赣西石竹山硅灰石矿床石榴子石特征及其地质意义     

张鹏浩  王先广  丁枫  范宇航  王骏怡  邹婧  孙培均  李文韬 《岩石矿物学杂志》2023,42(4):521-540

江西省石竹山硅灰石矿床位于钦杭成矿带东段的萍乐坳陷带内,是世界资源储量规模最大的硅灰石矿床。为了厘清区内成矿流体性质及进一步找矿潜力,本文根据矿物间的穿插关系和光学特征,将该矿床的石榴子石分为早(GrtⅠ)、晚(GrtⅡ)两个世代,在详细的野外工作基础上,利用电子探针(EMPA)和LA-ICP-MS原位微区分析技术,对石竹山矿床中的石榴子石开展了系统研究。结果表明,石竹山硅灰石矿床石榴子石属于钙铝榴石-钙铁榴石固溶体系列,早期形成的石榴子石(GrtⅠ)Fe含量更高,且震荡环带发育,而晚期形成的石榴子石(GrtⅡ)则发育复杂环带。石榴子石GrtⅠ和GrtⅡ都亏损大离子亲石元素K、Rb、Ba、Sr等,而Nb、Ta、Zr等高场强元素相对含量较高,U含量与∑REE成正比。GrtⅡ的∑REE较低(12.92×10^-6~21.12×10^-6),具有较平坦的稀土元素配分模式,轻微富集轻稀土元素(Ce、Pr、Nd、Sm),微弱负铕异常;GrtⅠ的∑REE相对较高(13.78×10^-6~73.52×10^-6),更富集轻稀土元素(Ce、Pr、Nd、Sm),呈右倾的稀土元素配分模式,负铕异常明显。推测石榴子石GrtⅠ形成于相对开放、水岩比值较高、高氧逸度的酸性体系中,GrtⅡ则形成于相对封闭、水岩比值较低、高氧逸度的中酸性体系中。此外,将石榴子石的端员组分和微量元素特征与国内外不同矿种的接触交代型金属矿床进行对比,结果显示该矿床存在成Cu、Fe、Mo矿体的潜力。  相似文献   

MVT矿床中与成矿有关热液方解石的地球化学判据——以青海多才玛超大型铅锌矿床为例     

吴畏  宋玉财  庄亮亮  黄世强  胡戈  黄钢  田力丹  岳龙龙 《岩石矿物学杂志》2023,42(1):47-70

碳酸盐矿物是MVT型铅锌矿床最为常见的热液蚀变矿物,记录了成矿流体特征,其元素或同位素组成对示踪和定位矿体具有一定的指示意义,但由于该类矿床中碳酸盐矿物成因多样,单一的岩相学观察往往难以准确识别与成矿有关和无关的方解石,需要辅以地球化学手段来确定方解石成因。本文利用钻孔编录、岩相学观察、C-O-Sr同位素和原位微量与稀土元素组成分析等手段,探讨了青海多才玛超大型MVT铅锌矿床中与成矿有关和无关两期方解石的矿物化学特征。结果表明,多才玛矿床成矿前方解石(Cal1)空间上与矿体无相关关系,遍布于中二叠统九十道班组灰岩内,阴极发光呈暗棕色至棕黄色,无明显生长环带;成矿期方解石(Cal2)主要产于铅锌矿体内及其上盘围岩中,多呈砂糖粒状-皮壳状充填于围岩裂隙和溶孔内,阴极发光呈暗黄色至亮橙色,常发育生长环带。相对于Cal2, Cal1与围岩的C-O-Sr同位素组成更为接近,这表明水岩反应期间,Cal1组成受围岩影响更大,Cal2组成受影响更小;相比于Cal1,Cal2具有较高的Mn、Fe、Zn、Pb含量和U/Th、V/Cr值以及较低的LREE/HREE值、Mg、Sr含量和弱的Ce负异常,指示成矿...  相似文献   

