• 2018年第37卷第4期文章目次
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      2018, 37(4):0-0.

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      摘要:

    • >专题研究
    • 玉树杂岩带三叠纪玄武岩岩石成因及构造意义——对青藏高原中北部古特提斯演化的约束

      2018, 37(4):521-532.

      摘要 (1095) HTML (0) PDF 11.37 M (995) 评论 (0) 收藏

      摘要:玉树杂岩带位于金沙江缝合带和甘孜-理塘缝合带的结合部位,对其物质组成进行详细解剖,有望为揭示青藏高原中北部的特提斯演化过程提供重要信息。本文报道该带内歇武玄武岩的主量、微量和Sr-Nd同位素数据,结合区域岩浆事件讨论该区构造演化过程。研究表明歇武玄武岩为钙碱性系列,具有较高的MgO和Cr、Ni含量,富集K、Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,轻微亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,具有高Sr正Nd同位素组成,为流体交代的尖晶石橄榄岩部分熔融的产物;歇武玄武岩具有岛弧玄武岩的特征,是甘孜-理塘特提斯支洋初始俯冲的产物。结合区域资料,认为玉树杂岩带的物质组成与甘孜-理塘缝合带相类似,明显不同于金沙江缝合带。从二叠纪到三叠纪,玄武岩岩浆源区中石榴石含量逐步减少,最后转变为尖晶石橄榄岩,反映该区已经从大陆岩石圈地幔伸展为正常大洋岩石圈地幔。这一转变与弧后岩石圈减薄、洋盆扩张的构造过程相对应。

    • 北山地区早古生代洋盆俯冲记录——来自石板井高镁闪长岩的年代学、地球化学证据

      2018, 37(4):533-546.

      摘要 (948) HTML (0) PDF 15.17 M (902) 评论 (0) 收藏

      摘要:北山造山带中部石板井地区发育高镁闪长岩体。LA-ICP-MS锆石U-Pb分析获得该类岩石的年龄为456±2 Ma,表明其形成于晚奥陶世。地球化学数据显示:岩石属钠质钙碱性系列,SiO2含量为51.94%~55.30%,具有较高的MgO(4.12%~6.19%,平均5.17%)、Mg#值(0.45~0.69,平均0.53)、Cr(35.82×10-6~985.50×10-6,平均284.84×10-6)、Ni(20.93×10-6~148.59×10-6,平均70.23×10-6)含量,稀土元素配分曲线均呈平缓右倾,轻稀土元素略相对富集,富集大离子亲石元素(LILE)(如Rb、Ba、Th、U、K),亏损高场强元素(HFSE)(如Ta、Nb、P、Ti)。这些特征类似于日本西南新生代Setouchi火山岩带赞岐岩。通过岩石成因分析,认为该岩体很可能由俯冲洋壳和沉积物部分熔融产生的含水流体与地幔橄榄岩相互作用形成,进而揭示其形成于岛弧环境。这表明红柳河-牛圈子-洗肠井古洋盆在晚奥陶世仍在向北俯冲,哈萨克斯坦板块和塔里木板块最终的拼合时间可能在奥陶纪之后。

    • 滇西六合正长斑岩中角闪石、黑云母和锆石的特征及其指示意义

      2018, 37(4):547-561.

      摘要 (1116) HTML (0) PDF 14.24 M (840) 评论 (0) 收藏

      摘要:滇西金沙江-哀牢山成矿带发育众多与富碱侵入岩密切相关的斑岩矿床。六合正长斑岩产于该成矿带中段,为贫矿富碱斑岩。在岩相学基础上,对六合正长斑岩中的黑云母、角闪石、锆石进行了矿物学研究,厘定了矿物结晶的温压条件、岩浆氧逸度和含水量等关键要素,并结合全岩地球化学和前人研究成果,讨论了制约滇西富碱斑岩成矿的条件。六合正长斑岩中的黑云母富镁(MgO=12.98%~14.83%)、铝(Al2O3=14.18%~16.52%),Fe2+/(Fe2++Mg)=0.29~0.31,矿物温压计测得黑云母的结晶温度为615~669℃,形成压力为103~165 MPa,形成深度为3~5 km(平均深度为4.2 km)。角闪石富铁(FeO=21.75%~22.21%)、钙(CaO=10.14%~10.49%),属浅闪石质-韭闪石质角闪石,形成温度为817~843℃,形成压力为158~191 MPa,形成深度为5~6 km(平均深度为5.9 km)。通过角闪石成分限定岩浆氧逸度(△FMQ)为+1.12~+1.27。岩体中的岩浆锆石结晶温度为687~1 098℃,Ce4+/Ce3+=11.18~54.78(平均值<50),δEu=0.14~0.81。正长斑岩中角闪石以斑晶产出,全岩Dy/Yb值与SiO2含量呈负相关性,La/Yb值与SiO2含量呈正相关性,且δEu=0.97~1.00,说明六合岩浆在早期结晶大量角闪石,鲜有斜长石分离结晶。以上分析显示六合正长斑岩具有低氧逸度、高含水量的特征。对比斑岩矿床中含矿岩石的矿物学特征,认为六合正长斑岩不具有形成斑岩型矿床的潜力。

