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花岗岩作为壳幔物质循环的重要指示,其成因演化研究为制约陆壳增生-分异过程、解析造山作用动力学机制以及揭示深部地球化学储库演化提供了关键约束。为限定华北克拉通北缘燕山褶皱带晚中生代构造演化过程,本文聚焦北京沙峪口早白垩世花岗岩体,通过岩相学分析、全岩主微量元素地球化学、锆石原位U-Pb定年和Lu-Hf同位素等方法,系统揭示了其成岩时代、岩浆演化及地球动力学背景。沙峪口二长花岗岩中的锆石U-Pb谐和年龄为134±1、132±1、132±1、131±3、130±4和133±2 Ma,指示岩体侵位时代为早白垩世。地球化学分析表明,沙峪口二长花岗岩具高硅(SiO₂ = 63.70%~69.13%)、富碱质(Na₂O+K₂O = 9.48%~10.81%)、过铝质(A/CNK=1.05~1.13且A/NK=1.26~1.29)特征,属高钾钙碱性I型花岗岩;富集大离子亲石元素(如Rb、K、Ba)和轻稀土元素,亏损高场强元素(如Nb、Ta和Ti);具高K₂O、Sr,低MgO、Y、Yb,以及高(La/Yb)_N值等特性,呈现出C型埃达克岩的地球化学特征。沙峪口二长花岗岩中锆石的εHf(t)值介于-23.84~-19.76之间,二阶段模式年龄t^C_DM介于3 768~3 408 Ma之间,说明岩浆起源于古太古代地壳的部分熔融。该二长花岗岩的锆石饱和温度较低(637~699℃),属于低温型花岗岩,指示岩浆形成过程中存在外来流体的渗透作用。综合区域构造演化,认为在古太平洋板块俯冲背景下,幔源岩浆底侵,外来流体的渗透诱发加厚的太古宙火成岩下地壳部分熔融,岩浆经历微弱的分离结晶作用,最终在低温条件下冷凝结晶形成沙峪口花岗岩。

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东昆仑造山带三叠纪火山岩蕴藏着丰富的岩浆-构造动力学信息,是探究古特提斯造山作用过程的重要探针。本文以东昆仑中三叠世闹仓坚沟组火山岩与晚三叠世鄂拉山组火山岩为研究对象,重点研究其岩石学、锆石U-Pb年代学和锆石微量元素地球化学,以期为揭示东昆仑三叠纪岩浆-构造演化过程提供关键证据。闹仓坚沟组火山岩主要以英安岩为主,而鄂拉山组则主要以流纹岩和安山岩为主。年代学研究结果表明,闹仓坚沟组英安岩形成于中三叠世(249~243 Ma),鄂拉山组流纹岩和安山岩形成于晚三叠世(221~219 Ma)。中三叠世英安岩样品的锆石可划分为低Ti(1.42×10^-6~4.83×10^-6)和高Ti(3.25×10^-6~72.5×10^-6)两类,前者具有较低的稀土元素含量(561×10^-6 ~1 190×10^-6),后者具有较高的稀土元素含量(1 817×10^-6~6 236×10^-6)。晚三叠世安山岩的岩浆锆石具有相对较高的Ti含量(11.3×10^-6~31.2×10^-6)和较低的稀土元素含量(∑REE=312×10^-6~1 107×10^-6),而晚三叠世流纹岩则具有较低的Ti(1.70×10^-6~8.58×10^-6)和稀土元素含量(355×10^-6~1 670×10^-6)。锆石成因分析揭示,中三叠世英安岩的高Ti锆石为热液成因,而中三叠世低Ti锆石和晚三叠世锆石则为典型岩浆成因。锆石Ti温度计与地壳厚度研究表明,东昆仑造山带于243~219 Ma期间发生了显著的岩浆温度升高和大陆地壳加厚作用。综合区域地质资料,本文认为东昆仑造山带经历了中三叠世古特提斯洋壳持续俯冲与晚三叠世碰撞后地壳加厚作用,东昆仑造山带并未发生明显的三叠纪岩石圈减薄作用。研究还表明,锆石微量元素组成并不能准确揭示造山带长英质岩浆岩的大地构造环境,建议慎重使用。

