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碳和生物的深时变率:挑战与进展
1
作者 谢树成 沈树忠 +2 位作者 李献华 宋海军 张飞飞 《科学通报》 北大核心 2026年第5期1230-1239,共10页
当代大气CO_(2)含量和生物多样性正以惊人的速度发生变化,虽然在变化幅度(变幅)上难以与深时的相比,但已有资料显示在变化速率(变率)上已经超过任何一次重大地质转折期,碳循环和生物多样性事件的深时变率问题因而成为理解当今全球变化... 当代大气CO_(2)含量和生物多样性正以惊人的速度发生变化,虽然在变化幅度(变幅)上难以与深时的相比,但已有资料显示在变化速率(变率)上已经超过任何一次重大地质转折期,碳循环和生物多样性事件的深时变率问题因而成为理解当今全球变化及其后果的重要窗口.然而,过去的研究更多地从地质事件的变幅来探索深时生物与环境的关系.为了解决深时变率的难题,需要开展多学科交叉研究.一方面,同位素地质年代学的快速发展大幅提高了地质时间的分析精度,化石大数据分析技术利用所有可对比的地层数据能够显著提高时间框架的分辨率和对比精度,而利用高精度年龄作为锚点开展旋回地层学工作则有可能将深时时间分辨率提高到万年,乃至千年级.另一方面,开发能够重建深时环境的可靠指标体系以及构建适合深时地球系统研究的数值模型至关重要,大模型的开发也为定量评估碳和生物多样性在变率上的复杂关系提供关键手段.虽然在引发显生宙5次生物大灭绝的环境变率上有了一些初步认识,但时间精度和分辨率还无法与近代变化相比,需要从百万年级迈向万年乃至千年级的水平,产生贯穿古今和跨越圈层的新知识体系. 展开更多
关键词 变化速率 重大地质事件 碳循环 生物演化 地球生物学
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四川盆地长宁县双河地区奥陶系-志留系界线地层剖面海相有机质碳同位素偏移与古大气二氧化碳浓度变化研究
2
作者 伊海生 伊帆 +1 位作者 陈云 田康志 《地学前缘》 北大核心 2026年第2期515-524,共10页
古大气CO_(2)浓度变化是驱动地球表面温度升高或降低的关键要素,也是我们解析地质历史时期冰室期和温室期气候状态转型的一个重要参数。现代海洋研究证实,海洋浮游植物及其产生的悬浮和沉降颗粒有机碳以及海底沉积物中有机质的碳同位素... 古大气CO_(2)浓度变化是驱动地球表面温度升高或降低的关键要素,也是我们解析地质历史时期冰室期和温室期气候状态转型的一个重要参数。现代海洋研究证实,海洋浮游植物及其产生的悬浮和沉降颗粒有机碳以及海底沉积物中有机质的碳同位素δ^(13)C值大小变化受到海水中溶解CO_(2)浓度控制,海水溶解CO_(2)碳同位素(δ^(13)C_(CO_(2)))与海洋来源有机质碳同位素(δ^(13)C_(org))的差值(Δ=δ^(13)C_(CO_(2))-δ^(13)C_(org)),与海水溶解CO_(2)浓度的倒数之间可以采用定量方程进行描述。如果引用海面古大气p CO_(2)与全球海表平均水温(GAT)相关方程,则可以通过海水溶解CO_(2)浓度定量计算海表古大气p CO_(2),同时求解古海洋平均海面温度和酸碱度pH值。四川盆地长宁县双河地区发育连续的奥陶系上部五峰组和顶部观音桥段以及志留系下部龙马溪组黑色泥页岩地层剖面,观音桥段的地层时代对应赫南特冰室期气候期。这一地表剖面生物化石控制精度高,岩石富有机碳,而且早古生代时期陆生高等植物尚未出现,这为我们采用海洋有机质碳同位素变化计算古大气p CO_(2)提供了最佳的材料。研究结果表明,观音桥段沉积期古大气CO_(2)浓度平均值为625μatm,海表全球平均温度为18.46℃,这些与新生代渐新世时期南极冰盖出现时冰室期气候状态可以对比。 展开更多
关键词 海洋有机质碳同位素组成 海水溶解CO_(2)浓度 古大气p CO_(2) 全球平均温度 古气候变化 四川盆地 观音桥段 赫南特冰期
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地幔地球化学的建立和发展
3
作者 陈立辉 张笑宇 赵键 《中国科学:地球科学》 北大核心 2026年第2期855-862,共8页
地幔地球化学是一门诞生于20世纪70年代中期的学科,主要运用地球化学方法研究地幔的化学组成、化学结构、演化历史及其动力学机制。自诞生以来,这门学科一直处于固体地球和行星科学的最前沿,表现出蓬勃的生命力。其理论体系的构建起始... 地幔地球化学是一门诞生于20世纪70年代中期的学科,主要运用地球化学方法研究地幔的化学组成、化学结构、演化历史及其动力学机制。自诞生以来,这门学科一直处于固体地球和行星科学的最前沿,表现出蓬勃的生命力。其理论体系的构建起始于大洋玄武岩放射成因同位素组成所揭示的地幔化学不均一性,并由此逐步发展出“地壳物质再循环”的经典模型。在此基础上,通过定义一系列具有全球代表性的地幔端元组分(包括DMM、EMI、EMII、HIMU和PREMA),最终建立起一个完整刻画地幔化学结构与地球动力学的基本框架。在半个世纪的发展历程中,地幔地球化学研究不断吸收新的分析技术与理论成果,其研究广度和深度得到极大拓展,成为在地球系统科学框架下构建深部物质循环和地表环境响应的主要途径。为了系统梳理该学科的发展脉络,本文通过解读地幔地球化学领域中8篇以放射成因同位素为主的经典论文,回顾学科的建立和发展过程,学习和领略先驱们的科学视野,重温这门学科的核心研究内容。 展开更多