    • 广西西大明山渌井铅锌矿床成因——流体包裹体、硫化物矿物化学和硫同位素约束

      2018, 37(4):562-574.

      摘要 (850) HTML (0) PDF 14.52 M (764) 评论 (0) 收藏

      摘要:渌井矿床是广西西大明山地区内一个典型的脉状铅锌矿床,矿体赋存于寒武纪地层中,主要受断裂构造控制。本文在详细野外调查的基础上,通过对其流体包裹体、硫化物矿物化学和硫同位素的系统测定和分析,探讨了成矿流体性质和矿质来源。流体包裹体研究表明,渌井矿床主成矿阶段流体包裹体类型以富液相的气液两相包裹体和纯液相包裹体为主,主成矿期包裹体均一温度为237~281℃(平均值为256℃),对应盐度为3.54%~12.69%(均值为8.39%)。硫化物电子探针分析结果显示,闪锌矿以富集Fe、Cd、In而贫Mn、Ga、Ge等元素为特征,多属于形成温度偏高的含铁闪锌矿类型。硫化物硫同位素研究显示,δ34S值总体变化范围为-1.9‰~4.4‰,呈塔式分布,均值为1.7‰,位于零值附近,暗示渌井矿床硫化物的硫主要来源于岩浆。综合矿床地质、流体包裹体、硫化物矿物化学及硫同位素特征可知,渌井矿床应归属于热液脉型铅锌矿床范畴,在成因上与本区深部的隐伏岩体具有密切的联系,成矿时代可能为燕山晚期。

    • 安徽宣城茶亭斑岩铜金矿床金的赋存状态及金铜成因联系

      2018, 37(4):575-589.

      摘要 (1000) HTML (0) PDF 15.60 M (775) 评论 (0) 收藏

      摘要:安徽宣城茶亭铜金矿床是长江中下游成矿带中新发现的一个大型斑岩型矿床。本文在矿相学观察和研究的基础上,开展了矿石组成矿物的成矿金属元素化学分析和电子探针(EPMA)分析,以了解矿床矿石中金的赋存状态,确定金与铜的成因联系。茶亭铜金矿床的热液成矿期可以划分为4个阶段,应用单矿物火试金法化学分析显示,第2阶段黄铁矿(PyⅡ)和第3阶段黄铁矿(PyⅢ)以及相应阶段的黄铜矿均富含金,各阶段石英及第3阶段硬石膏基本不含金。矿相学观察发现"可见金",金的嵌布形式主要为包裹金、粒间金,少量裂隙金。电子探针分析表明这些"可见金"主要为银金矿,其次为自然金。"不可见金"以不均匀形式分布于黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿、斑铜矿等硫化物矿物中,"不可见金"主要为纳米级自然金。金与铜的相关性以及金的赋存状态表明,金与铜具有密切的成因联系。Simon实验研究结果表明高温环境下铜-铁硫化物中Au的溶解度更大,结合矿物共生组合及流体包裹体均一温度测定结果可以推测,茶亭铜金矿床的成矿作用经历了从较高温度到较低温度的演化过程,随着温度的降低部分Au从铜-铁硫化物中出溶并富集为"可见金",而另一部分金仍然以"不可见金"形式分散保存于黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿以及其它含铜硫化物矿物中。

    • 赣南上窖铀矿床微量元素地球化学特征与成矿模型

      2018, 37(4):590-604.