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扬子西缘中元古代晚期岩浆岩对揭示扬子陆块构造演化过程及其与Rodinia超大陆的关联至关重要。本文对扬子西缘撮科地区斜长角闪岩和花岗岩进行了锆石U-Pb年龄、全岩主微量元素和Hf-Nd同位素分析。锆石U-Pb定年结果显示花岗岩和斜长角闪岩年龄分别为1 160.5 Ma和1 170.2 Ma,属于双峰式岩浆岩组合。斜长角闪岩属于拉斑玄武岩系列,富集大离子亲石元素和轻稀土元素,无明显的Nb和Ta异常,具有洋岛玄武岩(OIB)特征,具有正的εNd(t)和εHf(t)值,来自软流圈地幔的部分熔融。花岗岩具有较高的Fe/Mg和Ga/Al值,属于A型花岗岩系列,具有正的εNd(t)和εHf(t)值,表明其来自新生地壳的部分熔融。地球化学特征表明撮科斜长角闪岩和花岗岩形成于被动大陆边缘板内裂谷盆地,与格林维尔造山运动无关。结合前人研究成果,认为扬子西缘中元古代晚期属于被动大陆边缘裂谷环境,扬子陆块应位于超大陆的边缘位置。

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粤北隘子岩体位于贵东复式岩体中西部,岩性为黑云母花岗岩。目前,该岩体的形成时代及成因研究薄弱,对其进行研究有助于完善贵东地区岩浆活动谱系,并为岩石成因和构造背景提供新的约束。本文对隘子岩体黑云母花岗岩开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、矿物岩石地球化学和Hf-Nd同位素等研究。矿物学特征表明隘子黑云母花岗岩中锆石为岩浆成因锆石,磷灰石为氟磷灰石。锆石U-Pb定年结果表明隘子黑云母花岗岩的侵位年龄为159±1 Ma,为华南燕山早期的产物。岩石地球化学特征显示其SiO₂含量为67.93%～69.80%,具有较高的全碱含量(K₂O+Na₂O=7.32%～7.53%)和A/CNK值(0.95~0.99),富集Rb、Th、U,亏损Ba、Nb、Ta、Sr、Zr、Hf等元素,LREE/HREE值为7.24～10.17,Eu负异常明显(δEu=0.43～0.50)。隘子黑云母花岗岩εHf(t) 值为-8.7～-5.4,εNd(t)值为-9.3~-9.1,对应的t_DM2值分别为1 725～1 519和1 711～1 689 Ma。上述地球化学和同位素特征表明隘子黑云母花岗岩为高钾钙碱性系列准铝质S-I过渡型花岗岩,在中高温和低压力下,主要由古-中元古代壳源砂屑岩部分熔融形成。综合研究认为隘子黑云母花岗岩形成于太平洋板块俯冲导致的岩石圈伸展减薄的构造背景。

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希望沟镁铁-超镁铁质杂岩体位于昆中构造带东段,岩浆分异充分,包括辉长岩相、辉石岩相、橄榄岩相。角闪石记录了岩浆演化及产出环境等重要信息,在杂岩体的各个岩石类型中均有产出。本研究通过角闪石的主量和微量元素含量,辅以全岩地球化学和斜长石主量元素特征,讨论了希望沟杂岩体的岩石成因及岩浆演化过程,为东昆仑晚古生代-早中生代构造演化提供了新的约束。实验结果显示,希望沟角闪石属于岩浆成因的幔源韭闪石和镁绿钙闪石,具有俯冲带角闪石的典型特征。经计算,其结晶温度介于889~971℃之间,压力为191~280 MPa,氧逸度△NNO+0.2~+1.8,岩浆含水量达2.8%~4.6%,说明岩浆演化过程中经历了降温、减压、还原且富水的变化。与角闪石平衡的熔体表现出相似的微量元素特征及稀土元素配分模式,其主量元素含量则指示辉石橄榄岩、橄榄辉石岩、辉长岩中角闪石结晶时的熔体成分相对原始,而角闪辉长岩中角闪石结晶时熔体已较为演化。综合分析认为,希望沟杂岩体各类岩石是同源岩浆不同阶段结晶的产物,岩浆上升侵位过程中逐渐富硅、贫镁,经历了斜长石的分离结晶作用,是东昆仑在早-中三叠世受古特提斯洋俯冲的岩浆记录。

