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    特约主编致读者
    特约主编致读者
    王登红,陈毓川,赵正
    2017, 24(5): 0-0. 
    摘要 ( 170 )   PDF(3855KB) ( 387 )  

    华南地区是我国有色、稀有金属、重稀土、铀等战略性矿产的重要资源基地,全区钨、锡、锑、铅、锌资源量居全国首位,在国际上占有举足轻重的地位。我国一些世界著名的大型—超大型钨、锡、锑多金属矿床即位于该区,如广西大厂锡矿、湖南柿竹园钨锡多金属矿、湖南锡矿山锑矿、广东大宝山铜多金属矿、江西西华山钨矿、云南个旧锡矿等。这一系列的矿产资源不但奠定了现代工业的基础,如锡矿山的锑,赣南的钨和重稀土、个旧和大厂的锡在世界上都处于独一无二的重要地位,实际上也是中华文明历史之所以生生不息、绵延悠久的重要物质基础,如:江西景德镇的高岭土早在1 200多年前的南北朝即已开采;广东韶关的大宝山多金属矿床在北宋时产铜量超过百万斤,居全国之首位。
    华南地区地质矿产方面的科学研究虽然只经历了100多年的历史,但也产生了一大批重要的学术成果,无论是翁文灏的区域成矿说、李四光的地质力学、陈国达的地洼学说、程裕淇和陈毓川等的成矿系列理论,都离不开华南的研究。“十一五”以来,国家将南岭成矿带定为全国部署矿产勘查的重中之重,“十二五”期间又实施了华南深部探测项目,“十三五”启动了国家科技重点专项——“深地资源勘查开采”。这一期间又在前人基础上显著提升了研究水平,如“五层楼+地下室”勘查模型的建立,为深部找矿提供实用的指导,推动了大湖塘、朱溪、淘锡坑、银坑等矿床陆续取得勘查突破,实现了“南钨北扩,东钨西扩”,打破了华南地区原有的钨矿资源格局;而南岭3 000 m和2 000 m深度科学钻探(SP-NLSD-1,SP-NLSD-2)的成功实施,不但直接打到了新矿体,缓解了资源压力,延长了老矿山寿命,而且验证了华南在2 000~3 000 m深度存在第二找矿空间,为国土资源部实施“三深一土”战略提供了实例,同时也为华南以外其他地区的找矿突破提供了参考,如四川甲基卡新三号脉(超大型锂矿)的发现。
    本专辑“稀有、有色金属成矿规律及深部找矿”有针对性地报道了赣南、赣东北、粤北、闽西、川西等地不同类型钨锡、稀有、稀土、铜铅锌、贵金属矿床深部找矿及相关研究的新成果。成矿理论方面,在成矿系列理论的指导下,以石英脉型钨矿床的“五层楼”模式为基础,提出与花岗岩相关钨多金属矿床的“九龙脑成矿模式”,并通过科学钻探和深部找矿示范,验证了华南地区深部“第二找矿空间”的存在,更是将“五层楼+地下室”模型成功应用于甲基卡伟晶岩型稀有金属的找矿实践;典型矿床方面,报道了朱溪、银坑、甲基卡等一批大型-超大型矿床的新发现,淘锡坑、紫金山、大宝山等资源基地的找矿新突破,应用高精度年代学、Li同位素示踪、原位微区测试和高温高压实验等新技术方法,进一步探索了大规模稀有和有色金属元素的富集成矿机理;在南岭成矿带的赣南、粤北矿集区,在长江中下游成矿带的宁芜盆地开展了综合地球物理深部探测和科学钻探,在矿集区深部地壳结构和动力学背景方面取得了新的认识,在控矿岩浆岩地球物理特征方面总结了新的找矿标志;同时报道了稀土等矿山开发过程中的资源环境研究和境外勘查新进展。
    本专辑的出版旨在发扬老一辈地质工作者的精神,为推进华南等地区成矿理论研究和矿产资源勘查贡献一份力量。
    感谢所有作者(包括文章没有在本期刊登的论文作者)、审稿专家和编辑部人员为本专辑出版所付出的辛勤努力。

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    “稀有、有色金属成矿规律及深部找矿”主题专辑
    成矿理论与勘查模型
    初论甲基卡式稀有金属矿床“五层楼+地下室”勘查模型
    王登红,刘丽君,侯江龙,代鸿章,于扬,代晶晶,田世洪
    2017, 24(5): 1-7. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-1-1

    摘要 ( 321 )   PDF(1312KB) ( 789 )  
    我国地质工作者在长期实践工作中继承并发展的“五层楼+地下室”勘查模型不仅适用于华南的石英脉型钨矿床,在其他矿区和矿种的勘查中也起到了指导勘查的积极作用。本文以四川甲基卡伟晶岩型稀有金属矿床的成矿规律与找矿实践为例加以探讨,重点介绍甲基卡式“五层楼+地下室”模型的要点,并与南岭式“五层楼+地下室”模型加以对比阐述其共性与个性,说明甲基卡式稀有金属矿床的成矿规律以及“五层楼+地下室”模型对于指导热穹隆构造区伟晶岩型稀有金属矿床的勘查工作,具有重要的指导作用和参考意义,也指出在实际工作中要针对具体的成矿条件、具体的找矿问题加以具体分析,灵活运用“五层楼+地下室”勘查模型,而不应生搬硬套。
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    “九龙脑成矿模式”及其深部找矿示范:“五层楼+地下室”勘查模型的拓展
    赵正,王登红,陈毓川,刘善宝,方贵聪,梁婷,郭娜欣,王少轶
    2017, 24(5): 8-16. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-1-2

    摘要 ( 301 )   PDF(1555KB) ( 686 )  
    深部成矿预测已成为当前矿床学研究的科学前沿和研究重点。“五层楼”作为我国最具特色的深部找矿模型,源于华南钨矿勘查实践,在地质找矿中不断丰富并成功拓展应用。近年,项目组在南岭地区开展了深部探测、科学钻探和九龙脑矿田深部找矿示范,取得了一系列重要的找矿新突破,即在“五层楼”深部验证了“地下室”,在外带破碎带发现了新类型矿体,在银金矿深部发现了钨铋,在岩体内带发现了多位一体成矿等,验证了南岭钨多金属矿集区的“第二找矿空间”。本文据九龙脑矿田深部找矿示范和南岭科学钻探成果,建立了南岭花岗岩相关钨多金属矿集区的“九龙脑成矿模式”;定义了以往有争议的“地下室”矿化类型,强调了破碎带找矿方向的重要性,认为一定体量的花岗质岩浆在分异—含矿热液分离—迁移—富集过程中矿物质保持物质和能量守恒,而岩性、构造和力学性质的差异导致含矿热液在不同空间配置以不同的矿物组合形式堆积;按成矿系列理论之“全位成矿与缺位找矿”思路,在九龙脑矿田外围开展深部找矿示范,指明了各类型矿化的找矿方向,提出了预测各类矿体的技术方法组合。
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    典型矿床研究新进展
    赣东北朱溪超大型钨矿床中白钨矿的稀土、微量元素地球化学特征及其Sm-Nd定年
    刘善宝,刘战庆,王成辉,王登红,赵正,胡正华
    2017, 24(5): 17-30. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-1-3

