摘要:

摘要:金岭矽卡岩型铁矿位于鲁西地块北部的淄博地区,其成矿作用与金岭高镁闪长岩侵入体密切相关。本文通过对矿区闪长岩体和矽卡岩的岩相学观察,发现存在3类磷灰石,分别是闪长岩中岩浆成因的Ap1、矽卡岩中早期热液形成的Ap2以及晚期热液形成的Ap3。对矿区不同期次磷灰石的地球化学研究,可为成矿热液演化过程以及铁矿形成的控制机制的研究提供重要约束。闪长岩体中Ap1较高的Cl含量以及角闪石和黑云母等富水矿物的发育表明,成矿岩浆具有富水富Cl特征,这种岩浆在减压条件下发生强烈热液出溶形成富铁流体,可为富铁矿的形成奠定基础。热液成因Ap2相对于Ap1具有较高的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值,且前者⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值更接近奥陶系含膏岩层碳酸盐岩,表明膏岩层物质通过流体-围岩反应参与成矿。此外,从Ap1到Ap2,Eu异常从负异常过渡到正异常,说明围岩碳酸盐岩的加入同时导致成矿热液体系氧逸度逐渐增加,进而促使Fe²⁺氧化为Fe³⁺并以磁铁矿形式沉淀。从Ap2到Ap3,磷灰石中Fe、Mn以及稀土元素含量逐渐降低,指示流体演化过程中,随着温度降低以及成矿过程的进行晚期流体中Fe等元素已被大量消耗。

摘要:作为花岗质侵入体中常见的副矿物之一,磷灰石能够有效地示踪岩浆熔体与流体成分及其变化,是揭示花岗质侵入体成因及有关岩浆演化过程的重要工具。本文以东昆仑都兰海寺沟二长花岗岩和花岗闪长岩为研究对象,通过开展磷灰石微区结构和主量、微量地球化学分析,结合部分全岩地球化学研究,细致剖析花岗岩的成因类型、有关岩浆物理化学条件及其演化过程,进而探讨花岗质侵入体的形成与演化机制。研究结果显示,二长花岗岩中的磷灰石振荡环带较发育,花岗闪长岩中的磷灰石不具备环带特征,两套花岗岩中的磷灰石均富氟。磷灰石主、微量元素与全岩地球化学研究结果指示,花岗闪长岩具有与Ⅰ型花岗岩类似的成分特征,而二长花岗岩则具有I-S过渡型花岗岩成分特征。磷灰石环带成分变化特征指示二长花岗岩对应岩浆储库可能受到镁铁质岩浆成分、热量及挥发分影响,而花岗闪长岩对应岩浆储库的活化可能仅受到镁铁质岩浆热量及挥发分影响。综合区域最新研究资料,认为海寺沟三叠纪花岗质侵入体很可能形成于古特提斯洋俯冲的晚期阶段,与俯冲板片断离密切相关。在这一背景下,储库中的岩浆在镁铁质岩浆不同程度的补给作用下发生了晶体-熔体分离作用,最终形成具有堆晶属性的二长花岗岩和花岗闪长岩。

摘要:塔里木盆地北部阿满过渡带奥陶系内部发育大面积的辉绿岩侵入体。这些火成岩侵入体不仅是揭示塔里木大火成岩省岩浆活动过程的关键证据,同时也与油气运聚和成藏密切相关,对油气勘探具有指导意义。本文基于地震剖面和钻井资料分析,结合同位素年代学相关方法,对阿满过渡带辉绿岩侵入体开展系统研究,揭示其形成时代、空间展布特征,并探讨其侵位机制。研究结果表明,阿满过渡带辉绿岩侵入体可划分为高陡侵入和层状侵入两种类型。高陡侵入体一般以穿层的形式侵入于桑塔木组,集中分布于研究区YM、GL、MS井区以及西南部的AM和AM北井区。层状侵入体以顺层的形式侵入于一间房组顶部、吐木休克组和良里塔格组,集中分布于MS和FY井区,在YM西和GL、AM、AM北井区也有小范围分布。高陡侵入和层状侵入辉绿岩可单独存在,但多数情况下二者紧密相连,三维空间上构成对称或不对称碟形侵入。锆石U-Pb同位素年代学结果表明,阿满过渡带辉绿岩侵入体侵位结晶于303~285 Ma之间,并可进一步划分为两个阶段:第1阶段发生于303 Ma左右,分布较为局限,对应于塔里木大火成岩省的第1期岩浆活动;第2阶段发生于285 Ma左右,为辉绿岩的主要侵位阶段,与大火成岩省第3期岩浆活动相对应。辉绿岩侵入体自下而上由供给岩脉、内部岩床、倾斜岩脉、外部岩床构成一个纵向相关的垂向侵入系统,中、下奥陶统的顶面作为区域重要构造转换面和岩性界面,控制了岩浆的横向侵位和扩展,而辉绿岩的平面展布则受控于地幔柱活动、区域应力场演化及基底结构特征。

