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    2022年第41卷第4期
      专题研究
    • 田忠华,王伟,刘平华

      2022,41(4):681-694, DOI:

      Abstract:

      太古宙陆核的完整性对前寒武纪构造演化研究具有重要意义。华北克拉通东部陆块内太古宙陆核构造上受郯庐断裂影响较大,包括前期断裂带南侧NNE向左行走滑和后期断裂带北侧NE向左行走滑。本文还原了郯庐断裂发育之前华北克拉通东部陆块太古宙陆壳的原始格局。构造恢复后古老地体及地体内岩石片麻理均呈NNW走向。通过对弓长岭地区BIF铁矿进行深入的构造解析工作,发现含矿太古宙表壳岩发育大量暗示水平运动的逆冲推覆构造。结合其年代学特征,本文进一步揭示新太古代末期一定规模的侧向挤压构造(水平运动)可能已经在华北克拉通内出现。

    • 于玉帅,周云,牛志军,安志辉,刘阿睢

      2022,41(4):695-713, DOI:

      Abstract:

      南岭成矿带加里东期大花岗岩基的钨锡成矿潜力是近年来地质学家关注的热点。本文以湖南省彭公庙岩体为研究对象,精确厘定了产于彭公庙岩体内部的石牛仙钨矿的形成时代,同时厘定了彭公庙岩体中粗粒黑云母花岗闪长岩形成时代,分析了其地球化学特征,并与典型的成钨锡矿花岗岩进行对比,以此评估其钨锡成矿潜力。黑云母花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石和独居石U-Pb年龄分别为436.1±2.5 Ma (MSWD=1.9,n=19)和436.8±2.8 Ma (MSWD=2.7,n=20),指示其侵位于早志留世。石牛仙钨矿床白云母39Ar/40Ar同位素坪年龄为150.2±1.2 Ma (MSWD=0.42),成矿时代与彭公庙成岩时代明显不同。彭公庙岩体分异程度不高,成矿元素W和Sn含量低,主要来源于上地壳贫粘土的变质砂岩,与南岭典型的成钨、成锡花岗岩分异程度高、成矿元素含量高、来源于富粘土的上地壳物质部分熔融区别明显,说明其成矿潜力有限。最后,在综合前人研究成果的基础之上,指出应综合地球物理、地球化学、构造蚀变信息等资料,重点评价彭公庙岩体内部及周缘晚期晚侏罗世花岗岩岩脉或岩株成矿潜力。

    • 王朝阳,王涛,张颖慧

      2022,41(4):714-726, DOI:

      Abstract:

      加拿大阿巴拉契亚造山带纽芬兰岛Humber带基底地块属性及地壳生长演化是近年来关注的科学问题,尤其是岛内西南部的Indian Head Range地块,其年龄组成与同位素特征研究对区域基底构造属性划分与对比至关重要。本文对Indian Head Range地块内的二长花岗岩岩体进行了锆石U-Pb定年,得到其206Pb/238U加权平均年龄值为1 149±4 Ma,代表该岩体的侵位年龄。这一定年结果表明该岩体具有中元古代晚期的年龄,为该地块格林威尔期岩浆事件的存在提供了新的年龄证据。Nd-Hf同位素分析结果显示,该二长花岗岩岩体εNd值为-2.3,εHf值介于+1.93~+3.65之间,两阶段Hf模式年龄介于1.84~1.73 Ga之间。结合前人研究,我们认为Humber带内各地块发育约1.5 Ga、1.15 Ga和1.0 Ga的3期花岗质岩浆事件,它们具有相似的Hf模式年龄值,暗示它们均来源于古元古代新生地壳物质的再造。带内格林威尔基底地块均为原地基底,且与劳伦大陆远端东部边缘具有一致的岩浆-构造演化史。以上研究对Humber带内格林威尔基底地块的亲缘性及地壳生长提供新的制约,并为阿巴拉契亚造山带内古老微陆块的溯源对比提供依据。

    • 苏荣昆,薛怀民,曹光跃

      2022,41(4):727-745, DOI:

      Abstract:

      大兴安岭南段黄岗梁火山-侵出隆起由火山灰流相的流纹质晶屑凝灰岩、侵出相的岩穹(流纹质碎斑熔岩)和浅成侵入相的斑状二长花岗岩构成,它们的SHRIMP锆石U-Pb定年结果分别为140.27±0.93 Ma、140.41±0.92 Ma和141.75±0.96 Ma,均属早白垩世初期岩浆活动的产物。3个岩相的同位素年龄在误差范围内一致,表明其间没有明显的间断,为粘稠的富晶岩浆(晶粥)连续作用的产物。这些火山-侵入杂岩属高钾钙碱性系列,主要为准铝质-过铝质岩石,它们的εNd (t)变化范围很小,为-0.43~-0.08,相应的二阶段模式年龄为0.98~0.96 Ga,表明其应起源于相同的源区。岩浆作用产物表现出从早到晚SiO2和K2O含量呈连续降低的趋势,不同岩相间成分上有一定的互补关系,暗示可能是由成分分带的岩浆房近于逐层排出/侵位形成流纹质晶屑凝灰岩和碎斑熔岩,残留岩浆充填到火山根部及火山机构周边的环状裂隙中冷却固结形成斑状二长花岗岩。该火山-侵入杂岩具有A型花岗岩特征,地球化学上均表现为富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,强烈亏损Ti、Nb、Ta等高场强元素,具有明显负Eu异常,稀土元素配分图呈右倾的V字型,其可能是早白垩世软流圈上涌或者幔源镁铁质岩浆的底侵作用,诱发上覆地壳发生部分熔融形成的。

