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西藏地热资源异常丰富,属于地中海—喜马拉雅地热带的重要组成部分。地热系统最为典型的地球化学特征是大部分地热泉或与之相应的泉华沉积物超常富集B、Li、Rb、Cs等元素,具有重要的矿产资源意义。有关这些特征元素来源与水化学演化成因机制,长期存在争议,在理论上缺乏系统论述。本文基于多年野外考察与数据积累,以及对前人研究成果的系统总结,提出了西藏地热系统特征元素组合与富集成因模式,宏观板块构造与微观地球化学分布规律结合,揭示了其成因机制。数据综合分析表明,B、Li、Rb、Cs元素在空间上的分布富集规律总体具有同步性,主要集中分布于雅鲁藏布江缝合带与南北向断裂带交汇区的高温地热系统。B同位素、元素组合、水循环特征及大量地球物理证据表明物源受控于岩浆残余流体,水-岩作用难以作为唯一物源支撑地热系统如此大规模的特征元素超常富集。结论提出西藏地热系统超常富集的元素受控于板块俯冲碰撞、地壳局部重熔、重熔型岩浆流体分异演化、地下水深循环等一系列内外生地质耦合作用过程。本文对西藏地热系统元素超常富集成因机制的解释,有利于增强人们对高温地热系统除水资源与热能意义之外,也同时关注矿产资源价值,实现“水-热-矿”于一体的系统理解,也对未来正确评价地热水体或沉积物矿产资源价值有理论指导意义。 相似文献
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陆地热泉硅华是活动地热环境下,富含硅酸盐热液流体在地表形成的沉积物,其独特的微生物结构及地球化学特征对潜在地热资源、古环境、古气候、早期生命起源等研究具有重要指示意义。尽管近年来地质学家对形成陆地热泉硅华的热源类型、硅华结构特征、共生矿物、同位素及微量元素特征、微生物在成岩中的作用等方面做了不少研究,但由于热泉硅华沉积-成岩过程中受包括热储岩性、热泉水蒸发冷却、pH值改变、微生物生长等复杂外界条件影响,其形成环境、发育特征和控制因素等系列科学问题有待深入探讨。在国内外大量文献调研的基础上,结合近期对云南腾冲热海地热区硅华的研究,综述了目前国内外对陆地热泉硅华的研究进展,总结了陆地热泉硅华具有矿物种类多样、结构形态丰富、地球化学特征复杂、与地热系统热源关系密切等基本特征,还总结了影响陆地热泉硅华形成中冷却、蒸发、pH值、阳离子效应、微生物活动等非生物和生物控制因素,提出了当前陆地热泉硅华研究存在硅华结构成因解释不明确、微生物与热泉硅华微结构间的关系及微量元素和同位素地球化学研究薄弱、人类活动对硅华沉积影响使得研究更复杂等问题,指出下一步应加强同位素分馏、微量元素及常量元素在硅华沉积-成岩中的作用机理研究;通过全面的地球物理-化学-微生物关系分析,明确热泉硅华成因;弄清控制硅华沉积的因素及微生物在硅华生长中的作用;深入了解热泉硅华形成的复杂性及其在全球范围内的相关性,从而更加全面地认识陆地热泉硅华沉积,并为下一步研究提供启示。 相似文献
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雪宝顶矿床位于四川省的松潘甘孜造山带中,以出产大颗粒含W-Sn-Be-F-P的矿物而闻名,前人对该矿床已经开展了大量的研究,但缺乏对粗粒矿物的主次痕量元素研究。本次研究采用X射线荧光光谱(XRF)、电子探针(EMPA)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术对矿床中各矿物的主次痕量元素进行测试分析。结果显示,雪宝顶矿床中的绿柱石、白钨矿、锡石、白云母、萤石、磷灰石、电气石,除富含W、Sn、Be、Na、K、Ca等主要成矿元素外,还富集Li、Rb、Cs等碱金属元素和F、B、P等挥发份。其中,雪宝顶绿柱石中富含Li(3484~4243μg/g)、Rb(39.3~71.1μg/g)、Cs(2955~3526μg/g);白云母中Li、Rb和Cs元素含量分别高达4243μg/g、72.3μg/g和3526μg/g;磷灰石中除主量元素P外,F(4.48%~5.21%)含量相对较高;电气石中的B含量高达30990~32880μg/g。雪宝顶矿床中的花岗岩岩体W、Sn、Be、Li、Rb、Cs、F、B、P等元素相对富集,但CaO含量(0.46%~0.82%)相对较低。其中Li、F、B、P等元素对成矿元素在成矿流体内的富集起到了极大的促进作用。矿区内大理岩是一种富Ca的方解石大理岩,为成矿提供了大量的Ca元素,有利于粗粒矿物的大规模沉淀。因此,粗粒矿物中的W、Sn、Be、Li、Rb、Cs、F、B、P等元素主要来源于原始岩浆流体,大理岩地层为粗粒矿物提供了大量的Ca元素。 相似文献
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大竹卡组是分布在拉萨地块南缘的一套陆相磨拉石沉积,研究程度较低。文章以该套地层中新发现的富铯硅质角砾岩为研究对象,开展了镜下鉴定、全岩Sr-Nd同位素、主微量元素地球化学以及角砾中挑选出的岩浆锆石LA-ICP-MS U-Pb测年和Lu-Hf分析。研究结果显示,大竹卡组硅质角砾岩中岩浆锆石的形成时代为（54.92±0.75） Ma,与帕那组年龄相近证实始新世岩浆作用产物可能为大竹卡组提供了部分物源。锆石εHf （t）值介于7.71~10.17、全岩Sr-Nd同位素与林子宗群火山岩相似,但其（87Sr/86Sr）i明显区别于区域以上地壳来源为主的铯硅华矿床。Fe-Mn-Al、Cr-Zr、SiO2-（K2O+Na2O）、SiO2-Al2O3等图解皆显示大竹卡组硅质角砾岩为热液交代成因。综上所述,文章认为大竹卡组富铯硅质角砾岩原岩可能为碰撞造山初期形成的火山碎屑岩,该套火山碎屑岩在大竹卡组沉积之前,经历了富铯、富硅的热液流体交代事件。文章发现了拉萨地块南缘早于中新世的富铯硅质角砾岩,证实了在印度—欧亚大陆碰撞造山过程中发生了铯的富集,并可能是现代铯硅华矿床的潜在物质源区。这些富铯硅质角砾岩数量多、铯含量高,具有一定的铯矿找矿潜力。 相似文献
