• 2018年第37卷第3期文章目次
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      2018, 37(3):0-0.

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      摘要:

    • >专题研究
    • 内蒙古东乌珠穆沁旗早古生代辉长闪长岩年代学和地球化学特征及地质意义

      2018, 37(3):349-365.

      摘要 (827) HTML (0) PDF 18.41 M (896) 评论 (0) 收藏

      摘要:东乌旗乌拉盖地区出露一套早古生代辉长闪长岩,为兴蒙造山带北缘二连-东乌旗早古生代岩浆岩带的组成部分。对该岩体进行了锆石U-Pb年龄、全岩地球化学及Sr-Nd-Hf同位素分析,探讨了岩石成因及其对兴蒙造山带北缘早古生代构造演化的启示。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年显示岩体年龄为499.6±1.2 Ma,为二连-东乌旗地区出露的最古老侵入体。岩体具有中等的SiO2含量(51.60%~54.28%),富铝,贫铁、镁,全碱及钾含量较低,属钙碱性岩浆系列;富大离子亲石元素,亏损高场强元素,具有弱的Eu正异常(δEu=1.03~1.34),稀土元素配分型式呈平缓的右倾型。辉长闪长岩同位素组成比较亏损,(87Sr/86Sr)i=0.704 5~0.704 7,εNd(t)=+2.71~+4.17,εHf(t)相对εNd(t)明显偏高,为+10.8~+18.7,存在Nd-Hf同位素解耦现象。年代学、岩石地球化学以及Sr-Nd-Hf同位素综合分析表明,乌拉盖辉长闪长岩是早古生代古亚洲洋沿苏左旗-锡林浩特一线向北俯冲的产物,岩体形成于俯冲作用的初始阶段,源区为受到俯冲物质交代的地幔楔,交代物质以板片熔体为主,流体交代为辅,无明显沉积物加入,后期由于弧后拉张、贺根山洋盆打开与主体岛弧带脱离,最终形成了与俯冲带彼此分隔的格局。

    • 川西甲基卡二云母花岗岩与伟晶岩脉地球化学特征及其地质意义

      2018, 37(3):366-378.

      摘要 (974) HTML (0) PDF 13.61 M (903) 评论 (0) 收藏

      摘要:对川西甲基卡地区二云母花岗岩及伟晶岩脉的岩石学特征、地球化学特征进行了分析,探讨了二云母花岗岩物质来源、构造背景及其与伟晶岩脉的成因联系。分析结果表明,甲基卡二云母花岗岩的SiO2含量在73.93%~75.06%之间;全碱含量7.90%~8.36%,钾质含量较高,属高钾钙碱性系列岩石;Al2O3含量为14.24%~14.77%,A/CNK=1.14~1.24,具强过铝质S型花岗岩特征;ΣREE=31.18×10-6~41.67×10-6,LREE/HREE=4.15~6.41,δEu=0.46~0.70;CaO/Na2O=0.07~0.12(<0.3),指示其物源可能是含砂屑物质极少的泥质岩;Al2O3/TiO2=133.1~279.8,比值较高,表明甲基卡二云母花岗岩属高压低温型后碰撞强过铝质岩石。花岗伟晶岩脉SiO2含量在72.59%~80.91%之间,全碱含量5.26%~10.60%,Al2O3含量11.79%~17.64%,σ=0.74~3.80,A/CNK=0.98~2.38,ΣREE=4.03×10-6~8.29×10-6,LREE/HREE=2.61~10.40,δEu=0.18~0.68,与岩体差异明显,主、微量元素含量变化也较大。甲基卡二云母花岗岩与伟晶岩脉有密切的成因联系。岩浆不混溶作用可能是形成甲基卡含矿伟晶岩脉的关键因素,花岗质岩浆在上升过程中通过不混溶作用分离出富含挥发分的伟晶岩熔体,在运移或侵位过程中可能交代围岩矿物而使稀有金属元素进一步富集。二云母花岗岩浆和伟晶岩熔体性质的不同导致稀土元素和Th、Sr、Ti、Y、Rb、N等微量元素在两者中含量有明显差异。伟晶岩熔体在运移或就位过程中所经的路径不同和周围环境的差异导致不同位置产出的伟晶岩的元素含量有较大的变化。与二云母花岗岩相比,花岗伟晶岩的形成演化具有一定的跳跃性。

    • 北京云蒙山地区侵入岩体SHRIMP锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

      2018, 37(3):379-394.

