國際地質(zhì)新動態(tài)

國際地質(zhì)新動態(tài)

httphttp://online.wsj.com

潘瀟，編譯.劉源駿，校.

日本在太平洋底發(fā)現(xiàn)了巨大的稀土礦產(chǎn)資源

英國“自然科學(xué)”雜志報道，日本勘探者在太平洋底發(fā)現(xiàn)了大型稀土礦床。這個發(fā)現(xiàn)有可能改變?nèi)蚪饘偈袌龅膽B(tài)勢，但是從太平洋底將這些礦產(chǎn)開采出來，就目前來說也是一個巨大的挑戰(zhàn)。

日本勘探隊在太平洋東南部及中北部地區(qū)的深海泥床上發(fā)現(xiàn)了多處富含高濃度的稀土元素和釔族元素。東京大學(xué)的地球科學(xué)副教授，這次勘查項目負(fù)責(zé)人——曾根加藤(Yasuhiro Kato)說:“我們估計一個采樣點周圍大約一平方公里的地方能提供大約1/5每年全球消耗的稀土元素。”

稀土礦產(chǎn)被廣泛用于制造高科技產(chǎn)品，例如電子產(chǎn)品、磁鐵、混合動力汽車及手機的電池。這些礦物可通過酸過濾的方式從海泥中回收提取，具有很高的前景，并且潛在的資源量也十分可觀。

日本勘探隊預(yù)測這個發(fā)現(xiàn)的規(guī)模應(yīng)在800億～1 000億t之間，大約是美國地質(zhì)調(diào)查局所估計的110百萬t探明儲量的1 000倍。

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潘瀟，編譯.劉源駿，校.

中國頁巖氣現(xiàn)狀揭秘

中國被認(rèn)為是未來全球開發(fā)、利用頁巖氣方陣中最引人注目的組成部分，這種發(fā)展趨勢是由北京對清潔的化石燃料需求的增長所驅(qū)動的。北京迫切需要降低其能源結(jié)構(gòu)中有關(guān)碳密集型燃料的份額，以滿足日益增長的清潔能源需求，同時，防止國內(nèi)環(huán)境狀況的進一步惡化。

核能是一種可供選擇的能源，但它不會超過5%這一能源結(jié)構(gòu)，在這種情況下，天然氣似乎是比較現(xiàn)實的選擇。中國的常規(guī)天然氣儲量估計在2.8萬億m3左右，但是，到2020年預(yù)計每年的天然氣消費量將達到3 000億m3，所以，常規(guī)天然氣將解決不了國家現(xiàn)行經(jīng)濟條件下的能源危機。

中國可能不僅要依賴進口能源，還要依賴國內(nèi)非常規(guī)天然氣的生產(chǎn)。中國國家石油和化工規(guī)劃院預(yù)測到2020年，國內(nèi)非常規(guī)天然氣生產(chǎn)將每年達到300億m3，這需要有強大的能源做后盾。2011年4月，美國能源情報署評估除開不重要的、非傳統(tǒng)的天然氣礦床，例如煤層氣及致密地層氣，得出中國的頁巖氣儲量為36萬億m3。2011年6月，中國當(dāng)局已推出首個頁巖氣開發(fā)投標(biāo)，但工業(yè)生產(chǎn)還未開始** 校者注:文中所指的“頁巖氣”實際上不是頁巖而是砂巖為載體的致密砂巖氣，也是人們常說的深盆氣。。

中國的清潔能源生產(chǎn)量每年已經(jīng)達到了20億m3，2020年預(yù)計每年生產(chǎn)100億m3。無論是中國還是外國公司的國內(nèi)非傳統(tǒng)天然氣市場已經(jīng)形成。生產(chǎn)中國國內(nèi)75%的天然氣的中石油，是這個領(lǐng)域的全球老大;中國國家煤炭集團，負(fù)責(zé)煤層氣的生產(chǎn);中石化打算積極開采煤層氣及頁巖氣。此外，歐洲能源公司的參與也是有目共睹的，例如，殼牌(Shell)與中國石油天然氣公司合作進行致密地層氣的發(fā)展項目;英石油(BP)與中石化合作進行頁巖氣勘探;道達爾(Total)與中石油簽訂分成協(xié)議，共同開發(fā)內(nèi)蒙古地區(qū)的非傳統(tǒng)天然氣儲量。中國未來的頁巖氣等非常規(guī)能源市場潛力巨大。

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朱建東，編譯.劉源駿，校.

金剛石是如何形成的?

