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Pu在膨润土层中的反应性迁移模拟研究(1)——地下水-膨润土体系演化的地球化学模拟 被引量：1
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作者 刘东旭 黄流兴 +3 位作者 赵振华 胡立堂 司高华 叶远虑 《原子能科学技术》 EI CSCD 2024年第1期40-49,共10页
在某区含Pu高放废物处置系统的性能评价中,需要分析水-岩相互作用下蒙脱石、孔隙度、pH值等演化过程对膨润土材料性能及Pu反应性迁移的影响,为此,本文以工程屏障系统中厚度为1 m的柯尔碱膨润土回填材料为研究对象,基于地下水入渗景象,采... 在某区含Pu高放废物处置系统的性能评价中,需要分析水-岩相互作用下蒙脱石、孔隙度、pH值等演化过程对膨润土材料性能及Pu反应性迁移的影响,为此,本文以工程屏障系统中厚度为1 m的柯尔碱膨润土回填材料为研究对象,基于地下水入渗景象,采用TOUGHREACT模拟了地下水-膨润土体系的地球化学演化。结果表明:膨润土完全饱和约需20年;膨润土中蒙脱石的伊利石化作用很弱,而去白云石化过程(白云石溶解、方解石形成)相对明显,这使得水中Ca^(2+)浓度减小、Mg^(2+)和HCO_(3)^(-)浓度增大、pH值呈弱碱性且维持在8.1~10.3范围内;膨润土的孔隙度和渗透率变化不明显(变化量不到2%)。这些演化过程将有利于维持膨润土的膨胀性,阻滞核素向外迁移。 展开更多
关键词 柯尔碱膨润土 地下水 演化 地球化学模拟 TOUGHREACT
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东昆仑大格勒地区碱性杂岩体中辉石岩的年代学、地球化学、Sr-Nd同位素特征及其地质意义
2
作者 王春涛 李五福 +12 位作者 王秉璋 王强 张新远 王涛 郑英 金婷婷 刘建栋 袁博武 韩晓龙 曹锦山 王泰山 谭运鸿 李玉龙 《大地构造与成矿学》 EI CAS CSCD 2024年第1期125-143,I0008-I0011,共23页
近年团队在东昆仑大格勒地区发现了Nb、P矿化碱性杂岩体,并对杂岩体的岩石组合、岩石学特征及含矿性开展了研究,初步圈定了Nb、P矿化体,显示东昆仑具有寻找与碱性岩-碳酸岩型稀有稀土矿潜力。对碱性岩的形成时代、地球化学组成、矿物成... 近年团队在东昆仑大格勒地区发现了Nb、P矿化碱性杂岩体,并对杂岩体的岩石组合、岩石学特征及含矿性开展了研究,初步圈定了Nb、P矿化体,显示东昆仑具有寻找与碱性岩-碳酸岩型稀有稀土矿潜力。对碱性岩的形成时代、地球化学组成、矿物成分以及形成环境等方面的研究,不仅对重建东昆仑古构造环境具有重要的意义,还可推动东昆仑稀有金属成矿规律研究与找矿突破。本文在野外地质调查的基础上,选取杂岩体中重要的含矿辉石岩为研究对象,开展了单矿物电子探针原位分析、磷灰石和榍石U-Pb年代学、岩石地球化学及Sr-Nd同位素研究。结果显示,东昆仑大格勒地区辉石岩的形成时代为418 Ma。辉石岩主要矿物中存在似长石(霞石)、碱性暗色矿物(富铁黑云母),单斜辉石为透辉石,角闪石为钙质角闪石(铁韭闪石),黑云母为铁质黑云母和镁质黑云母。岩石地球化学特征显示辉石岩具有富K(K_(2)O>Na_(2)O)、CaO含量高、轻稀土元素强烈富集、富集Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,不亏损Nb、Ta元素,亏损Zr、U、Ti等高场强元素的特征。全岩的(87Sr/86Sr)i为0.704058~0.704278,ε_(Nd)(t)为-0.4~-0.2。矿物组成、元素和同位素地球化学特征均指示大格勒辉石岩为钾质碱性岩,具有与OIB相似的特征,岩浆源区为EMⅠ型地幔端元。岩石的形成过程为母岩浆在相对较深的地幔源区经历了1%~3%较低程度的部分熔融作用,在上侵过程中经历了较强的分离结晶作用和微弱的同化混染作用,其形成时代为该地区岩浆活动最强烈的时期,可能与碰撞后软流圈地幔的上涌和岩石圈的强烈伸展相关。 展开更多
关键词 辉石岩 年代学 地球化学 SR-ND同位素 大格勒
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东昆仑二叠系格曲组火山岩年代学、地球化学特征及其构造意义
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作者 张耀玲 倪晋宇 +3 位作者 胡道功 韩建恩 高万里 王超群 《地球学报》 CAS CSCD 2024年第2期152-164,共13页
