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    2021年第40卷第1期
      非金属矿产专题
    • 2021,40(1):0-0, DOI:

      Abstract:

    • 王春连,孟令阳,刘成林,余小灿,颜开,刘思晗,游超,栗克坤,滕晓华

      2021,40(1):1-13, DOI:

      Abstract:

      中国探明硼资源主要分布于东北和青藏等地区,矿床品位低,共伴生矿物多,开发成本高,开发利用程度低,难以满足产业发展需求。目前,在江汉盆地江陵凹陷勘探中发现卤水中B2O3浓度达3 g/L,Li、K、Br、I、Rb、Cs含量超过工业品位,综合利用价值高。本文在前人研究的基础上,对江陵凹陷新生代卤水型硼矿开展水化学、同位素地球化学及实验地球化学分析,重点研究了古气候、构造和玄武岩等对卤水成矿的影响,探究其成因机制。研究初步认为,不同的储卤层岩性具有不同的地球化学和同位素特征,玄武岩有强烈的蚀变,说明地下流体对火成岩发生了交代作用,玄武岩的水-岩反应是富硼卤水矿的重要物质来源;一定盐度的流体有利于硼离子的活化,高盐度流体是硼成矿元素主要的迁移载体,表生环境下干热的古气候使含矿水体蒸发浓缩是富硼卤水富集成矿的重要形成机制。

    • 其他
    • 非金属矿产专题
    • 安福元,张西营,程夏丽,马振营,耿鋆,李姜瑶

      2021,40(1):14-26, DOI:

      Abstract:

      位于东昆仑山中段的格尔木河流域分布着大面积的花岗岩,其中局部出露富钾花岗岩,研究这些富钾花岗岩的分布特征,K、B、Li等元素的含量变化以及它们风化迁移的时空演变过程,对揭示下游察尔汗盐湖的成盐成矿规律具有重要的意义。本研究采集格尔木河流域昆仑河、西大滩和小干沟不同河段不同风化程度的岩石/碎屑样品,采用常微量元素分析、岩石薄片显微照片、风化指数、光释光定年(OSL)等方法,系统研究了该流域内的花岗岩分布、类型及其成盐元素迁移的时空变化规律。结果显示:①昆仑河、西大滩区段内主要出露灰白色中细粒二长花岗岩,属于中等钾含量花岗岩;小干沟区段主要出露灰白、肉红色高钾斑状二长花岗岩组合,钾含量较高,为主要的富钾基岩分布区;②风化程度由低到高的花岗岩样品中,K元素含量逐步降低,B、Li元素含量逐渐升高;在空间分布上,K、B元素含量在小干沟区段最高,Li元素在昆仑河区段最高;③流域内风化程度不同的花岗岩样品的地球化学数据能够很好地响应化学风化势指数(WPI)和烧失量(LOI)的变化,说明这两种化学风化指标在区域上对花岗岩的风化具有高度的敏感性;④小干沟坡积-冲洪积沉积剖面形成于95.9±10.5~17.7±1.0 ka之间,该剖面中WPI和K、B、Li元素含量的变化说明花岗岩中元素的风化迁移与流域内冰期-间冰期旋回气候导致的化学风化强度变化密切相关,同时也为察尔汗盐湖提供了丰富的成盐离子。

    • 代晓光,商朋强,张成信,梁中朋,王锦鹏,李健,杨海波,聂新明

      2021,40(1):27-38, DOI:

      Abstract:

      招素沟萤石矿是冀北地区较为典型的萤石矿,矿床产于张家口组火山岩及早白垩世正长斑岩的断裂构造中,其矿体的产出严格受断裂控制。对萤石矿石及围岩的微量元素及稀土元素进行了系统分析。微量元素分析结果显示所有样品均表现出较高的Co、Cr、Cu、Ni含量,且变化较稳定,特别是Ni的含量明显偏高;U、Be、Mo含量较低,变化较大;萤石矿稀土元素分布模式表现为右倾的轻稀土富集型,Eu既有正异常又有负异常,Ce表现为轻微的负异常。流体包裹体主要为富液包裹体及纯液体包裹体两种形式,包裹体测温显示,完全均一温度为137~238℃,均一温度较为集中,平均189℃,盐度(NaCleq,质量分数)为0.88%~2.07%,平均1.61%,密度为0.63~0.89 g/cm3,总体反映招素沟萤石矿的成矿流体是一种较均一的中低温、低盐度、低密度的流体。根据成矿压力估算出成矿深度为0.289~0.538 km,平均0.428 km。通过对矿石与围岩的地球化学及成矿流体包裹体特征研究,认为该萤石矿系中低温热液成因。

    • 朱正杰,杨郑州,张雄,刘成林,赵艳军,崔志伟

      2021,40(1):39-48, DOI:

      Abstract:

      四川盆地是我国重要的成盐盆地,但是否能形成一定规模的钾盐矿床一直存在争议。本文以四川盆地三叠纪杂卤石成因-海相钾盐成钾条件分析-次级凹陷圈定-钾盐成钾靶区圈定为主线,利用光薄片鉴定、扫描电镜、Sr同位素、大地电磁测深及地震解译等手段分析了四川盆地三叠纪钾盐成矿潜力,并进行了资源量预测。四川盆地东部早三叠世嘉陵江期岩盐中赋存的杂卤石是自生的,是海水高度浓缩的产物,暗示岩盐沉积时古卤水浓缩已达到钾镁盐析出阶段,长寿双龙-合兴一带和垫江董家场一带可能存在有利于钾盐沉积的次级凹陷,后期构造运动对钾盐改造较小,保存条件较好。利用地震解释和大地电磁测深等结果初步圈定了长寿双龙-保合村勘查靶区,估算了资源量,为开展钻孔验证提供了科学依据。