      摘要 (1054) HTML (0) PDF 16.24 M (810) 评论 (0) 收藏

      摘要:位于华北克拉通北缘的云蒙山地区花岗岩类研究对认识该区域由挤压到拉张的构造背景转换的时间和机制有重要意义。本文在对云蒙山地区长园岩体、官山岩体和云蒙山岩体的岩相学特征及其与周围岩体的关系研究基础上,对这些花岗岩体进行了SHRIMP 锆石U-Pb测年和主微量元素分析。结合前人研究结果,认为云蒙山地区在晚侏罗世-早白垩世期间主要有162~151 Ma和151~141 Ma两期岩浆活动,从早到晚岩浆酸性逐渐增加,反映岩浆源区从幔源物质到壳源物质的转变,随着晚侏罗世-早白垩世时期的挤压作用,地壳逐渐增厚,后期形成的岩浆更加具有壳源特征,甚至出现了中等分异的花岗岩。通过限定相关岩浆活动的时间,得出云蒙山地区从挤压到拉张的转换时间为141~129 Ma,本文研究的花岗岩类形成的构造背景是强挤压陆内造山环境,表明岩浆侵位于该区岩石圈大规模减薄之前。伴随中酸性岩浆上移侵位,残留相的密度越来越大,具备了后期下地壳发生拆沉的一些条件。

    • 峨眉山大火成岩省地壳密度结构及岩浆规模约束

      2018, 37(3):395-403.

      摘要 (828) HTML (0) PDF 10.98 M (777) 评论 (0) 收藏

      摘要:峨眉山大火成岩省(ELIP)出露于扬子板块西缘,其形成以后经历了多期构造运动的破坏,掩盖了峨眉山玄武岩的原始分布状况,导致对ELIP岩浆活动规模的低估。近来一些研究者基于天然地震层析成像反演的研究认为ELIP出露区地壳不显示高速特征,据此推断ELIP岩浆活动规模有限,是下地壳拆沉作用而非地幔柱活动的产物。本文根据横穿峨眉山大火成岩省的丽江-清镇地震剖面所获地壳P波波速,依据P波波速与密度的线性关系计算ELIP内带核心、外围区域和中带、外带的地壳密度结构。结果显示:内带核心区域与中带相比,上地壳密度高79 kg/m3、下地壳上部和下部的密度值分别高出68 kg/m3和101 kg/m3;与外带相比,内带核心区域上地壳密度高92 kg/m3、下地壳上部和下部分别高出99 kg/m3和126 kg/m3。峨眉山地幔柱活动形成的镁铁质-超镁铁质深成岩在ELIP内带核心区域的侵位和堆积,是ELIP各带之间地壳密度存在显著差异的原因。根据ELIP不同区域的地壳密度差估算得到内带核心区域地壳内的高密度镁铁质侵入岩和超镁铁质侵入岩总体积约为(45~120)×104 km3。此结果与峨眉山玄武岩体积之和,给出ELIP岩浆活动的规模为(0.7~1.8)×106 km3。这一结果支持ELIP的形成与地幔柱活动有关的认识。

    • 蚀变洋壳玄武岩俯冲过程中含碳矿物相变质演化及脱碳作用的研究

      2018, 37(3):404-416.

      摘要 (1144) HTML (0) PDF 12.88 M (769) 评论 (0) 收藏

      摘要:俯冲作用是连接地表系统和地球深部系统的最为关键的地质过程,其对研究地球深部碳循环具有重要的意义。俯冲洋壳岩石圈中的碳主要存储在沉积物、蚀变洋壳玄武岩以及蛇纹岩中。俯冲变质作用过程含碳岩石的变质演化控制着其中含碳矿物相的转变及碳迁移过程。本文选取了蚀变洋壳玄武岩进行相平衡模拟,来研究其含碳矿物相的变质演化过程。计算结果表明,变质玄武岩体系中的碳酸盐矿物之间的转变反应除了受压力控制之外,还受到温度和体系中铁含量的影响。随着压力的升高蚀变玄武岩中碳酸盐矿物会发生方解石/文石-白云石-菱镁矿的转变,但在高压/超高压条件下,温度的升高可以使菱镁矿转变成白云石。碳酸盐矿物中的铁含量受到体系中铁含量的影响,白云石和菱镁矿中的铁含量随着体系中铁含量的增加而增加。在水不饱和条件下,洋壳不管是沿着低温还是高温地热梯度线俯冲到岛弧深度,蚀变玄武岩体系几乎都不发生脱碳作用。然而在水饱和条件下,当洋壳沿着高温以及哥斯达黎加地热梯度线俯冲到岛弧深度时,蚀变玄武岩体系中的碳几乎可以全部脱出去。蚀变玄武岩体系中水含量的增加可以促进体系的脱碳作用。

    • 四川江油马角坝刺林包剖面二叠-三叠系间粘土岩研究

      2018, 37(3):417-433.