东昆仑古特提斯造山带经历了从洋壳俯冲到陆-陆碰撞及后碰撞伸展的造山过程,但对古特提斯洋闭合时间一直存在争议,争论的焦点集中在晚二叠世格曲组沉积盆地原型及中上二叠统之间不整合关系代表的构造事件。本文对东昆仑红石山地区格曲... 东昆仑古特提斯造山带经历了从洋壳俯冲到陆-陆碰撞及后碰撞伸展的造山过程,但对古特提斯洋闭合时间一直存在争议,争论的焦点集中在晚二叠世格曲组沉积盆地原型及中上二叠统之间不整合关系代表的构造事件。本文对东昆仑红石山地区格曲组火山岩开展了锆石U-Pb年代学与岩石地球化学研究,结果表明,岩石富集Rb、Th、Ba等大离子亲石元素(LILE)而亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素(HFSE),具有大陆岩浆弧的地球化学特征。火山岩具有高Ba/Th比值(53.6)、Th/Ce比值(0.23)、Nb/Ta比值(18.35)及低Dy/Yb比值(1.42),表明晚二叠世火山岩由枕状玄武岩和洋底沉积物等洋壳物质俯冲至60 km左右深度时熔融所形成。锆石U-Pb定年表明,格曲组下部碎屑岩段流纹质凝灰岩和英安质沉凝灰岩206Pb/238U加权平均年龄分别为(257.5±2.5)Ma和(256.2±4.8)Ma,上部灰岩段粗安质晶屑凝灰岩206Pb/238U加权平均年龄为(251.8±2.3) Ma。结合区域上已报道的格曲组及花岗岩研究成果,认为古特提斯洋在晚二叠世开始向北俯冲消减,沉积于弧前盆地的格曲组为古特提斯洋向北初始俯冲的沉积响应,而格曲组与下伏地层之间的角度不整合关系记录了古特提斯洋晚二叠世开始向北俯冲这一构造事件。 展开更多
关键词 锆石U-PB年龄 地球化学 弧前盆地 格曲组 东昆仑
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塔河油田盐下地区原油地球化学特征及不同期次油气成藏贡献
4
作者 徐勤琪 储呈林 +3 位作者 郭小文 刘永立 张黎 罗明霞 《石油实验地质》 CAS CSCD 2024年第1期111-123,共13页
对于多旋回叠合盆地,油气藏形成的过程往往伴随着多期次的原油充注,但并非每一期原油充注都对现今油藏形成起到关键作用。流体包裹体方法只能对原油充注期次和时间进行限定,而无法确定各期充注原油对油藏的贡献。针对上述问题,以塔河油... 对于多旋回叠合盆地,油气藏形成的过程往往伴随着多期次的原油充注,但并非每一期原油充注都对现今油藏形成起到关键作用。流体包裹体方法只能对原油充注期次和时间进行限定,而无法确定各期充注原油对油藏的贡献。针对上述问题,以塔河油田盐下地区奥陶系碳酸盐岩油藏为例,采用原油地球化学、流体包裹体法、荧光光谱和单井模拟分析方法,系统揭示了研究区原油的荧光特征、油气成藏期次和成藏时间。原油生物标志化合物参数分析结果表明,其母质相同且沉积于海相弱还原环境,再通过与研究区烃源岩进行油源对比,确定了原油均来自下寒武统玉尔吐斯组烃源岩。原油芳烃中甲基菲指数和二苯并噻吩参数是定量评价原油成熟度的有效指标,计算得到塔河油田盐下地区原油成熟度(R_(o))在0.90%~1.47%之间,可能对应了多期油气充注。此外,在对盐下地区奥陶系储层油包裹体荧光光谱分析、共生盐水包裹体测温和测盐的基础上,结合单井埋藏史和热史模拟,确定盐下地区存在加里东中期(420 Ma)、海西中期(318 Ma)和喜马拉雅晚期(10 Ma)3期原油充注。对比原油和3期油包裹体荧光光谱参数,认为喜马拉雅晚期是盐下地区的主成藏期,为盐下地区的奥陶系油藏贡献了最多的原油。 展开更多
关键词 油包裹体 荧光光谱 成熟度 油气成藏 地球化学特征 原油 塔里木盆地
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东昆仑大格勒地区富铌橄榄岩矿物学、地球化学及Sr-Nd同位素特征
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作者 李积清 王涛 +7 位作者 王秉璋 李五福 王泰山 薛万文 李玉龙 李青 金婷婷 袁博武 《大地构造与成矿学》 EI CAS CSCD 2024年第1期114-124,共11页
东昆仑大格勒地区碳酸岩-碱性杂岩富铌稀土矿化的发现,对青海省优质稀有稀土矿产的勘查及综合研究具有重要启示。本文以大格勒杂岩体中蛇纹石化富铌橄榄岩为研究对象,开展了矿物学、岩石地球化学和Sr-Nd同位素研究。矿物学分析显示,富... 东昆仑大格勒地区碳酸岩-碱性杂岩富铌稀土矿化的发现,对青海省优质稀有稀土矿产的勘查及综合研究具有重要启示。本文以大格勒杂岩体中蛇纹石化富铌橄榄岩为研究对象,开展了矿物学、岩石地球化学和Sr-Nd同位素研究。矿物学分析显示,富铌橄榄岩中铌矿物主要为铌易解石(Nb_(2)O_(5)=50.33%~52.50%)、铌钙矿(Nb_(2)O_(5)=48.20%~50.27%)、褐铈铌矿(Nb_(2)O_(5)=42.80%~43.45%)、Stefanweissite矿(Nb_(2)O_(5)=33.14%~34.78%),次为钛铁矿(Nb_(2)O_(5)=3.45%~4.89%)。