    • 黄丽霖,温日强,缪秉魁,陈国柱,许胜才

      2022,41(4):746-758, DOI:

      Abstract:

      灶神星是太阳系最大的硅酸盐质小行星,它的岩石样品(HED族陨石)是目前太阳系最古老的岩浆岩之一,很有可能记录了类地行星最早期地质流体活动的重要信息。本次工作首次在一块非角砾岩平衡型的Eucrite NWA 11592中发现了较粗长的富铁橄榄石脉。通过对NWA 11592陨石进行详细的岩相学和地球化学特征研究,将NWA 11592陨石划为玄武质非角砾岩型Eucrite,冲击变质程度至少为S4,热变质程度为6型。NWA 11592中富铁橄榄石脉最有可能为含H2O流体沿裂隙的沉淀产物,反应系统应是开放且较为氧化的(fO2达IW+0.9),且应发生在灶神星浅层地壳> 4 km的埋藏深度。含H2O流体渗透作用除更多地发生在灶神星表面或近地表外,还有可能发生在灶神星内部的浅层地壳中。

    • 夏亮亮,郝乃轩,范晨子,曾普胜,郭威,袁继海,孙冬阳,李金洪

      2022,41(4):759-770, DOI:

      Abstract:

      磷矿伴生稀土元素是获取稀土资源的重要途径。我国磷块岩型稀土矿分布广,稀土含量高,具有综合回收价值,是仅次于独立稀土矿床的伴生稀土资源。本文主要研究云南安宁磷矿中稀土元素分布规律和赋存状态,并比较了磷矿石中稀土元素总量与磷含量的关系,结果表明磷矿石中稀土氧化物总量为72×10-6~1 050×10-6,与磷含量呈一定的正相关关系。另外通过光学显微镜及电子显微镜观察发现,安宁磷矿中缺乏独立的稀土矿物,只在部分海绿石中找到了独立的稀土矿物(可能为独居石和褐帘石)。LA-ICP-MS分析结果表明,胶磷矿单矿物稀土元素含量在770×10-6~920×10-6之间,而白云石单矿物稀土元素含量均低于34×10-6,石英单矿物的稀土元素平均含量为180×10-6。由于部分独立的稀土矿物的存在,海绿石矿物中稀土元素总量可高达2 947.27×10-6~3 159.87×10-6。综合分析结果表明,安宁磷矿中稀土元素主要以类质同像的形式赋存于胶磷矿之中。

    • 陈超,修迪,王海敏,专少鹏,陈宏强,王金贵,赵华平,杨瑞

      2022,41(4):771-785, DOI:

      Abstract:

      中元古代常州沟组是华北克拉通北缘燕山地区变质结晶基底上的第一套沉积盖层,不整合覆盖于新太古代各类片麻岩之上。为了解常州沟组时期的古环境、古气候及其物质来源、构造环境和盆地性质,在野外地质调查的基础上,对常州沟组砂岩进行了粒度分析和地球化学分析测试。岩石组合、沉积构造和粒度分析结果指示区内常州沟组沉积环境演化由下至上依次为冲积扇、辫状河和碎屑潮坪。常州沟组砂岩地球化学特征具有高SiO2、Al2O3和K2O,低TiO2、Fe2O3、FeO、MgO含量的特点,成熟度较高,化学蚀变指数(CIA)介于52.00~73.23之间,化学风化作用指数(CIW)范围为93.04~98.68。由于岩石遭受钾交代作用影响,结合A-CN-K图解、Th/U-Th图解和古气候判别图综合分析,认为源区可能经历了较强的风化作用,古气候温暖、潮湿。Cr/Zr、Th/Sc、Ba/Sr、Rb/Sr值和La/Th-Hf图解指示常州沟组源区属性主要为上地壳环境,原岩成分以长英质岩石为主。构造背景判别图解显示常州沟组砂岩形成于克拉通盆地,即燕辽裂陷槽应属于克拉通内部裂解。另外,Tb/Yb、La/Sc、La/Th、Th/Sc值指示砂岩中无明显的幔源物质加入,推测燕辽裂陷槽应属于华北克拉通陆壳基底上形成的滨浅海,未达到大陆地壳裂开、洋壳出现的程度。

    • 综述与进展
    • 高伊雪,邱昆峰,于皓丞,侯照亮,魏瑜吉

      2022,41(4):786-803, DOI:

      Abstract:

      碳酸盐矿物作为地壳中沉积作用与流体活动的直接产物,记录了沉积、热事件的全过程,是进行同位素年代学研究的理想矿物。碳酸盐矿物传统的U系列定年法、同位素稀释法定年体系成功率低,耗时长,导致定年难度大,限制了碳酸盐矿物地质年代学的发展。近年来,碳酸盐矿物激光原位U-Pb定年技术取得重要进展,使低U碳酸盐矿物地质年代的精确测定成为了可能。碳酸盐矿物LA-ICP-MS U-Pb年代学具有空间分辨率高、耗时短等显著优势,被广泛应用于地学研究中。文章归纳总结了碳酸盐矿物同位素定年体系的基本原理及分析方法,回顾了近5年碳酸盐矿物LA-ICP-MS U-Pb年代学应用的研究进展,重点论述该方法在确定脆性变形时代、岩石破裂以及盆地流体流动时限、碳酸盐地层的成岩时代和成矿热液活动时限4个方面的应用,并梳理了该方法尝试解决的科学问题和取得的新认识。碳酸盐矿物定年方法的发展和应用,增强了人们对地壳变形和演化的理解,解决了部分迄今为止难以确定的地质体历史演化问题,为未来地质年代学的研究提供了新思路,在地球科学研究中具有重要潜力。

