Evaluation of riverbed magnetic susceptibility for mapping biogeochemical hot spots in groundwater-impacted rivers     

Chen Wang  Martin A. Briggs  Frederick D. Day-Lewis  Lee D. Slater 《水文研究》2021,35(5):e14184

Redox hot spots occurring as metal-rich anoxic groundwater discharges through oxic wetland and river sediments commonly result in the formation of iron (Fe) oxide precipitates. These redox-sensitive precipitates influence the release of nutrients and metals to surface water and can act as ‘contaminant sponges’ by absorbing toxic compounds. We explore the feasibility of a non-invasive, high-resolution magnetic susceptibility (MS) technique to efficiently map the spatial variations of magnetic Fe oxide precipitates in the shallow bed of three rivers impacted by anoxic groundwater discharge. Laboratory analyses on Mashpee River (MA, USA) sediments demonstrate the sensitivity of MS to sediment Fe concentrations. Field surveys in the Mashpee and Quashnet rivers (MA, USA) reveal several discrete high MS zones, which are associated with likely anoxic groundwater discharge as evaluated by riverbed temperature, vertical head gradient, and groundwater chemistry measurements. In the East River (CO, USA), widespread cobbles/rocks exhibit high background MS from geological ferrimagnetic minerals, thereby obscuring the relatively small enhancement of MS from groundwater induced Fe oxide precipitates. Our study suggests that, in settings with low geological sources of magnetic minerals such as lowland rivers and wetlands, MS may serve as a complementary tool to temperature methods for efficiently mapping Fe oxide accumulation zones due to anoxic groundwater discharges that may function as biogeochemical hot spots and water quality control points in gaining systems.  相似文献   

Genesis of S-type Granites in the Pengshan Sn-polymetallic Ore Field, Northern Jiangxi Province and its Implications     

YIN Qingqing  XIANG Xinkui  YU Zhendong  YANG Xiufeng  WANG Tianchen  ZHONG Bo  TAN Rong  LIAO Jianhai  ZHU Yuansong 《《地质学报》英文版》2020,94(6):1860-1873

The Pengshan Sn-polymetallic ore field is located in the southeastern part of the Yangtze block, spanning the southeast edge of the MLYDZ and the northern edge of the mid-segment of the Jiangnan Uplift, and on one side of the MLYDZ. The studies of LA–ICP–MS zircon U–Pb chronology and petrogeochemistry for Early Cretaceous acid granites from the Pengshan ore field were carried out in this paper. We report zircon U–Pb geochronology and whole-rock geochemistry for acid granites in the Pengshan ore field. The zircon U–Pb ages of the muscovite-granite, biotite adamellite and granite-porphyry are 127.6 ± 1.7 Ma, 126.9 ± 1.6 Ma and 126.6 ± 2.0 Ma, respectively. The granites in Pengshan are characterized by a high silicon content and are rich in alkali. They belong to high-potassium, calc-alkaline, peraluminous granite. The rocks have a relatively high Rb/Ba ratio, and the data points for muscovite-granite and biotite adamellite all fall within the clay-rich sources region, near the pelite-derived end-member, showing that the Pengshan muscovite-granite and biotite adamellite mainly originated from the partial melting of metapelites with high maturity. The transformation of the compressional and extensional tectonics in this region approximately 128 Ma obviously lags behind that in the mid-segment of the Jiangnan Uplift (135 Ma), but occurred earlier than the MLYDZ (126 Ma). The Pengshan ore field extends from the mid-segment of the Jiangnan Uplift to the MLYDZ. Although the tectonic stress field is constrained by the combination of the two secondary tectonic units, the time of tectonic system transformation is closer to the MLYDZ because the spatial orientation of the area is enclosed in the MLYDZ. Relevant geophysical and drilling data confirm the rationality of Pengshan–Ao’xia as a multi-center vertical zoning ore field, and show the scientificity of the prospecting idea of abutting joint between the north-west of Pengshan area and the south-east of Ao’xia area.  相似文献   

