摘要:笔者在松潘-甘孜地体下仓界地区发现了晚三叠世基性岩,对其开展了岩相学、地球化学、斜锆石U-Pb年代学等研究。该基性岩由玄武岩和辉绿岩组成,均为钙碱性系列,蚀变较强,形成时代为208.0±7.0Ma。岩石La/Nb值为1.13～1.95,La/Ta值为7.96～25.79,TiO₂含量为1.51％～2.22%,Zr/Nb值为11.35～16.33,指示岩浆源自岩石圈地幔与软流圈地幔的混合源区。根据(Yb/Sm)_P-(Tb/Yb)_P模型计算结果,推测下仓界基性岩可能源于软流圈物质诱发岩石圈地幔尖晶石-石榴子石过渡相(石榴子石约占0～25%)发生约5%的部分熔融。岩石中发现捕获的古老斜锆石,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,Nb、Ta和Ti元素弱亏损。结合区域地质资料,认为松潘-甘孜地体应该具有陆壳基底,其晚三叠世(<211Ma)的构造环境为碰撞后的板内伸展环境。

摘要:响岩代表了陆内火山岩省钠质碱性岩浆最终端的演化产物,揭示其成因机制对认识陆内火山岩省的岩浆演化过程具有重要意义。文章对出露在我国境内西南天山托云中新生代火山岩盆地的响岩开展了系统的矿物学、岩石学和地球化学研究,以揭示托云火山岩岩浆系列特征和岩浆演化过程。托云响岩以发育碱性长石、单斜辉石、铁橄榄石和角闪石斑晶为特征,在基质中可见霞石。在地球化学组成上,托云响岩以高的Na₂O含量(7.9%~8.6%)和K₂O含量(5.2%~6.3%)为特征,∑REE变化范围为408×10^-6~470×10^-6,稀土元素配分曲线具有明显的Eu异常,在原始地幔标准化的微量元素蛛网图上,样品显示出Ba、Sr、P、Ti的负异常和Nb、Ta、Zr、Hf的正异常特征。亏损的Nd同位素组成表明其成因与共生的碧玄岩有紧密的成因联系,经MELTS热力学模拟,响岩可由碧玄岩经碱性长石(36%)、单斜辉石(21%)、尖晶石(10%)、铁橄榄石(6%)和角闪石(5%)的分离结晶作用形成,进一步的EC-AFC模拟表明,响岩在形成过程中受到一定程度(10%)的地壳混染。研究表明,托云火山岩总体属于过碱性岩石系列(碧玄岩-响岩质粗面岩-响岩),响岩代表了该岩石系列的终端演化产物。

摘要:关键金属矿产是国际上最近提出的资源概念,对战略性新兴产业的发展至关重要,但认知程度较低。洛扎岩浆-变质杂岩体位于喜马拉雅带东部,侵位于藏南拆离系内。在岩体东北侧,云母片岩被含电气石淡色花岗岩捕虏。云母片岩主要由金云母、绿泥石和少量黑云母组成。从全岩地球化学成分来看,云母片岩具有含量较高的Al₂O₃(13.38%~14.32%)、K₂O(6.09%~9.66%)、FeO^*(27.11%~30.09%)、MgO(15.25%~17.21%)、TiO₂(0.09%~0.26%),富集关键金属Li(650×10^-6~1031×10^-6)、Rb(1649×10^-6~2773×10^-6)、Cs(98×10^-6~229×10^-6)、Tl(5.7×10^-6~12.1×10^-6)、Ga(121×10^-6~148×10^-6)。单矿物化学成分分析结果表明,金云母与全岩相似,也富集Li-Rb-Cs-Ga,这些关键金属元素以类质同象形式替代K进入金云母。年代学分析结果显示,锆石记录了分布广泛的碎屑年龄和新生代的变质事件。通过研究认为,洛扎地区云母片岩的原岩为沉积岩,在淡色花岗岩侵位过程中被捕虏,发生了低级变质作用;本文报道的金云母成矿作用,是锂矿成因的新类型:变质改造型。喜马拉雅造山带变沉积岩富集稀散金属铊和镓,表明该地区除了稀有金属元素外,稀散金属也有成矿潜力,是我国未来关键金属矿产勘探的又一重要地区。本文为建立喜马拉雅造山带关键金属的成矿模型提供了新的思路,未来需要加强该区和其他造山带变沉积岩关键金属成矿潜力的调查和研究。

