• 2012年第31卷第3期文章目次
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    • >专题研究
    • 太行山阜平杂岩中麻棚-赤瓦屋岩体的时代、侵位深度及构造意义

      2012, 31(3):289-306.

      摘要 (2155) HTML (0) PDF 3.43 M (2357) 评论 (0) 收藏

      摘要:中生代岩浆活动在太行山北段形成了一系列花岗岩体,其中的麻棚-赤瓦屋岩体侵位于穹窿状的阜平杂岩中,具有贫硅、富碱、高铝的钙碱性I型花岗岩特征。岩体分带明显,由边部向核部可以划分为石英闪长岩、花岗闪长岩、似斑状花岗岩3个相带,它们的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为126.4±2.4 Ma、125.4±2.0 Ma和126.2±2.0 Ma,在误差范围内一致,指示岩体在早白垩世期间快速侵位、结晶。各相带样品的角闪石全铝平均值分别为1.018、0.880和0.871,对应的角闪石平均结晶压力分别为0.183、0.118和0.114 GPa,均值为0.141 GPa,对应的侵位深度约5 km,明显小于区域内元古界至侏罗系的地层厚度,表明在岩体侵位之前,阜平杂岩就已经具有穹窿状构造特征。结合相关资料,估计太行山早白垩世以来的平均隆升速率为0.07~0.08 km/Ma。

    • 冀北赤城红旗营子群黑云斜长片麻岩的岩石学、地球化学及原岩特征

      2012, 31(3):307-322.

      摘要 (2252) HTML (0) PDF 4.12 M (2562) 评论 (0) 收藏

      摘要:冀北赤城红旗营子群黑云斜长片麻岩具斑状变晶结构,变基质为中、细粒鳞片粒状变晶结构,片麻状构造,局部保留有变余砂状结构。岩石主要由斜长石(28%~32%)、石英(35%~40%)、黑云母(18%~25%)及少量石榴石(2%~8%)和石墨(1%~4%)等组成,其变质演化可能是一个降温、降压的过程。黑云斜长片麻岩样品具有较宽的常量元素变化范围,稀土元素含量不是很高且变化较大,ΣREE介于49.45×10-6~140.10×10-6之间,具有轻稀土富集、重稀土平坦的球粒陨石标准化稀土配分模式,轻、重稀土元素比值为5.23~9.16,(La/Yb)CN值为5.07~8.70。大多数样品具中等程度的负Eu异常和不太明显的负Ce异常,(Eu/Eu*)CN和(Ce/Ce*)CN值分别为0.63~0.81和0.82~1.01。岩石中Rb、Sr、Cs、Ba、Zr、Hf、Nb、Ta、Th和U等微量元素含量均低于上地壳的平均含量,但Sr/Ba和Th/U值高于上地壳的平均值。红旗营子群黑云斜长片麻岩的地球化学特征表明其原岩应为泥质(或含泥质)砂岩,可能形成于大陆岛弧环境。

    • 内蒙古东乌旗狠麦温都尔花岗岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

      2012, 31(3):323-334.

      摘要 (2200) HTML (0) PDF 556.03 K (3461) 评论 (0) 收藏

      摘要:内蒙古东乌旗狠麦温都尔地区发育了大量的晚古生代花岗岩,主要岩石类型为二长花岗岩、正长花岗岩。SHRIMP锆石U-Pb同位素定年结果表明,二长花岗岩和正长花岗岩的成岩年龄分别为307.0±1.9 Ma和299.7±5.3 Ma,时代为晚石炭世—早二叠世。岩石地球化学特征显示,主要岩石的SiO2含量为65.65%~71.86%,具富碱(K2O+Na2O为9.59%~9.90%)、富钾(K2O/Na2O为1.00~1.73)的特点,准铝质(A/CNK为0.96~1.00),属高钾钙碱性-钾玄岩系列;岩石富集Rb、Th、K等大离子亲石元素,而亏损Nb、Ta、Sr、P、Ti等元素;稀土元素总量为82.60×10-6~177.58×10-6, (La/Yb)N为4.13~15.37,配分曲线模式略微右倾,δEu为0.44~0.87,中等-弱负铕异常,具岛弧或后碰撞高钾钙碱性花岗岩的特征,结合岩石具块状构造、晶洞构造特征显示为后碰撞花岗岩。综上所述,认为狠麦温都尔高钾钙碱性花岗岩可能为后碰撞早期伸展阶段的产物,与华北板块和西伯利亚板块碰撞作用有关,这一认识为兴蒙造山带晚古生代构造岩浆演化及古亚洲洋闭合的时限提供了新的约束。

    • 西天山伊宁县北琼阿希河谷火山岩地球化学特征及构造背景探讨

      2012, 31(3):335-347.

