• 2015年第34卷第5期文章目次
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    • 岩石矿物学杂志 2015年9月 第34卷 第5期 目次

      2015, 34(5):0-0.

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      摘要:

    • >专题研究
    • 江南造山带中段大湖塘同构造花岗斑岩的成因——锆石U-Pb年代学、地球化学和Nd-Hf同位素制约

      2015, 34(5):581-600.

      摘要 (2227) HTML (0) PDF 22.04 M (4010) 评论 (0) 收藏

      摘要:大湖塘钨多金属矿床位于江南造山带之九岭-鄣公山隆起西段.本文对大湖塘与成矿有关的燕山期花岗斑岩开展了锆石U-Pb年代学、地球化学、Nd-Hf同位素研究.结果表明,较早期(成矿期)大湖塘花岗斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为146.01±0.78 Ma.花岗斑岩具有高硅富碱的特征和较高的分异指数DI,结合主、微量元素特征,该花岗斑岩应属于高分异的S型花岗岩.Rb/Sr、Rb/Nb比值都明显高于上地壳所对应的均值0.32和4.5,也都大于中国东部上地壳所对应的均值0.31和6.83,表明其源自成熟度较高的地壳物质.Nb/Ta和Zr/Hf比值明显低于正常花岗的Nb/Ta比值11和Zr/Hf比值33~40,而且存在REE四分组效应,说明在岩浆演化晚期存在流体-熔体的强烈作用.不均匀的Hf同位素组成[εHf(t) =-19.9~-5.3;tDM2=1.54~2.46 Ga]显示该花岗斑岩主要是由年龄为1.9~1.6 Ga的前寒武古老地壳(可能是双桥山群)和部分基性岩熔融形成的,并且混入了少量扬子克拉通晚太古代的基底岩石(2.5 Ga).较早期花岗斑岩A/CNK值均大于1.15,暗示其不应为火山弧花岗岩,应属于同构造(同碰撞)花岗岩,而较晚期花岗斑岩在构造判别图解上则显示出后碰撞特点.较早期和较晚期花岗斑岩形成的构造背景演化过程,表明本区经历的从挤压向伸展转变的"挤压-伸展旋回"过渡期持续了约11 Ma.正是长达11 Ma的"挤压-伸展旋回"为本区多期成岩作用所必需的动力持续供给提供了充分的时间,而这也是本区能够发生大规模W-Cu成矿作用的一个重要的地质前提.

    • 中亚造山带东南缘额仁淖尔地区早二叠世花岗岩锆石U-Pb年代学、源区特征及其意义

      2015, 34(5):601-619.

      摘要 (1120) HTML (0) PDF 17.25 M (1283) 评论 (0) 收藏

      摘要:位于中蒙边境额仁淖尔地区的查干德勒含角闪石黑云母二长花岗岩和卫境黑云母二长花岗岩锆石U-Pb年龄分别为276±2 Ma和279±1 Ma,均为早二叠世岩体.地球化学数据显示两个岩体均具有高SiO2含量(67.63%~74.75%)和高K2O含量(2.94%~6.13%),具弱的铕负异常(δEu=0.53~0.80),A/CNK均小于1.1,属弱过铝质的高钾钙碱性系列,具有I型花岗岩的特征.查干德勒岩体锆石εHf(t)值为-18.65~-10.95,模式年龄tDM2在2 470~1 989 Ma之间,反映了深部源区可能存在古老地壳物质.卫境岩体锆石εHf(t)值为+1.71~+5.44, 模式年龄tDM2在1 193~954 Ma之间,具有年轻的源区特征,反映了年轻地壳的生长.额仁淖尔地区同时代两个花岗岩的锆石Hf同位素反映了完全不同的物源性质,也说明古老物质的再循环和新地壳的生长可以发生在同一个区域.

    • 粤东桃子窝锡矿区火山-次火山岩和花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其意义

      2015, 34(5):620-636.