金剛石的成因機制

在過去很早的一段時間里，古人一直認(rèn)為金剛石是由煤變質(zhì)而形成的產(chǎn)物。近代地質(zhì)學(xué)家經(jīng)長期研究后逐漸發(fā)現(xiàn)，煤與金剛石的形成沒有任何關(guān)系。事實上，大部分的金剛石所形成的年代都遠遠早于地球上最古老的陸生植物，而后者在死亡后經(jīng)成煤作用才形成了煤。

另一方面，含煤地層產(chǎn)狀一般為水平或近水平產(chǎn)出;而含有金剛石的火山巖筒則往往呈垂直狀，兩者之間的差異性顯而易見。

金剛石在地幔中的成因機制

地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為，目前世界上處于商業(yè)開采階段的金剛石礦床都形成于地幔中，地殼深處火山運動使得部分金剛石被“帶至”地殼淺部。深處火山運動所形成的金伯利巖筒和鉀鎂煌斑巖筒是金剛石形成的母巖，地質(zhì)學(xué)家正是通過搜尋其母巖的蹤跡從而發(fā)現(xiàn)了金剛石*。

天然金剛石是在超高溫、超高壓的環(huán)境中形成的，而在地表之下約144～244 km的地幔深處才具備這樣苛刻的溫壓環(huán)境。據(jù)測算，天然金剛石形成所需的溫度至少要達到1 050℃以上。然而，由于地幔物質(zhì)在地球內(nèi)部分布十分不均，因此并不是在地球上任何位置的地幔深部都具備這樣的溫壓環(huán)境。據(jù)研究，穩(wěn)定的內(nèi)陸板塊的地幔深部，才具有“孕育”金剛石所需的穩(wěn)定的溫壓條件。

地幔深部的深處火山運動能將地幔物質(zhì)的金剛石隨著深處火山運動被迅速帶至地表。但是這種深處火山運動是異常罕見的，據(jù)記載，自從地質(zhì)學(xué)家發(fā)現(xiàn)深處火山運動以來，地球上至今尚未發(fā)生過一次此類似火山運動。

金剛石在俯沖板塊中的成因機制

與地幔中的金剛石成因機制所不同的是，俯沖板塊中也可形成細粒金剛石。板塊之間發(fā)生碰撞俯沖時，含金剛石的母巖隨大洋板塊俯沖至上地幔距地表約80 km的深度。這樣的深度溫度顯然要低得多，200℃這種溫壓環(huán)境中所形成的金剛石往往顆粒極為細小，一般經(jīng)濟價值不大。

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潘瀟，編譯.劉源駿，校.

美國頁巖油氣產(chǎn)量在不斷的增加

從頁巖地層中提取頁巖油氣的產(chǎn)量增加，使美國在5年內(nèi)每天減少進口50萬桶的低硫原油，新的石油管道將頁巖油氣直接運送至墨西哥灣的煉油廠。

杰夫·霍爾頓(Geoff Houlton)，休斯頓能源顧問公司副總裁在電話采訪中說，到2015年，頁巖生產(chǎn)的油氣將增至每天90萬桶，2020年達到每天130萬桶，從而逐步取代進口原油。美國頁巖油氣產(chǎn)地包括北達科他州的巴肯頁巖(Bakken Shale)，德克薩斯的埃格福特頁巖(Eagle Ford Shale)以及科羅拉多州和懷俄明州的奈厄布拉勒頁巖(Niobrara)。

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朱建東，編譯.劉源駿，校.

澳大利亞巖漿巖型鈾礦成礦潛力評價

雖然澳大利亞侵入巖在時間和空間上都廣泛分布，但是與鈾礦在成因上相關(guān)的侵入巖在該國已知的鈾礦床中只占了很小一部分。正是由于存在這種明顯的差異，研究人員試圖利用地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)對澳大利亞侵入巖型鈾礦的成礦潛力進行一次綜合評價。研究人員對與巖漿巖—鈾礦成礦系統(tǒng)有成因聯(lián)系的巖漿侵入活動及其侵入期次進行了研究和識別。根據(jù)目前的進展，研究成果雖然不能直接圈定鈾礦礦化點的具體位置，但其中所提供的地質(zhì)信息對于靶區(qū)優(yōu)選及今后勘查工作的開展，具有積極的指導(dǎo)意義。此圖為澳大利亞巖漿巖—鈾礦成礦系統(tǒng)潛力評估圖，由于該圖在編制過程中僅采用了地表地質(zhì)信息，因此該圖尚不能反映覆蓋區(qū)的成礦潛力。

該項研究系統(tǒng)分析了已知鈾礦成礦省的成礦有利條件，例如南澳大利亞州Curnamona省以及澳大利亞北部的Pine Creek地區(qū)。同時，研究人員特別強調(diào)了侵入巖型鈾礦礦化帶的判別，如Arunta、Halls Creek地區(qū)及北Musgrave地區(qū)。

需要注意的是，該研究中所提出的“潛力評價”只針對侵入巖型鈾礦成礦類型，并不包含其他類型的與巖漿巖有成因聯(lián)系的礦化，例如奧林匹克壩銅—鈾—金礦床等。

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潘瀟，編譯.劉源駿，校.