    • 白璇,钟怡江,黄可可,张述鹏,邹晴,刘刚

      2022,41(4):804-817, DOI:

      Abstract:

      重结晶作用是白云石形成多期次动态系统中一种常见的成岩后生作用。白云石的成因问题,即"白云岩问题"一直困扰着地质学者,其中一个重要原因是白云岩中白云石的重结晶作用导致白云石形成的原始信息被掩盖,主要包括其结构和地球化学特征的变化。本文在调研国内外有关白云石重结晶作用文献基础上,系统梳理了地质历史时期古老地层中白云石和现代沉积白云石的重结晶作用,以及重结晶模拟实验中白云石岩石学及地球化学变化特征,阐述白云石重结晶的主要条件、影响因素及成岩过程中白云石重结晶作用发生的多期次性及主要变化特征,总结了白云石重结晶作用的研究意义,旨在为"白云岩问题"及成岩作用方面的研究提供一定的借鉴和启示。

    • 环境矿物学
    • 蔡建林,TENG Hui Henry,王钺博,张坚超

      2022,41(4):818-834, DOI:

      Abstract:

      蚯蚓肠道内小分子有机酸与摄入的土壤矿物相互作用,加速矿物溶解。摄入的土壤在蚯蚓肠道内平均停留时间约为12 h,不足以使土壤矿物产生显著的溶解特征,因此这一过程难以在蚯蚓体内进行评估。本研究通过体外实验控制pH值和有机酸浓度,模拟蚯蚓肠道中有机酸对土壤中常见矿物的溶解反应,探讨了方解石和钾长石在蚯蚓肠道环境中的初始溶解动力学。研究发现,矿物在混合有机酸中的溶解速率比在纯水中高一个数量级,说明有机配体和质子促进了矿物溶解。溶解速率及粒度分析表明,方解石(CaCO3)溶解速率不受溶解过程中粒度变化的影响,而钾长石(KAlSi3O8)粒度在溶解期间未出现显著变化。在此基础上,采用初始速率法模拟了钾长石的初始溶解动力学,计算得出的溶解速率表明钾长石在溶解初期主要为表面K+的释放。使用缩核模型(shrink core model)和Hixson-Crowell模型对方解石溶解过程进行动力学解析,发现方解石的溶解主要受溶液中反应物内扩散的速率影响。这定量描述了两种矿物在有机酸溶液和纯水中的溶解差异。现有研究表明,有机配体和质子协同促进了矿物的溶解,同时进一步说明蚯蚓肠道加速了土壤矿物的溶蚀以及矿物元素的释放。

    • 罗唐惠子,任霞,蒙新赟,刘璟

      2022,41(4):835-843, DOI:

      Abstract:

      湖南石门黄水溪受历史雄黄矿区污染严重,溪流中砷昼夜变化及藻-砷矿物水岩作用昼夜规律的研究对认识该流域中砷的迁移行为和控制污染具有重要意义。本研究野外调查了砷浓度的昼夜变化及其水化学参数,实验分离出黄水溪藻种并且模拟了光合作用下藻的生长与砷矿物(雄黄)释砷动力学过程。研究结果表明,黄水溪流中砷浓度范围在0.8~1.1 mg/L之间,夜晚降低,白天上升,且湖口处砷分层效应最为明显,温度、pH值、溶解氧及碳酸根含量与砷浓度变化规律一致,但叶绿素a和碳酸氢根含量与砷浓度变化规律相反;黄水溪藻种丰富,分离获得了小球藻、水绵、栅藻等多种藻类;在实验中,相比于纯雄黄,低浓度藻能够促使每克雄黄在48 h作用后释放182.1 mg的As (Ⅲ)和459.3 mg的As (V);中浓度藻存在显著的吸收现象,且As (Ⅲ)优于As (V);高浓度藻促进雄黄释放,显著提高As (V)释放量,是纯雄黄释放的2.9倍。本文实验结果表明,昼夜变化能改变砷的浓度和价态,其中藻的存在起着重要的作用。

    • 郭玉茹,何宝南,何江涛,刘韬,刘子榕,王诗语

      2022,41(4):844-856, DOI:

      Abstract:

