• 2021年第40卷第5期文章目次
    全 选
    显示方式: |
    • >专题研究
    • 华北克拉通北缘晚志留世末-早泥盆世钾质碱性岩的成因及对区域构造演化的限定

      2021, 40(5):835-858.

      摘要 (264) HTML (0) PDF 16.11 M (712) 评论 (0) 收藏

      摘要:华北克拉通北缘晚志留世末-早泥盆世碱性岩的成因研究可以为古生代古亚洲洋与华北克拉通的相互作用过程提供重要信息。本文以内蒙古达茂旗黄合少正长岩为研究对象,开展了锆石U-Pb年代学、矿物化学、地球化学和Sr-Nd同位素的研究,并综合同带其他代表性岩体的岩石矿物及元素特征,探讨了华北克拉通北缘钾质碱性岩的岩浆体系性质、源区特征及构造动力学背景。黄合少正长岩的主要岩石类型为碱性长石正长岩,锆石SHRIMP U-Pb年龄为417.6±4.7 Ma,为晚志留世末期岩浆作用的产物;主要组成矿物为霓辉石和钾长石(An0Ab2~5Or95~98)及少量钠长石(An0Ab95~100Or0~5),可见霓辉石内部部分转化为蓝透闪石或镁钠闪石;黄合少正长岩具有较高的全碱含量(Na2O+K2O=12.79%~15.30%)和里特曼指数(8.48~11.09),较高的K2O含量(8.66%~13.78%)和K2O/Na2O值(2.10~9.07),指示黄合少正长岩属于钾质-超钾质碱性岩系列;较高的Sr含量和富集放射性成因的Sr同位素组成(初始87Sr/86Sr值为0.704 1~0.706 1),显示岩体起源于被俯冲沉积物交代过的富集岩石圈地幔。华北克拉通北缘晚志留世末-早泥盆世钾质碱性岩的发育,指示早古生代期间发育古亚洲洋板片向华北克拉通下的俯冲,俯冲相关物质对华北克拉通岩石圈地幔进行交代,形成含金云母/角闪石等交代矿物的易熔地幔;晚志留世末-早泥盆世时,由于微陆块的拼贴碰撞,华北克拉通北缘暂时处于碰撞后伸展演化阶段。

    • 内蒙古科尔沁右翼前旗地区满克头鄂博组火山岩年代学、地球化学特征及其地质意义

      2021, 40(5):859-873.

      摘要 (218) HTML (0) PDF 8.80 M (293) 评论 (0) 收藏

      摘要:对内蒙古科尔沁右翼前旗地区满克头鄂博组火山岩的形成时代与地球化学特征进行了研究。对2件典型流纹岩样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,结果分别为145.9±1.0 Ma和146.0±1.3 Ma,为晚侏罗世。该区满克头鄂博组火山岩属于过铝质、高钾钙碱性系列,具有高SiO2(63.28%~77.40%,平均为71.06%)、高全碱(K2O+Na2O)含量(7.52%~10.14%,平均为8.66%),富集大离子亲石元素Rb、K,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、P等特征,显示出壳源岩浆的典型特征。满克头鄂博组流纹质和粗面岩在主微量元素上具有良好的演化趋势,推测是壳源物质部分熔融之后,经历了不同程度的分离结晶作用后喷发形成。同时,该组火山岩具有造山后岩浆作用地球化学特征,结合大兴安岭地区满克头鄂博组时空分布上存在自西南向东北年龄逐渐变新的特点,认为该期火山作用与蒙古-鄂霍次克缝合带闭合后伸展作用密切相关。

    • 胶北地体侏罗纪花岗岩的成因及其构造意义

      2021, 40(5):874-896.