    • 兰叶芳,任传建,黄喻,陈豪,任戍明

      2021,40(1):49-64, DOI:

      Abstract:

      黔西北上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组具有巨大的页岩气资源潜力,是我国南方页岩气勘探主攻目的层位和地区之一。本文研究了黔西北燕子口地区该套地层横向范围和厚度以及埋藏深度、岩相特征、矿物组成、总有机碳含量、热成熟度、储集空间和物性等页岩气成藏关键特征,结果表明:五峰组在燕子口西部的以勒地区厚度可达20 m,而龙马溪组自黔中隆起往北厚度逐渐增大,至四川丁木坳-大坪一线厚度达250 m以上;有效烃源岩主要分布在五峰组-龙马溪组下段,包括粘土页岩、粉砂质页岩和钙质页岩几种岩相类型,主要由粘土矿物、石英、碳酸盐矿物组成,其高岩石脆性指数(47.3%~76.8%)显示良好的可压裂性;可识别出裂缝、溶蚀孔、粒间孔、晶间孔等储集空间,其中溶蚀孔隙和裂缝占主导,储层孔隙度高,比表面积(13.4~24.9 m2/g)与总有机碳含量之间呈现良好的正相关性;地球化学分析表明,富有机质页岩段有机质类型好(Ⅰ型-Ⅱ1型),具有高有机质丰度(TOC平均值为2.56%)和有机质成熟度(Ro值为2.5%)。综合研究认为,燕子口地区以北与川东南古蔺-叙永一线接壤区带为五峰组-龙马溪组页岩气较为有利的勘探潜力区域。

    • 刘殿鹤,张雪花,王春连,张华

      2021,40(1):65-75, DOI:

      Abstract:

      对紫都台-于寺盆地内二道河、哈尔套、北窝棚及下扎兰波罗等膨润土矿床进行了系统采样、处理,开展与矿床相关的赋矿岩系岩石学及矿物学特征研究。通过基本分析、XRD、化学全分析、阳离子交换量等手段对样品进行测试,研究结果表明沉凝灰岩、流纹质熔结凝灰岩、砂砾质凝灰岩等富含火山玻璃的岩石更易于水解形成膨润土矿。膨润土总体呈碱性,矿物组成以蒙脱石为主,其次为石英、斜长石等伴生矿物。XRD及阳离子交换量表明盆地北部二道河及哈尔套膨润土矿发育钙基及钠基膨润土,并呈现上部钙基膨润土、下部钠基膨润土的分层特征,对盆地南部下扎兰波罗及北窝棚膨润土矿的深部寻找钠基膨润土矿具有指导意义。

    • 李瑞琴,刘成林,赵艳军,刘万平,王石军,江雨彤

      2021,40(1):76-88, DOI:

      Abstract:

      我国是一个钾盐资源贫乏的国家,长期依靠进口。在我国,钾盐找矿难度较大,经过50多年的勘查,盐湖找钾已很难有新的大突破。但值得注意的是,在察尔汗盐湖、马海、罗布泊等地有数亿吨低品位固体钾盐,这些资源相当于一个超大型钾矿,对低品位固体钾盐的开发是缓解我国钾盐短缺重要的、可行的方向。本文在青海別勒滩试验区对3米以浅地层进行了野外溶矿实验,研究低品位固体钾盐固液转化过程中的水动力学和水化学变化等问题。研究发现,溶矿过程中试验区内不同时间、不同单元探坑中水位变化差别较大,表明別勒滩地区在地质结构、构造,特别是孔隙度等方面存在较大差异;溶矿过程中试验区内不同时间、不同单元探坑中卤水的KCl含量有差异,溶矿初期,探坑内卤水KCl含量变化与水位埋深呈相反趋势,水位抬升效果最好的区域其卤水品质较差;随着溶剂的不断补充和与固体钾矿反应时间的增加,卤水KCl含量整体趋于平均,但总体上含量较低。经过几个月的溶矿实验,探坑中卤水KCl含量仍较低,溶矿效果不理想。这可能是因为近几年对低品位固体钾盐持续开采,地层中钾盐矿物含量降低导致溶矿后卤水中KCl含量降低。因此,需要对浅部矿床地质特征进行精准评估,精细化分形溶采管理,以避免盲目补给溶剂,造成无效溶解,使得溶采工程低效率运行,生产成本提高。

    • 其他
    • 2021,40(1):88-88, DOI:

      Abstract:

    • 非金属矿产专题
    • 李长忠,程怀德,张西营,宋建国,马学海,蒋天明,李俊,海擎宇

      2021,40(1):89-98, DOI:

      Abstract:

      新疆库米什盆地是典型的硝酸盐型盐湖分布区,盆内盐湖中Sr2+的含量明显比新疆其他盐湖要高,但对该地区盐湖中Sr2+的迁移富集规律尚未开展深入研究。本文以库米什盆地硝酸盐型盐湖为研究对象,探讨了研究区硝酸盐型盐湖中Sr2+的迁移富集规律。研究结果表明:①库米什盆地水体和沉积物中的Sr2+均具有自北西至南东向逐渐迁移富集的规律,与河水汇聚方向基本一致,表明盐湖中的Sr2+主要随径流逐渐汇集至成盐凹陷中;②无论是水体还是沉积物中,Sr2+与Ca2+、SO42-等化学组分之间均具有较好的相关性和变化趋势上的一致性,受它们物质补给源的影响较大。盐湖水体在蒸发浓缩作用下,其矿化度逐渐增高,Sr2+含量也随之升高,表明Sr2+的富集与蒸发浓缩作用过程有关;③库米什盆地硝酸盐型盐湖中Sr2+的补给源与盆地北西部的天青石矿床、北东部及北西部的碳酸盐岩(以泥盆系灰岩为主)、盆缘的侵入岩有关。综合分析表明,库米什盆地硝酸盐型盐湖中Sr2+的迁移富集具有多源、多方向补给的特征。

