• 2023年第42卷第3期文章目次
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      2023, 42(3):0-0.

      摘要 (73) HTML (0) PDF 1.00 M (371) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >专题研究
    • 冀北崇礼高压-超高压榴英岩的发现及其矿物化学和锆石U-Pb年代学特征

      2023, 42(3):313-328. DOI: 10.20086/j.cnki.yskw.2023.0301

      摘要 (155) HTML (0) PDF 10.96 M (598) 评论 (0) 收藏

      摘要:首次在冀北崇礼晚古生代红旗营子变质表壳岩中发现了高压-超高压榴英岩,并对其进行了矿物化学研究及锆石U-Pb年代学限定。该高压-超高压榴英岩呈透镜状产出,直接围岩为石榴黑云斜长片麻岩,矿物成分主要为石榴子石和石英,有少量角闪石、斜长石和重晶石,副矿物可见磷灰石、钛铁矿以及铜铁硫化物等。石榴子石以高的Grs+And值(23.08%~29.38%)为特征,属铁铝榴石-钙铝榴石-镁铝榴石系列,铁铝榴石分子、钙铝榴石分子和镁铝榴石分子分别为51.70%~61.87%、23.08%~28.45%和11.31%~16.75%,另有少量的锰铝榴石分子(1.25%~2.45%)。磷灰石为氟磷灰石,F含量介于1.65%~3.29%之间,磷灰石包裹体周边石榴子石颗粒常具放射状减压膨胀缝,显示出高压-超高压变质岩的退变质特征。重晶石可能为磷灰石在高压-超高压榴英岩的折返过程中减压分解出溶的结果,该过程同时伴随有铜铁硫化物的形成。榴英岩形成的温压条件为667~710℃、1.189~1.279 GPa,与矿物学特征所显示的压力属性相一致。榴英岩锆石SHRIMP U-Pb 定年获得两组不同的年龄数据,其中碎屑锆石的Th/U值较高(0.23~3.81),年龄介于485.5~304.9 Ma之间,主要为369.8~348.8 Ma,加权平均年龄为359.4±3.8 Ma,对应的原岩可能为大陆边缘的陆源碎屑岩,物源主要为晚古生代(约359 Ma)岩浆岩;变质锆石的Th/U值较低(0.05~0.18),年龄介于277.0~259.4 Ma之间,加权平均年龄为268.1±2.9 Ma,应该是高压-超高压榴英岩的峰值变质年龄,表明高压-超高压变质作用发生在晚古生代(约268 Ma),可能与古亚洲洋洋壳向南俯冲消减过程中部分陆壳物质的加入有关。

    • 冈底斯岩浆弧曲水地区早中新世埃达克质花岗岩的成因及构造意义

      2023, 42(3):329-349. DOI: 10.20086/j.cnki.yskw.2023.0302

      摘要 (163) HTML (0) PDF 14.32 M (585) 评论 (0) 收藏

      摘要:青藏高原拉萨地体南部广泛发育的渐新世-中新世埃达克质岩浆岩,是研究冈底斯岩浆弧后碰撞岩浆活动和地壳演化的理想载体。本文对冈底斯弧中段曲水地区的早中新世黑云母花岗岩进行了岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究。全岩地球化学分析结果显示黑云母花岗岩具有高的SiO2、Al2O3和K2O含量,属于中钾钙碱性、准铝质到弱过铝质岩石。微量元素富Sr,贫Y和Yb,富集轻稀土元素而强烈亏损重稀土元素,具有高的Sr/Y值(165~278)和(La/Yb)N值(26.6~39.7),具有典型埃达克质岩石的地球化学特征。锆石U-Pb年代学分析结果表明花岗岩的结晶年龄为21~19 Ma,Hf同位素分析结果显示,岩浆锆石εHf(t)值(-0.9~+12.7)大部分为正值且具有较大的变化范围。根据Sr/Y和(La/Yb)N值估算早中新世冈底斯弧的地壳厚度已达到70~80 km。综合本文和已有的数据表明,印度-亚洲大陆碰撞和碰撞后持续的汇聚作用以及大体积幔源岩浆的底侵共同导致冈底斯岩浆弧经历了显著的新生代地壳加厚;渐新世—早中新世,俯冲印度大陆板片的断离或加厚岩石圈地幔的拆沉作用引起软流圈地幔物质上涌,导致冈底斯弧加厚下地壳(新生地壳和古老地壳)发生强烈的部分熔融,形成了广泛分布的后碰撞埃达克质岩浆岩。

