国土资源公益性行业科研专项项目(201011027)
- 作品数：10 被引量：175H指数：8
- 相关作者：朱祥坤张飞飞闫斌彭乾云高兆富更多>>
- 相关机构：中国地质科学院贵州省地质矿产勘查开发局中南冶金地质研究所更多>>
- 发文基金：国土资源公益性行业科研专项项目中国地质调查局地质调查项目国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：天文地球更多>>
- 贵州省松桃县道坨超大型锰矿床的发现及其成因探讨被引量：41
- 2014年
- 贵州省松桃县道坨锰矿床是新发现的一个超大型全隐伏锰碳酸盐矿床。文章阐述了该矿床的发现概况及基本的地质和地球化学特征,并应用锰矿石和含锰黑色页岩的元素和碳同位素地球化学特征对菱锰矿的形成机制提出了制约。道坨超大型锰矿床的发现是填图及对区域地质资料综合分析的结果。该矿床具有品位高、厚度大、呈层性好及展布广等特点。其锰矿石的主量元素特征为Al2O3、TiO2、Fe2O3含量较低,P2O5中等程度富集,MnO、MgO含量相对较高,Fe/Mn比值低。在微量元素方面,锰矿石显示出较为明显的Co富集,含锰黑色页岩则显示出较为明显的Co、Mo富集;在稀土元素方面,锰矿石具有较高的稀土元素总量,轻微的"帽式"稀土元素PAAS标准化配分模式及明显的Ce正异常,含锰黑色页岩的稀土元素总量与PAAS接近,其稀土元素PAAS标准化配分模式较为平坦,无Ce异常。碳同位素测试结果显示出菱锰矿富集碳的轻同位素,表明在菱锰矿形成过程中存在有机碳的参与。文章表明,道坨锰矿床内的锰是以氧化物或氢氧化物的形式沉淀,菱锰矿是在缺氧且富含有机物质的成岩环境中转化而成。
- 安正泽张仁彪陈甲才覃英潘文吴桂武彭乾云郑超张飞飞朱祥坤王海宾
- 关键词：地球化学碳同位素
- 蓟县下马岭组富菱铁矿地层的基本地质特征被引量：5
- 2013年
- 天津蓟县铁岭子村附近新出露的下马岭组下部黑色岩系中富含菱铁矿,本文从野外产出特征、岩石学特征及常量元素特征等3个方面对这一富菱铁矿地层的基本地质特征进行了报道。该剖面地层主要以黑色页岩、粉砂质富铁层/菱铁矿结核层互层产出为特征,夹有少量粉砂岩。部分富铁层由于风化严重,野外露头以褐铁矿层出现。菱铁矿为地层中主要的铁矿物相,可以形成菱铁矿结核,显微镜下具泥晶或微晶结构;也可以与含量相当的石英粉砂一起,构成致密粉砂质富铁层;亦或呈颗粒状零星分布于黑色页岩、粉砂岩中;另外褐铁矿层中亦存在极少量的菱铁矿残余。地层的常量元素特征整体表现为富含SiO2、TFe及有机质,而贫MnO、CaO、MgO、P2O5及S元素,且除风化层位中的铁多呈三价外,其余多呈二价。总有机碳(TOC)含量由高到低依次为菱铁矿结核、粉砂质富铁层、黑色页岩、粉砂岩。TFe与Al2O3含量的相关性图解显示,在富铁地层中,二者呈现出很好的负相关关系,而在正常的黑色页岩和粉砂岩中,二者则呈现一定的正相关关系,表明富铁地层中的铁主要为海洋自身铁的化学沉积,而正常的黑色页岩和粉砂岩中的铁主要源自陆源碎屑。同时新鲜样品中FeO与TOC含量呈现出很好的正相关关系,表明菱铁矿的形成可能与有机质有关。
- 张衎朱祥坤
- 关键词：菱铁矿地质特征
- 黔东北西溪堡锰矿的沉淀形式与含锰层位中黄铁矿异常高δ^(34)S值的成因被引量：36
- 2013年
- 笔者等对黔东北松桃县的西溪堡锰矿床中锰矿石进行了元素含量分析,对含锰层位中黄铁矿进行了S同位素和微量元素分析。锰矿石稀土元素和微量元素特征表明,Mn是以氧化物或氢氧化物的形式沉淀,锰碳酸岩是在成岩过程中转化而成。黄铁矿形态学、微量元素和稀土元素特征指示黄铁矿形成于强还原、偏碱性的成岩环境。黄铁矿异常高的δ34S值反映了新元古代间冰期海洋深部低硫酸盐浓度和高的硫酸盐细菌还原速率,表明南华纪(成冰纪)大塘坡早期阶段深部海洋并没有被完全氧化。含锰层位中黄铁矿异常高的δ34S值存在两种可能的形成机制:①在极低SO2-4浓度下,通过BSR即可产生δ34SCDT高达58.7‰的黄铁矿;②海洋深部硫酸盐虽然具有很高的δ34S值,但却并没有高达58.7‰,δ34SCDT高达58.7‰的黄铁矿的形成是BSR和H2S与MnO2之间发生厌氧歧化氧化反应两个过程综合作用的结果,即在水体中SO2-4浓度极低的情况下,硫酸盐和还原产物H2S之间硫同位素分馏达到最小,H2S的δ34S值接近母体硫酸盐,BSR产生的H2S被活性铁矿物固定形成的FeS与MnO2之间发生歧化氧化反应所产生的同位素动力学分馏效应使FeS相对硫酸盐富集34S。
