Water-rock-tailings interactions and sources of sulfur and metals in the subtropical mining region of Taxco,Guerrero (southern Mexico): A multi-isotopic approach     

《Applied Geochemistry》2016

Multi-isotope (H, O, S, Sr, Pb) systems coupled with conventional (major and trace element) hydrogeochemical analysis were applied to determine the origin of water, to model water-rock-tailings interactions and for source apportionment of sulfur and associated toxic metals in the mining region of Taxco, Guerrero in southern Mexico. Oxygen and H isotopes indicate that meteoric water in the zone is rainwater undergoing varying degrees of isotopic fractionation by atmospheric evaporation whereas Sr isotopes trace the interaction of pristine water from volcanics of the regional recharge zone and subsequently flowing through sandstone and shale to spring points. Leachates form from two distinctive sources (spring water and surface water) having differential interactions with bedrocks prior to entering the tailings. Compared to pristine water, leachates are enriched in sulfate, metals (e.g. Fe, Mn, Pb and Zn) and metalloids (e.g. As). The sulfur isotopic composition of ore-sulfides, leachates, secondary precipitates, regional surface water and hypogenic sulfates is described in terms of a two-component mixing model with shale of Mexcala and limestone of Morelos formations representing the light and heavy end-members, respectively, whereas Sr isotopic composition is bracketed combining three lithogenic (Mexcala/Morelos, Tilzapotla and Taxco Schist) sources. Finally, leachates have a mixture of lead from ore-sulfides and Taxco Schist Formation (Family I) or from ore-sulfides alone (Family II). The application of multiple environmental isotopic techniques is an outstanding tool for elucidating complex interactions of water with bedrocks and tailings and for determining the source of sulfur and toxic metal from mining and other metal polluted environments.  相似文献   

四川江油马角坝刺林包剖面二叠-三叠系间粘土岩研究     

邓煜霖  郎兴海  崔志伟  王旭辉  娄渝明  韩鹏 《岩石矿物学杂志》2018,37(3):417-433

二叠-三叠纪之交华南地区普遍发育火山成因的粘土岩,其对于了解二叠纪末大规模火山活动及扬子板块碎屑物质来源具有重要意义。本文对扬子西缘马角坝刺林包剖面飞仙关组底部粘土岩进行了碎屑锆石U-Pb定年及原位Hf同位素测试、X衍射和全岩地球化学分析,以揭示粘土岩的岩石成分及物源信息。镜下特征、X衍射及主量元素特征表明岩石中粘土矿物主要为伊利石,含少量方解石、石英。碎屑锆石年龄显示,特征峰值年龄主要集中在2 615~2 383、1 868~1 328、1 186~778和430~246 Ma,并出现~250 Ma特征高峰,结合原位Hf同位素特征表明锆石与秦岭造山带、华南典型PTB剖面粘土岩及峨眉山大火成岩省具有较高的相似性。同时,通过微量、稀土元素分析发现粘土岩中Zr、Hf、Th、Cr、Co、Ti相对富集,与华南典型PTB粘土岩和峨眉山玄武岩相近,并结合构造背景及锆石特征,综合认为刺林包剖面PTB粘土岩来自于秦岭造山带及龙门山岛链局部剥蚀区、二叠纪末火山活动和峨眉山大火成岩省剥蚀岩体。  相似文献   

基于无机成因的油气勘查概念模型(BRCF)     

舒思齐  张洪涛  肖序常 《地质通报》2018,37(5):920-929

基于超基性岩蛇纹石化成油理论,根据构造条件和沉积条件,提出了石油勘查概念模型——"BRCF"模型:B代表侵入地壳超基性岩;R代表储油层;C代表盖层;F代表深大断裂。运用该模型分析了波斯湾地区油气田和中国典型油气田油气成藏规律,并预测了中国大陆油气勘查靶区。  相似文献   