    • 沈立建,刘成林,焦鹏程,王春连,曹养同

      2021,40(1):99-108, DOI:

      Abstract:

      中亚盆地钾盐矿床的形成时代目前被限定为晚侏罗世至早白垩世,较为宽泛。盐类矿物沉积之后若未被改造,可测定其形成时代;若被改造则可利用同位素测年研究其沉积后作用。为了得到中亚盆地钾盐矿床的形成时代和/或了解盐类矿物受到的后期改造过程,利用Rb-Sr同位素定年对矿床中的盐类矿物进行了测定。结果表明,无法形成可靠的Rb-Sr等时线,说明钾盐矿床中盐类矿物在形成以后Rb-Sr体系并未保持封闭;钾盐样品模式年龄介于9~4 Ma之间,岩盐样品模式年龄约为190~170 Ma。岩盐Rb含量低,积累的放射性87Sr较少,而钾盐Rb含量高,积累的放射性87Sr较多。后期受到外来流体或者光卤石结合水的作用,盐类矿物发生溶解,重结晶后造成岩盐中87Sr/86Sr值升高而钾盐87Sr/86Sr值降低。结合世界上其它钾盐矿床的Rb-Sr测年结果,认为盐类矿物并不适合研究其成矿时代,但可用来揭示钾盐盆地的变质作用过程和水文演化历史。

    • 刘丽红,高永进,王丹丹,白忠凯,张远银,韩淼

      2021,40(1):109-120, DOI:

      Abstract:

      塔里木盆地寒武系盐下白云岩作为重要的战略接替区已成为近年来的研究热点。前人主要集中对寒武系白云岩的形成机制和膏盐岩的封盖作用进行了研究,而关于膏盐岩对白云岩储层的影响则少有涉及。本文总结了塔里木盆地寒武系白云岩储层特征,同时探讨了膏盐岩对白云岩储层的影响机制,以期为寒武系盐下白云岩勘探提供指导。塔里木盆地寒武系白云岩主要分为结晶白云岩和微生物白云岩两大类,其中结晶白云岩又可分为泥微晶白云岩、晶粒白云岩和颗粒白云岩,微生物白云岩又可分为凝块石白云岩、叠层石白云岩和泡沫绵石白云岩。受膏盐岩影响的白云岩储层类型可划分为膏溶孔型白云岩储层、晶间孔型白云岩储层和溶蚀孔型白云岩储层。蒸发潮坪环境中,膏盐岩的沉淀有利于克服白云石化的Mg2+的动力学障碍而形成白云岩,同时,微生物作用下SO42-的还原会促进白云石的沉淀。膏盐岩对白云岩储层孔隙的影响主要体现在:含硬石膏结核泥粉晶白云岩易于形成膏溶孔型白云岩储层;膏盐层较高的热导率有利于倒退溶蚀作用的发生;近地表低温条件下硫酸盐的溶解有利于白云石的沉淀;热化学硫酸盐还原作用形成酸性气体有利于深埋溶蚀作用,形成溶蚀孔型白云岩储层。

    • 耿鋆,张西营,李雯霞,郭晓宁,张海潇,唐启亮,陈亮

      2021,40(1):121-130, DOI:

      Abstract:

      柴达木盆地盐湖众多,表土盐渍化和盐漠化极为发育,含盐表土经风吹蚀后产生的大量盐尘将危害盆地生态环境和人类健康。笔者在柴达木盆地中东部系统采集129个不同类型的表土样品,对其中盐类矿物成分及分布特征进行了分析。分析结果表明,表土中的主要盐类矿物是石盐、石膏以及少量的无水芒硝;盆地中东部含盐量高值区集中分布在尕斯库勒湖以东的一里坪盐湖、西台吉乃尔盐湖和东台吉乃尔盐湖周边以及中部格尔木-诺木洪一带绿洲前缘的区域;盆地不同表土的含盐量从高到低依次为干盐滩(盐壳)、雅丹、盐化草原、戈壁滩和沙漠。研究结果显示,雅丹和干盐滩很可能是盐尘暴的主要物源区,其他类型表土贡献较小;表土含盐特征及其分布规律可能受区域构造、盐湖演化、气候与水文等多种因素的影响。本文成果可以为柴达木盆地盐尘暴的形成机制和灾害防治等提供重要科学依据。

    • 王九一

      2021,40(1):131-141, DOI:

      Abstract:

      高纯石英是集成电路、半导体芯片、光伏、光纤、新型玻璃等产业必不可少的关键原料,但是能够生产高纯石英的矿床极为稀缺。梳理全球高纯石英原料矿床的资源分布和开发现状,发现矿床分布于美国、澳大利亚、挪威、俄罗斯、中国、毛里塔尼亚、加拿大等国家,除中国外,共有14处矿床,美国和澳大利亚的资源量最大。矿床类型包括白岗岩型、伟晶岩型、热液脉石英型、风化残积型、尾矿型,其中热液脉石英型分布最广。优质矿石多产于太古宙-元古宙黑云母片麻岩、花岗片麻岩、片岩等古老变质岩系中,受古生代-中生代花岗质岩浆活动控制,经历了长期而缓慢的变质过程。我国高纯石英原料矿床尤为紧缺,在当前国际政治经济环境下,作为战略性矿产资源,高纯石英的资源安全形势尤其严峻。一方面,我国应立足国内石英资源,大力加强境内太古宙-元古宙变质岩系中纯度较高的玻璃用脉石英、伟晶岩、白岗岩的地质调查和质量评价,关注花岗闪长岩、伟晶岩和高岭土矿开采后残留尾矿中的石英,开展选矿实验,评估资源潜力;另一方面,应打破高纯石英砂进口渠道多年来依赖美国的境况,加大挪威、俄罗斯、毛里塔尼亚等国的进口力度,拓展高纯石英的来源渠道,维护国家战略安全。