关键词 地幔不均一性 地壳再循环 地幔端元 化学地球动力学
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综合地质、物探与化探信息在蒙古阿勒坦希雷县XV-016853矿权区多金属矿勘查中的应用
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作者 赖柏生 《资源信息与工程》 2026年第1期6-10,共5页
XV-016853矿权区位于蒙古东戈壁省阿勒坦希雷县,具备良好铁铜多金属矿成矿地质条件,但以往工作程度较低、地质资料陈旧,找矿方向不明。为评价该区找矿潜力,系统开展地质剖面测量、土壤地球化学测量及地面高精度磁测等预查工作。结果表明... XV-016853矿权区位于蒙古东戈壁省阿勒坦希雷县,具备良好铁铜多金属矿成矿地质条件,但以往工作程度较低、地质资料陈旧,找矿方向不明。为评价该区找矿潜力,系统开展地质剖面测量、土壤地球化学测量及地面高精度磁测等预查工作。结果表明:工作区主要出露第四系、白垩系、志留系、奥陶系及新元古界至寒武系地层,断裂以北东东向、东西向控矿主导断裂为主,伴生次级配套断裂,中部大面积发育钾长花岗岩、花岗闪长岩;划分中部Cu-Ag-Pb异常带和南部As-Sb异常带,圈定8个磁异常,推断深部断裂6条、浅部断裂7条;综合区内地质、物探及化探成果,圈定铜多金属矿(Ⅰ)、金银多金属矿(Ⅱ)2处找矿靶区。研究成果为该区下一步精准勘查提供科学依据,对相近成矿背景区矿产勘查具有参考价值。 展开更多
关键词 土壤地球化学测量 多金属矿 XV-016853矿权区 蒙古阿勒坦希雷县
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华北克拉通南缘少华山-崤山-熊耳山地区2.9~1.7Ga多期次花岗质岩浆作用成因与陆壳演化 被引量：1
5
作者 周艳艳 郑亚莉 +5 位作者 笪永发 张儒诚 祝禧艳 赵磊 赵太平 翟明国 《岩石学报》 北大核心 2026年第1期38-70,共33页
华北克拉通太古宙-古元古代的构造-岩浆-沉积记录丰富、完整,是研究早期陆壳多阶段增生和演化规律的天然实验室。然而,目前关于其早期陆壳增生机制和构造演变过程仍存有争议。华北克拉通南缘太华杂岩发育完整的太古宙-古元古代结晶基底... 华北克拉通太古宙-古元古代的构造-岩浆-沉积记录丰富、完整,是研究早期陆壳多阶段增生和演化规律的天然实验室。然而,目前关于其早期陆壳增生机制和构造演变过程仍存有争议。华北克拉通南缘太华杂岩发育完整的太古宙-古元古代结晶基底,出露丰富的TTG及基性-花岗质岩石组合,是研究早期陆壳生长和演化的理想区域。本文聚焦华北克拉通南缘少华山-崤山-熊耳山地区2.9~1.7Ga的TTG及花岗质岩石,开展系统的岩石学、年代学和地球化学的研究。结果显示,研究区至少发育七期TTG及花岗质岩浆作用,包括~2.9Ga英云闪长岩(TTG)、~2.7Ga花岗闪长岩(TTG)、2.53~2.42Ga英云闪长岩(TTG)和钾长-二长花岗岩、2.33~2.27Ga奥长花岗岩(TTG)、闪长岩和钾长-二长花岗岩、2.22~2.19Ga二长花岗岩及侵入TTG片麻岩中的浅色脉体、1.94~1.81Ga钾长-二长花岗岩-花岗闪长岩,以及1.78~1.76Ga的钾长-二长花岗岩。其中,2.9~2.3Ga TTG以中-低压型为主;~2.5Ga的花岗质岩石显示I-S型花岗岩特征;~2.3Ga、~2.2Ga及~1.7Ga的花岗质岩石类似于A型花岗岩;1.94~1.81Ga同时发育A型花岗岩和I-S型花岗岩。~2.9Ga、~2.7Ga和~2.5Ga的三期TTG和~2.5Ga花岗质岩石记录了早期陆壳多阶段的生长和演化,可能形成于俯冲-碰撞的构造环境。~2.3Ga TTG总体具有低压特征,来自基性下地壳在高地温梯度下的部分熔融,与同期古老富集地幔来源的闪长岩和板内A型花岗岩一起指示板内伸展环境。2.2~2.1Ga A型花岗岩来自古老陆壳物质的重熔,结合已有2.3~2.1Ga双峰式火山岩、A型花岗岩、低δ18 O花岗岩-辉长闪长岩等,指示了伸展-裂解背景下不同深度地壳和地幔的再循环。1.94~1.81Ga I-S型花岗岩和A型花岗岩可能记录了古元古代俯冲-碰撞拼合的历史。1.78~1.76Ga A型花岗岩可能是板内伸展-裂解作用下的陆壳减薄诱发地壳部分熔融的产物。华北克拉通南缘太古宙-古元古代广泛发育的花岗质岩浆作用记录了多阶段的陆壳生长、演化和构造体制转型,为揭示不同阶段地球圈层物质循环规律和动力学过程提供了关键约束。 展开更多
关键词 华北克拉通南缘 2.9~1.7Ga TTG-花岗质岩石 锆石U-Pb定年 锆石Lu-Hf同位素 陆壳生长与再循环
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柴北缘落凤坡铬铁矿形成时代和构造背景:来自斜长花岗岩的约束
6
作者 张金明 薛万文 +3 位作者 许海全 付长垒 蒋成伍 金婷婷 《地学前缘》 北大核心 2026年第2期462-477,共16页