      为探讨天然黏土矿物及有机质对纳米乳化油在多孔介质中迁移滞留的影响,本文选取高岭石和蒙脱石这两种黏土矿物以及有机质的典型代表腐殖酸,开展了单一矿物、有机质及有机矿质复合物对纳米乳化油的吸持批实验研究,并运用比表面积全分析、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)等技术手段探讨了吸持机理。实验结果表明,介质对纳米乳化油的吸持均符合Freundlich模型;单一矿物及腐殖酸对纳米乳化油的吸持能力表现为:蒙脱石>腐殖酸>高岭石,有机矿质复合样品的吸持能力表现为:蒙脱石-腐殖酸>高岭石-腐殖酸,且均大于其对应的单一样品,出现了"1+1>2"的现象,表明介质组成越复杂,对纳米乳化油的吸持滞留程度越大。进一步分析证实,纳米乳化油主要通过氢键和疏水作用吸持在矿物和腐殖酸表面,表面结构性质是高岭石和蒙脱石吸持过程中的主导因素,因此蒙脱石具有更强的吸持能力,而腐殖酸的吸持主要通过颗粒间聚集作用来实现;对于复合样品,吸持主要通过氢键、配体交换和疏水作用结合来实现。腐殖酸与矿物的复合会增加吸持位点并且增强矿物表面疏水性,从而促进吸持。腐殖酸与纳米乳化油的共吸附和累积吸附作用随着乳化油浓度的升高而增强,从而使得高岭石-腐殖酸的吸持促进作用更强。蒙脱石-腐殖酸随着乳化油浓度的升高,起到"桥梁"作用的腐殖酸和吸持位点的相对减少,使得其促进作用减弱。实验结果为进一步评估纳米乳化油在多孔介质中的迁移滞留奠定了基础。

    • 宝玉石矿物学
    • 陈思明,谭红琳,祖恩东,申南玉

      2022,41(4):857-864, DOI:

      Abstract:

      目前缅甸抹谷矿区开采的蓝宝石原石约80%都要经过优化处理才能投入市场,其中主要为热处理。本文对缅甸抹谷Baw-mar矿区蓝宝石进行不同温度制度的热处理,并利用电子探针、X射线粉晶衍射仪(XRD)、紫外-可见-近红外光谱仪、傅里叶红外光谱仪和激光拉曼光谱仪对其热处理前后的谱学特征进行了对比研究。结果表明,1 300℃热处理后所有样品2θ<60°的XRD衍射峰开始向低角度方向偏移,晶胞参数c/a值随热处理温度升高而降低,推测与其晶体结构在高温下发生畸变有关;Baw-mar矿区蓝宝石的主要致色元素是Fe、Ti和V,其中Fe和Ti共同导致其呈蓝色,V使其略带绿色调,部分样品的灰色调主要由Ni所致;热处理后样品中Fe2+-Ti4+荷移增强,Fe2+-Fe3+荷移减弱,导致585 nm紫外吸收带增强,746和764 nm吸收峰减弱,同时样品颜色变蓝且灰色调减弱;红外光谱中,样品出现1 988、2 123 cm-1硬水铝石羟基倍频振动吸收峰和3 619、3 696 cm-1高岭石外羟内羟振动吸收峰,热处理后由于硬水铝石和高岭石完全脱水,晶体结构被破坏导致羟基吸收峰全部消失;1 100℃热处理后出现1 324 cm-1拉曼谱峰并随温度升高逐渐增强,推测其为高温下熔融硼砂和Al2O3反应形成玻璃态物质沿裂隙进入蓝宝石内部所致。本文的研究也为进一步探讨其改色工艺提供了思路和依据。

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    2022年第41卷第4期
      专题研究
    • 张立成, 王义天, 陈雪峰, 马世青, 王志华, 余长发

      2013,32(4):431-449, DOI:

      Abstract:

      东天山红云滩铁矿赋存于下石炭统雅满苏组火山碎屑岩地层中。矿体主要呈层状、似层状、透镜状。矿石矿物以大量磁铁矿为主,含少量的磁赤铁矿、镜铁矿、黄铁矿和极少量的黄铜矿等。脉石矿物主要有石榴石、透辉石、阳起石、绿帘石、绿泥石、黑云母、钠长石、石英等。矿石构造以块状构造和浸染状构造为主,局部为条带状构造、脉状构造;矿石结构包括半自形-他形粒状结构、交代结构。围岩蚀变对称分带明显,从矿(化)体到两侧围岩,蚀变呈现从深色到浅色的变化现象。根据矿物共生组合、矿石组构的观察,本次工作识别出矽卡岩期和热液期两个成矿期,进一步细分为4个成矿阶段:矽卡岩阶段、退化蚀变阶段(主成矿期)、热液早期阶段及石英-硫化物阶段。电子探针分析表明石榴石端员组分以钙铁榴石-钙铝榴石系列为主,辉石端员组分以透辉石-钙铁辉石为主,角闪石端员组分主要为阳起石和透闪石,这些特点表明矿区矽卡岩为热液交代钙矽卡岩。磁铁矿的主、微量元素特征表明其形成与矽卡岩密切相关。结合成矿地质特征,认为矽卡岩是由富铁岩浆热液流体沿断裂构造运移、交代下石炭统雅满苏组富钙火山碎屑岩地层而形成的,磁铁矿的形成与矽卡岩的退化变质作用有关。

    • 干国樑

      1993,12(2):144-181, DOI:

      Abstract:

      本文提供了不同成分的8大类主岩(偏铝质(超)基性岩、过碱性(超)基性岩、偏铝质中性岩、过碱性中性岩、偏铝质酸性岩、过碱性酸性岩、过铝质酸性岩、超酸性岩)中28个矿物(橄榄石、单斜辉石、斜方辉石、角闪石、黑云母、金云母、斜长石、钾长石、石英、磁铁矿、钛铁矿、石榴石、锆石、磷灰石、绿帘石、黄玉、榍石、堇青石、蓝方石、石榴石、霞石、白磷钙矿、镁铁钛矿、板钛矿、黄长石、钙钛矿、尖晶石、金红石)的69个化学元素(Li、Rb、Cs、K、Na、Ca、Sr、Ba、Mn、Fe、Mg、Cu、Pb、Zn、Co、Ni、Be、La、Ce、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y、Sc、Cr、In、Ga、Al、B、Cd、Sb、Bi、U、Th、Zr、Hf、Si、Ti、Ge、Sn、Mo、Nb、Ta、W、V、P、F、Cl、S、N、O、C、As、Pu、Re、Os、He、Ne、Ar、Xe、Kr)和1个化学一价原子团OH的分配系数。综合分析对比表明,矿物、熔体的成分和结构是分配系数的最重要的控制因素。对前人未讨论过的矿物结构和熔体铝过饱和度这两个因素应引起重视。最后,本文分析了矿物-熔体间元素分配系数的研究现状、存在问题,指出了这一领域今后的研究方向。