    • 非主题来稿
    • 杨华,刘琼

      2021,40(1):142-152, DOI:

      Abstract:

      利用高温粉末X射线衍射研究了高纯地质成因文石从室温到1 073 K的相变过程以及文石和方解石的热膨胀性质,并分析了地质成因与生物成因文石的差异和影响因素。结果表明:斜方晶系的文石在693~733 K转变为三方晶系的方解石,相变临界温度为723 K,摩尔体积增加5.97%;文石在300~663 K的体积热膨胀系数αV)(10-5/K)随绝对温度T(K)的变化规律为:αV)=3.59(79)+7.17(170)×10-3 T,文石的热膨胀具有强烈的各向异性[轴向热膨胀系数αc) > αb) > αa)];方解石在733~973 K的热膨胀系数α(10-5/K)为:αV)=3.78(25),αa)=-0.27(2),αc)=4.31(29),a轴具有负热膨胀。生物成因的文石相变温度比合成和地质成因文石低60~140 K,粉末状文石相变温度低于单晶和未被破坏的整块文石;粉末状的生物成因文石和方解石与非生物成因的文石和方解石的热膨胀系数接近,然而整块的生物成因的文石有更小的热膨胀系数。

    • 张铭鸿,姚勇,程志国,张招崇

      2021,40(1):153-168, DOI:

      Abstract:

      新疆东准噶尔琼河坝地区位于中亚成矿域中段,虽然该地区近年来相继发现了一系列的古生代斑岩铜(钼)矿床,但矿床规模均较小,其成矿潜力有待进一步评价。坝西铜矿床是其中的一个代表性斑岩铜矿。与斑岩铜矿矿化密切相关的是石英闪长岩和石英二长闪长岩,获得其中石英闪长岩的锆石U-Pb加权平均年龄为345.7±3.0 Ma,说明其形成于早石炭世。石英闪长岩和石英二长闪长岩的斜长石并不是通常的中长石,而是更加富钙的拉长石。全岩地球化学分析结果表明,它们为准铝质-弱过铝质的钙碱性Ⅰ型花岗岩类,微量元素原始地幔标准化曲线展示出大离子亲石元素相对富集、高场强元素相对亏损并有明显的Nb、Ta和Ti的负异常,显示出典型的岛弧岩浆岩的特征。岩石中具有暗色微细粒镁铁质包体、正的εHf(t)值(+13.66~+15.56)和岩体中的富钙斜长石暗示了其形成于幔源基性岩浆与新生地壳部分熔融的酸性岩浆的混合。基于角闪石成分计算结果,其压力为28.6~166.9 MPa,相当于大约0.6~3.1 km,温度673~908℃,水含量约3.18%~4.64%,氧逸度为ΔNNO-0.22~ΔNNO+3.27。结合其产出的构造背景以及矿区地球物理异常,岩浆高的水含量与高的氧逸度条件说明该区具有很好的斑岩铜矿找矿潜力。

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    2021年第40卷第1期
      专题研究
    • 张立成, 王义天, 陈雪峰, 马世青, 王志华, 余长发

      2013,32(4):431-449, DOI:

      Abstract:

      东天山红云滩铁矿赋存于下石炭统雅满苏组火山碎屑岩地层中。矿体主要呈层状、似层状、透镜状。矿石矿物以大量磁铁矿为主,含少量的磁赤铁矿、镜铁矿、黄铁矿和极少量的黄铜矿等。脉石矿物主要有石榴石、透辉石、阳起石、绿帘石、绿泥石、黑云母、钠长石、石英等。矿石构造以块状构造和浸染状构造为主,局部为条带状构造、脉状构造;矿石结构包括半自形-他形粒状结构、交代结构。围岩蚀变对称分带明显,从矿(化)体到两侧围岩,蚀变呈现从深色到浅色的变化现象。根据矿物共生组合、矿石组构的观察,本次工作识别出矽卡岩期和热液期两个成矿期,进一步细分为4个成矿阶段:矽卡岩阶段、退化蚀变阶段(主成矿期)、热液早期阶段及石英-硫化物阶段。电子探针分析表明石榴石端员组分以钙铁榴石-钙铝榴石系列为主,辉石端员组分以透辉石-钙铁辉石为主,角闪石端员组分主要为阳起石和透闪石,这些特点表明矿区矽卡岩为热液交代钙矽卡岩。磁铁矿的主、微量元素特征表明其形成与矽卡岩密切相关。结合成矿地质特征,认为矽卡岩是由富铁岩浆热液流体沿断裂构造运移、交代下石炭统雅满苏组富钙火山碎屑岩地层而形成的,磁铁矿的形成与矽卡岩的退化变质作用有关。

    • 干国樑

      1993,12(2):144-181, DOI:

      Abstract:

      本文提供了不同成分的8大类主岩(偏铝质(超)基性岩、过碱性(超)基性岩、偏铝质中性岩、过碱性中性岩、偏铝质酸性岩、过碱性酸性岩、过铝质酸性岩、超酸性岩)中28个矿物(橄榄石、单斜辉石、斜方辉石、角闪石、黑云母、金云母、斜长石、钾长石、石英、磁铁矿、钛铁矿、石榴石、锆石、磷灰石、绿帘石、黄玉、榍石、堇青石、蓝方石、石榴石、霞石、白磷钙矿、镁铁钛矿、板钛矿、黄长石、钙钛矿、尖晶石、金红石)的69个化学元素(Li、Rb、Cs、K、Na、Ca、Sr、Ba、Mn、Fe、Mg、Cu、Pb、Zn、Co、Ni、Be、La、Ce、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y、Sc、Cr、In、Ga、Al、B、Cd、Sb、Bi、U、Th、Zr、Hf、Si、Ti、Ge、Sn、Mo、Nb、Ta、W、V、P、F、Cl、S、N、O、C、As、Pu、Re、Os、He、Ne、Ar、Xe、Kr)和1个化学一价原子团OH的分配系数。综合分析对比表明,矿物、熔体的成分和结构是分配系数的最重要的控制因素。对前人未讨论过的矿物结构和熔体铝过饱和度这两个因素应引起重视。最后,本文分析了矿物-熔体间元素分配系数的研究现状、存在问题,指出了这一领域今后的研究方向。

    • 专题研究
    • 何世平 王洪亮 徐学义 张宏飞 任光明

      2007,26(4):295-309, DOI:

      Abstract:

      北祁连东段天水-宝鸡地区早古生代火山岩包括红土堡基性熔岩和陈家河中酸性火山岩。地球化学分析结果表明,红土堡基性熔岩和陈家河中酸性火山岩中所夹基性火山岩的特征相似,属于拉斑玄武岩,两者Ti02含量较高(1.50%~2.73%),∑REE分别为65.97×10^-6~133.46×10^-6和78.04×10^-6~175.55×10^-6,LREE轻度富集[(La/Yb)N分别为2.00-4.40和2.71~4.40],Eu异常不明显或略具Eu负异常(6Eu分别为0.85~1.10和0.85~0.99);两者LILE明显富集,HFSE(尤其是Ta、Nb)强烈亏损,Nb/La较低(0.28~0.43),显示出与岛弧拉斑玄武岩(IAT)的亲源性;同时,基性熔岩的εNd(t)均为正值(+2.22~+4.08),暗示其源区类似亏损地幔源区,Zr/Nb=17.21~36.33,Ce/Nb=5.73~8.17,又具有N-MORB的地球化学特征;两者的Sr、Nd、Pb同位素组成十分相似,显示出基性熔岩主要来自亏损地幔(DM)和富集地幔端员(EMⅠ或EMⅡ)混合源区,可能有少量地壳物质混染。陈家河中酸性火山岩属于钙碱性系列,∑REE=127.51×10^-6~276.01×10^-6,LREE显著富集[(La/Yb)N:4.79~13.51],多数具有弱负Eu异常(8Eu:0.53~1.20);微量元素分配型式类似于岛弧花岗岩,具明显的Nb、Ta、Zr、145低谷。综合研究表明,北祁连最东段陈家河中酸性火山岩形成于岛弧环境,而其南部的红土堡玄武岩形成于弧间裂谷环境(或初始弧后盆地),是早古生代晚期北祁连东段岛弧带扩张向弧后盆地演化的早期产物。这些研究成果为秦祁结合部位沟弧盆体系的存在提供了佐证。

    • 宝玉石矿物学
    • 严若谷, 丘志力, 董传万, 李榴芬

      2009,28(3):292-298, DOI:

      Abstract:

      优质的黑色翡翠(墨翠)也是一种稀有、高档和时尚的玉石材料,是20年间价值增长最快的翡翠品种之一。对世界上几个不同产地来源的墨翠的岩石矿物学及地球化学特征进行了比较,认为目前市场上的墨翠主要包括硬玉质黑色翡翠、绿辉石质墨翠和以闪石为主要成分的黑色“翡翠”,它们包括缅甸的乌鸡玉、墨翠、黑干青,危地马拉的墨翠和银河黑金玉,此外日本和哈萨克斯坦也有类似缅甸乌鸡玉的黑色翡翠产出。研究结果显示,不同产地来源墨翠的主要矿物组成、玉石的结构和包体特征组合具有一定的标型性,可以考虑作为区分其来源的标型特征。

    • 综合资料
    • 沈其韩

      2009,28(5):495-500, DOI:

      Abstract:

      本文在IUGS变质岩系统分类分委员会2007年提出的矿物缩写方案的基础上,根据我国的实际应用情况,加以修改和补充,制定了一个系统的矿物缩写表. 该矿物缩写表由两部分组成,主表(表2)中的矿物缩写由IUGS变质岩系统分类分委员会编制,共243个矿物;副表(表3)由笔者编制,为新增加的29个矿物. 二表成为一个完整的矿物缩写表,共计272个矿物,建议予以推广并在使用中进一步完善,为最终的标准化和统一化打下初步基础

    • 综述与进展
    • 张巍

      2014,33(4):747-762, DOI:

      Abstract:

      堇青石是一种具有较低热膨胀系数、良好抗热震性的矿物材料。天然的堇青石矿物原料很少,因此常常采用人工合成的方法来合成堇青石材料。本文根据近年来合成堇青石的最新研究,论述了堇青石合成方法的研究进展,具体包括高纯氧化物高温固相反应合成法、天然矿物高温固相反应合成法、利用工业废料合成法、利用农业废料合成法、溶胶-凝胶法和低温燃烧合成法。目前工业化生产堇青石大多采用天然矿物高温固相反应法,此法虽有众多优点,但同时也存在许多的不足之处。因此,如何能将其他方法用于工业化生产,将成为合成堇青石今后研究中的一个发展方向。