柴达木北缘绿梁山蛇绿岩带内的落凤坡铬铁矿床是典型的蛇绿岩型豆荚状铬铁矿,但其成矿时代与构造背景长期存在争议。本文通过对落凤坡铬铁矿及其侵入其中的斜长花岗岩开展了岩石学、地球化学和年代学研究,探讨了其形成时代、构造背景及... 柴达木北缘绿梁山蛇绿岩带内的落凤坡铬铁矿床是典型的蛇绿岩型豆荚状铬铁矿,但其成矿时代与构造背景长期存在争议。本文通过对落凤坡铬铁矿及其侵入其中的斜长花岗岩开展了岩石学、地球化学和年代学研究,探讨了其形成时代、构造背景及与原特提斯洋演化的关系。研究区蛇绿岩主要由超镁铁质岩、辉长岩和斜长花岗岩组成,其中落凤坡铬铁矿赋存于超镁铁质岩中,呈豆荚状产出,具有高Cr^(#)(79.8~83.8)、低Mg^(#)(29.24~42.61)的特征,符合蛇绿岩型铬铁矿的矿物学特征。斜长花岗岩的锆石U-Pb加权平均年龄为(504±2.6)Ma,表明其形成于晚寒武世。全岩地球化学和同位素分析显示,斜长花岗岩具有富钠贫钾、低Sr/Y值和高Y含量的特征,结合其正的ε_(Nd)(t)(+4.68~+4.54)和ε_(Hf)(t)(+12.5~+16.9)值,表明其形成于原特提斯洋早期俯冲阶段的弧前环境,由洋壳部分熔融生成。研究认为:落凤坡铬铁矿及伴生蛇绿岩形成于535~504 Ma,代表了原特提斯洋在弧前扩张背景下的产物。 展开更多
关键词 斜长花岗岩 锆石U-Pb年龄 铬铁矿 蛇绿岩 原特提斯洋 柴达木北缘
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东昆仑造山带新发现的玛新达坂含硫化物镁铁-超镁铁质岩体岩石成因与Ni-Co成矿潜力
7
作者 陈列锰 周陆清 +3 位作者 陈文 马霞 于宋月 张兴春 《岩石学报》 北大核心 2026年第3期957-976,共20页
东昆仑造山带不仅产出夏日哈木超大型Ni-Co硫化物矿床,还产出多个同期的含岩浆硫化物的镁铁-超镁铁质岩体,如石头坑德、浪木日和阿克楚克塞等,是我国重要的镍钴战略资源新基地之一,也是未来镍钴找矿勘查与增储的重要区带。尽管地质学家... 东昆仑造山带不仅产出夏日哈木超大型Ni-Co硫化物矿床,还产出多个同期的含岩浆硫化物的镁铁-超镁铁质岩体,如石头坑德、浪木日和阿克楚克塞等,是我国重要的镍钴战略资源新基地之一,也是未来镍钴找矿勘查与增储的重要区带。尽管地质学家们期望在东昆仑造山带发现下一个“夏日哈木”,但近十年的找矿勘查工作始终未能取得新突破。因此,该带是否还存在以及如何寻找新的“夏日哈木型”矿床,成为当前亟待解决的重要科学问题。玛新达坂岩体是笔者及团队成员在东昆仑造山带西段祁漫塔格岩浆岩带中新发现的一个镁铁-超镁铁质岩体。该岩体主要由二辉橄榄岩、橄榄斜方辉石岩和辉长苏长岩组成,其中超镁铁质岩相发育有磁黄铁矿、镍黄铁矿和黄铜矿等岩浆硫化物矿物。锆石U-Pb定年结果表明,玛新达坂岩体辉长苏长岩的成岩年龄为390.7±1.1Ma,是原特提斯洋闭合-碰撞后伸展诱发的镁铁质岩浆活动的响应。全岩主量和微量元素组成表明,分离结晶过程控制了岩体母岩浆的化学成分演化,且岩浆在上侵过程中经历了一定程度的地壳混染。岩体全岩微量元素组成具有典型的弧岩浆特征,亏损高场强元素,富集大离子亲石元素,Nb-Ta负异常显著,指示其母岩浆可能源自交代的、富集型次大陆岩石圈地幔(SCLM)的部分熔融。稀土元素λ值表明,玛新达坂岩体的地幔源区含有富集尖晶石相的辉石岩组分,该辉石岩可能与地幔橄榄岩和俯冲洋壳来源熔/流体的反应有关。岩体全岩的δ34 S值(5.9‰~7.2‰)显著高于MORB地幔的值,表明岩浆在演化过程中有明显地壳硫的加入,地壳S的混染是触发岩浆达到S饱和、发生硫化物熔离的关键过程。基于岩体的岩性学、年代学、元素-同位素地球化学特征,笔者提出玛新达坂含硫化物镁铁-超镁铁质岩体具有良好的Ni-Co硫化物成矿潜力,是东昆仑造山带内岩浆Ni-Co硫化物找矿勘查潜在的重要对象,值得开展系统的找矿勘探工作。 展开更多
关键词 东昆仑造山带 玛新达坂 镁铁-超镁铁质岩体 岩浆硫化物矿床 成矿潜力
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胶北地体新太古代晚期变基性火山岩年代学、地球化学和Hf-O同位素研究
8
作者 智云宝 孙斌 +5 位作者 李晓 李秀章 杨超 郝兴中 朱学强 李风华 《岩石学报》 北大核心 2026年第1期207-224,共18页
胶北地体位于华北克拉通东部,经历了中太古代(~2.9Ga)和新太古代(~2.7Ga和~2.5Ga)多期次岩浆活动。太古宙岩石主要由花岗质片麻岩和变辉长岩组成,含少量变质表壳岩包体或透镜体。本研究拟通过新的锆石SHRIMP U-Pb定年、全岩地球化学和H... 胶北地体位于华北克拉通东部,经历了中太古代(~2.9Ga)和新太古代(~2.7Ga和~2.5Ga)多期次岩浆活动。太古宙岩石主要由花岗质片麻岩和变辉长岩组成,含少量变质表壳岩包体或透镜体。本研究拟通过新的锆石SHRIMP U-Pb定年、全岩地球化学和Hf-O同位素分析来揭示其岩石成因和构造背景。锆石SHRIMP U-Pb定年获得变基性岩火山岩岩浆锆石年龄为2524±22Ma以及新太古代晚期(2494±9Ma)构造热事件的影响,从而限定了变基性火山岩形成时代在2494~2507Ma之间,归属于新太古代晚期的胶东岩群,岩石具拉斑玄武岩成分特征,在岩浆演化过程中经历了橄榄石和单斜辉石的结晶分离。