    摘要 ( 296 )   PDF(2529KB) ( 593 )  
    赣东北朱溪超大型钨矿床是目前世界上最大的夕卡岩型钨矿床,为确定其成矿物质来源及成矿时代,在详细钻孔岩心编录基础上,本文对白钨矿运用LA-ICP-MS法分析了其单矿物的微量元素、稀土元素,并进行Sm-Nd同位素定年研究。结果显示:白钨矿微量元素中Mo、Nb、Ta富集,而Rb/Sr<0.04,Nb/Ta=1.69~8.46、Zr/Hf=3.06~6.75,显示成矿物质的壳源特征。白钨矿的∑REE变化大(∑REE=3.25×10-6~229.95×10-6),LREE与HREE之间分馏明显((La/Yb)N=36~19 984),属于轻稀土富集型。依据δEu值的特征,将白钨矿分为δEu正异常(δEu=1.44~9.06)的轻稀土富集型和δEu负异常(δEu=-0.25~-0.82)的轻稀土富集型;在空间上,由远到近接近花岗岩,白钨矿的∑REE逐渐升高,δEu由正异常逐渐转变为负异常,有与花岗岩稀土配分曲线趋于一致的趋势。白钨矿Sm-Nd等时线年龄为(144±5) Ma,143Nd/144Nd初始比值为0.512 020,其εNd(t)为-9.753,二阶段模式年龄为1 745 Ma,其年龄与物质来源与朱溪花岗岩的一致,表明朱溪钨矿床是朱溪矿区隐伏花岗岩进一步演化的产物。
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    广东大宝山北部层状矿体硫化物Re-Os测年及指示
    应立娟,王登红,李超,王阔,王开建,王兰根,王要武,张熊
    2017, 24(5): 31-38. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-1-4

    摘要 ( 206 )   PDF(1456KB) ( 387 )  

    广东省大宝山铜多金属矿,近年来在北部新发现层状铜硫矿体,新增铜资源量20.6万吨,与采区内层状铜硫主矿体特征基本一致。为解决层状铜硫矿体的成矿时代问题,采集北部层状矿体的块状硫化物矿石样品,首次直接对黄铜矿和磁黄铁矿开展ReOs测年,探讨成矿时代,并分析矿床成因。黄铜矿样品的ReOs等时线年龄为(243±41) Ma (MSWD=3.1),磁黄铁矿样品的ReOs等时线年龄为(410±16) Ma (MSWD=15),指示黄铜矿的形成可能晚于磁黄铁矿,加里东期是否存在成矿事件仍需进一步研究。黄铜矿与磁黄铁矿的矿石学研究表明,黄铜矿交代磁黄铁矿,前者形成晚于后者,结合采区地质填图结果,认为大宝山矿区及外围属于一个大的岩浆成矿系统,存在多期次岩浆侵位,主体可能属于燕山期与岩浆热液有关的成岩成矿事件。
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    紫金山矿田Cu-Fe-S矿物的EPMA和LA-ICP-MS微区元素分析及地质意义
    刘文元,陈毓川,刘羽
    2017, 24(5): 39-53. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-2-5

    摘要 ( 229 )   PDF(2571KB) ( 566 )  
    应用EPMA和LA-ICP-MS微区分析技术,首次揭示了紫金矿田中铜铁硫化物的主、微量元素分布特征。研究表明紫金山铜金矿浅部蓝辉铜矿石的铜矿物具有富Se的特征,其中铜蓝中的Se最高可达1.57%,并出现Se的成分环带特征。LA-ICP-MS的微量元素分析表明蓝辉铜矿和久辉铜矿中含较高的Au(>1×10-6)和Ag,是金、银的重要载体,同时含较高含量的Bi、Sn、As和Se,与次生富集成因存在着显著的区别。紫金山铜金矿和龙江亭铜矿的斑铜矿是重要的Ag和Bi载体,不同阶段的斑铜矿的微量元素有差异,高硫化阶段的斑铜矿Bi含量较高,而中低硫化阶段的斑铜矿Ag和Sn含量较高。黄铜矿含少量的Ag,但出现了较高的In(约30×10-6),是铟的重要载体。高硫化阶段的黄铁矿具有更高的Cu和Ni。此外,矿石矿物中普遍含有较高的Se、Te、Ge和As,均表明紫金山矿田的矿床与火山活动的热液作用紧密相关。紫金山铜金矿床中出现的W、Sn、Mo、Bi和In元素异常带是一种指示斑岩型矿化向高硫化型矿化过渡的地球化学标志,指示紫金山深部具有潜在的斑岩成矿潜力。
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    江西银坑W-Ag-Au多金属矿田成矿规律与找矿方向:兼论华南两个成矿系列叠加问题
    赵正,陈毓川,曾载淋,郭娜欣,陈郑辉,王登红,刘翠辉,刘宗翊,王平安,李江东
    2017, 24(5): 54-61. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-1-6

    摘要 ( 225 )   PDF(1527KB) ( 523 )  
    江西银坑矿田位于南岭—武夷山—赣东北三大成矿带交汇斜接部位,以同时发育钨多金属矿床和银金铅锌锰矿床组合为特色,是南岭地区最重要的贵金属找矿远景区之一。近年来,在成矿系列理论指导下,银坑矿田在破碎带热液脉型贵金属找矿方面取得重要突破,在陆内成矿理论创新方面取得了重要进展。本文系统总结了银坑矿田两类矿床的时空分布规律、成矿期次与控矿要素,结合南岭科学钻探两类矿化的垂向分带特征,阐明了两类矿化组合在三维空间内的分带性,在成矿时间上的集中性(150~160 Ma),是华南中生代两类矿床成矿系列(南岭与花岗岩有关钨锡矿床成矿系列和赣东北与花岗闪长岩有关贵金属成矿系列)在银坑地区时空四维尺度的叠加。按成矿系列之“全位成矿与缺位找矿”理论,进一步指明了银坑地区的找矿方向,即应围绕江背复式岩体在内带寻找张家地式、在接触带寻找岩前式和狮吼山式、在外带寻找画眉坳式钨多金属矿床;在银坑—青塘盆地内围绕推覆构造上下盘开展贵金属找矿,重点部署推覆构造界面内和脉体收敛方向深部的厚大矿体勘查,在高山角和井笔山外围探索斑岩型爆破角砾岩型矿化规模。
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    粤北产铀与不产铀花岗岩中黑云母和绿泥石矿物化学特征及其与铀成矿的关系
    张龙,陈振宇,田泽瑾,黄国龙,田晓龙
    2017, 24(5): 62-75. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-1-7

    摘要 ( 222 )   PDF(1967KB) ( 440 )  
    长江岩体和九峰岩体同为粤北诸广山复式岩体中的燕山期花岗岩体,它们的矿化特征具有显著差异,是诸广山地区典型的产铀岩体和不产铀岩体。本文利用电子探针对两岩体中黑云母和绿泥石开展了详细的矿物化学研究。结果显示,长江岩体中黑云母富铁贫镁,为铁叶云母,黑云母绿泥石化较为严重,绿泥石类型主要是蠕绿泥石和铁镁绿泥石,偏铁质绿泥石,主要形成于较还原环境;九峰岩体中黑云母为铁质黑云母,绿泥石化较弱,绿泥石类型多为蠕绿泥石、铁镁绿泥石和密绿泥石,偏镁质绿泥石。黑云母的成分特征显示,长江岩体结晶温度为600~650 ℃,氧逸度lgf(O2)为-16~-17,挥发分组成显示出相对高F、低Cl的特征;九峰岩体结晶温度为680~720 ℃,氧逸度lgf(O2)为-14~-15,挥发分组成显示出相对低F、高Cl的特征。综合地质特征和矿物化学特征可知,较低的温度和氧逸度、较高的挥发分F含量是岩体产铀的有利因素。
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    九龙脑岩体矿物学研究及其对岩浆演化和成矿作用的指示意义
    郭娜欣,王登红,赵正,陈毓川,陈伟,谢幸旺
    2017, 24(5): 76-92. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-1-8