      摘要 (261) HTML (0) PDF 13.43 M (428) 评论 (0) 收藏

      摘要:胶北地体中生代花岗岩广泛分布,以晚侏罗世最为发育,花岗岩形成时代、成因和地球动力学背景的深入研究对认识研究区构造演化有重要意义。本文选取胶北地体东部和北部侏罗纪花岗岩进行全岩主微量元素、锆石U-Pb年龄和O同位素研究,结果表明,花岗岩样品锆石U-Pb年龄主要分布在166~156 Ma之间,代表岩体的结晶年龄。此外,含有大量3 650~3 294 Ma、2 660~2 445 Ma、770~600 Ma和245~197 Ma的继承锆石。这些花岗岩具有埃达克岩的地球化学特征[高Sr/Y和(La/Yb)N值,低Y和Yb含量]。本次报道的侏罗纪花岗岩的锆石年龄和地球化学特征与前人报道的玲珑、栾家河花岗岩一致,表明胶北不同地区侏罗纪花岗岩的形成时代和成因没有明显的区别,胶北侏罗纪花岗岩可能由加厚地壳物质部分熔融而成。不同样品的继承锆石年龄分布特征和氧同位素组成具有明显的差异,结合前人资料,认为胶北侏罗纪花岗岩源区的物质来源存在差异,部分花岗岩的源区主要为胶北古老的基底,另一部分源区主要为深俯冲的扬子板块地壳岩石。古太平洋板块或Izanagi板块的俯冲作用可能直接或间接地诱发了加厚地壳的熔融。

    • 江南造山带湖南段金矿成矿事件及其构造背景

      2021, 40(5):897-922.

      摘要 (236) HTML (0) PDF 21.11 M (462) 评论 (0) 收藏

      摘要:江南造山带湖南段为一重要的金成矿带,目前关于带内金矿形成的时代背景存在较大争议。本文基于区域成岩成矿年代学、矿床(区)地质特征、矿床成因和流体来源、区域构造演化背景等多方面资料,对带内各主要金矿区的成矿时代逐一进行详细解析,以此为基础重新厘定了区域金矿成矿地质事件及其时代,并探讨了各成矿事件的构造背景,初步形成以下认识。江南造山带湖南段主要发生了加里东期、印支晚期和燕山期等3期金成矿事件。加里东期金矿成矿年代为430~410 Ma(志留纪后期),产于同期雪峰冲断带的中段-西南段和东段东部、湘中-湘东南构造岩浆带的东北部等3个地区,各区赋矿地层分别为板溪群、冷家溪群、冷家溪群,前两个地区的成矿与加里东运动变质变形和构造活化作用有关,后一个地区的成矿与志留纪后期花岗质岩浆活动提供热能和流体有关。印支晚期金矿成矿年代为227~202 Ma(晚三叠世),主要分布于同期雪峰冲断带东南缘构造岩浆隆起带,与后碰撞花岗质岩浆活动的热能和热液驱动有关。燕山期金矿成矿年代为152~130 Ma(晚侏罗世-早白垩世初),主要分布于同期雪峰冲断带东南部构造岩浆隆起带的东部,与伸展环境下的花岗质岩浆活动有关。

    • 福建浦城地区萤石矿床围岩和矿石地球化学特征及成因

      2021, 40(5):923-938.

      摘要 (209) HTML (0) PDF 9.67 M (280) 评论 (0) 收藏

      摘要:福建浦城地区位于闽西北隆起带北部武夷成矿带,区内现有萤石矿(点)30余处,均产于北东向断裂带内。以浦城地区外洋、南山尖、黎处、龙头洋萤石矿和仁峰萤石矿化点为主要研究对象,对萤石和围岩二长花岗岩进行了地球化学分析。区内萤石矿呈块状、条带状、网脉状分布,主要可分为萤石型和石英-萤石型两种矿石。萤石稀土元素总量为12.22×10-6~154.44×10-6,Y含量为5.68×10-6~114.90×10-6,LREE/HREE值为1.10~4.67,(La/Yb)N值为0.85~5.04,δEu值为0.55~1.05,δCe值为0.73~0.95。二长花岗岩稀土元素总量为74.13×10-6~340.42×10-6,Y含量为15.37×10-6~90.49×10-6,LREE/HREE值为1.54~15.47,(La/Yb)N值为0.85~42.51,δEu值为0.10~0.72,δCe值为0.36~1.64。二长花岗岩属过铝质、高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩,富集大离子亲石元素Rb和高场强元素U、Th,亏损高场强元素Zr,稀土元素配分曲线为平缓右倾型,产于板内构造环境,与萤石的矿化有密切关系。二长花岗岩中F含量较高,推测其为萤石矿中F元素的主要来源。区内萤石矿形成于热液低温还原环境中,研究区至少经历了两期次萤石成矿作用。