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西藏搭格架热泉型铯矿床地球化学 总被引：5，自引：2，他引：5
文章系统研究了搭格架热泉型铯矿床的气体、水体和泉华的地球化学特征。结果表明:热泉气体为典型的CO2型气体;泉水以CO23--Na型水体(pH=8.5)为主,但也出现SO42--Na型水体(pH=4.0),这两种类型泉水的Cs含量均达到工业标准,为液体Cs矿。硅华的地球化学图解综合反映出其以热水成因为主,生物成因为次的复合特点。该矿床的第2、5阶段为铯的主要成矿期,其Al/Fe、Si/Al、ΣREE、ΣLREE/ΣHREE、La页岩/Ce页岩、Eu/Eu*和U/Th与其余3个阶段的不同,深入研究结果表明这2个阶段的成矿物质铯以热水提供的为主,围岩提供的较少。 相似文献
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西藏扎布耶盐湖钙华岛钙华的地质地球化学特征及意义 总被引：2，自引：0，他引：2
扎布耶盐湖属世界独一无二的天然产碳酸锂的盐湖,并富含Cs。该湖钙华岛的钙华自东而西呈高出湖面25～30m、15～25m和0～15m的3套产出。钙华的构造类型有层状构造、蜂窝状构造、鲕粒状构造、块状构造等,结构类型有粒状结构、针状结构、包裹状结构、溶蚀结构、生物结构等。钙华的矿物主要有文石和方解石2种。钙华的CaO为49.49%～51.16%。钙华的稀土元素配分模式均为重稀土元素富集型。3套钙华Cs的平均值为4.54μg/g→6.68μg/g→5.34μg/g,Li的平均值为109.9μg/g→116.5μg/g→136.9μg/g。扎布耶盐湖的Cs、Li等组分的源区是深部的重熔岩浆,泉水为携带成矿物质的载体。其中所含的Cs、Li等元素一部分保存在钙华中,另一部分随泉水汇入盐湖中,盐湖的持续蒸发使湖水中的稀碱金属元素含量增高。 相似文献
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文章系统研究了西藏搭格架超大型热泉型铯矿床泉华的Si、O、C、Sr、Nd同位素特征,并探讨了矿床的形成过程。结果表明,泉华的δ30Si=-0.7‰~-1.5‰,平均为-0.9‰;δ18O=0.4‰~19.5‰,平均为8.4‰;δ13CPDB=-5.9‰~-0.1‰,平均为-2.8‰;87Sr/86Sr=0.71062~0.71247,ε(Sr)=85.9~112.1;143Nd/144Nd=0.51214~0.51225,ε(Nd)=-9.7~-7.6。这种同位素特点体现出CO2主要为壳源,其次为生物源,矿床中的铯来源于上地壳内的熔融岩浆。印度—亚洲大陆的碰撞作用,是导致硅华铯矿成矿作用的关键因素。成矿作用的因子分析结果表明,Cs的成矿作用与热水携带物质及氧化作用关系密切,因此这种矿床仅能形成于地表,而形成在地下和海底的可能性很小。Cs与SiO2没有明显相关性,反映出Cs与SiO2的来源不一致。矿床形成的主要因素是热泉水的脱气(CO2)、f(O2)升高和温度压力的骤然降低。 相似文献
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采用ICP-MS测定了胶东焦家、马塘、东季和红布金矿床黄铁矿、石英及其群体包裹体的微量元素组成。结果表明,黄铁矿包裹体与石英包裹体均富集Cu、Pb和Zn等成矿元素,反映了成矿流体的特征;不同成矿阶段成矿流体特征有差异,石英黄铁矿化阶段、黄铁绢英岩化阶段、石英多金属矿化阶段石英及其包裹体微量元素含量均高于成矿较差的钾长石化阶段的石英及其包裹体;与陆壳微量元素丰度相比,黄铁矿及石英中Cu、Pb、Zn、Ag和Au等成矿元素富集;与地热卤水及斑岩铜矿卤水微量元素含量相比,黄铁矿及石英包裹体中以Cu为代表的成矿元素均较其它元素相对富集,反映了成矿流体中富集成矿元素的特征。上述结果表明,可以采用ICP-MS测定黄铁矿及石英包裹体微量元素来研究成矿流体的特征。 相似文献
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地热流体是主要的地热资源之一。地热流体质量评价是地热流体开发利用的关键环节。本文利用地热水的现场测试和实验室全分析数据, 对江西武功山穹窿区17处地热水进行了质量评价, 主要包括理疗热矿水评价、饮用天然矿泉水评价、农业灌溉用水评价、渔业用水评价、腐蚀性及结垢趋势评价。评价结果显示, 82%的地热水达到理疗热矿水标准, 主要达标元素为氟和硅; 18%的地热水达到天然矿泉水标准, 达标成分为偏硅酸; 化学组分适用于农业灌溉直接用水的地热水占82%, 需经梯级利用后使尾水温度低于35 ℃; 适用于渔业用水的地热水占76%; 所有地热水均无腐蚀性和结垢趋势。以上结果可为该地区地热流体资源开发利用提供有效的参考价值。 相似文献
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西藏谷露热泉型铯矿床年代学及意义 总被引：2，自引：0，他引：2