    • 专题研究
    • 曹光跃, 薛怀民, 王金光

      2014,33(6):1019-1038, DOI:

      Abstract:

      对胶东青山群中酸性火山岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学研究.结果表明,3个粗面岩-粗面英安岩和1个流纹岩的年龄分别为119.4±0.9 Ma、118.2±1.0 Ma、120.2±0.9 Ma和120.0±0.8 Ma, 都形成于早白垩世120~118 Ma之间.研究表明郯庐断裂带山东段及其两侧中生代青山群火山岩的年龄与苏皖段断裂带内火山岩的年龄相似,明显小于苏皖段断裂带附近火山岩盆地的火山岩年龄.其结果表明在中国东部岩石圈减薄的大背景下,受郯庐断裂控制的岩浆喷发事件持续的时间可能更长.胶东青山群中酸性火山岩表现出富钾、富碱、贫镁、贫钛和低Ni、Cr的地球化学特征,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损.按地球化学组成可进一步分为粗面岩-粗面英安岩和流纹岩两类,前者富集大离子亲石元素Rb、Ba、K,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti和P;而后者则强烈亏损Ba、Sr等大离子亲石元素和Ti、P等高场强元素.粗面岩-粗面英安岩相对流纹岩具有高的Sr和Ba含量以及La/Nb、Ba/Nb比值,而具有低的Rb/Ba比值和Eu负异常,说明它们来源于不同的岩浆源区.推测粗面岩-粗面英安岩可能是下地壳(俯冲扬子下地壳或者古老华北下地壳)部分熔融和富集地幔部分熔融混合的产物;流纹岩是由于区域拉张环境和高热异常背景下,下地壳发生深熔产生的岩浆喷出地表形成的,岩浆在上升过程中发生有分离结晶(大量斜长石的分离结晶)过程.

    • 宝玉石矿物学
    • 郭立鹤 韩景仪 罗红宇

      2006,25(4):349-356, DOI:

      Abstract:

      红外透过光谱技术是当前鉴别翡翠是否有聚合物充填的最好方法,而红外反射光谱技术是一种快速、无损伤的测试方法,主要提供矿物的基频振动光谱信息,在宝石学研究方面特别是鉴定宝石种属方面显示出新的应用可能性。本文介绍红外反射光谱技术的宝石学应用和包含318个光谱的数据库以及检索、鉴定程序的宝石红外光谱鉴定系统。

    • 专题研究
    • 林广春

      2013,32(4):485-495, DOI:

      Abstract:

      对扬子地块西缘康滇裂谷北段的丹巴变质玄武岩进行了系统的岩石学、元素-Nd同位素地球化学研究,结果表明该岩石为碱性玄武岩,样品相对富MgO、富TiO2,Mg#值介于0.51~0.59之间。稀土总量较高,轻重稀土分馏较明显,Th、Nb、Ta、Zr、Hf和LREE等不相容元素富集,Y和HREE明显亏损,地球化学特征与洋岛玄武岩(OIB)类似。岩浆形成于板内裂谷环境,起源于类似OIB的地幔源区,并在上升过程中受到了大陆岩石圈地幔(SCLM)物质不同程度的混染,同时还可能有少量下地壳物质的混染。样品在岩石化学上表现出地幔柱岩浆作用的痕迹,很可能与导致Rodinia超级大陆裂解的新元古代地幔柱事件有关。

    • 张衎, 朱祥坤

      2013,32(4):529-537, DOI:

      Abstract:

      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。

    • 周 正, 曹亚文

      1997,16(1):81-90, DOI:

      Abstract:

      本文概括地介绍了1958年至1995年底中国发现的新矿物的数量、种类、晶体结构、化学成分、产出条件、产地、发现单位和发现者以及八十年代中国新矿物的获奖情况。

    • 其他
    • 罗跃平, 邓旺晖, 段体玉, 王春生

      2011,30(Z1):181-186, DOI:

      Abstract:

      总结了我国市场上大量常见的不同产地的天然绿松石的特征,同时对比我国市场常见的充填处理绿松石的特征,研究了天然与充填处理绿松石的一般鉴别特征,发现处理绿松石的颜色深浅、颜色分布、包裹体、外观与天然绿松石均有较大的区别。还利用红外光谱对天然的和充填处理的绿松石进行了测试,发现充填处理绿松石在1 735、1 600、1 500 cm-1附近可见吸收峰,表明绿松石内部充填了人工类树脂,可作为鉴定充填处理绿松石的有力证据。

    • 专题研究
    • 祝新友, 王艳丽, 程细音, 田野

      2016,35(1):16-32, DOI:

      Abstract:

      湖南瑶岗仙钨矿床与成矿有关的碱长花岗岩岩株中发育多种类型包体,包括花岗岩、石英闪长斑岩、黑色包体及云英岩析离体等。这些包体的地质地球化学性质不同,来源和演化路径不同,记载着瑶岗仙花岗岩成因和岩浆分异演化的历史。对这些包体岩石学、地球化学的研究,结合岩体本身和区域燕山早期花岗岩基的对比研究,明确了花岗岩包体(Ⅰb)来自深部岩浆房中早期结晶的花岗岩,性质与区域花岗岩相近;石英闪长斑岩和黑色包体为前寒武纪变质岩在重熔时的残留;云英岩析离体是由花岗岩Ⅰ的岩浆晚期进一步分异形成的浆液过渡态流体结晶沉淀而成;产于石英斑岩中的细粒黑云母花岗岩包体(Ⅲb)捕获自岩浆房中分异的补体或补体上升时初步分异形成的花岗岩。形成瑶岗仙岩体的花岗岩高度富含挥发分,致使其中的包体强烈同化混染,并富含萤石、云母、电气石等以及硫化物矿物。瑶岗仙岩体是区域花岗岩基所代表的岩浆房高度分异的岩浆上侵的产物,石英斑岩岩浆直接来自于岩浆房结晶分异残留岩浆,而非瑶岗仙岩体的分异产物。建立了瑶岗仙地区燕山早期岩浆演化序列:岩浆房主体(二长花岗岩)→细粒黑云母花岗岩(补体)→碱长花岗岩岩株→浆液过渡态流体成矿→石英斑岩脉侵入。