贵州二叠系茅口组顶部锰矿沉积特征及矿床成因研究   总被引：4，自引：0，他引：4  

杨瑞东  程玛莉  高军波  徐海  李军  陈军  刘坤 《地质学报》2018,92(4):804-816

通过对遵义、纳雍营盘等地含锰岩系沉积特征及沉积地球化学特征研究,结果表明,锰矿体形态主要以层状、似层状、透镜状、脉状产出,具有角砾状构造、递变层理等,常夹硅质岩和凝灰岩,具有热水喷流沉积构造特征。锰矿层位于玄武岩之下,夹于茅口组灰岩顶部,说明锰矿成矿在玄武岩喷发之前。含锰岩系中的矿物组合有浸染状黄铜矿,黄铁矿,重晶石,天青石,菱锰矿、钙菱锰矿、锰方解石、黄铜矿、蓝铜矿、褐铁矿、绿泥石、石英及其他碳酸盐岩矿物等,这些矿物组合与热水沉积矿物组合类似。对含锰岩系进行微量元素、稀土元素、碳同位素分析测试表明,含锰岩系富集As、Co、Cu、Cr、Mo、Ni、Pb、U和V等元素,Fe/Ti、(Fe+Mn)/Ti及Al/(Al+Fe+Mn)比值,Fe-Mn-(Cu+Co+Ni)×10三角图解等均显示锰矿属于热水沉积成因。锰矿石碳同位素值δ~(13) C介于+4.17‰~-18.53‰,氧同位素δ~(18) O介于-6.98‰~-10.05‰显示,碳同位素组成具有热水沉积特征。含锰岩系稀土配分曲线与峨眉山玄武岩稀土配分曲线类似,表明锰矿成矿物质来源与峨眉地幔热柱密切相关。  相似文献   

Controls on the formation of stratabound dolostone bodies,Hammam Faraun Fault block,Gulf of Suez     

《Sedimentology》2018,65(6):1973-2002

Dolomitization is commonly associated with crustal‐scale faults, but tectonic rejuvenation, diagenetic overprinting and a fluid and Mg mass‐imbalance often makes it difficult to determine the dolomitization mechanism. This study considers differential dolomitization of the Eocene Thebes Formation on the Hammam Faraun Fault block, Gulf of Suez, which has undergone a simple history of burial and exhumation as a result of rifting. Stratabound dolostone bodies occur selectively within remobilized sediments (debrites and turbidites) in the lower Thebes Formation and extend into the footwall of, and for up to 2 km away from, the Hammam Faraun Fault. They are offset by the north–south trending Gebel fault, which was active during the earliest phases of rifting, suggesting that dolomitization occurred between rift initiation (26 Ma) and rift climax (15 Ma). Geochemical data suggest that dolomitization occurred from evaporated (ca 1·43 concentration) seawater at less than ca 80°C. Geothermal convection is interpreted to have occurred as seawater was drawn down surface‐breaching faults into the Nubian sandstone aquifer, convected and discharged into the lower Thebes Formation via the Hammam Faraun Fault. Assuming a ca 10 Myr window for dolomitization, a horizontal velocity of ca 0·7 m year⁻¹ into the Thebes Formation is calculated, with fluid flux and reactivity likely to have been facilitated by fracturing. Although fluids were at least marginally hydrothermal, stratabound dolostone bodies do not contain saddle dolomite and there is no evidence of hydrobrecciation. This highlights how misleading dolostone textures can be as a proxy for the genesis and spatial distribution of such bodies in the subsurface. Overall, this study provides an excellent example of how fluid flux may occur during the earliest phases of rifting, and the importance of crustal‐scale faults on fluid flow from the onset of their growth. Furthermore, this article presents a mechanism for dolomitization from seawater that has none of the inherent mass balance problems of classical, conceptual models of hydrothermal dolomitization.  相似文献   