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李家沟花岗伟晶岩型锂矿是川西地区的超大型矿床。目前李家沟矿床伟晶岩中锂的富集机制仍不明确。本文以李家沟矿床伟晶岩中白云母和锡石为研究对象,开展显微结构观察、电子探针(EPMA)、LA-ICP-MS分析以及锡石U-Pb定年等测试工作。研究将伟晶岩中白云母划分为3种类型: ① 原生白云母(Ms),岩浆阶段产物,Li含量相对较低,介于2 089×10^-6~4 561×10^-6之间; ② 过渡白云母(TM),形成于熔体和流体共存的岩浆-热液过渡阶段,富含挥发分的流体出溶导致Li元素的富集,Li含量为8 173×10^-6~25 307×10^-6; ③热液白云母(HM),由流体交代作用形成,该阶段Li含量逐渐降低(最低为642.7×10^-6)。微区组分特征显示,从Ms→TM, K/Rb、Nb/Ta值逐渐降低,指示李家沟矿床经历了较高的演化程度。同时将伟晶岩中锡石划分为4种类型,由早到晚分别为相对均一结构(Cst-1)→不均一的核-边结构(Cst-2、Cst-3)→白色补丁状结构(Cst-4),Fe、Nb、Ti等元素含量逐渐升高。结合Ta/(Nb+Ta)值推断锡石在岩浆演化过程中具有早期富Fe、晚期富Nb的特征。白色补丁状锡石(Cst-4)中Ti显著升高,反映了热液流体的交代作用。此外,通过含锂辉石伟晶岩中锡石的U-Pb定年研究,确定李家沟矿床形成时代为196.18±4.39 Ma(n=18, MSWD=0.62),结合已有研究,确定李家沟矿床存在两期成矿作用,时代分别为211~205 Ma和199~186 Ma。基于以上结果,本文认为李家沟伟晶岩成矿过程中经历了熔-流体演化阶段,流体出溶致使Li元素大量富集,从而进入锂辉石晶格中达到过饱和后沉淀成矿,最终形成李家沟伟晶岩型锂矿床。

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个旧锡多金属矿集区燕山晚期发育一系列基性-中性-酸性-碱性岩浆岩,其成因和演化过程对深入解析个旧锡铜共生和各类锡矿形成过程至关重要,然而与成矿过程相关的花岗岩源区性质、成因类型及演化过程仍然广受争议。磷灰石作为一种贯通矿物,其微量元素特征可以示踪岩浆-流体演化过程以及和流体蚀变过程。因此,本文以个旧不同类型岩石中磷灰石作为研究对象,通过EPMA以及LA-ICP-MS分析测试,获取了各岩体中磷灰石的主、微量元素含量特征;利用稀土元素分异特征,结合多种具有典型区分度的微量元素特征,指征不同源区不同成因类型的花岗岩。结果显示,个旧断裂西区发育的神仙水钾长花岗岩和龙岔河二长花岗岩为壳幔混源的I型花岗岩,其磷灰石为岩浆型,稀土元素配分模式呈现右倾的分布趋势,具有高Sr (135×10^-6~280×10^-6)、V (0.86×10^-6~28.6×10^-6)、Ce (2 147×10^-6~6 541×10^-6)含量和高Th/U (2.09~6.93)、La/Sm (2.27~5.45)值特征,该类型花岗岩体未形成锡、铜等金属矿床;个旧断裂东区隐伏分布的老卡黑云母花岗岩、白云母花岗岩及绢云母花岗岩为变沉积岩来源的S型花岗岩,是锡、铜、钨等的主要成矿载体,其磷灰石主要为热液型,稀土元素配分模式较为平缓,同时具有较高的Mn (337×10^-6~ 4 415×10^-6)含量和较低的V (0.14×10^-6~11.6×10^-6)、La (190×10^-6~1 440×10^-6)、Ce (706×10^-6~4 856×10^-6)含量以及较低的La/Sm值 (0.52~3.03)。这些特征揭示了个旧燕山晚期岩浆岩中磷灰石的成岩成矿专属性,同时指示研究区在同期发生了不同源区岩浆在个旧断裂两侧共存的现象,为理解个旧矿集区的成岩成矿作用提供了新思路。