摘要:本文报道了江南造山带西段桂北龙胜地区双朗辉长岩的锆石U-Pb年龄、全岩主量元素和微量元素以及Sr-Nd同位素研究,以揭示其岩石成因和构造背景。双朗辉长岩主要由单斜辉石、斜长石以及少量钾长石组成,还有少量Fe-Ti氧化物。其锆石SIMS U-Pb谐和年龄为782±9 Ma。全岩SiO₂、Al₂O₃和CaO的含量分别为50.05%~51.85%、14.53%~15.42%和6.95% ~7.19%,MgO和全FeO的含量分别为8.97%~11.33%和10.63%~11.92%。双朗辉长岩的稀土元素配分模式和微量元素配分曲线与洋岛玄武岩(OIB)相似,相对于重稀土元素,具有富集轻稀土和大离子亲石元素,且缺乏明显的高场强元素Nb、Ta负异常的特征。此外,双朗辉长岩样品具有高初始(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i值(0.709 990~0.711 788)、低εNd(t)值(-2.4~-1.4)的特征,这可能与地壳物质混染有关。这种OIB型的岩浆起源于软流圈地幔,是石榴子石相橄榄岩发生低程度部分熔融(约3%~4%)的产物。根据研究区内780~750 Ma时期的基性-超基性岩的空间分布特征以及综合研究成果,推测研究区内780~750 Ma时期的OIB型基性-超基性岩浆的形成可能与该时期俯冲板片断离导致软流圈物质上涌并发生部分熔融相关。

摘要:华北克拉通辽-吉造山带北辽河群古元古代变基性-超基性岩的研究为理解区域构造演化提供了关键证据。本文通过详细的野外调查、岩相学观察和系统的地球化学分析,对这些岩石的成因机制和构造背景取得了新的认识,并结合辽-吉造山带地球动力学机制与Ni-Co元素来源的内在成因关系进行了初步讨论。在前人资料的基础上,变基性-超基性岩的原岩时代峰值为~2 152 Ma,并在约1 882 Ma经历了区域变质作用。地球化学结果表明,变超基性岩为具有堆晶成因的含角闪石绿泥片岩,其LREE富集和Nb-Ta-Ti亏损特征暗示原始岩浆可能经历了俯冲流体的交代作用。变基性岩的原岩属性均属于亚碱性拉斑玄武岩,可划分为2类:第1类显示出与MORB相似的地球化学特征,源于亏损的软流圈地幔,并受到了有限的流体交代。其锆石的Hf同位素为辽-吉造山带古元古代新生地壳生长事件提供了直接证据。第2类变基性岩则表现出显著的LREE富集和Nb-Ta-Ti负异常,这些特征表明其原始岩浆来源于受俯冲流体强烈交代的富集岩石圈地幔。基于变基性-超基性岩的岩石成因机制与源区性质,本文提出北辽河群变基性-超基性岩形成于弧后盆地构造环境,两类变基性岩分别记录了弧后盆地从初始拉张到最大扩张的完整演化过程。Ni-Co成矿作用与该演化过程密切相关:弧后拉张促使地幔熔融萃取Ni-Co元素,岩浆底侵与堆晶作用实现预富集,壳源硫加入引发硫化物熔离,最终的碰撞造山事件导致元素超常富集成矿。

