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    2013年, 第20卷, 第3期
    刊出日期:2013-05-15
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    论文
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    论文
    地震预测:从芦山地震到大陆地震
    李德威, 陈桂凡, 陈继乐, 郝海健
    2013, 20(3): 1-10. 
    摘要 ( 2197 )   PDF(9161KB) ( 1460 )  

    自从1990年以来,通过对青藏高原的调查和研究,认识到下地壳流动同步形成盆地和造山带,并受控于相关洋盆地幔软流圈向大陆的顺层流动和底辟作用。下地壳不均匀流动通过韧脆性中地壳热能应变能转换孕育地震,部分发震能量通过上地壳脆性断层释放。在地震孕育过程中通常会伴生跨年度干旱和异常降雨,构成热灾害链。近5年内青藏高原东部连续发生汶川、玉树、芦山大地震,形成于从亚东流经羊八井、安多、玉树并分支流向汶川和芦山—康定的下地壳“热河”的仰冲式和侧冲式撞击作用。从2008年9月以来连续发表5篇论文,根据地壳热构造和热灾害链的时空结构对芦山地震的三要素进行了长期和中期预测。2008年9月预测从2013年开始可能发生大地震,2012年9月将鲜水河—安宁河—小江异常热流构造带5年内将发生多个7级地震的首个大震锁定在芦山或西昌。芦山地震只释放了亚东—羊八井—安多—玉树—鲜水河—安宁河—小江“热河”剩余热能中的一小部分,在西昌—会理—昭通地区、道孚—康定地区、通海—石屏地区近5年内很可能发生4个7级左右的地震。此外,华北典型的热灾害链结构表明震情严峻,环渤海地区近3年内很可能发生大地震。从地震热流体撞击机理与地震异常之间的关联性出发,提出了动态立体监测及短临预测地震的思路和方法。

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    芦山地震发震构造及其与汶川地震关系讨论
    徐锡伟, 陈桂华, 于贵华, 程佳, 谭锡斌, 朱艾斓, 闻学泽
    2013, 20(3): 11-20. 
    摘要 ( 2066 )   PDF(14225KB) ( 1613 )  

    芦山地震发生在巴彦喀拉块体与华南块体之间龙门山推覆构造带南段。野外考察表明,芦山地震在震中区没有形成具有构造地质意义的地震地表破裂带,仅在各山前陡坡地带出现平行于山麓陡坡的张性地裂缝、山地基岩崩塌、滑坡等边坡震动失稳现象和震动引起的砂土液化现象。重新定位的芦山地震余震分布、震源机制解和地表构造地质等分析表明,芦山地震的发震断层为一条现今尚未出露地表、其上断点仍埋藏在地下9 km以下地壳中的一条盲逆断层,走向212°,倾向NW,倾角38°±2°,上断点以上至地表的构造变形符合断层扩展背斜模型。根据汶川地震和芦山地震的余震空间分布、地震破裂过程、深浅构造关系等差异反映出它们是分别发生在龙门山推覆构造带中段和南段的两次独立地震破裂事件。

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    芦山地震:一个成功的中期预测案例
    曾佐勋, 王杰
    2013, 20(3): 21-24. 
    摘要 ( 2199 )   PDF(2505KB) ( 1017 )  

    2013年4月20日MS 7.0级芦山地震是2008年汶川地震以后龙门山断裂带的又一个灾难性的地质事件。文中回顾了对芦山地震的成功中期预测并给出了预测的依据。2012年11月25日上午,中国地球物理学会天灾预测专业委员会讨论中国西南地区中期地震预测问题。专业委员会主任耿庆国回顾了2012年4月作出的中期预测,认为2012年5月至2013年5月期间,在我国西南地区可能存在MS 7~8级地震。参加会议的委员们同意这一时间预测和震级预测,但是在震中位置预测方面存在不同意见。文章第一作者在会上作了一个报告,并展示了确切的震中预测位置图,即位于四川省雅安与康定连线的中间位置。这一预测的依据主要有两个方面:一方面,雅安西侧与汶川两地,具有两个特征相同的独立的卫星重力局部高异常;二是汶川(5·12)大震只是释放了龙门山断裂带北东段的能量和应力,这导致能量和应力在龙门山断裂带南西段,特别是南西端与重力异常突变叠加区(即中上地壳密度突变区)的加速积累和集中。芦山地震震中位于雅安芦山,与预测震中位置仅相差80 km,发震时间在2013年5月前。芦山地震中期预测的成功给予我们很多启示。作为一种地质过程,地震应该有其自身的规律可循;成功的地震预测需要多方面观测信息的综合分析,正是基于此,目前迫切需要国家的或者国际的具有综合分析经验的专家组和有效的前兆信息平台;卫星重力异常数据的处理和更新将有助于缩小强震预测的包围圈。

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    芦山地震的红外增温异常分析
    徐秀登, 徐保华
    2013, 20(3): 25-28. 
    摘要 ( 1635 )   PDF(3182KB) ( 1482 )  

    地震三要素的短临预测对抗震减灾意义重大,但实现的难度很大,仍是个世界难题。笔者应用卫星红外异常增温时空演变规律对2013年4月20日芦山地震作了研究,并在2013年4月21日全国天灾预测委员会学术研讨会上作出了分析。文中简要剖析了芦山地震的构造背景和成因机理。芦山地震是我国西部地震构造区新发生的MS 7.0级大地震,其成因同汶川地震相似,主要受到印度板块NE向对青藏地块推挤,南北压缩挤出断块向SEE滑动,受到四川盆地以西龙门山断裂带强烈阻挡,积能释放后发震。文中重点介绍了红外增温时空演变规律进行短临地震预测的过程。震前红外增温异常的动态变化是地震构造活动的反应,时间上一般经历初始增温—加强增温—高峰增温—衰减到发震的4个阶段。