分析样品的全岩成分显示其具低-中等SiO_(2)含量(50.39%~52.01%)和较高Mg值(Mg^(#)=41~67),富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE)Rb、Ba、Pb,亏损重稀土元素(HREE)和高场强元素(HFSE)Nb、Ta、Ti,无明显Eu异常。锆石ε_(Hf)(t)值介于+1.22~+6.0,δ^(18)O值介于3.46‰~6.59‰,这些地球化学特征显示出典型的俯冲相关的岛弧特征,表明变基性火山岩源自亏损地幔的部分熔融。新太古代晚期(~2.5Ga)大量TTG、赞岐岩和富钾花岗岩组合,显示出强烈的壳幔相互作用和地壳物质再循环,显示华北克拉通在新太古代晚期完成初始克拉通化。 展开更多
关键词 变基性火山岩 锆石SHRIMP U-Pb定年 地球化学 构造演化 胶北地体
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胶东南墅金矿同位素地球化学特征及成矿模式探讨
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作者 祝培刚 张文佳 +5 位作者 王英鹏 张文 李风华 郭艳 张贵丽 张华平 《昆明理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期86-93,共8页
南墅金矿位于招平断裂带中段.招平断裂带中段金矿矿石中石英的氢氧同位素组成与变质水相差较远,而与地幔初生水及岩浆水较为接近.δ^(13)C_(PDB)与火成岩/岩浆系统重叠.招平断裂带中段金矿矿石黄铁矿中铅同位素测试结果及图解表明,铅源... 南墅金矿位于招平断裂带中段.招平断裂带中段金矿矿石中石英的氢氧同位素组成与变质水相差较远,而与地幔初生水及岩浆水较为接近.δ^(13)C_(PDB)与火成岩/岩浆系统重叠.招平断裂带中段金矿矿石黄铁矿中铅同位素测试结果及图解表明,铅源主要来源于地壳,但可能有地幔物质加入,与中生代郭家岭型花岗岩具有一致性.通过同位素地球化学特征的分析建立了招平断裂带中段“三位一体”找矿预测地质模型,其成矿地质体为中生代郭家岭型花岗岩. 展开更多
关键词 南墅金矿 同位素地球化学特征 找矿预测地质模型
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拉萨地块北部孔马地区早白垩世花岗闪长岩地球化学、锆石U-Pb年代学及其构造意义
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作者 李俊 张士贞 +2 位作者 刘函 李奋其 苟正彬 《岩石矿物学杂志》 北大核心 2026年第1期71-85,共15页
拉萨地块北部广泛分布白垩纪岩浆岩,其记录的岩浆-变质事件,对于研究拉萨地块白垩纪岩浆岩的岩石成因和构造背景具有重要的意义。本文对拉萨地块北部孔马地区花岗闪长岩进行了岩石学、地球化学和年代学研究,结果表明,研究区花岗闪长岩LA... 拉萨地块北部广泛分布白垩纪岩浆岩,其记录的岩浆-变质事件,对于研究拉萨地块白垩纪岩浆岩的岩石成因和构造背景具有重要的意义。本文对拉萨地块北部孔马地区花岗闪长岩进行了岩石学、地球化学和年代学研究,结果表明,研究区花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为113.2±1.3 Ma,属早白垩世晚期岩浆作用的产物。该岩体属高钾钙碱性系列,铝饱和指数A/CNK=1.05~1.12,相对富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素,亏损Ti、P、Ta等高场强元素,具有中等Eu负异常,为过铝质S型花岗岩。岩石地球化学特征显示其成岩岩浆主要来自古老地壳的部分熔融,并受到地幔物质混染。结合区域资料,认为孔马地区花岗闪长岩形成于早白垩世晚期班公湖-怒江洋壳南向俯冲碰撞的构造环境,可能与重力拖拽下发生板片断离导致的软流圈物质上涌有关。 展开更多
关键词 拉萨地块 早白垩世 花岗闪长岩 地球化学
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ScCO_(2)-水作用下页岩纳米孔与吸附性能演变机制
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作者 冯光俊 王猛 +5 位作者 朱炎铭 宋昱 代旭光 郑司建 谢红 尚福华 《煤田地质与勘探》 北大核心 2026年第1期142-157,共16页