长白山火山下方地幔转换带中滞留的俯冲太平洋板块存在空缺吗?   总被引：5，自引：3，他引：2  

雷建设  赵大鹏  徐义刚  樊祺诚  米琦  杜沫霏  鲁明文 《岩石学报》2018,34(1):13-22

针对近年来长白山火山下方地幔转换带中是否存在低波速异常指示的太平洋板块"空缺"而引起的不同科学认识的热烈辩论,本文主要回顾了我国东北地区地幔转换带的体波成像结果。使用相对走时残差的远震体波成像结果显示,长白山火山以西地幔转换带中存在低波速异常指示的太平洋板块"空缺";而使用绝对走时残差的区域成像和全球成像结果,尽管展示出长白山火山以西比以东略低的波速异常,但长白山火山以东至我国东北重力梯度带区域下方的地幔转换带均展示出明显的连续的高波速异常。在接收函数分析时,如果以全球平均值660km而非我国东北地区平均值670km作为基准,来分析660km间断面是抬升还是下沉;以全球平均值250km而非我国东北地区平均值260km作为基准,来分析地幔转换带是增厚还是减薄的话,则可以得到长白山火山以东至我国东北重力梯度带区域660km间断面下沉与地幔转换带增厚的认识。这种与绝对走时残差成像结果展示的地幔转换带为连续的高波速异常结果相一致的结果,说明太平洋板块俯冲前缘已由日本海沟抵达我国东北松辽盆地与大兴安岭交界处。结合高温高压实验、数值模拟与岩石地球化学研究结果,本文并不支持长白山火山以西的地幔转换带存在低波速异常指示的板块"空缺"和地幔转换带"减薄"的认识。长白山火山的深部起源与太平洋板块深俯冲至我国东北松辽盆地与大兴安岭交界处形成的"大地幔楔"结构动力学相关。  相似文献   

四川盆地下古生界硅质页岩层系中硅质来源及其对有机质保存的影响初探     

谢小敏  刘伟新  张瀛  赵迪斐  唐友军  申宝剑  李志明 《地质论评》2021,67(1):67020014-67020014

四川盆地下古生界两套硅质页岩层系是其重要的页岩气产层,五峰组—龙马溪组硅质含量与TOC及含气量呈正相关性,暗示硅质矿物对该地区页岩气的生成具有重要意义。但硅质来源复杂,且存在后期硅质流体的注入。因此,本文在总结前人的研究成果基础上,对四川盆地寒武系底部硅质岩系与五峰组—龙马溪组硅质岩系的硅质特征进行了详细的岩石学分析,揭示了3种硅质来源特征：①同沉积无机硅质流体;②生物硅;③后期无机硅质流体。其中寒武系底部以同沉积无机硅质流体与生物硅来源为主,同沉积硅质流体导致有机质快速石化埋藏,有机质内部结构及形态保存较好;五峰组—龙马溪组硅质来源以后期无机硅质流体与生物硅来源为主,有机质在保存过程中受硅质流体的影响很小,有机质腐泥化作用充分,内部结构和形态多数保存较差。该研究初步揭示了两套页岩层系的硅质发育岩石学特征,及其对有机质保存的影响,期望能为四川盆地两套页岩气储层差异性提供新的思路与基础地质数据。  相似文献   