- 张飞飞朱祥坤高兆富程龙彭乾云杨德智
- 关键词：黄铁矿硫同位素新元古代
- 峡东地区埃迪卡拉系黑色页岩的微量元素和Fe同位素特征及其古环境意义被引量：19
- 2014年
- 通过分析宜昌峡东地区九龙湾剖面埃迪卡拉系陡山沱组黑色页岩的微量元素和Fe同位素组成,对埃迪卡拉纪海洋的氧化还原状态进行了制约。黑色页岩氧化还原敏感元素的富集系数以及U/Th、V/(V+Ni)、V/Cr值等在陡山沱期存在着明显的演化趋势。这些趋势显示陡山沱组二段下部水体处于氧化的状态,陡山沱组二段上部水体处于还原状态,陡山沱组四段黑色页岩发育在氧化环境中。同时,陡山沱组二段下部黑色页岩富集重的Fe同位素,表明黑色页岩来自于海水的铁主要是以Fe3+的氧化物或氢氧化物形式沉淀的,进一步说明这个时期的水体处于氧化状态。综合黑色页岩微量元素和Fe同位素信息,显示在埃迪卡拉纪陡山沱早期海水经历了先氧化后还原的过程,陡山沱晚期海水变得氧化了。这种特征与埃迪卡拉纪陡山沱期生物群的出现和演化相对应,说明海洋的氧化为埃迪卡拉纪生物的出现和演化提供了前提条件。
- 闫斌朱祥坤张飞飞唐索寒
- 关键词：峡东地区黑色页岩微量元素铁同位素氧化还原环境
- 湖北古城锰矿的沉淀形式及其古环境意义被引量：57
- 2013年
- 古城锰矿是扬子地台北缘典型的"大塘坡"式锰矿,赋存于南华系大塘坡组含锰黑色岩系中,含锰矿物主要为菱锰矿。古城锰矿稀土总量高、类似现代海底铁锰结核的"帽式"稀土元素配分模式和Ce的正异常等地球化学指标指示古城锰矿Mn是以锰氧化物或氢氧化物形式沉淀,锰碳酸盐是后期转化而成。Fe/Mn比值低,较低的V、U含量和中等程度的Mo富集以及氧化还原敏感元素对Th/U、V/Cr、V/(V+Ni)比值等地球化学指标指示古城锰矿沉积环境为一种氧化—次氧化的状态,与锰是以锰氧化物或氢氧化物形式沉淀的结论一致。综合认为,古城锰矿成矿机制包括沉淀和转化两个过程,在氧化还原分层的海洋系统中,Mn在上部氧化性的水体中以氧化物或氢氧化物形式沉淀,之后下沉被掩埋在缺氧带之下,在成岩过程中和有机物质相互作用,锰氧化物或氢氧化物被还原释放出的Mn2+和有机碳被氧化释放出的CO23-结合形成锰碳酸盐,其转化可以方程2MnO2+CH2O+HCO-3=2MnCO3+H2O+OH-简单表示。
- 张飞飞闫斌郭跃玲朱祥坤周琦杨德智
- 关键词：锰矿古环境
- 蓟县中元古界下马岭组中菱铁矿的发现及其意义被引量：9
- 2013年
- 蓟县剖面中元古界下马岭组地层下部黑色岩系中发现丰富的铁质结核,经X射线粉晶衍射、显微镜下观察、能谱分析等方法鉴定,确定铁质结核主要由菱铁矿构成。这些菱铁矿可能具有经济意义。另外,野外和室内研究表明,无论是铁质结核还是黑色岩系本身,都匮乏硫化物。这一发现说明中元古代下马岭期的燕辽海盆水体贫氧、富铁、贫硫,不是硫化的海洋。
- 朱祥坤张衎张飞飞高兆富董爱国包创郭跃玲闫斌刘辉
- 关键词：菱铁矿中元古界蓟县剖面
- 贵州省松桃县道坨超大型锰矿床地质地球化学特征被引量：70
- 2013年
- 本文报导了贵州省松桃县新发现的一个全隐伏的超大型锰矿床——道坨锰矿床的地质地球化学基本特征,为进一步开展科学研究奠定基础。矿床赋存在新元古代成冰系(南华系)大塘坡组底部的含锰碳质页岩中,主要由条带状、块状、气泡状菱锰矿矿石组成。主量元素特征为Al_2O_3、TiO_2、Fe_2O_3含量较低,中等程度的P_2O_5富集,MnO、MgO含量相对较高,Fe/Mn比值低。微量元素特征为Rb、Nb和Pb亏损,Co、Zn、Sr、Mo相对富集。稀土元素总稀土含量高、中稀土轻微富集、Ce的正异常明显为特征。道坨锰矿含锰层位中黄铁矿的δ^(34)S_(-VCDT)值异常高,并且变化范围小,所测试黄铁矿的δ^(34)S_(-VCDT)值介于56.2‰~63.3‰,平均60.8‰。新发现的道坨超大型锰矿床属于典型的大塘坡式锰矿床,其发现不仅为研究新元古代大规模成锰作用提供了新机遇,同时也为研究成冰系环境演化及其资源、生物效应提供了新契机。