谷露间歇喷泉位于西藏那曲地区那曲县谷露乡西北的桑曲西岸,海拔4700～4750m,现今仍在强烈活动中,其以硅华为主的泉华沉积形成了热泉型中型硅华铯矿床,属印度-亚洲陆陆碰撞效应的产物。本文根据野外第四纪地质与地貌的系统调查研究,将硅华分为南、北两区共5套沉积。由泉胶砾岩组成的第Ⅰ套硅华下伏于南区大硅华台地之下,并越过桑曲而延伸至河东,构成倒数第二次冰期(爬然冰期)冰水沉积的基座。第Ⅱ套硅华组成南区的大硅华台地。由泉胶砾岩组成的第Ⅲ套硅华下伏于北区硅华台地之下,也越过桑曲延伸至河东,构成末次冰期(拉曲冰期)冰水沉积的基座。第Ⅳ套硅华构成北区硅华台地,已被一东西向小沟分为南、北两个小片,均由数列小的硅华锥组成。第Ⅴ套硅华则为现今仍在活动和堆积的硅华锥。根据9个样品的U系法测年结果,并参考野外地貌与第四纪地质的研究结果,可将这5套硅华的铯矿床的形成,划分为如下5个阶段:第1阶段虽暂缺年龄数据,但可按地貌部位和地层层序,判断其堆积于倒数第三次冰期(宁中冰期)以后,很可能为0.5～0.4MaBP之间的大间冰期早中期;第2阶段为0.38～0.25MaBP,相当于大间冰期晚期至爬然冰期早期;第3阶段为0.22MaBP前后的爬然冰期早期;第4阶段为108.6～17.2kaBP的晚更新世的末次间冰期晚期至拉曲冰期;第5阶段为5.3kaBP的全新世中期以来。由老到新,各期泉华的SiO2含量呈现出明显的降低趋势,而铯含量则呈升高趋势,是随着矿石中SiO2有序度的降低而其他成分被保留在晶格中所致。 相似文献
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《Chemie der Erde / Geochemistry》2021,81(3):125797
Geothermal fields distributed in the southern Tibet Plateau rifts such as Yangbajing - Dangxiong basin, and the Yaluzangbu suture are characterized by intensive hydrothermal activity and high enrichment of trace elements (e.g., Li, Rb, Cs, B and Br) in geothermal springs. However, the origin of these elements and their enrichment mechanisms in those geothermal waters remain unclear. This study presents data for the enriched elements, incompatible elements, and B and Sr isotopes, in the geothermal water in the Tibetan Plateau and compares them with some typical geothermal fields worldwide, in an attempt to provide new insights into the origin and mechanism of the enrichment of these trace elements. The results indicate that all geothermal water samples from the Tibetan Plateau show more negative δ11B values than those from local precipitation and rivers. Considering the wide existence of a high-conductivity zone in the middle or even upper-crust interpreted to correspond to re-melt magmatic fluids in the Tibet, the main sources of the typical chemical composition of geothermal waters in the Tibetan Plateau can be classified into two main types: residual magmatic fluids derived from crustal partial remelting and deep circulated groundwater modified by water–rock interactions. In particular, the possible source of magmatic fluids may play a more significant role for special geochemical compositions of geothermal water in the Tibet. Such resources are beneficial for the development and utilization of the geothermal water itself and also serve as a stable source for feeding the salt lake resources. 相似文献