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分布于陕西宝鸡和甘肃天水的陇山杂岩位于秦岭造山带与祁连造山带的结合部位,是理解该地区构造演化及归属问题的物质基础。本文对采集于陇山杂岩中的含石榴斜长角闪岩样品开展了详细的岩相学、矿物化学、相平衡模拟以及榍石U-Pb年代学研究。基于详细的岩相学观察和矿物化学分析,确定含石榴斜长角闪岩记录了3个阶段的变质矿物组合: 进变质阶段(M1)矿物组合以石榴子石中的细粒斜长石、角闪石和石英为代表; 峰期变质阶段(M2)矿物组合以斜长石+角闪石+石英+石榴子石+钛铁矿+榍石+熔体为代表; 退变质阶段(M3)矿物组合则为斜长石+角闪石+石英+钛铁矿+熔体,形成后成合晶结构。根据温压计计算得到进变质阶段(M1)温压条件为563℃、0.82 GPa; 由相平衡模拟计算结果获得峰期变质阶段(M2)温压条件为800~818℃、1.28~1.32 GPa和740~770℃、1.17~1.20 GPa; 退变质阶段(M3)一个样品的相平衡模拟计算温压条件为691~703℃、1.03~1.06 GPa,另外一个样品通过温压计计算获得的温压条件为683℃、0.80 GPa。斜长角闪岩经历了从进变质到峰期变质再到退变质阶段,记录了顺时针型变质作用p-T轨迹,其峰期变质温压条件与秦岭杂岩诸多区域接近或相似。激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)榍石U-Pb年代学分析结果显示,含石榴斜长角闪岩中榍石的交点年龄分别为380.5±4.8 Ma、430.8±6.7 Ma、431.6±6.1 Ma、433.4±4.0 Ma。综上所述,通过将陇山杂岩变质温压条件及变质年龄与秦岭杂岩进行对比,发现该地区陇山杂岩的变质年龄与北秦岭东段秦岭杂岩最后一期退变质时代接近,峰期变质温压条件与西秦岭秦岭杂岩的麻粒岩相变质作用相似,推测陇山杂岩可能为北秦岭造山带的西延部分。

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电气石是一种成分复杂的含硼(B)环状硅酸盐矿物,具有较强的抗腐蚀能力,可以在较宽的温压范围内(t=150~900℃、 p=6 MPa~6 GPa)稳定存在,它是记录不同地质系统及构造环境中地质信息的理想示踪矿物。本文系统总结了电气石的矿物学及化学成分特征,重点探讨了电气石B同位素组成的主要控制因素,包括物质源区、平衡分馏或瑞利分馏作用以及矿床演化过程等。在此基础上,文章通过对多个典型实例的归纳分析,综述了电气石主微量元素、稳定同位素(H-O、Si、B)与放射性同位素(Rb-Sr、Sm-Nd)在记录地质流体的来源与演化及不同类型矿床(IOCG型及造山型金矿)成矿过程研究中的应用。最后,本文对电气石未来的研究工作进行了展望,未来在电气石晶体化学结构解析、原位微区同位素分析(如Li、Mg)、p-t-T轨迹建立示踪流体演化过程以及古海水B同位素重建等方面值得深入研究。有关电气石矿物化学、同位素地球化学结合年代学等方法的综合研究,不仅有助于对流体形成与演化过程的理解,还可能为揭示早期地球环境的演化提供重要线索。

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玄武岩纤维是玄武岩或成分相近的其他岩石经高温熔融后拉制而成的一种高性能纤维。纤维制备时熔体的均质性直接影响着纤维性能,但玄武岩熔融过程中晶相转变的动态过程尚未明确。本文通过高温熔融实验,结合X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜显微分析(SEM)以及差示扫描量热分析(DSC),研究了海南岛纤维用玄武岩的熔融行为。结果表明,空气气氛下样品在室温至113℃脱去吸附水,804~849℃蒙皂石熔融, 1 075~1 193℃假板钛矿、单斜辉石及An含量较低的斜长石大量熔融,1 220~1 297℃富An斜长石与赤铁矿熔融。各矿物组分基本按照熔点由低到高依次熔融,但熔融过程中会发生氧化反应生成赤铁矿与假板钛矿,使得玄武岩完全熔融温度升高约120℃。赤铁矿的晶粒尺寸随温度升高明显增大,推测是高温下晶体再生长所导致。本研究为纤维用玄武岩熔制工艺优化提供了理论依据。

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柴北缘造山带鱼卡超高压变质地体中首次发现切穿区域主面理的煌斑岩岩脉,主要由黑云母/金云母、角闪石、钾长石和斜长石组成。为探讨煌斑岩的岩石成因及构造背景,本文对其展开了系统的岩石矿物地球化学和⁴⁰Ar/³⁹Ar年代学研究。主量、微量元素研究表明,鱼卡煌斑岩属于钾质钙碱性煌斑岩,表现出中硅(SiO₂=55.19%~55.78%)、高钾(K₂O/Na₂O=1.72~4.41)、高Mg^#(MgO=7.52%~9.90%,Mg^#=66~72)、富集轻稀土元素和大离子亲石元素(Rb、Ba、Pb),亏损重稀土元素和高场强元素(Nb、Ta、Ti)等特点,具有典型的俯冲特征。Nb/Ta值介于大陆地壳值和原始地幔值之间,Nb/U值与全球俯冲沉积物的平均值相近,指示其源区遭受了富活动性元素俯冲流体的交代作用。矿物化学分析显示,斑晶黑云母残留金云母、斑晶黑云母和基质黑云母结晶温度分别为1 098~1 167℃、1 054~1 106℃和1 049~1 101℃; 结晶压力分别为1.62~2.12 GPa、1.51~1.63 GPa和1.57~1.66 GPa; 氧逸度(logf_O2)分别为-4.42~-5.90、-5.80~-6.71和-5.84~-6.67。黑云母/金云母的⁴⁰Ar/³⁹Ar激光阶段加热定年结果为约360 Ma,指示其侵位时代为晚泥盆世-早石炭世。综合煌斑岩野外产状、全岩-矿物地球化学特征、⁴⁰Ar/³⁹Ar定年结果以及区域大地构造背景,提出鱼卡煌斑岩源区为受俯冲流体交代的高氧逸度富集地幔,是在石榴子石和尖晶石转化带附近(约70 km)含金云母尖晶石相二辉橄榄岩部分熔融的产物,形成于柴北缘造山带碰撞后岩石圈伸展构造环境。

