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锆石微量元素对成矿岩体的判别——来自大数据思维的应用

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地质通报 2019年第12期38卷 1992-1998页

作者：耿厅周永章李兴远王俊陈川王堃屹韩紫奇中山大学地球科学与工程学院广东广州510275 广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室广东广州510275 中山大学地球环境与地球资源研究中心广东广州510275 中山大学地理科学与规划学院广东广州510275 department of Geology University of ReginaReginaSaskatchewan S4S 0A2Canada 广东高质资源环境研究院广东广州510275

华南钦杭结合带燕山期岩浆活动异常活跃,且具有较明显的成矿专属性。近年来微区测试技术日益成熟,积累了大量锆石微量数据。通过全体数据挖掘的思维方法,对前人发表的数据进行了进一步数据挖掘,利用锆石稀土元素对岩体成矿潜力进行判别... 详细信息

华南钦杭结合带燕山期岩浆活动异常活跃,且具有较明显的成矿专属性。近年来微区测试技术日益成熟,积累了大量锆石微量数据。通过全体数据挖掘的思维方法,对前人发表的数据进行了进一步数据挖掘,利用锆石稀土元素对岩体成矿潜力进行判别,探讨有效的找矿地球化学标志。利用Python语言编程,对采用的13种稀土元素及元素比值进行穷举式组合,获得了4095个二元图解及121485个三元图解,并设计筛选算法,自动筛选出能有效区分锆石母岩成矿类型的图解。结果表明,锆石稀土元素含量及比值图解对不同成矿类型岩体的区分程度各异:与Ce、Eu有关的地球化学指标可以较清晰地对斑岩铜矿和钨锡(锡)矿床进行判别,这可能与岩体的氧逸度和含水量有关。此外,还挖掘出一些新的元素组合图解,如Dy/Lu-Er/Lu、Gd/Dy-Er/Yb等,可以有效区分岩体成矿类型,其隐含的地球化学机制尚待进一步解释。地球化学数据挖掘结果可以作为找矿标志使用,为华南燕山期岩浆-热液矿床研究及找矿勘查提供了科学依据,也是大数据技术在矿床学方面应用研究的积极探索。

关键词：锆石微量元素大数据分析地球化学图解钦杭结合带

多过程耦合动力学数值模拟在热液矿床研究中的应用及发展前景

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大地构造与成矿学 2021年第6期45卷 1146-1160页

作者：黄沁怡李增华许德如池国祥邓腾赵朝霞于得水中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室广东广州510640 中国科学院大学北京100049 东华理工大学江西省放射性地学大数据技术工程实验室江西南昌330013 东华理工大学核资源与环境国家重点实验室江西南昌330013 department of Geology University of ReginaRegina S4S 0A2Canada

热液矿床的形成是一个复杂的多因素耦合过程,包括传热、流体运移以及物质的传输和沉淀。近年来,随着计算机技术和计算数学的发展,多过程耦合动力学数值模拟在成矿研究中的应用越来越深入,主要模拟成矿系统中的热传递、流体流动、构造变... 详细信息

热液矿床的形成是一个复杂的多因素耦合过程,包括传热、流体运移以及物质的传输和沉淀。近年来,随着计算机技术和计算数学的发展,多过程耦合动力学数值模拟在成矿研究中的应用越来越深入,主要模拟成矿系统中的热传递、流体流动、构造变形和化学反应过程以及它们之间的相互作用。本文首先介绍了数值模拟的基本方法、常用的数值模拟软件及其应用范围,其次总结了多过程耦合动力学数值模拟在热液成矿理论研究和成矿预测中的应用,最后总结了数值模拟的优缺点并讨论其发展趋势。数值模拟是解决一些成矿问题的有效分析工具,将会推动矿床研究从定性、半定量往定量的方向转变。

关键词：数值模拟数值模拟软件成矿作用耦合动力学

南天山造山带的同碰撞和碰撞后构造——塔里木盆地北部地震解释成果

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地质科学 2020年第2期55卷 322-338页

作者：李洪辉李曰俊马德波文磊李程赵岩刘亚雷黄彤飞赵甜玉高艳艳师斌中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院北京100083 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国地质调查局油气资源调查中心北京100029 department of Geography Kyung Hee UniversitySeoul 02447Korea 库尔勒科新石油技术服务有限公司新疆库尔勒841000