    • 综合资料
    • 沈其韩

      2009,28(5):495-500, DOI:

      Abstract:

      本文在IUGS变质岩系统分类分委员会2007年提出的矿物缩写方案的基础上,根据我国的实际应用情况,加以修改和补充,制定了一个系统的矿物缩写表. 该矿物缩写表由两部分组成,主表(表2)中的矿物缩写由IUGS变质岩系统分类分委员会编制,共243个矿物;副表(表3)由笔者编制,为新增加的29个矿物. 二表成为一个完整的矿物缩写表,共计272个矿物,建议予以推广并在使用中进一步完善,为最终的标准化和统一化打下初步基础

    • 专题研究
    • 何世平 王洪亮 徐学义 张宏飞 任光明

      2007,26(4):295-309, DOI:

      Abstract:

      北祁连东段天水-宝鸡地区早古生代火山岩包括红土堡基性熔岩和陈家河中酸性火山岩。地球化学分析结果表明,红土堡基性熔岩和陈家河中酸性火山岩中所夹基性火山岩的特征相似,属于拉斑玄武岩,两者Ti02含量较高(1.50%~2.73%),∑REE分别为65.97×10^-6~133.46×10^-6和78.04×10^-6~175.55×10^-6,LREE轻度富集[(La/Yb)N分别为2.00-4.40和2.71~4.40],Eu异常不明显或略具Eu负异常(6Eu分别为0.85~1.10和0.85~0.99);两者LILE明显富集,HFSE(尤其是Ta、Nb)强烈亏损,Nb/La较低(0.28~0.43),显示出与岛弧拉斑玄武岩(IAT)的亲源性;同时,基性熔岩的εNd(t)均为正值(+2.22~+4.08),暗示其源区类似亏损地幔源区,Zr/Nb=17.21~36.33,Ce/Nb=5.73~8.17,又具有N-MORB的地球化学特征;两者的Sr、Nd、Pb同位素组成十分相似,显示出基性熔岩主要来自亏损地幔(DM)和富集地幔端员(EMⅠ或EMⅡ)混合源区,可能有少量地壳物质混染。陈家河中酸性火山岩属于钙碱性系列,∑REE=127.51×10^-6~276.01×10^-6,LREE显著富集[(La/Yb)N:4.79~13.51],多数具有弱负Eu异常(8Eu:0.53~1.20);微量元素分配型式类似于岛弧花岗岩,具明显的Nb、Ta、Zr、145低谷。综合研究表明,北祁连最东段陈家河中酸性火山岩形成于岛弧环境,而其南部的红土堡玄武岩形成于弧间裂谷环境(或初始弧后盆地),是早古生代晚期北祁连东段岛弧带扩张向弧后盆地演化的早期产物。这些研究成果为秦祁结合部位沟弧盆体系的存在提供了佐证。

    • 宝玉石矿物学
    • 严若谷, 丘志力, 董传万, 李榴芬

      2009,28(3):292-298, DOI:

      Abstract:

      优质的黑色翡翠(墨翠)也是一种稀有、高档和时尚的玉石材料,是20年间价值增长最快的翡翠品种之一。对世界上几个不同产地来源的墨翠的岩石矿物学及地球化学特征进行了比较,认为目前市场上的墨翠主要包括硬玉质黑色翡翠、绿辉石质墨翠和以闪石为主要成分的黑色“翡翠”,它们包括缅甸的乌鸡玉、墨翠、黑干青,危地马拉的墨翠和银河黑金玉,此外日本和哈萨克斯坦也有类似缅甸乌鸡玉的黑色翡翠产出。研究结果显示,不同产地来源墨翠的主要矿物组成、玉石的结构和包体特征组合具有一定的标型性,可以考虑作为区分其来源的标型特征。

    • 专题研究
    • 曹光跃, 薛怀民, 王金光

      2014,33(6):1019-1038, DOI:

      Abstract:

      对胶东青山群中酸性火山岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学研究.结果表明,3个粗面岩-粗面英安岩和1个流纹岩的年龄分别为119.4±0.9 Ma、118.2±1.0 Ma、120.2±0.9 Ma和120.0±0.8 Ma, 都形成于早白垩世120~118 Ma之间.研究表明郯庐断裂带山东段及其两侧中生代青山群火山岩的年龄与苏皖段断裂带内火山岩的年龄相似,明显小于苏皖段断裂带附近火山岩盆地的火山岩年龄.其结果表明在中国东部岩石圈减薄的大背景下,受郯庐断裂控制的岩浆喷发事件持续的时间可能更长.胶东青山群中酸性火山岩表现出富钾、富碱、贫镁、贫钛和低Ni、Cr的地球化学特征,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损.按地球化学组成可进一步分为粗面岩-粗面英安岩和流纹岩两类,前者富集大离子亲石元素Rb、Ba、K,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti和P;而后者则强烈亏损Ba、Sr等大离子亲石元素和Ti、P等高场强元素.粗面岩-粗面英安岩相对流纹岩具有高的Sr和Ba含量以及La/Nb、Ba/Nb比值,而具有低的Rb/Ba比值和Eu负异常,说明它们来源于不同的岩浆源区.推测粗面岩-粗面英安岩可能是下地壳(俯冲扬子下地壳或者古老华北下地壳)部分熔融和富集地幔部分熔融混合的产物;流纹岩是由于区域拉张环境和高热异常背景下,下地壳发生深熔产生的岩浆喷出地表形成的,岩浆在上升过程中发生有分离结晶(大量斜长石的分离结晶)过程.

    • 综述与进展
    • 张巍

      2014,33(4):747-762, DOI:

      Abstract:

      堇青石是一种具有较低热膨胀系数、良好抗热震性的矿物材料。天然的堇青石矿物原料很少,因此常常采用人工合成的方法来合成堇青石材料。本文根据近年来合成堇青石的最新研究,论述了堇青石合成方法的研究进展,具体包括高纯氧化物高温固相反应合成法、天然矿物高温固相反应合成法、利用工业废料合成法、利用农业废料合成法、溶胶-凝胶法和低温燃烧合成法。目前工业化生产堇青石大多采用天然矿物高温固相反应法,此法虽有众多优点,但同时也存在许多的不足之处。因此,如何能将其他方法用于工业化生产,将成为合成堇青石今后研究中的一个发展方向。

    • 宝玉石矿物学
    • 郭立鹤 韩景仪 罗红宇

      2006,25(4):349-356, DOI:

      Abstract:

      红外透过光谱技术是当前鉴别翡翠是否有聚合物充填的最好方法,而红外反射光谱技术是一种快速、无损伤的测试方法,主要提供矿物的基频振动光谱信息,在宝石学研究方面特别是鉴定宝石种属方面显示出新的应用可能性。本文介绍红外反射光谱技术的宝石学应用和包含318个光谱的数据库以及检索、鉴定程序的宝石红外光谱鉴定系统。

    • 专题研究
    • 林广春

      2013,32(4):485-495, DOI:

      Abstract:

      对扬子地块西缘康滇裂谷北段的丹巴变质玄武岩进行了系统的岩石学、元素-Nd同位素地球化学研究,结果表明该岩石为碱性玄武岩,样品相对富MgO、富TiO2,Mg#值介于0.51~0.59之间。稀土总量较高,轻重稀土分馏较明显,Th、Nb、Ta、Zr、Hf和LREE等不相容元素富集,Y和HREE明显亏损,地球化学特征与洋岛玄武岩(OIB)类似。岩浆形成于板内裂谷环境,起源于类似OIB的地幔源区,并在上升过程中受到了大陆岩石圈地幔(SCLM)物质不同程度的混染,同时还可能有少量下地壳物质的混染。样品在岩石化学上表现出地幔柱岩浆作用的痕迹,很可能与导致Rodinia超级大陆裂解的新元古代地幔柱事件有关。

    • 张衎, 朱祥坤

      2013,32(4):529-537, DOI:

      Abstract:

      天津蓟县铁岭子村附近新出露的下马岭组下部黑色岩系中富含菱铁矿,本文从野外产出特征、岩石学特征及常量元素特征等3个方面对这一富菱铁矿地层的基本地质特征进行了报道。该剖面地层主要以黑色页岩、粉砂质富铁层/菱铁矿结核层互层产出为特征,夹有少量粉砂岩。部分富铁层由于风化严重,野外露头以褐铁矿层出现。菱铁矿为地层中主要的铁矿物相,可以形成菱铁矿结核,显微镜下具泥晶或微晶结构;也可以与含量相当的石英粉砂一起,构成致密粉砂质富铁层;亦或呈颗粒状零星分布于黑色页岩、粉砂岩中;另外褐铁矿层中亦存在极少量的菱铁矿残余。地层的常量元素特征整体表现为富含SiO2、TFe及有机质,而贫MnO、CaO、MgO、P2O5及S元素,且除风化层位中的铁多呈三价外,其余多呈二价。总有机碳(TOC)含量由高到低依次为菱铁矿结核、粉砂质富铁层、黑色页岩、粉砂岩。TFe与Al2O3含量的相关性图解显示,在富铁地层中,二者呈现出很好的负相关关系,而在正常的黑色页岩和粉砂岩中,二者则呈现一定的正相关关系,表明富铁地层中的铁主要为海洋自身铁的化学沉积,而正常的黑色页岩和粉砂岩中的铁主要源自陆源碎屑。同时新鲜样品中FeO与TOC含量呈现出很好的正相关关系,表明菱铁矿的形成可能与有机质有关。

    • 其他
    • 罗跃平, 邓旺晖, 段体玉, 王春生

      2011,30(Z1):181-186, DOI:

      Abstract:

      总结了我国市场上大量常见的不同产地的天然绿松石的特征,同时对比我国市场常见的充填处理绿松石的特征,研究了天然与充填处理绿松石的一般鉴别特征,发现处理绿松石的颜色深浅、颜色分布、包裹体、外观与天然绿松石均有较大的区别。还利用红外光谱对天然的和充填处理的绿松石进行了测试,发现充填处理绿松石在1 735、1 600、1 500 cm-1附近可见吸收峰,表明绿松石内部充填了人工类树脂,可作为鉴定充填处理绿松石的有力证据。

