中国煤中氮同位素组成特征初步研究     

程晨  赵峰华  任德贻  苗雪娜 《地质学报》2018,92(9):1959-1969

本文采用Dumas燃烧法测定了部分中国煤样的氮同位素组成(δ~(15 )N),并结合文献数据和煤样品的地质背景初步探讨了影响煤中氮同位素组成的因素。研究表明:(1)中国煤的δ~(15 )N值介于+1.4‰~+5.1‰之间,与世界其他地区煤的δ~(15 )N值范围(+0.3‰~+5.4‰)相吻合;同一煤层剖面分层煤样(煤级相似)的δ~(15 )N值具有非均质性特征,最大可达2.5‰。(2)煤的δ~(15 )N值是煤变质作用、沉积环境等多种因素耦合作用的结果。变质作用对煤的δ~(15 )N值的影响主要包括原始煤级、变质程度(煤级)和煤变质作用类型;沉积环境对煤的δ~(15 )N值的影响包括成煤植物的氮源以及沼泽介质的物理化学条件和微生物活动性等因素。(3)就煤变质作用(煤级)而言,中国煤的δ~(15 )N值随煤级升高呈现增高的趋势,到无烟煤又有所降低,这是煤中氮同位素稳定性差异的结果。在高级烟煤阶段(贫瘦煤)之前,随煤级升高稳定性较差的14 N优先脱除,δ~(15 )N值增高,增高幅度约1‰。在高级烟煤至初级无烟煤阶段,煤中剩余的14 N已趋于稳定,随煤级升高,部分不稳定15 N优先脱除,δ~(15 )N值降低。在无烟煤阶段,随煤级升高,14 N和15 N同步脱除,δ~(15 )N值几乎不变。在不考虑含氮地质流体影响的情况下,深成变质作用和接触变质作用对煤中δ~(15 )N值的影响应相似。(4)就沉积环境而言,形成于海陆过渡相的中高硫煤/高硫煤的δ~(15 )N值最高,形成于陆相的特低硫煤和低硫煤的δ~(15 )N值次之,而形成于碳酸盐岩台地相的超高有机硫煤的δ~(15 )N值最低,这主要与沉积环境中成煤植物的氮源以及泥炭化作用阶段植物有机质降解程度的差异有关。一般以富集15 N的海水硝酸盐为氮源的成煤植物形成的煤(海陆过渡相中高硫煤/高硫煤)较以相对亏损15 N的大气氮为氮源的成煤植物形成的煤(陆相特低硫煤和低硫煤)要富集15 N。当成煤母质在泥炭化作用阶段受到微生物降解作用较弱时(陆相特低硫煤和低硫煤),形成的煤氮含量较高,δ~(15 )N会有所上升;当成煤母质在泥炭化作用阶段受到强烈的微生物降解作用时(碳酸盐岩台地相超高有机硫煤)成煤植物蛋白质(富15 N)被降解损失的较多,形成煤的氮含量较低,δ~(15 )N值又会有所降低。此外,煤的δ~(15 )N值还与惰质组含量有关,因为在丝炭化过程中大量损失氮使得惰质组的δ~(15 )N值偏低,当成煤母质遭受的降解作用较弱时(四台煤矿12号特低硫煤),惰质组含量变化对煤δ~(15 )N值的控制作用尤为明显。(5)就成煤时代而言,中国的晚古生代煤与中生代煤的δ~(15 )N值相近,都高于新生代煤的δ~(15 )N值。δ~(15 )N值的这种差异并不是因为不同成煤时代的成煤植物不同造成的,而是因为新生代煤样为尚未经历煤变质作用的褐煤,其氮损失较少,所以新生代褐煤δ~(15 )N值较低。  相似文献   