伊朗礦產(chǎn)品出口增長率達25%

據(jù)伊朗工業(yè)及礦業(yè)部公布的一份報告稱，伊朗的工業(yè)礦產(chǎn)出口增長了25.17%，在9個月期間出口總額達到了159.88億美元。礦產(chǎn)品出口總額是53.02億美元，與去年同期相比，增長了40%。伊朗制造的工業(yè)礦產(chǎn)產(chǎn)品主要出口到伊拉克、阿拉伯聯(lián)合酋長國、中國、印度以及阿富汗等國家。

伊朗已經(jīng)躋身15大礦產(chǎn)資源豐富的國家。該國盛產(chǎn)包括鉻、鉛、鋅、銅、煤、金、錫和鐵等68種礦產(chǎn)。這個石油資源豐富的國家已探明儲量為370億t，潛在的儲量約為570億t。伊朗

* 校者注:關(guān)于金剛石與金伯利巖或鉀鎂煌斑巖的關(guān)系有2種認(rèn)識，傳統(tǒng)的認(rèn)識認(rèn)為金剛石形成于地幔中的金伯利巖或鉀鎂煌斑巖體中，后在適合的地質(zhì)條件下，被帶上地表成就了我們現(xiàn)在的金剛石礦床，兩者是母子關(guān)系。在20世紀(jì)80年代初，南非開普墩大學(xué)J.J.格尼用Sm/Nd法測定了南非和澳大利亞4個礦區(qū)的金剛石同位素年齡遠比載體巖管要老上千個百萬年，從而提出，金剛石僅生于地幔。含金剛石巖管僅是個傳送帶沒有成因關(guān)系，但能保持高壓缺氧使金剛石不還原成碳，目前僅知金伯利巖和鉀鎂煌斑巖能達此功效。最重要的礦產(chǎn)包括煤、金屬礦產(chǎn)、砂礫石、化學(xué)礦物和鹽。除此之外，伊朗擁有世界上最大的鋅礦床產(chǎn)地，第二大銅礦床，并躋身第九大鐵礦。伊朗這個人口只占世界人口1%的國家卻擁有占世界總礦產(chǎn)儲量7%的礦產(chǎn)資源。

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朱建東，編譯.劉源駿，校.

智利發(fā)現(xiàn)美洲最古老的采礦遺址

考古學(xué)家日前證實，在智利北部海岸地區(qū)發(fā)現(xiàn)一處古老的氧化鐵礦采礦遺址。據(jù)測算，該采礦遺址的年齡約12 000年，這是美洲迄今為止所發(fā)現(xiàn)的最古老的采礦遺址。

該遺址的發(fā)現(xiàn)者——智利大學(xué)的Diego Salazar教授介紹，該采礦遺址為一130英尺長、20英尺寬的采礦槽，采礦者為古溫特勞崑人(Huentelauguen)，該部落也是南美地區(qū)最古老的定居者，以打獵和捕魚為生。

然而當(dāng)時采礦的目的并不是冶煉生鐵，而是將采集到的氧化鐵制成顏料，涂在石頭和骨制品上，有時也會涂抹在衣服和皮膚上。盡管已熟知這些顏料的用途，但對于古人類是如何開采氧化鐵并加工成顏料的，考古學(xué)家仍不得而知。

考古學(xué)家對從采礦遺址中發(fā)現(xiàn)的貝類生物進行碳同位素測年推斷，從距今12 000～10 500年前，該礦井中已開采出25 000立方英尺、約2 000 t鐵礦石量，隨后在距今4 300年前又進行過一次開采活動。

在此次發(fā)現(xiàn)之前，位于北美的一處銅礦遺址(距今約4 500～2 600年前)先前曾被認(rèn)為是美洲最古老的采礦遺址。

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潘瀟，編譯.劉源駿，校.

研究表明非金屬礦產(chǎn)在已知工業(yè)礦區(qū)也有利用潛力

加拿大安大略省東北部是著名的金、銅等貴金屬礦業(yè)中心。其實這里還有一些不太引人注目的其它礦產(chǎn)，能夠大大提高這一地區(qū)的經(jīng)濟實力。

加拿大帝明斯經(jīng)濟發(fā)展公司的地質(zhì)學(xué)家，羅伯特·卡爾霍恩(Robert Calhoun)提出了卡普斯卡辛(Kapuskasing)地區(qū)應(yīng)注目其它工業(yè)礦產(chǎn)的開采利用項目。該項目包括黏土、頁巖、滑石以及硅土等。這些礦物有著25億美元產(chǎn)值的潛力。這份報道的目的是鼓勵一些小型或中型企業(yè)投資工業(yè)礦產(chǎn)。

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潘瀟，編譯.劉源駿，校.