      摘要 (998) HTML (0) PDF 14.08 M (902) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对比研究赣南上窖铀矿床各类岩(矿)石的微量元素、稀土元素地球化学特征,讨论了上窖铀矿床的成矿物质来源与成矿模型。地质、元素地球化学资料表明:①印支早期花岗岩与燕山早期花岗岩较高的U含量和较低的Th/U值,反映了两者均具备为区内铀成矿提供充足铀源的能力,并且燕山早期花岗岩提供铀源的潜力更大。②水云母化蚀变基本不改变原岩微量元素、稀土元素的含量和配分特征,但叠加赤铁矿化时则伴随U的富集甚至矿化,出现稀土元素的活化转移,说明赤铁矿化与铀矿化关系更为密切。③辉绿岩的微量元素配分曲线具有幔源特征,明显区别于花岗岩和铀矿石,且蚀变辉绿岩的U含量和U/Th值明显较新鲜辉绿岩高,说明上窖铀矿床的成矿物质非源于辉绿岩;矿床大面积的赤铁矿化暗示辉绿岩为铀成矿作用提供了发生氧化还原反应的挥发分和矿化剂(CH4、CO、CO2、H2S、Fe2+),从而使迁移态的U6+还原成U4+并沉淀成矿。④铀矿石与花岗岩的微量元素配分曲线相似程度高,且为递变关系,说明上窖铀矿床的成矿物质来源于花岗岩;铀矿石的稀土元素总量明显低于花岗岩和辉绿岩,表明成矿流体具贫稀土元素的性质。根据上窖铀矿床的成矿地质背景、岩体-构造-蚀变"三位一体"控矿要素以及微量元素地球化学特征,进一步补充和完善了该矿床的成矿模型。

    • 塔里木陆块西北缘伽师铜矿成矿流体特征与成矿作用

      2018, 37(4):605-620.

      摘要 (827) HTML (0) PDF 17.22 M (750) 评论 (0) 收藏

      摘要:伽师铜矿是柯坪盆地砂岩型铜矿的典型代表,多位学者曾对其成因进行研究,但均缺乏详细地球化学证据。本次研究认为该矿床成矿期分为成岩成矿期与改造成矿期,以成岩成矿期为主。本文通过对伽师铜矿不同成矿期包裹体显微测温,成分分析以及氢、氧、碳、硫同位素的研究,探讨了该矿床成矿流体形成演化与成矿作用的关系。结果表明,该矿床成矿流体成岩期均一温度为131~206℃,盐度0.35%~9.86%(NaCleq,质量分数,下同),流体密度0.90~0.99 g/cm3,流体压力为227~464 MPa;改造期均一温度为131~285℃,盐度0.53%~9.34%,流体密度0.78~1.00 g/cm3,流体压力为231~448 MPa,总体表现为中低温、中压、中低盐度、中等密度特征,具有典型地下热卤水特点。其δ34S值范围为-34.5‰~-22.7‰,表明该矿床的硫主要源自硫酸盐细菌还原和有机质还原;成岩期包裹体水的δD值为-105.4‰~-79.2‰、δ18OH2O为-3.13‰~0.87‰,改造期δD值为-108.5‰~-81.3‰,δ18OH2O为-4.21‰~4.04‰,表明成矿流体为大气降水、盆地卤水二者混合来源,并有有机水加入;其成岩期δ13C值为-28.4‰~-24.2‰,改造期δ13C值为-28.5‰~-23.0‰,与自然界有机碳δ13C的负值范围特征吻合,激光拉曼探针成分分析显示该矿床成矿流体成岩期、改造期成分主要为CH4、H2S、H2O等,指示油田卤水中有机质参与了矿床成岩期、改造期成矿作用过程,在伽师铜矿成矿过程中起重要还原作用。综合分析认为,有机质与伽师铜矿成矿作用关系密切,该矿床是油田卤水参与成矿作用的沉积-改造成因砂岩型铜矿。

    • 对南华系下统莲沱组CIA值寒冷气候认识的几点商榷——以鄂西神农架、湘西北南华系莲沱组为例

      2018, 37(4):621-636.

