张胜龙 , 李永军 , 郭少婷 , 孙勇 , 杨洋 , 刘佳 , 李甘雨 , 王军年
2015, 34(3):271-280.
摘要:西准噶尔乃至整个北疆地区广泛发育晚古生代后碰撞花岗岩类。作为其中的一部分,乌尔喀什尔山一带库鲁木苏岩基中的库鲁木苏序列主要由二长花岗岩、细粒正长花岗岩、中粗粒正长花岗岩、碱长花岗岩和碱长花岗斑岩组成。该序列富硅(SiO2=70.78%~76.85%)、富碱(K2O+Na2O=7.87%~9.71%)、低钛(TiO2=0.08%~0.41%)、贫钙(CaO=0.16%~1.42%),为准铝质至强过铝质(ACNK=0.98~1.15);稀土元素配分曲线为典型的"V"字型,具有明显的负Eu异常;微量元素特征显示富集大离子亲石元素(Rb、Th、K)及高场强元素(Zr、Hf),而强烈亏损Ba、Sr、P、Eu和Ti。以上特征表明库鲁木苏序列为A2型花岗岩,结合区域构造演化,认为库鲁木苏序列形成于后碰撞环境。
杨毅 , 多吉 , 德西央宗 , 刘鸿飞 , 张金树 , 张志 , 郝建亭 , 刘苗苗
2015, 34(3):281-294.
摘要:西藏列廷冈铁多金属矿床位于冈底斯-念青唐古拉岩浆弧北缘,是冈底斯北缘Pb-Zn-Ag-Cu-Fe多金属成矿带上典型的铁多金属矿床,与成矿关系最为密切的岩体为花岗闪长岩和花岗斑岩。采用锆石LA-ICP-MS对花岗闪长岩和花岗斑岩进行了定年,结果显示花岗闪长岩的成岩年龄为58.69±0.68 Ma,花岗斑岩成岩年龄为60.69±0.98 Ma。与加拉普铁多金属矿、沙让钼矿、亚贵拉铅锌银矿等冈底斯-念青唐古拉岩浆弧上其它矿床的对比分析表明,这一系列矿床受印度-欧亚大陆碰撞过程中地幔的岩浆底侵作用影响,形成于印度-亚洲大陆碰撞早期。列廷冈锆石的Lu-Hf测试结果显示岩体的εHf(t)值为-3.01~3.0,Hf二阶段模式年龄742~1 322 Ma,表明岩浆具有壳幔混源的特点。结合列廷冈的目前勘探情况,认为在区域的铁多金属矿中,深部的Cu、Pb、Zn矿产将是今后勘查方向。
2015, 34(3):295-308.
摘要:新兴铅锌(银)矿床位于兴蒙造山带东段的天宝山矿集区,主矿体受花岗闪长岩体中的角砾岩筒控制。为确定该矿床的成岩成矿时代、物质源区和构造背景,对与成矿作用关系密切的花岗闪长岩进行了LA-ICP-MS 锆石U-Th-Pb同位素测定和岩石地球化学分析。结果表明:花岗闪长岩中锆石U-Pb年龄的加权平均值为264.6±4.4 Ma(n=15),表明该岩体侵位于中二叠世;新兴花岗闪长岩的元素地球化学特征上表现为富钠(Na2O/K2O为1.36~1.85,均>1)、准铝质(A/CNK值为0.96~1.04,均值0.99)和中等偏高的Al2O3含量(16.04%~16.34%),属I型花岗岩和高钾钙碱性-钙碱性岩石系列,具有岛弧岩浆岩的地球化学属性;微量元素组成上,富集轻稀土[(La/Yb)N=8.44~16.64],具弱的负Ce异常(δCe=0.72~0.91,均值为0.83)和弱的正Eu异常(δEu=1.00~1.15,均值为1.06),富集大离子亲石元素(LILE)Ba、Rb、K及不相容元素Th、U,相对亏损高场强元素(HFSE)Ta、Nb和Ti等,微量元素比值介于地壳和地幔平均值之间,均表明新兴成矿岩体形成过程中壳源物质的贡献。结合东北地区晚古生代区域构造演化,认为该花岗闪长岩体及相关热液成矿事件是中二叠世古亚洲洋板块俯冲作用的结果。该期岩浆-成矿事件的识别对区内区域成矿作用及成矿规律研究具重要意义。
王存智 , 邢光福 , 余明刚 , 黄志忠 , 洪文涛 , 赵希林 , 周效华 , 段政 , 鞠冬梅
2015, 34(3):309-321.