【背景】超临界CO_(2)(ScCO_(2))强化页岩油气开采是一种有效的地质封存途径。ScCO_(2)注入页岩储层会引发复杂的ScCO_(2)-水-岩相互作用,导致页岩物质组分、纳米孔及吸附性能演变,这也是评价CO_(2)封存效率的关键科学问题。【方法】以... 【背景】超临界CO_(2)(ScCO_(2))强化页岩油气开采是一种有效的地质封存途径。ScCO_(2)注入页岩储层会引发复杂的ScCO_(2)-水-岩相互作用,导致页岩物质组分、纳米孔及吸附性能演变,这也是评价CO_(2)封存效率的关键科学问题。【方法】以渝东南地区龙马溪组页岩为研究对象,开展ScCO_(2)-水-岩作用模拟实验,综合运用X射线衍射、低压CO_(2)/N_(2)吸附、分形理论及等温吸附实验,探究ScCO_(2)-水作用诱导页岩物质组成、纳米孔结构、分形非均质性及吸附性能的演变机制。通过控制ScCO_(2)-水-岩作用时间、温度和压力,深入剖析CO_(2)吸附封存效率的影响因素。【结果和结论】(1)ScCO_(2)-水-岩作用过程中发生萃取溶解、溶蚀作用及离子置换反应,致使页岩总有机碳、碳酸盐和黏土矿物质量分数显著降低。随着作用时间和压力增大,页岩有机/无机组分质量分数变化愈加显著。(2)有机质萃取与矿物溶蚀作用增大了页岩纳米孔体积和比表面积。作用温度升高主要促进了0.9~1.5 nm的微孔发育,作用压力增大对微孔(<2 nm)和介孔(2~50 nm)均具有明显增容效应,并增强了孔隙结构非均质性。然而,随着作用时间延长,次生矿物沉淀并堵塞孔隙,其中微孔及其非均质性受沉淀减容影响尤为明显。(3)与亚临界CO_(2)相比,超临界CO_(2)-水作用后页岩对CO_(2)的吸附能力和吸附速率呈现阶跃式增长。维持CO_(2)超临界温压条件对提升页岩储层的吸附性能及封存效率至关重要,但长期封存过程中需重视次生沉淀堵塞孔隙对封存效率的劣化效应。研究成果可为ScCO_(2)强化页岩油气开采及科学优化CO_(2)地质封存效率提供理论依据。 展开更多
关键词 超临界CO_(2) 页岩 孔隙结构 分形 吸附 溶蚀/沉淀
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攀西地区钒钛磁铁矿矿床PGE及S同位素研究:对伴生Co、Ni金属富集及深部PGE成矿潜力的制约
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作者 柏中杰 高剑峰 +3 位作者 朱维光 袁萌 汪光韶 白应雄 《岩石学报》 北大核心 2026年第3期821-834,共14页
峨眉山大火成岩省内带的攀西地区广泛分布着一系列赋存超大型钒钛磁铁矿矿床的镁铁-超镁铁质层状岩体,并局部伴生钴、镍的富集。本文以红格、攀枝花和太和三个大型钒钛磁铁矿成矿岩体为研究对象,通过系统分析铂族元素含量与全岩硫同位... 峨眉山大火成岩省内带的攀西地区广泛分布着一系列赋存超大型钒钛磁铁矿矿床的镁铁-超镁铁质层状岩体,并局部伴生钴、镍的富集。本文以红格、攀枝花和太和三个大型钒钛磁铁矿成矿岩体为研究对象,通过系统分析铂族元素含量与全岩硫同位素组成,探讨高钛玄武质岩浆的硫化物饱和机制及其对伴生金属富集与深部PGE成矿潜力的制约。红格岩体∑PGE含量为0.3×10^(-9)~112.1×10^(-9),Cu/Pd比值为2.1×10^(4)~63×10^(4);攀枝花岩体ΣPGE含量为1.1×10^(-9)~19.4×10^(-9),Cu/Pd比值为3.8×10^(4)~99×10^(4);太和岩体∑PGE含量为0.6×10^(-9)~2.5×10^(-9),Cu/Pd比值为29×10^(4)~445×10^(4)。全岩δ34 S值分别为+3.07±0.55‰、-0.03±0.39‰和+0.72±0.56‰,处于或略高于地幔值范围。这些地球化学特征表明,三大岩体的母岩浆在侵位浅部岩浆房之前,已在深部岩浆通道中经历了与早期熔离硫化物熔体之间的高R因子(硅酸盐岩浆与硫化物熔体的质量比)交换反应,导致PGE大量向硫化物熔体迁移并在其中富集,而非由结晶分异或显著地壳硫混染直接诱发的早期饱和。此类交换作用并未造成岩浆中Co、Ni的明显亏损。在岩浆侵入浅部岩浆房后,随着磁铁矿和钛铁矿的大量结晶,岩浆铁含量降低导致硫溶解度下降,继而引发有限而持续的硫化物饱和,在成矿岩体的中下部与钒钛磁铁矿矿层伴生富集,形成具有重要综合利用价值的钴、镍资源潜力。综合来看,高钛玄武质岩浆不仅具备形成超大型钒钛磁铁矿矿床的能力,还可能在深部孕育高品位少硫化物型PGE矿床。这一认识为未来在大型层状岩体周缘寻找PGE矿床及其伴生金属资源提供了新的思路与找矿方向。 展开更多
关键词 钒钛磁铁矿矿床 铂族元素 硫同位素 硫化物饱和 峨眉山大火成岩省
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蒙古—鄂霍茨克构造域东段晚中生代演化历史——来自岩浆岩和沉积岩的证据
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作者 高心如 梁琛岳 +8 位作者 郑常青 刘永江 周建波 宋志伟 贾祥鹤 殷浚哲 洪雨萱 谭卓 张佳琦 《吉林大学学报(地球科学版)》 北大核心 2026年第1期36-65,共30页
为揭示东亚中生代多板块汇聚的时空过程与动力学机制,本文选取蒙古—鄂霍茨克构造域为关键研究区,通过厘清中亚造山带东段重要组成部分在中生代的构造演化历史,为重建区域板块相互作用提供约束。本研究聚焦中国东北黑河以北地区,通过系... 为揭示东亚中生代多板块汇聚的时空过程与动力学机制,本文选取蒙古—鄂霍茨克构造域为关键研究区,通过厘清中亚造山带东段重要组成部分在中生代的构造演化历史,为重建区域板块相互作用提供约束。本研究聚焦中国东北黑河以北地区,通过系统整合已发表的岩浆岩、沉积岩锆石U-Pb年代学与全岩地球化学数据,并结合漠河盆地沉积序列的精细解析,重建了该区晚中生代构造演化历史。结果显示:锆石U-Pb年代学限定漠河盆地额木尔河群沉积时代为晚侏罗世—早白垩世(160~140 Ma),早白垩世火山活动峰期为125~110 Ma;地球化学特征揭示岩浆源区从活动陆缘弧向后碰撞伸展环境的渐进式转变;地壳厚度定量重建显示增厚—减薄—再增厚的“N”型演化轨迹,对应俯冲挤压(约40 km)、碰撞垮塌(约35 km)及后期叠加改造(约40 km)三阶段动力学过程。综合表明,蒙古—鄂霍茨克洋经历了穿时性“剪刀式”闭合模式,其中段于中侏罗世晚期(约165 Ma)闭合,东段持续至早白垩世早期(约145 Ma),随后区域进入造山后伸展阶段,并受到古太平洋板块俯冲体系远程效应的叠加影响。 展开更多