华北克拉通古元古代地层划分与对比   总被引：2，自引：2，他引：0  

杨崇辉  杜利林  宋会侠  任留东  苗培森  路增龙 《岩石学报》2018,34(4):1019-1057

华北克拉通古元古代地层分布广泛,主要集中于胶辽吉带、中部带和西部孔兹岩带三个带状区域。近年来华北克拉通古元古代地层研究取得了很大的进展,根据作者的研究和前人的大量工作,本文对华北克拉通主要的古元古代地层的组成、时代、形成的构造背景等进行了总结。发现华北克拉通古元古代底部2.47～2.35Ga间的地层普遍缺失,反映了华北克拉通地质演化历史上的一个静寂时期。～2.3Ga在华北克拉通中条山及鲁山等地发育了少量的冷口变质火山岩以及上太华岩群变质地层。大量的年代学资料表明华北克拉通以往认为时代大致始于2.5Ga的滹沱群、甘陶河群、辽河岩群、绛县群、中条群等众多地层实际年龄多集中在2.2～1.9Ga之间,而且大多数地区所划分的不同的古元古代地层在时间上是并置或叠合的,没有新老或上下关系,仅在中条山地区和五台地区的古元古代地层具有从老到新连续演化的特征。目前,古元古代早期2.4～2.3Ga的地层研究程度还不高,形成的构造背景存在岛弧和裂谷两种不同的认识,我们倾向于活动大陆边缘环境,推测在鲁山-华山-中条山-吕梁山一带存在古元古代早期的岛弧与活动大陆边缘的相互作用。2.2～1.9Ga这一阶段的地层除孔兹岩系外,通常为变质火山-沉积岩系,且火山岩基本都具有双峰式火山岩特征,表明它们应该形成于伸展环境,但对伸展的机制还存在裂谷与弧后盆地的争议,根据作者等的工作本文倾向于它们形成于陆内裂谷环境,反映了华北克拉通可能从2.2Ga开始经历了强烈的伸展活动,最终导致了原有基底的裂解。  相似文献   

湖南衡阳关帝庙花岗岩岩基形成时代及物质来源探讨   总被引：4，自引：0，他引：4  

赵增霞  徐兆文  缪柏虎  左昌虎  陆建军  路睿  陈进全 《地质学报》2015,89(7):1219-1230

在详细的野外地质调查基础上,本文通过对湖南省衡阳市关帝庙花岗岩岩基的岩石地球化学、LAICP-MS锆石U-Pb定年和全岩Sr-Nd-Pb同位素地球化学等综合研究,参照前人研究成果,探讨关帝庙花岗岩岩基的岩石地球化学性质、形成时代、物质来源以及形成机制。LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为223.4±1.9Ma。岩石以富硅、富碱、高钾钙碱性、准铝质,轻稀土元素和大离子亲石元素(Rb、Th、U、K)富集,重稀土元素、高场强元素(Nb、Ta、Ti)和Ba、Sr等元素亏损为特征。全岩Sr-Nd-Pb同位素显示较高的Sr初始比值((87Sr/86 Sr)i=0.712005~0.713631),低的Nd初始比值(εNd(t)=-9.95~-9.59),老的二阶段模式年龄(TDM2=1.78~1.81Ga)以及相对均一的Pb同位素组成,(206Pb/204 Pb)i、(207 Pb/204 Pb)i和(208 Pb/204 Pb)i值分别介于18.161~18.316、15.686~15.743、38.622~38.772之间。印支晚期,华南地区处于造山阶段的后碰撞构造环境挤压峰期之后的伸展环境,应力减弱或挤压松弛体制之下,幔源基性岩浆底侵,诱发古元古界地壳部分熔融形成花岗质岩浆,沿着断裂构造运移侵位,形成了关帝庙花岗岩岩基。  相似文献   

山东邹平青山下亚组玄武安山岩源区性质及成因   总被引：1，自引：0，他引：1  

缪柏虎  徐兆文  王浩  李海勇  杨小男  左昌虎  赵增霞 《地质学报》2015,89(1):37-48

本文通过岩石的显微观察、全岩元素地球化学及Sr-Nd-Pb同位素组成等综合研究,参照前人的研究成果,探讨邹平火山岩盆地内青山下亚组玄武安山岩的岩石地球化学性质、物质来源及岩石成因。研究表明,岩石富钠、富镁,具有大离子亲石元素(Rb、Sr、Ba)和轻稀土元素(LREE)富集,高场强元素(Nb、Ta、Ti)相对亏损的地球化学特征。全岩Sr同位素初始比值(87 Sr/86 Sr)i为0.705674~0.705876;全岩Nd同位素初始比值εNd(t)为-10.0~-10.2,Nd同位素二阶段模式年龄T2DM为1.74~1.75Ga;全岩铅同位素初始比值(206Pb/204Pb)i介于16.917~17.095之间,(207Pb/204Pb)i介于15.306~15.396之间,(208Pb/204Pb)i介于36.750~37.208之间;较低的Sr-Nd初始比值及较均一的低放射性铅同位素组成,可能为EMI型富集地幔的部分熔融所致。晚中生代加厚的华北岩石圈发生大规模拆沉作用,拆沉的大陆中下地壳部分熔融形成富硅熔体与古生代岩石圈地幔相互作用形成富集地幔,随后在岩石圈伸展与区域热异常作用下减压部分熔融,形成的玄武安山质岩浆沿着深大构造侵入地壳上部或喷发至地表,形成青山下亚组玄武安山岩,但是岩浆上侵过程中地壳物质混染不强。该研究对深化鲁西地区晚中生代构造-岩浆作用的认识有一定的理论意义。  相似文献   