    摘要 ( 162 )   PDF(2448KB) ( 486 )  
    九龙脑岩体位于南岭成矿带东段崇余犹矿集区内,是由四个期次花岗岩组成的复式岩体,从早到晚分别为中粗粒黑云母花岗岩(γ21a5)、中粗粒斑状(含白云母)黑云母花岗岩(γ21b5)、细中细粒斑状黑云母花岗岩(γ22a5)、细中细粒(含黑云母、石榴石)花岗岩(γ22b5),以其为中心,钨锡、金银铜铅锌、铀、铌钽等多矿种、多期次、多成因矿床分带产出。通过对花岗岩的矿物学研究,确定九龙脑花岗岩中的钾长石以正长石为主,斜长石为钠更长石,黑云母为富铁黑云母铁叶云母铝铁叶云母,原生白云母较次生白云母具有高铁、锰、镁、氟、氯和低铝特征,石榴石属于锰铝榴石铁铝榴石,绿泥石为鲕绿泥石蠕绿泥石(铁绿泥石)铁镁绿泥石,副矿物中常含微量的稀有金属元素。原生白云母和钛铁矿的存在以及黑云母矿物化学特征指示九龙脑花岗岩为S型花岗岩。第一期次花岗岩结晶时具有较高的氧逸度,其黑云母结晶温度为550~600 ℃;第二、三、四期次花岗岩结晶时具有相对较低的氧逸度,其黑云母结晶温度分别为600~700 ℃、600~700 ℃、<550 ℃。第一、三、四期次花岗岩中绿泥石的形成温度分别为385~400 ℃、300~370 ℃、359~397 ℃,显示九龙脑花岗岩经历了中高温热液流体的影响。矿物化学特征表明,九龙脑花岗岩与南岭地区成钨锡钼铋矿的花岗岩具有相似的矿物组成,第一期次、第二期次、第四期次花岗岩可能与矿田内丰富的钨、锡、铌钽、铀矿化密切相关。
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    江西崇义淘锡坑钨矿区煌斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年及地质意义
    鲁麟,梁婷,任文琴,刘善宝,赵正,陈郑辉,刘战庆
    2017, 24(5): 93-108. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-1-9

    摘要 ( 177 )   PDF(3175KB) ( 470 )  
    淘锡坑钨矿床是赣南崇(义)(大)余(上)犹钨锡多金属成矿带上重要的石英脉型钨矿床,深部存在与成矿关系密切的燕山期花岗岩体。本次研究在详细野外调查和岩相学研究基础上,首次在淘锡坑钨矿区发现煌斑岩脉,岩石定名为闪辉正煌岩,属于钙碱性钾质低钛煌斑岩,地球化学特征显示强烈亏损Nb、Ta、Zr、Hf、Ti等高场强元素,相对富集Rb、Ba、Sr、Pb等大离子亲石元素和高场强元素LREE的特征。利用LAICPMS锆石UPb同位素定年,获得两组年龄,223.3~228.5 Ma可能代表了煌斑岩浆中所捕获锆石的年龄,说明区内存在印支期岩浆活动;158.2~159.6 Ma为煌斑岩脉的侵入年龄。该煌斑岩的侵位是与燕山期(170~150 Ma)南岭地区岩石圈发生全面伸展减薄,大规模陆壳重熔型花岗岩类产出相伴随,记录了本区存在印支期和燕山期两期岩浆活动,是南岭中生代大规模岩浆活动同一构造背景下的产物。
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    江西梅树坪钨钼矿床地质、成岩成矿时代与找矿方向
    王浩洋,赵正,陈伟,周辉,陈振宇,侯可军,李超
    2017, 24(5): 109-119. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-1-10

    摘要 ( 155 )   PDF(1907KB) ( 389 )  
    梅树坪钨钼矿床位于南岭成矿带崇余犹矿集区内,矿体发育于九龙脑岩体南缘接触带,构造上受北北东向断裂控制,矿化类型主要为石英脉型钨钼矿化,并发现了细粒花岗岩中浸染状白钨矿化,与成矿有关的岩浆岩以中粗粒斑状黑云母花岗岩为主。本文在矿床地质工作基础上,利用LA-ICP-MS锆石U-Pb法获得中粗粒斑状黑云母花岗岩的年龄为(157.2±1.70) Ma;并利用辉钼矿Re-Os同位素测年,获得黑钨矿化石英脉中的辉钼矿的年龄为(156.2±0.93) Ma。研究表明梅树坪花岗质岩浆活动与成矿作用基本同时,均为燕山晚期,成矿紧随岩浆就位发生。结合前人的研究成果,梅树坪钨钼矿与华南地区钨多金属大规模成矿作用时间150~160 Ma一致。梅树坪钨矿与西华山钨矿等具有相同的成矿时代、成矿背景和相似的成矿条件,预测矿区隐伏岩体南延之内接触带和震旦系变质砂岩外接触带具有很好的找矿潜力。
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    赣南樟(东坑)-九(龙脑)钨多金属矿床矿物学、年代学特征及其地质意义
    王少轶,赵正,方贵聪,欧阳翔,陈振宇,侯可军
    2017, 24(5): 120-130. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-1-11

    摘要 ( 220 )   PDF(1918KB) ( 416 )  
    樟(东坑)-九(龙脑)钨矿位于南岭成矿带东段,是赣南崇余犹世界级钨多金属矿集区的重要组成部分。矿床分樟东坑和九龙脑两个矿段,前者以外带石英脉钨钼矿化为主、后者以内带石英脉型钨矿化为主,是赣南地区“五层楼+地下室”找矿模型侧向分带的典型代表。本文在矿床地质调查基础上,对内外接触带矿物组合进行了系统对比,并对其中黑钨矿开展了电子探针测试,同时测定了与成矿密切相关的黑云母花岗岩体锆石U-Pb年龄。结果表明九龙脑矿区的成岩年龄为(151.1±2.2) Ma,与其内、外带矿体成矿年龄(分别为151.1 Ma和151.3 Ma)在误差范围内高度一致,表明成岩与成矿作用基本同步。内、外带黑钨矿矿物化学成分连续,Mn-Fe含量呈明显线性相关,为同一次岩浆热液成矿作用产物。外带黑钨矿较内带黑钨矿Fe/Mn值偏高,反映外带矿体成矿温度高于内带矿体。基于上述研究成果,本文建立了樟东坑九龙脑钨矿成矿模型,并提出了下一步找矿方向。
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    实验与勘查技术方法
    南岭东段典型矿区岩浆岩物性特征研究
    周新鹏,李倩,王登红,赵正,赵斌,李建国,蔡海水,张璐,褚娜娜
    2017, 24(5): 131-137. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-1-12

    摘要 ( 146 )   PDF(2333KB) ( 351 )  
    选取了南岭东段骑田岭、银坑、盘古山、九龙脑等几个较为典型的矿(集)区,对区内不同类型的岩浆岩进行了样品的采集,开展了密度、视极化率、视电阻率、磁化率、声波速度等物性参数测定,对测定结果进行了统计、分析和研究。绘制了岩浆岩物性参数变化规律直方图,对比分析了不同类型矿(集)区岩浆岩各种物性参数的差异,同时利用交会图分析技术对几个矿集区岩浆岩的密度与电阻率、密度与声波速度、电阻率与声波速度参数之间的相关性进行了分析与讨论。论文总结了南岭东段典型矿区岩浆岩物性参数特征:低密度,密度数值变化范围为2.5~2.6 g/cm3;中弱磁性,磁化率数值变化范围一般为(2~500)× 4π×10-6SI(个别磁性岩体如银坑高山角岩体除外);低极化率,视极化率数值变化范围为0.5%~2%;中高电阻率,视电阻率数值变化范围为2 000~3 500 Ω·m;中低速度,横波速度的数值变化范围为2 300~3 000 m/s,纵波速度的数值变化范围为3 500~4 500 m/s。总体上看,南岭东段岩浆岩物性特征可归纳总结为低密度、中弱磁性、低极化、中高阻和中低速度特征。
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    宁芜盆地深部地壳结构和岩浆侵入体形态特征及其对成矿的启示
    梁锋,吕庆田,严加永,刘振东
    2017, 24(5): 138-148. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-1-13

