Quantitative elemental mapping of granulite-facies monazite: Textural insights and implications for petrochronology     

Owen M. Weller  Simon Jackson  William G. R. Miller  Marc R. St-Onge  Nicole Rayner 《Journal of Metamorphic Geology》2020,38(8):853-880

Texturally complex monazite grains contained in two granulite-facies pelitic migmatites from southern Baffin Island, Arctic Canada, were mapped by laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry (using spot sizes ≤5 µm) to quantitatively determine the spatial variation in trace element chemistry (with up to 1,883 analyses per grain). The maps highlight the chemical complexity of monazite grains that have experienced multiple episodes of growth, resorption and chemical modification by dissolution–precipitation during high-grade metamorphism. Following detailed chemical characterization of monazite compositional zones, a related U–Pb data set is re-interpreted, allowing petrologically significant ages to be extracted from a continuum of concordant data. Synthesis of these data with pseudosection modelling of prograde and peak conditions allows for the temporal evolution of monazite trace element chemistry to be placed in the context of the evolving P–T conditions and major phase assemblage. This approach enables a critical evaluation of three commonly used petrochronological indicators: linking Y to garnet abundance, the Eu anomaly to feldspar content and Th/U to anatectic processes. Europium anomalies and Th/U behave in a relatively systematic fashion, suggesting that they are reliable petrochronological witnesses. However, Y systematics are variable, both within domains interpreted to have grown in a single event, between grains interpreted to be part of the same age population, and between samples that experienced similar metamorphic conditions and mineral assemblages. These observations caution against generalized petrological interpretations on the basis of Y content, as it suggests Y concentrations in monazite are controlled by domainal equilibria. The results reveal a c. 45 Myr interval between prograde metamorphism and retrograde melt crystallization in the study area, emphasizing the long-lived nature of heat flow in high-grade metamorphic terranes. Such long timescales of metamorphism would be assisted by the growth, retention and dominance of high-Th suprasolidus monazite, as observed in this study, contributing to the radiogenic heating budget of mid- to lower-crustal environments. Careful characterization of monazite grains suggests that continuum-style U–Pb data sets can be decoded to provide insights into the duration of metamorphic processes.  相似文献   

青海共和盆地地热资源热源机制与聚热模式   总被引：2，自引：0，他引：2  

唐显春  王贵玲  马岩  张代磊  刘忠  赵旭  程天君 《地质学报》2020,94(7):2052-2065

青海共和盆地东侧贵德扎仓热田是探讨共和盆地地热资源成因的关键地区。本文综合区域地质、岩石热物性、同位素年代学、水文地球化学和地球物理测量等方法,重点分析了共和盆地的构造背景和热源机制,深入研究了共和盆地地热能系统的关键环节。研究发现:①识别出盆地地壳15 km以下深度发育高导体,并可与新生代青藏高原东部中-下地壳发育的层状低速高导层对比;②近NW-NS向的瓦里贡左旋走滑逆冲断裂是扎仓热田重要的控热和导热断裂;③晚中生代花岗岩与上覆围岩具有显著的热导率;④温泉氢氧同位素指示水源以地表水补给为主;⑤存在浅层新生界碎屑岩中-低温热储和深层花岗岩中-高温热储,发育四层两类地热资源。综合分析提出了共和盆地干热岩三元聚热模式:即新生代中-下地壳发育的高温低速高导层是主要热源,中晚三叠世花岗岩是良好的导热和储热体,既是干热岩母岩,也是热储,新生代低热导率沉积岩是良好的盖层。研究对于青藏高原地热成因、资源预测、开发规划等具有参考意义。  相似文献   

极地冰钻关键技术研究进展          下载免费PDF全文

张楠  王亮  Pavel Talalay  范晓鹏  王如生  杨阳  洪嘉琳  宫达  孙友宏  李院生  李冰 《探矿工程》2020,47(2):1-16

极地冰钻技术是获取冰芯，研究冰盖-冰架-海洋相互作用，以及获取极地冰下基岩与冰下水环境样品，开展冰下环境探测的重要手段。目前极地冰钻技术的难点与前沿主要包括深冰芯钻探、冰架热水钻、冰下基岩钻和冰下水环境采样与观测技术。本文针对以上4个极地冰钻关键技术，对国内外相关技术的研究进展与项目开展情况进行了总结与梳理。综合来看，虽然我国开展极地钻探技术研究起步较晚，但随着我国极地战略不断推进，我国的极地冰钻关键技术与装备的研究正持续向着赶超极地钻探强国方向迈进，这必将为我国的极地科学研究提供强有力的技术支撑。  相似文献   