    • 茶卡北山锂辉石花岗伟晶岩锂矿化特征及成矿时限

      2023, 42(3):350-364. DOI: 10.20086/j.cnki.yskw.2023.0303

      摘要 (333) HTML (0) PDF 9.61 M (538) 评论 (0) 收藏

      摘要:锂是重要的战略金属矿产,锂辉石花岗伟晶岩是锂矿资源的重要来源。近来柴北缘茶卡北山地区新发现锂辉石花岗伟晶岩脉群,本文对区内锂辉石花岗伟晶岩进行了岩相学、矿物学、矿物化学、年代学研究工作,确定了锂辉石花岗伟晶岩的矿化特征及矿化年限。锂辉石花岗伟晶岩存在两期矿物组合: 早期由粗粒锂辉石、粗粒钾长石、粗粒白云母、粗粒更(钠)长石、粗粒石英和铌钽铁矿等组成,属熔体结晶阶段产物;晚期由锂绿泥石、富锂云母、蠕虫状锂辉石和细粒他形石英等组成,为岩浆期后热液交代产物。根据两期矿物组合判断存在两期锂矿化,认为早期锂辉石的局部蚀变与晚期锂矿物的形成指示体系内存在锂的活化和再沉淀过程。测得与锂辉石伴生的铌钽铁矿U-Pb年龄为241.0 ± 1.3 Ma,可代表锂辉石花岗伟晶岩熔体结晶年龄,即为早期锂成矿年代,矿床为印支期产物。

    • 鲁西地区含白云石碳酸盐岩的矿物学特征及其形成环境分析

      2023, 42(3):365-378. DOI: 10.20086/j.cnki.yskw.2023.0304

      摘要 (92) HTML (0) PDF 8.69 M (454) 评论 (0) 收藏

      摘要:白云石的成因受到地质学界的广泛关注,现今在实验室中能够利用微生物合成高有序度的白云石,但天然白云石的成因与原始沉积环境特征的相关性并未完全揭示。本研究选取鲁西地区馒头组含白云石碳酸盐岩沉积地层为研究对象,通过矿物学、元素地球化学等分析,初步判断该地层白云石成因并重建白云石地层的古沉积环境,探讨了两者之间的关系。结果表明:白云石含量在本套地层中的均值为52.45%。Sr/Cu值(均值为23.59)与Ga/Rb值(均值为0.17)指示其整体表现为炎热干旱的古气候特征。δ13C值(均值为-1.56‰)与δ18O值(均值为-6.68‰)指示本套地层为海相沉积,推测古水温平均为23.5℃,古氧化还原特征表现为弱还原至常氧化的平稳过渡。灰岩地层δ13C值平均为-0.80‰,而白云岩地层δ13C值平均为-6.52‰,存在轻碳的明显富集,结合宏观叠层构造,判断白云石为生物成因。本研究中白云石沉积环境中的古气候、古氧化还原条件、古水温和古生产力特征与白云石发育情况存在明显耦合,为白云石生物成因提供了相关依据与指示意义。

    • 新疆西天山吐拉苏铅锌矿床的成因——年代学、流体包裹体和硫铅同位素的约束

      2023, 42(3):379-401. DOI: 10.20086/j.cnki.yskw.2023.0305

      摘要 (86) HTML (0) PDF 16.06 M (543) 评论 (0) 收藏

      摘要:吐拉苏铅锌矿床是新疆西天山吐拉苏盆地中的代表性贱金属矿床之一。矿体赋存于晚古生代大哈拉军山组凝灰岩中,受南北向张性断裂控制。矿石中主要矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、石英和方解石,发育晶洞状、晶簇状、梳状、角砾状等代表开放空间的充填构造。赋矿凝灰岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为372.5±4.3 Ma,形成于北天山洋向伊犁-中天山板块之下俯冲的背景。含矿石英中发育大量富液相水两相包裹体,偶见富气相水两相包裹体、纯气相水包裹体和含固相子晶三相包裹体。流体包裹体和矿石组构特征综合表明,流体沸腾及其伴随的温度降低是Pb、Zn沉淀的重要机制。方铅矿δ34S范围为-2.2‰~-0.5‰,显示出岩浆硫的特征。方铅矿的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb值分别为18.208~18.264、15.588~15.617和37.954~38.088,与区域上金矿床和赋矿火山岩相似,指示成矿物质来源于赋矿火山岩。综合矿床地质、流体包裹体和同位素组成特征,认为吐拉苏矿床属于中硫型浅成低温热液贱金属矿床。吐拉苏盆地今后找矿勘查既要注意在已知的铅锌矿床附近寻找低硫型浅成低温热液金矿床,同时又要注意低硫型浅成低温热液金矿床深部及其周缘也可能发育中硫型的贱金属矿化。