样品具低SiO_(2)(20.16%~29.20%)和K_(2)O+Na_(2)O(0.02%~2.47%)含量,高Mg O(22.88%~27.69%)含量和Mg^(#)值(74~82),稀土元素总量较高(∑REE=772~1807μg/g),稀土元素配分模式强烈富集LREE、亏损HREE,Eu异常不明显(δEu=0.87~1.17)。原始地幔标准化微量元素蛛网图显示,样品富集Nb、Ta、Th、U、Sr、Pb,Nb含量高,为981~1753μg/g,平均1378μg/g,可能与晚阶段碳酸岩侵入流体交代作用有关。样品的(87Sr/86Sr)i值为0.70378~0.70396,ε_(Nd)(t)值为-0.49~0.31,岩浆源区可能为EMⅠ型地幔端元。综合区域构造背景,大格勒岩体中富铌橄榄岩的形成可能与该地区拉张环境下岩石圈的强烈伸展和软流圈地幔的上涌相关。 展开更多
关键词 富铌橄榄岩 矿物化学 地球化学 SR-ND同位素 大格勒
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东昆仑大格勒富铌碳酸岩地球化学特征及成因初探
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作者 王泰山 李五福 +16 位作者 王秉璋 王涛 李积清 薛万文 李玉龙 林艳海 王春涛 张鑫利 曹锦山 袁博武 郑英 李青 张新远 赵志逸 金婷婷 马林 韩晓龙 《大地构造与成矿学》 EI CAS CSCD 2024年第1期97-113,共17页
大格勒碳酸岩是东昆仑地区新发现的火成碳酸岩,具有重要的地质意义。本文对该碳酸岩开展了全岩主量和微量元素以及同位素研究,初步探讨其岩石成因。大格勒碳酸岩的化学组成以CaO和MgO为主,CaO含量为24.17%~30.40%,MgO含量为15.56%~18.91... 大格勒碳酸岩是东昆仑地区新发现的火成碳酸岩,具有重要的地质意义。本文对该碳酸岩开展了全岩主量和微量元素以及同位素研究,初步探讨其岩石成因。大格勒碳酸岩的化学组成以CaO和MgO为主,CaO含量为24.17%~30.40%,MgO含量为15.56%~18.91%,SiO_(2)含量为0.61%~6.25%,CO_(2)含量为25.09%~36.09%,其CaO/(CaO+MgO+FeO^(T)+MnO)(CCMF)在0.41~0.51之间,属于镁质碳酸岩。岩石的稀土元素总量∑REE在515~1863μg/g之间,稀土元素配分模式显示富集轻稀土元素,轻重稀土元素分异明显((La/Yb)N=284~589),无明显的Eu、Ce异常(δEu=0.89~1.23,平均1.01,δCe=0.96~1.11,平均1.05)。微量元素蛛网图显示样品明显富集Nb、Sr、Th、U、Pb、P,相对亏损Rb、K、Ti元素,Ba、Zr、Hf及HREE等元素接近原始地幔,Nb含量在126~5009μg/g之间(平均1568μg/g)。碳酸岩样品具有相对低的(^(87)Sr/^(86)Sr)i值(0.703718~0.703964)和低ε_(Nd)(t)值(-1.07~-0.33),δ^(13)CV-PDB值为-8.5‰~-5.7‰,δ^(18)OV-SMOW值为8.9‰~14.4‰,同位素及微量元素组成显示其具有幔源特征,并在碳酸岩形成过程中受到了热液蚀变作用,可能与东昆仑早泥盆世碰撞后伸展作用导致的软流圈地幔上涌有关。 展开更多
关键词 碳酸岩 SR-ND同位素 C-O同位素 地球化学 地幔源区特征 大格勒
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青海东昆仑三通沟北锰矿成矿时代与物质来源:来自Re-Os同位素年代学与地球化学的约束
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作者 李文 刘永乐 +4 位作者 李文君 高炳宇 董志国 朱明田 张连昌 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第4期1231-1248,共18页
东昆仑三通沟北锰矿床是近年来青海省发现的规模最大的海相沉积型锰矿。该矿床位于东昆南构造带的北缘,成矿地质背景与原特提斯洋的演化密切相关。但目前该矿床研究程度较低,尤其是成矿时代存在中-新元古代与奥陶-志留纪的争议,成矿物... 东昆仑三通沟北锰矿床是近年来青海省发现的规模最大的海相沉积型锰矿。该矿床位于东昆南构造带的北缘,成矿地质背景与原特提斯洋的演化密切相关。但目前该矿床研究程度较低,尤其是成矿时代存在中-新元古代与奥陶-志留纪的争议,成矿物质来源存在海底热液为主还是海底热液与陆源风化共同来源的不同认识。为了解决这些问题,本文在对三通沟北锰矿进行详细野外地质调查和钻孔岩芯编录的基础上,选择11件锰矿石进行Re-Os同位素分析,获得了442±15Ma的Re-Os等时线年龄,说明三通沟北锰矿带形成于晚奥陶世,不是前人认为的中-新元古代,这一成矿年龄与区域上的奥陶纪纳赤台群沉积岩的形成时代一致。同时Re-Os同位素分析获得的^(187)Os/^(188)Os初始值为0.67±0.02,该值明显低于同期海水的Os同位素组成(0.72),初步表明三通沟北锰矿的锰质来源以海底热液为主。矿石在SiO_(2)-Al_(2)O_(3)、Al/(Al+Fe+Mn)-Fe/Ti、Fe-Mn-(Ni+Cu+Co)×10和lgU-lgTh等图解上主要位于热水沉积区,矿石稀土元素配分型式也具有海底热液来源的特征。可见三通沟北锰矿的成矿物质来源主要与海底热液活动有关。 展开更多