广西大瑶山东南缘侏罗纪埃达克质花岗岩的特征、成因及构造意义     

许华  韩淑朋  钟锋运  黄启明  白晓  陈子龙 《岩石矿物学杂志》2021,40(6):1074-1092

对钦杭结合带西南段大瑶山东南缘的中晚侏罗世埃达克质花岗岩（165~153 Ma）进行了岩石学、地球化学研究,并探讨了埃达克质和TTG岩类的特征属性。岩石SiO₂含量63.76%~72.13%,总体具高Al₂O₃（Al₂O₃≥15%）、低MgO （<3%）,亏损重稀土元素（HREE）、正Eu异常或弱的负Eu异常,低Y （≤18×10^-6）和Yb （≤1.9×10^-6）,高Sr （>300×10^-6）和Sr/Y值（>20）等埃达克岩独特的地球化学特征。结合区域构造演化分析认为,该侏罗纪埃达克质花岗岩形成于陆内伸展构造背景,为大陆板内加厚（隆起区）的下地壳底部岩石部分熔融的产物,属大陆板内环境I型花岗岩。具有类似于低镁安山岩/闪长岩系列（LMA）和镁安山岩/闪长岩系列（MA）两种高压型TTG亚类的属性,为古俯冲增生带下地壳弧型岩石熔融的继承性特征,与中生代古太平洋俯冲板片熔融过程无关,属非俯冲成因的埃达克/TTG岩类。其空间上与大瑶山东南缘早古生代俯冲增生带高度重合,且与早古生代TTG侵入岩组合紧密相邻,提示它们可能源自于早古生代洋壳俯冲带或大陆边缘弧下地壳玄武质岩石的部分熔融,因而具有洋俯冲成因的特征属性。  相似文献   

危地马拉翡翠宝石矿物学特征及其与缅甸翡翠的对比研究     

邢碧倩  施光海  张锦洪  龙楚  张昱  何立言  胡汝杰 《现代地质》2021,35(6):1769-1788

危地马拉目前已成为仅次于缅甸的第二大翡翠原料供应地。这两个产地翡翠辨别的需求愈发迫切,且应用意义较大。采用显微镜观察、电子探针分析及背散射电子照相获得危地马拉蓝水料翡翠的矿物成分及结构构造特征,结合两产地翡翠产出的大地构造环境、自然地理环境、原石特征与矿物成分特征等进行对比分析。总体上,危地马拉翡翠次生原石有一定的磨圆,呈次棱角状,“皮”(风化皮)厚度较薄,较少出现翻砂现象,由“皮”向里,极少甚至几乎不存在“红雾”。相对地,缅甸翡翠次生原石发育显著的球状风化,原石通常有较好的磨圆度,棱角状不明显,“皮”厚度可达数厘米,用手压磨有显著的翻砂现象, “皮”“肉”之间偶可见“红雾”。硬玉与绿辉石成分判别图显示危地马拉翡翠中硬玉和绿辉石呈相对富Ca、贫Na的特征,而缅甸翡翠中硬玉和绿辉石整体呈相对贫Ca、富Na的特征。在Fe含量上,危地马拉翡翠中硬玉的Fe含量较缅甸翡翠中硬玉的Fe含量偏低,而危地马拉翡翠中绿辉石的Fe含量较缅甸翡翠中绿辉石的Fe含量偏高。对翡翠外观特征的充分对比和对判别图的综合分析可应用于实际中翡翠产地的区分。  相似文献   

人类从哪里来？——（4）人类演化与古地理、古环境和古气候变化     

季强  季燕南  吴文盛 《江苏地质》2021,45(1):1-7

详细介绍了8 Ma以来全球气候变化的规律,研究表明地球上主要发生过3次冷气候事件：第一次冷气候事件大约发生在距今7 Ma,一股强烈的干冷气流刮过欧洲大陆,穿越赤道地区直达非洲大陆,使得原始森林开始萎缩,面积的缩小导致古猿与人类发生演化分异;第二次冷气候事件大约发生在距今4.2 Ma,那时干冷气候持续发展,非洲大陆的原始森林进一步萎缩,并逐渐演化为稀树草原,出现了南方猿人和傍人;第三次冷气候事件大约发生在距今2.3 Ma,全球气候变化波动较大,冷-暖气候交替发育,地球上出现了真正意义上的人（人属）,并逐渐演化成现代人。根据目前的研究,人类的起源和演化与古地理、古环境和古气候变化密切相关,人类演化历史大致可分为7个时期：撒海尔猿人—原初猿人时期、地居猿人时期、南方猿人—傍人时期、能人—鲁道夫人时期、匠人—直立人时期、先驱人—海德堡人时期和智人时期。  相似文献