人類二氧化碳排放量遠遠超過火山的排放量

火山在地球內(nèi)部活動時具有極為壯觀的力量，但它們與人類相比至少在一個方面相形見絀，即二氧化碳排放量。

氣候變化反對者聲稱，火山釋放的CO2只是人類活動每年排放的CO2的一小部分。根據(jù)最新分析表明，事實上，人類平均每年的CO2排放量是火山CO2排放量的135倍，人類3天排放的CO2總量就相當(dāng)于火山一年的CO2排放量。

為得出一個明確的答案，蓋格拉赫(Gerlach)教授編輯了所有陸地及海洋的火山CO2排放量的有效估算值，并把這些數(shù)據(jù)和人類排放的CO2估算值進行對比。研究人員通過使用包括遙感及利用飛越過火山口噴發(fā)氣體的云層量的方法，并且測量某些海底火山附近的同位素濃度，來估計陸地上火山噴發(fā)所釋放出的CO2總量(CO2融于地底巖漿，然后通過巖漿上升至地表后釋放出來)。

雖然測量不夠精確，研究人員評估出每年火山噴發(fā)釋放的CO2總量在1.3 億 ～4.4 億 t，精確的估值范圍是 1.5 億 ～2.6億t，即使是估值范圍的最高值與2010年人類CO2排放總量35億t相比，仍然是小巫見大巫。

蓋格拉赫指出，光是砍伐森林每年就會釋放出35億t的CO2，汽車和輕型卡車排放20億t CO2，甚至生產(chǎn)水泥也能產(chǎn)生15億t的CO2。上述任意一種方式所排放的二氧化碳都數(shù)倍高于每年全球火山噴發(fā)所排放的CO2總量。

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朱建東，編譯.劉源駿，校.

美國落基山脈成因之新解

落基山脈成因之謎

長期以來，關(guān)于美國科羅拉多州落基山脈的成因問題一直困擾著科學(xué)家們。落基山脈在內(nèi)陸綿延長達600英里，卻遠離構(gòu)造板塊的邊緣。地球上唯一與落基山脈有可比性的內(nèi)陸山脈就是喜馬拉雅山脈，科學(xué)家認(rèn)為此山脈的形成是由于印度洋板塊與歐亞板塊的碰撞所致。

美國科羅拉多州州立大學(xué)地質(zhì)科學(xué)研究所的Craig Jones教授認(rèn)為，落基山脈并不位于太平洋板塊與北美洲板塊碰撞縫合帶上，它的形成的確是一個謎。

與落基山脈有關(guān)的金、銀礦成因機制

Craig Jones教授所率領(lǐng)的研究團隊近日針對落基山脈的形成模式，給出了一個全新的觀點。他們這一研究成果不僅能很好的解釋落基山脈的形成過程，還能說明其他一些地質(zhì)現(xiàn)象:如為何該地金礦、銀礦及其他貴金屬成礦帶沿科羅拉多州呈帶狀展布，以及在落基山脈隆起之前為何會在科羅拉多州和懷俄明州形成深切的洋盆等。

前人關(guān)于落基山脈成因的推測

先前，科學(xué)家認(rèn)為落基山脈的形成是太平洋板塊和北美洲板塊相碰撞的結(jié)果。太平洋板塊由于位置較低，俯沖到北美洲板塊下面，北美洲板塊抬升，在太平洋和科羅拉多州之間形成高大連綿的落基山脈。但Craig Jones教授認(rèn)為，前人的這種假設(shè)并不能解釋所有現(xiàn)象，根據(jù)這種假設(shè)，應(yīng)有大量的地殼物質(zhì)發(fā)生俯沖和消減，但事實是，這些物質(zhì)在加利福尼亞州和亞利桑那州淺地表下卻發(fā)現(xiàn)大量存在。因此Craig Jones教授認(rèn)為，這足以證明這種假設(shè)值得推敲。

落基山脈成因之新解

在落基山脈新的成因模式中，科學(xué)家們首先假定懷俄明州所處的構(gòu)造板塊由厚重的巖石圈構(gòu)成。巖石圈的隆起之后使得大量的液態(tài)地幔物質(zhì)涌入構(gòu)造板塊底部，地幔物質(zhì)運移所產(chǎn)生的巨大“泵吸效應(yīng)”將南懷俄明州和科羅拉多州的巖石圈“下拉”，形成盆地。當(dāng)盆地不斷凹陷，旁側(cè)形成造山運動，最終形成落基山脈。

Craig Jones教授坦言，一旦這種假說得到證實，不僅能解開落基山脈形成之謎，同時也可以為世界上其他山脈的形成機制提供佐證。