摘要:碳酸盐矿物是MVT型铅锌矿床最为常见的热液蚀变矿物,记录了成矿流体特征,其元素或同位素组成对示踪和定位矿体具有一定的指示意义,但由于该类矿床中碳酸盐矿物成因多样,单一的岩相学观察往往难以准确识别与成矿有关和无关的方解石,需要辅以地球化学手段来确定方解石成因。本文利用钻孔编录、岩相学观察、C-O-Sr同位素和原位微量与稀土元素组成分析等手段,探讨了青海多才玛超大型MVT铅锌矿床中与成矿有关和无关两期方解石的矿物化学特征。结果表明,多才玛矿床成矿前方解石(Cal1)空间上与矿体无相关关系,遍布于中二叠统九十道班组灰岩内,阴极发光呈暗棕色至棕黄色,无明显生长环带;成矿期方解石(Cal2)主要产于铅锌矿体内及其上盘围岩中,多呈砂糖粒状-皮壳状充填于围岩裂隙和溶孔内,阴极发光呈暗黄色至亮橙色,常发育生长环带。相对于Cal2,Cal1与围岩的C-O-Sr同位素组成更为接近,这表明水岩反应期间,Cal1组成受围岩影响更大,Cal2组成受影响更小;相比于Cal1,Cal2具有较高的Mn、Fe、Zn、Pb含量和U/Th、V/Cr值以及较低的LREE/HREE值、Mg、Sr含量和弱的Ce负异常,指示成矿流体具有较高温度且相对还原的特点。对比世界典型MVT型铅锌矿床,显示较高的Mn、Fe、Zn(可能包括Pb)含量和较低的LREE/HREE值可以协助识别与成矿有关的碳酸盐矿物。

摘要:自然界中广泛存在硅酸盐与硫酸盐之间的熔体不混溶现象,这种不混溶过程控制了岩浆演化过程的氧逸度变化和岩浆中S的含量,同时也对金属元素的富集具有重要意义。前人对硫酸盐与硅酸盐的熔体不混溶过程及稀土元素在不混溶相分配行为的研究主要集中在碱性硅酸盐与硫酸盐体系,但对基性硅酸盐与硫酸盐的熔体不混溶行为及稀土元素在此过程中的分配规律研究仍相对薄弱。本文选择基性硅酸盐样品与实验用Na₂SO₄按质量比1∶1制成混合实验样品粉末,并添加少量H₃BO₃作为助熔剂,通过马弗炉加热至1200℃,使粉末完全熔融,并在1200℃恒温12h后在马弗炉中快速冷却至常温。对加温-冷却后的样品进行详细的岩矿相、SEM/EDS和不同相态的原位LA-ICP-MS分析。研究结果表明,在1200℃的条件下,硫酸盐与基性硅酸盐熔体可以大比例混溶,且降温会造成两者的不混溶,在不混溶过程中Na、Ca、K、REEs等趋向于进入硫酸盐熔体。不混溶形成的硫酸盐熔体中,稀土元素含量明显高于残余硅酸盐熔体,但轻重稀土元素没有明显的分异。不混溶硅酸盐熔体冷凝形成的玻璃相中除硫酸盐球粒外,还可见镁铁矿、蓝方石、赤铁矿等矿物斑晶,表明富硫酸盐的基性硅酸盐熔体在降温过程中可以造成蓝方石、镁铁矿和赤铁矿的结晶分离,使残余硅酸盐熔体中S、Fe、Mg含量和岩浆氧逸度降低,这可能是地壳浅部出露的幔源基性脉岩中通常S含量不高和相对还原的原因。