江西武山矽卡岩型铜矿床成矿流体演化及其成矿意义     

东前  杜杨松  苗文韬  曹毅  庞振山  曾锐  王剑波 《矿床地质》2015,34(5):929-947

江西武山铜矿床是长江中下游多金属成矿带内重要的矽卡岩型矿床之一。文章对该矿床中的流体包裹体进行了详细研究,重点分析了成矿流体的演化过程及其成矿意义。根据野外地质产状和室内岩相学特征,将武山矽卡岩型铜矿床热液成矿过程分为气成-高温热液期和热液期,前者包括矽卡岩阶段和磁铁矿阶段,后者包括石英-硫化物阶段和碳酸盐阶段。其中,石英-硫化物阶段是该铜矿形成的主要阶段,可进一步细分为辉钼矿-石英和黄铁矿-黄铜矿-石英2个阶段。岩相学观察显示,包裹体类型有Ⅰ型含子矿物包裹体(L+V+S)、Ⅱ型气液两相包裹体(L+Ⅴ)和Ⅲ型气相包裹体(Ⅴ)。气成-高温热液期的石榴子石中流体包裹体数量不多,但Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型包裹体都有;而热液期的石英与方解石中流体包裹体数量众多,以Ⅱ型包裹体为主。从早期矽卡岩阶段至碳酸盐阶段,成矿热液经历了从高温(378~518℃)、高盐度[ω(NaCl_(eq))介于17.3%~45.1%)向低温(113~250℃)、低盐度[ω(NaCl_(eq))介于3.4%~11.9%]的持续演化。热液演化过程中发生了流体沸腾作用和岩浆热液与大气降水的混合作用。其中,矽卡岩阶段的水-岩作用、沸腾作用与矽卡岩的形成密切相关,而成矿阶段的沸腾作用与混合作用可能是铜矿床形成的重要机制。H、O同位素研究表明,各成矿阶段的成矿流体以岩浆水为主,但随着成矿作用的进行,大气降水在成矿流体中的体积质量逐渐增大。  相似文献   