关键词 东昆仑 沉积型锰矿 纳赤台群 RE-OS同位素年龄 地球化学
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人类世生物地球化学循环及其科学
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作者 刘丛强 李思亮 +5 位作者 刘学炎 王宝利 郎赟超 丁虎 郝丽萍 张琼予 《地学前缘》 EI CAS CSCD 2024年第1期455-466,共12页
地球已进入新的地质时代——“人类世”,人类已成为全球变化的主要驱动力。人类活动导致的地球生态系统的生物地球化学过程及关键生源要素的生物地球化学循环的改变直接或间接地影响着地球生态系统的关键功能,给人类福祉和可持续发展带... 地球已进入新的地质时代——“人类世”,人类已成为全球变化的主要驱动力。人类活动导致的地球生态系统的生物地球化学过程及关键生源要素的生物地球化学循环的改变直接或间接地影响着地球生态系统的关键功能,给人类福祉和可持续发展带来诸多威胁。本文基于地球系统科学研究的新进展,综述了人类世全球变化特征、生物地球化学循环在地球系统各圈层演化中的作用及其变化规律。特别关注了自然资源开发利用、生产和消费模式改变等人类活动对生物地球化学循环的影响,以及由此产生的气候、生态和环境效应。研究表明,应对人类世全球变化需要系统理解人类活动作为主要驱动力的多要素和多尺度生物地球化学循环过程及其生态和环境效应,基于地球系统科学的理论与方法开展针对人类世社会-生态系统的自然科学和社会科学的交叉融合研究。在文末提出了人类世生物地球化学研究的优先领域和方向,并强调解决受人类活动和气候变化高度影响下人类世生物地球化学循环的各种复杂科学问题的迫切性和重要性。 展开更多
关键词 人类世 生物地球化学循环 全球变化 地球系统科学
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皖南伏岭A型花岗岩的成因——地球化学、锆石U-Pb年龄及Lu—Hf同位素特征
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作者 郑伟 陈天虎 +3 位作者 杜建国 陈芳 丁宁 张舒 《地质论评》 CAS CSCD 2024年第1期189-206,共18页
伏岭花岗岩体,位于江南造山带东段的皖浙相邻区,岩浆岩沿着近北东向的宁国—绩溪深大断裂断分布。笔者等对伏岭岩体鱼龙川(γ_(5)^(3-2))单元花岗岩开展了系统的全岩岩石地球化学、LA-ICPMS锆石U-Pb同位素年龄和锆石原位Lu—Hf同位素地... 伏岭花岗岩体,位于江南造山带东段的皖浙相邻区,岩浆岩沿着近北东向的宁国—绩溪深大断裂断分布。笔者等对伏岭岩体鱼龙川(γ_(5)^(3-2))单元花岗岩开展了系统的全岩岩石地球化学、LA-ICPMS锆石U-Pb同位素年龄和锆石原位Lu—Hf同位素地球化学研究,结果表明,花岗岩的侵位年龄为131.8±0.9 Ma,富硅、富碱、贫钙、贫铁,具有较高的Rb、Th、U、Ga、Zr和Y含量,较低的Sr、Ba和Nb含量,稀土配分曲线呈现典型的“海鸥式”分布特征,显示强烈的负Eu异常;微量元素原始地幔标准化蛛网图显示明显的Ba、Sr、Nb的负异常。其高SiO_(2)含量和Rb/Sr值、低Ba、Sr含量具备江南造山带东段皖南地区A型花岗岩的典型特征。岩体具有同源岩浆演化特征,源区可能存在磷灰石、钛铁矿的分离结晶作用,而辉石类的分离较少。伏岭岩体主要来源于地壳中镁铁质岩石的部分熔融,其地球化学特征继承于源岩。锆石ε_(Hf)(t)变化范围较小,均在-7.0~-4.6之间,二阶段模式年龄(TDM2)为1478~1630 Ma,伏岭花岗岩可能由中元古代古老下地壳部分熔融形成。伏岭岩体的形成可能受到碰撞作用的影响,岩体形成于后碰撞期,中元古代的基底岩石被大范围的熔融,从而产生了伏岭A型花岗岩。 展开更多
关键词 伏岭 A型花岗岩 岩石地球化学 锆石U-PB年龄 Lu—Hf同位素 构造环境 江南造山带 皖南
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基于主量元素地球化学的岩屑层位源解析
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作者 桂和荣 李俊 +8 位作者 陈永青 余浩 王浩 叶爽 陈大星 梁展 胡洋 郭艳 许继影 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 2024年第2期929-940,共12页