      摘要 (2024) HTML (0) PDF 4.73 M (2243) 评论 (0) 收藏

      摘要:对西天山伊宁县北琼阿希河谷出露的火山岩进行了地球化学特征研究,结果表明,该地区火山岩属于钙碱性火山岩系列, LREE强烈富集[(La/Yb)N介于2.76~7.03之间],具有弱的Eu负异常,样品的强不相容元素(Cs、Rb、Ba、Th、U)LILE均明显富集,总体在原始地幔的10倍以上,显示了岛弧火山岩的Nb-Ta负异常特征。但是,其 (Th/Nb)N、(La/Nb)N的比值远远大于1,Ba/Nb、La/Nb的变化范围较大,Zr/Nb、Zr/Hf接近N-MORB的比值,Ta/Nb却接近上地壳的比值,暗示该地区的火山岩岩浆在上升过程中受到一定程度的地壳混染,所有样品均显示为中钾-高钾系列,这种钾质类型的优势地位也反映了陆壳基质在岩浆活动中占有重要的地位。样品的Zr均大于300、Zr/Y均大于4,显示了板内玄武岩的成分特征,在Zr-Zr/Y判别图解中,大多数样品投到板内玄武岩的构造环境区域内。结合区域上的地质特征,认为该地区在泥盆世一直处于抬升阶段,在石炭纪时碰撞结束并进入碰撞后伸展阶段,局部地区产生一定的裂谷化特征。琼阿希河谷的火山岩的Nb-Ta负异常特征应为地壳混染引起,火山岩的形成环境为碰撞后伸展的构造环境。

    • 西藏亚贵拉矿区两期岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb 定年及地质意义

      2012, 31(3):348-360.

      摘要 (2287) HTML (0) PDF 2.89 M (2429) 评论 (0) 收藏

      摘要:亚贵拉Pb-Zn-Ag矿床是冈底斯北侧Pb-Zn多金属成矿带内的一个大型矿床。钻孔编录发现,亚贵拉矿区内棕红色花岗斑岩和灰白色石英斑岩均被大量的含硫化物石英脉穿切。同时,与这两套斑岩直接接触的灰岩地层内同样伴有强烈的硫化物矿化和矽卡岩化。本文采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年技术,对矿区含矿棕红色花岗斑岩和灰白色石英斑岩分别进行了年代学研究,得到两者锆石的加权平均年龄分别为132.1±1 Ma和62.4±0.6 Ma。在钻孔编录过程中未发现典型沉积喷流成因的矿体,而绝大部分矿体以含有大量矽卡岩矿物为特征,表明亚贵拉Pb-Zn-Ag多金属矿床应主要受岩浆热液控制。锆石U-Pb定年结果显示,该矿区首先经历了早白垩世与棕红色花岗斑岩有关的岩浆事件,然后于古新世又受到了与灰白色石英斑岩有关的含矿热液富集沉淀。结合已有研究资料分析可知,冈底斯北带的成矿作用从白垩纪一直持续到中新世,且均以Pb-Zn-Ag等贱金属矿化为特征,显示冈底斯北带古老基底对矿化金属类型的强烈控制。

    • 西藏雄村斑岩铜金矿床Ⅱ号矿体元素地球化学特征及其指示意义

      2012, 31(3):361-370.

      摘要 (2211) HTML (0) PDF 1.40 M (2706) 评论 (0) 收藏

      摘要:雄村铜金矿是冈底斯成矿带上新发现的岛弧型斑岩铜金矿床,矿床由3个矿体组成,Ⅱ号矿体位于Ⅰ号矿体北西侧3 km处。Ⅱ号矿体中铜、金、银矿化主要分布在早期钾-硅酸盐化带以及绢云母-白云母-石英-硫化物带中,早期钾-硅酸盐化的典型矿物组合为黑云母+磁铁矿±钾长石+黄铜矿+黄铁矿,热液磁铁矿含量较高。元素空间分布特征以及相关性分析表明,Cu和Au、Ag呈显著正相关,黄铜矿是Au和Ag的主要载体,分布在矿体中心。Cu与K、Rb呈正相关,而与Na呈负相关的特点表明矿化与钾质交代关系密切,晚期矿化以分布在外围的细脉状、脉状方铅矿和闪锌矿化为主。由矿体中心向外,与矿化有关的16种元素构成Cu、Au、Ag、K、Rb、Ba-Mo-Co、Ni-Pb、Zn、Mn、Ag、Sb-Na元素分带,元素带状分布特征与蚀变矿化分带吻合。分布在外围的Na同时受钾质交代过程中Na元素向外迁移作用以及早期深部高温环境下的钠质-钙质蚀变共同控制。元素空间分带特征与蚀变与矿化分带机理类似,受热液流体演化、运移、温压条件和原岩组分等综合因素控制,分带特征对今后的找矿与勘探工作具有一定的指示意义。