南天山位于中亚造山带的南缘,是一条增生—碰撞型造山带。其碰撞造山的时间,是中亚造山带研究的一个关键构造问题,引起广泛的关注。以往关于碰撞造山的时间证据,基本上都来自造山带自身,即南天山前新生界露头区。前陆区广泛覆盖着巨厚... 详细信息

南天山位于中亚造山带的南缘,是一条增生—碰撞型造山带。其碰撞造山的时间,是中亚造山带研究的一个关键构造问题,引起广泛的关注。以往关于碰撞造山的时间证据,基本上都来自造山带自身,即南天山前新生界露头区。前陆区广泛覆盖着巨厚的新生界,无法直接考察,很少从前陆区碰撞相关构造的角度研究南天山碰撞造山的时间。塔里木盆地北部是南天山碰撞造山带的前陆区。经认真系统地解释这里的地震资料,发现了南天山碰撞造山带的同碰撞构造和碰撞后构造。同碰撞造构造由二叠纪末—三叠纪冲断层及其相关褶皱组成。三叠系/二叠系和侏罗系/三叠系两个不整合给出了二叠纪末—三叠纪初和三叠纪末—侏罗纪初两期挤压冲断的时间。造山后构造为侏罗纪—白垩纪正断层组成。正断层活动起始于三叠纪末—侏罗纪初,持续至白垩纪中期。根据同碰撞构造和碰撞后构造的形成时间推论,南天山碰撞造山作用起始于二叠纪末,结束于三叠纪末;侏罗纪—白垩纪中期为造山后应力松弛构造演化阶段。

关键词：二叠纪末—三叠纪冲断构造侏罗纪—白垩纪中期伸展构造同碰撞构造碰撞后构造不整合地震解释塔里木盆地北部南天山中亚造山带南缘

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塔里木盆地中部满深1断裂带的多期断裂活动

地质科学 2021年第4期56卷 1015-1033页

作者：黄少英张玮罗彩明李曰俊李洪辉周慧李程吴根耀黄智斌刘亚雷文磊中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司新疆库尔勒841000 中国科学院地质与地球物理研究所油气资源研究重点实验室北京100029 中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院北京100083 department of Geography Kyung Hee UniversitySeoul 02447Korea 中国地质调查局油气资源调查中心北京100029

满深1断裂带位于塔里木盆地中部的阿满过渡带,走向NNE‑SSW,是三维地震解释发现的一条断裂带。精细的三维地震解释识别出6期断裂,从老到新包括:南华—震旦纪正断层、晚奥陶世—早志留世逆冲断层、中志留世—石炭纪正断层、二叠纪正断层... 详细信息

满深1断裂带位于塔里木盆地中部的阿满过渡带,走向NNE‑SSW,是三维地震解释发现的一条断裂带。精细的三维地震解释识别出6期断裂,从老到新包括:南华—震旦纪正断层、晚奥陶世—早志留世逆冲断层、中志留世—石炭纪正断层、二叠纪正断层、三叠纪逆冲断层和侏罗纪正断层。中志留世—石炭纪的正断层可以进一步划分为中志留世—中泥盆世正断层和晚泥盆世—石炭纪正断层两期。前者为主,是昆仑—阿尔金早古生代碰撞造山带的造山后构造;后者是前者的复活。中志留世—石炭纪正断层作用形成一系列近南北走向的正断层,组合成一条NNE‑SSW走向的右列左旋张扭性断层带,形成满深1断裂带。二叠纪裂谷作用成因的正断层和岩浆活动显著改造断裂带,使之基本定型。三叠纪的冲断构造叠加于依合2构造之上。侏罗纪伸展作用对构造带有一定的调整影响。南华—震旦纪正断层和晚奥陶世—早志留世的冲断构造与满深1断裂带相交,对构造带的形成影响不大。侏罗纪正断层的发现,是塔里木盆地当时处于区域性伸展构造背景的重要证据。