    摘要 ( 187 )   PDF(2138KB) ( 453 )  
    在宁芜火山岩盆地部署了三条深反射地震剖面,通过精细的数据采集和处理,最终获得了高质量且可靠的深反射地震和初至波层析反演速度剖面。依据对反射结构和速度特征的分析,获得了以下认识:(1)利用层析反演速度成果刻画了岩浆侵入体在宁芜盆地深部空间的大体形态和分布范围;(2)依据深反射地震剖面反射同相轴和莫霍面结构特征,大体确定了深部岩浆侵入通道路径;(3)宁芜火山岩盆地下部地壳在6.0 s上下位置发生解耦,在盆地正下方形成了地壳级别的鳄鱼嘴构造,控制着宁芜火山岩盆地深部的岩浆和构造活动;(4)阐明了宁芜火山岩盆地深部地壳结构和变形特征。这些成果的发现对探讨宁芜火山岩盆地深部成矿和动力学过程研究具有重要意义。
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    赣南长流坑钨矿年代学与原生晕地球化学
    方贵聪,赵正,陈伟,王登红,陈毓川,刘善宝,罗泽,陆炫臣,冯昌瑞,张宇杰
    2017, 24(5): 149-158. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-2-14

    摘要 ( 208 )   PDF(1733KB) ( 340 )  
    长流坑钨矿位于赣南九龙脑矿田北部,研究程度较为薄弱,成矿时代及原生晕分带规律至今未见报道。本文对其开展了白云母ArAr年代学及原生晕地球化学研究。结果表明:(1)长流坑钨矿形成于(151.9±1.5) Ma,与九龙脑花岗岩体存在密切成因关系;(2)矿床原生晕轴向分带明显,W、Bi为矿中元素,Ca、Sr、Mn、V、Cr、Nb、Cs、Ti、U为矿头元素,Cu、Mo、Hg、Co、S、P、As、Y、Th、Pb、Sb、I为矿前元素,矿中元素与矿头元素原生晕异常中心相距约150 m,与矿前元素原生晕异常中心相距约330 m;(3)建立了矿区原生晕轴向分带模式,并据此圈定2个预测靶区。
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    利用热液金刚石压腔开展黑钨矿结晶实验的初步研究
    刘永超,李建康,赵正
    2017, 24(5): 159-166. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-2-15

    摘要 ( 199 )   PDF(1250KB) ( 255 )  
    钨是一种工业用途广泛的稀有金属,主要产于热液型矿床。确定钨元素迁移和沉淀的物理化学条件对于揭示热液型钨矿床的形成机制具有重要意义。本文应用新型热液金刚石压腔(HDAC-VT)开展了(Fe, Mn)WO4-Li2CO3-H2O体系的原位观测结晶实验,9组实验结果表明,黑钨矿晶体的结晶温度集中在560~500 ℃,结晶压力主要集中在400~200 MPa。黑钨矿的溶解度随体系内CO2组分相对含量的增加而增加;碳酸锂的结晶导致CO2组分的减少,诱发黑钨矿的快速结晶,这指示出CO2组分对钨的迁移和沉淀具有重要作用。含矿流体中CO2组分的散逸可能是黑钨矿沉淀富集成矿的重要因素之一。
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    锂同位素在四川甲基卡新三号矿脉研究中的应用
    刘丽君,王登红,侯可军,田世洪,赵悦,付小方,袁蔺平,郝雪峰
    2017, 24(5): 167-171. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-1-16

    摘要 ( 203 )   PDF(906KB) ( 397 )  
    锂同位素作为一种示踪工具在地球化学研究中发挥着重要作用。本文首次尝试将锂同位素研究应用于四川甲基卡伟晶岩型锂多金属矿区新三号(X03)矿脉的找矿实践。新三号矿脉ZK1101的系统锂同位素分析结果显示,含矿(锂辉石)伟晶岩中的w(Li)为0.94%~1.80%,δ7Li值为-1.5‰~-1.0‰,平均值为-1.3‰,相对稳定,变化幅度小;不含矿伟晶岩的w(Li)平均值为0.04%,δ7Li平均值为+2.0‰,与含矿伟晶岩可区分开;围岩的w(Li)为0.02%~0.12%,δ7Li值为-13.4‰~-0.4‰,平均值为-7.7‰,变化范围较大。锂同位素在含矿伟晶岩、不含矿伟晶岩和围岩中存在的明显差异,可作为今后找矿的“示踪剂”。锂同位素组成与锂含量之间不存在直接的线性关系,其三者之间的差异可能在于分馏机制的差异:伟晶岩中锂同位素的分馏机制属于“热力学平衡分馏”;而围岩中锂同位素的分馏机制属于“动力学非平衡分馏”。新三号矿脉中伟晶岩锂同位素的组成暗示其与矿区二云母花岗岩之间具有成因联系,同时围岩中锂同位素的变化趋势也暗示其深部可能存在隐伏矿体,具有找矿潜力。
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    稀土资源环境
    溶解态稀土元素在离子吸附型稀土矿区周边地表水中的分布特征及影响因素
    于扬,李德先,王登红,黄凡,刘秀丽,田兆雪,邓茂春
    2017, 24(5): 172-181. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-2-17

    摘要 ( 199 )   PDF(3026KB) ( 295 )  
    选择赣南典型稀土矿区,即寻乌(以轻稀土为代表)、安远(以中稀土为代表)和龙南(以重稀土为代表)为研究区域,于生产期和停产期(停产后半年)分别采集了矿区上游、矿区淋滤废水、矿区山泉水、生活用井水、近矿支流、矿区下游等地表水共90件,分析了溶解态稀土元素在离子吸附型稀土矿区周边地表水中的含量、空间分布特征及影响因素。结果表明:稀土矿的开采对矿区周边地表水中DREE含量影响较大。此外,水粒作用、区域地质背景与风化作用、水化学因素都是影响离子吸附型稀土矿区周边水体DREE行为的主要因素。矿区周边地表水中稀土含量高是我国离子吸附型稀土矿山开采引发的特殊问题。
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    境外勘查
    马达加斯加Bemavo铬铁矿区基性岩中锆石的U-Pb年龄、Hf同位素特征及其地质意义
    李鹏,刘善宝,李建康,施光海
    2017, 24(5): 182-191. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-2-18

    摘要 ( 207 )   PDF(1460KB) ( 282 )  
    马达加斯加中部Maevatanana、Andriamena和Beforona三条绿岩带共有上百处铬、镍、铁、金等金属矿点。本文对位于马达加斯加中北部Andriamena绿岩带的Bemavo铬铁矿区基性岩进行了锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb定年及Lu-Hf同位素分析。强风化铬铁矿化基性岩(BM-Pb1)形成于(786±11) Ma,含铬铁矿二辉岩(BM2)形成于(818±11) Ma。样品中新生锆石的εHf(t)值暗示母岩浆很可能起源于古老的富集岩石圈地幔,而捕获锆石的二阶段Hf模式年龄暗示马达加斯加在(3 291±409) Ma经历了重要的地壳生长事件,与印度Dharwar克拉通的地壳演化历史非常类似。
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    基础地质
    欧亚板块运动对中国大陆岩石圈底部地幔对流速度场和水平剪切应力场的影响
    朱涛
    2017, 24(5): 192-206. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-2-36

    摘要 ( 239 )   PDF(3828KB) ( 561 )  
    笔者建立了基于地震层析成像的热地幔对流模型,并分别计算了有、无地表板块运动约束下的中国大陆岩石圈底部的地幔对流速度场和水平剪切应力场。结果表明,欧亚板块运动速度对中国大陆地幔浅部的对流速度场影响较大,而对对流应力场的影响较小。在岩石圈底部(约100 km深度),对流速度方向差异基本上达到了50%,幅度差异达到了80%以上,而地幔对流应力场的差异在方向上基本上小于10%、幅度上基本上小于20%。因此,如果仅研究岩石圈底部地幔对流应力场,则可以采用无板块速度约束的热对流模型。但如果要研究地幔浅部的对流状态和格局,则需要考虑板块运动速度。
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    非主题来稿选登
    非主题来搞选登
    2017, 24(5): 192-442. 
    摘要 ( 109 )  
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    基础地质
    木嘎岗日岩群是羌塘南缘的增生楔杂岩
    曾敏,陈建平,位冲冲
    2017, 24(5): 207-217. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-10-7

