丁振信 , 薛春纪 , 赵晓波 , 田建吉 , 闫永红 , 罗晖
2019, 38(5):587-605.
摘要:阿吾拉勒构造岩浆带(ATMB)是西天山重要的Fe-Cu多金属矿带,尤其阿吾拉勒西段多见Cu矿床/矿点,但对该地区二叠纪的地球动力学背景和成矿环境的认识还存在分歧。本文在阿吾拉勒西段群吉萨依地区乌郎组火山岩的下部发现了中高钾钙碱性粗安岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb测年显示该粗安岩的206Pb/238U加权平均年龄为300±11 Ma。群吉萨依粗安岩富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE,如Rb、Ba、K),重稀土元素(HREE)配分平坦,具有Nb、Ta、Ti的强烈亏损,同时Nd同位素相对亏损,εNd (t)=+4.5~+4.9,Nd同位素模式年龄(tDM)为808~765 Ma,具有受俯冲流体交代的地幔岩浆源区特征。群吉萨依粗安岩与中亚造山带北部出露的大量花岗岩具有相似的较为年轻的tDM年龄,与研究区内酸性岩具有相似的同位素地球化学特征,岩浆很可能来源于新生玄武质下地壳的部分熔融。西天山在早二叠世已经进入后碰撞演化阶段,很可能在北天山洋岩石圈南向俯冲的地球动力学背景下,俯冲板片尾部发生断离,软流圈上涌,触发新生玄武质下地壳发生部分熔融,引发具有岛弧特征的高钾钙碱性粗安岩岩浆的喷发,从而形成群吉萨依粗安岩,其为造山过程演化到最后阶段的标志,此时构造体制也相应地由俯冲挤压转换为伸展拉张背景。
张建军 , 童英 , 王涛 , 黄伟 , 赵建新 , 侯继尧
2019, 38(5):606-630.
摘要:基性岩墙群对探讨岩石圈伸展过程、时空演化及深部动力学等方面具有重要意义。为了厘定东准噶尔琼河坝地区岩墙群的形成时代、源区地幔性质、成岩构造背景、岩石成因及其与区域上的其他岩浆作用的成因关系,揭示东准噶尔古生代的地球动力学背景,对侵入到绿石沟岩体花岗岩中的暗色岩墙群进行了遥感卫星影像解译,并从野外地质、岩石学、矿物学、年代学、锆石Hf-O同位素和地球化学等方面进行了系统研究。绿石沟岩体中岩墙存在闪长玢岩和辉绿玢岩岩墙的岩石组合,它们的锆石LA-ICP-MS和SHRIMP U-Pb定年结果表明,闪长玢岩、辉绿玢岩岩墙形成时代分别为346±1 Ma和~332 Ma。辉绿玢岩岩墙的锆石εHf (t)值为+10.2~+15.4,对应的二阶段Hf模式年龄为0.35~0.67 Ga,其锆石δ18O值主要变化范围为5.00‰~6.41‰。这些同位素特征表明其具有亏损地幔源区的物质组成。矿物学研究表明,辉绿玢岩岩墙中的角闪石为浅闪石、铁浅闪石,其结晶温度范围为896~984℃,压力为41~88 MPa,对应结晶深度约1.54~3.31 km;辉石为透辉石,辉石-熔体平衡时的岩浆温度为1 092~1 099℃,压力为500~630 MPa,推测形成辉绿玢岩辉石岩浆房的存储深度为16.5~20.8 km。东准噶尔琼河坝地区大量中基性岩墙构成的岩墙群可作为区域伸展构造的重要标志,结合前人对该区构造背景认识,认为琼河坝地区在早石炭世时可能处于后碰撞伸展拉张环境,这为探讨东准噶尔乃至中亚造山带西段的古生代的地球动力学环境演变提供了新依据。
2019, 38(5):631-645.
摘要:阿拉善北大山西北部地区出露少量原属"龙首山岩群"的前寒武纪岩石,其形成时代和同位素特征对于了解该地区的基底性质和探讨阿拉善北部构造格架具有重要意义。本文对北大山西北部海森楚鲁地区出露的片麻岩开展了详细的岩石学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究,并对其构造意义进行了初步探讨。海森楚鲁片麻岩为一套具有片麻状构造的长英质正片麻岩。锆石核部的LA-ICP MS分析结果显示,207Pb/206Pb年龄相对集中,并在U-Pb谐和图上获得了1 408±29 Ma (MSWD=13)的上交点年龄,表明海森楚鲁片麻岩的原岩形成于~1.4 Ga。海森楚鲁片麻岩的锆石Hf同位素分析结果显示,锆石εHf (t)值变化范围为-4.38~+6.68,二阶段模式年龄为2 091~1 624 Ma,反映了片麻岩原岩岩浆可能来自相对年轻的地壳物质。结合前人研究成果,认为龙首山-北大山北部出露的前寒武纪岩石主要形成于中元古代及以后,而不是以往认识的中太古代-古元古代;龙首山-北大山北部可能不是阿拉善地块的组成部分。
2019, 38(5):646-656.
摘要:舒家坝群(D2-3S)是西秦岭北带构造蚀变岩型金矿重要的赋矿地层,为一套浅变质的具类复理石沉积特征的细碎屑岩及少量碳酸盐岩组合,形成时代为中晚泥盆世。通过1∶5万区域地质调查,在西秦岭两当县北解板沟一带原划舒家坝群中新填绘出一套被断裂围限的火山岩-火山碎屑岩系,与舒家坝群的主体岩性差别明显。通过对该火山岩-火山碎屑岩系进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,分别获得其中流纹质晶屑凝灰岩加权平均年龄为204±2 Ma,英安斑岩加权平均年龄为209±3 Ma,表明该火山岩-火山碎屑岩系形成于晚三叠世。据此,将其从原划舒家坝群中解体,暂划归华日组(T3hr)。
2019, 38(5):657-672.
摘要:泥岩中对沉积环境敏感的元素或元素比值可以定性或半定量地反映古沉积环境。研究通过川东北地区七里峡剖面须家河组12件泥岩样品的扫描电镜观察,主微量元素、X射线衍射的测试分析,开展了该区古气候、古环境及物源特征研究。研究结果表明,七里峡剖面须家河组细粒泥岩样品中的粘土矿物以伊-蒙混层矿物为主(含量62%~88%),其次是绿泥石(3%~19%)、伊利石(3%~11%)、高岭石(1%~9%),FeO/MnO值为28.08~104.23,反映七里峡地区晚三叠世总体温暖潮湿的气候条件,其中须三、五段沉积期气候较为温湿,须一、二、四段沉积期气候略干热;较低的Li、Sr、Ni、Ga丰度及Sr/Ba值(0.08~0.24)揭示了须家河组泥岩沉积时水体盐度较低;V/(V+Ni)值(0.69~0.85)和Ceanom(0.26~0.30)等指示须家河组沉积时期为缺氧的还原环境,且须一段到须五段水体的还原性逐渐减弱;研究区样品的稀土元素配分曲线与南秦岭、龙门山和米仓山-大巴山地区类似,指示了区内早期物源主要来自南秦岭地区闪长岩、花岗岩和玄武岩的混合,部分来自龙门山地区的花岗岩,晚期物质来源以米仓山-大巴山花岗岩为主。
张振 , 段晓侠 , 陈斌 , 王志强 , 孙克克 , 严翔
2019, 38(5):673-692.
摘要:黑云母化学成分差异可反映出岩浆岩的性质(全岩铝饱和指数、I/S型花岗岩)、氧逸度、挥发分特征并指示岩浆源区。为了探究不同岩浆体系的性质对成矿差异性的影响,本文选择与长江中下游成矿带的武山铜矿和江南造山带的竹溪岭钨(钼)矿相关的花岗闪长斑岩中的黑云母作为研究对象,对其开展了岩相学、主量元素和原位微量元素分析。结果表明,两地黑云母均富镁贫铁,竹溪岭岩体中的黑云母相对富集Li、Nb等不相容元素,而武山岩体的黑云母富集Ni、V等相容元素。基于黑云母地球化学特征建立了成岩体系与成矿体系的联系:武山铜矿与黑云母相平衡的岩浆体系具有高Cl、高氧逸度特征,有利于Cu富集成矿;而竹溪岭钨(钼)矿的岩浆体系具高F、低氧逸度特征,有利于W富集成矿。
2019, 38(5):693-704.
摘要:金红石是湖南千里山岩体黑云母花岗岩中一种常见的副矿物。本文通过分析千里山黑云母花岗岩中金红石的化学成分,探讨了金红石对岩浆热液演化与钨锡成矿的指示作用。结果表明,金红石主要受热液蚀变作用的影响呈3种形态产出。第1种为形成于黑云母裂隙的他形金红石;第2种是颗粒较大的单晶金红石;第3种是呈集合体产出且粒度不等的条带状金红石。随着黑云母花岗岩的蚀变与成矿作用的不断增强,黑云母花岗岩金红石中的元素钨不断富集,表明金红石中的钨含量可以作为花岗岩成矿能力的判别标志,含钨高的金红石对钨矿的形成富集有一定的指示意义,可作为钨矿找矿的标志之一。
2019, 38(5):705-716.
摘要:鄂尔多斯盆地东南部广泛发育黄铁矿,通过对黄铁矿的矿物学特征、元素组成、硫同位素等的分析,讨论和揭示了该黄铁矿的成因。岩石矿物学研究结果显示黄铁矿具有多种赋存形式,呈零星或集合体充填于膏溶孔和溶蚀孔洞中,或与层状硬石膏相伴生;硫同位素地球化学分析结果显示,黄铁矿的δ34S值介于10.50‰~24.00‰之间,平均值为17.33‰。盆地东南部具备薄层硬石膏、高温驱动和充足的烃类气体等热化学硫酸盐还原作用发生的条件,结合其产状证据认为黄铁矿形成于热化学硫酸盐还原作用。黄铁矿出现的地层中Fe含量较高,介于3 387.50×10-6~23 112.50×10-6之间,平均值为13 233.33×10-6,为黄铁矿的形成提供了物质来源。盆地东南部多产低含H2S天然气,研究认为黄铁矿的形成是造成该地区H2S含量较低的主要原因。
2019, 38(5):717-723.
摘要:针对广西盘龙铅锌矿选矿厂铅浮选指标较差的现状,以现场产出的铅中矿1为研究对象,采用化学多元素分析、物相分析、光学显微镜鉴定、解离度统计等技术手段,对盘龙铅锌矿浮选铅中矿的化学组成、物相组成、目的矿物的嵌布粒度及嵌布特征进行了详尽的工艺矿物学特征研究。研究结果表明,铅中矿1含Pb 2.03%,主要赋存于方铅矿中;方铅矿整体嵌布粒径细小,经筛分分级后,不同粒径的分级产品中方铅矿的嵌布特征差异性极大,+74 μm及-74~+39 μm部分含铅矿物颗粒基本为铅-锌-硫复杂连生的集合体,这两个粒级金属总占有率达56%以上,是影响盘龙铅锌矿铅浮选指标的关键所在。根据以上研究结果,推荐采用对铅中矿1进行分级磨矿工艺流程改造,提高铅中矿1中方铅矿的单体解离度,实现铅精矿中铅金属回收率的进一步提升。
2019, 38(5):724-732.
摘要:通过宝石显微镜、显微红外、电子探针和拉曼光谱等测试方法对巴基斯坦祖母绿的孔道水和包裹体进行了研究。红外光谱测试可知,巴基斯坦祖母绿中存在Ⅰ型和Ⅱ型水,且Ⅱ型水(5 270、3 600、1 632 cm-1)吸收强度远大于Ⅰ型水(1 600 cm-1)。流体包裹体以气液两相包裹体为主,常呈拉长状或"卡脖子"状形态,且定向排列,气相包裹体主要成分为CO2+N2+CH4的混合气体,液相主要为水溶液;矿物包裹体主要有菱镁矿、白云石、白云母、石英等。特征包裹体和红外光谱特征有助于鉴定巴基斯坦祖母绿的产地来源。
2019, 38(5):733-742.
摘要:利用带能谱仪的扫描电镜、电子探针、傅立叶红外光谱仪和激光拉曼光谱仪对日本奈良县吉野郡天川村彩虹石榴石样品进行了矿物结构、化学组成及光谱学特征的研究,分析彩虹效应成因,推测其形成环境。背散射图像可见深浅不一的条带交互排列,能谱半定量分析显示,浅灰色条带元素组成与较纯的钙铁榴石一致,深灰色条带元素组成为含Al的钙铁榴石,两者互层形成薄层结构,这种特殊结构使光发生干涉和衍射作用从而产生彩虹效应。电子探针测试确定日本彩虹石榴石主体成分接近纯钙铁榴石。在彩虹色矿物表面(简称彩虹面),垂直的薄层结构构成衍射光栅,使入射光产生光栅衍射,而平行彩虹面生长的薄层使入射光发生干涉作用,两种作用产生的光波结合形成彩虹色。日本彩虹石榴石的反射红外光谱中可见峰位以及受少量Al—O结构影响的Fe—O结构峰位,其红外光谱特征与含有少量Al的钙铁榴石结构对应。激光拉曼光谱测试发现Al含量高的部分较Al含量低(或无)的部分峰位向高频方向移动2 cm-1,整体谱学特征与钙铁榴石特征一致。日本彩虹石榴石具有钙铁榴石和铝含量较高的钙铁榴石交互排列的结构,据此推测其在富Fe贫Al的环境中形成。