关键词：满深 1 断裂带塔里木盆地中部中志留世—石炭纪张扭性断层带二叠纪正断层侏罗纪正断层三叠纪逆断层地震资料解释

秸秆还田量对培肥农田黑土氮素初级转化速率的影响

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应用生态学报 2020年第12期31卷 4109-4116页

作者：霍海南李杰袁磊解宏图朱同彬 Christoph Müller 何红波张旭东中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 中国科学院大学北京100049 中国地质科学院岩溶地质研究所/自然资源部、广西壮族自治区岩溶动力学重点实验室广西桂林541004 department of Plant Ecology Justus-Liebig University GiessenHeinrich-Buff-Ring 2635392 GiessenGermany 辽宁省现代保护性耕作与生态农业重点实验室沈阳110016

秸秆还田是土壤培肥的重要措施之一,但培肥后土壤对氮素循环的调控功能是否具有可持续性以及与后续秸秆还田数量的关系尚不清楚。本研究对黑土旱地农田进行9年培肥处理后,设置了连续3年秸秆还田处理,秸秆还田量分别为年均秸秆产量(7500... 详细信息

秸秆还田是土壤培肥的重要措施之一,但培肥后土壤对氮素循环的调控功能是否具有可持续性以及与后续秸秆还田数量的关系尚不清楚。本研究对黑土旱地农田进行9年培肥处理后,设置了连续3年秸秆还田处理,秸秆还田量分别为年均秸秆产量(7500 kg·hm-2)的100%、67%、33%和0,探讨不同秸秆还田量对培肥土壤(0~10 cm)氮素转化过程的影响。结果表明:秸秆还田通过影响氮素初级转化速率,控制培肥土壤NH4+-N和NO3--N的产生与消耗过程。当秸秆还田量低于67%时,NH4+-N生成速率显著降低,而其消耗速率显著提高,土壤保留NH4+-N的能力下降,而NO3--N生成速率增加,土壤NO3--N固持能力下降,增加NO3--N的积累及淋溶损失风险。对于东北旱地农田,利用秸秆归还进行黑土培肥,需要不低于67%收获量的秸秆持续还田才能维持土壤对氮素的保持功能。

关键词：秸秆还田量 15N成对标记 MCMC数值优化模型氮素转化特征

贵州荔波黑洞碎屑沉积物宇宙成因核素^(26)Al/^(10)Be埋藏年龄

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第四纪研究 2013年第3期33卷 437-444页

作者：刘彧王世杰刘秀明徐胜 Derek Fabel 罗维均中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室贵阳550002 中国科学院大学北京100049 中国科学院普定喀斯特生态系统观测研究站普定562100 Scottish Universities Environmental Research Centre East KilbrideG750 QFUK department of Earth Science and Geography University of GlasgowGlasgowG12 8QQUK

河流下切在岩溶区形成的多级层状洞穴,记录了地体隆升和地貌演化历史,但由于测年手段的限制,国内在这方面的研究一直进展不大。近年来,运用宇宙成因核素得到洞穴碎屑沉积物埋藏年龄的方法,已成为反演山地区域构造-地貌演化的新途径。本... 详细信息

河流下切在岩溶区形成的多级层状洞穴,记录了地体隆升和地貌演化历史,但由于测年手段的限制,国内在这方面的研究一直进展不大。近年来,运用宇宙成因核素得到洞穴碎屑沉积物埋藏年龄的方法,已成为反演山地区域构造-地貌演化的新途径。本文尝试运用宇宙成因核素^(26)Al/^(10)Be埋藏测年技术,对属于贵州荔波地区4层洞穴系统的黑洞(第二层)碎屑沉积物进行年龄测定,假设样品进洞前无埋藏史,测年结果显示黑洞年龄至少有1.06±0.23Ma,并且该地区三岔河流域的侵蚀速率为55.1±2.3m/Ma。这是对该地区洞穴测年的一次新探索,体现出洞穴沉积物宇宙成因核素埋藏测年技术在我国晚新生代地质地貌演化研究方面具有良好的应用前景。

