楔等俯冲洋壳系统的富硼地体,在洋壳向克拉通俯冲过程中,硼质在弧前释放进入岛弧火山系统参与热液循环,通过海底热泉等热液方式汇集于火山盆地形成含水硼酸盐初始矿层并被随后的火山沉积覆盖保存。在区域变质变形过程中,含水硼酸盐脱水重结晶并就位于变形构造形成的有利部位富集成矿。辽东硼同位素组成特征反应了对源区储库重硼的继承性,因此,用于探讨矿床成矿地质环境更具意义,而非用于海相和非海相沉积简单的对比。同产于含硼岩系中的含铜硫铁矿矿床沉积时间稍晚于硼矿床,两者空间上呈错位产出,据此可辅助找矿预测工作。区域上虎皮峪-红石砬子-清河复式背斜是辽河旋回多幕变形作用叠加形成的,宏观上控制含硼岩系硼矿床的空间分布。通过总结以往工作,建立了辽东硼矿床成矿模式和找矿模型,分析了找矿方向,特别指出的是,部分盖县岩组地层出露地区,深部具有寻找隐伏硼矿的探索空间,未来找矿前景可期。

关键词：辽东半岛胶-辽-吉古元古造山/活动带硼成矿带硼矿床成因控矿构造找矿方向

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基于测试系统柔度分析的水压致裂法确定最大水平主应力误差分析与讨论

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岩石力学与工程学报 2024年第S1期43卷 3385-3396页

作者：杨跃辉孙东生秦向辉李阿伟孙炜锋张重远李冉孟文陈群策中国地质科学院地质力学研究所北京100081 自然资源部地应力工程技术创新中心北京100081

最大水平主应力测量结果误差较大是水压致裂地应力测量方法中存在的突出问题。在梳理国内外水压致裂地应力测量规程或建议方法的基础上,对比分析用于计算最大水平主应力的几个主要公式之间的差异及其适用性,并以测试系统柔度为主要影响... 详细信息

最大水平主应力测量结果误差较大是水压致裂地应力测量方法中存在的突出问题。在梳理国内外水压致裂地应力测量规程或建议方法的基础上,对比分析用于计算最大水平主应力的几个主要公式之间的差异及其适用性,并以测试系统柔度为主要影响因素,较为细致和深入地分析影响最大水平主应力计算精度的误差来源及其物理机制。在此基础上,以甘肃北山花岗岩钻孔获取的深孔水压致裂实测数据为例,基于KGD理论模型对裂缝重张过程进行数值分析,定量研究系统柔度对最大水平主应力计算结果的影响。以剔除柔度影响因素的理论计算值为“修正值”,给出孔深18~930m深度范围共计6个测段的实测数据和“理论修正值”,结果表明,受系统柔度影响,随测试深度增加,最大水平主应力测试结果误差逐渐增加。当测试深度为930 m时,测量结果的相对误差为24.55%。研究结果可为相关工程应用中最大水平主应力测量结果误差问题提供参考,也为开展水压致裂地应力测量的误差分析,以及进一步提升测量结果的可靠性提供一种新的研究思路和技术途径。

关键词：岩石力学水压致裂法系统柔度重张压力最大水平主应力误差分析

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

辽北地区克拉通与造山带边界的限定:来自晚古生代-早中生代花岗质岩石锆石Hf同位素证据

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地质学报 2024年第6期98卷 1715-1731页

作者：张琪琪张拴宏赵越胡国辉中国地质科学院地质力学研究所北京100081 自然资源部古地磁与古构造重建重点实验室北京100081

华北地块北缘主要由北侧白乃庙弧带和南侧华北克拉通组成,尽管白云鄂博-多伦-赤峰-开原断裂被认为是克拉通与造山带边界,但在辽北地区该断裂带的具体位置并不明确。华北克拉通与白乃庙弧不同的基底属性和演化历史导致了两大构造单元内... 详细信息

华北地块北缘主要由北侧白乃庙弧带和南侧华北克拉通组成,尽管白云鄂博-多伦-赤峰-开原断裂被认为是克拉通与造山带边界,但在辽北地区该断裂带的具体位置并不明确。华北克拉通与白乃庙弧不同的基底属性和演化历史导致了两大构造单元内岩浆岩(主要为中酸性岩石)具有不同的Nd-Hf同位素组成。本文以辽北地区广泛出露的晚古生代—早中生代花岗质岩石为研究对象,通过对其进行年代学和Hf同位素研究,以此来限定辽北地区克拉通与造山带的边界位置。研究结果表明:位于白乃庙弧与华北克拉通北缘之上的石炭纪和二叠纪—早三叠世花岗质岩石锆石Hf同位素组成具有明显差异,具体表现为前者ε_(Hf)(t)值均为正值且平均地壳模式年龄T^(C)_(DM)普遍小于1.0Ga,后者ε_(Hf)(t)值均为负值且平均地壳模式年龄T^(C)_(DM)普遍大于2.2Ga。尽管中三叠世花岗质岩石锆石Hf同位素组成变化范围较大且有少量区域重合,但总体上仍表现出不同的特征。本文通过对比辽北地区石炭纪-中三叠世花岗质岩石锆石Hf同位素组成,结合太古宙-古元古代变质结晶基底岩系的分布范围,初步限定了辽北地区古老克拉通(华北克拉通)与年轻造山带(白乃庙弧)的边界位置:阜新北约60km-彰武西南部-新民北部-法库南部-铁岭西部-开原东部-清河断裂。

关键词：华北克拉通白乃庙弧克拉通与造山带边界花岗质岩石锆石Hf同位素