• 2016年第35卷第5期文章目次
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    • 岩石矿物学杂志 2016年9月 第35卷 第5期目次

      2016, 35(5):0-0.

      摘要 (1076) HTML (0) PDF 2.49 M (1239) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >专题研究
    • 兰坪盆地西缘大宗铜矿区容矿火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学及地质意义

      2016, 35(5):735-750.

      摘要 (1234) HTML (0) PDF 16.14 M (1023) 评论 (0) 收藏

      摘要:西南“三江”复合造山成矿带中段的兰坪盆地东、西缘均出露大片火山岩,但仅在西缘发育脉状铜矿床,并构成一条近南北向长约150 km的铜矿带。大多数矿床产于火山岩内及其与紧邻地层接触部位的断层裂隙带中。目前尚未确定赋矿围岩的年代,制约了对成矿过程的认识。在对位于该矿带中北段的大宗脉状铜矿区的详细路线地质调查的基础上,分别对代表安山质火山喷发-沉积旋回第1、2韵律层的2件玻屑晶屑凝灰岩和含火山角砾凝灰岩样品进行了锆石U-Pb定年,以期揭示赋矿围岩的时代。结果表明,容矿火山岩出露厚度约1 904 m,可划分为3个喷发-沉积韵律;第1韵律层凝灰岩的岩浆锆石加权平均206Pb/238U年龄为247.2±4.4 Ma(n=21,MSWD=2.7),第2韵律层凝灰岩的岩浆锆石加权平均206Pb/238U年龄为243.8±6.4 Ma(n=9,MSWD=1.5),指示火山活动时代为244~247 Ma,属早中三叠世;区内强劈理化的砂泥岩夹灰岩位于火山岩之下,应属于晚二叠世地层。结合前人资料分析,认为大宗铜矿区容矿沉积-火山岩组合形成于晚古生代—早中生代,是古特提斯阶段造山运动的产物。从容矿围岩看,大宗矿区内早中三叠世火山岩容矿脉状铜矿床只是兰坪盆地西缘铜矿带诸多脉状铜矿床的一种类型,没有明显的地层或岩性专属性,应属强构造变形带控矿的后生充填热液矿床。

    • 新疆东准噶尔早志留世埃达克岩——来自锆石U-Pb年龄、地球化学及Sr-Nd-Hf同位素的证据

      2016, 35(5):751-767.

      摘要 (1170) HTML (0) PDF 17.09 M (1124) 评论 (0) 收藏

      摘要:新疆东准噶尔野马泉地区索尔巴斯塔乌石英闪长岩锆石U-Pb年龄为442.5±5.6 Ma。该岩体SiO2为63.75%~65.40%,Al2O3为17.07%~18.00%,Na2O/K2O比值为5.28~6.82,MgO为1.11%~1.35%;富集大离子亲石元素(LILE,如K、Rb、Ba和Sr),而亏损高场强元素(HFSE,如Ta、Nb、Zr和Ti)及P,Sr为783×10-6~1 030×10-6,Y为8.10×10-6~10.80×10-6,Yb为0.84×10-6~1.04×10-6,Sr/Y比值为82.59~112.32,具埃达克岩的典型特征;具有相对低的(87Sr/86Sr)i值(0.703 77~0.704 04)和相对高的εNd(t)值(+6.9~+7.2),且锆石具有相对高的εHf(t)值(+10.7~+13.7),暗示岩浆很可能起源于亏损的年轻地幔源区,与俯冲洋壳熔融形成的埃达克岩相似。结合区域地质背景,认为索尔巴斯塔乌石英闪长岩是由俯冲的大洋板片边缘受到来自板片窗高温软流圈地幔物质的烘烤发生部分熔融形成的,为阿尔曼泰蛇绿岩代表的古亚洲洋于早志留世向南俯冲消减过程中形成的岩浆弧记录。

    • 东天山石炭纪雅满苏组火山岩特征及地质意义

      2016, 35(5):768-790.