    • >综述与进展
    • 锆石微量元素地球化学对硅质火山岩浆系统的制约

      2021, 40(5):939-951.

      摘要 (277) HTML (0) PDF 9.93 M (381) 评论 (0) 收藏

      摘要:大型硅质火山作用(喷发体积约102~104 km3)的岩浆系统是地壳尺度的,经历了复杂的起源、运移、存储、补给和喷发等过程。揭示岩浆从起源到喷发过程中的结晶分异、堆晶、晶体-熔体分离、地壳混染、岩浆补给、晶粥活化等岩浆作用的细节是认识硅质火山岩浆系统演化的关键。锆石中Th、U、Ti、Hf和REE等微量元素的含量和系统变化反映了锆石结晶熔体的成分、温度、氧逸度和水含量等以及共生的矿物相特征,对示踪火山岩浆系统的演化过程具有重要研究意义。随着岩浆温度降低过程中结晶分异作用的进行,锆石微量元素呈现出Hf含量升高、Ti含量降低以及Th/U、Eu/Eu*和Zr/Hf等比值降低的趋势,这些元素含量和比值可以作为岩浆分异演化程度的指标。成矿斑岩中的锆石一般具有高的Ce4+/Ce3+和Eu/Eu*值,反映了岩浆具有高的氧逸度和水含量。火山岩锆石可能经历多阶段结晶过程,因而形成复杂的核-边结构特征,核部具有熔蚀现象,边部CL较亮并具有低的Hf、U和高的Ti含量以及Eu/Eu*值等,反映了岩浆补给作用和晶粥活化过程。由于锆石颗粒比较微小,在晶体-熔体分离过程可能随提取的熔体进入喷发岩浆房,从而可以连续记录岩浆成分的变化,或者残留在晶粥中记录晶体-熔体的分离。锆石微量元素结合高精度年代学分析,可以精细制约火山岩浆系统的多阶段演化过程及其时间尺度。在锆石微量元素数据的解释和筛选过程中,需注意扇形分区、锆石褪晶化和其他矿物包裹体对分析结果的影响,并同时开展岩相学研究,结合锆石产状和共生矿物组合特征,为制约火山岩浆系统的演化过程提供可靠信息。

    • 俯冲带脱碳和固碳作用过程

      2021, 40(5):952-964.

      摘要 (225) HTML (0) PDF 11.04 M (521) 评论 (0) 收藏

      摘要:俯冲带作为联系地表和地球深部系统的纽带,不仅是将地表碳带入地球深部的主要通道,也是地表物质和地球深部物质发生交换的重要场所。俯冲作用可以将地表碳以有机碳或无机碳酸盐矿物等形式带入地球深部,再通过火山作用或去气作用返回到地表系统。俯冲带深部碳循环控制着地表碳通量变化,对于研究全球气候变化和地球宜居环境具有重要意义。本文结合前人的相关研究成果,综合探讨了俯冲带的脱碳机制及固碳作用过程。俯冲带脱碳机制主要有变质反应脱碳、流体溶解脱碳和熔融作用脱碳。从俯冲板块释放的含碳流体不一定都会迁移返回地表,有一部分含碳流体在迁移演化过程中会和围岩发生反应,形成不易迁移的其他含碳相(碳酸盐、石墨或金刚石)而重新固存在俯冲板块以及上覆地幔楔中(固碳作用),进而影响碳在不同储库中的含量变化,在计算俯冲带释放碳通量时需要考虑这一过程的影响。

    • 美国西尔斯盐湖钙华研究综述

      2021, 40(5):965-976.