摘要:赣东北蛇绿岩是华南最重要的前寒武纪蛇绿岩之一,本文对其中的樟树墩辉长岩进行了年代学、岩石地球化学及锆石Hf同位素研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示樟树墩辉长岩结晶年龄为1 061±44 Ma,代表了洋盆扩张的年龄,也即赣东北蛇绿岩的形成年龄。单颗粒锆石原位Hf同位素分析得到樟树墩辉长岩εHf(t)=6.22~9.94,平均值为8.10,略低于结晶时亏损地幔值;单阶段亏损地幔Hf模式年龄tDM1为1.21~1.41 Ga,平均为1.28 Ga,明显大于成岩年龄1 061 Ma。地球化学及锆石Hf同位素结果显示赣东北蛇绿岩地幔具有E-MORB的特点,表明这些辉长岩起源于未发生大规模熔融的初始地幔,推测赣东北蛇绿岩可能形成于古洋盆初始裂解阶段的洋脊环境,赣东北蛇绿岩为MOR型蛇绿岩。
郭志军 , 李进文 , 常裕林 , 韩增光 , 董旭舟 , 杨郧城 , 田京 , 佘宏全 , 向安平 , 康永建
2015, 34(3):322-342.
摘要:红花尔基白钨矿矿床位于内蒙古自治区呼伦贝尔市海拉尔南120 km处,为大兴安岭中北段近年来新发现的规模有望达到大型的钨矿床,也是本地区到目前为止发现的唯一的白钨矿矿床。赋矿围岩是侵入奥陶系裸河组(O2-3lh)地层中的花岗岩体,岩性主要为二长花岗岩和石英二长岩。对赋矿花岗岩进行的LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明:肉红色二长花岗岩的加权平均年龄为179.2±0.6 Ma (N=20, MSWD=1.3);灰白色二长花岗岩的加权平均年龄为179.0±0.6 Ma (N=20, MSWD=0.7);石英二长岩的加权平均年龄为178.6±0.7 Ma (N=20, MSWD=0.6)。这一结果表明上述花岗岩为燕山早期早侏罗世岩浆活动的产物。在3件花岗岩样品中均发现继承性锆石(年龄为779.1 Ma和463.2~486.0 Ma),说明本区可能具有新元古代和早中奥陶世的基底。岩石地球化学数据表明,与成矿密切相关的3种花岗岩具有相似的地球化学特征,即:均以高硅(SiO2=63.09%~73.53%)、富碱(ALK=7.60%~8.74%)和整体弱过铝质(A/CNK = 0.97~1.08)为特征。轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损[(La/Yb)N=3.96~12.28],整体具中等铕负异常(δEu=0.55~1.01)。在微量元素原始地幔比值蛛网图上主要显示大离子亲石元素富集,高场强元素亏损的特点,Rb、Th、U、K、Pb等元素富集,Ba、Nb、Ta、Sr、P、Ti等元素明显亏损。岩石地球化学特征显示其为典型的I型花岗岩。经过分析认为,矿床的成矿物质主要来自于下地壳,岩浆上侵过程中也可能萃取含钨建造中的钨等元素。
2015, 34(3):343-352.
摘要:"常山式"萤石矿床是近年在钦杭成矿带发现并被评价的一种新类型矿床,与产于碳酸盐岩中的充填交代及层控型萤石矿床不同,其矿体赋存位置及矿石特征有其独特性。以往勘查的矿体主要分布在岩前短轴背斜的南东翼、岩前岩体与寒武系碳酸盐岩外接触带。位于背斜转折端的苦麻岭矿床的发现,丰富了"常山式"萤石矿床的成矿理论。研究表明,寒武系碳酸盐岩岩性差异与成矿关系并不密切,矿体顶底板CaF2含量特征说明成矿作用以充填为主。燕山晚期高氟岩体侵位是矿床最重要的控制因素,岩体外接触带的"虚脱冒落"构造及层间构造带为主要控矿构造。通过矿床地质特征及成矿规律研究,总结了矿床成因,建立了成矿模式,为浙西北乃至华南地区寻找同类型矿床提供了新思路。
2015, 34(3):353-364.
摘要:很低级变质岩石在沉积盆地中分布广泛。在成岩-低级变质作用演化过程中,随着变质程度的增加,油气、煤的演化阶段也会发生相应的变化。因此,很低级变质作用与石油、天然气、煤等能源矿产关系密切。本文系统总结了很低级变质作用研究的几个方面及其新进展,包括很低级变质带的划分、粘土矿物地质温压计、变质作用p-T-t轨迹及其在沉积盆地中的应用等等,并结合实例初步探讨了川西北若尔盖坳陷三叠系的很低级变质作用。研究表明,对沉积盆地中很低级变质作用的研究,对于划分成岩-变质界限,明确盆地的热成熟阶段,恢复盆地古地温、古构造史以及指导油气勘探等,都具有十分重大的理论和实际意义。
2015, 34(3):365-370.