      摘要 (1250) HTML (0) PDF 25.65 M (1056) 评论 (0) 收藏

      摘要:雅满苏组火山岩是东天山石炭纪火山岩的重要组成部分,也是东天山地区海相火山岩型铁多金属矿床的赋矿地层。其年代学及地球化学研究对探讨该区古生代构造演化和火山岩型铁多金属矿床成因具有重要意义。本文对东天山地区雅满苏组火山岩的岩石学、地球化学和同位素年代学进行了系统研究。结果显示:雅满苏组是一套海相火山岩夹碳酸盐岩建造,其上亚组英安岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为334.4±1.7 Ma(MSWD=0.67),代表了雅满苏上亚组火山岩形成时代,切穿雅满苏铁矿区矽卡岩及矿体的正长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为325.5±1.7 Ma(MSWD=0.34),表明雅满苏铁矿床形成不晚于325 Ma。雅满苏上亚组英安岩和玄武岩显示了富集LREE、U、Sr,相对亏损Nb、Ta等元素的特征,且英安岩锆石的(176Hf/177Hf)i比值介于0.282 644~0.282 802之间,εHf(334 Ma)为3.0~8.0,表明它们是活动大陆边缘弧环境的产物,英安岩是新生地壳物质部分熔融的结果,玄武岩是软流圈地幔与受俯冲板片流体交代地幔的混合熔体演化的产物。结合前人研究成果,认为雅满苏组火山岩是早石炭世中期古亚洲洋俯冲作用的产物,石炭纪时期古亚洲洋尚未闭合,雅满苏铁矿床形成介于334~325 Ma之间,是与石炭纪火山岩有成因联系的铁矿床。

    • 桂东南新地-安平地区辉长岩的年代学、地球化学特征及其地质意义

      2016, 35(5):791-803.

      摘要 (1203) HTML (0) PDF 15.76 M (1732) 评论 (0) 收藏

      摘要:桂东南新地-安平地区的辉长岩体主要沿着岑溪-梧州深大断裂带两侧分布,与早古生代地层或震旦纪地层呈侵入接触关系,并被白垩纪地层覆盖。岩相学研究表明,其主体岩性以角闪辉长岩和紫苏角闪辉长岩为主,还有少量的含长辉石岩、辉长闪长岩和辉绿(玢)岩。LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,角闪辉长岩的形成年龄为249.1±2.8 Ma(MSWD=0.44),相当于早三叠世。地球化学特征研究表明,这些辉长岩体具有较低MgO(2.13%~3.59%)和较高Fe2O3T(16.42%~33.53%)、P2O5(0.58%~1.18%)和TiO2(1.52%~2.31%)的特征;岩体相对富集大离子亲石元素(LILE,如Ba、Rb和U),而Nb-Ta、Zr-Hf和Ti等高场强元素相对亏损,显示出与俯冲带有关的岛弧岩浆岩相似的地球化学特征,表明其可能形成于与俯冲-消减作用有关的活动大陆边缘(大陆弧)环境。结合区域地质特征分析认为,扬子板块和华夏板块结合带(称之为钦-杭结合带)西南段有古生代洋盆的存在,该洋盆一直延续至中三叠世的印支运动才最终闭合,本区广泛发育的大陆弧型辉长岩应为该洋盆发生俯冲-消减作用的地质记录。

    • 澜沧江杂岩带小黑江-上允地区蓝片岩的成因及变质演化

      2016, 35(5):804-820.

      摘要 (1194) HTML (0) PDF 15.31 M (990) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对澜沧江杂岩带小黑江-上允地区蓝片岩的岩相学、地球化学、成因矿物学以及相平衡模拟的综合研究,阐述蓝片岩的原岩以及变质演化过程。地球化学分析结果显示,蓝片岩具有一致的稀土元素配分模式,具弱Eu正或负异常,稀土元素和微量元素特征与OIB相似,其原岩可能为OIB型玄武岩。详细矿物学研究表明,本区蓝片岩记录了俯冲峰期蓝片岩相变质和峰期后绿片岩相变质两个变质阶段,其矿物组合分别为蓝闪石+钠长石+多硅白云母+绿泥石+绿帘石和蓝闪石+钠长石±阳起石+绿泥石+绿帘石。通过Na2O-CaO-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O-O体系相平衡计算,得到两个阶段的压力范围分别约为0.95 GPa和0.40 GPa。

    • 西藏列廷冈铁多金属矿床磁铁矿元素地球化学特征及地质意义

      2016, 35(5):821-839.

      摘要 (1230) HTML (0) PDF 20.78 M (1621) 评论 (0) 收藏

      摘要:西藏列廷冈矿床是林周盆地Fe-Mo-Cu-Pb-Zn矿集区内近年来新发现不久、规模较大的矽卡岩型铁多金属矿床。矿区磁铁矿发育,主要包括块状、浸染状和脉状3种类型。基于详细的野外地质调查和室内矿相学研究,将矿床成矿期划分为矽卡岩期和热液期2期,进而划分为5个成矿阶段:早期矽卡岩阶段、退化蚀变阶段、早期热液阶段、石英-硫化物阶段和碳酸盐阶段,其中,块状磁铁矿主要形成于退化蚀变阶段,浸染状和脉状磁铁矿主要形成于早期热液阶段。以磁铁矿为主要研究对象,采用电子探针(EPMA)和单矿物微量稀土元素ICP-MS分析实验,重点对磁铁矿元素地球化学特征、成因矿物学进行系统研究。研究结果表明,3种不同类型磁铁矿内均含Ti、Si、Ca等次要元素以及Na、K、Cr、Ni、Co、Pb、Ba、Sn、Sr、Sb、Cu等多种可检测到的微量元素,且矿物内主要发生了Al、Mg、Mn等元素的类质同像置换,综合TiO2-Al2O3-MgO、TiO2-Al2O3-(MgO+MnO)和(Ca+Al+Mn-(Ti+V)、Ni/(Cr+Mn)-(Ti+V)等多种磁铁矿成因判别图解投图结果及矿体野外宏观地质特征,表明矿区磁铁矿均为热液成因。块状磁铁矿具明显的Eu正异常,浸染状和脉状磁铁矿具Eu负异常,均无明显Ce异常特征,表明富Eu成矿流体在矽卡岩期的高温氧化环境下形成了矽卡岩型块状磁铁矿体,在热液期则逐渐转变为低温还原环境,形成浸染状和脉状磁铁矿及多种金属硫化物,且铁的物质来源主要与矿区花岗闪长岩和花岗斑岩紧密相关。