    • 李玉龙, 杨竹森, 田世洪, 赵志逸, 卢世银, 张尧, 刘英超

      2015,34(5):648-664, DOI:

      Abstract:

      世界范围内的碳酸盐岩容矿铅锌矿带内常在区域上出现以方解石等碳酸盐矿物为主要脉石矿物的富碳酸盐型铅锌矿化和以碳酸盐+萤石为主要脉石矿物的富氟型铅锌矿化这两种矿化形式,但不同元素组合的出现在成因上是否有相关性并不明确.青藏高原"三江"成矿带中段玉树地区同一矿集区内近同时发育了东莫扎抓富碳酸盐型和莫海拉亨富氟型铅锌矿床,二者均为碳酸盐岩赋矿,以逆断层为主要控矿构造,具有层控的矿体产状特征,矿石矿物均为方铅矿+闪锌矿,但是,东莫扎抓矿床以方解石+白云石等碳酸盐矿物为主要脉石矿物,莫海拉亨则以方解石+萤石为主要脉石矿物.研究表明,两个矿区含钙矿物的稀土元素地球化学特征存有差异.东莫扎抓矿区方解石的稀土元素具有轻重稀土元素分馏相对明显、轻稀土元素富集、Eu负异常明显的特征,在球粒陨石标准化配分模式图上呈现右倾或轻微右倾的"V"字形曲线.莫海拉亨矿区方解石及萤石轻重稀土元素分馏不明显,有明显的Eu负异常,球粒陨石标准化配分模式图上呈现轻微的"M"型曲线.稀土元素总量上,东莫扎抓(0.46×10-6~10.79×10-6)较莫海拉亨矿床(0.25×10-6~5.88×10-6)高.稀土元素地球化学特征揭示,两个矿床的含钙矿物都沉淀自与岩浆作用无关的热液流体,伴随硫化物沉淀,流体盐度降低,还原性变弱.莫海拉亨矿床除具有一套和东莫扎抓矿床来源一致的流体外,还具有另一套来自深部变质基底的富氟流体,这套流体控制了富氟型碳酸盐岩容矿铅锌矿床的沉淀位置,使其在区域上更靠近逆冲体系主逆冲带,且多在区域上最底层的碳酸盐岩地层中发育.这一认识解释了世界上多个碳酸盐岩容矿铅锌成矿带内同一空间、时间范围内两套不同类型铅锌矿床型式共同出现的原因.

    • 张 文, 吴泰然, 贺元凯, 冯继承, 郑荣国

      2010,29(6):719-731, DOI:

      Abstract:

      位于甘肃北山南带的西涧泉子花岗岩体锆石的LA-ICP-MS年龄为266.1±2.2 Ma、其Hf同位素的模式年龄为746~871 Ma,εHf(t)=+1.3~+4.7,平均+2.7。西涧泉子花岗岩体以二长花岗岩为主,具有较高的SiO2含量(74.33%~76.67%)和Na2O+K2O含量(9.26%~9.57%),NK/A=0.9~1.08,富钾(Na2O/K2O<1),属碱性系列;球粒陨石标准化分配模式图整体呈V字型,具相对平缓的富集轻稀土元素稀土配分模式,重稀土元素分馏不明显且相对亏损,Eu具有明显的负异常,δEu =0.10~0.16。在微量元素原始地幔标准化蛛网图上,亏损Nb、Ba、Sr、Ti,富集Rb、Th、K。结合区域地质背景,认为西涧泉子富碱高钾花岗岩体受音凹峡二叠纪裂谷带的影响强烈,为壳幔混合成因,是后碰撞环境裂谷作用阶段的产物,进而确定该地区在中二叠世进入裂谷作用阶段。

    • 中国大陆环境典型斑岩型矿床成矿规律和找矿模型:研究进展(Ⅱ)专辑
    • 周金胜, 纪现华, 杨竹森, 侯增谦, 庄亮亮

      2015,34(4):557-567, DOI:

      Abstract:

      与岩浆-热液或热液矿床有关的岩浆,大都经历了不同程度的演化(如结晶分异、同化混染等),其岩石学和地球化学特征只是岩浆演化终态的反映,针对这些岩浆岩本身的研究有时很难刻画出其详细的演化过程及该过程中关键成矿元素的地球化学行为。已有研究显示,同时代同区域大面积分布的火成岩可能记录着含矿岩浆演化早期或演化不同阶段的岩石学和地球化学信息,为解决上述难题提供了可能。基于此,本文以发育于大陆碰撞初期(即主碰撞)的西藏冈底斯北缘铅锌矿带为例,通过对主碰撞阶段冈底斯带大量火成岩地球化学数据的统计学研究,初步展示了岩浆演化过程及其对成矿的控制作用。研究结果表明,除了自身体系的分离结晶,陆壳混染作用是大陆碰撞早期岩浆由基性向中酸性演化的另一关键控制因素,主碰撞岩浆中普遍不具有高的含水量和氧逸度,但演化到中后期,岩浆的氧逸度会逐渐升高;富S和H2O的幔源岩浆底侵,诱发具有较高Zn含量的陆壳物质熔融,产生的岩浆再经历高度的演化(以达到Pb的富集),最终浅成就位形成岩浆-热液成矿系统。这是形成冈底斯北缘铅锌矿带的成矿动力学机制。

