本期文章導(dǎo)讀

881礦物微區(qū)Lu-Hf同位素分析技術(shù)研究進(jìn)展

王浩1,2,楊岳衡1,2,楊進(jìn)輝1,2

(1.中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所巖石圈演化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100029；2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)地球與行星科學(xué)學(xué)院,北京 100049)

富鉿礦物微區(qū)Lu-Hf同位素分析是最早開(kāi)發(fā)的微區(qū)同位素分析技術(shù)之一，也是目前相對(duì)成熟的分析技術(shù)，其在揭示巖漿或/和成礦物質(zhì)來(lái)源、變質(zhì)反應(yīng)過(guò)程和沉積物物源示蹤等領(lǐng)域研究中發(fā)揮了巨大作用，為揭示微觀地質(zhì)過(guò)程提供了強(qiáng)大助力。該文梳理了微區(qū)Lu-Hf同位素分析技術(shù)的發(fā)展歷程，為建立新同位素體系微區(qū)分析方法提供了借鑒；評(píng)述了應(yīng)對(duì)微區(qū)Lu-Hf同位素測(cè)試過(guò)程中多離子(團(tuán))干擾和基體元素拖尾效應(yīng)的策略；總結(jié)了外標(biāo)監(jiān)控和內(nèi)部穩(wěn)定同位素比值監(jiān)控兩種判斷微區(qū)Lu-Hf同位素分析數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的辦法和適用范圍，方便地質(zhì)研究人員根據(jù)自身樣品需求選擇合適的分析方法和標(biāo)樣。富镥礦物微區(qū)Lu-Hf同位素單點(diǎn)/等時(shí)線定年技術(shù)是新近研發(fā)的分析方法，該文介紹了此方法的實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)、技術(shù)優(yōu)勢(shì)以及改進(jìn)方向。微區(qū)Lu-Hf同位素分析技術(shù)的發(fā)展依賴于儀器性能的進(jìn)一步提升，新一代帶碰撞/反應(yīng)池的多接收串級(jí)磁式質(zhì)譜儀的出現(xiàn)將為微區(qū)Lu-Hf同位素分析研究開(kāi)辟新的方向。

906頁(yè)巖納米有機(jī)孔結(jié)構(gòu)表征技術(shù)研究進(jìn)展

陳維堃1,2,騰格爾1,2*,張春賀1,2,方镕慧1,2,張聰1,2,白名崗1,2,王梓1,2,夏響華1,2

(1.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局非常規(guī)油氣地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083；2.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心，北京 100083)

頁(yè)巖納米有機(jī)孔是頁(yè)巖氣主要儲(chǔ)集空間，是有別于常規(guī)油氣微米級(jí)無(wú)機(jī)孔隙的新孔隙類型，非均質(zhì)性強(qiáng)烈，傳統(tǒng)的儲(chǔ)層評(píng)價(jià)技術(shù)難以適用，因此，亟需建立納米孔隙表征技術(shù)體系。國(guó)內(nèi)外學(xué)者通過(guò)十多年的研究，開(kāi)發(fā)了以掃描電鏡為主的多維成像技術(shù)，將多尺度CT與掃描電鏡結(jié)合，形成了納米孔隙三維重構(gòu)與成像分析技術(shù)，直觀地刻畫(huà)頁(yè)巖孔隙的微觀結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)多尺度表征；其次，將壓汞法與吸附法連接，建立了頁(yè)巖比表面積和孔徑分布的壓汞-吸附聯(lián)合測(cè)定法，并使用脈沖衰減法作為頁(yè)巖滲透率測(cè)定方法，形成納米孔隙定量分析技術(shù)，為頁(yè)巖儲(chǔ)層評(píng)價(jià)提供了定性與定量技術(shù)支撐。隨著頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)向深層拓展，有機(jī)孔形成與保存機(jī)制、頁(yè)巖儲(chǔ)層非均質(zhì)性研究仍面臨挑戰(zhàn)，透射電鏡、原子力顯微鏡等納米技術(shù)為解決這些難題提供了新途徑；多類型多尺度實(shí)驗(yàn)技術(shù)聯(lián)用與數(shù)據(jù)融合，物性-結(jié)構(gòu)-成分、孔滲性-脆延性的一體化動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)微觀結(jié)構(gòu)分析到宏觀大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)的跨越是必然趨勢(shì)。