    • 金红石和榍石Zr温度计在新疆西南天山榴辉岩中的应用

      2016, 35(5):840-854.

      摘要 (1097) HTML (0) PDF 15.61 M (924) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用LA-ICP-MS方法对新疆西南天山高压-超高压变质带中的榴辉岩及其高压脉体中的金红石和榍石进行了Zr含量的检测和Zr温度计的计算。榴辉岩中位于石榴石幔部且与绿辉石共生的金红石包体Zr含量都集中于10~20 μg/g;而基质金红石的Zr含量为30~50 μg/g,高于包体金红石。榍石均为金红石退变质的产物,且各样品间的榍石Zr含量较均一,都集中在3~5 μg/g之间。脉体金红石Zr含量则与榴辉岩中基质金红石的Zr含量相当甚至偏高一些,为30~60 μg/g。金红石和榍石的Zr温度计研究也表明,榴辉岩石榴石中的金红石包体生长于压力峰期阶段,温压条件为480~540℃、2.7~3.0 GPa;基质金红石随温度增加达到退变质再平衡,记录了温度峰期的条件,约530~590℃、2.4~2.7 GPa;榴辉岩中高压脉体中的金红石则生长于退变质榴辉岩相阶段,金红石Zr温度计给出结果为540~580℃、1.5~2.1 GPa,记录了近等温降压的过程;榴辉岩中的榍石在1.0 GPa左右达到平衡,榍石Zr温度计给出的温度为540~560℃,记录了进一步的近等温降压的过程。根据以上4个阶段的分析结果,得出一个较完整的顺时针p-T轨迹,且与相平衡模拟所限定的p-T轨迹相一致。金红石的Zr含量可以作为压力的指示,表明压力校正在金红石Zr温度计中起到了重要作用。在对金红石和榍石Zr温度计进行应用时,要结合细致的岩相学观察,综合考虑压力、活度、扩散速率、退变质作用和流体影响等方面的因素,才能得到比较精确的温压估算结果和p-T轨迹。

    • 西藏多不杂铜矿床硫铅同位素地球化学示踪

      2016, 35(5):855-862.

      摘要 (1250) HTML (0) PDF 9.95 M (926) 评论 (0) 收藏

      摘要:多不杂铜矿床的发现是西藏地质找矿工作取得的重大突破,前人对其做了大量的研究,但始终未能合理解释该矿床的形成过程,究其原因主要是因为成矿物质和成矿流体来源认识上存在争议。本次研究指出了前人在多不杂铜矿床成因机制认识中存在的问题,并测试了岩矿石及单矿物的硫铅同位素组成。研究表明,矿床中硫主要来源于深源岩浆,幔源岩浆和流体在参与成岩成矿过程中伴随岩浆结晶成岩交代岩石而致自身流体性质演变,进而引发壳幔物质混染;铅同位素具有由岩浆作用形成的地壳与地幔混合的俯冲带铅的特征,伴随着含矿地幔流体的上升侵位,不可避免的混染了地壳铅,导致了多不杂铜矿床铅同位素组成的变化。综合分析认为该矿床的成矿物质和成矿流体主要来源于地幔,成矿动力主要来自深部地质过程,矿床的形成与地幔流体作用有关。

    • 山东邹平王家庄铜矿铀及铂族元素矿物的发现及地质意义

      2016, 35(5):863-876.