    • 北淮阳早白垩世金刚台组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

      2012, 31(3):371-381.

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      摘要:金刚台组火山岩是大别造山带北缘北淮阳晚中生代火山岩带的重要组成部分,选取金刚台组的粗面安山岩、熔结凝灰岩以及紧邻火山岩的正长斑岩,用LA-ICP-MS锆石U-Pb法进行了年龄测定,结果显示:两个火山岩样品的年龄分别为128.8±0.7 Ma和127.6±0.5 Ma,紧邻火山岩的正长斑岩的年龄为129.8±0.7 Ma,这3组年龄值在误差范围内近于一致,说明金刚台组火山岩和紧邻火山岩的正长斑岩是在很短的时间内形成的。这些年龄与整个苏鲁-大别造山带内早白垩岩世岩浆活动年龄的峰值区间一致,可能意味着它们形成于相同的动力学条件下。

    • 南海北部神狐水合物赋存区浅表层沉积物自生矿物特征及其成因探讨

      2012, 31(3):382-392.

      摘要 (1887) HTML (0) PDF 2.04 M (2737) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对南海北部神狐海域Site5B和Site4B站位岩心柱沉积物中自生矿物的类型、形貌特点、丰度和稳定同位素特征的研究,探讨了自生矿物的成因机制。研究表明,沉积物中主要发育黄铁矿和碳酸盐类自生矿物。两个站位中发育的自生矿物的丰度、分布位置、晶体形貌和个体大小等存在明显差异,可能与不同站位中甲烷通量和深部构造有关。自生黄铁矿可能是硫酸盐与甲烷等烃类气体或有机质的厌氧氧化作用的产物,极低负值的硫同位素值可能与硫酸盐还原菌和单质硫歧化菌共同参与有关。自生碳酸盐矿物的成因则相对复杂,其形成过程受多种因素的综合影响。碳同位素值未表现出极低负值,可能是甲烷、有机质和正常海水等碳源混合的结果。

    • 浙江安吉多金属矿床金银赋存状态及银矿物特征研究

      2012, 31(3):393-402.

      摘要 (1878) HTML (0) PDF 4.88 M (2230) 评论 (0) 收藏

      摘要:安吉矿区是以热液型铅锌铜为主的多金属矿床,工程样化验结果显示,各类矿石均含有高品位的银,可以独立划分银矿体。岩矿显微鉴定、SEM/EDS及EPMA分析结果表明,矿区中的Pb、Zn和Cu主要以方铅矿、闪锌矿、黄铜矿形式存在,银与这些硫化物有密切的依存关系。对数十个典型矿石光薄片进行了研究,发现矿区多数铅锌铜矿石中金、银主要以类质同像形式存在于方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿等硫化物中,金、银含量分别达0.03%~0.57%和0.02%~3%。而热液脉型铅锌矿石中的银主要以两种独立银矿物(硫锑铜银矿和银锑黝铜矿)的形式,在方铅矿之中呈粒状、短柱状、叶片状、树枝状、不规则状发育,单颗粒粒度多在10~60 μm之间,少数可达100 μm,集合体粒度可达200 μm。另外这两种独立银矿物之中还存在类质同像形式的金,据统计,金、银含量分别达0.14%~0.35%和10.98%~69.12%。因此,方铅矿为银独立矿物的主要载体之一,且富方铅矿的矿石中更容易发现独立银矿物。

    • 合川地区须二段砂岩储层成岩作用及其对储层的影响

      2012, 31(3):403-411.