    • 周 正, 曹亚文

      1997,16(1):81-90, DOI:

      Abstract:

      本文概括地介绍了1958年至1995年底中国发现的新矿物的数量、种类、晶体结构、化学成分、产出条件、产地、发现单位和发现者以及八十年代中国新矿物的获奖情况。

    • 专题研究
    • 祝新友, 王艳丽, 程细音, 田野

      2016,35(1):16-32, DOI:

      Abstract:

      湖南瑶岗仙钨矿床与成矿有关的碱长花岗岩岩株中发育多种类型包体,包括花岗岩、石英闪长斑岩、黑色包体及云英岩析离体等。这些包体的地质地球化学性质不同,来源和演化路径不同,记载着瑶岗仙花岗岩成因和岩浆分异演化的历史。对这些包体岩石学、地球化学的研究,结合岩体本身和区域燕山早期花岗岩基的对比研究,明确了花岗岩包体(Ⅰb)来自深部岩浆房中早期结晶的花岗岩,性质与区域花岗岩相近;石英闪长斑岩和黑色包体为前寒武纪变质岩在重熔时的残留;云英岩析离体是由花岗岩Ⅰ的岩浆晚期进一步分异形成的浆液过渡态流体结晶沉淀而成;产于石英斑岩中的细粒黑云母花岗岩包体(Ⅲb)捕获自岩浆房中分异的补体或补体上升时初步分异形成的花岗岩。形成瑶岗仙岩体的花岗岩高度富含挥发分,致使其中的包体强烈同化混染,并富含萤石、云母、电气石等以及硫化物矿物。瑶岗仙岩体是区域花岗岩基所代表的岩浆房高度分异的岩浆上侵的产物,石英斑岩岩浆直接来自于岩浆房结晶分异残留岩浆,而非瑶岗仙岩体的分异产物。建立了瑶岗仙地区燕山早期岩浆演化序列:岩浆房主体(二长花岗岩)→细粒黑云母花岗岩(补体)→碱长花岗岩岩株→浆液过渡态流体成矿→石英斑岩脉侵入。

    • 李玉龙, 杨竹森, 田世洪, 赵志逸, 卢世银, 张尧, 刘英超

      2015,34(5):648-664, DOI:

      Abstract:

      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.

    • 张 文, 吴泰然, 贺元凯, 冯继承, 郑荣国

      2010,29(6):719-731, DOI:

      Abstract:

      位于甘肃北山南带的西涧泉子花岗岩体锆石的LA-ICP-MS年龄为266.1±2.2 Ma、其Hf同位素的模式年龄为746~871 Ma,εHf(t)=+1.3~+4.7,平均+2.7。西涧泉子花岗岩体以二长花岗岩为主,具有较高的SiO2含量(74.33%~76.67%)和Na2O+K2O含量(9.26%~9.57%),NK/A=0.9~1.08,富钾(Na2O/K2O<1),属碱性系列;球粒陨石标准化分配模式图整体呈V字型,具相对平缓的富集轻稀土元素稀土配分模式,重稀土元素分馏不明显且相对亏损,Eu具有明显的负异常,δEu =0.10~0.16。在微量元素原始地幔标准化蛛网图上,亏损Nb、Ba、Sr、Ti,富集Rb、Th、K。结合区域地质背景,认为西涧泉子富碱高钾花岗岩体受音凹峡二叠纪裂谷带的影响强烈,为壳幔混合成因,是后碰撞环境裂谷作用阶段的产物,进而确定该地区在中二叠世进入裂谷作用阶段。

    • 综合资料
    • 章西焕, 任玉峰

      2008,27(2):135-151, DOI:

      Abstract:

      本文以表格的形式列举了经国际矿物学协会(IMA)新矿物与矿物命名委员会(CNMMN)批准、并于2003年度正式发表的新矿物共55种,其中硅酸盐31种,磷酸盐5种,砷酸盐2种,硫酸盐4种,硫化物3种,碳酸盐2种,钒酸盐2种,硼酸盐1种,硒化物1种,硫盐1种,氧化物1种,氢氧化物1种,复杂卤化物1种.文中表格依次列出了矿物的中外文名称及化学式、晶系及晶胞参数、主要粉晶数据、物理性质、光学性质、产状及共生(伴生)组合等.

    • 专题研究
    • 施建荣, 刘福来, 刘平华, 孟恩, 刘超辉, 杨红, 王舫, 蔡佳

      2014,33(1):29-50, DOI:

      Abstract:

      对西南天山哈布腾苏河一带出露的典型榴辉岩和蓝片岩进行了详细的岩相学、矿物化学和温压条件综合研究。榴辉岩可分为蓝闪石榴辉岩、钠云母榴辉岩、绿帘石榴辉岩和蓝闪石榴角闪岩(退变榴辉岩)4类,蓝片岩可分为含蓝闪石石榴白云母钠长片岩、石榴白云母蓝闪片岩和石榴白云母蓝闪石英片岩3类。新鲜榴辉岩主要矿物组合为石榴石+绿辉石+钠云母+绿帘石,退变榴辉岩则为石榴石+蓝闪石+角闪石;蓝片岩主要矿物组合为石榴石+蓝闪石+多硅白云母+钠云母+钠长石+石英。榴辉岩和蓝片岩中石榴石变斑晶均保存进变质生长环带,从核部到边部XMnXFe降低,XMgXCa升高,指示了升温进变质的演化过程。根据榴辉岩矿物共生组合、石榴石内部包体组合分布特征及传统地质温压计估算结果,确定榴辉岩经历了4阶段的变质演化:早期硬柱石蓝片岩相进变质阶段、峰期榴辉岩相变质阶段(t=543~579℃,p=1.5~1.6 GPa)、峰后绿帘蓝片岩相退变质阶段(t=~450℃,p<1.0 GPa)和晚期蓝闪绿片岩相退变质阶段(t<400℃,p<0.5 GPa)。利用p-T视剖面图计算的榴辉岩、蓝片岩峰期变质温压条件与传统地质温压计估算结果十分相近,其中榴辉岩的峰期变质条件t=520~550℃,p=1.7~1.9 GPa;蓝片岩峰期变质条件t=520~620℃,p=1.7~2.3 GPa。本文估算的榴辉岩峰期变质压力条件与前人根据柯石英的发现而认为研究区部分榴辉岩及其围岩曾经历超高压变质作用的认识明显相悖,原因可能如下:① 后期退变质作用引起研究区榴辉岩全岩成分、矿物化学成分的调整,在采用Grt-Cpx-Phe温压计和以全岩成分为基础的相平衡模拟方法估算峰期温压条件时受到影响,从而使估算峰期压力条件普遍偏低;② 西南天山的榴辉岩可能并非全都经历了超高压变质作用,高压、超高压榴辉岩可能分别代表了不同变基性岩块在不同俯冲深度变质的产物。

    • 中国大陆环境典型斑岩型矿床成矿规律和找矿模型:研究进展(Ⅱ)专辑
    • 周金胜, 纪现华, 杨竹森, 侯增谦, 庄亮亮

      2015,34(4):557-567, DOI:

      Abstract:

      与岩浆-热液或热液矿床有关的岩浆,大都经历了不同程度的演化(如结晶分异、同化混染等),其岩石学和地球化学特征只是岩浆演化终态的反映,针对这些岩浆岩本身的研究有时很难刻画出其详细的演化过程及该过程中关键成矿元素的地球化学行为。已有研究显示,同时代同区域大面积分布的火成岩可能记录着含矿岩浆演化早期或演化不同阶段的岩石学和地球化学信息,为解决上述难题提供了可能。基于此,本文以发育于大陆碰撞初期(即主碰撞)的西藏冈底斯北缘铅锌矿带为例,通过对主碰撞阶段冈底斯带大量火成岩地球化学数据的统计学研究,初步展示了岩浆演化过程及其对成矿的控制作用。研究结果表明,除了自身体系的分离结晶,陆壳混染作用是大陆碰撞早期岩浆由基性向中酸性演化的另一关键控制因素,主碰撞岩浆中普遍不具有高的含水量和氧逸度,但演化到中后期,岩浆的氧逸度会逐渐升高;富S和H2O的幔源岩浆底侵,诱发具有较高Zn含量的陆壳物质熔融,产生的岩浆再经历高度的演化(以达到Pb的富集),最终浅成就位形成岩浆-热液成矿系统。这是形成冈底斯北缘铅锌矿带的成矿动力学机制。

    • 综合资料
    • 艾钰洁, 范光

      2015,34(1):117-128, DOI:

      Abstract:

      本文搜集了2003年1月至2013年12月间经国际矿物学协会新矿物、矿物命名及分类委员会批准的31个新的铀矿物资料,梳理出这些铀矿物新种的重要矿物学特征,试对其晶体化学分类,并对这些新铀矿物的汉译名提出建议。在此基础上,对这些新矿物的发现与研究特点进行了初步分析,对我国铀矿物研究提出了建议。本文将对我国铀矿地质研究人员具有一定的借鉴意义。

    • 任玉峰

      2007,26(3):285-294, DOI:

      Abstract:

      本文以表格的形式列出了经国际矿物学协会(IMA)新矿物与矿物命名委员会(CNMMN)批准、并于2001年度在各国刊物上正式发表的35种新矿物,其中硅酸盐包括水硅钡石、羟氟碳硅钛铁钡钠石、氯碳硅铁钡石、硅铁锶镧钠石、氯碳硅钡石、钾菱沸石、水硅锆钠石、斜方硅钠钡钛镧石、铈鲍利雅科夫矿、硅锆钛锶石、锶杆沸石、钒电气石;砷酸盐包括砷钠铜石、羟砷铅钻石、羟硅砷铁石、羟砷铁铜钙石、羟砷钙镍石、赛羟砷铜石;碳酸盐包括单斜羟碳汞石、羟碳铀石;硫酸盐包括羟硼钙矾石、铊明矾、斜方钒矾;硼酸盐包括氯硼锶钙石、硼铯铝铍石;钒酸盐包括水镁钒石;草酸盐包括水氯草酸钙石;磷酸盐包括羟碳磷铝钙石;硝酸盐包括单斜铜硝石;硫化物包括密硫铑矿、硫钙水铬矿;硫盐包括硫铋铜铅矿;氢氧化物包括羟铁镁锑锌矿、羟氯铬镁石;单质互化物包括副斜方砷。文中表格依次列出了矿物的中外文名称及化学式、晶系及晶胞参数、主要粉晶数据、物理性质、光学性质、产状及共生(伴生)组合等。

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