    摘要 ( 205 )   PDF(2176KB) ( 315 )  
    木嘎岗日岩群是班公湖—怒江缝合带的标志性单元,其内部构造变形复杂,很难作为连续的沉积层序进行分析,因而其板块构造背景有待进一步解释。本文在野外工作基础上,对西藏改则地区木嘎岗日岩群地质特征取得了如下认识:(1)木嘎岗日岩群由有序地层和混杂岩组成,有序地层可以分解为4个非正式地层分段,各自具有不同的沉积学、岩性和物源特征,且具有较为稳定的走向延伸,有作为填图地质单元的可能,这为解体和细分木嘎岗日岩群提供一种可行方案;(2)混杂岩以构造接触关系伏于有序地层之下,且混杂岩内部物质成分具有分层特征,上部富“原地”砂岩块体,下部富“外来”洋壳块体,这表明在混杂岩形成过程中洋壳位于混杂岩之下;(3)木嘎岗日岩群内部发育北倾南冲的逆冲推覆体系,叠瓦式发育的逆断层可能在深部汇入由构造混杂岩组成的主滑脱断层。组合的地质特征表明木嘎岗日岩群是羌塘南缘增生楔杂岩,形成于班公湖—怒江洋壳北向俯冲背景下的羌塘南缘增生过程。
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    南极半岛西侧不活动陆缘陆架区新生代构造变形特征及沉积演化
    王春阳,丁巍伟,董崇志,方银霞,马乐天,方鹏高
    2017, 24(5): 218-229. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-10-8

    摘要 ( 86 )   PDF(3663KB) ( 271 )  
    基于横穿南极半岛西侧不活动陆缘陆架区的多道地震剖面解释,对该地区的新生代构造变形及沉积演化进行了研究。研究表明,南极半岛西侧陆缘陆架区可以划分为四大平行于南极半岛走向的构造单元,从陆侧至海侧,分别是陆架内缘区、陆架盆地、陆架中部隆起和陆架外缘区。同时通过地震剖面不整合面识别以及结合区域演化历史,对陆架外缘区层位进行了划分,共划分出四大构造层序:俯冲碰撞前层序S4,俯冲碰撞后层序S3,上新世冰川沉积S2及全新世冰海沉积S1。基于构造单元及构造层序的划分,将南极半岛西侧不活动陆缘陆架区的构造沉积演化分为三期:(1)中生代—始新世,菲尼克斯板块向着南极半岛俯冲,南极半岛西侧陆缘为主动大陆边缘,陆架内缘区发生火山活动,形成海底火山岩,而在陆架盆地区和陆架外缘区沉积火山碎屑岩;(2)从始新世开始,南极洲菲尼克斯洋中脊逐步分段式地抵达南极半岛西侧大陆边缘,南极半岛西缘逐渐转变成不活动的大陆边缘,并在陆架中部发生隆起作用,使得陆架盆地内的沉积物发生变形形成向斜构造,同时在陆架外缘区沉积硅质碎屑岩;(3)上新世开始,南极半岛西缘发生大规模的冰川作用,大陆边缘的沉积主要受控于冰川作用。
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    西秦岭北缘漳县新生代伸展断陷盆地确定及其地质意义
    郭进京,韩文峰,胡晓隆,赵海涛
    2017, 24(5): 230-244. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-10-10

    摘要 ( 171 )   PDF(3584KB) ( 481 )  
    西秦岭北缘断裂带新生代以来挤压逆冲变形起始于何时?挤压逆冲变形之前是否经历过伸展拉张过程?北缘断裂带北侧的新生代红层盆地到底是类前陆压陷挠曲盆地还是拉张断陷盆地?上述问题对西秦岭新生代盆山构造格局重建和印度欧亚板块碰撞汇聚的远程构造响应的时间与方式等科学问题的认识具有重要的地质约束。本文通过对西秦岭北缘构造带内漳县渐新世—中新世含盐红层盆地沉积序列和沉积旋回特征以及盆地边界断裂之间的几何学运动学关系分析,认为西秦岭北缘构造带内漳县含盐红层盆地具有拉张伸展动力学背景下形成的断陷盆地的地质特征。西秦岭北缘构造带内渐新世—中新世断陷盆地的确定,指示了印度板块与欧亚板块碰撞汇聚而导致的青藏高原构造挤压缩短作用至少在盆地沉积充填阶段尚未扩展到西秦岭北缘及以北地区。而漳县含盐红层盆地沉积地层褶皱缩短变形以及之后角度不整合在漳县含盐红层盆地之的上新统韩家沟粗砾岩,可能记录了西秦岭北缘由伸展边界向挤压缩短逆冲边界的转换过程。因此,青藏高原东北缘真正成为青藏高原体系组成部分是在上新世的漳县含盐红层盆地封闭构造反转之后。这一认识对地学界长期以来认为印度板块与欧亚板块碰撞汇聚而导致的高原隆升和构造挤压早在渐新世就已经波及西秦岭北缘的观点提出了挑战。
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    塔里木盆地阿克苏地区下寒武统玉尔吐斯组硅质岩分类及成因
    杨宗玉,罗平,刘波,王珊,白莹,周明
    2017, 24(5): 245-264. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-11-53

    摘要 ( 141 )   PDF(3393KB) ( 419 )  
    硅质岩成因涉及硅质来源、沉积环境、形成方式以及成岩阶段等问题,直接的岩石学证据在解决硅质岩成因类型中往往能够起到决定性作用。塔里木盆地下寒武统玉尔吐斯组底部硅质岩段岩石组合类型复杂多样,沉积现象丰富,其成因至今无法达成一致。为了揭示该套硅质岩的岩石学特征及沉积环境,笔者对3条野外剖面(库勒、肖尔布拉克西沟西、于提希)进行了详细的测量、描述,并系统观察该套薄层状硅质岩在偏光显微镜、阴极发光显微镜、扫描电子显微镜下的结构特征。综合前人研究,同时结合玉尔吐斯组硅质岩中非硅质成分(残余矿物、伴生矿物、填隙物以及混入物成分)、结构组分特点,笔者分别提出了中观尺度下(露头)“颜色构造成分”综合分类方案以及显微镜尺度下“成分结构组分成因”综合分类方案,并在宏观尺度下将硅质岩段分为5段,中观尺度下分为6种岩石类型,显微镜尺度下分为7种岩石类型。早寒武世早期,南天山洋初始裂陷,位于其南部的阿克苏地区遭遇大规模海侵,同时由于海底扩张作用,热液活动频繁,为微生物繁盛奠定了物质、温度和空间基础。富硅质网状脉和上覆薄层状硅质岩的垂向叠置关系表明硅质岩在台内裂洼槽带至内外缓坡带由幕式低中温、富硅磷钡钒的海底热液系统以硅质充填下伏网状裂缝、大范围的喷流沉积以及交代原始沉积物等方式形成。笔者认为该套薄层状硅质岩的形成并非由一种成因主导,而是多种成因相互协调、共同作用的结果。同时,微生物群落的聚磷作用以及对(成岩)重晶石形成的促进作用进一步证实了微生物活动在硅质岩的形成过程中具有重要意义。
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    矿产
    西藏拉抗俄斑岩铜钼矿床黑云母矿物化学特征
    唐攀,唐菊兴,郑文宝,冷秋锋,林彬,唐晓倩
    2017, 24(5): 265-282. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-11-50