      摘要 (959) HTML (0) PDF 16.64 M (699) 评论 (0) 收藏

      摘要:二叠-三叠纪之交华南地区普遍发育火山成因的粘土岩,其对于了解二叠纪末大规模火山活动及扬子板块碎屑物质来源具有重要意义。本文对扬子西缘马角坝刺林包剖面飞仙关组底部粘土岩进行了碎屑锆石U-Pb定年及原位Hf同位素测试、X衍射和全岩地球化学分析, 以揭示粘土岩的岩石成分及物源信息。镜下特征、X衍射及主量元素特征表明岩石中粘土矿物主要为伊利石, 含少量方解石、石英。碎屑锆石年龄显示, 特征峰值年龄主要集中在2 615~2 383、1 868~1 328、1 186~778和430~246 Ma, 并出现~250 Ma特征高峰,结合原位Hf同位素特征表明锆石与秦岭造山带、华南典型PTB剖面粘土岩及峨眉山大火成岩省具有较高的相似性。同时,通过微量、稀土元素分析发现粘土岩中Zr、Hf、Th、Cr、Co、Ti相对富集,与华南典型PTB粘土岩和峨眉山玄武岩相近,并结合构造背景及锆石特征, 综合认为刺林包剖面PTB粘土岩来自于秦岭造山带及龙门山岛链局部剥蚀区、二叠纪末火山活动和峨眉山大火成岩省剥蚀岩体。

    • 内蒙古苏尼特左旗地区敖包亭浑迪组砂岩地球化学特征及物源分析

      2018, 37(3):434-444.

      摘要 (821) HTML (0) PDF 9.86 M (733) 评论 (0) 收藏

      摘要:苏尼特左旗达来苏木地区位于中亚造山带东南部,索伦缝合带之北,发育特征性的下泥盆统敖包亭浑迪组变火山-沉积岩系。这套地层主要由安山岩、凝灰质砂岩、砂岩、粉砂岩以及火山碎屑岩等组成,磨圆度较差,具有近源沉积特征。地球化学分析结果显示,砂岩的SiO2和K2O含量中等,Na2O含量较高,Fe2O3和MgO含量较低;微量元素蛛网图呈右倾型,含量和变化趋势与上地壳相似;稀土元素配分特征显示轻稀土富集、重稀土亏损,(La/Yb)N平均为6.44,负Eu异常明显(Eu/Eu*平均为0.72)。综上并结合区域分析显示砂岩形成于活动大陆边缘和大陆岛弧,源岩主要为英安岩和部分安山岩,进而推测在早泥盆世古亚洲洋仍处于向北俯冲的构造环境,敖包亭浑迪组的物源应主要为北部的乌里雅苏台地区上地壳长英质岩系。

    • 重庆铜梁地区富锂绿豆岩地球化学特征

      2018, 37(3):445-453.

      摘要 (1125) HTML (0) PDF 9.13 M (823) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来美国和智利等国家新发现了大量赋存在粘土岩中的锂资源,该类锂资源主要是由火山灰蚀变而成。火山灰沉积水解形成的绿豆岩,广泛分布于我国西南地区,其是否存在锂的富集现象值得研究。笔者对重庆铜梁地区绿豆岩开展了调查研究,通过X射线荧光光谱仪和等离子质谱仪分析,发现绿豆岩中钾的平均含量为8.77%,锂的含量可达663×10-6,相当于0.14%的Li2O含量,远高于固体、露采盐类矿的边界品位0.06%;稀土元素总量可以达到500×10-6,接近离子吸附型矿的边界品位。X射线衍射分析显示绿豆岩主要含有石英、长石和粘土矿物,其中粘土的主要成分为伊蒙混层和少量伊利石。伊蒙混层含量占比高的样品较占比低的样品Li的含量偏高。结合粘土及锂的物理化学特性,推断绿豆岩中的Li呈离子形态被粘土矿物吸附。如果这些锂资源能够被综合利用,势必将会产生巨大的经济效益。

    • 新疆东昆仑达拉库岸镁铁-超镁铁岩的矿物化学及其属性

      2018, 37(3):454-466.

      摘要 (797) HTML (0) PDF 13.46 M (717) 评论 (0) 收藏

      摘要:达拉库岸镁铁-超镁铁岩位于东昆仑造山带南带之喀拉米兰晚古生代沟弧系,由二辉橄榄岩、单辉橄榄岩、橄榄辉石岩、单辉岩、含长辉石岩和辉长岩组成。单辉橄榄岩和橄榄辉石岩中橄榄石均为贵橄榄石(Fo=84.55~89.08),其MnO含量为0.13%~0.29%,NiO含量为0.09%~0.28%;单斜辉石为透辉石和普通辉石,其MgO含量为15.12%~16.98%,FeO含量为3.84%~5.34%,CaO含量为21.10%~22.95%;与蛇绿岩套中的同类岩石的橄榄石和单斜辉石成分存在较大差异,与夏日哈木和金川镁铁-超镁铁岩中同类岩石的矿物成分类似,表明达拉库岸岩体不是蛇绿岩套的组成部分,而是陆壳中的侵入体。单斜辉石成分表明其母岩浆为拉斑玄武质岩浆,可能形成于与俯冲有关的大陆边缘裂谷环境。达拉库岸岩体具有形成岩浆型铜镍硫化物矿床的条件。

    • 青海省它温查汉西铁多金属矿床地质特征及成因分析

      2018, 37(3):467-484.

      摘要 (843) HTML (0) PDF 16.20 M (700) 评论 (0) 收藏

      摘要:它温查汉西铁多金属矿床是青海省祁漫塔格地区新发现的又一中型矿床,矿体与成矿岩体均隐伏于第四系风积砂覆盖层下。本文利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法,获得与成矿密切相关的花岗闪长斑岩的成岩年龄为236.0±2.3 Ma,与成矿时代基本一致,为晚古生代-早中生代构造-岩浆旋回的碰撞-后碰撞转化阶段岩浆活动的产物,形成于加厚的地壳背景。花岗闪长斑岩为弱过铝质高钾钙碱性系列,微量元素配分具有LREE和HFSE富集、HREE和LILE亏损以及中等负Eu异常的特征。其成因类型属于I型,具有壳幔混源的性质,与区域上大规模幔源岩浆底侵及壳-幔岩浆混合作用有关。它温查汉西铁多金属矿床主要产于花岗闪长斑岩与祁漫塔格群碳酸盐岩的接触带附近,属于典型的矽卡岩矿床。矿体类型分为交代型铁氧化物矿体和细脉型多金属硫化物矿体两种,矿化大致分为矽卡岩阶段、退化蚀变阶段及硫化物-石英阶段。

    • >环境矿物学
    • 骨炭钝化含黄铁矿多重金属尾矿的研究

      2018, 37(3):485-491.

      摘要 (805) HTML (0) PDF 6.69 M (701) 评论 (0) 收藏

      摘要:钝化处理被广泛应用于含重金属尾矿的处理,可以从源头上防止酸矿废水(AMD)的产生,寻找一种价廉易得且对环境危害小的钝化剂十分必要。本文主要研究在骨炭作用下,用pH值为4的双氧水对黄铁矿进行氧化,探讨骨炭对黄铁矿氧化释放重金属的钝化作用。实验结果表明,添加不同含量的骨炭(分别为0.5、2.5和5 g)能将溶液的pH值分别提高到8.93、10.01和10.42,表明骨炭具有较强的中和能力,同时黄铁矿氧化释放的Pb、Zn和Cd等重金属离子浓度明显地降低。但当骨炭含量超过2.5 g时,对As有促进释放的趋势。红外光谱分析显示钝化后黄铁矿样品位于420、563、603、1 044、1 091 cm-1处的特征峰主要来自PO43-的振动,XRD进一步揭示了黄铁矿表面主要含磷次生矿物是磷铁矿和羟磷铁铅石,这些次生矿物对重金属钝化起着重要作用。因此,骨炭有望作为钝化含多重金属尾矿的钝化剂。

    • 北京西北城区一次重污染过程中PM10的氧化损伤能力研究

      2018, 37(3):492-496.

