國(guó)際地質(zhì)新動(dòng)態(tài)

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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(guó)“自然科學(xué)”雜志報(bào)道，日本勘探者在太平洋底發(fā)現(xiàn)了大型稀土礦床。這個(gè)發(fā)現(xiàn)有可能改變?nèi)蚪饘偈袌?chǎng)的態(tài)勢(shì)，但是從太平洋底將這些礦產(chǎn)開采出來(lái)，就目前來(lái)說(shuō)也是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

日本勘探隊(duì)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(xiàng)目負(fù)責(zé)人——曾根加藤(Yasuhiro Kato)說(shuō):“我們估計(jì)一個(gè)采樣點(diǎn)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?！?/p>

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(dòng)力汽車及手機(jī)的電池。這些礦物可通過(guò)酸過(guò)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(duì)預(yù)測(cè)這個(gè)發(fā)現(xiàn)的規(guī)模應(yīng)在800億～1 000億t之間，大約是美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局所估計(jì)的110百萬(wàn)t探明儲(chǔ)量的1 000倍。

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潘瀟，編譯.劉源駿，校.

中國(guó)頁(yè)巖氣現(xiàn)狀揭秘

中國(guó)被認(rèn)為是未來(lái)全球開發(fā)、利用頁(yè)巖氣方陣中最引人注目的組成部分，這種發(fā)展趨勢(shì)是由北京對(duì)清潔的化石燃料需求的增長(zhǎng)所驅(qū)動(dòng)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(zhǎng)的清潔能源需求，同時(shí)，防止國(guó)內(nèi)環(huán)境狀況的進(jìn)一步惡化。

核能是一種可供選擇的能源，但它不會(huì)超過(guò)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(shí)的選擇。中國(guó)的常規(guī)天然氣儲(chǔ)量估計(jì)在2.8萬(wàn)億m3左右，但是，到2020年預(yù)計(jì)每年的天然氣消費(fèi)量將達(dá)到3 000億m3，所以，常規(guī)天然氣將解決不了國(guó)家現(xiàn)行經(jīng)濟(jì)條件下的能源危機(jī)。

中國(guó)可能不僅要依賴進(jìn)口能源，還要依賴國(guó)內(nèi)非常規(guī)天然氣的生產(chǎn)。中國(guó)國(guó)家石油和化工規(guī)劃院預(yù)測(cè)到2020年，國(guó)內(nèi)非常規(guī)天然氣生產(chǎn)將每年達(dá)到300億m3，這需要有強(qiáng)大的能源做后盾。2011年4月，美國(guó)能源情報(bào)署評(píng)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(guó)的頁(yè)巖氣儲(chǔ)量為36萬(wàn)億m3。2011年6月，中國(guó)當(dāng)局已推出首個(gè)頁(yè)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(yè)巖氣”實(shí)際上不是頁(yè)巖而是砂巖為載體的致密砂巖氣，也是人們常說(shuō)的深盆氣。。

中國(guó)的清潔能源生產(chǎn)量每年已經(jīng)達(dá)到了20億m3，2020年預(yù)計(jì)每年生產(chǎn)100億m3。無(wú)論是中國(guó)還是外國(guó)公司的國(guó)內(nèi)非傳統(tǒng)天然氣市場(chǎng)已經(jīng)形成。生產(chǎn)中國(guó)國(guó)內(nèi)75%的天然氣的中石油，是這個(gè)領(lǐng)域的全球老大;中國(guó)國(guó)家煤炭集團(tuán)，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(yè)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(guó)石油天然氣公司合作進(jìn)行致密地層氣的發(fā)展項(xiàng)目;英石油(BP)與中石化合作進(jìn)行頁(yè)巖氣勘探;道達(dá)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(chǔ)量。中國(guó)未來(lái)的頁(yè)巖氣等非常規(guī)能源市場(chǎng)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(jī)制

在過(guò)去很早的一段時(shí)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(zhǎng)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(shí)上，大部分的金剛石所形成的年代都遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(jī)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(yùn)動(dòng)使得部分金剛石被“帶至”地殼淺部。深處火山運(yùn)動(dòng)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(guò)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(cè)算，天然金剛石形成所需的溫度至少要達(dá)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(yùn)動(dòng)能將地幔物質(zhì)的金剛石隨著深處火山運(yùn)動(dòng)被迅速帶至地表。但是這種深處火山運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)以來(lái)，地球上至今尚未發(fā)生過(guò)一次此類似火山運(yùn)動(dòng)。

金剛石在俯沖板塊中的成因機(jī)制

與地幔中的金剛石成因機(jī)制所不同的是，俯沖板塊中也可形成細(xì)粒金剛石。板塊之間發(fā)生碰撞俯沖時(shí)，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(xì)小，一般經(jīng)濟(jì)價(jià)值不大。

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潘瀟，編譯.劉源駿，校.