    摘要 ( 191 )   PDF(2486KB) ( 410 )  
    西藏冈底斯成矿带拉抗俄斑岩铜钼矿床位于西藏特提斯构造域拉萨地块东段中南部。拉抗俄斑岩铜钼矿床黑云母分为岩浆黑云母和热液黑云母。岩浆黑云母和绢英岩化带的热液黑云母属于镁质黑云母,钾化带的热液黑云母属于镁质黑云母和金云母,具有富镁的特征,是斑岩铜多金属矿床的一个典型特征。成矿岩体花岗闪长斑岩,属于造山带钙碱性岩系,具壳幔混源的成因特点,并且其黑云母与角闪石共生。与钾化带和绢英岩化带的热液黑云母相比,岩浆黑云母具有较高的BaO和TiO2含量。与岩浆黑云母和绢英岩化带热液黑云母相比,钾化带热液黑云母具高Si和Mg(XMg),低Fe;而绢英岩化带的热液黑云母又比岩浆黑云母较高Mg(XMg)。岩浆黑云母温度为706~746 ℃,平均值725 ℃;钾化带热液黑云母温度为396~453 ℃,平均值422 ℃;绢英岩化带热液黑云母278~372 ℃,平均值331 ℃。拉抗俄矿床黑云母氧逸度较高,均为NNO,有利于铜钼矿化形成;从岩浆黑云母到钾化带热液黑云母氧逸度升高,有利于铜钼成矿物质的运移,而从钾化带热液黑云母到绢英岩化带热液黑云母氧逸度降低,温度和氧逸度的变化可能是铜钼沉淀的一个原因。岩浆黑云母和绢英岩化带热液黑云母遵循“FFe avoidance”结晶化学规则,而钾化带热液黑云母F与XMg不遵循“FFe avoidance”结晶化学规则。岩浆黑云母、钾化带和绢英岩化带热液黑云母Cl与XMg均不遵循“MgCl avoidance”结晶化学规则。黑云母化学成分记录了岩浆结晶过程中流体成分的变化。从岩浆黑云母到钾化带热液黑云母,再到绢英岩化热液黑云母,Ⅳ(F)和Ⅳ(F/Cl)逐渐减小,Ⅳ(Cl)逐渐增大。岩浆向热液演化过程中,F和Cl含量不断增加。岩浆成矿热液F和Cl的含量的变化,对成矿物质运移和沉淀具有重要的作用。从岩浆黑云母到钾化带热液黑云母,再到绢英岩化带热液黑云母,log(fHF/fHCl)逐渐减小,log(fH2O/fHCl)和log(fH2O/fHF)逐渐增大。岩浆熔体和热液流体存在很大差别;并且绢英岩化热液流体与钾化热液流体也不同,黑云母卤素化学也不代表一种单一的流体;绢英岩化热液流体混合大气水。本文研究结果显示,黑云母化学成分可以反映岩浆的性质和化学成分以及结晶过程中的物理化学条件。
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    江西相山矿田铀铅锌多金属年代学特征及成矿模式
    杨庆坤,郭福生,周万蓬,曲宏建
    2017, 24(5): 283-298. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-4-1

    摘要 ( 169 )   PDF(2561KB) ( 444 )  
    江西相山地区是中国重要的火山岩型铀矿床的发育地区之一,近年来在其深部发现了大量的铅锌矿脉,为进一步确定铅锌矿与铀矿床的成因,本文利用蚀变矿物进行39Ar-40Ar法测年及C-H-O同位素特征研究,并结合前人的研究资料,得到了矿田铀铅锌多金属矿化年龄并构建了矿田的成矿模式。铅锌矿的形成时间为137.5~138.3 Ma,铀矿床的成矿时间为(132.6±1.3) Ma、(122.8±1.1) Ma,结合流体包裹体特征,判断铀矿床具有两期成矿特点。成矿流体与成矿物质大部分来自于赋矿火山侵入杂岩岩浆,变质水和大气水参与了成矿作用,深部(幔源)富铀流体物质的后期加入是矿田形成铅锌与铀两种不同矿化类型的重要原因。相山矿田的铀与铅锌矿化同属一个成矿系统,是矿田火山岩浆热液成矿系统活动于不同时期、不同阶段的产物。
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    岩矿石NIR光谱特征与地球化学异常成分之间的关系:以内蒙古朱拉扎嘎金矿为例
    丛丽娟,贾志业,梁秀娟,夏玲燕,李逸川,余学中,赵廷严
    2017, 24(5): 299-305. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-10-2

    摘要 ( 130 )   PDF(1309KB) ( 271 )  
    以找矿为目的,开展矿区岩矿石反射光谱与地球化学异常成分之间的关系研究。以内蒙古朱拉扎嘎金矿为实验区,沿原P26号剖面线采集岩矿石样品,利用ASD野外光谱测试仪对样品进行光谱测试。在研究蚀变矿物光谱曲线特征和实测样品光谱数据的基础上确定提取与Al—OH、Mg—OH相关的光谱特征吸收深度参数H2205和H2315,并研究其与地球化学异常成分之间的关系。通过分析发现,H2205和H2315与地球化学异常Au、Cu、Bi、Fe2O3、W、Mo、As有关,其中H2205、H2315与Bi、Fe2O3、W、Mo、As可以建立定量反演模型;H2205,H2315与Au、Cu等主成矿元素定量关系不明确。研究表明,光谱吸收深度参数H2205和H2315反映成矿环境(高温热液环境和氧化环境)的能力较强,直接反映矿化成分(Au、Cu)的能力不明显。
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    内蒙古乌拉特中旗大乌淀石墨矿成因特征分析
    姜高珍,李以科,王安建,杨轩,杨彪,马莉
    2017, 24(5): 306-316. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-11-46

    摘要 ( 275 )   PDF(1846KB) ( 433 )  
    石墨的矿物学特征研究是揭示石墨矿化成因机制的重要途径。在对内蒙古新发现的大乌淀特大型晶质石墨矿进行成因分析时,通过电子显微镜、扫描电镜、拉曼光谱、X射线粉晶衍射及碳同位素等石墨矿物特征分析手段,证实其石墨矿物已具备完整晶型,晶体片径长度20~70 μm,厚度30~50 nm,石墨矿化度在75以上。另外,结合矿床地质及矿物组合等方面的证据,初步判定该石墨矿具有热接触变质成因特征。矿床形成于中温低压弱还原环境中,矿化变质温度为520~600 ℃。在早二叠世中酸性岩浆热液的烘烤作用下,中元古界白云鄂博群尖山组地层中的有机碳发生变质结晶形成石墨矿化,富铝质成分重结晶为红柱石。石墨矿化品质与距离岩体远近、热传导系统圈闭性、后期变质作用叠加及原岩碳质成分的结构含量等因素有关。
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    煤系石墨矿产地质研究现状与重点方向
    曹代勇,张鹤,董业绩,吴国强,宁树正,莫佳峰,李霞
    2017, 24(5): 317-327. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-10-9

    摘要 ( 244 )   PDF(1866KB) ( 508 )  
    煤系石墨是煤及煤系碳质页岩等在岩浆热接触变质及构造变质作用下形成的,是石墨矿产的重要组成部分,也是煤系非金属矿产的一种,属于战略性新兴矿产。文章综述了前人对煤系石墨的研究成果及其勘探开发现状,着重讨论了构造作用在煤系石墨形成过程中的作用,并强调煤在石墨化过程中微观结构的演化。本文认为,现阶段对煤系石墨的成矿机制和赋存规律的认识不够深入,缺少针对性的勘查规范和相关标准,同时也将完善石墨成矿机制和赋存规律、建立煤与石墨的鉴别标志、确定煤系石墨资源评价方法、划分成矿带并调查煤系石墨的资源量定为下一步在煤系石墨调查评价中的重点研究方向。
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    能源资源
    三端员定型”法识别滨岸相砂岩储层隔夹层:以塔里木盆地哈得逊油田东河砂岩为例
    周学慧,丁文龙,昌伦杰,牛玉杰,尹帅,张敏,孙雅雄
    2017, 24(5): 328-338. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-10-4