河南塔山萤石矿地球化学特征及成矿年龄     

张凯涛 《地质与勘探》2023,59(2):236-247

为探究河南塔山萤石矿的成矿流体、成矿温度、成矿年龄及矿床成因,对研究区稀土元素、流体包裹体和Sm-Nd同位素特征进行了研究。研究区经历多期次的成矿作用,紫色萤石形成时间较早,紫色萤石成矿早期成矿流体中的稀土元素由吸附状态逐渐过渡到络合物状态,成矿晚期成矿流体中的稀土元素主要以络合物形式存在,为主成矿阶段,其球粒陨石标准化稀土元素配分模式和Y/Ho值与牛心山黑云母二长花岗岩、大理岩基本一致,指示三者之间有一定的成因联系。浅绿色萤石形成时间相对较晚,其与紫色萤石的稀土元素配分模式差异较大,表明二者具有不同成矿物质来源。塔山萤石矿发育气液两相包裹体,包裹体均一温度为143.6～168.5℃,盐度(NaCl_eqv)为7.02%～10.43%,密度为0.95～1.01 g/cm³;包裹体气-液相成分以H₂O为主,含有少量C₂H₆,成矿流体属于低温、中低盐度、低密度的NaCl-H₂O体系。测得的浅绿色萤石的成矿年龄为(141±13)Ma,为研究区萤石成矿年龄上限,推断...  相似文献   

Metallogenic age and fluid evolution of the Kangshan Au-polymetallic deposit in the southern margin of the North China Craton: Constraints from monazite U-Pb age,and in-situ trace elements and S isotopes of pyriteSCIEI北大核心CSCD     

张哲铭  曾庆栋  王永彬  郭云鹏  俞炳  王瑞良  杨进辉  陈彦坤 《岩石学报》2023,(3):865-885

小秦岭-熊耳山金矿集区位于华北克拉通南缘,发育众多伴生铅锌银等金属的金矿,成为揭示克拉通破坏型金矿成因的天然实验室。产于小秦岭-熊耳山金矿集区内的康山金多金属矿床受控于北东向的中生代脆性断裂,赋存于新太古代变质岩和中元古代火山岩中。成矿过程可分为4个热液阶段:石英±黄铁矿阶段、石英-黄铁矿-黄铜矿-自然金阶段、多金属硫化物-自然金-石英-铁白云石阶段、石英-方解石±萤石阶段。本文获得康山金多金属矿床金成矿阶段热液独居石LA-ICP-MS U-Pb年龄为131.7±4.6Ma,与晚中生代华北克拉通破坏有关的岩浆热液成矿作用时代一致。本次研究开展的各阶段黄铁矿原位微量元素单点和扫面分析,发现第2阶段Au与Co、Ni、As呈正相关关系,且有明显的振荡环带,Cu、Ag、Sb、Pb、Bi这几种元素从黄铁矿颗粒的核部向边缘含量逐渐降低,且黄铁矿颗粒中出现富含这些元素的矿物包裹体,说明该阶段发生流体沸腾作用;而第3阶段黄铁矿中各微量元素含量为所有阶段中最低,黄铁矿无振荡环带且裂隙中有富含各微量元素的硫化物充填,说明各种元素在该阶段均得到充分卸载,且成矿流体的化学性质较稳定。结合前人关于该矿床各阶段流体包裹体分析结果,表明流体沸腾是Au的主要沉淀机制,而流体混合是Pb、Zn、Ag的主要沉淀机制。黄铁矿中微量元素含量指示,从第1阶段到第3阶段流体温度依次降低;第2和第3阶段流体fO2比第1阶段高且后两者相差不大。根据黄铁矿Co、Ni含量及比值的计算,认为第1和第2阶段黄铁矿为岩浆热液成因,第3阶段黄铁矿受围岩物质影响。黄铁矿原位S同位素分析得到第1至第3阶段黄铁矿δ34S分别为+6.6‰-+8.9‰、+5.0‰-+7.2‰和+6.0‰-+8.7‰,均与区域花岗岩类的S同位素值类似。综上所述,本文得出康山金多金属矿床形成于早白垩世与华北克拉通破坏有关的岩浆热液成矿作用。  相似文献   

钻孔瞬变电磁方法探测越界开采采空区的应用     

范涛  李萍  赵兆  李巍  赵睿  张鹏  姚伟华  李宇腾  房哲 《煤田地质与勘探》2022,50(1):20-24

煤矿井下越界开采扰乱煤炭资源开发秩序,同时存在巨大的安全隐患,准确探测越界开采采空区及其边界对安全采掘极为重要。常规的矿井瞬变电磁探测方法容易受到巷道中的金属和电磁信号干扰,探测精度有限,难以满足采空区边界精准解释的需求。为了解决这一问题,提出一种钻孔中收发信号的钻孔瞬变电磁方法和施工工艺,利用其远离巷道和靠近异常体的特点,提高异常信号在实测数据中的占比;并研究可行域约束的OCCAM反演算法,进一步减小体积效应影响,实现了对越界开采采空区的电阻率精细成像。结合山西某煤矿的工程实践,对该方法精准探测邻矿越界开采采空区规模、性质的实用性和有效性进行了检验。结果表明,钻孔瞬变电磁方法是矿井地球物理技术与钻探工艺技术的高效结合和有益补充,基于可行域约束的OCCAM反演算法能够有效应用于越界开采采空区的边界精确成像解释。   相似文献   