近年来,岩屑录井在“华北型”煤田底板灰岩层注浆加固工程中发挥了重要作用。然而,现有的岩屑录井仅停留在颜色、颗粒大小及形貌特征等物理指标的识别上,难以精准判层,钻孔设计“顺层率”难以保障,制约着底板灰岩水害区域治理效果。基... 近年来,岩屑录井在“华北型”煤田底板灰岩层注浆加固工程中发挥了重要作用。然而,现有的岩屑录井仅停留在颜色、颗粒大小及形貌特征等物理指标的识别上,难以精准判层,钻孔设计“顺层率”难以保障,制约着底板灰岩水害区域治理效果。基于石炭纪太原组薄层灰岩及其碎屑岩夹层的元素地球化学差异特点,选取淮北煤田桃园煤矿为研究区,对太原组上段薄层灰岩L_(1)灰~L_(4)灰地层(注浆治理目的层为L_(3)灰)垂直钻孔岩心进行取样,利用X射线荧光光谱仪(XRF)定量测定了薄层灰岩及其夹层的主量元素背景值,通过聚类分析、因子分析等数理统计手段建立薄层灰岩主量元素地球化学识别模式;同时对地面定向钻水平分支孔岩屑同样开展主量元素测试,并基于已建立的地球化学识别模式进行岩屑层位源解析以及识别模式验证。结果显示:高CaO丰度、烧失量(LOI)可以作为注浆加固改造目的层L_(3)灰的特征指标,MgO(0.5%±)、MnO(0.03%±)、P_(2)O_(5)(0.08%±)丰度可作为注浆目的层上覆标志层J3的识别指标;聚类分析识别模式可有效区分太原组一灰~三灰(L_(1)灰~L_(3)灰);以元素因子得分建立的识别模式可以将太原组碎屑岩夹层与薄层灰岩进行有效区分;以岩样地球化学背景值运行判别模型得到的Fisher判别方程对注浆目的层L_(3)灰岩屑来源解析的准确率为100%。基于上述认识,论证了以确保设计“顺层率”为目标的水平分支孔岩屑地球化学源解析方法应用之可行性,进而提出了一种地面定向钻“顺层率”控制技术方案。本研究基于元素地球化学理论,对地面定向钻岩屑携带的特征地球化学信息进行了目的层层位辨识,在现场快速定量测试技术手段的支持下,可为解决华北型煤田底板灰岩水害区域注浆改造顺层难题提供了新的思路。 展开更多
关键词 主量元素丰度 地球化学识别模式 顺层率 太原组薄层灰岩 底板灰岩水害区域治理
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西北地区主要锂矿资源分布特征及地球化学找矿远景预测
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作者 王磊 张晶 +2 位作者 陈晔 赵寒森 李天虎 《新疆地质》 CAS CSCD 2024年第1期174-183,共10页
为圈定锂成矿远景区,采用已有1∶20万地球化学数据,选取西昆仑-阿尔金和阿尔泰两个主要锂矿带,基于锂元素地球化学空间分布及异常特征圈定锂矿远景区,为找矿突破战略行动选区服务。基于重点锂矿带以往1∶20万地球化学数据库,对元素相关... 为圈定锂成矿远景区,采用已有1∶20万地球化学数据,选取西昆仑-阿尔金和阿尔泰两个主要锂矿带,基于锂元素地球化学空间分布及异常特征圈定锂矿远景区,为找矿突破战略行动选区服务。基于重点锂矿带以往1∶20万地球化学数据库,对元素相关性、背景及异常特征等参数进行再分析,结合已有锂矿床或锂矿(化)点,圈定找矿远景区。在昆仑-阿尔金地区圈定锂地球化学异常区15处,在阿尔泰圈定锂地球化学异常区12处。研究圈定27处异常区可为下一步锂矿找矿工作部署提供参考依据。 展开更多
关键词 锂矿 地球化学异常 找矿预测 成矿远景区 西北地区
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陆地高分辨率水文—生物地球化学过程CNMM-DNDC三维模型的研发及应用进展
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作者 郑循华 李思琪 +7 位作者 张伟 刘春岩 姚志生 韩圣慧 王睿 王凯 陈笑 李勇 《大气科学》 CSCD 2024年第1期92-107,共16页
CNMM-DNDC模型是本文作者团队研发的陆地高分辨率水文—生物地球化学过程三维模型。本文系统介绍了建模背景和理念、核心过程和模型特点、模拟功能和观测验证、多尺度区域或流域初步应用以及未来发展展望。自2018年刊发首个版本以来,该... CNMM-DNDC模型是本文作者团队研发的陆地高分辨率水文—生物地球化学过程三维模型。本文系统介绍了建模背景和理念、核心过程和模型特点、模拟功能和观测验证、多尺度区域或流域初步应用以及未来发展展望。自2018年刊发首个版本以来,该模型经过了多方面科学过程改进和模拟功能扩展,在元素化学反应、物质相变和机械迁移等基本物理、化学、生物过程层面,完成了对陆地表层系统碳氮磷水循环全耦合的精细刻画。迄今开展的观测验证表明,CNMM-DNDC模型基本普适于不同生物气候带(从热带到寒区多年冻土地带)的流域或区域长时间序列“三高”(时间、空间和过程高分辨率)综合模拟,实现对陆地生态系统的碳、氮、磷、水三维运移、水土流失、水力驱动溶解态和颗粒态碳氮磷横向迁移、碳氮温室气体和污染气体排放、生态系统生产力、水分蒸散发和水分能量平衡等众多可持续发展目标表征变量的预测。该模型广泛推广应用于多尺度区域或流域的复杂过程虚拟科学试验研究和服务于面向生态环境建设与减污降碳的优化调控决策,可望为协同落实联合国多个可持续发展目标提供先进的数值模拟技术支撑。 展开更多