    • 综合资料
    • 艾钰洁, 范光

      2015,34(1):117-128, DOI:

      Abstract:

      本文搜集了2003年1月至2013年12月间经国际矿物学协会新矿物、矿物命名及分类委员会批准的31个新的铀矿物资料,梳理出这些铀矿物新种的重要矿物学特征,试对其晶体化学分类,并对这些新铀矿物的汉译名提出建议。在此基础上,对这些新矿物的发现与研究特点进行了初步分析,对我国铀矿物研究提出了建议。本文将对我国铀矿地质研究人员具有一定的借鉴意义。

    • 任玉峰

      2007,26(3):285-294, DOI:

      Abstract:

      本文以表格的形式列出了经国际矿物学协会(IMA)新矿物与矿物命名委员会(CNMMN)批准、并于2001年度在各国刊物上正式发表的35种新矿物,其中硅酸盐包括水硅钡石、羟氟碳硅钛铁钡钠石、氯碳硅铁钡石、硅铁锶镧钠石、氯碳硅钡石、钾菱沸石、水硅锆钠石、斜方硅钠钡钛镧石、铈鲍利雅科夫矿、硅锆钛锶石、锶杆沸石、钒电气石;砷酸盐包括砷钠铜石、羟砷铅钻石、羟硅砷铁石、羟砷铁铜钙石、羟砷钙镍石、赛羟砷铜石;碳酸盐包括单斜羟碳汞石、羟碳铀石;硫酸盐包括羟硼钙矾石、铊明矾、斜方钒矾;硼酸盐包括氯硼锶钙石、硼铯铝铍石;钒酸盐包括水镁钒石;草酸盐包括水氯草酸钙石;磷酸盐包括羟碳磷铝钙石;硝酸盐包括单斜铜硝石;硫化物包括密硫铑矿、硫钙水铬矿;硫盐包括硫铋铜铅矿;氢氧化物包括羟铁镁锑锌矿、羟氯铬镁石;单质互化物包括副斜方砷。文中表格依次列出了矿物的中外文名称及化学式、晶系及晶胞参数、主要粉晶数据、物理性质、光学性质、产状及共生(伴生)组合等。

    • 章西焕, 任玉峰

      2008,27(2):135-151, DOI:

      Abstract:

      本文以表格的形式列举了经国际矿物学协会(IMA)新矿物与矿物命名委员会(CNMMN)批准、并于2003年度正式发表的新矿物共55种,其中硅酸盐31种,磷酸盐5种,砷酸盐2种,硫酸盐4种,硫化物3种,碳酸盐2种,钒酸盐2种,硼酸盐1种,硒化物1种,硫盐1种,氧化物1种,氢氧化物1种,复杂卤化物1种.文中表格依次列出了矿物的中外文名称及化学式、晶系及晶胞参数、主要粉晶数据、物理性质、光学性质、产状及共生(伴生)组合等.

    • 专题研究
    • 施建荣, 刘福来, 刘平华, 孟恩, 刘超辉, 杨红, 王舫, 蔡佳

      2014,33(1):29-50, DOI:

      Abstract:

      对西南天山哈布腾苏河一带出露的典型榴辉岩和蓝片岩进行了详细的岩相学、矿物化学和温压条件综合研究。榴辉岩可分为蓝闪石榴辉岩、钠云母榴辉岩、绿帘石榴辉岩和蓝闪石榴角闪岩(退变榴辉岩)4类,蓝片岩可分为含蓝闪石石榴白云母钠长片岩、石榴白云母蓝闪片岩和石榴白云母蓝闪石英片岩3类。新鲜榴辉岩主要矿物组合为石榴石+绿辉石+钠云母+绿帘石,退变榴辉岩则为石榴石+蓝闪石+角闪石;蓝片岩主要矿物组合为石榴石+蓝闪石+多硅白云母+钠云母+钠长石+石英。榴辉岩和蓝片岩中石榴石变斑晶均保存进变质生长环带,从核部到边部XMnXFe降低,XMgXCa升高,指示了升温进变质的演化过程。根据榴辉岩矿物共生组合、石榴石内部包体组合分布特征及传统地质温压计估算结果,确定榴辉岩经历了4阶段的变质演化:早期硬柱石蓝片岩相进变质阶段、峰期榴辉岩相变质阶段(t=543~579℃,p=1.5~1.6 GPa)、峰后绿帘蓝片岩相退变质阶段(t=~450℃,p<1.0 GPa)和晚期蓝闪绿片岩相退变质阶段(t<400℃,p<0.5 GPa)。利用p-T视剖面图计算的榴辉岩、蓝片岩峰期变质温压条件与传统地质温压计估算结果十分相近,其中榴辉岩的峰期变质条件t=520~550℃,p=1.7~1.9 GPa;蓝片岩峰期变质条件t=520~620℃,p=1.7~2.3 GPa。本文估算的榴辉岩峰期变质压力条件与前人根据柯石英的发现而认为研究区部分榴辉岩及其围岩曾经历超高压变质作用的认识明显相悖,原因可能如下:① 后期退变质作用引起研究区榴辉岩全岩成分、矿物化学成分的调整,在采用Grt-Cpx-Phe温压计和以全岩成分为基础的相平衡模拟方法估算峰期温压条件时受到影响,从而使估算峰期压力条件普遍偏低;② 西南天山的榴辉岩可能并非全都经历了超高压变质作用,高压、超高压榴辉岩可能分别代表了不同变基性岩块在不同俯冲深度变质的产物。

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