关键词： 26A1 10Be 埋藏测年黑洞贵州荔波

印度德干高原Panchgini地区黄土性质初探

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第四纪研究 2016年第2期36卷 354-366页

作者：周子博刘秀铭吕镔陈家胜马明明王涛侯顺民温昌辉福建师范大学地理科学学院、福建省湿润亚热带山地生态重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地福州350007 department of Environment and Geography Macquarie University Sydney NSW 2109 Australia 兰州大学资源环境学院、西部环境教育部重点实验室兰州730000 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所兰州730000

黄土是陆地上分布较广、沉积连续的第网纪沉积物，在古气候和全球变化研究中发挥了重大的作用。本文对印度德干高原Panchgini地区黄土进行了地球化学和地球物理学研究，测试了常量元素、稀土元素（REE）、粒度以及系统的环境磁学等参数... 详细信息

黄土是陆地上分布较广、沉积连续的第网纪沉积物，在古气候和全球变化研究中发挥了重大的作用。本文对印度德干高原Panchgini地区黄土进行了地球化学和地球物理学研究，测试了常量元素、稀土元素（REE）、粒度以及系统的环境磁学等参数。实验结果表明：德干高原Panchgini地区黄土与典型风积黄土的粒度组成相似，表明它们具有相似的成因；此外，常量元素含量和稀土元素分配模式都与中国典型黄土相似，上述证据小仪明确了该地区黄土的存在，也表明它们拥有相似的物质来源模式和沉积过程；系统的环境磁学测量表明Panchgini地区黄土中主要的强磁性矿物为磁铁矿，弱磁性矿物为针铁矿和赤铁矿，同时存在一部分顺磁性物质，磁性矿物粒径整体较粗，粒级主要集中在假单畴（PSD）和多畴（MD）之间。

关键词：印度黄土风成成因元素地球化学环境磁学

鄂西宜昌地区寒武系水井沱组页岩生物成因硅特征及其对页岩气富集的影响

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地学前缘 2023年第3期30卷 83-100页

作者：张瑜黄德将张六六万传辉罗欢邵德勇孟康闫建萍张同伟西北大学地质学系大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069 湖北冶金地质研究所(中南冶金地质研究所) 湖北宜昌443003 兰州大学地质科学与矿产资源学院甘肃兰州730000 湖北省地质局第八地质大队湖北襄阳441000 Bureau of Economic Geology Jackson School of GeosciencesThe University of Texas at AustinAustinTX 78713USA

通过对鄂西宜昌地区寒武系岩家河组—水井沱组页岩进行高分辨率样品采集,利用总有机碳(TOC)含量、主量元素分析、氦孔隙度等定量分析和透反射光显微镜、阴极发光显微镜等定性分析相结合的方法,研究了水井沱组黑色岩系生物成因硅的纵向... 详细信息

通过对鄂西宜昌地区寒武系岩家河组—水井沱组页岩进行高分辨率样品采集,利用总有机碳(TOC)含量、主量元素分析、氦孔隙度等定量分析和透反射光显微镜、阴极发光显微镜等定性分析相结合的方法,研究了水井沱组黑色岩系生物成因硅的纵向变化特征及其与页岩气富集的关系。结果表明:寒武系底部岩家河组和水井沱组上部贫有机质层段过剩硅含量低,未见明显生物碎屑痕迹,几乎不含或含少量自生成因石英,而水井沱组富有机质层段存在较多生物成因硅,具有明显的分段性(一段、二段)且硅质来源明显不同。富有机质层段底部(一段)过剩硅含量高,为4.44%~24.97%,平均值为16.76%,受钙质夹层的影响波动较大,生物成因硅占比高,受陆源碎屑影响小。生物碎屑类型主要为硅质海绵骨针,还有少量絮状硅质聚集体,骨针腔体和硅质聚集体粒间孔中可见有机质。而富有机质层段中上部(二段)过剩硅含量相对一段明显降低,为7.13%~20.47%,平均值为13.66%,受陆源碎屑影响更大。生物碎屑类型主要为放射虫、纺锤状硅质聚集体和海绵骨针,可见有机质与这些生物成因硅和陆源碎屑共生在一起。在整个富有机质层段,TOC含量与总硅含量无明显关系但与过剩硅呈明显正相关性,且镜下发现似藻类孢囊中块状有机质内杂乱分布大量微晶石英,早期成岩作用阶段形成的生物成因硅不仅因为与藻类等的共生关系确保了较高生产力,同时因其在适宜的沉积环境下自身较强的硬度形成支撑格架为有机质提供了赋存空间,揭示了宜昌地区水井沱组富有机质层段生物成因硅的发育有利于有机质的富集。一段TOC含量明显高于二段但孔隙度略低,这可能与生物成因硅在这两段的差异相对应,生物成因硅与陆源碎屑一定比例共生形成的刚性格架可能对孔隙的发育和保存起保护和支撑作用。宜昌地区寒武系水井沱组富有机质层段硅质来源可能是引起页岩含气性差异的主要因素。