摘要:新疆巴什苏洪稀有稀土矿地处塔里木盆地北缘-南天山地区,位于塔里木克拉通与中亚造山带的接壤地带,其形成时代、构造属性等一直存在争议。针对上述问题,本文以该地区发现的双峰式侵入岩为研究对象,开展岩相学、锆石 U-Pb 年代学、原位Hf同位素和岩石地球化学研究,结果显示: 辉绿岩和碱性花岗岩的锆石 U-Pb 年龄分别为278.50±0.87 Ma 和275.89±0.94 Ma,表明其形成于中二叠世。地球化学特征方面,二者具有相似εHf(t)值(辉绿岩平均值4.17,碱性花岗岩平均值3.42),碱性花岗岩高SiO₂、K₂O、Na₂O,贫MgO、CaO,稀土元素总量较高,轻重稀土元素分馏明显,有明显负 Eu 异常,富集高场强元素; 辉绿岩低SiO₂、K₂O,高MgO、CaO,稀土元素总量较低,轻重稀土元素分馏明显,有微弱正 Eu 异常,Ba 含量升高。岩石成因上,辉绿岩源自软流圈地幔,经历了低程度的部分熔融; 碱性花岗岩岩浆起源于低压、高温下地壳辉长岩源的部分熔融,显示出A1型花岗岩特征。结合区域地质背景分析认为,巴什苏洪碱性杂岩体形成于中二叠世地幔柱作用的非造山板内拉张裂谷环境,而非碰撞造山后板片应力释放的伸展构造背景,为塔里木北缘晚古生代构造背景研究提供了新的资料。

摘要:为约束华北克拉通西南缘的构造演化,本文对华北克拉通西南缘关山地区陇山杂岩中新太古代晚期的TTG岩石进行了详细的研究。锆石U-Pb测年结果显示该TTG的岩浆侵位年龄为2 535~2 503 Ma(2 503±39 Ma、2 535±39 Ma)。岩石中锆石的εHf(t)值大部分为正值,二阶段Hf模式年龄主要在3.1~ 2.8 Ga之间,远大于其结晶年龄,表明TTG来自古老地壳的部分熔融。其中1件样品(23LS28)的锆石εHf(t)值全部为正值,二阶段模式年龄主要在2.8~2.5 Ga之间,与结晶年龄较为接近,表明其可能来自于新生地壳物质的部分熔融。岩石具有SiO₂、Na₂O含量高但K₂O含量低的特征,多数具有平缓的HREE配分曲线以及中等偏高的Y和Yb含量、低Sr/Y和(La/Yb)_N值的特征,具有轻微的Eu负异常或无异常(δEu=0.70~0.96)。这些特征表明,该TTG岩石是在中低压条件下经部分熔融形成的,残留相主要为角闪石、斜长石和少量石榴子石。但有1个样品(22LS30)的地球化学特征不同,该样品具有较低的Y和Yb含量、高Sr/Y和(La/Yb)_N值,并具有明显的Eu正异常(δEu=2.47),表明其源岩部分熔融的深度较深,可能处于高压环境下,残留相为石榴子石、角闪石和金红石。所有新太古代晚期TTG的Mg^#值、Cr和Ni含量均偏高,与和俯冲洋壳熔融有关的岩石的地球化学特征具有相似性。根据年代学、同位素地球化学和岩石地球化学特征,认为本文陇山杂岩新太古代晚期TTG属于华北克拉通,可能形成于俯冲环境下,并且随着俯冲深度的增加,俯冲流体/熔体不断与地幔楔发生反应使地幔交互作用不断加强。此外,本次研究还获得了1 871±26 Ma和约459~335 Ma的变质年龄,前者与华北克拉通约1.97~1.80 Ga的变质事件年龄相一致,后者则与古生代北秦岭造山带的变质事件年龄一致,因此认为该TTG岩石在形成后经历了古元古代晚期变质事件的改造,最后经历了古生代造山作用并被卷入到陇山杂岩中。