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关键金属是全球高科技产业不可或缺的战略性资源,其富集机制和成矿作用是目前国际矿床学研究的热点之一。我们对喜马拉雅带吉隆和亚东地区淡色花岗岩开展系统的地球化学研究,发现侵入到藏南拆离系的淡色花岗岩含有较高的Sn、Cs、Tl、Be、W、B、Li和Bi。全岩元素地球化学分析表明,这些淡色花岗岩具有如下特征：（1）富集关键金属元素;（2）为原始岩浆经历斜长石、锆石、独居石、磷灰石、云母分离结晶作用后的残余熔体;（3）关键元素的富集和矿化与花岗岩高度分离结晶作用密切相关。随着分异程度的增强,岩浆变为富挥发分的高SiO2体系,关键金属元素在残余熔体中富集,并且最后可能形成具有工业价值的矿床。由于地球化学特征的相似性,Cs和Tl呈类质同象替代钾、铷进入云母中。富集关键金属元素的花岗岩在时间上和空间上属于与藏南拆离系相关的同构造侵位花岗岩,藏南拆离系的活动促使了原始岩浆的广泛分离结晶作用,以及后期的关键金属元素（如Rb、Cs和Tl）的富集。 相似文献
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Reconstruction of deep fluid chemical constituents for estimation of geothermal reservoir temperature using chemical geothermometers 
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下载免费PDF全文 This paper elaborates the chemical constituent change principles of deep geothermal fluid during the process of upward movement. It summarizes research methods of hydrochemistry, isotope and numerical modelling technique for the physiochemical processes such as decreasing temperature, shallow groundwater infusion, and degassing. The multi-component chemical geothermometry methods including gas geochemical method are discussed. High-temperature geothermal fields in China are mostly located in the southwest with frequent new tectonic movements, especially in Tibet high-temperature geothermal areas. Therefore the paper also focuses the status of high-temperature geothermal fluid research. At last, it’s pointed out in the paper that in the future we can start from typical high-temperature geothermal zones and geothermal fields to explore optimization of the multi-component geothermometry method and use it in the reconstruction and analogue of the formation mechanism and internal relevancy of regional geothermal systems. 相似文献
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西藏羊八井热田的碱金属元素研究 总被引：1，自引：0，他引：1
本文研究了西藏羊八井高温地热田及毗邻90km2范围内土壤中碱金属元素的地球化学特征,结果表明,碱金属元素锂、铷和铯可以作为一组新的地球化学指标用于热田勘查,圈定热田范围,其作用与已提出的汞、砷、锑和铋地球化学指标相类似。文章对碱金属元素在地热系统中的分布及地球化学行为、异常形成原因进行了初步的讨论。相关分析表明,这些地球化学指标有密切的相关关系,反映了具有共同成因。利用热水中的钠、钾元素作为地热温标对羊八井热田地下热水的温度进行了估算。 相似文献
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为查明冀东北地区中低温对流型地热系统中氟的富集过程,通过对地热流体水化学特征和同位素数据的分析,研究地热流体中氟的分布特征、富集规律、水化学过程及影响因素。结果表明:研究区地热流体F^-含量为1.36~23.83 mg/L,呈现北高南低的趋势;在HCO3^-—Na^+和SO4^2-·HCO3^-—Na^+等Na型水中富集程度高于HCO3^-—Ca^2+和HCO3^-—Ca^2+·Mg^2+等Ca型水;碱性环境、温度和循环深度是影响氟离子富集的主要因素;水岩作用、含氟矿物溶解及阳离子交换作用,是控制高氟地热水水化学特征的主要地球化学过程。氟浓度异常可为寻找地热资源提供基础参考线索,为地热资源的科学合理利用提供科学依据。 相似文献