      摘要 (1461) HTML (0) PDF 16.48 M (982) 评论 (0) 收藏

      摘要:邹平王家庄铜矿是山东重要的斑岩型铜(钼)矿床,产于中生代陆相火山岩盆地中,矿石物质组分复杂,以富含硫砷铜矿为特征,并伴有金矿化。通过显微镜下详细的矿石物质组分研究,结合电子探针微区分析、扫描电镜及能谱分析等测试技术,在矿石中新发现了铀矿物及铂族元素矿物(PGM)。测试结果表明,铀矿物为铜砷铀云母,与孔雀石等铜的氧化物一起分布于矿体氧化带中;PGM为碲钯矿、黄碲铋钯矿等钯的碲化物,包裹于针硫铋铅矿中,粒度较小,成分复杂。结合矿床地球化学资料,讨论了成矿物质来源及铂族元素(PGE)和U的迁移富集机制。认为成矿物质来源于地幔,矿床成因与地幔上隆、地壳减薄及深断裂活动有关。岩浆期后产生的富含金属络合物的高盐度热液对PGE和U的迁移富集起重要作用,隐爆作用造成的剧烈温压降低及气体散失、络合物分解是矿质聚集沉淀的重要条件。

    • 单晶菱锰矿的压缩性研究及方解石型碳酸盐的高压行为

      2016, 35(5):877-884.

      摘要 (1180) HTML (0) PDF 9.68 M (1180) 评论 (0) 收藏

      摘要:碳酸盐矿物在地幔温压条件下的稳定性和结构变化对理解地球内部碳的存在形式、建立深部碳循环模型具有重要的指示意义。本文利用金刚石对顶砧装置,借助同步辐射X射线衍射和拉曼光谱技术,对天然菱锰矿单晶的结构稳定性和弹性性质进行了研究。结果表明:菱锰矿在压力达到~10 GPa时结构保持不变,但c轴方向的压缩性大于a轴。菱猛矿的等温状态方程参数为V0=308.8(2)Å3K0=104(1)GPa和K'0=4(fixed)。[CO3]2-基团对称伸缩振动(ν1)和平面内振动(ν2)引起的拉曼峰分别位于1 087.9 cm-1和720.5 cm-1,基团外振动峰(ν3)出现在293.8 cm-1,三者的拉曼位移均与压力呈良好的线性正相关关系,且外振动对压力的响应比内振动敏感。计算得到内振动的模式Grüneisen参数 γν1=~0.29和γν2=~0.26,远小于外振动γν3=~1.57。进一步证明菱锰矿的压缩取决于[MnO6]体积的减小而非[CO3]2-基团的压缩。结合前人的研究结果,本文对方解石型碳酸盐的弹性性质及其变化规律进行了总结。

    • >环境矿物学
    • 原地栖息真菌Talaromyces flavus作用下不同粒径利蛇纹石的风化作用研究

      2016, 35(5):885-892.

      摘要 (1003) HTML (0) PDF 8.79 M (1042) 评论 (0) 收藏

      摘要:主要研究了原地栖息真菌Talaromyces flavus作用下不同粒径的蛇纹石矿物粉末的风化作用。蛇纹石矿物粉末被筛分为不同粒度的4组(150~300、100~150、75~100和45~75 μm)后进行真菌溶蚀实验,并使用pH计、ICP-OES、FTIR、XRD、SEM对反应产物进行了分析。结果表明,真菌作用显著加快了蛇纹石矿物的溶蚀,当蛇纹石矿物粒度降低到100 μm左右时,Mg的溶出率从21.56%明显增加到35.91%。该现象可能与矿物比表面积的增大以及生物物理作用的增强有关。在此基础上粒径进一步减小并未使Mg溶出率明显提高,因此该粒径可以作为真菌对蛇纹石溶解工业化应用的最优粒径。扫描电镜观察与矿物相分析表明,反应过程中真菌分化产生的菌丝与矿物紧密接触,破坏了矿物的晶体结构,导致矿物相的改变。该研究结果可为相关菌种在浸矿等工业领域上的应用提供参考依据。

    • 生物纳米FeS强化灰岩去除酸矿废水中砷的研究

      2016, 35(5):893-900.

      摘要 (1067) HTML (0) PDF 9.39 M (830) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过两种还原型微生物铁还原菌JF-5和硫酸盐还原菌SRB对模拟酸矿废水中Fe3+和SO42-的还原作用合成纳米FeS,并将该生物纳米FeS包覆在灰岩表面,以提高灰岩可渗透反应墙(PRBs)对酸矿废水中砷的去除能力。通过批吸附实验研究As(Ⅴ)的静态吸附机理,柱实验研究As(Ⅴ)在包覆灰岩柱中的动态吸附和迁移,结果表明,包覆层生物FeS粒径为纳米级,并呈现一定晶形,能有效提高灰岩表面的比表面积和对As(Ⅴ)的吸附能力,红外光谱分析表明化学吸附为主要吸附机制;生物纳米FeS包覆灰岩静态吸附实验最大吸附量为187.46 μg/g,达到纯灰岩吸附量(6.64 μg/g)的30倍;JF-5和SRB形成的生物包覆吸附性质优于SRB和Fe(Ⅱ),二者对As(Ⅴ)的吸附能力都远大于纯灰岩对As(Ⅴ)的滞留能力。

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