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    4·20芦山地震次生山地灾害与减灾对策
    陈晓清, 崔鹏, 游勇, 杨宗佶, 孔应德
    2013, 20(3): 29-34. 
    摘要 ( 1539 )   PDF(5501KB) ( 756 )  

    4·20芦山地震不仅造成了特大地震灾害,同时还诱发大量的次生山地灾害,主要类型包括崩塌、滑坡、滚石、落石、堰塞湖和泥石流等。这些次生灾害不仅造成重大人员伤亡,还阻塞救援道路,延缓了救援进度。地震诱发的大量崩塌、滑坡为泥石流活动提供丰富物源,将促进泥石流活跃,在后期暴雨作用下产生严重的泥石流灾害。通过初步分析,提出了地震区山地灾害应急减灾对策,包括应急排查、监测预警、临时安置场所危险性评估、省道210线应急防护;并提出了地震区恢复重建中的减灾对策,包括提高山区城镇的防护能力,加强村寨聚落防灾能力,加强山地灾害监测预警,道路恢复重建中的减灾措施以及加强对流域漂木防治。

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    2011年3月24日缅甸7.2级地震对云南地区的影响研究
    杨文, 刘杰, 程佳
    2013, 20(3): 35-45. 
    摘要 ( 1439 )   PDF(2889KB) ( 588 )  

    利用2011年1—6月云南地区的连续波形资料,采用背景噪声和波形互相关方法分别反演该地区的速度结构以及2011年3月24日缅甸7.2级地震前后60 d的速度变化图像。同时,根据云南地区中小地震计算缅甸地震前后应变能释放响应比空间分布,并利用缅甸地震的震源参数,计算了缅甸地震对云南地区主要断裂产生的库仑破裂应力影响。结果显示:(1) 禄劝至华坪一带、永定至泸水区域和通海至建水地区震后波速增加,同时该地区地震活动增强,相应断裂上库仑破裂应力增加,说明缅甸地震对这些区域具有加速构造活动的正影响;(2) 小江断裂带以东马龙至宣威地区和南汀河断裂带以南临沧至景洪地区震后波速降低,地震活动减弱,断裂上库仑破裂应力降低,说明缅甸地震对该区域具有减缓构造活动的负影响。

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    成因矿物学在中国的传播与发展
    李胜荣
    2013, 20(3): 46-55. 
    摘要 ( 1716 )   PDF(2741KB) ( 1267 )  

    成因矿物学是现代矿物学的重要组成部分。它研究矿物与矿物组合的时空分布、矿物各内外属性间的关联、矿物形成与变化的条件和过程、矿物与其介质间的相互作用及相应的宏微观标志、和矿物成因分类及矿物成因信息的应用等方面的内容。矿物发生史、矿物标型学、矿物温压计、矿物共生分析和矿物成因分类共同构成本学科的理论体系。其中,矿物标型学是该体系的核心。以陈光远先生为代表的中国矿物学家,在20世纪下半叶,创新性地开展了成因矿物族的研究,建立了完善的成因矿物学理论体系,提出矿物标型六性和矿物学填图的四化法则,提出变质岩、花岗岩、铅锌铁金辰砂萤石等矿床的矿物成因标型和找矿标志,有力地指导了中国的地质研究和找矿实践。进入21世纪以来,矿物学填图参数和方法被进一步发掘和完善,矿物磁学和近红外谱学等便捷填图手段得到广泛应用;大纵深蚀变矿化和矿物标型分带规律得以揭示;矿物标型的地球动力学、构造动力学和矿物系统的演化意义得到深度阐释;成因矿物学作为环境与生命过程研究的指导思想,逐步形成了环境与生命矿物学新分支,将矿物个体发生及矿物标型的思想用于对鱼耳石和有孔虫等生物矿物环境响应的研究,将矿物生物交互作用思想用于土壤能量系统修复研究,将矿物环境耦合思想用于生物有机质对矿物自组装结构和过程的调控研究以及海洋矿物对海洋及大气环境的指示研究等,极大地丰富了矿物发生学和矿物标型学的理论。今后应注意有关成果的系统整合,加强矿物个体发生史的实验研究,保障原创性成果的产出;要注重国际交流,使我国成因矿物学的成果真正成为人类的共同精神财富。

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    玲珑金矿黄铁矿标型特征及其大纵深变化规律与找矿意义
    申俊峰, 李胜荣, 马广钢, 刘艳, 于洪军, 刘海明
    2013, 20(3): 55-75. 
    摘要 ( 1775 )   PDF(5554KB) ( 1260 )  

    玲珑金矿床是胶东地区最大的石英脉型金矿床之一。经过近50年的开采,资源量几近枯竭,因此开展深部资源量评价和找矿预测具有重要实际意义。笔者基于成因矿物学与找矿矿物学理论,采用矿物学和矿物地球化学方法对主要载金矿物黄铁矿的标型特征进行了系统研究,结果表明黄铁矿标型特征具有如下重要找矿意义:(1)细粒不规则五角十二面体或复杂聚形黄铁矿晶体含金性高;(2)黄铁矿S/Fe比值随矿体延深有增高趋势;(3)黄铁矿微量元素总量高是富矿段的找矿标志,其中黄铁矿稀土元素特征显示成矿物质具深源特征;(4)西山矿区55号脉P型黄铁矿出现率多在60%以上、剥蚀度为36.67%~47.73%,指示该矿脉向下仍有良好的找矿前景;(5)东山矿区自上而下黄铁矿微量元素组合(As+Sb+Te)、(Cu+Pb+Zn)和(Co+Ni+Ti+Cr)沿垂向呈旋回震荡变化规律,同时P型黄铁矿平均出现率39.63%,剥蚀度为32.92%~75.40%,指示-770 m标高以下仍具较好的找矿潜力;(6)东山大开头矿区47号脉黄铁矿热电性填图结果显示,-670 m标高以下,第93至75勘探线之间及第72至63勘探线之间具有良好的找矿前景。上述黄铁矿标型特征对于玲珑金矿床深部找矿评价具有重要指导意义。