      摘要 (1417) HTML (0) PDF 29.36 M (1330) 评论 (0) 收藏

      摘要:桃子窝锡矿位于莲花山断裂带西段,是典型的火山-次火山岩型锡矿.本文以桃子窝锡矿赋矿火山-次火山岩及花岗岩为研究对象,首次开展LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和Hf同位素特征研究.获得两个次火山岩样品的锆石206Pb/238U加权平均年龄为172.1±1.1 Ma和171.8±0.9 Ma,一个花岗岩样品的锆石206Pb/238U加权平均年龄为168.9±1.5 Ma,表明桃子窝锡矿火山-侵入岩为中侏罗世同一岩浆事件不同阶段的产物.锆石εHf(t)值大多数为负值,只有3个点的值大于0,变化于-13.96~9.53之间,平均值为-7.92.在εHf(t)-t图解上,εHf(t)值大多落在球粒陨石演化线之下,有3个点落在球粒陨石与亏损地幔演化线之间.二阶段模式年龄除3个点介于609.6~795.5 Ma外,其余点年龄为1 450.8~2 102.5 Ma,Hf同位素特征指示成岩物质主要来源于早中元古代古老地壳的部分熔融,还有新元古代新生地壳物质的加入.结合区内已有的研究成果,认为桃子窝锡矿及有关的火山-次火山岩与中生代太平洋板块向欧亚大陆俯冲有关.

    • 萍乡东桥岩门寨组凝灰岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及南华冰期底界年代探讨

      2015, 34(5):637-647.

      摘要 (1141) HTML (0) PDF 13.45 M (1292) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前关于南华系底界年代存在早(780 Ma或760 Ma)、晚(725 Ma或720 Ma)两种不同观点.本文对萍乡东桥板溪期晚期岩门寨组顶部的凝灰岩进行了28颗锆石的LA-ICP-MS U-Pb 年龄分析,由早至晚获得5组主要年龄,并分析探讨了各组年龄锆石形成的地质背景.第1组和第2组锆石均为继承性岩浆锆石,平均年龄分别为805.5±10.6 Ma和767.6±7.7 Ma,分别与扬子东南缘810~800 Ma期间的岛弧岩浆活动和板溪期中期760 Ma前后的岩浆活动有关.第4组和第5组锆石为变质成因锆石,平均年龄分别为390.8±2.8 Ma和211.2±1.5 Ma,分别与加里东晚期和印支晚期的构造-热事件有关.第3组共11颗岩浆锆石的平均年龄为717.2±8.9 Ma,为凝灰岩的成岩年龄.该年龄为南华冰期底界720 Ma的年龄提供了约束.此外,本文讨论并提出前人在湘中碧溪获得的长安组下部760 Ma左右U-Pb年龄为继承性锆石年龄,且发现在误差范围内有50%锆石的年龄上限也为720 Ma左右,暗示成岩年龄实为720 Ma而非760 Ma.

    • “三江”中段两类碳酸盐岩容矿铅锌矿化成因的相关性——来自稀土元素地球化学研究的启示

      2015, 34(5):648-664.

      摘要 (2318) HTML (0) PDF 20.67 M (6023) 评论 (0) 收藏

      摘要:世界范围内的碳酸盐岩容矿铅锌矿带内常在区域上出现以方解石等碳酸盐矿物为主要脉石矿物的富碳酸盐型铅锌矿化和以碳酸盐+萤石为主要脉石矿物的富氟型铅锌矿化这两种矿化形式,但不同元素组合的出现在成因上是否有相关性并不明确.青藏高原"三江"成矿带中段玉树地区同一矿集区内近同时发育了东莫扎抓富碳酸盐型和莫海拉亨富氟型铅锌矿床,二者均为碳酸盐岩赋矿,以逆断层为主要控矿构造,具有层控的矿体产状特征,矿石矿物均为方铅矿+闪锌矿,但是,东莫扎抓矿床以方解石+白云石等碳酸盐矿物为主要脉石矿物,莫海拉亨则以方解石+萤石为主要脉石矿物.研究表明,两个矿区含钙矿物的稀土元素地球化学特征存有差异.东莫扎抓矿区方解石的稀土元素具有轻重稀土元素分馏相对明显、轻稀土元素富集、Eu负异常明显的特征,在球粒陨石标准化配分模式图上呈现右倾或轻微右倾的"V"字形曲线.莫海拉亨矿区方解石及萤石轻重稀土元素分馏不明显,有明显的Eu负异常,球粒陨石标准化配分模式图上呈现轻微的"M"型曲线.稀土元素总量上,东莫扎抓(0.46×10-6~10.79×10-6)较莫海拉亨矿床(0.25×10-6~5.88×10-6)高.稀土元素地球化学特征揭示,两个矿床的含钙矿物都沉淀自与岩浆作用无关的热液流体,伴随硫化物沉淀,流体盐度降低,还原性变弱.莫海拉亨矿床除具有一套和东莫扎抓矿床来源一致的流体外,还具有另一套来自深部变质基底的富氟流体,这套流体控制了富氟型碳酸盐岩容矿铅锌矿床的沉淀位置,使其在区域上更靠近逆冲体系主逆冲带,且多在区域上最底层的碳酸盐岩地层中发育.这一认识解释了世界上多个碳酸盐岩容矿铅锌成矿带内同一空间、时间范围内两套不同类型铅锌矿床型式共同出现的原因.