- 朱祥坤彭乾云张仁彪安正泽张飞飞闫斌李津高兆富覃英潘文
- 关键词：硫同位素
- 湖北古城锰矿Fe同位素特征及其古环境意义被引量：22
- 2013年
- 本文报导了湖北古城锰矿含锰层位中黄铁矿Fe同位素的研究结果,并利用黄铁矿Fe同位素对黄铁矿成因和大塘坡早期阶段沉积环境的氧化还原状态进行了制约。黄铁矿δ~56Fe值变化范围为-0.13‰^+0.54‰,平均值为+0.22‰,显示相对于当时海水(0^-0.5‰)明显富集Fe的重同位素。本文认为黄铁矿的Fe来自海水中Fe^(2+)部分氧化形成的Fe^(3+),这些Fe^(3+)在成岩过程中被全部还原,与细菌硫酸盐还原作用形成的H_2S结合最终以黄铁矿形式保存在沉积物中。大塘坡式锰矿含锰层位中黄铁矿Fe同位素特征表明,古城冰期(Sturtian冰期)结束之后,大塘坡早期阶段海洋深部已经开始氧化,但是并没有完全被氧化。
- 张飞飞彭乾云朱祥坤闫斌李津程龙斯小华
- 关键词：锰矿黄铁矿FE同位素古环境
- 蓟县下马岭组菱铁矿的成因及古海洋意义被引量：10
- 2013年
- 蓟县铁岭子村附近新出露的下马岭组下部黑色岩系中富含菱铁矿,对这些菱铁矿形成机制的认识直接关系到对下马岭期乃至中元古代古海洋氧化还原状态和地球化学性质的判断。文中利用碳同位素对其成因加以制约,进而反演该时期的古海洋环境。结果显示,研究区菱铁矿的δ~13 C的变化范围为-19.2‰^-7.8‰,平均约-15.0‰,明显富集碳的轻同位素。根据自然界中不同碳库的碳同位素组成特征,判定这些菱铁矿中的碳主要来源于有机碳。虽然海洋中大量有机质被氧化释放出富12 C的CO_2溶解于海水后可直接沉淀出轻同位素富集的碳酸盐岩,但这往往要求极端氧化的水体环境,而这种情况下并不能形成菱铁矿沉淀,因此认为研究区菱铁矿应是成岩过程中由有机质降解产生的CO_2与孔隙水中的Fe^(2+)结合的产物。海洋中的铁首先以氧化铁或氢氧化铁的形式沉淀下来,并与有机质一起埋藏于海底缺氧带中,后在成岩过程中发生氧化还原反应,三价铁作为氧化剂氧化有机质使之生成CO_2,有机质则作为还原剂将三价铁还原为二价铁,二者结合即构成菱铁矿。同时,有机质热脱羧反应提供的CO_2保证了更多的二价铁以菱铁矿的形式保存在地层中。海洋中铁的沉淀形式表明,至少在燕辽海盆,下马岭期古海洋已呈现广泛氧化状态,其氧化程度足以将海洋中的铁氧化为三价铁。同时,地层中的硫含量极低,说明该时期古海洋贫硫。然而下马岭期燕辽海盆广泛氧化、贫硫的古海洋特征不同于传统的分层海洋模式,对此有必要进行更深入系统的研究。
- 张衎朱祥坤
- 关键词：菱铁矿碳同位素
- 广东湛江湖光岩地区玄武岩风化壳Fe同位素研究被引量：5
- 2013年
- 本文对广东湛江湖光岩地区厚度分别为4m和7m的两个不同喷发时代玄武岩形成的风化壳样品进行Fe同位素分析,分析结果显示：厚度4m风化壳样品Fe同位素组成δ~57 Fe范围为0.17‰~0.57‰;厚度7m风化壳样品Fe同位素组成δ~57Fe范围为0.20‰~0.68‰,相对于标准物质IRMM-014,不同深度风化壳样品均显示Fe的重同位素富集。两风化壳剖面自下而上,随风化程度增大,风化壳样品中Fe同位素分馏程度也呈现逐渐增大的趋势,表明风化壳样品中Fe的重同位素富集趋势与风化壳的发育程度正相关,风化壳土壤中Fe同位素组成是反映土壤风化程度的指标。另一方面,风化过程可将地球外部圈层（岩石圈、水圈、生物圈）有机结合起来,风化壳土壤Fe同位素组成变化是表生植物和水淋滤共同作用的结果,对化学风化过程中Fe同位素研究,将会极大地补充表生过程中同位素地球化学的知识,同时Fe同位素可作为表生过程中物质的循环、环境的变化等过程中有力的示踪/指示技术手段加以应用。
- 王世霞朱祥坤
- 关键词：玄武岩风化壳植物