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    冀南邯邢地区白涧和西石门夕卡岩型铁矿磁铁矿成因矿物学研究
    张聚全, 李胜荣, 王吉中, 白明, 卢静, 魏宏飞, 聂潇, 刘海明
    2013, 20(3): 76-87. 
    摘要 ( 1735 )   PDF(4365KB) ( 1058 )  

    对邯邢地区典型夕卡岩型铁矿床白涧铁矿和西石门铁矿中不同产状的磁铁矿的成分、热电性、爆裂温度及O同位素进行了详细的成因矿物学研究。研究发现:层间矿体具有低Ti、∑REE、爆裂温度、δ18O的特征,热电性系数较小但变化范围大;接触带矿体为高Ti、∑REE、爆裂温度、δ18O的特征,热电性系数较大,变化范围小。白涧铁矿层间矿和西石门铁矿中磁铁矿的REE表现出Eu的正异常,而白涧铁矿接触带矿为负异常。白涧铁矿磁铁矿中单层矿体热电性系数具有中部小、顶底大的特征。综合磁铁矿的成因矿物学研究,以热电性的空间变化规律为基础,建立了该区夕卡岩型铁矿的成因和找矿模型。

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    胶东各类型金矿床黄铁矿化学成分标型特征
    严育通, 张娜, 李胜荣, 李永生
    2013, 20(3): 88-93. 
    摘要 ( 1860 )   PDF(2020KB) ( 1234 )  

    黄铁矿是金矿床中重要的载金矿物,对其成分标型进行深入研究可以获得大量矿床成因方面的信息。采用δFeδS、δFe/δSAs、(Fe+S)As体系对胶东各类型金矿中的黄铁矿的主微量元素进行了详细研究,得出胶东石英脉型、蚀变岩型和层间滑脱带型金矿成矿期黄铁矿的主微量元素化学成分标型特征。结果表明石英脉型和蚀变岩型金矿成矿期黄铁矿的δFeδS、δFe/δSAs、(Fe+S)As体系都具有明显分区特征,这反映了其成矿环境的差异。研究结果证实了该方法适用于胶东各亚类型金矿的研究,并对金矿床中黄铁矿化学成分标型的进一步研究及胶东金矿床的成因和找矿工作具有重要的借鉴意义。

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    胶东金青顶金矿钾长石化岩相学特征及形成温度的估算
    曹晖, 李胜荣, 姜文, 李青, 海东婧, 王真
    2013, 20(3): 94-103. 
    摘要 ( 1843 )   PDF(3427KB) ( 1036 )  

    金青顶金矿是胶东东部一个特大型石英脉型金矿床,其探测深度已达约1 340 m,含矿石英脉的围岩主要为黑云二长花岗岩。文中对蚀变围岩中钾长石、斜长石和石英等主要矿物的结构与形态特征进行了详细观察及成因分析,发现热液成因钾长石大量存在于近矿围岩中,且深部钾长石化强度和范围都有加大的趋势,并大量出现由正长石和石英组成的团块状似伟晶岩。关于热液钾长石的形成温度,目前尚无可靠的测试数据。文中运用二长石温度计对蚀变岩中条纹长石平衡温度进行了估算,获得似伟晶岩中条纹长石平衡温度为433~482 ℃,而钾长石化叠加弱黄铁矿化花岗岩中条纹长石平衡温度为362~419 ℃。从似伟晶岩到钾长石化花岗岩、钾长石化叠加黄铁绢英岩化花岗岩中条纹长石平衡温度的渐次降低,反映了成矿流体与围岩反应逐渐弱化的特征。

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    红透山黄铁矿的红外光谱研究
    黄涛, 张胜男, 黄菲, 高天附, 毛武友, 王颖辉
    2013, 20(3): 104-109. 
    摘要 ( 1691 )   PDF(1067KB) ( 1079 )  

    为了深入研究黄铁矿物理性质的实际成因意义,利用NICOLET 380型,分辨率>0.9 cm-1傅立叶变换红外光谱仪,对红透山地区不同中段的黄铁矿样品进行测量,在400~4 000 cm-1范围内分别得出红外光透射光谱图。运用朗伯比尔定律计算出各中段样品的吸光度。结果表明:红透山黄铁矿(FeS2)中存在不同程度的类质同象取代,该区域黄铁矿导电类型为n型。认为此种类质同象与黄铁矿形成部位具有相关性。吸光度比值与样品所在深度负相关。

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    耿庄金矿含FeS2晶须环带重晶石巨晶的特征及成因意义
    黄菲, 高尚, 刘佳, 高文元, 孙虎, 王颖辉, 彭艳东, 姚玉增
    2013, 20(3): 110-117. 
    摘要 ( 1770 )   PDF(4922KB) ( 713 )  