南极月球陨石MIL05035矿物学、岩石学及演化历史   总被引：1，自引：0，他引：1  

陈宏毅  缪秉魁  谢兰芳  夏志鹏 《岩石学报》2015,31(4):1171-1182

月球陨石MIL05035岩石类型上属于普通辉石低钛玄武岩,粗粒辉长结构,无角砾化。主要矿物为辉石(60.2%)、斜长石(27.3%)和橄榄石(6.05%),次要矿物为石英(4.36%)、钛铁矿(1.25%)和陨硫铁(0.84%),含极少量富Ti、Fe尖晶石和磷灰石,广泛发育由钙铁辉石+铁橄榄石+石英组成的后成合晶三相集合体。辉石颗粒具有明显的化学成分不均匀性和出溶片晶,核部相对贫铁钙富镁(Fs30.2-60.8Wo14.2-35.0),边部富铁钙贫镁(Fs47.5-64.9Wo22.8-44.3)。熔长石化斜长石具有微弱的成分环带,边部相对富碱金属元素(Ab9.3-12.3,Or0.31-1.03),核部则相反(Ab7.6-10.6,Or0.12-0.36),含有未熔长石化的残留斜长石。橄榄石具有粗晶橄榄石(Fa95.5-96.6)和后成合晶中细粒橄榄石(Fa88.9-93.5)两种产状。石英具有脉状、团块状和蠕虫状等产状:脉状石英大部分转变为二氧化硅玻璃,核部石英具有较宽的拉曼谱特征峰(448~502cm-1),证明其经历了冲击变质与退变质作用;团块状石英分布于粗粒橄榄石颗粒间或橄榄石与斜长石和辉石接触边界上,与斜长石构成充填结构;蠕虫状石英分布于细粒后成合晶中。粗粒辉石边部铁辉石和后成合晶中辉石成分的继承性、结构上的延续性、光学特征上的冲击暗化现象、与冲击熔脉结构上的相关性和后成合晶中发育与粗粒辉石方向几乎一致的解理等方面的证据,认为后成合晶可能由于铁辉石在冲击压力释放与温度降低后的退变质作用下分解形成。根据岩石矿物结构观察、成分分析和MELTS模拟表明该陨石母岩的岩浆演化过程可能为:母岩浆在温度降低后首先产生极少量钛铁尖晶石、其次是普通辉石和钙长石先后结晶;随着温度下降,贫钙铁普通辉石、铁钙铁辉石和铁普通辉石等在普通辉石边部大量结晶,钙长石边部分异结晶少量培长石或拉长石;随着温度继续下降,早期结晶的普通辉石析出易变辉石等出溶片晶,橄榄石在辉石和斜长石边部结晶;其后,钛铁矿和陨硫铁析出,石英沿橄榄石和钙长石等先结晶矿物裂隙充填。出露月表后强烈的冲击变质作用使斜长石几乎全部转变为熔长石、石英大部分转变为二氧化硅玻璃,并具有一系列面状变形,冲击熔脉发育,冲击变质程度至少为S5。本研究为月球的岩浆演化和冲击变质过程提供了重要证据。  相似文献   

采用偏心楔侧钻处理坚硬地层烧钻事故          下载免费PDF全文

廖远苏  胡啟锋  廖长生  缪赛  卓廉明 《探矿工程》2015,42(9):5-8

介绍了一种取出式改进型偏心楔的侧钻方法、工艺措施及侧钻效果。与传统偏心楔侧钻法比较,具有偏孔速度快、可取出斜面岩心、无专程扩孔工序、不留事故隐患、不影响后续绳索取心钻进、偏心楔可重复使用等优点。解决了某矿区ZK901孔在坚硬岩中侧钻处理烧钻事故的关键技术难题。  相似文献   

水文变化语义约束的实时水位观测数据流在线滤波方法     

丁雨淋  朱庆  何小波  林珲  杜志强  张叶廷  苗双喜  杨晓霞 《测绘学报》2015,44(12):1351-1358

受外界环境和仪器设备等的影响,实时水位观测数据流噪声和数据异常问题突出,严重制约了实时应用效能。针对已有数据清洗方法适应性差,难以根据动态观测数据的变化特征进行动态调整问题,本文提出了一种水文变化语义约束的实时水位观测数据流在线滤波方法:在实时水位观测数据变化特征与水文时空过程动态演变规律之间建立高层语义映射,实现水文变化语义知识约束下的卡尔曼模型参数自适应调整,从而突破传统滤波方法的瓶颈。采用多种降雨情景下的实时水位观测数据进行了试验,证明了该方法结果质量的可靠性。  相似文献   

结合机载和地面LiDAR数据的建筑物重建技术     

缪志修  黄华平  闵世平  林国庆 《测绘与空间地理信息》2015,(4):116-118

机载LiDAR数据虽然能够快速地获取建筑的顶面信息,但是不能够有效地获取建筑物的侧面信息。地面三维激光扫描仪能够有效地获取建筑物的立面信息,但获取建筑的顶面信息较困难。针对机载和地面LiDAR数据在精细建模中存在的问题,采用机载地面LiDAR数据相结合的方式对建筑物进行精细的建模,实验结果表明,采用该法能够实现建筑物的精细建模。  相似文献   

产生式规则条件下的六角格地形量化方法     

缪坤  郭健  苏旭明 《测绘科学技术学报》2015,(1):96-100

产生式规则由于其接近人类思维且简洁高效的优点被引入到六角格地形量化研究中,用于指导六角格地形量化规则的制定。按照产生式规则的逻辑思维过程,研究了六角格地形量化的相关概念、量化规则的表达形式以及获取规则的依据,制定了六角格地形量化的判断规则,主要包括格元地形判断规则和格边障碍判断规则。所制定的六角格地形量化规则主要用于指导六角格地形量化数据的规范化、自动化生产。  相似文献