赣南狮吼山硫铁多金属矿区花岗岩地球化学、年代学特征及其成因     

贺根文  路思明  彭琳琳  于长琦  李伟  刘翠辉 《吉林大学学报(地球科学版)》2020,50(5):1491-1504

狮吼山矿区是江西省内规模最大的矽卡岩型硫铁多金属矿床，伴生W、Cu、Au多种成矿元素，成矿作用与矿区出露的茶山迳复式花岗岩体有关。岩体主要包括茶山迳似斑状黑云母二长花岗岩和莲湖细粒二长花岗岩两期，为研究成矿岩体的侵位时代、岩石成因及与成矿的关系，本次工作进行了U-Pb锆石定年、岩相学和岩石地球化学等测试分析。结果表明：岩体具有高硅、高钾、富铝的特征，属高钾钙碱性系列花岗岩；轻重稀土元素分馏明显，均为右倾型，弱Eu负异常，以富集Cs、Rb、Th、U、Pb，亏损Ba、Nb、Sr、和Ti等元素为主要特征，属于低Ba-Sr壳源花岗岩类；锆石具较好晶形，具典型岩浆锆石特征，利用LA-ICP-MS进行U-Pb测年，获得谐和年龄为（162.4±0.6）Ma（MSWD=1.8），加权平均年龄为（162.4±1.4）Ma（MSWD=1.4），谐和年龄与加权平均年龄在误差范围内高度一致，表明茶山迳复式岩体侵位于燕山早期中侏罗世；综合考虑岩体矿物组合、主微量元素及高分异特征，认为其成因分类应属于S型花岗岩；对比中国花岗岩成矿元素平均含量，茶山迳两期花岗岩均具有较高的W、Mo、Bi、Pb等成矿元素含量，可同时为成矿作用提供热源、流体及物质。  相似文献   

新疆西天山查岗诺尔铁矿床环带石榴子石和绿帘石的发现及意义   总被引：1，自引：0，他引：1  

冯浩轩  申萍  李昌昊  武阳  石福品  李文广 《矿床地质》2020,39(5):805-824

查岗诺尔铁矿是新疆西天山阿吾拉勒铁矿带内的重要大型铁矿床之一。矿体赋存在下石炭统大哈拉军山组安山质火山岩中，与普遍发育的石榴子石化、阳起石化和绿帘石化时空关系密切。石榴子石和绿帘石分属不同热液成矿阶段，它们均发育丰富的环带结构，具体表现为明显地颜色、干涉色、背散射图像及成分（FeO、Al₂O₃、SiO₂、MnO、TiO₂）等差异性。石榴子石具有2个世代、3个类型。早世代石榴子石（Grt1和Grt2）产于块状石榴子石-磁铁矿蚀变岩，呈褐黄色，粒度较细，发育核-边结构，呈非均质性，显示异常干涉色，其核部（Grt1-c）均匀相对富钙铝榴石（Gro_51-53And_41-43Spr_4-8），而边部（Grt1-r）发育振荡成分环带，总体相对富钙铁榴石（Gro_18-35And_60-77Spr_4-6）；Grt2核部（Grt2-c）呈均质性，为钙铁榴石（And_99-100Spr_0-1），边部显异常干涉色，发育振荡成分环带，为钙铝铁榴石（Gro_34-54And_38-61Spr_6-9）。晚世代的石榴子石（Grt3）以细脉状或角砾胶结物形式分布，呈红褐色，自形粗粒结构，显非均质性，发育振荡成分环带，端员组分总体以钙铁榴石为主，次为钙铝榴石（Gro_27-43And_50-68Spr_3-8）。石榴子石结构和元素含量变化表明，早期石榴子石形成于弱氧化-氧化、中性-碱性流体体系，其中向边部生长过程，由于新注入流体以及周期性压力汇聚和释放，体系的氧逸度、pH值呈振荡变化；晚期石榴子石形成于弱氧化、弱碱性、动荡的开放流体环境。绿帘石发育3个世代（Ep1、Ep2和Ep3）。Ep1发育核-边结构，核部（Ep1-c）均匀无环带，X_Fe值（X_Fe=Fe³⁺/（Al+Fe³⁺），原子比值）为0.19~0.21，w（MnO）为0.05%~0.18%，w（TiO₂）为0.10%~0.12%，生长边（Ep1-r）多发育振荡环带，X_Fe值为0.26~0.29，w（MnO）为0.01%~0.14%，w（TiO₂）为0.19%~0.26%。Ep2沿Ep1-r边缘生长，不均匀且经历了溶解-再沉淀过程，X_Fe值为0.15~0.20，w（MnO）为0.42%~1.19%，w（TiO₂）为0.02%~0.07%。Ep3呈柱状或不规则粒状交代Ep2、贴近或穿切Ep1-r生长，较均匀、无环带结构，X_Fe值为0.28~0.37，w（MnO）为0.12%~0.77%，w（TiO₂）为0.02%~0.10%。绿帘石成分变化表明，从Ep1-c到Ep1-r，到Ep2，再到Ep3，流体体系氧逸度经历了先增加，后降低，再升高的变化过程。同时，流体成分也在变化，先从相对贫Ti和Mn向相对富Ti贫Mn演化，而后又变为富Mn贫Ti。因此，在热液磁铁矿矿化阶段，查岗诺尔铁矿的成矿热液的物理-化学环境是不断变化的。研究显示，石榴子石和绿帘石结构和成分研究可以刻画热液成矿系统的流体演化历史。  相似文献   