    在山西耿庄金矿区含金隐爆角砾岩体的晶洞内,发现了含FeS2晶须环带重晶石巨晶,用扫描电镜、电子探针、X射线粉晶衍射等手段系统研究了重晶石及其所含FeS2晶须的矿物特征。结果表明,重晶石化学成分单一;晶体结构标准;发育完好;晶须为FeS2Fe(Ni, Co)S2的类质同象系列。根据地质背景,结合包裹体研究成果,运用晶体生长和地球化学理论,讨论了重晶石巨晶及所含晶须的成因。认为重晶石巨晶是该区燕山期花岗岩浆活动的期后热液演化到后期阶段时,SO2-4与围岩中的钡反应而形成;所含的FeS2晶须是持续进行的火山隐爆作用所产生的大量H2S、SO2等与热液中分解出的Fe2+、Ni2+、Co2+反应而形成的;富碱、H2S溶解度增大,S2-增高有利于晶须的生长;重晶石和晶须生长的地质环境具有宏观上的一致性和具体条件的差异性。当pH值为1~8.5、lgfO2为-31~-38时,优先进入FeS2生长的优势场,形成FeS2晶须矿物。当pH值为5.5~10、lgfO2在-25~-36时形成重晶石;FeS2环带和重晶石的共生现象是两者共结晶交互生长的结果;重晶石的套叠生长和晶须环带特征,是耿庄地区隐爆作用脉动性和周期性作用的结果。耿庄含晶须重晶石巨晶,明确标示出所形成的地质条件和地质作用过程,为深入研究隐爆作用和理解该区成矿作用提供了矿物学证据。

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    水热法合成黄铁矿微观形貌和结构的观测与表征
    宋丹, 刘佳, 黄菲*, 李光禄, 孟林, 陈应华, 俞浩然, 高尚, 高文元
    2013, 20(3): 118-122. 
    摘要 ( 1680 )   PDF(1956KB) ( 836 )  

    模拟热液型金矿床中黄铁矿生成的地质条件,采用硫酸亚铁(FeSO4)和硫代乙酰胺(CH3CSNH2)为铁源和硫源,在Fe/S比为1∶3、温度180~200 ℃、加热时间24 h条件下考察黄铁矿的结晶情况。用SEM扫描电镜观察在不同水热条件下合成黄铁矿的形态及成分;用多晶X射线衍射仪(XRD)确定了产物物相组成;用透射电子显微镜(TEM)观测表征了黄铁矿晶体的形态和结构。结果表明:在200 ℃时黄铁矿为粒状,粒度较均匀,粒径1 μm左右。在180 ℃时黄铁矿除有尺寸在1 μm左右粒状黄铁矿外,还有不规则带状黄铁矿晶体,带宽为200 nm左右。认为水热条件中,随着结晶温度的逐步升高,黄铁矿的形貌逐步由不规则形状向规则形状的转变。所以在实验温度较高阶段,形成规则的粒状形貌;在低温阶段,则会出现不规则带状形貌。

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    稀有矿物锰方硼石的合成及其矿床地质意义
    王秋舒, 许虹, 高燊, 杨利军, 吴德新, 田竹, 孙逸
    2013, 20(3): 123-130. 
    摘要 ( 1659 )   PDF(1700KB) ( 870 )  

    锰方硼石为稀有的锰氯硼酸盐(Mn3B7O13Cl)矿物, 首次发现于美国德克萨斯州钱伯斯郡盐丘回收的卤水中, 中国天津市蓟县赋存有世界上独一无二的锰方硼石矿床。采用五水平三因素(L25(53))的25组正交试验, 利用焙烧法人工合成锰方硼石, 得到锰方硼石的形成温度为250~400 ℃,弱酸性,高氯环境。实验条件下,最佳形成条件为400 ℃、C氯离子/C锰离子=2.5、pH=6。3种影响反应的因素中, 温度为主要因素。采用水热法在最优合成条件下得到了晶形比较完好的锰方硼石,平均粒度为600 nm。通过对钱伯斯郡盐丘和天津蓟县锰方硼石矿床的地质特征的分析讨论,认为蓟县锰方硼石矿床是海底热液成因,成矿温度低于400 ℃,并提出成矿模型。

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    热硫化条件下铁硫比值对黄铁矿形成的影响
    高文元, 黄菲*, 李光禄, 段天绪, 曾明, 刘子一, 刘锐, 刘佳, 高尚
    2013, 20(3): 131-137. 
    摘要 ( 1690 )   PDF(1535KB) ( 865 )  

    模拟火山喷气成矿作用,在热硫化条件下,系统考察反应物中铁硫比值从Fe∶S=1∶1至1∶8变化对黄铁矿形成的影响。运用扫描电镜(SEM)、X射线粉晶衍射分析(XRD)等测试手段,观测和分析实验产物的形貌、成分和结构特征,发现随着Fe∶S比值的减小,实验产物中黄铁矿逐渐增多,磁黄铁矿逐渐减少,同时Fe∶S比值对实验产物的形貌也有一定的控制作用。计算结果显示实验产物中黄铁矿晶粒尺寸的变化范围为42.543~63.799 nm,磁黄铁矿晶粒尺寸的变化范围为21.973~87.926 nm,黄铁矿和磁黄铁矿的晶胞体积变化较小。结合热力学计算结果分析认为,在热硫化条件下,当Fe∶S比值小于或等于磁黄铁矿中铁硫原子比时,反应生成磁黄铁矿;当Fe∶S比值超过磁黄铁矿中铁硫原子比时,实验产物中出现黄铁矿;当Fe∶S比值达到或超过黄铁矿中铁硫原子比时,反应主要生成黄铁矿。过硫条件有利于黄铁矿的生长,硫源越充足,实验产物中黄铁矿越多。

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    金川镍矿尾矿砂矿物组成特征与酸溶特性研究
    王玲, 刘玉强, 鲁安怀, 王少华, 崔兴兰, 王纪华, 李艳
    2013, 20(3): 138-146. 
    摘要 ( 1368 )   PDF(2002KB) ( 847 )  