摘要:采用同步辐射光源和金刚石对顶砧(DAC)技术,对透视石进行了室温下的原位高压单晶X射线衍射研究。实验的最高压力为11.7 GPa,在实验压力范围内,未观察到透视石发生相变。随着压力的升高,晶胞体积逐步被压缩,体积压缩率符合三阶Birch-Murnaghan状态方程,拟合获得体模量K0为114.6(5.3) GPa。压力低于9.3 GPa时,c轴的压缩率大于a轴;在9.3~11.7 GPa压力范围内,限制于透视石结构中的水分子在高压下会阻碍硅氧四面体六元环沿c轴方向的扭曲变形,导致c轴的抗压性增强,最终a轴与c轴的被压缩程度趋于一致。通过分析多种含水环状硅酸盐矿物的高压行为,发现高压下结构中水的存在形式对含水环状硅酸盐矿物的弹性性质有重要的影响。
2015, 34(3):371-381.
摘要:理解大陆板内玄武岩的源区组成和成因是认识地幔动力学过程和化学不均一性的重要途径。由于不同地幔端员具有不同的水含量及水与其它不相容元素的比值(如H2O/Ce),原始水含量的测定对于认识玄武岩的源区组成将会提供新的信息。玄武岩玻璃和斑晶中的熔体包裹体是获得海洋玄武岩原始水含量的主要样品,但是不适合于大陆玄武岩,因为大陆玄武岩玻璃由于强烈的去气作用不能反映真实水含量,而大陆玄武岩斑晶中的熔体包裹体少而小,不易获得足量、准确的数据。本文介绍一种最近发展起来的推断大陆玄武岩原始水含量的方法,即利用红外光谱测定玄武岩中单斜辉石斑晶的水含量,然后结合水在单斜辉石与玄武质熔体中的分配系数来反演与斑晶平衡的熔体水含量,进而估计原始玄武质岩浆的水含量。文中详细叙述了方法的适用性、误差的估计以及具体的操作流程,并通过东北双辽和华北太行山新生代玄武岩的研究实例,展示了玄武岩水含量对于源区组成的有力制约。
2015, 34(3):382-386.
摘要:采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对掺Fe和(或)Cd的闪锌矿型ZnS的电子结构进行了计算。计算结果表明,纯闪锌矿的禁带宽度为2.85 eV;掺Fe浓度为3.125%的闪锌矿禁带宽度为2.58 eV,且Fe的3d和S的3p轨道杂化在禁带中引入了两条杂质能级;随着掺Fe量的增加,杂质能级的宽度和峰高也随之增大;掺Cd闪锌矿的禁带宽度为2.68 eV,并在下价带底引入一条杂质能级;Fe/Cd共掺杂的闪锌矿禁带宽度为2.49 eV,在禁带中出现的两条施主杂质能级可提高闪锌矿的可见光响应及催化能力。计算结果为深入探讨天然闪锌矿的可见光催化机制提供了理论支持。
王建萍 , 李琼芳 , 董发勤 , 张文静 , 郭玉婷 , 黄婷 , 刘媛媛
2015, 34(3):387-392.
摘要:为了更深入地了解微生物与大气可吸入矿物细颗粒的作用机理,实验以方解石(PM2.5)为研究对象,采用反相高效液相色谱(RP-HPLC)对硅酸盐细菌、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌胞外有机酸主要组分进行定性定量分析,考察了细菌胞外有机酸对方解石的溶蚀效应。实验结果表明,3种常见细菌的胞外有机酸主要组分有草酸、乳酸、柠檬酸和琥珀酸;不同有机酸对方解石的溶蚀效应不同,但均能不同程度地促进Ca离子的释放;草酸、乳酸和琥珀酸对方解石发生作用后,表现为颗粒失重,而柠檬酸对方解石发生作用后,导致其发生重结晶行为,能改变方解石的表面形貌,使残余固体呈纤维状;在草酸和柠檬酸作用下,残余固体表现出了对有机酸基团(如C=O、C—C或C—H)的吸附,特别是柠檬酸在1 600~500 cm-1区域。
陈江军 , 洪汉烈 , 刘钊 , 宋鄂平 , 王朝文 , 姜高磊 , 殷科 , 张克信
2015, 34(3):393-404.