关键词 蒙古—鄂霍茨克构造域 中生代演化 锆石U-PB年代学 地球化学 地壳厚度重建 漠河盆地 古太平洋
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柴北缘胜利沟金矿床成矿流体来源和成矿机制
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作者 王鹏 杨林 +5 位作者 宋伊圩 高围吉 马晓光 郭吉才 张震 宇峰 《岩石学报》 北大核心 2026年第2期593-616,共24页
柴北缘造山带作为原特提斯域造山型金成矿带,其金成矿流体演化与物质来源存在争议。胜利沟金矿床是柴北缘造山带西段代表性矿床之一,本次研究通过大比例尺填图、岩相学观察和多世代黄铁矿原位微量元素-硫同位素联测,拟揭示成矿流体演化... 柴北缘造山带作为原特提斯域造山型金成矿带,其金成矿流体演化与物质来源存在争议。胜利沟金矿床是柴北缘造山带西段代表性矿床之一,本次研究通过大比例尺填图、岩相学观察和多世代黄铁矿原位微量元素-硫同位素联测,拟揭示成矿流体演化与物质来源。研究表明,胜利沟金矿床发育3个世代黄铁矿(Py_(1)、Py_(2)、Py_(3)),其中Py_(2)(石英-多金属硫化物阶段)和Py_(3)(石英-碳酸盐阶段)为载金黄铁矿。Py_(1)平行韧性剪切片理分布,富集Co-Ni(均值201.9×10^(-6)Co,174.3×10^(-6)Ni),Py_(2)与硫化物脉共生,发育振荡环带结构,核部富集Au-As-Pb(均值3820×10^(-6)As,8.14×10^(-6)Au),边部富集Cu-Zn-Sb,揭示动态流体注入导致金周期性沉淀;Py_(3)呈细粒浸染状,以超高Ag含量(均值251.5×10^(-6))为特征。黄铁矿δ^(34)S值介于-1.8‰~3.7‰(均值0.29‰),推测其成矿物质来源于富集地幔源区。黄铁矿Co/Ni比值演化(Py_(1)→Py_(3)均值1.25→1.14)与S/Fe比值(<1.2)证实其为热液成因,Se/Te波动揭示成矿氧逸度"低→高→低"转变。金以固溶体(Au^(+))形式赋存于黄铁矿晶格,在低温条件(~172℃)下以Au(HS)_(2)^(-)络合物迁移。通过本次工作,提出"富集地幔源区+NW向韧脆性剪切带+变质火山岩地层"找矿标志组合,建立"源-运-聚"三位一体找矿模型,为柴北缘特提斯造山带金勘查工作提供了新思路。 展开更多
关键词 黄铁矿 原位微量元素面扫描 原位S同位素 胜利沟金矿床 柴北缘
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湘西北寒武纪早期碳同位素异常事件识别:基于湘张地1井地层对比与古环境响应
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作者 彭中勤 程青松 +1 位作者 苗凤彬 黄亚飞 《古地理学报》 北大核心 2026年第1期264-277,共14页
湘西北地区寒武系留茶坡组与牛蹄塘组发育富有机质页岩,具有良好的页岩气勘探潜力。针对该区寒武纪早期地层对比精度不足及碳同位素演化机制不明的问题,基于湘张地1井(井深2018.25 m,岩心获取率98%)钻井岩心,系统采集133件碳酸盐岩样品... 湘西北地区寒武系留茶坡组与牛蹄塘组发育富有机质页岩,具有良好的页岩气勘探潜力。针对该区寒武纪早期地层对比精度不足及碳同位素演化机制不明的问题,基于湘张地1井(井深2018.25 m,岩心获取率98%)钻井岩心,系统采集133件碳酸盐岩样品开展碳(δ^(13)C)、氧(δ^(18)O)同位素演化趋势分析,并聚焦碳同位素漂移事件及其地层对比意义。该研究在湘西北斜坡相区识别出寒武纪早期5次显著的δ^(13)C负异常(幅度达12.1‰)和3次正异常(幅度近9‰)事件,揭示出其与全球BACE、ZHUCE等碳循环事件的同步性。其中埃迪卡拉系—寒武系界线(BACE事件)可与δ^(13)C负漂移峰值(-9.8‰)对应,与西伯利亚、摩洛哥及华南台地相记录一致;正漂移事件(ZHUCE、CARE)与高有机质丰度层段(TOC峰值达10.5%)耦合,表明生物繁盛驱动的碳埋藏增强是δ^(13)C正漂移的主控因素。据此建立了华南斜坡相寒武纪早期碳同位素地层框架,其可为区域页岩气勘探甜点区预测提供可靠的化学地层学依据。 展开更多
关键词 碳同位素 地层对比 古环境 寒武纪 湘西北地区
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玄武岩CO_(2)原位矿化封存研究进展及展望