西昆仑玛尔坎苏石炭纪大型锰矿带构造背景与成矿条件     

张连昌  张帮禄  董志国  谢月桥  李文君  彭自栋  朱明田  王长乐 《吉林大学学报(地球科学版)》2020,50(5):1340-1357

西昆仑北段玛尔坎苏地区探明的大型碳酸锰成矿带，是我国近年最重要的找矿成果之一。该锰矿带构造上属北昆仑晚古生代弧后伸展盆地，其构造动力学背景为古特提斯洋向北俯冲于塔里木地块之下形成的弧盆体系。锰矿体主要发育于晚石炭世喀拉阿特河组含炭泥质灰岩夹薄层灰岩中。矿石中主要金属矿物为菱锰矿（75%~95%），次为软锰矿、硫锰矿及少量黄铁矿等。含锰岩系岩性和岩相学研究表明，玛尔坎苏锰矿带属典型的海相沉积锰矿床，其矿床成因可能与晚古生代半局限盆地沉积和海底热液活动有关。海底热液活动可能为成矿提供了丰富的物质来源。含锰岩系元素和同位素地球化学特征表明，玛尔坎苏锰矿沉淀时的水体环境为常氧条件，而矿层下盘（部分）岩系的岩性及地球化学特征反映其沉积时的水体环境为低氧—贫氧条件。玛尔坎苏锰矿带锰矿石具有负的δ¹³C值（-23.3‰~-10.0‰），推测有机质导致的还原作用是该锰矿由原生氧化锰在成岩期转化为菱锰矿和形成富锰矿的重要机制。  相似文献   

胶东半岛洪水岚汤温泉水化学特征与成因分析     

袁星芳 《地质与勘探》2020,56(2):427-437

胶东半岛蕴藏着丰富的低温地热资源,以温泉为主要出露方式。洪水岚汤温泉位于胶东半岛东部威海市境内,出露在阳泉河北岸的一级阶地,出露标高为66. 83 m,水温约69℃,下伏基岩为侏罗纪二长花岗岩。为查明其水化学特征及成因,本文采用同位素水文地球化学方法进行研究。水化学成分表明:温泉水中主要阳离子为Na~+,主要阴离子为HCO_3~-、SO_4~(2-),水化学类型为HCO_3·SO_4~-Na,pH值为7. 6,总溶解性固体为610. 6 mg/L,F~-含量为4. 2 mg/L,偏硅酸含量为98. 8 mg/L。氢、氧同位素分析结果显示:温泉热水补给来源为大气降水,估算温泉热水补给高程为427～599 m,地下热储温度约为106. 25℃,地下热水循环深度约为2091 m。综合分析洪水岚汤温泉成因模式为:在正棋山山区获得大气降水入渗补给后,沿F1断裂破碎带下渗经历深循环获得大地热流加热后上升,上升过程中混入浅层地下水,在第四系静水压力最小的部位出露成泉。  相似文献   

中国深层地热能开采的地质条件评价     

庞忠和  罗霁  程远志  段忠丰  天娇  孔彦龙  李义曼  胡圣标  汪集旸 《地学前缘》2020,27(1):134-151

深层地热能是指深度大于3 000 m的地热能。我国深层地热能资源丰富,但是开采条件怎么样呢?本文基于地热地质学原理,结合岩石力学等相关学科的理论,提出一种对深层地热能开采条件进行评价的指标体系,对各单一指标采用专家打分的方法赋值,继而采用模糊数学定量计算和评估深层地热能资源开发的难易程度。该方法考虑了深层地热能开发利用中的增强地热系统(EGS)的环境安全问题,即传统的“刚性造储”可能带来的诱发地震等不利于地热能行业健康发展的因素,倡导“柔性造储”和广义EGS理念,强调储层属性和地物理场的整合,针对我国地热能分布与构造活动关系密切、地壳总体上活动性强、地应力高、地震频发等构造型地热特点,是对以往评价方法的补充和拓展。该方法充分利用了专家知识,发挥了模糊数学综合评估作用,给出的量化结果易于对比和使用,可以更好地支持决策。本文基于新的评估方法,利用现有的深部地热研究及勘探成果,评估了中国大陆地区九个区域深层地热能开发的难易程度,评价区包括西藏南北地堑系、云南西部火山型地热区、青海东部共和盆地以及东北、华北等。从本文的结果可以看出,我国深层地热能开采的地质条件复杂,开采难度较大。  相似文献   