摘要:为了揭示西藏改则地区渐新世-中中新世古气候环境演化,结合改则盆地的沉积环境和沉积相,并利用X射线粉晶衍射对改则盆地的样品进行了全岩分析。结果表明,沉积物中主要矿物组成为石英、长石、方解石和少量白云石等,通过沉积物中矿物含量变化和石英/长石的比值显示青藏高原改则盆地康托组在气候总体为干冷的大背景下经历了4个阶段:Ⅰ(早渐新世):石英含量最高,碳酸盐矿物次之,长石含量最少,白云石在该阶段出现频繁,且含量变化明显,指示气候以季节性干旱为主;Ⅱ(晚渐新世):石英含量最高,但相比上一阶段有所下降,碳酸盐矿物和长石含量增加,指示气候进一步趋向干冷化;Ⅲ(早中新世):石英含量最高,但相比之前两个阶段进一步减少,长石含量进一步增加,碳酸盐总体呈现增加趋势,特别是白云石,相比之前两个阶段含量增加明显以及下降的石英/长石比值,指示气候变得更为干冷;Ⅳ(中中新世):石英含量相对上一阶段有所增加,长石和碳酸盐矿物含量降低,石英/长石比值也有所增长,但相比Ⅰ和Ⅱ阶段仍然较小,指示该阶段气候虽有所回升,但依旧处于干冷环境下。对比青藏高原隆升和全球气候变化,可知改则盆地气候阶段性变化可能是高原隆升和全球气候变化共同影响的结果。
2015, 34(3):405-417.
摘要:缅甸硬玉岩是世界上最大和最重要的玉石矿床之一,位于印度板块和欧亚板块之间的新特提斯洋缝合带中。研究表明,缅甸硬玉岩是新特提斯洋壳俯冲过程中橄榄岩经高压变质、交代作用形成的。对不同变质程度缅甸硬玉岩样品中的流体包裹体的研究表明,缅甸硬玉岩中含有4种类型的流体包裹体: ① 不含或含少量甲烷的低盐度水溶液包裹体(Ⅰ型),呈孤立状或小群(簇状)产于硬玉晶体核部,或沿着硬玉晶体的生长环带分布,具有原生生长结构; ② 含石盐子晶的H2O+NaCl±CH4三相包裹体(Ⅱ型); ③ 纯甲烷(CH4)包裹体(Ⅲ型),可以细分为高密度(Ⅲa)和低密度(Ⅲb)两种;④ 气相或空包裹体(Ⅳ型)。研究表明,缅甸硬玉岩及其相关岩石在形成和演化过程中发生了多期次流体交代事件。硬玉形成过程中,交代橄榄岩的流体相可能来自海水。首次在缅甸硬玉岩中识别出高盐度的含水包裹体和高密度的含CH4包裹体。高盐度的含水包裹体可能与硬玉岩重结晶过程相关,而高密度的CH4流体可能为俯冲板片的上地幔楔中超基性岩蛇纹石化过程的副产物。计算的流体包裹体等容线表明,硬玉岩演化过程中这些流体包裹体发生了不同程度的再平衡。
甘元露 , 王朝文 , 雷新荣 , 李卓阳 , 王慧宁 , 张昀 , 李益龙
2015, 34(3):418-426.
摘要: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。
2015, 34(3):427-439.
摘要:对国内外30个实例的汇总表明,所谓"广西型花岗岩"不具备张旗(2014)所认为的岩石学和地球动力学意义。富Sr和Yb的"广西型花岗岩"在岩性包含了中性岩、酸性岩和过碱性岩,绝大多数具有负Eu异常。从岩石组合(系列)方面看,"广西型花岗岩"是钙碱性系列、碱性系列与A型花岗岩的"混杂"。"广西型花岗岩"可以是基性岩浆分离结晶或分离结晶+混染(AFC)、壳源岩石部分熔融等多种成岩机制的产物,斜长石是结晶相或残留相。对不同源岩的失水熔融相图的比较分析表明,花岗岩类的全岩Sr、Yb含量不是指示花岗质岩浆起源压力的可靠指标,张旗提出的以"Sr-Yb"为基础的花岗岩分类没有地球动力学意义。
2015, 34(3):440-444.
摘要:汪洋撰文批评笔者提出的"广西型花岗岩"没有任何意义,认为花岗岩类的全岩Sr、Yb含量不是指示花岗质岩浆起源压力的可靠指标,以Sr-Yb为基础的花岗岩分类没有地球动力学意义。笔者认为,花岗岩可以形成于不同的压力条件下不是笔者的发明,国外早有论述,例如Defant和Drummond (1990)关于埃达克岩和岛弧ADR的认识。汪洋认为,花岗质岩浆可以形成于下地壳部位,也可以形成于中地壳深度,还认为基性岩浆分离结晶可以形成花岗质岩浆,这都是笔者不赞同的,因为缺乏野外证据。广西型花岗岩以富Sr和Yb为特征,指示在相图上位于石榴石出现线之下和斜长石消失线之上,暗示残留相既无石榴石也无斜长石。汪洋引用了不同地区不同作者对广西型花岗岩成因的不同见解,与笔者关于广西型的概念没有任何关系,也不能据此否定笔者关于广西型花岗岩的认识。
2015, 34(3):342-342.
摘要: