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2020年 第34卷 第01期    刊出日期：2020-03-05

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矿物学与矿床学

我国热液金矿中黄铁矿的载金性研究

刘一浩, 薛春纪, 赵云, 赵晓波, 褚海霞, 刘城先, 余亮, 王璐, 吴得海

2020, 34(01):  1-12.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.01.01

摘要 ( 764 )   HTML ( 6)   PDF (2347KB) ( 454 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

黄铁矿是热液金矿主要的载金矿物。单个金矿中黄铁矿的载金已有不少研究,并积累了相关经验,但综合研究和相对定量的分析鲜见,对热液金矿中黄铁矿含金性的普遍认识非常重要。以我国数十个重要的卡林/类卡林型、造山型、岩浆热液型以及浅成低温热液型金矿中载金黄铁矿的矿物学及元素组成为基础,相对全面和定量地开展了黄铁矿粒径、自形程度和As含量与其载金性之间相关性的研究。结果表明:黄铁矿的载金性与其粒径大小多呈负相关(相关系数为-0.049~-0.783),与其自形程度多呈负相关(相关系数为-0.049~-0.989),与其As含量多呈正相关(相关系数为0.189~0.998),即细晶、它形、高As黄铁矿载金性优于粗晶、自形、低As的黄铁矿。相较于粗晶自形的黄铁矿,中细晶它形黄铁矿晶体,由于非理想的生长条件,使其内部晶格缺陷常见,从而更易包裹自然金;As以类质同象的形式置换S进入黄铁矿,由于As与S的晶体化学性质差异,导致高As黄铁矿内部出现更多晶格缺陷而捕获金。这些可能都是导致细晶、它形、高As黄铁矿载金性优于粗粒、自形、低As黄铁矿的原因。热液金矿成矿早阶段形成黄铁矿中的不可见金,很可能在热液系统中通过溶解、迁移、再沉淀等过程,而转变为可见金。

浙江多色青田石岩石地球化学特征及成因

沈崇辉, 白峰, 杨晓燕, 王裕坤

2020, 34(01):  13-14.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.01.02

摘要 ( 752 )   HTML ( 4)   PDF (5719KB) ( 390 )  

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多色青田石是浙江青田石中的一个重要品种,具颜色丰富、纹理多变的特点。通过岩相学观察、X射线粉晶衍射物相分析、全岩主量及微量元素和同位素地球化学分析,对多色青田石的岩石学特征、矿物成分、类型划分进行详细研究,并论证了多色青田石的成矿物质、成矿流体来源及成因。研究表明:多色青田石按主要组成矿物划分属于叶蜡石型青田石和绢云母型青田石;其颜色主要与组成矿物中Fe、Ti、Cr、Mn致色元素的类型和含量有关,其次与赤铁矿(褐铁矿)浸染组成矿物的微晶间隙和充填微裂隙有关。多色青田石的成矿母岩为中酸性火山岩,成矿流体来源与大气降水有关。多色青田石主要由早期充填成因的叶蜡石矿物和晚期由中低温热液蚀变改造早期叶蜡石形成的绢云母矿物构成,是多期多阶段热液蚀变交代成矿作用的产物,多色青田石中常保留高温矿物红柱石。

岩石学

内蒙古赤峰大西营子金矿区赋矿火山岩年代学与岩石地球化学特征

柳长峰, 赵守恒, 张浩然, 郎海龙, 张凤娟, 刘文灿

2020, 34(01):  27-39.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.003

摘要 ( 874 )   HTML ( 3)   PDF (8841KB) ( 279 )  