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作者 王晓 吴彬 +6 位作者 石祥超 叶仲斌 魏兵 王冠华 阿尔瓦拉多·弗拉基米尔 黄凯霖 杨泽勇 《煤田地质与勘探》 北大核心 2026年第1期247-263,共17页
【背景】玄武岩地层CO_(2)封存具有快速矿化、封存安全性高的显著优势,逐渐成为国内外研究的热点。系统综述了CO_(2)原位矿化封存机理、矿化作用下地层物性演化特征、CO_(2)原位矿化封存矿场示范3个方面的研究现状,并提出未来研究方向... 【背景】玄武岩地层CO_(2)封存具有快速矿化、封存安全性高的显著优势,逐渐成为国内外研究的热点。系统综述了CO_(2)原位矿化封存机理、矿化作用下地层物性演化特征、CO_(2)原位矿化封存矿场示范3个方面的研究现状,并提出未来研究方向。【进展】(1)玄武岩地层CO_(2)原位矿化封存本质上是CO_(2)-水-岩相互作用的过程,主要通过原生硅酸盐矿物的溶解及次生碳酸盐矿物的沉淀实现。其中,原生矿物溶解为整个反应的“限速”步骤。现有研究多采用静态反应釜与动态岩心驱替实验,系统揭示了不同类型玄武岩中矿物的溶解-沉淀行为,并识别出矿物组成、粒度/比表面积、体系pH、温度及流体组分等关键因素对CO_(2)矿化反应动力学与产物的调控机制。(2) CO_(2)-水-岩反应通过矿物溶解-沉淀耦合作用,不仅改变地层矿物组成,还显著影响其宏观物理性质。具体表现为孔隙结构重构、孔-渗特征演化以及力学性质的强化或弱化,这些变化共同决定了CO_(2)的长期封存效能与地质安全性。(3)以冰岛CarbFix和美国Wallula为代表的矿场示范工程,分别实践了两种差异化的技术路径:CarbFix采用CO_(2)未饱和水溶液注入,以“转化”为核心逻辑,通过加速溶解与矿化实现CO_(2)的快速固定,并创新引入同位素示踪技术实时监测反应进程;Wallula则沿用超临界CO_(2)注入方式,以“储存”为主导,依托盖层与圈闭构造保障封存安全,并借助地球物理测井评估泄漏风险。两者为不同地质条件下玄武岩CO_(2)封存项目的选址、设计与监测提供了重要技术借鉴。【展望】尽管玄武岩CO_(2)原位矿化封存技术已取得显著进展,目前相关研究仍存在若干关键瓶颈亟待突破:包括次生矿物的精准定性与定量表征、钝化层形成机制及其对反应动力学的抑制效应、实际复杂地质-化学耦合条件下CO_(2)矿化影响因素的全局敏感性分析,以及多矿物系统中“多源-多汇”反应路径的解耦与识别等。这些问题的深入探究,是推动该技术从示范走向规模化应用的核心基础,对未来实现安全高效的CO_(2)地质封存具有重要意义。 展开更多
关键词 CCUS 矿化封存 玄武岩 溶解-沉淀机制 物性演化特征 工程示范
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地球关键带风化成土特征及其影响因素分析——以西昌地区为例
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作者 李樋 焦雪红 +3 位作者 李随民 刘洪 李佑国 李玉成 《地理科学》 北大核心 2026年第2期287-301,共15页
基于在研究区内系统采集的151条岩石-土壤剖面地球化学元素分析数据,针对西昌地区地球关键带风化成土特征及影响因素展开了讨论及分析。结果表明:(1)风化成土指示元素SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)、FeO、CaO、MgO、K_(2)O、Na_(2)... 基于在研究区内系统采集的151条岩石-土壤剖面地球化学元素分析数据,针对西昌地区地球关键带风化成土特征及影响因素展开了讨论及分析。结果表明:(1)风化成土指示元素SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)、FeO、CaO、MgO、K_(2)O、Na_(2)O、MnO、TiO_(2)和P_(2)O_(5)相对大陆上地壳平均含量存在淋失和富集现象,这主要与元素的活性差异及风化成土过程中发生的次生富集作用有关。(2)多种化学风化指标共同确定了研究区整体处于中等化学风化阶段,土壤成熟度较大。(3)多种因素共同影响着风化成土的过程及特征,未来针对风化成土的研究需重点应对气候变化与人类活动的双重影响。本次研究结果不仅对西昌地区地球关键带风化成土特征及影响因素进行了有益补充,还为区域土地资源的科学合理利用和应对气候变化提供了科学依据。 展开更多
关键词 生态地质 地球关键带 风化成土过程 风化成土影响因素 西昌地区
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山西下车河花岗斑岩地球化学、年代学特征及意义
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作者 叶枫 董国臣 +3 位作者 任建勋 董晶 李松峰 张智敏 《高校地质学报》 北大核心 2026年第1期11-24,共14页