美國(guó)頁(yè)巖油氣產(chǎn)量在不斷的增加

從頁(yè)巖地層中提取頁(yè)巖油氣的產(chǎn)量增加，使美國(guó)在5年內(nèi)每天減少進(jìn)口50萬(wàn)桶的低硫原油，新的石油管道將頁(yè)巖油氣直接運(yùn)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(shuō)，到2015年，頁(yè)巖生產(chǎn)的油氣將增至每天90萬(wàn)桶，2020年達(dá)到每天130萬(wàn)桶，從而逐步取代進(jìn)口原油。美國(guó)頁(yè)巖油氣產(chǎn)地包括北達(dá)科他州的巴肯頁(yè)巖(Bakken Shale)，德克薩斯的埃格福特頁(yè)巖(Eagle Ford Shale)以及科羅拉多州和懷俄明州的奈厄布拉勒頁(yè)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(píng)價(jià)

雖然澳大利亞侵入巖在時(shí)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(guó)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(duì)澳大利亞侵入巖型鈾礦的成礦潛力進(jìn)行一次綜合評(píng)價(jià)。研究人員對(duì)與巖漿巖—鈾礦成礦系統(tǒng)有成因聯(lián)系的巖漿侵入活動(dòng)及其侵入期次進(jìn)行了研究和識(shí)別。根據(jù)目前的進(jìn)展，研究成果雖然不能直接圈定鈾礦礦化點(diǎn)的具體位置，但其中所提供的地質(zhì)信息對(duì)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(píng)估圖，由于該圖在編制過(guò)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(xiàng)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(shí)，研究人員特別強(qiáng)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(píng)價(jià)”只針對(duì)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(zhǎng)率達(dá)25%

據(jù)伊朗工業(yè)及礦業(yè)部公布的一份報(bào)告稱，伊朗的工業(yè)礦產(chǎn)出口增長(zhǎng)了25.17%，在9個(gè)月期間出口總額達(dá)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(zhǎng)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(zhǎng)國(guó)、中國(guó)、印度以及阿富汗等國(guó)家。

伊朗已經(jīng)躋身15大礦產(chǎn)資源豐富的國(guó)家。該國(guó)盛產(chǎn)包括鉻、鉛、鋅、銅、煤、金、錫和鐵等68種礦產(chǎn)。這個(gè)石油資源豐富的國(guó)家已探明儲(chǔ)量為370億t，潛在的儲(chǔ)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(shí)，傳統(tǒng)的認(rèn)識(shí)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(cè)定了南非和澳大利亞4個(gè)礦區(qū)的金剛石同位素年齡遠(yuǎn)比載體巖管要老上千個(gè)百萬(wàn)年，從而提出，金剛石僅生于地幔。含金剛石巖管僅是個(gè)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(dá)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(gè)人口只占世界人口1%的國(guó)家卻擁有占世界總礦產(chǎn)儲(chǔ)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(shí)，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(cè)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(zhǎng)、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(shí)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(shí)也會(huì)涂抹在衣服和皮膚上。盡管已熟知這些顏料的用途，但對(duì)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(duì)從采礦遺址中發(fā)現(xiàn)的貝類生物進(jìn)行碳同位素測(cè)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(jìn)行過(guò)一次開采活動(dòng)。

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(shí)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(jì)實(shí)力。

加拿大帝明斯經(jīng)濟(jì)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(xiàng)目。該項(xiàng)目包括黏土、頁(yè)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(bào)道的目的是鼓勵(lì)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(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)火山的排放量

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

氣候變化反對(duì)者聲稱，火山釋放的CO2只是人類活動(dòng)每年排放的CO2的一小部分。根據(jù)最新分析表明，事實(shí)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(gè)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(jìn)行對(duì)比。研究人員通過(guò)使用包括遙感及利用飛越過(guò)火山口噴發(fā)氣體的云層量的方法，并且測(cè)量某些海底火山附近的同位素濃度，來(lái)估計(jì)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(guò)巖漿上升至地表后釋放出來(lái))。

雖然測(cè)量不夠精確，研究人員評(píng)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(huì)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(guó)落基山脈成因之新解

落基山脈成因之謎

長(zhǎng)期以來(lái)，關(guān)于美國(guó)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(zhǎng)達(dá)600英里，卻遠(yuǎn)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(guó)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(gè)謎。

與落基山脈有關(guān)的金、銀礦成因機(jī)制

Craig Jones教授所率領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)近日針對(duì)落基山脈的形成模式，給出了一個(gè)全新的觀點(diǎn)。他們這一研究成果不僅能很好的解釋落基山脈的形成過(guò)程，還能說(shuō)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(huì)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(cè)

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(shí)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(yùn)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(yùn)動(dòng)，最終形成落基山脈。

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