962寧東煤田中侏羅統(tǒng)延安組稀有稀散稀土元素地球化學(xué)特征及其對(duì)沉積環(huán)境的指示意義

何偉1，2，吳亮1，2*，魏向成1，2，陶瑞1，2，宋揚(yáng)1，2

(1.寧夏回族自治區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查院，寧夏 銀川 750021；2.寧夏回族自治區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)研究所，寧夏 銀川 750021)

“三稀元素”(稀有、稀散和稀土元素)因其特有的地球化學(xué)屬性，在沉積富集過(guò)程中能夠記錄沉積物源、沉積環(huán)境、構(gòu)造背景等關(guān)鍵信息，可以用于古氣候、古水體和古沉積環(huán)境恢復(fù)、沉積源巖等方面的研究。含煤巖系，因其特殊的沉積環(huán)境和富含有機(jī)質(zhì)等特征，在煤層及其夾矸、頂?shù)装迥軌蛞欢ǔ潭鹊馗患叭≡亍保植繀^(qū)域甚至可以聚集形成煤系伴生“三稀元素”礦床，已在國(guó)內(nèi)外有開(kāi)發(fā)利用先例。寧東煤田作為中國(guó)重要的煤炭基地，中侏羅統(tǒng)延安組煤系厚度大、分布面積廣，對(duì)其中伴生“三稀元素”的研究一方面可為開(kāi)展煤系礦產(chǎn)資源的綜合調(diào)查提供依據(jù)，另一方面有助于豐富對(duì)該地區(qū)侏羅紀(jì)沉積環(huán)境特征的認(rèn)識(shí)。該文在寧東煤田中部、南部靈武礦區(qū)、積家井兩個(gè)礦區(qū)采集勘查鉆孔中侏羅統(tǒng)延安組巖心樣品，依據(jù)ICP-MS測(cè)試結(jié)果分析了“三稀元素”富集程度，討論了延安組沉積時(shí)期古沉積環(huán)境演化特征和物源區(qū)巖石性質(zhì)，明確了延安組煤系“三稀元素”富集的影響因素。研究成果對(duì)該地區(qū)延安組煤系“三稀元素”綜合利用前景以及鄂爾多斯盆地西緣延安組沉積時(shí)期沉積背景的研究具有一定的科學(xué)意義。

978應(yīng)用激光拉曼光譜鑒別桂中鋁土礦TiO2同質(zhì)異象礦物

張永清，周紅英，耿建珍，肖志斌，涂家潤(rùn)，張然，葉麗娟

(中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心，天津 300170)

金紅石礦物成分(TiO2)單一，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定且不易受后期地質(zhì)事件的影響，可容納高達(dá)200×10-6的鈾，是U-Pb定年方法的理想礦物之一。隨著含鈾副礦物微區(qū)原位U-Pb定年方法的發(fā)展，金紅石微區(qū)原位U-Pb定年方法被越來(lái)越多的學(xué)者關(guān)注，并獲得廣泛應(yīng)用。不同于其他定年礦物(如鋯石、獨(dú)居石等)，金紅石與銳鈦礦、板鈦礦為T(mén)iO2的三種同質(zhì)異象礦物。在進(jìn)行TiO2同質(zhì)異象礦物分選時(shí)，分選出來(lái)的礦物可能是金紅石、銳鈦礦和板鈦礦的混合物，而微區(qū)原位U-Pb定年分析時(shí)常用的電子探針數(shù)據(jù)和陰極發(fā)光圖像并不能有效地區(qū)分這三種礦物。針對(duì)這一問(wèn)題，該文將激光拉曼光譜應(yīng)用于桂中鋁土礦TiO2同質(zhì)異象礦物的鑒別，并探討了TiO2同質(zhì)異象礦物組成的指示意義。研究表明在利用電子探針數(shù)據(jù)和陰極發(fā)光圖像確定礦物的同時(shí)，結(jié)合激光拉曼光譜分析技術(shù)是鑒別TiO2同質(zhì)異象礦物行之有效的分析方法之一。