凤太矿集区东塘子铅锌矿床S、Pb同位素组成对成矿物质来源的示踪     

张革利  田涛  王瑞廷  高卫宏  常宗东 《中国地质》2020,47(2):472-484

东塘子铅锌矿床是秦岭成矿带中典型的铅锌矿床之一,前人对东塘子铅锌矿床成矿作用研究较多,但受限于测试手段及认识的局限性,多年来对其物质来源的认识仍未统一。本文在充分研究东塘子铅锌矿床地质特征的基础上,开展了相关样品的S、Pb同位素分析,分析对象包括了不同类型的铅锌矿石,讨论了该铅锌矿床的成矿物质来源、区内岩浆岩与铅锌成矿的关系等。研究表明:东塘子铅锌矿床矿石硫化物δ34S值变化范围为1.8‰～12.5‰,平均7.50‰,计算获得成矿流体中总硫δ34S∑S为7.7‰,显示海水硫酸盐(蒸发膏岩)与岩浆硫的混合来源特征。矿石铅同位素组成稳定,铅源主要来自富U-Th-Pb的上地壳与深部,可能与深部岩浆活动有关。研究结果表明,东塘子铅锌矿床的成矿过程与南秦岭印支期大规模多阶段构造-岩浆-流体活动密切相关,为下一阶段区内找矿工作提供了新的思路。  相似文献   

青海德令哈蓄集银铅矿床地质与S-Pb同位素组成及其成矿学意义     

陈敏  薛春纪  赵文涛  薛万文  谷强 《岩石矿物学杂志》2020,39(4):454-468

蓄集矿床是宗务隆构造带内发现的重要银铅矿床。蓄集银铅矿床赋存于石炭-二叠系宗务隆群果可山组灰岩夹千枚岩地层中,矿体呈脉状、透镜状、似层状,明显受近东西走向的断裂构造控制,矿体围岩蚀变主要为硅化和绢云母化,矿石矿物主要为方铅矿和银黝铜矿,脉石矿物主要为石英,矿石具有斑杂状和网脉状构造。对该矿床开展了S-Pb同位素组成分析。硫同位素分析结果表明矿石中硫化物矿物δ~(34)S值变化于5.0‰～8.4‰之间,显示硫主要为岩浆来源,有少量地层的贡献;铅同位素分析结果表明,矿石~(206)Pb/~(204) Pb=17.896～17.922,~(207)Pb/~(204) Pb=15.589～15.617,~(208) Pb/~(204) Pb=38.072～38.166,与围岩铅同位素组成(~(206) Pb/~(204) Pb=17.94～18.976,~(207)Pb/~(204) Pb=15.600～15.696,~(208) Pb/~(204) Pb=38.106～40.943)较为相似,而与蓄集峡口闪长岩铅同位素组成(~(206) Pb/~(204) Pb=18.144～18.589,~(207)Pb/~(204) Pb=15.623～15.636,~(208)Pb/~(204) Pb=38.790～39.033)相差较大,反映成矿物质主要来自围岩地层宗务隆群果可山组。综合分析认为,蓄集银铅矿床与宗务隆构造带晚二叠世岩浆活动关系密切,应属岩浆热液为主的热液充填-交代成因类型。  相似文献   

马达加斯加石墨矿地质特征及其成因分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

马金虎 《地质与勘探》2020,56(4):878-888

马达加斯加石墨矿资源丰富,找矿潜力大。对马达加斯加东部及西南部3个典型石墨矿床进行综合对比研究,发现其石墨矿成因类型为区域变质型,矿石工业类型以大鳞片晶质石墨为主,自然类型可分为片岩型、片麻岩型及变粒岩型,石墨矿赋矿地层为Graphite岩系。对含矿岩石进行主量元素分析,认为其原岩为富含有机质、富铝的砂质、粉砂质、泥质沉积碎屑岩;形成环境为活动大陆边缘区域和大陆岛弧区域。马达加斯加石墨矿床的形成均经历了多次变质作用,富含有机质岩石主要通过区域变质作用形成晶质石墨矿床,并在混合岩化及深层次韧性剪切作用下进一步富集成矿。  相似文献   