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为研究镁铁锰锆四元类水滑石(MgFeMnZr-LDH)对锑(Sb)污染土壤的钝化修复效果,将MgFeMnZr-LDH添加到Sb含量为1 450 mg/kg的黄壤中进行45 d淹水培育,采用NaH₂PO₄、Na₂HPO₄和乙二胺四乙酸(EDTA)提取土壤有效态Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ),采用Wenzel连续提取法提取土壤中不同形态Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ),讨论了MgFeMnZr-LDH添加量、土壤有效态Sb和各形态Sb的相关性,探究了MgFeMnZr-LDH对土壤Sb的钝化机理。结果显示,随着MgFeMnZr-LDH添加量的逐渐增加,Na₂HPO₄、NaH₂PO₄和EDTA提取的有效态总Sb含量均逐渐下降,最大下降率分别为26.5%、25.2%和35.5%,而且有效态Sb(Ⅲ)占比也逐渐降低;土壤中Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的非专性吸附态(F1)、专性吸附态(F2)、无定形铁铝氧化物结合态(F3)含量均大幅下降,晶形铁铝氧化物结合态(F4)含量大幅增加,F3和F4占比变化幅度最大;材料添加量与土壤中Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的F1、F2、F3呈极显著负相关,与F4呈极显著正相关,与残渣态Sb(Ⅲ)(F5)呈显著正相关。研究结果显示,MgFeMnZr-LDH通过静电、离子交换、配位、沉淀和氧化作用将土壤中Sb的F1、F2、F3逐渐转化为F4、F5,降低了Sb的生物有效性,实现了Sb污染土壤的钝化修复。

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沉积岩在地表上分布广泛,蕴藏着丰富的固体矿产和油气资源,沉积岩的精确识别对于基础地质研究、固体矿产以及油气资源勘查均具有重要的意义。目前沉积岩岩性识别主要依赖肉眼识别以及光学鉴定、X射线粉晶衍射分析等方法,这些方法存在着主观因素影响大、实验周期长、费用成本高等问题,无法满足野外钻井现场实时获取岩心岩性结果的需求。本文利用红外反射光谱技术,结合二元交汇图解法,通过获得石英丰度指数(8625D)、碳酸盐丰度指数(6500D)、碳酸盐成分指数(2340W)、伊蒙混层丰度指数(2200D)、高岭石丰度指数(2160D2190)、岩石亮度指数(Albedo-SWIR)等光谱特征参数实现陆源碎屑岩(砂岩、泥岩)、碳酸盐岩(灰岩、白云岩)4种典型沉积岩的快速识别,整体识别率达到90%以上。本文提供了一种快速、无损、客观批量化的沉积岩岩性识别方法,对后续开展岩心精细编录、地层划分、沉积相划分、碳酸盐储层物性评价等方面的研究具有重要的指导意义和较好的应用前景。

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对川西甲基卡地区二云母花岗岩及伟晶岩脉的岩石学特征、地球化学特征进行了分析，探讨了二云母花岗岩物质来源、构造背景及其与伟晶岩脉的成因联系。分析结果表明，甲基卡二云母花岗岩的SiO₂含量在73.93%~75.06%之间；全碱含量7.90%~8.36%，钾质含量较高，属高钾钙碱性系列岩石；Al₂O₃含量为14.24%~14.77%，A/CNK=1.14~1.24，具强过铝质S型花岗岩特征；ΣREE=31.18×10^-6~41.67×10^-6，LREE/HREE=4.15~6.41，δEu=0.46~0.70；CaO/Na₂O=0.07~0.12（<0.3），指示其物源可能是含砂屑物质极少的泥质岩；Al₂O₃/TiO₂=133.1~279.8，比值较高，表明甲基卡二云母花岗岩属高压低温型后碰撞强过铝质岩石。花岗伟晶岩脉SiO₂含量在72.59%~80.91%之间，全碱含量5.26%~10.60%，Al₂O₃含量11.79%~17.64%，σ=0.74~3.80，A/CNK=0.98~2.38，ΣREE=4.03×10^-6~8.29×10^-6，LREE/HREE=2.61~10.40，δEu=0.18~0.68，与岩体差异明显，主、微量元素含量变化也较大。甲基卡二云母花岗岩与伟晶岩脉有密切的成因联系。岩浆不混溶作用可能是形成甲基卡含矿伟晶岩脉的关键因素，花岗质岩浆在上升过程中通过不混溶作用分离出富含挥发分的伟晶岩熔体，在运移或侵位过程中可能交代围岩矿物而使稀有金属元素进一步富集。二云母花岗岩浆和伟晶岩熔体性质的不同导致稀土元素和Th、Sr、Ti、Y、Rb、N等微量元素在两者中含量有明显差异。伟晶岩熔体在运移或就位过程中所经的路径不同和周围环境的差异导致不同位置产出的伟晶岩的元素含量有较大的变化。与二云母花岗岩相比，花岗伟晶岩的形成演化具有一定的跳跃性。