      摘要 (199) HTML (0) PDF 6.89 M (245) 评论 (0) 收藏

      摘要:钙华具有重要的科研价值。美国加利福尼亚州西尔斯湖内北部、中部和西南部广泛发育钙华丘,丘状体的高度从几厘米至45 m不等,通常高度为5~12 m。钙华丘内存在4种沉积相,分别为多孔海绵状钙华沉积相、结壳状钙华沉积相、柱状钙华沉积相和薄层结壳状钙华沉积相。从时空分布来讲,钙华呈两种沉积层序,分别为多孔海绵状钙华沉积相-结壳状钙华沉积相-薄层结壳状钙华沉积相-多孔海绵状钙华沉积相和多孔海绵状钙华沉积相-柱状钙华沉积相-薄层结壳状钙华沉积相-多孔海绵状钙华沉积相。这些钙华主要由方解石和文石组成,从微观尺度来讲,主要由纳米球晶体和棒状晶体组成,被解释为是微生物作用活动的结果。钙华沉积相中δ13C的测定结果均为正值,表明西尔斯湖钙华属于热成因钙华。对西尔斯湖钙华主要沉积类型及沉积成因的讨论,可以为我国钙华研究提供对比参考资料。

    • >宝玉石矿物学
    • 广西巴马玉的矿物学特征及其成因探讨

      2021, 40(5):977-990.

      摘要 (341) HTML (0) PDF 8.96 M (374) 评论 (0) 收藏

      摘要:继贵州罗甸、广西大化发现多个新型透闪石玉矿床之后,在同属黔桂地区的广西巴马亦发现了透闪石玉矿。通过偏光显微镜镜下观察、X射线衍射仪、电子探针及重砂分析等测试手段对广西巴马玉的宝玉石矿物学特征进行了研究,发现巴马玉主要由微晶透闪石组成,具毛毡状结构和束状结构,多见水草花结构,其主要矿物成分为微晶透闪石集合体,并含有滑石、褐铁矿、高岭石等次要矿物,Mg2+/(Mg2++Fe2+)-Si投点显示数个巴马玉样品分别属于透闪石和阳起石,定名为闪石玉。巴马透闪石玉的密度为2.81~3.00 g/cm3,折射率为1.61,硬度为5.19~5.32,次要矿物滑石是导致其硬度低的原因。根据电子探针数据计算出巴马玉相关化学式并对比分析,发现巴马玉样品中C位Fe2+的数量为0.08~0.67 a.p.f.u,随着样品颜色从淡紫到青灰到深青灰变化,C位Fe2+的数量也相继增加,说明颜色的变青加深与巴马玉Fe元素的含量增加有关。X射线衍射分析结果显示水草花的矿物成分中有针铁矿的存在,说明巴马玉水草花为地表次生结构。通过野外观察,对其主要化学元素、稀有元素以及稀土元素等特征进行综合分析并与其它矿点的相关特征进行横向对比,基本确定了巴马玉矿床为辉绿岩侵入碳酸盐岩经过岩浆热液接触交代作用而形成的层控性接触交代型岩浆热液矿床,与之前发现的位于黔桂地区的贵州罗甸、广西大化闪石矿的成因一致,它们应属于同一矿带。

    • >环境矿物学
    • 矿物-腐植酸-微生物体系对重金属吸附研究

      2021, 40(5):991-1000.