关键词 碳氮磷水循环全耦合模拟 水文—生物地球化学过程模型 CNMM-DNDC模型 联合国可持续发展目标
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鄂尔多斯盆地南缘长7烃源岩地球化学特征与沉积环境
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作者 王广利 李阳阳 +1 位作者 王一帆 高兴 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 2024年第1期91-103,共13页
鄂尔多斯盆地南缘出露多处典型长7段页岩剖面,为了加深该区域烃源岩的研究,对35个烃源岩样品开展有机碳含量测定、岩石热解分析、饱和烃气相色谱-质谱分析、微量元素含量测定等测试分析,研究其地球化学特征,分析其有机质来源及沉积环境... 鄂尔多斯盆地南缘出露多处典型长7段页岩剖面,为了加深该区域烃源岩的研究,对35个烃源岩样品开展有机碳含量测定、岩石热解分析、饱和烃气相色谱-质谱分析、微量元素含量测定等测试分析,研究其地球化学特征,分析其有机质来源及沉积环境。结果表明:暗色页岩发育于淡水和还原的半深湖—深湖环境,沉积期气候温暖湿润,适宜生物发育,Mo元素高度富集,指示湖泊富营养化,初级生产力高;物质来源为藻类等低等水生生物和陆地植物的混合来源,但藻类等低等水生生物是主要来源;源岩有机质高度富集,总有机碳(TOC)平均值为23.51%,高于陆相优质烃源岩的丰度标准;有机质以腐泥—混合型为主,生烃潜量S1+S2均值为112.93 mg/g,生烃潜力良好;岩石热解峰温及生物标志化合物参数,指示达到成熟热演化程度,具有勘探潜力。 展开更多
关键词 鄂尔多斯盆地 铜川地区 有机地球化学特征 烃源岩评价 有机质来源 沉积环境
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开鲁盆地南部下三叠统红砬组地球化学特征及沉积环境分析——以奈参1井为例
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作者 冉波 刘邦 +6 位作者 裴家学 张健 张德军 杨曦 李皓 孙爽晨 王宝生 《地质与资源》 CAS 2024年第1期31-40,共10页
为揭示开鲁盆地南部地区下三叠统红砬组的构造背景及沉积环境,对奈参1井26件细碎屑岩样品进行了常量、微量以及稀土元素测试分析.研究表明:红砬组沉积物源具有多样性,主要来自上地壳长英质岩石源区,还有少量来自中、基性火成岩物源区.... 为揭示开鲁盆地南部地区下三叠统红砬组的构造背景及沉积环境,对奈参1井26件细碎屑岩样品进行了常量、微量以及稀土元素测试分析.研究表明:红砬组沉积物源具有多样性,主要来自上地壳长英质岩石源区,还有少量来自中、基性火成岩物源区.物源构造背景主要为主动大陆边缘,可能形成于靠近大陆岛弧的活动大陆边缘构造背景.红砬组沉积环境总体上处于氧化-弱还原的陆相淡水-半咸水环境,向上水体盐度有增大趋势,古气候整体上为干旱炎热气候. 展开更多
关键词 奈曼凹陷 早三叠世 红砬组 地球化学特征 沉积环境 开鲁盆地
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赣南铁山垅钨矿田花岗斑岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征
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作者 李伟 唐菊兴 +3 位作者 鲁捷 郭娜 袁慧香 连敦梅 《地质论评》 CAS CSCD 2024年第1期175-188,共14页