    金属矿山生产产生大量的尾矿,不但危害周围生态环境,而且对资源造成极大浪费。金川镍矿尾矿砂Ni、Cu和Co的平均含量分别达到0.21%、0.19%和0.01%,是够得上二次开发利用的宝贵资源。文中对金川镍矿尾矿砂矿物组成特征及酸溶特性进行了详细的研究,目的是为工业化高效回收尾矿砂中Ni、Cu和Co等有价金属提供科学依据与技术支撑。矿物学研究表明,金川镍矿尾矿砂主要由蛇纹石、绿泥石、橄榄石、辉石、透闪石、磁铁矿、白云石及少量磁黄铁矿、镍黄铁矿和黄铜矿等组成。经多年露天堆存,金川镍矿老尾矿库尾矿砂已发生不同程度的氧化作用。尾矿库3 m以上为强烈氧化带,金属硫化物矿物颗粒边缘、裂缝处基本都有强烈的氧化作用发生。碳酸盐等易溶矿物被大量消耗。硫酸溶解实验表明,金川镍矿老尾矿库尾矿砂中有价金属Cu、Ni和Co的平均浸出率分别可达88.6%、75.3% 和70.8%。尾矿砂中Cu、Ni和Co有价金属的浸出效果不但清楚直观地反映了尾矿库中尾矿砂的氧化程度,而且表明金属硫化物尾矿砂的风化作用,极大地促进了硫化物矿物中有价金属的酸溶浸出。

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    Cronobacter sakazakii还原作用对针铁矿晶体结构的影响
    王浩然, 杨晓雪, 丁竑瑞, 李艳, 朱云, 王长秋, 鲁安怀
    2013, 20(3): 147-153. 
    摘要 ( 1278 )   PDF(1789KB) ( 728 )  

    厌氧条件下,Cronobacter sakazakii以乙酸钠作为电子供体,针铁矿中Fe(Ⅲ)作为电子受体进行生命活动,其新陈代谢过程伴随Fe(Ⅲ)的还原。细菌增殖和稳定生长过程中不停还原针铁矿并大量累积Fe(Ⅱ);当细菌衰亡时,Fe(Ⅱ)的产生随之减缓;细菌的活动停止时,Fe(Ⅱ)不再积累并最终保持稳定。同步辐射XRD测试表明,微生物还原作用后针铁矿出现了一系列新衍射峰:4.8、6.03、6.13、6.84、7.7和11.4 峰,可能形成具层状结构的新物相。在XANES图谱中Fe主吸收峰向低能量方向移动1 eV,边前峰峰位中心向低能量方向移动且峰面积减小,表明Cronobacter sakazakii的异化Fe(Ⅲ)还原作用使针铁矿中Fe氧化态降低,矿物晶体结构发生了变化。

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    两种卵巢肿瘤中砂粒体的矿物学研究
    孟繁露, 王长秋, 李艳, 鲁安怀, 梅放, 柳剑英
    2013, 20(3): 154-160. 
    摘要 ( 1623 )   PDF(2817KB) ( 752 )  

    砂粒体是病理诊断中常见的钙化形式,与肿瘤关系密切。选取具有砂粒体矿化物的6例卵巢浆液癌和2例成熟性囊性畸胎瘤样品,采用POM、ESEM、EDX、TEM、μSRXRD和μSRXRF等研究方法,对原位和分离处理后的砂粒体进行了观察测试。结果表明,两种卵巢肿瘤中的砂粒体由粒状和短柱状矿物分层集合而成,其形成与胶原纤维关系密切。卵巢浆液癌和畸胎瘤中的砂粒体最大直径分别为35 μm、70 μm,主要矿物成分分别为碳羟磷灰石Ca5[PO4,CO3]3(OH)、羟基磷灰石Ca5(PO4)3(OH)。砂粒体中还含有Na、Mg、Zn、Fe、Sr、Cu等微量元素,Zn可替代Ca进入矿物晶格。

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    现代地质工作重要发展领域:“十一五”期间勘查地球化学评述
    奚小环, 李敏*
    2013, 20(3): 161-169. 
    摘要 ( 1860 )   PDF(1235KB) ( 1008 )  

    “十一五”期间(2006—2010年),国土资源部中国地质调查局继续推进区域化探与多目标区域地球化学调查计划。在区域化探方面,完成调查面积82.93万km2(累计完成756.62万km2),发现异常4 708处,经验证发现各类矿产411处,其中有色金属矿产273处,占66.4%,取得重大找矿突破。开展矿产资源地球化学评价,通过建立典型矿床地球化学异常模式,来圈定找矿靶区和进行资源潜力定量预测。在多目标区域地球化学调查方面,完成调查面积26.56万km2(累积完成165.66万km2),建立生态地球化学评价体系,主要针对重金属元素成因来源、迁移转化、生态效应与变化趋势进行较为全面和深入的研究。土地质量地球化学评价表明,中国土地达到优质级占53%,优良级占33%,较差等级主要分布在中东部经济社会发达地区。土壤有机碳研究表明,全国表层土壤(0~0.2 m)平均碳密度仅为3 186 t/km2,且各地区碳密度变化幅度较大,说明中国土壤有机碳处于低水平和不稳定状态。“十一五”期间勘查地球化学针对重大资源与环境问题,深化和延拓地质工作内涵,逐步形成矿产资源评价、生态地质科学研究、土地质量与生态评价、全球变化科学研究及基础地学研究等现代地质工作若干重要发展领域。

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    内蒙古宁城早中生代地幔捕虏体及熔/流体交代作用
    邵济安, 张聪, 路凤香
    2013, 20(3): 170-179. 
    摘要 ( 1482 )   PDF(3357KB) ( 805 )  

