简介:为探讨下寒武统黑色岩系在深水区域的沉积环境及其伴生的Ni-Mo多金属富集层的金属元素来源,对湘西寒武纪初期盆地相区龙鼻嘴剖面进行系统采样,分析了样品中干酪根的微量元素含量和全岩V、U、Mo与TOC含量并就微量元素比值与TOC关系进行了探讨。结果显示,干酪根中的Th/U、V/Sc和V/Cr值在剖面上均具有相似的变化规律,V、U和Mo与TOC的相关性可知剖面沉积过程中存在硫化环境,Ni-Co-Zn三角图解中多数样品分布于热水沉积区域。初步推断剖面下部的NiMo多金属富集层,其具有微量元素明显富集和碳同位素较大负值的特征,可作为地层对比的标志;寒武纪初始阶段深水区域可能处于短暂的硫化环境,伴随着沉积环境的充氧之后变为广泛的厌氧环境;黑色岩系沉积过程中有热液活动参与,Ni-Mo多金属富集层中部分元素的极度富集可能是还原的海水和海底热液共同作用的结果。
简介:科马提岩是前寒武纪绿岩的重要组成部分,对探讨前寒武纪地球演化历史、壳—幔演化及岩石成因等方面有着重要的意义。科马提岩来源于地幔的镁铁质、超镁铁质火山熔岩,具有流动熔岩的结构构造,其化学成分表现为SiO246%-53%,MgO〉9%,CaO/Al2O3〉1,K2O〈0.9%,TiO2〈0.9%,F/F+M比值低,TiO2含量低,MgO、Ni、Cr含量高。且不同产地的科马提岩具有不同的化学组成,主要分为贫铝科马提岩、富铝科马提岩、钛富集型科马提岩与镁铁质富镁的科马提岩。目前主流的成因模式为JarvisG.T,CampbellI.H等先后提出的热地幔柱模式,认为科马提岩为地幔柱引起的高温熔融形成的。
简介:湘西北地区下寒武统牛蹄塘组发育了一套富有机质泥页岩,其分布稳定且厚度较大,在桑植—石门复向斜一带埋深大,保存较完整。牛蹄塘组页岩气富集“甜点区”的页岩气质量体积为1.48~8.75m3/t,具有很好的工业开发价值。有机碳含量既决定了页岩气的资源潜力,同时也影响页岩气的吸附和存储能力。对牛蹄塘组页岩气的研究认为:储集空间主要可分为原生晶间或粒间微孔隙、有机质微孔隙、不稳定矿物溶蚀孔、构造裂缝和解理缝等5种成因类型;页岩气较易发生吸附和解吸作用,吸附态气所占较大比例;页岩气存储状态主要受有机碳含量和储集空间类型的综合影响;高—过成熟富有机质页岩生成的天然气在较好的保存条件下仍然可以聚集并成藏;温压条件、埋藏深度和矿物组成等对页岩含气性的影响均相对较小。
简介:自地球形成至寒武纪将近40亿年(距今46亿-5.4亿年,通常称为前寒武纪)的气候演变是一个具有特殊难度和挑战性的研究领域,同时也是基础和前沿的研究领域。文章选择了前寒武纪气候演化中的三个重要科学问题进行综述:大气演化、两次全球性的冰川期以及暗弱太阳问题。关于大气演化,本文首先描述了大气成分的演化历史,然后简述了影响大气成分演化的三个基本过程:大气逃逸、两次大气氧含量突然增加、碳酸盐-硅酸盐循环及其对气候系统的负反馈作用。两次全球性的冰川期分别发生在古元古代(距今24亿-21亿年)和新元古代(距今8亿-5.8亿年),文章简述了其成因以及相关的气候模拟结果。暗弱太阳问题是地球历史气候演化的一个经典问题,论文简要地综述了一些最新的研究成果和观点。
简介:微生物生态系统可以依赖地球深处和深海火山口水-岩相互作用产生的氢气(H2)而得以生存。根据目前的估算,全球海洋岩石圈通过水-岩反应(水合作用)所产生的氢气量在1011mol/yr的量级。最近在对陆上地下前寒武纪岩石裂缝咸水的勘探中,人们发现了氢气富集程度类似于热液喷口和海底扩张中心的环境,并提出了在溶解的氢气量和水的辐射离解作用之间存在一定的联系。然而,在南非威特沃特斯兰德(Witwatersrand)盆地的一个深金矿中开展的区域氢气流量外推结果显示”,前寒武纪岩石因对全强氢气生产的贡献可以忽略不计(每年0.009×1011摩尔)。本文中我们对以往公开的和新近获得的前寒武纪岩石中的氢气浓度数据进行了汇总,发现人们以往低估了前寒武纪大陆岩石圈生成氢气的潜力。我们认为,出现这种情况的原因是,人们没有考虑其他的生氢反应(例如蛇纹岩化),而且缺乏有效的手段对在这些环境中测量的氢气生成速率进行换算,以便把前寒武纪地壳在全球大陆地壳表面积中的占比高达70%以上这一事实考虑在内。如果把通过辐射分解和水合反应生成的氢气考虑在内,我们估计,来自前寒武纪大陆岩石圈的氢气生成速率可以达到(0.36~2.27)×1011mol/yr,这个数值和海洋系统的氢气生成速率相当。