关键词：鄂西地区寒武系页岩气水井沱组生物成因石英孔隙

滇西水头山岩浆热液铅锌矿床:来自REE和C-O同位素的证据

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中国地质 2023年第3期50卷 818-836页

作者：陈俞宏甘甜管申进赵剑星孔志岗邓明国昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 云南省核工业二〇九地质大队云南昆明650106 中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵州贵阳550081 department of Geosciences College of ScienceVirginia TechBlacksburg Virgini 24061USA 广西地矿局二七一地质队广西桂林541100 中国地质科学院矿产资源研究所北京100037

【研究目的】位于西南“三江”成矿带保山地块南部的水头山矿床,是镇康矿集区内新近勘查突破的又一典型的低温热液型Pb-Zn矿床,由于矿区内未出露岩浆岩,矿床成因存在争议,本文旨在通过对其成矿物质、成矿流体来源的研究,厘定该矿床成因... 详细信息

【研究目的】位于西南“三江”成矿带保山地块南部的水头山矿床,是镇康矿集区内新近勘查突破的又一典型的低温热液型Pb-Zn矿床,由于矿区内未出露岩浆岩,矿床成因存在争议,本文旨在通过对其成矿物质、成矿流体来源的研究,厘定该矿床成因类型。【研究方法】在详细划分该矿床成矿期次和成矿阶段的基础上,运用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对该矿床岩(矿)石和不同阶段的硫化物进行了系统的稀土元素分析,对赋矿围岩碳酸盐岩、大理岩及不同期次的方解石开展了C-O同位素地球化学组成研究,并与毗邻的芦子园超大型铅锌铁多金属矿床进行综合对比,探讨水头山矿床成矿物质来源及成矿流体特征,揭示矿床的成矿机理。【研究结果】该矿床成矿作用可划分为成矿期和表生期,其中热液成矿期可划分为阶段Ⅰ(黄铁矿-黄铜矿-方解石阶段)、阶段Ⅱ(闪锌矿-方铅矿-方解石阶段)和阶段Ⅲ(黄铜矿-方解石阶段)。稀土元素及C-O同位素组成特征的研究表明,水头山矿床各成矿阶段单矿物、矿石Y/Ho值显示其成矿物质来源与深部岩浆活动有关;通过对该矿床单矿物、矿石稀土元素配分模式与保山地块内燕山期的柯街、志本山花岗岩体的稀土配分模式分析对比,表明该矿床成矿流体中的REE主要来自深部岩浆热液,δ^(13)CV-PDB-δ^(18)O_(V-SMOW)图解显示其成矿流体也主要来自岩浆热液,前期成矿热液运移中有沉积岩的混染,后期可能受低温蚀变作用与大气降水的影响。【结论】水头山矿床无论是成矿物质还是成矿流体来源均与矿区深部的岩浆热液密切相关,且与毗邻的芦子园超大型Pb-Zn-Fe多金属矿床具有同源性,是与深部中酸性岩浆热液有关的浅成低温热液矿床。

关键词： Pb-Zn矿床稀土元素 C-O同位素成矿物质来源矿产勘查工程水头山保山地块云南