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西藏羊八井—宁中地区水系沉积物中分散元素地球化学特征及其对找矿的指示意义 总被引：2，自引：0，他引：2
水系沉积物中元素地球化学特征研究是区域地球化学勘查找矿工作的基础, 分散元素作为一类新型的地球化学勘查指标, 已在勘查找矿工作中显示出显著的效用。西藏地区研究程度低, 以往区域地球化学勘查工作中, 多以主成矿元素及伴生有益元素研究为主, 一直缺乏对分散元素组成特征的研究。本文首次报道了西藏羊八井—宁中地区680件水系沉积物样品的分散元素地球化学特征。从区域上看, 研究区内水系沉积物中强烈富集Cd、Se、Te元素, 其它元素分布均匀, 无富集。与羊八井—宁中地区水系沉积物中分散元素平均值相比, 区内二叠系洛巴堆组地层中强烈富集Cd、In、Se、Te元素, Tl仅在第四系中富集, Cd、In、Se、Te元素的富集可能是由洛巴堆铅锌铜矿床中闪锌矿、方铅矿等金属硫化物的风化作用引起的, Tl元素的富集与羊八井—宁中一带地热资源的热水沉积作用有关; 不同时代侵入岩区水系沉积物中分散元素含量接近研究区平均值, 仅有In、Tl呈现弱的富集。Cd、In、Se、Te元素作为地球化学勘查指标, 可指示铅锌矿化体的产出范围, 为区内开展铅锌多金属矿产勘查工作提供了地球化学依据。 相似文献
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《地学前缘(英文版)》2020,11(4):1175-1187
Tho Gudui geothermal field records the highest temperature at equivalent borehole depths among the lainland hydrothermal systems in mainland China.Located about 150 km southeast of Lhasa City,the capital of Tibet,the Gudui geothermal field belongs to the Sangri-Cuona rift belt,also known as the Sangri-Cuona geothermal belt,and is representative of the non-volcanic geothermal systems in the Himalayas.In this study,oxygen-18 and deuterium isotope compositions as well as ~(87)Sr/~(86)Sr ratios of water samples collected from the Gudui geothermal field were characterized to understand the origin and mixing processes of the geothermal fluids at Gudui.Hydrogen and oxygen isotope plots show both,deep and shallow reservoirs in the Gudui geothermal field.Deep geothermal fluids are the mixing product of magmatic and infiltrating snow-melt water.Calculations show that the magma fluid component of the deep geothermal fluids account for about 21.10%-24.04%;magma fluids lay also be a contributing source of lithium.The linear relationship of the ~(87)Sr/~(86)Sr isotopic ratio versus the 1/Sr plot indicates that shallow geothermal fluids form from the mixing of deep geothermal fluids with cold groundwater.Using a binary mixing model with deep geothermal fluid and cold groundwater as two end-members,the nixing ratios of the latter in most surface hot springs samples were calculated to be between 5% and 10%.Combined with basic geological characteristics,hydrogen and oxygen isotope characteristics,strontium concentration,~(87)Sr/(86)Sr ratios,and the binary mixing model,we infer the 6 th-Class Reservoirs Evolution Conceptual Model(6-CRECM) for the Gudui geothermal system.This model represents an