    摘要 ( 144 )   PDF(1962KB) ( 284 )  
    滨岸相砂岩储层发育薄层隔夹层,由于测井垂向分辨率和薄层效应的影响,用于识别不同类型隔夹层的关键测井参数的数值范围部分重合,使常用测井识别方法面临困难。针对这一问题,本研究在多口井岩心观察描述的基础上,基于常规测井资料、岩心实验分析资料,创新性采用“三端员定型”法识别三类隔夹层:钙质隔夹层、泥灰质隔夹层和泥质隔夹层。不同类型隔夹层在图版上不仅能有效区分,同时还能反映出钙质含量、泥质含量变化对隔夹层物性的影响。依据隔夹层识别结果,将研究区隔夹层垂向上分为4种接触关系:单一型、渐变型、突变型和多峰型;平面上分为4种分布模式:片状大面积分布型、突变接触型、渐变接触型和随机分布型,明确了隔夹层的发育特征。研究认为,垂直渗透率与钙质含量具有正相关性,与泥质含量相关性差;应用产量控制系数C(与隔夹层厚度和垂直渗透率相关)论证了具有一定厚度的隔夹层对产量的控制能力按泥质隔夹层、泥灰质隔夹层、钙质隔夹层顺序依次增强,因此钙质隔夹层在研究区对油水垂向运动的影响最大。研究成果对滨岸相砂岩储层油田开发后期剩余油挖潜及制订开发调整方案具有重要意义。
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    塔里木盆地塔中地区鹰山组碳酸盐岩缝洞型储层地震正演模拟研究
    孙萌思,刘池洋,杨阳,张格,封从军
    2017, 24(5): 339-349. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-11-48

    摘要 ( 169 )   PDF(2035KB) ( 391 )  
    以塔里木盆地塔中地区鹰山组碳酸盐岩储层为研究对象,综合应用测井、地震等资料,总结了碳酸盐岩储层的地震相特征,建立了典型的基于井震标定的地质模型,并针对溶洞型、裂缝型及缝洞型储层进行了系统的正演模拟。研究结果表明:研究区碳酸盐岩储层分为“串珠状强反射”、“片状强反射”、“杂乱状弱反射”地震相特征;随着溶洞规模的增大,异常反射波所占的道数明显增多,反射能量增强;当溶洞沿某一方向规则排列时,地震反射异常沿溶洞的排列方向呈现规律变化的异常响应;水平裂缝地震异常反射能量最强,纵向裂缝地震异常反射能量最弱;低角度裂缝地震异常反射同相轴倾斜方向与裂缝倾斜角度相反;高角度裂缝地震异常反射同相轴倾斜方向与裂缝倾斜角度相同;裂缝与溶洞复合时,地震异常反射特征与溶洞型储层反射特征相似;不同类型地震相与正演模拟储层类型的对应关系明显。
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    塔里木盆地晚奥陶世构造沉积环境与原型盆地演化
    高华华,何登发,童晓光,温志新,王兆明,张艺琼
    2017, 24(5): 350-367. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-10-3

    摘要 ( 201 )   PDF(5687KB) ( 528 )  
    塔里木盆地晚奥陶世构造沉积环境经历了快速而剧烈的变化,恢复该时期盆地原型有助于揭示盆地充填演化和盆山耦合。利用最新的钻井、地震及露头资料以沉积相为研究实体,将盆地充填与周缘构造演化相结合,由点→线→面进行分析,恢复了塔里木盆地晚奥陶世不同时期(以组为单位)的构造沉积环境,并建立了相应的盆地充填演化和盆山耦合样式。吐木休克组沉积期,塔里木盆地西部发育淹没台地深水台盆沉积体系,巴楚—塔中和塘南为暴露剥蚀区;良里塔格组沉积期,盆地西部发育开阔台地深水台盆沉积体系,其中玉北东部—塘古巴斯碳酸盐岩台盆反转为浊流盆地;桑塔木组沉积期,盆地西部发育混积陆棚浊流盆地沉积体系,仅在柯坪发育欠补偿沉积;铁热克阿瓦提组沉积期,盆地西部广大地区为暴露剥蚀区,并发育碎屑滨岸陆棚沉积体系。吐木休克组桑塔木组沉积期,塔里木盆地东部持续发育深水浊流沉积体系;铁热克阿瓦提组沉积期,演变为碎屑陆棚沉积体系。研究认为塔里木盆地晚奥陶世在东西分异的台盆格局基础上叠加了南北分异的隆坳格局:吐木休克组沉积期,盆地西部差异升降显著,南北向隆坳相间的格局初步形成;良里塔格组桑塔木组沉积期,盆地发生整体的沉降与充填,沉积格局由西厚东薄反转为东厚西薄;铁热克阿瓦提组沉积期,盆地南部和北部发生强烈隆升,古地理格局具南北陆中间海的特征,南北向隆坳相间的格局定型。在塔里木地块与南部岛弧耦合作用不断加强的背景下,大量陆源碎屑的注入和盆内差异升降作用使得晚奥陶世构造沉积环境发生了快速变迁。奥陶纪末,在南北双向挤压背景下,大规模的海退和盆内物源区的出现使得塔里木盆地结束了震旦纪以来碳酸盐岩大面积发育的历史,标志着盆地演化进入一个新的阶段。
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    海域天然气水合物开发的地球物理监测
    何涛,卢海龙,林进清,董一飞,何健
    2017, 24(5): 368-382. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-11-27

    摘要 ( 154 )   PDF(2352KB) ( 423 )  
    作为极具潜力的未来清洁能源,海域天然气水合物开发难度大、环境保护要求高,需要大范围地对水合物储层进行动态监控。然而,虽然在国外的天然气水合物试开发时,曾尝试对储层进行监测,但主要是局限于开发井周边小范围监测。对天然气水合物藏的大规模监测,目前国内外都还没有建立起相关的技术系统,即使有关的研究都还很少。在未来的几年内,我国以及日本、韩国、印度等将在海域开展天然气水合物的长期试开发,在开发过程中对储层的大规模监测必不可少。本文从水合物藏的岩石物理特征出发,讨论了沉积物中水合物的饱和度和孔隙赋存状态对其声学和电学性质的影响规律,比较了基于水合物的地震和电磁性质的多种地球物理勘探手段应用于海域水合物藏大规模监测的可行性和利弊。针对我国南海天然气水合物生产试验和未来商业开发的储层监测需求,为实现对大区域水合物储层和海底变形的定量监测,我们设计的水合物试采过程监测系统由井中地球物理参量监控、三维全光纤4分量海底时移地震和海底多功能监测站三部分构成。该方案大量利用油气行业现有成熟技术,并对其进行优化设计,可实施性强,能够较全面地收集海域水合物开采过程中储层相关的基础数据,从而可为后续技术优化、水合物资源评价、海底环境保护、工程灾害预防等方面提供科学依据。
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    六盘山地区中生代煤系地层时代归属重新厘定
    郭佩,刘池洋,王建强,邓煜,赵晓辰,王文青,王磊
    2017, 24(5): 383-394. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-10-6