摘要:为探讨敦煌地块南缘古生代的构造演化特征,对中亚造山带南侧古生代的活动轨迹进行约束,对好布拉岩体进行了锆石U-Pb定年和岩石地球化学分析。LA-ICP-MS锆石 U-Pb定年结果表明,好布拉岩体的结晶年龄为324.0±1.1 Ma,为早石炭世。岩石地球化学分析显示好布拉岩体SiO₂含量为65.31%～75.50%,全碱(K₂O+Na₂O)平均含量为7.77%,K₂O/Na₂O值为0.90%～1.35%,Al₂O₃含量为13.41%～16.05%,为高钾钙碱性,过铝质系列。好布拉岩体轻稀土元素相对富集,重稀土元素亏损(LREE/HREE=11.96～26.01),Eu具微弱负异常(δEμ= 0.70～1.01),相对富集大离子亲石元素Rb、Ba、K以及强不相容元素Th等元素,亏损高场强元素Nb、Ti、P。结合区域构造特征,认为敦煌地块南缘在早石炭世处在陆-陆碰撞后期(地壳增厚)阶段。

摘要:英云闪长岩和奥长花岗岩(斜长花岗岩)是典型的富斜长石的花岗岩类。国际地科联将石英相对含量大于20%且斜长石在长石中的比例大于90%的深成岩定义为英云闪长岩,奥长花岗岩(斜长花岗岩)是浅色(镁铁矿物M<10%)的英云闪长岩。英云闪长岩和奥长花岗岩是前寒武纪陆壳的重要组成部分,也产出于弧岩浆岩组合以及蛇绿岩套中。出露于TTG岩套中的奥长花岗岩铝质含量较高,而产出于蛇绿岩套的奥长花岗岩多具低铝特征。基于根据实际矿物含量定名的岩石样品的全岩化学成分数据集,本文提出应用SiO₂'-CaO/(CaO+K₂O)图解和100 (Mg+Fe)/Si-SiO₂图解来识别英云闪长岩和奥长花岗岩,应用ACNK-Al/Si图解和ACNK-FeO^*图解区分高铝奥长花岗岩(HAT)和低铝奥长花岗岩(LAT)。实例检验结果表明本文提出的岩石化学流程合理有效,相较于An-Ab-Or标准矿物三角图,本文提出的岩石化学新图解的识别结果更为准确、快捷,便于大数据处理。

摘要:铝土矿中常伴生有Ga、Ti等多种关键金属元素,对桂西堆积型铝土矿伴生钛资源潜力及综合回收利用情况进行研究,有助于矿产资源的高效利用。本文系统收集了桂西主要堆积型铝土矿资源储量数据和矿石质量特征,详细调研了区内主要铝企业对伴生钛资源的利用现状,重点对广西平果市太平外围铝土矿区开展了工艺矿物学和矿石加工选冶性能试验,提出了综合回收利用工艺。研究表明,桂西堆积型铝土矿石中伴生钛资源储量丰富,TiO₂平均含量为3%～4%;矿石中的TiO₂主要以锐钛矿形式存在,在氧化铝生产过程中难以综合回收利用,使得TiO₂在赤泥中得到进一步富集,其平均含量约6%;可通过对赤泥先除Ca、提Fe,再提Ti、Sc、REE等元素的流程,完成对Ti等关键金属资源的综合回收利用。