    • 东秦岭磨沟碱性岩体年代学、地球化学及岩石成因

      2015, 34(5):665-684.

      摘要 (1309) HTML (0) PDF 26.02 M (1781) 评论 (0) 收藏

      摘要:河南嵩县磨沟碱性岩体位于华北陆块南缘,其主体岩性为霓辉正长岩,局部出露正长岩和少量似斑状(霓辉)正长岩,发育岩浆暗色包体.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,霓辉正长岩和正长岩成岩年龄分别为210.4±2.0 Ma(MSWD=0.39)和237.6±2.9 Ma(MSWD=0.95),结合前人研究成果,认为该岩体是中三叠世和晚三叠世两期岩浆活动的产物.岩石地球化学特征显示,霓辉正长岩的σ值为8.93~11.08,K2O含量为10.70%~13.76%,K2O/Na2O值为3.87~10.35,属于过碱性岩石系列的钾质碱性岩;在微量元素组成上,富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损高场强元素,具有弱或不明显的负铕异常.在同位素组成上,霓辉正长岩具有偏高的、变化范围很大的(87Sr/86Sr)i值和显著偏低的εNd(t)值;锆石的εHf(t)值变化于-21.6~-4.5之间,两阶段Hf模式年龄为1 555~2 629 Ma.磨沟岩体是由含金云母的富集地幔部分熔融产生的幔源岩浆与壳源岩浆混合并经一定程度的分异演化形成的,岩石中高含量的K来源于这种含金云母的富集地幔.磨沟岩体早期岩浆活动发生于秦岭造山带主碰撞峰期的局部伸展环境,晚期岩浆活动则发生于后碰撞伸展环境.

    • 华北燕山东段下马岭组黑色岩系元素地球化学组成——对其沉积作用的约束

      2015, 34(5):685-696.

      摘要 (1125) HTML (0) PDF 13.79 M (1775) 评论 (0) 收藏

      摘要:华北地区燕山东段下马岭组地层中发育一套黑色岩系,本文测定了该岩系代表性岩石的地球化学组成.主微量元素分析结果显示,样品主量元素含量变化较大 (如SiO2 = 53.00%~78.83%,Al2O3 = 1.20%~17.57%);PAAS标准化稀土配分型式为重稀土富集型,具Ce负异常,与现代海水配分型式一致.样品具有较高的Al2O3+TiO2含量 (1.31%~18.48%),其U含量(平均3.95×10-6)、Th/Sc值(0.97~1.26)、Th/U值(平均3.50)、球粒陨石标准化稀土配分型式及大陆地壳标准化微量元素蛛网图表明黑色岩系沉积过程中有较多陆源碎屑物质的加入.黑色岩系Ba/Sr值(9.28~22.79)、Co/Zn值(0.01~0.29)及相关图解显示其沉积过程明显受到海底热液作用的影响,但原始溶液中热液组分含量不足0.1%.主微量元素比值、Ce/CePAAS值(0.82~0.93)及构造背景判别图解表明黑色岩系可能沉积于大陆岛弧背景下的深水缺氧环境.