idealized summary of the characteristics of the Gudui geothermal field based on our comprehensive understanding of the origin and mixing processes of the geothermal fluid in Gudui.This study may aid in identifying the geothermal and geochemical origin of the Gudui high-temperature hydrothermal systems in remote Tibet of China,whose potential for geothermal development and utilization is enormous and untapped. 相似文献
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Microbial mats, mainly dominated by filamentous algae Calothrix and Oscillatoria, are well developed in Tibetan hot springs. A great number of fossil microorganisms, which existed as algae lamination in thermal depositional cesium-bearing geyserite in this area, are identified as Calothrix and Oscillatoria through microexamination and culture experiments. These microbial mats show the ability to accumulate cesium from spring water to the extent of cesium concentration of 0.46–1.03% cell dry weight, 900 times higher than that in water, and capture large numbers of cesium-bearing opal grain. Silicon dioxide colloid in spring water replaces and fills with the organism and deposits on it to form algae laminated geyserite after dehydration and congelation. Cesium in the microbial mats and opal grain is then reserved in the geyserite. Eventually, cesium-bearing algae laminated geyserite is formed. Study on cesium distribution in geyserite also shows that cesium content in algae lamination, especially in heavily compacted algae lamination, is higher than in the opal layer. For geyserite with no algae lamination or other organism structure, which is generally formed in spring water with low silicon content, cesium accumulation and cesium-bearing opal grain assembled by the microbial mats are also indispensable. After the microbial mats accumulating cesium from spring water, silicon dioxide colloid poorly replaces and fills with the organism to form opal grain-bearing tremellose microbial mats. The shape and structure of the organisms are then destroyed, resulting in cesium-bearing geyserite with no algae lamination structure after dehydration and congelation. It is then concluded that microbial mats in the spring area contribute to the enrichment of cesium in the formation of cesium-bearing geyserite, and a biological genesis of the geyserite, besides of the physical and chemical genesis, is likely. 相似文献