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桂林"鸡血红碧玉"是一种石英质玉石,颜色以鲜艳的红色与黑色为主,质地坚硬且耐磨。目前对该矿石的野外产状、地质背景、岩石结构和颜色成因等相关研究报道较少。野外勘察表明,桂林"鸡血红碧玉"矿床位于扬子板块与华夏板块交界处,产于广西北部龙胜地区新元古界丹洲群三门街组经含铁氧化物浸染的汽水热液浅变质砂岩中,其形成过程受到了新元古代-三叠纪数次大地构造与岩浆活动的影响,成因复杂。本文利用偏光显微镜和X射线衍射分析等手段,对桂林"鸡血红碧玉"的成分进行了深入研究,结果表明桂林"鸡血红碧玉"主要矿物组合为石英和赤铁矿,部分样品中含有白云石。石英呈现他形等粒结构和自形变斑晶结构;自形石英颗粒中可见加大边,指示后期经历过变质交代作用。赤铁矿在样品中呈现3种形式产出: ① 呈单晶形式产于石英颗粒的粒间与晶内; ② 呈点尘状包裹于石英颗粒中; ③ 呈浸染状分布于石英颗粒间隙。赤铁矿中铁离子为红色致色原因。电子探针分析显示,浸染状和单晶赤铁矿中铁含量高达78.9%～85.6%;点尘状赤铁矿由于颗粒细小,难以精确分析其铁含量。结合石英和赤铁矿发育期次,认为"鸡血红碧玉"中不同形态的石英和赤铁矿的产出与区域地质演化背景相一致。

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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。

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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

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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。

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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.

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多接收电感耦合等离子体质谱（MC-ICPMS）与激光剥蚀系统（laser ablation）的联用，为通过单矿物微米尺度的信息示踪地质过程提供了有利工具。作为非传统稳定同位素之一，硼同位素的应用受到地学界日益广泛的关注。本文利用LA-MC-ICPMS的分析优势建立了原位高精度分析高硼矿物电气石和低硼矿物白云母硼同位素的方法，分别使用电气石标准样品和玻璃标准样品对未知样品的测试结果进行了质量歧视校正，并对2个西南天山的实际地质样品进行了微区硼同位素测试应用。测试结果表明，仪器状态可以保持长期稳定，可以采用最小10 μm的束斑对实际地质样品中电气石的硼同位素组成进行准确测定，也可对硼含量高于20×10^-6的白云母进行原位硼同位素的准确测定；标定的实验室内部电气石标准样品T-PKU的推荐值为-13.07‰±0.42‰ （2SD， n=66）。天山泥质片岩及脉体中的电气石和白云母的原位硼同位素特征为示踪与矿物平衡共生的流体来源提供了有效信息。

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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。

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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。