      摘要 (1895) HTML (0) PDF 2.23 M (2269) 评论 (0) 收藏

      摘要:依据普通薄片、铸体薄片、扫描电镜、X衍射等实验分析手段,对合川地区须家河组二段砂岩储层的岩石学特征、成岩作用及孔隙演化进行了研究。结果表明,该区须二段砂岩储层主要由长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩组成。主要成岩作用类型有压实作用、胶结作用、溶蚀作用和交代作用,成岩演化阶段已达到中成岩B期。早成岩A期—B期,压实作用强烈,原生孔隙迅速减少;中成岩A期,压实作用及硅质胶结作用是原生孔隙继续降低,有机质热演化过程中产生的有机酸及无机酸,使长石及富长石的岩屑颗粒发生强烈溶蚀,形成大量次生孔隙;中成岩B期,含铁方解石及铁白云石交代充填,使储层致密。压实作用及胶结作用是原生孔隙遭受破坏的主要成岩作用类型,而溶蚀作用是形成次生孔隙的主要成岩作用类型。受成岩作用及成岩演化阶段的控制,研究区须二段储集空间类型多样,粒内溶孔、粒间溶孔及残余粒间孔发育,特别是长石及富长石岩屑颗粒的溶蚀,使须二段储层出现孔隙度、渗透率异常发育带。

    • 阿尔泰山南缘白垩纪以来的剥露历史和古地形恢复

      2012, 31(3):412-424.

      摘要 (1951) HTML (0) PDF 3.24 M (2177) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用裂变径迹技术研究阿尔泰山南缘中新生代以来的隆升剥露历史,并对古地形进行恢复。对所获得的11个磷灰石样品的裂变径迹年龄分析表明,裂变径迹年龄变化分布于99.1~43.7 Ma之间。该地区晚白垩世以来平均视剥露速率为0.050 mm/a。热史模拟结果表明,阿尔泰山南缘自白垩纪以来经历了多期冷却剥露历史:早白垩世至晚白垩世晚期(约120~75 Ma),剥露速率为0.044 mm/a;晚白垩世晚期至始新世(约75-70~50 Ma),剥露速率为0.070 mm/a;中新世以来(约20-15 Ma~现今),剥露速率为0.081 mm/a。对研究区进行古地形恢复显示,自白垩纪(120 Ma)至今,平均剥露幅度达约5 km,古地形海拔降低约0.8 km。阿尔泰山南缘白垩纪以来古地形海拔仅在17.5~50 Ma期间保持基本稳定,其他阶段均有降低的趋势。早白垩世的构造抬升与蒙古-鄂霍茨克海最后阶段的闭合以及西伯利亚板块和中朝-蒙古板块的最终收敛和碰撞有关;晚白垩世晚期至始新世的构造活动则是受拉萨地块、Kohistan-Dras岛弧增生的远距离影响;中新世以来快速隆升可能与印度板块与欧亚板块碰撞的远程效应有关。

    • >花岗岩新思维问题讨论
    • 评花岗岩的哈克图解

      2012, 31(3):425-431.

      摘要 (2549) HTML (0) PDF 285.17 K (5017) 评论 (0) 收藏

      摘要:哈克图解是研究岩浆岩地球化学必用的图件,许多结论就是根据哈克图解做出的。哈克图解只是一个逻辑推理的工具,它所推出的结论是否正确,不是由图解本身决定的,而是由实践决定的。岩浆演化的理论是对的,岩浆演化的理论是从研究层状侵入体得来的,它仅适用于玄武质岩浆,而不适用于花岗质岩浆。实践是检验真理的唯一标准,由哈克图解得出的结论没有经过实践的检验是不能成为真理的,这是最基本、最简单的道理。

    • >环境矿物学
    • 青藏高原东北缘早渐新世—早中新世干旱化的粘土矿物学证据——以兰州盆地为例

      2012, 31(3):432-440.

      摘要 (2116) HTML (0) PDF 496.32 K (2812) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示青藏高原东北缘早渐新世—早中新世气候环境演化及干旱化事件,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微分析(SEM)等现代测试技术,对甘肃兰州盆地早渐新世—早中新世沉积物中粘土矿物的微观形貌、相对含量、V(Ill+Chl)/V(Sme)比值等参数进行了系统研究。结果表明,早渐新世—早中新世沉积物中粘土矿物主要有伊利石、绿泥石、蒙脱石以及少量的伊-蒙混层粘土矿物,指示该时间段气候总体以干旱为特征,局部出现相对温暖潮湿的气候。根据粘土矿物相对含量及V(Ill+Chl)/V(Sme)比值变化特征将兰州地区早渐新世—早中新世的气候环境演化划分为以下4个阶段:(Ⅰ)31.5~28.8 Ma相对温干偏湿的气候阶段;(Ⅱ)28.8~26.2 Ma相对冷干的气候阶段;(Ⅲ)26.2~22.1 Ma相对温暖潮湿的气候阶段;(Ⅳ)22.1~16.5 Ma相对温干偏湿的气候阶段。扫描电子显微分析表明,在相对温暖潮湿的时期,粘土矿物溶蚀较明显;在相对干旱的时期,粘土矿物表现显著的物理风化特征。以上粘土矿物学特征所揭示的阶段性干旱可能与青藏高原的阶段性隆升相对应。

    • 掺Fe和V的金红石电子结构的第一性原理计算研究

      2012, 31(3):441-446.