    :内蒙古宁城地区发现的尖晶石二辉橄榄岩捕虏体,其寄主岩为早中生代堆晶成因的辉石岩。尖晶石二辉橄榄岩在矿物组成和Sr、Nd、Pb同位素特征等方面区别于寄主辉石岩,具有地幔岩特征。相对原始地幔岩,尖晶石二辉橄榄岩具有Fe高,Mg、Al低,富集K、Na、Ca、LREE和Rb、Sr、Ba、Th等不相容元素的特征,据此可以认为捕虏体来源于交代的富集地幔。对熔/流体交代反应形成的结构及其交代矿物金云母、韭闪石、白云石、方解石的进一步研究,揭示富K、Al、Ca、LREE和不相容元素的硅酸质和碳酸质熔/流体的交代作用致使地幔岩向不断饱满和富集的趋势演化,导致地幔岩Mg#值、Fo值的降低,Al和其他不相容元素的增高。单斜辉石环带原位微量元素测定也证实交代作用的存在。剪切结构的发育可能与软流圈底辟体上涌引发的塑性流变有关。联系华北古老岩石圈地幔多次的地质事件,笔者认为,早中生代地幔的特征与华北克拉通长期以来自身的深部演化有关。

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    青藏高原东北缘红墙玄武岩的年代学、地球化学特征及成因初探
    丁一, 喻学惠, 莫宣学, 李小伟, 黄雄飞, 韦萍, 和文言
    2013, 20(3): 180-191. 
    摘要 ( 1794 )   PDF(2273KB) ( 1740 )  

    西秦岭地处青藏高原东北缘,是古亚洲构造域、特提斯构造域和滨太平洋构造域的交接转换带,也是分野中国大陆东、西部地理与地质构造的关键部位。该区广泛分布了大量中生代火山岩。由于该区基础地质研究程度很低,特别是缺少可靠的年代学和地球化学资料,对该区中生代火山岩的成因及地球动力学背景一直存在争议,影响了人们对西秦岭大地构造属性及发展演化历史的全面认识。文中提供了甘肃西秦岭夏河县麻当乡红墙村中生代玄武岩的岩相学、地球化学和同位素年代学研究资料和数据,对火山岩的成因与动力学条件进行了初步讨论。红墙玄武岩中分离出的锆石LAICPMS UPb定年结果表明,该玄武岩形成于(104.8±0.99) Ma(MSWD=0.63),与野外观察结果一致,证明红墙玄武岩是早白垩世火山作用产物。岩相学和地球化学的观察和 研究显示,该套岩石以出现斜长石斑晶、基质中出现大量斜长石微晶或微斑晶为特征,岩石具有较高的SiO2、Al2O3、Na2O和较低的CaO,属于钠质碱性玄武岩,而不同于该研究区东部礼县—宕昌一带新生代超钾质火山岩。红墙玄武岩在地球化学方面具有富集轻稀土和部分高场强元素(如Nb、Ta、Zr、Hf、Ti等),亏损大离子亲石元素(Rb、K等),正的εNd(t)=5.9~7.5和低的87Sr/86Sr(t)=0.703 3~0.705 6以及206Pb/204Pb(t)=17.707~18.319、207Pb/204Pb(t)=15.398~15.626和208Pb/204Pb(t)=37.266~38.454等特征。所有这些特征一致表明,红墙早白垩世玄武岩具有与大陆OIB相似的地球化学特征,其源区可能具有DMM和PREMA端员混合的特点,推测其主要来自亏损的软流圈地幔。结合对火山岩产出大地构造背景的综合分析及与礼县—宕昌新生代超钾质火山岩的对比,提出红墙早白垩世钠质碱性玄武岩是大陆裂谷岩浆作用的产物,其成因和动力学背景与自中生代以来南北构造带的裂谷性质及其发展演化有关。西秦岭东、西两段新生代与早白垩世火山岩在岩相学、全岩化学以及岩石系列和类型方面的差异,可能与不同时期软流圈地幔源区的演化、岩浆起源深度和部分熔融程度等有关。

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    西准噶尔达尔布特蛇绿混杂岩中碱性玄武岩的成因:晚泥盆世地幔柱的产物?
    杨高学, 李永军, 杨宝凯, 刘振伟, 张洪伟, 佟丽莉
    2013, 20(3): 192-203. 
    摘要 ( 1498 )   PDF(7016KB) ( 876 )  

    西准噶尔是巨型中亚造山带的重要组成部分。该地区分布有多条蛇绿混杂岩带,其中达尔布特蛇绿混杂岩带被认为是西准噶尔规模最大的蛇绿混杂岩带,主要是以方辉橄榄岩为主的超镁铁质岩、镁铁质橄长岩、辉长(绿)岩,枕状熔岩、块状玄武岩及硅质岩。对达尔布特蛇绿混杂岩带中的块状玄武岩进行详细的岩石学、岩相学、同位素年代学及地球化学分析。结果表明,块状玄武岩的LAICPMS锆石UPb(加权平均206Pb/238U)年龄为(375±2) Ma,时代属于晚泥盆世。岩石SiO2质量分数为45.24%~49.86%,具有高镁、钛和碱的特征(w(MgO)=2.45%~6.85%,w(TiO2)=1.68%~3.74%,w(Na2O+K2O)=2.37%~5.34%),属于碱性玄武岩系列。碱性玄武岩具有典型洋岛玄武岩的稀土元素和微量元素模式,且相对富集轻稀土元素和大离子亲石元素Rb、Ba、Th等。高场强元素Zr、Hf、Nb、Ta没有明显负异常,显示其来源于富集地幔,主要组成为尖晶石和石榴石二辉橄榄岩,并发生了5%~10%的部分熔融。结合研究区与碱性玄武岩伴生的沉积岩特征、前人资料及对比邻区同期火山岩,可知达尔布特蛇绿混杂岩碱性玄武岩形成于大洋板内与地幔柱有关的洋岛环境,即碱性玄武岩是晚泥盆世地幔柱活动的产物,暗示中亚造山带在晚泥盆世就有地幔柱活动。假若这里提出的晚泥盆世地幔柱模式是正确的,将意味着地幔柱活动在显生宙中亚造山带地壳增生过程中起到重要作用。