    • 甘肃北山大山头南基性-超基性杂岩体SHRIMP锆石U-Pb定年及其地质意义

      2015, 34(5):697-709.

      摘要 (1252) HTML (0) PDF 15.14 M (1250) 评论 (0) 收藏

      摘要:大山头南铜镍矿化基性-超基性杂岩体位于北山褶皱带东段,侵位于长城系古硐井群变质岩中.岩相分带明显,主要包括花岗闪长岩-闪长岩相、辉长岩-橄榄苏长辉长岩相和橄榄二辉岩-纯橄岩相.铜镍矿化主要赋存于橄榄二辉岩-纯橄岩相中.岩石化学特征显示K2O、Na2O、TiO2含量较低,Mg#值介于0.74~0.85之间,MgO/FeOT的值介于1.6~3.1之间,属于铁质镁铁-超镁铁岩;AFM图解显示该岩体具拉斑玄武岩的演化趋势;稀土元素总量较低,介于6.37×10-6~37.51×10-6之间;稀土元素标准化配分曲线表现为轻稀土元素稍富集的右倾型,LREE/HREE比值介于3.03~4.11之间,轻重稀土发生了明显的分馏;采用SHRIMP锆石U-Pb方法,获得杂岩体辉长岩中锆石U-Pb年龄为374.3±3 Ma(MSWD=0.92),表明该岩体侵位于中晚泥盆世,与形成大型镍矿床的黑山岩体年龄一致,形成于洋壳俯冲阶段.该年龄的获得不仅对北山乃至中亚造山带地质构造演化具有重要意义,而且也为北山褶皱带东段铜镍找矿提供了新的方向.

    • 西藏多龙矿集区铜元素遥感地球化学模型

      2015, 34(5):710-720.

      摘要 (1154) HTML (0) PDF 11.33 M (1161) 评论 (0) 收藏

      摘要:遥感在一定程度上可以反映地物元素含量的特征,利用遥感反演元素特征在地质工作程度低地区或者国外地质资料难以获取地区可以提供一个参数.本文根据元素含量与光谱关系,建立了波段相关斜率、波段的斜率指数、波段相关吸收深度指数、波段的相关多项式指数这4个遥感地球化学反演模型的指标,以西藏多龙矿集区为研究区,通过回归算法反演了铜元素遥感地球化学,并经过F检验证实反演可信,比较预测值与实际值吻合较好,最后把实测铜元素地球化学、蚀变遥感异常与遥感反演铜元素地球化学进行了对比,证实遥感铜元素地球化学反演结果较好,且可以作为一个独立的遥感参数.

    • 青海尕林格矽卡岩铁矿富Cl角闪石矿物地球化学特征与其成矿意义

      2015, 34(5):721-740.

      摘要 (1442) HTML (0) PDF 21.80 M (1224) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文通过研究青海尕林格矽卡岩型铁矿床内成矿阶段富Cl角闪石的矿物学特征,来反演岩浆-流体-矿物三者间的演化关系.尕林格富Cl角闪石应属于镁绿钙闪石亚族,化学成分特征显示: 0.3< Mg/(Mg+Fe2+) <0.69, Si <6.25 apfu, 0.681%< Cl <3.161%.XClXMg显示具有很好的负相关性,而XKXFe2+则与XCl显示具有正相关性.这些阴阳离子间的线性关系与角闪石的晶体结构特征密切相关.对于Cl-交代OH-进入角闪石分子结构可以用经验公式表示为ln(XCl/XOH)amp=ln(fCl/fOH)fluid+A·[4]Al·Fe2+/RT+B/RT,其中AB为常数.因此,当所有富Cl角闪石的成分与流体在同一温度和相对不变fCl/fOH下平衡时,则角闪石中的ln(XCl/XOH)对其成分[4]Al·Fe2+投影应为线性关系,这一特点可理解为阳离子成分对Cl的加入的影响随流体成分的改变而改变.尕林格富Cl角闪石环带成分从核部到边部具有XCl先降低后升高的特点,这与OH-比Cl-更易交代进入分子结构有关.当角闪石和与之平衡的流体进入相对封闭环境时,随着角闪石的结晶,流体中Cl的含量逐渐增加导致角闪石环带边缘XCl明显比核部高.晶体和液体间的微量元素分异不仅受到晶体结构的控制,而且流体中的挥发分也是控制微量元素分异的主要因素.富Cl角闪石中Cl的含量对REE的分异同样也有影响,REE元素的分配系数随着流体中Cl含量的降低而升高.通常认为硅酸质岩浆早期结晶分异出来的高温高盐度流体是重要的载矿流体,因其含有大量的Cl-并且pH值较低,有利于Fe的Cl络合物进行长期迁移.当流体遇到偏碱性的碳酸盐地层导致流体pH值升高,或与天水混合形成低温低盐度流体时,Fe的Cl络合物就会发生解离沉淀.而此时流体中fOH升高,从而导致OH-交代进入早期矽卡岩矿物中形成角闪石等退化蚀变矿物.