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大西营子金矿区位于内蒙古赤峰地区,金矿赋存在玛尼吐组火山岩中。对大西营子金矿区赋矿围岩进行了岩石学、锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究。矿区火山岩主要包括安山岩、粗安岩、粗面岩和火山碎屑岩。通过锆石LA-ICP-MS U-Pb定年,获得安山岩和粗安岩年龄分别为(157.8±6.2) Ma和(156.9±7.4) Ma,应代表其形成年龄。岩石地球化学数据显示该套火山岩具有相对富碱、富铝的特征,属于高钾钙碱性和碱性岩石系列。岩石富集轻稀土元素和大离子亲石元素(Th、U、Zr、Hf),亏损重稀土元素和Nb、Ta、Ti等高场强元素。这些特征显示岩浆来自被俯冲流体交代富集的岩石圈地幔,且经历了以单斜辉石为主的结晶分异过程。结合区域地质资料,认为在大西营子金矿区火山岩形成于造山后伸展环境,与蒙古—鄂霍茨克洋闭合作用有关。

内蒙古别鲁乌图铜多金属矿床锆石U-Pb年龄和S、Pb同位素特征及其地质意义

郭硕, 何鹏, 刘洋, 滕飞, 胡晓佳, 王文龙, 杨泽黎

2020, 34(01):  40-50.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.011

摘要 ( 606 )   HTML ( 4)   PDF (8314KB) ( 282 )  

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为了明确内蒙古别鲁乌图铜多金属矿床的成矿年龄与矿床成因,对该矿床中与成矿关系密切的流纹岩进行了锆石U-Pb年龄以及主要金属硫化物的S、Pb同位素测试。其中流纹岩的锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为(271.7±1.6) Ma(MSWD=1.02),显示成矿作用发生于二叠纪。金属硫化物的S同位素分析结果显示δ³⁴S_V-CDT值分布在-0.6‰~1.0‰之间,平均为0.49‰,变化范围较窄,显示S的来源单一;Pb同位素组成比较集中,²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为18.207~18.674,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.620~15.699,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为38.144~38.790,具有壳幔混源的特征。S、Pb同位素特征均指示成矿物质主要来源于岩浆热液。结合区域地质、矿床地质、空间分带等特征以及S、Pb同位素组成可知,别鲁乌图铜多金属矿床为VHMS型矿床,形成于二叠纪陆缘弧裂谷中。

阿尔金造山带南缘蛇绿构造混杂岩带中晚奥陶世—早志留世二长花岗岩年代学、地球化学特征及地质意义

李琦, 王疆涛, 曾忠诚, 石卫, 李惠, 郭倩怡

2020, 34(01):  51-63.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.012

摘要 ( 519 )   HTML ( 2)   PDF (7256KB) ( 297 )  

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阿尔金造山带南缘玉苏普阿勒克塔格岩体大面积侵入于阿尔金南缘茫崖蛇绿构造混杂岩带,对玉苏普阿勒克塔格岩体中的二长花岗岩展开较详细的年代学及地球化学分析,LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示其形成年龄为(443.7±2.3) Ma,属晚奥陶世—早志留世。地球化学结果显示,主量元素具高SiO₂(73.72%~75.08%)、低TiO₂(0.11%~0.21%)、贫CaO(0.63%~1.45%)、富碱(N₂O+K₂O=7.19%~8.16%)、高钾(K₂O/Na₂O=1.32~1.56)、低镁值(Mg^#=15.95~28.94)特征,A/CNK值1.11~1.26,属过铝质高钾钙碱性岩类。轻稀土富集而重稀土平坦,具有负Eu异常,总体呈右倾的“V”型稀土分配模式,具有富集Cs、K、Pb等大离子亲石元素和Th、Nd,亏损Nb、Ce、Ti等高场强元素和Ba、P的特征。根据特征参数及判别图解推断该侵入体可能是中下地壳变质砂岩部分熔融的产物,形成于后碰撞初始伸展环境。结合区域地质背景,认为二长花岗岩形成于挤压体制向拉张体制转换的构造环境,晚于前人报道的阿尔金南缘后碰撞初始伸展阶段岩浆活动的时代报到。认为约在443 Ma,阿中地块和和柴达木地块之间俯冲碰撞已经结束,南阿尔金洋彻底闭合。