重庆市沥鼻峡背斜地热地质特征     

樊新庆  尚亚军  胡前川 《地质与资源》2019,28(3):305-308

采用经验总结法和文献研究法，通过对沥鼻峡热储构造上的温泉和地热井勘查资料进行系统研究，发现沥鼻峡背斜具有典型的层状热储结构特征，是目前华蓥山复式背斜钻获地热水水温最低的热储构造，地热水以硫酸钙型水质为主，目前已知地热井和温泉具有水温普遍低于37℃和水量衰减较明显的特征.初步认为钻获地热水温低可能与构造有一定的关系.  相似文献   

广西合浦盆地干热岩资源成热条件及潜力评价     

康志强  张起钻  管彦武  冯波  袁金福  孙明行  刘德民  王新宇  杨志强  陆济璞  张勤军  冯民豪 《吉林大学学报(地球科学版)》2020,50(4):1151-1160

为了对广西合浦盆地干热岩资源成热条件及其潜力进行评价，利用广西航磁勘查数据，采用Parker-Oldenburg法反演计算了居里面深度。在此基础上进行大地热流密度值和不同埋深地温计算，发现计算结果与现有测温资料吻合，合浦盆地内西场凹陷和常乐凹陷具有干热岩资源成生条件。结合合浦盆地内基础地质调查资料和油气钻孔资料，分析了合浦盆地干热岩资源的储层和盖层条件。初步圈出2个位于西场凹陷和常乐凹陷的干热岩勘查靶区C1和C2，面积分别为167.10和72.90 km²，干热岩资源量分别为182.48×10¹⁵、77.59×10¹⁵ J。按20%的采收率，合浦盆地干热岩资源量可开采量为52.01×10¹⁵ J，折合标准煤177.48×10⁴ t，占2018年广西全区能源生产总量3 756.69×10⁴ t标准煤的4.72%。在资源量评价基础上，可优先考虑位于合浦盆地西场凹陷的C1靶区开展进一步的勘探工作。  相似文献   

Plio-Quaternary paleostresses in the Atlantic passive margin of the Moroccan Meseta: Influence of the Central Rif escape tectonics related to Eurasian-African plate convergence     

《Journal of Geodynamics》2014

The Atlantic Moroccan Meseta margin is affected by far field recent tectonic stresses. The basement belongs to the variscan orogen and was deformed by hercynian folding and metamorphism followed by a post-Permian erosional stage, producing the flat paleorelief of the region. Tabular Mesozoic and Mio-Plio-Quaternary deposits locally cover the Meseta, which has undergone recent uplift, while north of Rabat the subsidence continues in the Gharb basin, constituting the foreland basin of the Rif Cordillera.The Plio-Quaternary sedimentary cover of the Moroccan Meseta, mainly formed by aeolian and marine terraces deposits, is affected by brittle deformations (joints and small-scale faults) that evidence that this region – considered up to date as stable – is affected by the far field stresses. Striated faults are recognized in the oldest Plio-Quaternary deposits and show strike-slip and normal kinematics, while joints affect up to the most recent sediments.Paleostress may be sorted into extensional, only affecting Rabat sector, and three main compressive groups deforming whole the region: (1) ENE–WSW to ESE–WNW compression; (2) NNW–SSE to NE–SW compression and (3) NNE–SSW compression. These stresses can be attributed mainly to the NW–SE oriented Eurasian-African plate convergence in the western Mediterranean and the escape toward the SW of the Rif Cordillera. Local paleostress deviations may be related to basement fault reactivation. These new results reveal the tectonic instability during Plio-Quaternary of the Moroccan Meseta margin in contrast to the standard passive margins, generally considered stable.  相似文献   

探秘“能源新星”——干热岩          下载免费PDF全文

王文  吴纪修  施山山  李小洋 《探矿工程》2020,47(3):88-93

干热岩是近些年逐渐发展起来的清洁能源，指埋藏于地球表面3000 m以深，不含或含少量水或蒸汽等流体，温度在180 ℃以上且渗透率极低的岩体。对干热岩的应用主要是建立增强型地热系统进行发电。目前对干热岩的研究尚处于起步阶段,干热岩的热源、热储、形成机理、埋藏机制等都未形成完整的理论体系，干热岩的开发过程也面临诸如储层改造、高温钻探以及随钻监测等一系列的技术“瓶颈”。干热岩资源储量大，开发利用过程低碳环保、节能高效，是国际社会公认的优质清洁能源，但是干热岩研究程度低，开发难度大，需要不断的知识积累和技术积累。本文从科普的角度列举了干热岩的相关研究现状及存在的问题，以期能让更多的人对这一“能源新星”加深了解。  相似文献