    摘要 ( 188 )   PDF(2298KB) ( 367 )  
    为正确划分六盘山地区具“上三叠统或下中侏罗统”之争的中生代煤系地层,通过野外沉积现象观察、镜下矿物学研究并结合砂岩碎屑锆石LAICPMS UPb同位素定年,重新厘定了该套煤系地层的时代。六盘山地区争议地层普遍发育铁质结核,砂岩差异风化严重,这与邻区下中侏罗统延安组地层相似,而与邻区上三叠统延长组差异较大;争议地层砂岩样品中含13颗中生代年轻碎屑锆石((188±3)~(254±8) Ma)(占总数17%),其中3颗碎屑锆石UPb年龄小于200 Ma,最年轻的碎屑锆石年龄限制了争议地层最大沉积年龄小于(188±3) Ma。争议地层中发育的晚三叠世孢粉组合,是三叠系孢粉化石再旋回的结果,鄂尔多斯盆地西南缘强烈的印支运动导致三叠系很快抬升至地表遭受剥蚀,为近区早—中侏罗世地层提供物源,古生物化石亦随之混入近区沉积地层中。根据上述证据和讨论,将六盘山地区中生代煤系地层时代重新归为早—中侏罗世,这一结论具有重要科学研究和油气勘探价值。
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    准噶尔盆地东南缘煤矿硫化氢气体成因研究
    邓奇根,刘明举,崔学锋,温洁洁
    2017, 24(5): 395-401. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-10-11

    摘要 ( 113 )   PDF(1238KB) ( 315 )  
    位于准噶尔盆地东南缘与北天山北麓、博格达山的盆山结合部位的煤矿主要发育有下—中侏罗统西山窑组和八道湾组低变质烟煤。区内诸多矿井(区)煤岩层、井下水、采空区及出露温泉(井)水体中硫化氢富集异常,且硫化氢往往与二氧化碳共存。煤层瓦斯气体组分以N2、CH4为主,伴有H2S、CO2及C2H6、C3H8等重烃组分,瓦斯气体组分中硫化氢最高可达2.11%,对煤矿工人的职业健康和安全生产造成严重的影响。区域煤层埋藏深度大多处于200~900 m,地层温度小于40 ℃,SRB繁衍激烈,样品中检测值平均为791个/g样品。沿径流方向,地下水矿化度逐渐增高,pH值也逐渐上升,Ca2+浓度逐渐下降,水体富含SO2-4,在充足的有机质及还原环境中,容易发生BSR作用,形成硫化氢。区域各煤层硫化氢丰度普遍小于3.0%,煤的镜质体反射率普遍介于0.50%~0.75%,表明成煤岩阶段的古地温范围介于80.0~110.0 ℃,小于120 ℃,目前煤层埋藏深度普遍处于200~900 m,其地温小于40 ℃。大部分煤层甲烷碳同位素值小于-50‰,总体偏轻,CH4具有生物甲烷成因特征。煤层气中的δ13CCO2值普遍介于-18.2‰~-11.7‰,表现出有机成因的特征。综合判断区域各煤矿H2S气体主要以BSR成因为主,不排除部分由于煤层火烧烘烤作用,由TDS或TSR成因产生。
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    同位素、环境
    高温Ca同位素地球化学研究进展与双稀释剂校正
    张洪铭,黄士春,李曙光
    2017, 24(5): 402-415. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-11-28

    摘要 ( 212 )   PDF(1733KB) ( 404 )  
    近年来随着质谱和分析技术的进步,Ca同位素的分析精度获得了很大的提高,出现了很多高温条件下Ca同位素地球化学的研究成果。双稀释剂的合理使用在Ca同位素的分析中起关键作用。本文系统地阐述了前人对Ca同位素测试时所使用的双稀释剂技术,提供相应的计算程序,并且系统地归纳近年来高温条件下Ca同位素地球化学研究的新成果,包括单矿物对之间Ca同位素的分馏、陨石和地幔Ca同位素组成的不均一性和陨石的εCa异常及KCa定年等。斜方辉石和橄榄石相比于共生的单斜辉石更富集重Ca同位素,并且Δ44/40CaOpxCpx受斜方辉石Ca含量和Ca—O键长的影响。地幔矿物之间具有不相同的Ca同位素组成说明地幔Ca同位素组成的不均一性。陨石及其内部难熔包裹体的Ca同位素组成变化范围很大,并且普遍存在εCa的异常。顽火辉石球粒陨石与地球具有相近的Ca同位素组成,表明它们可能具有相同的起源。但是高温条件下Ca同位素的分馏研究仍处于起步阶段,未来对于地球主要储库的Ca同位素组成、岩浆过程(部分熔融和分离结晶)和洋壳俯冲过程的Ca同位素分馏仍然需要更多地研究。
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    辽西下白垩统义县组烃类化合物氢同位素组成及古气候环境意义
    李艳,曹新星,王丽,宋之光
    2017, 24(5): 416-426. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-11-21

    摘要 ( 143 )   PDF(1400KB) ( 290 )  
    以四合屯剖面下白垩统义县组三段湖相沉积为研究对象,对抽提物中正构烷烃和无环类异戊二烯烃的氢同位素组成进行了测定,以期为热河生物群繁盛时期的古气候和古环境变化提供氢同位素组成的证据。结果显示,正构烷烃的氢同位素组成介于-232.1‰~-93.6‰,在剖面上变化明显;主峰碳数正构烷烃氢同位素组成的相关性分析显示,nC29与nC31主要来自陆生高等植物,而nC23则主要来自水生植物。中碳数正构烷烃与高碳数正构烷烃氢同位素组成差值(ΔδDmidlong)的剖面变化在-28.8‰~85.0‰,指示热河生物群繁盛时期的气候波动显著,呈现由干旱逐渐变为温湿,再回归干旱的阶段性循环特征。特别是姥鲛烷和植烷的氢同位素组成较正构烷烃明显偏轻,而姥鲛烷较植烷的氢同位素组成相对轻微偏重,结合它们的碳同位素组成证据,这一差异很可能是由于成岩演化过程中植醇形成姥鲛烷和植烷的途径不同而引起。
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    基于遥感的柴达木盆地湖泊面积变化与气候响应分析
    魏善蓉,金晓媚,王凯霖,梁华
    2017, 24(5): 427-433. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-10-1

    摘要 ( 175 )   PDF(1084KB) ( 447 )  
    利用MODIS09卫星遥感数据,对比6种水体指数法(NDWI、MNDWI、EWI、NWI、DLWI、MDLWI)的湖泊提取结果,最终采用归一化水体指数法NDWI对柴达木盆地2001—2014年连续14年的湖泊面积进行解译。结合当地气象资料和冰川面积的变化情况,对影响区内湖泊面积变化的因素进行了分析。结果表明,2001—2014年柴达木盆地的湖泊呈先增加后减少的趋势变化。区内<1 km2的湖泊个数最多,10~100 km2和>100 km2等级的湖泊面积所占比例最大,平均分别占总面积的36%和58%。区内湖泊主要分布在海拔低于3 000 m的中部平原区。近14年研究区气温整体较高,降水与湖泊面积变化情况一致,蒸发量缓慢减少。区内冰川面积和储量整体呈缓慢减少的趋势变化,冰川面积与湖泊面积呈显著负相关关系。降水增加、蒸发减少和冰川消融是影响区内湖泊面积变化的根本因素。
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    北京市冬季空气污染来源及成因分析
    毛小平,吴冲龙,辛广柱
    2017, 24(5): 434-442. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-11-64

    摘要 ( 245 )   PDF(1583KB) ( 488 )  
    雾霾天气已越来越受到关注。通过对北京地区PM2.5状况的空间分析,论证了北京市大气颗粒物污染源为本地源,而不是异地搬运的污染源,即主要来自北京周边无除尘设备的散户燃煤排放及市内生活排放,雾霾的主要成分是有机化合物充分说明这一点;而氮氧化物、二氧化硫排放很少,处于优质水平,说明雾霾与汽车尾气、工业污染关系不大。由此推测,我国北方冬季频发的大面积雾霾,与冬季散户取暖有较大关系。文中还从气象学角度论证了北京冬季霾的形成机理与温室气体水蒸气有较大关系。当昼夜温差较大且白天湿度较大时,凌晨雾的产生及上午大气逆温盖子的形成阻档了污染的垂向对流扩散,是雾霾形成的决定因素。论文最后对雾霾的控制和治理提出了加强煤改气环保措施、重视生活污染治理的建议。
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