南祁连擦勒特地区志留纪巴龙贡嘎尔组火山岩地球化学特征及其地质意义(撤回)

柴云, 赵娟, 李德彪, 马正婷, 安朝, 魏有宁, 王成勇

2020, 34(01):  64-73.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.013

摘要 ( 589 )   HTML ( 3)  

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擦勒特地区志留纪巴龙贡嘎尔组火山岩由火山碎屑岩、火山熔岩组成,为一套钙碱性系列组合。采用LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb测年,在该组变质英安岩中首次获得²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为(418.7±2.7) Ma,确定该套火山岩形成于晚志留世。地球化学特征显示,该套火山岩具有高Al₂O₃、低TiO₂的特征,稀土总量(ΣREE)较高,轻、重稀土元素分馏明显,表现为轻稀土元素(LREE)富集,铕(Eu)负异常明显,Rb、Th、K等元素富集明显,La、Ce、Ba、Nd等元素略显富集,Nb、Sr、P、Ti等元素亏损明显。综合分析认为,该区火山岩形成于活动大陆边缘(陆缘弧)环境。

湖北秭归地区震旦系灯影组白云岩地球化学特征及其成因意义

马佳怡, 谢淑云, 张默海, 焦存礼, 韩俊, 鲍征宇, 邬铁, 张海

2020, 34(01):  74-87.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.004

摘要 ( 553 )   HTML ( 3)   PDF (8747KB) ( 350 )  

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白云岩化流体性质与成岩作用是近年来碳酸盐岩成岩作用研究的热点,研究白云岩的成因有利于进一步认识白云岩储层的形成机制并为优质储层的预测提供依据。通过岩石学、矿物学(X射线衍射)、地球化学(微量元素、稀土元素、碳氧同位素)方法,系统研究湖北秭归地区灯影组不同类型白云岩的成因,并分析了可能的白云岩化模式。样品的微量元素特征显示,秭归地区白云岩未受到陆源碎屑物质的影响,形成于气候干旱、海水咸度较大且氧化的沉积环境中;Sr含量特征显示白云岩发生了较为彻底的白云岩化,其成岩环境为温度较高的埋藏环境,成岩过程中未受到淋滤作用的影响;秭归地区白云岩化流体主要来源于海水。结合蒸发白云岩(萨布哈)及埋藏白云岩化模式解释了秭归地区泥微晶白云岩及晶粒白云岩的形成过程。

地球化学

广东揭阳土壤镉含量的空间分布特征及影响因素

王娟恒, 温汉辉, 蔡立梅, 罗杰, 王硕, 王秋爽, 穆桂珍, 蒋慧豪

2020, 34(01):  88-96.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.01.08

摘要 ( 471 )   HTML ( 6)   PDF (4866KB) ( 298 )  

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以广东省揭阳市土壤为研究对象,采集了1 330个表层土壤(0~20 cm)样品和331个深层土壤(150~200 cm)样品,通过 GIS 空间分析技术、半变异函数拟合和方差分析等方法对研究区土壤镉含量的富集特征、空间分布、结构特征以及影响因素进行了系统分析。结果表明,研究区表层土壤镉含量的均值为0.09 mg/kg,高于该区土壤背景值,但低于GB 15618—2018《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》的标准值。通过富集因子法研究表明,研究区表层土壤镉主要为轻微污染和中度污染。从结构特征来看,研究区表层土壤镉含量呈中等空间相关性。揭阳市表层土壤镉含量高值区主要分布在人类活动密集的东部和南部地区。土地利用类型、成土母质和土壤类型是影响表层土壤镉含量的重要因素,在不同土地利用方式下,建筑用地土壤镉含量最高;不同成土母质中,第四纪沉积物土壤镉含量显著高于其他母质;不同土壤类型中,水稻土的镉含量相对较高。