摘要:沉积物源分析是认识盆山演化的重要途径。了解四川盆地西南缘上二叠统宣威组物源,对于重建晚二叠世扬子克拉通周缘演化具有重要意义。本文对峨眉山地区宣威组顶部泥岩、砂岩开展了岩石学和全岩地球化学分析,进行了物源、沉积环境和构造背景的研究。宣威组泥岩主要成分为黏土矿物,SiO₂含量(平均49.42%)中等;砂岩成分大部分为火山岩屑,含有少量石英及长石,具中等的SiO₂含量(平均44.12%),属于杂砂岩系列。泥岩与砂岩均具有轻稀土元素富集、重稀土元素较右倾的稀土元素配分型式,微量元素相对大陆上地壳富集高场强元素(如Nb、Zr),亏损大离子亲石元素(如Sr、Ba)。根据地球化学分析结果结合已发表的扬子克拉通周缘二叠系沉积岩数据,认为上二叠统宣威组顶部沉积岩物源区经历了强烈的化学风化作用,沉积古环境为富氧的淡水沉积环境;宣威组顶部沉积物物源不仅来自于近源搬运的峨眉山高Ti玄武岩,还接受了扬子克拉通的补给,扬子克拉通西缘晚二叠世时期是活动大陆边缘沉积。

摘要:内蒙古阿拉善地区经历数亿年的地质活动,产出颜色丰富且结构致密的戈壁玛瑙。通过常规宝石学测试、偏光显微镜及扫描电镜观察、X射线粉晶衍射、电子探针、红外光谱及紫外-可见光-近红外分光光度计等测试分析方法对绿色戈壁玛瑙的宝石矿物学特征及致色成因进行了深入研究。肉眼观察,阿拉善绿色玛瑙呈深绿色至褐绿色,微透明至不透明,相对密度、折射率、摩氏硬度等均符合石英质玉石的特点。偏光显微镜观察,绿鳞石富集于表层,并向内部呈放射状生长;方解石与石英均为隐晶质结构。扫描电镜观察,绿鳞石呈颗粒状分布于石英及方解石之间。X射线衍射分析结果表明,绿色戈壁玛瑙的物相组成主要为石英、方解石和绿鳞石。电子探针分析结果表明绿鳞石的主要化学组成为SiO₂、FeO、Al₂O₃、K₂O和MgO。红外光谱分析也显示存在绿鳞石对应基团的特征峰。表层绿鳞石在紫外-可见光-近红外分光光度计下显示出Fe²⁺与Fe³⁺的特征光谱,Fe²⁺与Fe³⁺之间的电荷转移是其呈现绿色的主要原因。绿鳞石是阿拉善绿色戈壁玛瑙的主要致色矿物。

摘要:矿物或流体包体可以有效保存寄主矿物生长过程中的化学环境、温度、压力等信息。在高压变质过程中,石榴子石中石英包体的分子振动与环境压力之间具有良好的相关性。根据这一特性,前人提出了石英包体拉曼偏移压力计,其原理是利用显微激光拉曼光谱仪分析石英包体在室温常压下保留的残余压力,再结合石英与寄主矿物的弹性物理特性,恢复石英包体被捕获时的压力,属于矿物物理光谱学压力计,本文介绍了利用石英包体的拉曼位移计算变质压力的基本原理和方法,并对不同方法的适用条件和使用局限做了简要分析。石英包体拉曼偏移压力计是恢复变质岩石形成温度和压力条件的有效方法,具有广泛的应用前景。

摘要:本文对2012年度全球发现并经国际矿物学协会(IMA)新矿物与矿物分类命名专业委员会(CNMNC)批准的90个新矿物种资料进行了系统梳理,从矿物名称、晶体化学式、晶系和空间群、晶胞参数、主要粉晶衍射数据、物理性质、光学性质、产地与产状、与其他矿物种的关系、矿物名称来源、化学反应和光谱学特征等方面归纳总结了这些新矿物的重要矿物学特征,并按照中国新矿物及矿物命名委员会颁布的《矿物种汉名审订条例》,对90个新矿物种的中文名称进行了审订。通过分批次公布国际新矿物工作的新进展和新成果,并逐步完善和规范矿物种中文译名体系,可以为我国新矿物的发现和研究提供有科学价值的参考和借鉴,并不断推进矿物种中文译名的规范化与标准化进程。

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