    • 豫西栾川县骆驼山硫锌多金属矿床闪锌矿微量元素地球化学特征及其地质意义

      2015, 34(5):741-754.

      摘要 (1214) HTML (0) PDF 17.56 M (1361) 评论 (0) 收藏

      摘要:豫西栾川晚侏罗世中酸性岩浆热液活动形成了一套Mo-W(Fe)_Pb-Zn-Ag多金属成矿系列.其中骆驼山硫锌多金属矿床位于南泥湖矿田岩体的外接触带.在野外地质调查的基础上,通过ICP-MS对该矿床中闪锌矿/黄铁矿微量元素地球化学特征进行了详细研究.研究表明,矿床中闪锌矿微量元素的组成以富集Cd、In、Cu,亏损Ga、Tl为主要特征;Cd、In、Ga等分散元素主要赋存在闪锌矿中,Co、Ni主要富集在黄铁矿中.闪锌矿/黄铁矿中的∑REE含量均明显低于近矿围岩,早阶段闪锌矿轻重稀土元素分馏明显,配分曲线右倾;晚阶段闪锌矿LREE含量降低,配分曲线趋向平缓,并与晚阶段黄铁矿呈现互补性异常.闪锌矿的部分微量元素如Ga、Ge、Cd、In、Tl等能指示成矿温度、成矿流体特征及矿床成因,总体上闪锌矿微量元素组成特征与岩浆热液型矿床一致,与栾川中鱼库矿床成因相近,矿床形成于中高温环境.通过与邻区矿床对比分析,显示从成矿系列的过渡带到外围,成矿温度等特征呈规律性变化.

    • >综述与进展
    • K和Na在深俯冲板块中的元素化学行为

      2015, 34(5):755-766.

      摘要 (1202) HTML (0) PDF 15.94 M (1223) 评论 (0) 收藏

      摘要:放射性钾元素(40K)是地球演化过程中重要的热源之一,钠(Na)则是俯冲带岩石中的重要组成元素之一.俯冲板块是地壳物质运输到深部地幔的载体, 而石榴石和单斜辉石是其中常见的矿物,因此K和Na在单斜辉石和石榴石中行为的研究具有重要意义.本文分以下3个方面总结了近50年来自然界以及高温高压实验中K和Na在石榴石和单斜辉石中行为的研究进展: ① 含Na、K石榴石的发现及其形成机制,以及Na、K进入石榴石对其晶格所产生的影响; ② 含K单斜辉石的发现及其形成机制,以及K进入单斜辉石对其晶格所产生的影响;③ 含K基性岩体系的实验岩石学研究现状.K作为大离子亲石元素,在高温高压下能够分别以KX+SiY=(Ca,Mg)X+AlY和MgM1+CaM2=AlM1+KM2的机制进入石榴石和单斜辉石晶格中,对其从地表到深部地幔中的循环具有重要贡献;而在持续俯冲板块中,Na元素在单斜辉石消失后以NaX+SiY=(Ca,Mg)X+AlY的机制进入石榴石晶格中,继续被运输到更深的地幔中去.前人在模拟地幔温压条件下对含K玄武岩和单斜辉石体系的高温高压实验研究结果表明,单斜辉石中K2O含量及石榴石中的Na2O含量与压力呈正相关.然而,到目前为止,K和Na在俯冲带温压条件下的富K基性岩(如榴辉岩)体系中的行为仍有待进一步深入研究.