基于机器学习的锆石成因分类研究     

朱紫怡  周飞  王瑀  周统  侯照亮  邱昆峰 《地学前缘》2022,29(5):464-475

锆石是在自然界中多种温压条件下能够稳定保存,并记录原岩年龄信息的副矿物。锆石微量元素能完整记录地质演化过程信息。通过微量元素分析锆石成因的研究已久,通常利用Th-U图解和La_N-(Sm/La)_N图解等二元图解对锆石进行分类研究。然而,随着锆石研究的深入,以及二元图解无法呈现数据高维度信息的局限性,传统图解已经不能满足对锆石类型进行准确判别,且对已知类型的锆石出现判定偏差。因此,本文将地质大数据与机器学习相结合,训练出高维度锆石成因分类器。文中收集了3 498条不同成因类型的锆石微量元素数据,并通过测试和运用随机森林、支持向量机、人工神经网络和k近邻等4种机器学习算法,最终得出准确率为86.8%的线性支持向量机锆石成因分类器,用于锆石类型的判定与预测。这项工作为锆石分类研究提供了更高维度的判别手段,极大提高了微量元素分析成因结果的精度。将锆石微量元素数据与机器学习方法相结合,是大数据分析与机器学习技术在地球化学研究中的积极探索。  相似文献   

深海海底边界层原位观测系统研发与应用     

季春生  贾永刚  朱俊江  胡乃利  范智涵  胡聪  冯学志  余和雨  刘博 《地学前缘》2022,29(5):265-274

为进一步研究南海北部陆坡海洋动力过程对深海海底边界层的影响,研发了“深海海底边界层原位观测系统(In-situ Observation System for Bottom Boundary Layer in Abyssal Sea)”,ABBLOS。观测系统主体为坐底式深海运载平台,最大工作水深可达6 700 m(实际工作水深取决于搭载设备的耐压水深),是研究深海海底边界层问题的重要技术创新。观测平台由上下两部分框架结构组成,上部框架用于搭载和回收观测设备,下部支撑架为配重,并且用于提供距离海底1 m的观测空间;同时创新性地设计了“卡槽定位-螺栓紧固”的连接方式连接上下两部分,连接方式简单可靠,保证了平台回收成功率。ABBLOS集成了75 k-ADCP、高频ADCP、ADV、高精度压力计、海底摄像机等设备,以及甲烷、温盐深、浊度、溶解氧、氧化还原电位等传感器,首次实现了内波、中尺度涡等海洋动力过程与海底边界层物理化学参数的动态变化同步观测,特别是可以观测距离海底1 m高度范围的水体流速剖面,并且达到7 mm一层的垂向空间分辨率。研制完成后,2020年在南海北部陆坡神狐海域655 m和1 405 m水深处分别成功布放并回收,观测时间共计34天,采集到观测站位上覆海水的流速剖面结构,捕捉到了平均周期为1天1次的内波作用过程,以及海底边界层的多种物理化学参数。初步分析655 m水深处的观测数据后,发现深海海底边界层的温度、压力、溶解氧、密度和盐度等参数受控于海洋潮汐过程,尤其是温度和压力的变化基本与潮汐周期同步。海底边界层氧化环境较为稳定,甲烷浓度由高变低,但是基本在海洋溶解甲烷平均浓度范围内。与潮汐相比,内孤立波对深海海底边界层水体的影响程度较小,但是明显可以引起沉积物的再悬浮,引起的海底边界层的海水浊度从背景值的0.01 NTU增大到48 NTU,海底摄像机也记录到了内孤立波期间深海底层海水突然变浑浊的过程,说明南海内孤立波可以影响海底沉积物的输运。  相似文献   

不同氧化还原条件下铅锌矿尾砂中重金属元素活化迁移规律     

李晓艳  张青伟  洪松涛  袁雨婷  余金燕  潘俐傧  刘莹红 《吉林大学学报(地球科学版)》2022,52(2):434-441

以广西大厂镇鲁塘铅锌矿尾砂为研究对象,通过淋滤实验研究了不同氧化还原条件下尾砂中Cu、Cd、Zn、Pb和As等元素的活化和迁移规律。结果表明：经高浓度氧化、高浓度还原条件处理的尾矿表现为pH<7的酸性环境,经低浓度氧化环境条件处理的尾砂呈现pH>7的弱酸性至弱碱性环境;尾砂中Cu、Cd元素活化迁移受pH值的影响明显,即高浓度还原和高浓度氧化条件可以促进Cu和Cd元素的迁移,酸性条件对Cu和Cd元素的迁移起到促进作用;Zn与Cd元素存在竞争吸附关系,但二者仍有明显差别;Pb和As元素受到还原条件的影响,能有效促进Pb和As元素的释放迁移。在淋滤实验前期,铅锌矿的表面阻力较小,由于环境酸碱性的改变,初始尾砂对重金属元素的吸附位能发生变化,重金属元素初期迁移能力得到加强;淋滤后期,矿物颗粒表面由于发生氧化还原反应,促使颗粒表面的阻力增加,重金属元素的溶出量减少,迁移能力受到抑制。  相似文献   

地下水机器学习方法研究          下载免费PDF全文

齐永强  李文鹏  郑跃军  李慧  王成见 《水文地质工程地质》2022,49(1):1-11

随着我国地下水监测工作的高速发展,高频率高密度水位监测数据的出现催生了对其进行深入信息挖掘的需求。在传统地下水模型研究中,地下水水位监测值常位于模型构建过程的下游,当水位监测的时空密度逐渐增大时,新增信息无法有效传导至模型的规划阶段并指导概念模型的修订。文章提出了一种地下水系统补排边界的识别方法,在不建立地下水数值模型的前提下,以监测井空间位置为节点,按照德劳内原则建立三角网格。在此网格系统中,首先定义一个水力梯度变换函数gradF,以求取网格中任意位置的水力梯度;借鉴机器学习领域的优化算法,使用水力梯度场驱动含水层中随机分布质点的运行轨迹,并以此推断和识别区域内地下水补给和排泄边界。在环境地学计算平台EnviFusion-CGS中实现,并构建了详细工作流程。以山东省青岛市大沽河中下游含水层为示范区,对含水系统的补给区和排泄区的空间分布及其动态变化进行了分析,取得了良好效果。本研究为构建和修订已有含水层概念模型提供了新思路。  相似文献   

西藏甲玛矿床磁黄铁矿微量元素特征及其与金富集沉淀的耦合机制          下载免费PDF全文

杨征坤  杨阳  张忠坤  林彬  赫健  张泽斌  高福太  唐晓倩  唐攀  祁婧  李怡萱 《中国地质》2022,49(4):1198-1213

【研究目的】甲玛矿床是西藏冈底斯成矿带最重要的斑岩成矿系统之一,具有斑岩、矽卡岩、角岩、脉状金矿四位一体矿体结构,形成了丰富的矿物种类和多样的金属矿化。其中,磁黄铁矿作为重要的金属矿物之一,其矿物地球化学特征以及与金矿化的耦合关系一直不明确。【研究方法】此次,以甲玛斑岩成矿系统外围和远端的不同产状的磁黄铁矿为研究对象,基于详细的野外地质调查和镜下鉴定,通过激光剥蚀电感耦合等离子质谱分析方法（LAICP-MS）对不同产状的磁黄铁矿开展测点分析和扫描分析,详细揭示其地球化学特征。【研究结果】结果显示,甲玛矿床磁黄铁矿主要富集Co、Ni、Cu、Zn、Ge、Se,弱富集Pb、Bi、Sb、Te、Ag、As,而Mo、Cd、In、Sn、Ba、W、Au、Tl、Th、U等元素含量较低。其中,矽卡岩中的磁黄铁矿具有较高的Co/Ni比值,能有效揭示其岩浆热液成因,而角岩中磁黄铁矿可能继承了一定的沉积特征。【结论】甲玛矿区磁黄铁矿的Cu、Zn、Pb含量变化特征与矿床空间矿化规律一致。矽卡岩中的块状磁黄铁矿与金矿化关系密切,金主要呈他形、不规则的独立金矿物产于磁黄铁矿的孔隙和粒间。同时,金的富集和沉淀可能与富铋的熔体有关。创新点：磁黄铁矿是甲玛超大型斑岩成矿系统中典型的金属矿物之一,其微区原位分析清晰揭示其微量元素地球化学特征和矿物成因,同时,证实矽卡岩中磁黄铁矿的高品位金与成矿流体中的富铋熔体有关。  相似文献