赣南铁山垅钨矿田位于南岭钨锡多金属成矿带东段,已探获黑钨矿资源量超10万吨。铁山垅复式岩体包括主体似斑状黑云母花岗岩和补体细粒二云母花岗岩两部分,花岗斑岩呈脉状分布。矿田内花岗岩具有相似的地球化学特征,都属过铝质高钾钙碱... 赣南铁山垅钨矿田位于南岭钨锡多金属成矿带东段,已探获黑钨矿资源量超10万吨。铁山垅复式岩体包括主体似斑状黑云母花岗岩和补体细粒二云母花岗岩两部分,花岗斑岩呈脉状分布。矿田内花岗岩具有相似的地球化学特征,都属过铝质高钾钙碱性花岗岩类,表现出高硅、富铝、富碱、高钾、富成矿元素(W、Sn、Cu、Mo)和亏损Ba、Sr、Ti、P、REE、Eu,稀土配分曲线呈典型的“海鸥式”分布和M型四分组效应等特征。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法获得花岗斑岩^(206)Pb/^(238)U年龄为146.7±0.5 Ma(MSDW=0.5),成岩时代属晚侏罗世。锆石的n(^(176)Lu)/n(^(177)Hf)=0.000973~0.001989,f_(Lu/Hf)=-0.97~-0.94,ε_(Hf)(t)=-17.9~-10.3,二阶段模式年龄(TDM2)为1.86~2.33 Ga,显示原岩为古元古代地壳。综合分析认为,铁山垅矿田岩浆活动可划分为170~155 Ma、155~150 Ma、150~145 Ma三个阶段,钨锡矿成矿主要集中在第二阶段,且第三阶段花岗斑岩与铜多金属矿成矿关系密切,推测铜岭矿区深部具有较大的找矿前景。 展开更多
关键词 铁山垅钨矿田 花岗斑岩 岩石地球化学特征 锆石U-PB年龄 Lu—Hf同位素 赣南
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阿尔金山冰沟一带花岗岩地球化学特征及对大地构造的演化启示
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作者 王成 杨子江 +3 位作者 马华东 娜迪艳·克力木江 吕宁 张雅芳 《新疆地质》 CAS CSCD 2024年第1期41-52,共12页
本文对出露于阿尔金山冰沟构造岩浆岩带内冰沟序列花岗岩进行了岩石学、地球化学、和锆石SHRIMP UPb年代学研究。地球化学特征显示:花岗岩高硅、钠,低铁、镁、钙的特征,铝饱和指数为0.88~1.01,为准铝质“I”型花岗岩;富集Rb,Th和LREE,亏... 本文对出露于阿尔金山冰沟构造岩浆岩带内冰沟序列花岗岩进行了岩石学、地球化学、和锆石SHRIMP UPb年代学研究。地球化学特征显示:花岗岩高硅、钠,低铁、镁、钙的特征,铝饱和指数为0.88~1.01,为准铝质“I”型花岗岩;富集Rb,Th和LREE,亏损Ta,Nb,Zr,Hf和HREE;大多具负铕异常,δEu值为0.52~0.62。锆石U-Pb定年结果显示:冰沟序列侵入岩中花岗闪长岩年龄为(410.7±11.9)Ma,二长花岗岩年龄为(418.5±9.6)Ma,辉长岩年龄为(449.5±10.9)Ma。结合区域地质、地球化学特征揭示花岗岩岩体形成于后碰撞伸展阶段,认为同碰撞挤压造山阶段向后碰撞伸展转换阶段时间节点约为440 Ma,后碰撞伸展作用和偏碱性岩浆活动时代为440~410 Ma,持续约30 Ma。晚奥陶世北阿尔金古洋盆闭合,在有限洋盆造山带(冰沟序列侵入岩)形成规模较大的消减活动板块边缘(岛弧或活动大陆边缘)构造岩浆岩带。 展开更多
关键词 阿尔金山 冰沟构造岩浆岩带 地球化学特征 大地构造演化
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甘肃北山铭杨镁铁-超镁铁岩体锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义
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作者 谢燮 杨建国 +1 位作者 张东阳 程功德 《西北地质》 CSCD 2024年第1期179-195,共17页
铭杨岩体位于甘肃北山南带古堡泉-红柳园断裂北侧,侵位于敦煌岩群,为甘肃北山地区新近发现的一处铜镍矿化镁铁-超镁铁岩体,主要由辉橄岩、二辉橄榄岩、橄榄辉长岩、辉长岩等组成。全岩成分以低碱、低钛为特征,轻稀土略富集,具有明显的... 铭杨岩体位于甘肃北山南带古堡泉-红柳园断裂北侧,侵位于敦煌岩群,为甘肃北山地区新近发现的一处铜镍矿化镁铁-超镁铁岩体,主要由辉橄岩、二辉橄榄岩、橄榄辉长岩、辉长岩等组成。全岩成分以低碱、低钛为特征,轻稀土略富集,具有明显的正Eu异常;富集大离子亲石元素(LILE)Rb、Ba、Sr和K,相对亏损高场强元素(HFSE)Th、U、Nb、Ta、Zr和Hf。岩浆演化过程中发生了橄榄石、斜长石和辉石的分离结晶作用,经历了一定程度的地壳混染,地、物、化、遥综合信息显示具有较好的铜镍成矿潜力。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,首次获得铭杨岩体中橄榄辉长岩和辉长岩结晶年龄分别为(452.9±2.4)Ma和(457.7±2.1)Ma,岩体可能为早古生代陆缘裂谷环境下的产物。北山地区早古生代含铜镍岩体的发现对区域构造演化认识具有重要意义。 展开更多
关键词 锆石U-PB年龄 地球化学特征 镁铁-超镁铁岩体 铭杨
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海南岛温泉气体地球化学特征研究