下车河岩体出露于华北克拉通中部地区,是典型的中生代中酸性侵入岩体。目前华北克拉通中部地区中生代区域构造演化研究程度相对较低,限制了对华北克拉通中生代破坏机制的整体认识,因此有必要对该岩体的岩石成因和构造背景进行深入研究... 下车河岩体出露于华北克拉通中部地区,是典型的中生代中酸性侵入岩体。目前华北克拉通中部地区中生代区域构造演化研究程度相对较低,限制了对华北克拉通中生代破坏机制的整体认识,因此有必要对该岩体的岩石成因和构造背景进行深入研究。文章对下车河岩体中较新鲜的花岗斑岩首次开展地球化学、锆石年代学和Hf同位素的研究。结果表明,下车河花岗斑岩形成于早白垩世(135.1±0.8 Ma);该岩石富硅、富碱,为高钾钙碱性弱过铝质花岗岩;岩石富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(K、Ba、Eu),亏损重稀土元素(HREE)和高场强元素(Nb、Ce、Zr、Ti),具有明显的Eu负异常;Hf同位素显示εHf(t)变化范围为-19.4~-20.7,对应地壳模式年龄介于2417~2501 Ma。研究显示,下车河花岗斑岩显示出I型花岗岩成因,是古老下地壳部分熔融产物,源区有幔源物质输入。下车河花岗斑岩形成于早白垩世古太平洋板块西向俯冲背景下的伸展构造环境,为中生代华北克拉通构造体制转折的产物。 展开更多
关键词 花岗斑岩 早白垩世 华北克拉通 构造背景 下车河
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中—晚三叠世气候变化对鄂尔多斯盆地东南地区延长组7段烃源岩有机质富集的影响机制
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作者 路漫 段国强 +3 位作者 张桐溪 黄田华 王兆洋 李德伟 《地质力学学报》 北大核心 2026年第1期107-123,共17页
中—晚三叠世是地球历史上关键的气候转型期,期间发生的多次全球湿润气候事件对海洋和陆地沉积环境产生了深远影响,促进了海相与陆相烃源岩的发育。以鄂尔多斯盆地东南地区延长组7段(长7段)烃源岩为研究对象,基于元素地球化学和分子有... 中—晚三叠世是地球历史上关键的气候转型期,期间发生的多次全球湿润气候事件对海洋和陆地沉积环境产生了深远影响,促进了海相与陆相烃源岩的发育。以鄂尔多斯盆地东南地区延长组7段(长7段)烃源岩为研究对象,基于元素地球化学和分子有机地球化学分析,揭示了中—晚三叠世气候湿润事件与湖盆有机质富集的耦合关系。研究结果显示,长7段3亚段中—下段具有高有机碳含量和良好的生烃能力,化学风化指数表明长7段3亚段中—下段沉积于温暖潮湿气候环境,而上覆长7段3亚段上段及长7段2亚段和1亚段则沉积于相对寒冷干燥气候条件。结合中—晚三叠世全球湿润气候事件特征、鄂尔多斯盆地东南地区长7段地层孢粉地层格架、锆石定年结果以及碳同位素地层对比发现,长7段3亚段中—下段与中—晚三叠世拉丁-卡尼期湿润气候事件具有良好对应关系。研究表明,在湿润气候事件影响下,陆源营养物质输入的增强提高了湖泊初级生产力,同时水体缺氧和分层加剧,为有机质保存创造了有利条件,沉积了优质烃源岩;而湿润气候事件之后,气候向较干冷转变,陆源输入减少,湖泊生产力下降,水体缺氧程度降低,不利于有机质的保存和富集。该研究不仅为中—晚三叠世古气候和古环境重建提供了依据,也为理解地质历史时期气候转折期背景下有机质富集机制提供了重要参考。 展开更多
关键词 气候事件 有机质富集 生物标志物 烃源岩 延长组 鄂尔多斯盆地
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赣南石头坪重稀土矿床地质特征及稀土矿物年代学研究
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作者 张德富 王先广 +5 位作者 吕婷婷 孙观伟 龚良信 钟文 吴德海 张永文 《中国稀土学报》 北大核心 2026年第1期90-118,共29页
赣南离子吸附型稀土矿分布广泛,但如何快速圈定找矿靶区是尚未解决的难题。本文以石头坪重稀土矿床为研究对象,从母岩特征、风化壳特征及矿体特征等方面详细分析了离子吸附型稀土矿成矿地质特征。母岩ΣREE可达500×10^(-6),富含易... 赣南离子吸附型稀土矿分布广泛,但如何快速圈定找矿靶区是尚未解决的难题。本文以石头坪重稀土矿床为研究对象,从母岩特征、风化壳特征及矿体特征等方面详细分析了离子吸附型稀土矿成矿地质特征。母岩ΣREE可达500×10^(-6),富含易风化稀土矿物,风化壳以裸脚式为主,在风化壳剖面上稀土含量多成“弓背式”变化,矿体厚度山顶较厚,山脊次之,Y_(2)O_(3)含量与重稀土品位成正相关关系。总结了稀土成矿控矿因素,成矿母岩稀土含量高且含有较多的易风化稀土矿物是离子吸附型稀土矿成矿的先决条件,亚热带季风湿润气候及风化壳剥蚀速度和抬升速度相对平衡,为风化壳的形成及稀土元素在风化壳中的保存提供了良好条件。年代学发现锆石、独居石、氟碳铈矿、磷钇矿和铌铁矿年龄均为135 Ma,说明岩体形成时稀土矿物同时结晶。基于1∶20万水系沉积物地球化学数据,将La(镧)和Y(钇)作为轻稀土和重稀土特征元素,选取两种稀土元素高背景异常区域,开展“风化壳填图+快速分析+赣南钻+浅钻+实验测试”勘查技术组合,快速高效实现离子吸附型稀土矿床找矿突破。 展开更多
关键词 离子吸附型稀土矿 重稀土 U-PB定年 找矿预测 石头坪
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