      摘要 (1894) HTML (0) PDF 17.65 M (1744) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文根据华南南华系莲沱组化学蚀变指数(CIA值)的不同曲线分布特征,把莲沱组CIA值不同曲线的解释与莲沱组沉积特征的相-古气候分析法进行对比,发现二者古气候变化特征不相吻合。再用类比方法,与南沱组寒冷气候进行类比分析,发现南沱组冰期沉积物十分单调,而莲沱组沉积物非常丰富,沉积构造呈多样性。CIA值精度受采样岩性、采样精度、汇源关系等多种因素控制。可以说,有什么样的母岩成分和风化剥蚀方式,就会在盆内形成什么类型的沉积物。此外,成岩作用和区域后期改造作用也不可小视。因此,CIA值必须与传统的相-古气候分析法以及其它相关方法紧密结合,才能相互验证,互相吻合,收到携手共进的效果。

    • 川西里伍式铜矿床早石炭世成矿事件——以里伍和中咀矿床为例

      2018, 37(4):637-645.

      摘要 (917) HTML (0) PDF 9.01 M (786) 评论 (0) 收藏

      摘要:川西里伍式富铜矿位于扬子地台西缘和松潘-甘孜造山带接合带的江浪穹窿中。矿体大体上呈层状-似层状或透镜状。前期的矿床地质特征调查及矿相学研究结果表明,里伍铜矿的矿体至少经历了两期富集过程:早期硫化物构造变形特征明显,成典型的条带状构造,而晚期的矿化不具变形特征,主要呈块状、团块-浸染状及脉状矿构造叠加改造于前者之上。本文对里伍和中咀矿床中早期条带状黄铜矿进行了Re-Os同位素定年,获得一个良好的等时线年龄为343±11 Ma(n=4,2σ),初始187Os/188Os比值为~2.37。本文据此认为里伍式富铜矿早期成矿事件始于早石炭世,明显晚于赋矿围岩——元古界里伍岩群,该时期的成矿物质主要来源于大陆上地壳。

    • >宝玉石矿物学
    • 湖北天然绿松石与优化处理绿松石的宝石学鉴别特征

      2018, 37(4):646-654.

      摘要 (911) HTML (0) PDF 7.92 M (906) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文主要以湖北天然绿松石、浸胶绿松石和注有色胶绿松石为研究对象,结合优化处理工艺过程及所用的胶水混合液,通过宝石学常规测试以及扫描电子显微镜、红外光谱仪、激光拉曼光谱仪和紫外可见光谱仪等宝石学现代仪器的测试分析,研究有效鉴别湖北天然绿松石和浸胶绿松石、注有色胶绿松石的测试方法。结果表明,注有色胶绿松石的颜色较呆板,浸胶和注有色胶绿松石相对密度较低且在长波紫外荧光灯下显示强至弱的蓝色荧光;扫描电镜下可见浸胶和注有色胶绿松石微晶之间的空隙被不同程度的胶质物充填,但该方法为有损法,不推荐使用;红外光谱中2 930、2 860、1 730、1 460 cm-1附近由有机物基团振动所致的红外吸收谱带可有效区分三者,是最为快速、无损、准确的方法;拉曼光谱中2 942、2 873、1 452、1 620、830 cm-1附近的吸收峰可作为鉴别湖北天然绿松石和浸胶或注有色胶绿松石的重要依据;紫外可见光谱中较弱的429 nm吸收峰和宽缓的677 nm吸收带可作为区分天然绿松石和注有色胶绿松石的鉴别依据,但无法区分天然绿松石和浸胶绿松石。

    • 青海不同矿区软玉地球化学特征及Ar-Ar定年研究

      2018, 37(4):655-668.

      摘要 (927) HTML (0) PDF 11.80 M (772) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探讨青海软玉的成矿物质来源、成矿环境及成矿年代,对三岔口矿点、拖拉海沟矿点及大灶火矿点的样品进行了主量元素、微量元素、稀土元素及Ar-Ar法定年的测试。结果显示,软玉样品的主量元素变化不大,与透闪石的理论值相符;微量元素差异较大,说明不同矿点成矿环境不同;稀土元素总量较低(0.29×10-6~40.72×10-6),Eu中度负异常(0.49~0.84),除大灶火青玉样品具左倾的重稀土元素富集模式[(La/Yb)N=0.16~0.61]外,其他样品都具有右倾的轻稀土元素富集模式,(La/Yb)N=2.87~6.34。三岔口矿点、拖拉海沟矿点软玉样品的稀土元素分配曲线与纳赤台基性辉长岩相似,大灶火矿点黄玉的稀土元素分配模式与二长花岗岩相似,而青玉的分配模式与斜长花岗岩相似。样品的TAl3+CAl3+和Ti含量变化表明,翠青玉的成矿温度最高、压力最大,黄玉成矿温度较高、压力较大;烟青玉和青玉成矿温度较高、压力较低;白玉、青白玉和糖玉成矿温度较低、压力较低。翠青玉和黄玉中明显较低的Zr/Hf、Nb/Ta和Sr/Ba值提示其成矿环境酸性明显加强。3个矿点样品的成矿年代301.38~237.28 Ma介于晚石炭世-中三叠世之间,属于印支-海西运动阶段。成矿年代均晚于侵入岩形成年代,说明矿体经历了多次热液交代过程。