摘要:走滑拉分盆地是形成于雁行状走滑断裂连接部位的特殊伸展构造,记录了走滑断裂活动和演化等重要信息,是研究走滑断裂的关键窗口。本文系统综述了走滑拉分盆地的发育特征、形态演化及其控制因素。研究表明走滑拉分盆地形态演化过程受初始主走滑断层几何学控制,初始主走滑断层斜列展布形成的盆地将经历完整演化序列(纺锤形→反Z/S型→菱形→长菱形),而初始主走滑断层叠置展布可直接形成菱形或长菱形盆地。影响走滑拉分盆地发育特征与构造演化的主要因素包括初始主走滑断层数量(两条或多条)、初始主走滑断层几何学(隔离量和重叠量、斜列或叠置)和运动学(纯走滑、张扭性、压扭性)、基底特征(脆性地壳厚度、基底盐构造等)及其所处的演化阶段等。本文还归纳了纯走滑拉分盆地、张扭性拉分盆地、复合拉分盆地等不同性质盆地的演化及次级断裂扩展过程,并以死海盆地、马尔马拉海等全球典型走滑拉分盆地为例进行了野外实例分析,最后总结了通过相对位移(ε_x^*, 走滑位移量与主走滑断层隔离量之比)和走滑断裂滑动速率来估算活动走滑拉分盆地及其主走滑断裂的最小走滑位移和活动时间下限的方法。目前走滑拉分盆地研究在盆地沉积中心演化、盆地边缘裂谷肩隆升、盆地消亡机制等方面还存在不足,走滑拉分盆地在大地震孕育以及地震地表破裂传播中的作用还有待进一步研究,野外地质调查、野外实例对比、物理模拟、数值模拟等多研究手段结合有望解决这些问题。

摘要:2024年,广西梧州人工宝石市场出现了一种被称为“重锆”的人工合成立方氧化锆新品种。这种新的合成材料目前尚无详细报道,其成分及结构特征亦不为业界所知。本文利用电子探针、X射线衍射、红外光谱、拉曼光谱等方法对收集到的重锆样品进行了系统的宝石学和矿物学特征研究。结果表明,重锆的相对密度约为7.40,主要化学成分为Yb₂O₃和ZrO₂,Yb₂O₃含量约51.08%~53.06%,可含少量的Y₂O₃。相对原子质量更大的重稀土元素Yb的掺入导致重锆的密度偏高。重锆为等轴晶系,萤石型结构,空间群Fm3m,晶胞参数a=5.134 8(18)Å,晶胞体积为135.39(8) ų,依据本次测试数据计算的化学式为Zr_0.57Yb_0.40Y_0.03O_1.78□_0.22或Zr_0.59Yb_0.41O_1.79□_0.21(□: 氧空位)。本文建议重锆的宝石学名称为“合成富镱立方氧化锆”。

摘要:天然沸石亲水性不高和比表面积低等问题导致其调湿性能欠佳,大规模推广应用受限。针对该问题,以承德围场地区天然斜发沸石为研究对象,分别采用HNO₃溶液和NaOH溶液对其进行处理,研究了酸/碱处理对天然沸石调湿性能的影响及其机理。采用XRF、XRD、TG、FT-IR、N₂吸附-脱附技术、SEM-EDX等对材料的组成结构进行分析,采用不同类型饱和盐溶液评价材料的吸湿和放湿性能。经碱处理后,天然斜发沸石转变为富Na-P沸石,硅铝比从5.4降低至1.5,表面羟基含量提升4.9倍,吸湿量和放湿量分别提高2.64倍和3.23倍以上。经酸处理后,天然斜发沸石的硅铝比从5.4提升至20.5,表面羟基含量提升3.5倍,吸湿量和放湿量分别提高1.49倍和1.46倍以上。研究结果表明,酸/碱处理可有效改变天然斜发沸石的组成结构和调湿性能,碱处理沸石在调湿领域展现出广阔的应用前景。

摘要:采用一步共沉淀技术制备了低成本的磁性铁锆氧化物/坡缕石(MZIO/PG)吸附剂,研究了吸附剂对水中磷的吸附性能,对吸附过程的动力学特征、吸附平衡的热力学参数及吸附机理进行了探讨。结果显示,MZIO/PG复合吸附剂基本上保持了磁性铁锆氧化物的表面性质和结构,吸附磷的容量可达到磁性铁锆氧化物的90%以上,吸附过程符合pseudo-second-order动力学模型,Langmuir方程、Freundlich方程及D-R方程均可描述吸附平衡,单层饱和吸附量为36.63 mg/g,平均吸附能为19.4 kJ/mol,pH值升高会抑制吸附作用,离子强度对吸附的影响较小,吸附有较好的选择性,吸附剂容易再生并可有效地重复使用,通过吸附机理分析发现吸附剂表面的羟基和磷酸盐之间发生离子交换并形成了内层配合物。

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