北京十三陵地区青白口系长龙山组含铁建造的发育特征及成因^*          下载免费PDF全文

张琴  王柏寒  周琛  孙祖宇  梅啸寒  原成帅  王凯 《古地理学报》2020,22(3):570-586

含铁建造在整个前寒武纪的地质记录中分布广泛,但针对华北地区青白口系长龙山组出露的含铁建造目前还没有报道。文中通过野外观察及室内XRD、SEM、ICP-MS等手段,对北京十三陵地区出露的长龙山组含铁建造的分布规律、矿物组成、成矿物质来源等开展研究,并探讨含铁建造的成因机制。结果表明,含铁建造的铁质主要为赤铁矿,与石英、海绿石等矿物伴生。含铁建造存在2种分布模式: Ⅰ型含铁建造,与海绿石伴生,产出厚度变化大(1~50 cm),偏光显微镜下海绿石砂岩和铁质条带呈互层状产出,赤铁矿具近球形结构;Ⅱ型含铁建造,无海绿石伴生,产出厚度相对较大(一般大于10 cm),镜下见黑色的富铁层夹碎屑石英透镜体,赤铁矿常发育针状或雪花状结构。依据构造演化和微量元素分析,认为含铁建造的铁质来源主要为下马岭组顶部的铁质风化壳。Ⅰ型含铁建造为化学胶体沉淀与海绿石风化的混合成因;Ⅱ型含铁建造主要属于胶体化学沉积成因,后期可能经受了糜棱化改造作用。这一结论为华北地区前寒武纪含铁建造的找矿提供了沉积地质依据,对于完善含铁建造成矿机理及华北地区元古代构造演化具有重要的意义。  相似文献   

内蒙古呼伦西白地区铌稀土多金属矿成矿特征及找矿标志     

胡二红  贺中银  张善明  吕新彪  阮班晓  赵鹏彬  孙浩  纪鹏飞  何世明  苏波  刘婷 《中国地质》2020,47(2):300-314

北山成矿带东缘的内蒙古呼伦西白地区近年来发现了多处铌稀土矿床(点),矿床(点)产于二叠纪二长花岗岩外接触带上,矿体赋存于滨浅海相碳酸盐岩-变碎屑岩内,其形态、产状、规模受构造-岩浆活动控制,并与磁异常对应,其中灰石山东北铌稀土矿区Nb2O5品位0.02%～0.56%、平均0.11%,REO品位0.13%～2.63%,平均0.93%,辉森乌拉西铌金矿区Nb2O5品位0.01%～0.1%,与白云鄂博Nb-REE-Fe超大型矿床特征类似,成矿潜力巨大。结合区域地质背景及铌稀土多金属矿成矿特征,初步认为区内该类型矿床的找矿标志为:二叠系滨浅海相碳酸盐岩-变碎屑岩地层、构造挤压形成的虚脱空间或韧-脆性转换部位、二叠纪二长花岗岩外接触带、放射性异常梯度带-磁异常位置、岩石蚀变(褐铁矿化、硅化、碳酸盐化等)和石英细网脉发育地段。对该地区铌稀土多金属矿成矿特征和找矿标志的研究有利于拓展北山地区三稀矿产的找矿思路,也可为此类矿产的找矿方向提供借鉴。  相似文献   

自然重砂成因矿物学特征及找矿指示作用     

董国臣  李胜荣  申俊峰  董朋生  李华伟  殷国栋  汤家辉 《地学前缘》2020,27(5):171-178

自然重砂是地质体经自然风化、剥蚀、搬运、沉积等地质作用而分离出的单矿物(或矿物组合)。自然重砂矿物晶体由于仍然保留有许多矿物成因信息,包括颜色、形态、化学成分、物理性质和矿物组合等特征,因此常用于追溯源区地质体或者找矿勘查。这种方法被认为是一种经济实用的找矿方法——自然重砂测量。本文基于全国自然重砂找矿的数据资料,系统梳理了自然重砂的矿物类型、出现频率及其分布等特点,分析了自然重砂的矿物组合和成因矿物学特征,研究了自然重砂矿物的源区烙印、搬运距离及标型指示矿物组合特征,探讨了自然重砂成因矿物学研究意义及其找矿应用前景。自然重砂矿物的颜色、形态及内部结构依然保留着明确的成因矿物学信息:其颜色和晶体形态具有继承性而与其源区母体联系起来,体现源区母体的特性;其矿物组成可分出残余原生重矿物(包括造岩矿物、副矿物、矿石矿物等)和新生重砂矿物两个部分,如赤铜矿、孔雀石等反映着源区岩性体的成分或者赋存状态特征,其矿物组合也在很大程度上继承原生共生矿物而体现诸如有无矿化等意义;重砂颗粒的磨圆度、边界光滑性等表面特征反映搬运距离,有利于明确响应源区母体或者物源,而具有良好的找矿指示意义。  相似文献