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利用1∶25万土地质量地球化学调查数据分析和研究了安徽省宣城市南部地区土壤中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn 8种重金属元素的地球化学特征以及重金属异常来源。调查发现地质背景是土壤元素含量的主控因素，调查区表、深层土壤重金属元素含量空间分布特征与地质背景、沉积环境表现出显著的空间一致性，重金属高含量成土母岩（荷塘组、皮园村组、蓝田组等地层）是土壤重金属元素高异常的主要影响因素，此外矿山开采、大气干湿沉降也是土壤重金属高异常的影响因素之一，土壤中Pb、Hg、Cd、Cr元素具有大气干湿沉降的输入来源。调查区土壤重金属污染风险主要影响指标为Cd，土壤Cd超过农用地土壤污染风险管制值的样品比例为2.56%，形态分析结果显示土壤Cd以离子交换态为主，结合农作物调查发现在土壤Cd高异常区存在一定的生态风险。

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错那洞淡色花岗岩是西藏北喜马拉雅淡色花岗岩带的重要组成部分。通过地球化学分析揭示其具有富硅(SiO₂含量为74.20%~74.52%)、贫铁(Fe₂O₃含量为0.04%~0.20%,FeO含量为0.40%~0.58%)、贫镁(MgO含量为0.06%~0.14%)、钙碱性(σ为2.15~2.32)、强过铝质(A/CNK为1.11~1.15)的地球化学特征。稀土元素总量较低(∑REE为47.24×10^-6~57.59×10^-6),轻稀土元素富集(LREE为39.85×10^-6~49.23×10^-6),重稀土元素亏损(HREE为6.91×10^-6~8.68×10^-6),有明显负Eu异常(0.49~0.80);富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Ti等高场强元素。锆石U-Pb测年结果显示,错那洞淡色花岗岩形成中新世(21 Ma),属北喜马拉雅淡色花岗岩晚阶段峰值期(24~12 Ma)产物。锆石εHf(t)值为负值,且变化较大(-3.92~-17.64),说明其岩浆源区为壳源,以变泥质岩为主,可能存在多种物质组分的混合。初始岩浆结晶温度应不超过675~702℃,构造背景为后碰撞环境,是高喜马拉雅结晶岩系在板片快速折返过程中发生减压熔融而形成的产物。

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量化研究幔源岩浆从源区运移至喷发或者侵位的时间尺度,对理解基性岩浆作用具有重要意义。然而,对于岩浆的喷发和就位的时间尺度研究仍缺乏有效的约束,位于我国华北克拉通北部山西大同新生代火山岩群是理想的研究地区。本文以该火山群~0.2 Ma喷发的神泉寺碱性玄武岩为研究对象,重点研究其中携带的地幔橄榄石捕掳晶来约束喷发前的时间尺度。通过对其开展详细的矿物化学研究,发现地幔捕掳晶核部的Fo值高达97.7,为极富镁橄榄石,结合其极低的Ca、Mn和Ni含量特征,认为它们捕获自被交代的地幔橄榄岩。另外,地幔橄榄石捕掳晶发育明显的CaO成分环带,表明其在地壳岩浆系统内经历了复杂的岩浆演化过程。地幔橄榄石捕掳晶反应边宽度变化很大,说明它们在源区被捕获时及在运移过程中经过了多次破碎过程。橄榄石捕掳晶最边缘的Fo值为70左右,平衡计算表明它们在边部已与主岩浆(碱性玄武岩)达到平衡。Fe-Mg元素扩散计时结果显示,橄榄石地幔捕掳晶仅在岩浆中滞留了几个月的时间。对于40~70km的岩石圈地幔厚度来说,岩浆平均上升速率最快可能超过500m/d。

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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.

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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华北陆块北缘内蒙古中部地区分布着大量近东西向展布的印支期花岗岩，形成一条规模巨大的复式花岗岩带。岩石类型主要为斑状黑云二长花岗岩、钾长花岗岩，1：5万区调同位素测年获得207～227Ma的一系列锆石U—Pb表面年龄，岩相学和岩石地球化学研究显示其具有S型花岗岩特征，表明其形成于碰撞后构造环境，并不是华北板块与西伯利亚板块碰撞造山作用的产物。