      摘要 (1819) HTML (0) PDF 1.03 M (2802) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对掺杂Fe和(或)V的金红石型TiO2的电子结构进行了计算。理论模拟的结果表明,纯金红石的禁带宽度为1.98 eV;Fe掺杂金红石型TiO2的禁带宽度为2.18 eV,由Fe3d和O2p轨道杂化在禁带中间形成了两条杂质能级;V掺杂金红石型TiO2的禁带宽度减小为1.80 eV,由V3d和O2p轨道杂化形成的杂质能级位于金红石的导带底,引入了一个浅施主能级;Fe和V共掺杂的金红石禁带中存在一个较宽的杂质能带,禁带宽度减小为1.73 eV。杂质能级的出现以及禁带宽度的减小使得Fe和V掺杂的金红石具有更好的可见光响应能力。同时,Fe和V的类质同像替代使得金红石中MO6八面体具有较大的畸变程度,有助于表面缺陷的增加,从而为光催化反应提供天然活性位。为进一步深入揭示含铁、钒等杂质的天然金红石的可见光催化机制提供了理论支持。

    • 即时合成Cu/Mg/Al层状双氢氧化物处理含Cu2+废水实验研究

      2012, 31(3):447-453.

      摘要 (1780) HTML (0) PDF 303.28 K (2629) 评论 (0) 收藏

      摘要:在模拟含Cu2+废水中加入Mg2+和Al3+,以NaOH为沉淀剂,研究金属盐水解即时合成层状双氢氧化物去除Cu2+的可行性,同时考察了体系终点pH值、配料中Mg/Cu摩尔比值及反应温度和时间对Cu2+去除率的影响,探讨了Cu2+去除机理及层状双氢氧化物形成过程。结果表明,实验条件下体系终点pH值显著影响Cu2+去除率,在pH值8.0~11.0范围内去除效果较好,达99%以上。通过X射线衍射分析结合即时合成法特点,废水中Cu2+主要是在晶核生成阶段以Cu/Mg/Al三元层状双氢氧化物形式被去除;三元层状双氢氧化物的形成由反应体系中Al3+、Cu2+、Mg2+分步水解导致,最适pH值约为9.0。

    • >宝玉石矿物学
    • 山东昌乐锆石的热处理实验及呈色机理研究

      2012, 31(3):454-458.

      摘要 (1904) HTML (0) PDF 1.82 M (2976) 评论 (0) 收藏

      摘要:对山东昌乐锆石进行了一系列不同温度、不同气氛的热处理实验,并通过紫外-分光吸收光谱对锆石的颜色及其变化进行分析,探讨了昌乐锆石的呈色机理。结果显示,锆石在氧化条件下变成无色、黄色或橙色,在还原条件下产生无色,且所有样品都在400℃时颜色发生明显改变。研究表明,锆石的红色、红褐色是由空穴色心所致,锆石的黄色是由于样品中Fe3+造成的染色;锆石无色效果的改色所需温度较低,效果较好,具有巨大的商业价值。

    • 海水养殖珍珠杂色物质的结构与成分分析

      2012, 31(3):459-464.

      摘要 (1957) HTML (0) PDF 369.69 K (3223) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解海水养殖珍珠出现杂色异型的原因,本文借助扫描电镜观察海水养殖珍珠杂色物质的细微结构,并利用热重分析仪和傅里叶红外光谱仪对珍珠杂色部位的成分进行分析。经过电镜观察发现杂色珍珠从外到内具有以下结构:珍珠层-棱柱层-过渡层-杂色层-珠核。其棱柱层大约20 μm,过渡层大约10 μm,杂色层厚度不均匀,最厚处可达50 μm。实验结果表明,海水杂色珍珠杂色物质主要是由无机文石晶体与蛋白质类有机物粘合而成,具有网孔状叠层结构的特殊物质。

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