浙江常山县表层土壤锗地球化学特征及影响因素

刘道荣

2020, 34(01):  97-103.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.01.09

摘要 ( 809 )   HTML ( 8)   PDF (1534KB) ( 285 )  

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通过浙江西部常山县表层土壤的调查研究,首次查明了土壤锗含量特征:研究区内表层土壤锗含量0.87~5.59 mg/kg,平均值为1.59 mg/kg,略低于中国土壤锗的平均含量1.70 mg/kg。不同成土母质的表层土壤锗含量平均值略有差异,变化范围为1.50~1.73 mg/kg,以花岗岩类风化物最大,石英砂岩类风化物最低,其他母质区土壤锗含量较接近。不同土壤类型锗含量变化范围为1.45~1.62 mg/kg,以黄壤中锗含量最高,潮土最低,其他类型土壤锗含量为1.51~1.61 mg/kg。泥质含量较高的砂岩、粉砂岩、泥岩的锗含量较高,可达1.75~1.95 mg/kg;白云岩、灰岩的锗含量低,仅为0.12~0.20 mg/kg。常山县大面积分布的砂岩、泥岩、粉砂岩等岩石锗含量较高,是土壤锗含量相对较高的主要原因。

海洋地质学

南海东沙深海冷泉区973-5重力柱沉积物古菌多样性

滕田田, 苏新, 刘浩东, 崔鸿鹏, 陈芳, 程思海, 杨胜雄, 王宏斌, 梁金强, 苏丕波

2020, 34(01):  104-116.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.009

摘要 ( 753 )   HTML ( 3)   PDF (6301KB) ( 252 )  

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中国南海东沙一带冷泉发育,但目前国内外对深海冷泉区微生物研究甚少,特别是缺乏利用高通量测序的记录。对东沙深海冷泉区973-5站位(该站位水深约3 000 m)长约935 cm的重力岩心进行了高通量分析。结果显示:该站位微生物细胞丰度为5.3×10⁸~34.0×10⁸个/g,随深度变深而增加,其变化趋势与甲烷含量变化可对比,与粒度、有机碳的变化也具有相关性。测序结果显示,岩心中主要古菌类群是MBGB(39.9%)、C3(15.8%)以及ANME-1(12.0%),随着深度的变化群落组成有所改变。硫酸盐-甲烷界面(SMI,760 cm)上下出现了大量的MBGB和ANME-1类群,pH也不断增加,暗示了这一区域存在不断增强的甲烷厌氧氧化作用。岩心底部出现了一定量的ANME-1和ANME-2类群,暗示除了在SMI附近甲烷氧化和硫酸盐还原反应强烈,其下部可能还有水合物的分解与甲烷的上涌,为ANME类群生存提供了营养物质。与东沙海区其他站位相比,973-5站位的甲烷通量较高,但没有发现产甲烷菌,推测该区沉积物中高浓度的甲烷来源为周边浅部或深部断裂系统运移供给。

西北太平洋边缘海热流特征研究

蒋德鑫, 姜鹍鹏, 张贺, 姜正龙

2020, 34(01):  117-129.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.008

摘要 ( 653 )   HTML ( 5)   PDF (5175KB) ( 300 )  

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西北太平洋各边缘海及其相应俯冲系统受深部构造活动等地质条件的控制,热流变化较大。在收集整理该区域最新的热流数据基础上,重点探讨西北太平洋俯冲带热结构相关理论、边缘海大洋岩石圈热演化理论模型和局部高异常热流的影响因素,总结了西北太平洋边缘海热流所反映的地质意义。研究结果表明,在西北太平洋“沟-弧-海”体系中,从“沟”到“弧”再到“边缘海”,热流密度呈“低-高-较高”的变化趋势,弧后地区整体表现为“均一高热”特征;千岛海沟、日本海沟和琉球海沟热流密度值在30.0 mW/m²左右,而对应的岛弧值为其2~3倍。弧后热流大小受到汇聚型俯冲带热结构的影响,俯冲带脱水作用导致的弧后上地幔黏度变化,地震速度降低,岩石圈弹性厚度减薄,引起小尺度地幔对流,形成弧后“均一高热”的热状态。热流的时空分布与岩石圈年龄也有关,随着岩石圈年龄增大,地表热流密度值会随之降低,热流密度值大小和离散性与其形成时间大致呈负相关。鄂霍次克海形成时代(30~65 Ma)较早,其热流密度值(86.8 mW/m²)和离散性(标准差3.727)相对较低;冲绳海槽目前还处于扩张阶段,其热流密度值(139.0 mW/m²)和离散性(标准差7.001)较高。浅层的地下水循环、断裂活动,深层的地幔部分熔融岩浆活动、弧后小尺度地幔对流、俯冲带拐角流等对局部异常热流起到一定程度的控制作用。

西南印度洋中脊活动与非活动热液区沉积物元素地球化学特征对比

宋备, 苏新, 吕士辉, 倪建宇, 廖时理, 陶春辉, 胡茂康, 李世云, 于翀涵

2020, 34(01):  130-140.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.010

摘要 ( 764 )   HTML ( 3)   PDF (6119KB) ( 265 )  

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龙旂热液区与断桥热液区分别是西南印度洋中脊典型的活动与非活动热液区。为研究两区内表层沉积物地球化学特征,对共59件表层沉积物进行了元素地球化学测试,对其进行物质组分、富集系数与R型聚类等分析。结果表明:两区内普遍含较高的Ca、Sr、Ba等生源元素和Fe、Mg、Si、Al等围岩元素,而构造、围岩和热液活动等因素的不同,使两区沉积物的元素地球化学特征存在差异。龙旂区沉积物出现了源于超基性围岩的组分并体现在元素聚类组合中,其沉积物中热液富集相关元素Cu、Zn、Fe和Co等。断桥区更高的生源元素含量可能指示其热液活动停止后,主要受生物沉积作用的影响,该区热液相关元素与基性围岩联系紧密,表现出Pb与W的明显富集。

西湖凹陷平湖构造带平湖组沉积体系及层序地层研究

蒋一鸣, 邵龙义, 李帅, 赵洪, 康世龙, 沈文超, 易琦

2020, 34(01):  141-153.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.002

摘要 ( 424 )   HTML ( 2)   PDF (13894KB) ( 254 )  

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根据钻井岩心、测井及地震等资料对西湖凹陷平湖构造带平湖组沉积体系及层序地层进行研究,并结合泥质岩地球化学特征对古盐度与古水深进行分析。研究结果表明,以平湖组中部P7砂层组底面为界,其下为断陷期,断裂系统对沉积相分布具有控制作用;其上则为拗陷期,向上断裂系统对沉积相分布控制作用逐渐减弱,直至消失。研究区平湖组古盐度与古水深整体反映了振荡式水进、水退的沉积背景,该沉积时期主要以淡水沉积为特征,间歇发育半咸水沉积特征,水体深度一般为0~8 m,在平湖组三段沉积时期达到最大,近14 m。平湖组自下而上可以划分为3个三级层序(Ⅰ—Ⅲ),分别对应平湖组五段、平湖组三—四段、平湖组一—二段,发育三角洲-潮坪沉积体系。层序Ⅰ沉积时期,受北东-南西向断裂影响,以三角洲沉积体系为特征,且断裂对沉积相展布具有控制作用;层序Ⅱ沉积时期,断裂活动减弱,地形逐渐被填平补齐,潮汐作用影响增大,潮坪沉积环境占主导地位,发育少量潮道和潮汐砂坝;层序Ⅲ沉积时期,海水逐渐退去,在宽缓斜坡背景下发育受潮汐影响的三角洲和潮坪沉积。

辽河三角洲大凌河河口湿地沉积物晚更新世以来的矿物特征及其物源、气候意义

郭若舜, 何磊, 叶思源, 赵俐红

2020, 34(01):  154-165.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.001

摘要 ( 689 )   HTML ( 2)   PDF (3724KB) ( 202 )  

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对辽河三角洲大凌河河口湿地地区ZK3钻孔的58个沉积物样品中碎屑矿物和黏土矿物进行鉴定和分析,结果显示:碎屑矿物中轻矿物占比大,平均含量为95.7%,主要包括斜长石(43.89%)、钾长石(28.10%)和石英(22.45%);重矿物平均含量仅为4.3%,主要为普通角闪石(38.03%)、绿帘石(27.51%)和自生重晶石(12.01%)。黏土矿物中伊利石平均含量(50.3%)最高,其次为蒙脱石(24.5%)、绿泥石(12.7%)和高岭石(12.6%),黏土矿物组合为伊利石-蒙脱石-绿泥石-高岭石型。ZK3孔晚更新世以来沉积物的物源有所差异,但总体上来说,除河道和湖相沉积时期物源主要来自大凌河外,其它沉积环境中沉积物主要来自辽河和大辽河,物源相对稳定。黏土矿物组合特征所指示的气候变化过程与本区域的孢粉数据有很好的对应关系:45~31 ka BP处于庐山—大理的间冰期阶段,蒙脱石/(伊利石+绿泥石)比值较大,指示气候温和湿润;31~11 ka BP为大理冰期阶段,蒙脱石/高岭石比值较低,指示气候寒冷干燥;11 ka BP至今为冰后期阶段,随着新仙女木事件(YD)的结束,温度逐渐回升,蒙脱石/(伊利石+绿泥石)比值升高,指示气候温暖湿润。

安徽巢湖地区二叠系瓜德鲁普统孤峰组古环境演化

唐瞻文, 韦恒叶

2020, 34(01):  166-176.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.005

摘要 ( 651 )   HTML ( 1)   PDF (7898KB) ( 303 )  

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二叠纪瓜德鲁普世是古海洋条件发生重大变化的转折期。瓜德鲁普世古海洋、古环境的演化对古生代底栖无脊椎动物灭绝的影响仍然是个谜。利用元素地球化学,分析瓜德鲁普统孤峰组的陆源碎屑供应、海洋表层水体的初级生产力以及底部水体的氧化还原条件。结果表明:瓜德鲁普世早期和晚期分别发生了一次陆源碎屑输入的高峰期。瓜德鲁普世早期海洋初级生产力最高,中期海水初级生产力较低,而晚期稍有升高。瓜德鲁普世古海水主要为缺氧至硫化环境。瓜德鲁普世早期以贫氧至缺氧环境为主,间歇性出现硫化环境;中晚期则以硫化环境为主,间歇性出现缺氧环境。这些氧化还原环境的演化主要受到水动力条件的影响。瓜德鲁普世深水环境水体的持续缺氧硫化引发浅水台地底部水体的持续贫氧甚至缺氧,造成海洋生态系统变得脆弱,引发生物危机事件。

水文地质学

四川省盐源县盐泉的特征与形成

李娜, 周训, 郭娟, 拓明明, 徐艳秋

2020, 34(01):  177-188.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.01.16

摘要 ( 1731 )   HTML ( 5)   PDF (5592KB) ( 312 )  

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研究天然盐泉的形成有助于揭示陆地水文循环过程中的物质迁移。采用水文地球化学的方法,分析四川省盐源县的9个泉水和卤水水样的水化学特征和同位素特征,探讨盐泉的溶质来源,总结盐泉的成因模式。水样可以分为TDS为311.69 g/L的Cl-Na型卤水、TDS为55.77~89.43 g/L的Cl-Na型盐泉、TDS为1.17 g/L的Cl-Na型微咸泉和TDS为0.26~0.56 g/L的以HCO₃-Ca、HCO₃·SO₄-Ca·Mg型为主的淡水泉。泉水和卤水的氢氧同位素显示其来源于大气降水;水样的特征系数显示盐泉和卤水都属于溶滤型,且指示研究区基本不具有找钾前景。泉水的盐分主要来源于石盐、方解石、石膏和白云石等矿物的溶滤。盐泉的形成模式可以概括为:在山区获得大气降水入渗补给后,地下水经历较浅和较深的地下径流并且溶滤含盐地层或者盐矿,使其矿化度升高,在地形较低处汇集出露地表成泉。

基于人为活动影响识别的区域地下水水质演化预测:以石家庄地区为例

单晓杰, 何江涛, 张小文, 孙继朝

2020, 34(01):  189-198.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.006

摘要 ( 626 )   HTML ( 2)   PDF (6755KB) ( 286 )  

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地下水的水质演化预测一直以来是一个难点,单纯依赖于历史数据所反映的水质演化趋势预测未来水质,存在较大的局限性。以石家庄地区为研究区,提出将现状人为活动对地下水的影响程度作为校正因子,修订历史数据所表现出来的水质演化趋势,预测未来水质变化的方法。并以石家庄地区浅层地下水代表性指标总硬度、TDS、$NO_3^-$、Fe4项指标作为预测指标,尝试预测了2025年代表性指标的演化情况。结果表明:TDS和总硬度恶化的区域主要为灵寿县东南方向、藁城区和无极县靠近滹沱河河道附近等区域;Fe恶化的区域主要为石家庄市区中部以及东南部等区域; $NO_3^-$恶化的主要区域为鹿泉区与灵寿县交界附近、石家庄市区西北以及藁城区靠近滹沱河河道附近等区域。预测结果与研究区水文地质条件、人为污染源的排放以及地下水的开采等因素影响下的情况较为吻合。

山东莱芜盆地碳酸盐岩热液溶蚀特征及水文地质意义

刘元晴, 周乐, 李伟, 王新峰, 马雪梅, 吕琳, 邓启军, 陈晨

2020, 34(01):  199-206.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.007

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鲁中山区莱芜盆地在燕山期发生大规模岩浆侵入活动,岩浆岩体外围碳酸盐岩区分布有水源地、富水块段等岩溶发育富水区,且靠近岩体含水层多发生大理岩化。富含CO₂、H₂S等酸性成分的岩浆热液流体,能对碳酸盐岩产生明显的溶蚀作用。基于岩石样品化学组分分析、水文地质调查及数据统计分析、热液溶蚀地质点详细观测,构建热液溶蚀模式,对莱芜盆地及外围热液溶蚀特征及机理进行研究。结果表明:高温高压岩浆侵入使得接触带碳酸盐岩发生热液变质大理岩化;沿渗透性断裂、裂缝以及不整合面等运移的热液流体,对碳酸盐岩地层产生酸性热液溶蚀和混合溶蚀作用,形成不同规模溶蚀孔洞,构成地下水富集空间,为寻找城镇地下水后备水源地提供新方向。

基于三维地质建模的北京市昌平新城地热资源量评价

朱振洲, 雷晓东, 武雄, 徐能雄, 姜兴宇

2020, 34(01):  207-214.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.008

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地热是一种清洁的可再生能源,开发利用北京市地热能可以为改善北京地区的大气环境发挥重要作用。对北京昌平新城区进行地热资源量评价,为合理开发利用地热资源提供科学依据。在分析昌平新城区内的地质条件、地热地质条件后,创建了昌平新城三维地质模型,以此计算热储体积;运用热储法获得区内地热储量,并分析地热资源的分布。采用三维地质建模方法,实现了研究区地质结构的可视化和地热储量的准确计算。研究区的热储总体积为4.876×10¹¹ m³,地热储量为5.42×10¹⁶ kJ,地热流体可开采量为6.04×10⁶ m³。研究区的地热资源潜力较大,可为当地绿色发展提供支撑。