    • >环境矿物学
    • 粉煤灰基地质聚合物水热原位转化NaP型沸石分子筛的研究

      2018, 37(4):669-678.

      摘要 (1103) HTML (0) PDF 10.83 M (687) 评论 (0) 收藏

      摘要:以固体废弃物粉煤灰基地质聚合物为基本骨架,通过水热合成法将其原位转化为自支撑NaP型沸石分子筛型体,并研究了水热过程中碱液浓度、碱液体积、水热温度和水热时间对NaP型沸石分子筛结晶程度、形貌和机械强度的影响,得到粉煤灰基地质聚合物原位转化NaP型沸石分子筛型体的适宜条件为水热温度100℃、NaOH浓度2.0 mol/L、NaOH体积50 mL、水热时间24 h。所得NaP型沸石分子筛型体的抗压强度为23.21 MPa,BET比表面积为50.46 m2/g,已达到工业生产P型沸石的水平。该法工艺简单,环境友好,可控成型。在此方法的基础上通过改变原料配比和反应条件,可以合成其他类型的沸石分子筛型体。

    • ZH型重金属螯合纤维对水溶液中Sr2+的吸附行为

      2018, 37(4):679-686.

      摘要 (982) HTML (0) PDF 8.72 M (799) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了ZH型重金属螯合纤维对水溶液中Sr2+的吸附行为,考察了pH值、纤维加入量、Sr2+初始浓度、作用时间等对吸附行为的影响,并采用SEM、EDS和FTIR等现代分析测试手段探讨了ZH型重金属螯合纤维对Sr2+的吸附机制。结果表明,在pH值为7.0、纤维加入量为2.0 g/L、Sr2+初始质量浓度为50 mg/L的条件下,纤维对Sr2+的吸附在4 h左右基本达到平衡。实验条件下ZH型重金属螯合纤维对Sr2+的最大吸附量可达26.22 mg/g。等温吸附拟合结果表明,ZH型重金属螯合纤维对Sr2+的吸附可能是以单分子层为主的单分子层和多分子层吸附共同作用的结果。纤维对Sr2+的动力学吸附过程符合准二级动力学模型。红外光谱分析表明Sr2+与纤维上-NH2和-COOH等基团进行配位络合从而吸附在纤维表面,-CH2-和C=CH2等基团参与此吸附过程。能谱分析表明Sr2+与纤维上Na+和Ca2+还存在着离子交换作用。

    • 热处理褐铁矿去除水中的Mn2+

      2018, 37(4):687-696.

      摘要 (900) HTML (0) PDF 10.00 M (727) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文利用褐铁矿中针铁矿经热脱水相变获得以纳米晶赤铁矿为主要物相的纳米-微米多级孔结构材料,并用于模拟净化富Mn2+地下水。同时考察了热处理温度、初始pH值、初始Mn2+浓度、吸附反应时间等对材料去除溶液中Mn2+的影响。XRD、TEM、BET表征结果表明,300℃热处理产物中赤铁矿孔径最小为2.7 nm,比表面积最大达到107.4 m2/g。吸附实验结果表明,在pH值5~10的范围内,pH值对煅烧褐铁矿颗粒对Mn2+去除效果影响较小;材料在贫氧条件下对水中低浓度Mn2+的最大吸附量为6.45 mg/g;吸附动力学符合准二级动力学模型;褐铁矿热处理形成的纳米晶赤铁矿对Mn2+具有吸附和催化氧化作用,其中的杂质锰氧化物对Mn2+的吸附和催化氧化具有增强作用。

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