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    西秦岭甘加地区OIB型钾质拉斑玄武岩的发现:对西秦岭晚中生代大陆裂谷作用的启示
    黄雄飞, 喻学惠, 莫宣学, 李小伟, 丁一, 韦萍, 和文言, 于峻川
    2013, 20(3): 204-216. 
    摘要 ( 1765 )   PDF(2622KB) ( 1019 )  

    西秦岭晚中生代火山岩出露于青海省泽库县多福屯地区、甘肃省夏河县红墙和甘加地区。初步研究表明,甘加火山岩属于一套钾质拉斑玄武岩。该玄武岩富集REE、LILE及HFSE,但轻、重稀土元素分馏程度及不相容元素含量均略低于典型OIB和西秦岭晚中生代钠质碱性玄武岩。岩浆起源于软流圈释放的小体积富挥发份硅酸盐熔体交代形成的富集岩石圈地幔,并在上升中经历了较大程度的镁铁质矿物的分离结晶作用。岩石具有典型的陆内OIB成因特点,既不同于前人提出的甘加海山玄武岩,也不属于“二叠纪隆务峡—甘加蛇绿岩”组成部分,而与西秦岭晚中生代钠质碱性玄武岩均为大陆裂谷系OIB型岩浆作用的产物。甘加玄武岩可能具有比较复杂的岩石组合,跨越了晚古生代到晚中生代的一个较长时间范围。西秦岭晚中生代的大陆裂谷作用夭折于岩石圈拉张的早期阶段,它的出现及研究区广泛发育的近SN向或NW向断裂,可能是贺兰—川滇南北构造带与大型走滑断裂系复杂叠加并相互影响与改造的表现。

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    末次盛冰期以来河北平原第四系地下水流系统的演变
    张人权, 梁杏, 靳孟贵
    2013, 20(3): 217-226. 
    摘要 ( 1520 )   PDF(3956KB) ( 753 )  

    以区域自然地理及地质历史分析为基础,以环境同位素及大陆盐化咸水后期变化为实证依据,重塑了末次盛冰期以来河北平原第四系地下水流模式演变。研究发现,末次盛冰期以来河北平原第四系地下水流系统经历3个演变阶段:(1)距今18~15 ka的低海平面时期,接受持续补给,地下水得到充分交替,发育穿透达到或接近第四系底界的区域水流系统;(2)距今15~12 ka的海平面急剧抬升期,地形势差减弱,发育穿透第三含水层组的早期中间水流系统,与此同时区域水流系统趋于停滞;(3)距今2.5 ka以来,现代河流地貌成形,高位河床与低位河床及河间低地的势差成为主要驱动力,发育穿透第一及第二含水层组的晚期中间水流系统。随着海平面抬升,后期发育的水流系统切割前期水流系统的一部分并叠置其上。因此,现今河北平原第四系的地下水流系统乃是不同演变时期地下水流系统的时空四维集合体。其他濒海平原,乃至侵蚀强度随时间减弱的内陆盆地,都有可能出现类似图景。距今12 ka前后形成的大陆盐化咸水,由上升水流带到浅部,导致浅层咸水以及土地盐渍化,乃是河北平原水资源利用及生态与环境保护的关键性不利因素。

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    海流兔河流域植被分布与地形地貌及地下水位关系研究
    金晓媚, 张强, 杨春杰
    2013, 20(3): 227-233. 
    摘要 ( 1474 )   PDF(2194KB) ( 1371 )  

    干旱区植被与地形地貌及地下水的相互依存关系是揭示植被生态水文过程的关键。由于降水稀少,中国西北地区植被的生长发育与地貌和地下水的关系极为密切,从大尺度上研究地形地貌和地下水变化的生态效应问题对生态环境的保护和恢复具有重要的意义。应用遥感方法,基于地形地貌和地下水位观测数据,在流域尺度上定量地研究了中国鄂尔多斯高原海流兔河流域植被发育与地形地貌和地下水埋深的关系。结果表明:河谷、滩地、沙丘、沙地地貌的植被发育状况是依次变差的,植被在高程1 220 m左右处发育最好。地下水位埋深对植被的影响范围为1~5 m,当地下水位埋深超过5 m时,气候与土壤因素是决定植被的主要因素,地下水位的变化对植被的长生状况影响不大。

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    基于EOF分析的三江源区植被覆盖变化时空分布特征
    龚斌, 甘小莉, 刘伟玲, 张林波, 陈婷, 巢世军
    2013, 20(3): 234-239. 
    摘要 ( 1304 )   PDF(3378KB) ( 680 )  

    基于遥感图像1999—2010 年SPOTVEGETATION NDVI 数据,利用经验正交函数(EOF)分析方法,研究了近12a来三江源区植被变化的时空分布特征。结果显示近12a来源区植被覆盖呈整体增加趋势:(1)第一特征向量(方差贡献率为45.62%)及对应时间系数表明源区植被覆盖逐渐增加,且增速加快;(2)第二特征向量(方差贡献率为9.77%)及对应时间系数表明东南部和中部植被变化情况以退化为主,而东北部和西南部植被变化情况以增加为主。

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    页岩气资源量计算:以鄂尔多斯盆地中生界三叠系延长组长7为例
    王凤琴, 王香增, 张丽霞, 刘洪军, 雷宇
    2013, 20(3): 240-246. 
    摘要 ( 2338 )   PDF(2719KB) ( 1146 )  

    鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7暗色泥页岩是重要的烃源岩。最近的勘探表明,长7具有良好的页岩气开发前景。重点利用鄂尔多斯盆地279口测井资料、18口取心井的347块岩样实验室多种分析测试资料,开展了鄂尔多斯盆地中生界延长组长7页岩气的岩性、岩相、孔隙类型、有机碳含量、热演化程度、含气性、气体储存方式及其在测井曲线的反响研究;在页岩气形成条件的研究基础上,建立了岩性、含气性、有机质含量与自然伽马、声波时差、电阻率之间的关系,有效地识别含气泥页岩;选择容积法对延长组页岩气资源量进行计算,为未来页岩气的勘探和开发奠定基础。

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    页岩气储层孔隙类型及特征研究:以渝东南下古生界为例
    韩双彪, 张金川, Brian HORSFIELD, 蒋恕, 李婉君, 陈前, 王鹏
    2013, 20(3): 247-253. 
    摘要 ( 2608 )   PDF(3402KB) ( 1270 )  

    通过薄片分析、扫描电镜及氩离子抛光技术,对渝东南下古生界含气页岩中的孔隙类型及特征进行了分类观察、描述,结合有机碳含量、X衍射、岩石物性、氮气吸附及甲烷等温吸附实验测试,分析了页岩气储层中各类孔隙的储气贡献,探讨这些孔隙对页岩中烃类运移的影响。研究认为,有机质孔隙、颗粒内孔、粒间孔隙及微裂隙是页岩气储层孔隙的4种类型,有机质表面的分散状孔隙多为nm级,石英碎屑可形成粒内或粒间孔隙,黄铁矿颗粒内部小晶体排列分布产生孔隙空间,黏土絮状沉淀形成片粒状结构孔隙,微裂隙普遍发育在页岩基质中,可达mm级。不同类型的孔隙能够为页岩气的赋存提供不同尺度的储集空间,页岩吸附含气量与表征孔隙特征的参数(TOC、BET比表面积、BJH总孔体积)具有显著的正相关关系。微裂隙与粒间孔隙对页岩中烃类的运移最有利。

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    页岩气成藏动力特点及其平衡方程
    边瑞康, 张金川
    2013, 20(3): 254-259. 
    摘要 ( 2120 )   PDF(751KB) ( 976 )  

    针对页岩气吸附加游离的成藏方式对其成藏动力特点进行了系统分析。与特定的储集物性条件与相应的气源压力相匹配时,页岩气藏中游离气具有与根缘气或常规储层气相似的作用力类型,包括生烃膨胀力、连续气柱顶界静水柱压力、连续气柱底界静水柱压力、连续气柱重力、毛细管压力和动水头压力等,而造成气体分子在有机质颗粒及岩石矿物表面进行吸附与游离相态转换的作用力类型则为吸附作用力和解吸作用力。天然气动力类型存在运移动力与成藏动力的区别,页岩气作为源储一体的聚集模式,其运移动力和成藏动力具有方向相反特点。根据页岩热演化程度、生气强度、构造条件、物性条件等,将页岩气成藏划分为4个阶段,对每一阶段的成藏动力特点进行了系统分析,据此建立了成藏(运移)动力平衡方程,并采用权重系数赋值方法建立了页岩气成藏(运移)动力平衡方程通式。

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    渝东南渝页1井下志留统龙马溪组页岩孔隙特征及其主控因素
    武景淑, 于炳松, 张金川, 李玉喜
    2013, 20(3): 260-269. 
    摘要 ( 1642 )   PDF(2327KB) ( 693 )  

    富有机质黑色页岩的孔隙结构控制了页岩气的赋存状态和储气量。中国南方地区下志留统是页岩气发育的最重要层位之一。为研究页岩的孔隙特征及其主控因素,对以下志留统龙马溪组页岩气为勘探目标的渝页1井的岩心进行系统的采样,并进行了比表面和孔径、有机质成熟度(Ro)、显微组分、总有机碳(TOC)含量、全岩X射线衍射和粘土矿物含量等一系列分析测试。结果显示,黑色页岩的孔径主要分布于2~5 nm,即以中孔隙为主;中孔体积占总体积的70%左右,微孔体积和宏孔体积分别占10%和20%左右。页岩孔隙结构(微孔体积、中孔体积和宏孔体积)和组成(碎屑矿物成分、粘土矿物成分、TOC和Ro)的相关关系分析表明:粘土矿物对微孔体积和中孔体积都具有控制作用,并且对中孔体积的控制作用更加显著;陆源碎屑含量的增加有利于宏孔体积的增加;有机质成熟度较高时和高成熟度有机碳含量都与宏孔隙体积呈正相关,这可能与高成熟有机质中nm级显微裂缝的发育导致宏孔体积增加有关。

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    微地震技术在裂缝监测中的应用研究
    严永新, 张永华, 陈祥, 罗家群, 章新文
    2013, 20(3): 270-276. 
    摘要 ( 1898 )   PDF(1209KB) ( 1946 )  

    论述压裂过程中诱发微地震的激发机理,分析人造裂缝与地应力关系并叙述了微震事件的定位方法。利用微地震监测技术,通过实时定位理论系统对深凹区BYHF1井页岩水平井分段大型压裂过程实时监测,运用偶极子测井和VSP资料建立监测井区的初始速度模型,并通过射孔炮对其校正。在对实时监测定位理论系统数据进行综合处理分析,及有效微震事件识别的基础上,利用纵波和横波信息分析计算得到微地震事件的位置,通过可视化技术对压裂井区裂缝发育的方向、大小、空间分布进行了描述,监测结果是裂缝发育方向基本上为NE34°,与成像测井结果吻合良好。

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