      摘要 (841) HTML (0) PDF 6.28 M (754) 评论 (0) 收藏

      摘要:为评估大气重污染期间北京市可吸入颗粒物(PM10)的毒性,采集2016年3月份一次大气重污染过程中北京市大气 PM10样品,应用质粒 DNA 损伤评价法来研究其氧化损伤能力。结果表明,雾霾期间PM10对 DNA 的损伤率高于雾霾逐渐消退时期,远高于雾霾前期清洁天,颗粒物对 DNA 损伤率随剂量的增加而增加。雾霾前后PM10水溶样品的平均TD20值表现为雾霾前清洁天(788.01 μg/mL) > 雾霾消退后期(470.40 μg/mL) > 雾霾期间(55.78 μg/mL),说明氧化能力雾霾期间 > 雾霾消退后期 > 雾霾前清洁天。另外通过雾霾前后数据对比得到,暴露毒性指数 TI 大小顺序为雾霾期间(13 245.06) > 雾霾消退后期(1 658.87) > 雾霾前清洁天(254.08),说明雾霾期间PM10对人体危害更大。

    • 黄龙嗜冷细菌两种胞外单糖对碳酸钙矿化影响

      2018, 37(3):497-504.

      摘要 (821) HTML (0) PDF 8.28 M (707) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究黄龙水体中嗜冷细菌的胞外代谢产物对钙华沉积速率及沉积产物的影响,本文从黄龙钙华水体中分离到优势土著嗜冷细菌,并以其标志性胞外代谢产物D-葡萄糖和D-核糖作为研究对象,研究了两种单糖组分在低温环境下对钙华沉积的影响,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外吸收光谱(FT-IR)等分析手段对碳酸钙晶型、形貌以及结构组成进行了表征。实验表明:D-葡萄糖在低温条件下能促进方解石型碳酸钙的沉积,并加快沉积速率。低浓度下(20 mg/L和40 mg/L)的沉积产物均为方解石型碳酸钙并对其形貌有一定的影响;高浓度下(80 mg/L和160 mg/L)能诱导少量的文石型碳酸钙的合成。D-核糖在低温条件下能促进碳酸钙的沉积,加快沉积速率。与D-葡萄糖不同,D-核糖仅能合成方解石型碳酸钙,但对方解石晶面的生长表现为抑制作用,且随浓度增大抑制作用益明显。此结果可为黄龙钙华生物成因的探究提供一定的理论研究基础。

    • 甘氨酸在锐钛矿上的吸附及热缩合反应

      2018, 37(3):505-511.

      摘要 (837) HTML (0) PDF 7.59 M (654) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文通过锐钛矿对不同pH值溶液中甘氨酸的吸附和中低温条件下锐钛矿表面甘氨酸的缩合研究,探讨半导体矿物吸附诱导氨基酸聚合的能力及其机理。结果表明:在pH=6.0时,甘氨酸在锐钛矿表面的吸附量达到最大值(约80.1 mg/g);且在弱酸条件下,甘氨酸通过羧基基团与锐钛矿表面相关原子或基团键合而吸附在其表面。在80~120℃范围内锐钛矿主要催化甘氨酸缩合形成DKP(环状二肽)、Gly2(Gly-Gly)、Gly3(Gly-Gly-Gly)等寡肽,催化缩合形成产物受温度的控制。锐钛矿表面为甘氨酸的吸附缩合提供了活性位点,在提供一定能量(加热)条件下,能催化甘氨酸缩合。

    • >宝玉石矿物学
    • 福建寿山善伯石及其“花生糕”的研究

      2018, 37(3):512-520.

      摘要 (1063) HTML (0) PDF 8.83 M (810) 评论 (0) 收藏

      摘要:善伯石是具有悠久历史的寿山石品种之一,质地脂润细腻,善伯石中特征的"花生糕"对于其品种以及品质都具有重要意义。通过光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)配能谱仪(EDS)、显微激光拉曼光谱仪(LR)、红外光谱仪(IR)、电子探针(EPMA)的检测与分析研究了善伯石及影响善伯石"花生糕"的因素,发现白色"花生糕"的内部聚集了大量细小杂质矿物锐钛矿,而红色"花生糕"部分的杂质矿物主要为赤铁矿等含铁矿物,其后期浸染形成红色斑块。同时,善伯石中"花生糕"区域往往分布有石英,个别含有叶蜡石;当锐钛矿颗粒较大时,其分散于善伯石基质中即构成了肉眼可见的砂金般反光点,俗称"金砂"。

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