    • 稀有金属花岗岩的特征及其成矿作用

      2015, 34(5):767-776.

      摘要 (1358) HTML (0) PDF 14.67 M (3179) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文通过对我国典型稀有金属花岗岩体研究成果的总结,从稀有金属花岗岩的基本特征、研究进展、成岩成矿作用的几个特点以及其对生态环境的影响等方面,对稀有金属花岗岩的特征及其成矿作用进行了综述和介绍.有助于学者了解稀有金属花岗岩成岩成矿研究和矿产资源勘查的最新成果,并用于寻找和鉴别稀有金属花岗岩.同时还讨论了稀有金属花岗岩体对生态环境的天然污染和带给居民群体的健康伤害,呼吁社会和公众应该引起足够的注意.

    • 生物过程中的铁同位素地球化学行为及应用

      2015, 34(5):777-784.

      摘要 (1192) HTML (0) PDF 11.28 M (1196) 评论 (0) 收藏

      摘要:铁是生物必需的营养元素,并且生物圈与岩石圈、水圈、大气圈密切联系.因此,了解生物过程的铁同位素地球化学行为,对于示踪铁元素在生物圈内部体系的迁移和循环,以及运用铁同位素示踪生物圈和岩石圈、水圈之间的相互作用都具有重要意义.本文对不同生物体的铁同位素组成特征以及不同生物过程的铁同位素地球化学行为进行了总结.结果表明,生物倾向于优先吸收铁的轻同位素,而且在食物链中随着级别的升高,这种情况越明显.生物诱发过程(包括异化铁还原作用和细菌氧化作用)中,铁只是提供或接受电子,并没有真正进入生物细胞体内,这些过程所产生的铁同位素分馏值和无生物参与氧化还原过程产生的铁同位素分馏值相同.生物(包括微生物、植物、动物和人)吸收过程中,铁进入生物体细胞内,这些过程的铁同位素分馏主要受氧化还原作用所控制.铁同位素在生物学、医学等领域具有很大的应用潜力,有可能会成为这些领域新的示踪工具.

    • >方法与应用
    • 离子交换分离过程中铅同位素分馏评估及针对MC-ICPMS铅同位素测定的分离纯化方法的修正

      2015, 34(5):785-792.

      摘要 (1088) HTML (0) PDF 10.53 M (1157) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文对分离纯化样品过程中铅同位素的分馏进行了评估,并描述了适于MC-ICPMS同位素测定的分离纯化方法.利用AG1-X8阴离子交换树脂分离纯化样品中铅的过程确实导致了铅同位素的质量分馏.尽管分离纯化过程导致的铅同位素分馏程度较小(0.43‰ amu-1),但明显超出了仪器的测试误差(0.23‰ amu-1),如果样品中铅的回收率太低,会导致铅同位素测试值明显偏离真值.利用AG1-X8阴离子交换树脂,以0.2 mL 1 mol/L HBr溶液为上样介质,以5 mL 1 mol/L HBr和0.5 mL 2 mol/L HCl溶液为淋洗液,1.5 mL 6 mol/L HCl溶液为洗脱液,利用该分离流程可以保证获得样品中铅同位素的准确值.在本实验研究条件下,相对于过柱前样品,前期淋洗液富集铅的轻同位素(δ208Pb <0),后期淋洗液富集铅的重同位素(δ208Pb >0),表明在该实验条件下,铅的重同位素组分比轻同位素更容易和树脂结合,AG1-X8阴离子交换树脂吸附铅的配分系数208D/204D大于1.解吸被树脂吸附铅的过程中,铅在不同络合形式间的交换反应可能导致了铅同位素的分馏效应,意味着无机络合物或者有机大分子参与反应的过程可能会导致铅同位素的分馏.

    • >其他
    • 2015中国火山地质公园论坛在雁荡山

      2015, 34(5):793-794.

      摘要 (962) HTML (0) PDF 2.10 M (1101) 评论 (0) 收藏

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