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作者 王锡娇 魏费翔 +3 位作者 王佳龙 郭明瑞 卢启明 张慧 《内陆地震》 2024年第1期13-21,共9页
为了查明海南岛温泉气体的起源,探讨海南岛温泉与琼北新生代火山活动的关系,通过对海南岛温泉气体成分和氮(N)同位素组成进行分析研究。结果表明:海南岛温泉气体以N 2为主,含量都在87%以上,个别样品达到90%以上,且均有CO_(2)共存。海南... 为了查明海南岛温泉气体的起源,探讨海南岛温泉与琼北新生代火山活动的关系,通过对海南岛温泉气体成分和氮(N)同位素组成进行分析研究。结果表明:海南岛温泉气体以N 2为主,含量都在87%以上,个别样品达到90%以上,且均有CO_(2)共存。海南岛温泉气体δ^(15)N值均大于0,且断裂带集中地区的样品,其δ^(15)N值普遍偏大,而断裂带相对稀疏地区的样品,其δ^(15)N值相对较低,说明温泉气体主要受断裂带控制,主要来源为地壳和大气。此外,海南岛温泉气体不论是气体组合还是氦同位素特征,都与腾冲、长白山及五大连池活动火山区地热流体逸出气体明显不同,前者气体组合以N_(2)为主,后者主要以CO_(2)为主,前者He含量高,3He/4He低,而后者He含量低,3He/4He高。综合温泉气体成分和同位素特征,认为海南岛温泉气体主要为地壳和大气来源,少量为幔源混入,其温泉气体释放活动属于正常的断层气体活动,与琼北新生代火山活动关系不大。 展开更多
关键词 氮同位素 温泉气体 气体地球化学 海南岛
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大数据时代背景下“地球化学多元统计分析”课程混合式教学改革与实践
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作者 夏学齐 龚庆杰 刘宁强 《中国地质教育》 2024年第1期76-80,共5页
“地球化学多元统计分析”是面向地球化学专业本科四年级开设的专业核心课程。在大数据时代背景下,原有的课程教学模式面临内容相对陈旧、课时严重不足、实践操作教学效果不理想等问题。笔者尝试开展了线上线下混合式课程教学改革并实践... “地球化学多元统计分析”是面向地球化学专业本科四年级开设的专业核心课程。在大数据时代背景下,原有的课程教学模式面临内容相对陈旧、课时严重不足、实践操作教学效果不理想等问题。笔者尝试开展了线上线下混合式课程教学改革并实践,包括更新教学内容体系和教材、整合网上教材和教学资源、扩充相关软件的操作训练、理论授课与实验课交叉进行、课堂授课与课后作业有机融合等,同时融入了教学思政内容,教学效果明显提高。 展开更多
关键词 混合式教学 地球化学 在线多媒体教材 大数据
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槟榔黄化病防控的生态地球化学研究
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作者 何玉生 《热带地理》 CSCD 2024年第1期188-194,共7页
槟榔黄化病是海南省槟榔树极易感染、蔓延迅速、极具毁灭性的头号病害,综合性的物理、化学和生态防控措施仍然难以控制其蔓延。生态地球化学研究以土壤-植株系统元素地球化学行为和生态效应为研究内容,可能赋予槟榔树自身内在的黄化病... 槟榔黄化病是海南省槟榔树极易感染、蔓延迅速、极具毁灭性的头号病害,综合性的物理、化学和生态防控措施仍然难以控制其蔓延。生态地球化学研究以土壤-植株系统元素地球化学行为和生态效应为研究内容,可能赋予槟榔树自身内在的黄化病抑制能力,从而达到防控黄化病的目的。文章对万宁市槟榔园开展生态地球化学研究,分别配套采集了感染黄化病和未感染黄化病的槟榔树根系土、根系和叶片地球化学样品各30套,分析测试了Se、Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As、Cr、Ni、Fe、Mn、B、Mo、Cl、F、I、N、P、K、Ca、Mg、S、Co、Na、Si、Al等元素质量分数。以槟榔树是否感染黄化病为因变量进行二项逻辑回归统计,结果表明:不同介质样品的分类概率模型中,根系土的As元素,根系的As、N、Na元素,叶片的Zn、Hg、S元素回归系数为负数,表明槟榔树相应部位这些元素的质量分数越高,其感染黄化病的概率越低,联系到含砷农药和药物用于植物病虫害防控和人体疾病治疗的事实,意谓着提高根系土As等元素质量分数可能提升槟榔树对黄化病的预防和抑制能力,从而为槟榔黄化病防控提供了可能而又简单易行的生态地球化学新途径。但As作为毒害元素,是土壤环境质量和农产品食用安全的重要控制指标,因此,利用As元素防控槟榔黄化病,应开展针对槟榔树根系土和果实的系统性田间试验研究和评估,严防二次污染。 展开更多
关键词 槟榔树 黄化病 生态地球化学 防控 海南省万宁市
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