      摘要 (191) HTML (0) PDF 6.49 M (356) 评论 (0) 收藏

      摘要:设施农业中土壤重金属污染问题日趋严重。由于土壤中矿物、腐植酸、微生物等多相组分之间存在交互作用,重金属与土壤单组分体系中所获得的结合机制并不能真实有效地评价其在自然条件下的转化与归趋。本研究以蒙脱石(Mont)和高岭石(Kao)为辽宁蔬菜大棚及农田土壤层状硅酸盐代表矿物,选取胡敏酸(HA)为有机质代表,土著微生物革兰氏阳性枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis,B.s)、革兰氏阴性恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida,P.p)为细菌微生物代表,以此三元体系为主要供试蔬菜大棚土壤组分,以Cd2+、Cu2+为目标元素,借助宏观吸附实验,结合X射线衍射(XRD)、衰减全反射-傅立叶变换红外光谱(ATR-FTIR)、扫描电镜(SEM)测试分析了Cd2+、Cu2+在矿物-腐植酸-细菌三元混合物上的吸附机理以及Cd2+、Cu2+在复合体上的结合机制。研究结果表明,蒙脱石/高岭石-腐殖酸、蒙脱石/高岭石-B.s及蒙脱石/高岭石-P.p二元复合体对Cd2+及Cu2+的吸附具有加和性,矿物-腐植酸-微生物三元复合体之间表现为拮抗作用。吸附动力学研究表明矿物、有机质、微生物复合体对重金属的吸附动力学符合准二级动力学模型。体系对Cu2+的吸附能力由强到弱为:B.s > P.p > Mont/Kao-B.s > Mont/Kao-P.p > Mont/Kao-HA-P.p > Mont/Kao-HA > Mont/Kao。

    • 四川盆地大气层中矿物颗粒-甲苯-Cr3+耦合规律模拟研究

      2021, 40(5):1001-1009.

      摘要 (161) HTML (0) PDF 6.18 M (241) 评论 (0) 收藏

      摘要:四川盆地大气层具有湿度高和流通性弱的特征,冬春低温季节易形成雾霾。本文着重构建了低温高湿条件下的石英、方解石纳米颗粒与甲苯、Cr3+共存体系,系统测试了石英、方解石颗粒与甲苯、Cr3+耦合前后Zeta电位值、胶体粒径及团聚形态、亲疏水性的变化趋势,以模拟研究四川盆地低温高湿静稳大气环境中矿物颗粒、有机物、重金属离子之间的耦合作用规律。研究发现:甲苯、Cr3+与石英、方解石之间存在显著的成键耦合作用,甲苯、Cr3+存在时会大幅度降低高湿度环境中石英、方解石颗粒的Zeta电位值,增大两种矿物颗粒在低温条件下的活跃度;Cr3+可通过静电作用力,促使石英、方解石颗粒在高湿度环境中形成粒径更大的团聚状胶体;甲苯吸附在石英和方解石颗粒表面会增强其疏水性,减弱高湿度水分对矿物胶体稳定性的侵扰。上述有关石英/方解石颗粒、甲苯、Cr3+在低温高湿条件下的界面成键耦合作用规律发现,对理解四川盆地雾霾形成机制有积极的启发意义。

    • >方法与应用
    • 短波红外光谱技术在新疆阿舍勒铜锌矿床勘查中的应用

      2021, 40(5):1010-1022.

      摘要 (178) HTML (0) PDF 7.56 M (252) 评论 (0) 收藏

      摘要:新疆阿舍勒铜锌矿床是典型的火山岩型块状硫化物矿床,近年来矿产勘查向深部和外围扩展,由于矿体的厚度较小、埋深大,传统的物化探方法勘查效果不佳,急需寻找快速有效的勘查技术方法。本文在阿舍勒铜锌矿床开展了系统的短波红外光谱(SWIR)勘查研究,结果显示,与矿(化)体关系密切的白云母具有的Al—OH吸收峰位小于2 205 nm,总体具有富Al的特征;与矿(化)体关系密切的绿泥石具有的Fe—OH吸收峰值集中在2 250 nm,具有富Mg特征;白云母结晶度在矿区由南到北呈逐渐升高的趋势,表明热液(矿化中心)主要来自于矿区北部。研究表明,短波红外光谱技术能快速有效地识别出蚀变矿物类型,确定蚀变矿物组合,指示蚀变分带规律;白云母和绿泥石吸收峰波长和白云母结晶度的变化规律,可以作为阿舍勒铜锌矿床找矿的新标志。

当期目录


年第卷第

文章目录

过刊浏览

年份

刊期

浏览排行

引用排行

下载排行