    • 河南嵩县下蒿坪金矿工艺矿物学研究

      2023, 42(3):402-406. DOI: 10.20086/j.cnki.yskw.2023.0306

      摘要 (168) HTML (0) PDF 3.20 M (511) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过化学分析、扫描电镜以及工艺矿物学自动定量分析系统(MLA)等测试方法对河南嵩县下蒿坪金矿进行了系统的工艺矿物学研究,包括原矿化学组成、矿物组成、金的赋存状态、主要载金矿物嵌布特征以及矿物解离特性等。结果表明,该金矿中主要可回收的有价金属为金,其品位为3.75×10-6。该金矿的原矿矿物主要由石英、钾长石、钠长石、黄铁矿和铁白云石组成,此外还有少量的赤铁矿、萤石、白云石以及方解石。原矿中的金主要赋存在黄铁矿中,而黄铁矿大部分以细粒、微细粒形式嵌布在石英和长石颗粒中。原矿中自然金的含量非常少,多以单独的自然金颗粒形式存在。原矿磨至P80=0.074 mm(-0.074 mm粒级含量占80%)时载金矿物黄铁矿、方铅矿、闪锌矿的单体解离度相对较高,有利于通过浮选回收。

    • 四川党坝锂辉石矿Ⅵ号脉工艺矿物学及锂的赋存状态研究

      2023, 42(3):407-416. DOI: 10.20086/j.cnki.yskw.2023.0307

      摘要 (141) HTML (0) PDF 6.64 M (527) 评论 (0) 收藏

      摘要:党坝锂辉石矿床位于四川可尔因矿田的东南部,其Ⅵ号脉是矿区新发现的稀有金属伟晶岩脉,矿石研究程度低。为合理开发利用党坝锂辉石矿床锂资源并且为选矿工艺流程的制定提供理论依据,文章以党坝锂辉石矿床Ⅵ号脉锂辉石矿石为研究对象,采用显微镜下观察、电子探针(EPMA)、激光剥蚀等离子质谱(LA-ICP-MS)、X射线衍射分析(XRD)、矿物自动定量分析系统(TIMA)和矿物解离分析仪(MLA)等测试手段,开展了详细的工艺矿物学研究。结果显示,矿石中Li2O含量为0.99%,锂辉石是主要的矿石矿物,脉石矿物主要为长石和石英,其次为云母。锂辉石晶体虽然粒度粗细不均,但是多集中在中粗粒范围内(320~1 280 μm),属于均匀较易解离矿石类型。矿石中锂主要赋存于锂辉石中,锂辉石中锂的配分比为97.80%,伴生有Nb、Be等有益组分且达到综合回收指标值。LA-ICP-MS实测锂辉石中Li2O的平均含量为6.88%,锂辉石单矿物电子探针结果显示锂辉石中含有FeO(0.45%~0.73%),且少量Fe、Mn等杂质充填在锂辉石的解理、裂隙中,会一定程度上限制锂辉石精矿品级。

    • >综述与进展
    • 碰撞型斑岩铜矿中氯的来源及演化研究展望

      2023, 42(3):417-441. DOI: 10.20086/j.cnki.yskw.2023.0308

      摘要 (188) HTML (0) PDF 18.45 M (654) 评论 (0) 收藏

      摘要:斑岩铜矿作为一种岩浆热液型矿床,其形成过程与Cu在熔体与流体间的迁移密切相关。而大量研究表明Cl在这一过程中起到了至关重要的作用,因此岩浆中Cl含量的高低或直接决定了岩浆的成矿潜力。俯冲型斑岩铜矿成矿所需的Cl主要来自于俯冲大洋板片,而碰撞型斑岩铜矿形成时则缺乏洋片俯冲,因此其Cl的来源尚不确定。为了进一步推进对上述科学问题的探究,文章总结了常见含Cl岩浆矿物的富Cl特性及岩浆Cl逸度计的使用方法,并利用磷灰石估算了碰撞型斑岩铜矿成矿岩浆中的Cl含量;计算了新生下地壳角闪石与熔体间Cl和OH的交换系数,以此对冈底斯碰撞型斑岩铜Cl的来源进行讨论。研究显示: ① 成矿岩浆演化过程中结晶的磷灰石、角闪石和黑云母中的Cl含量可以指示岩浆或流体中的Cl逸度;② 碰撞型斑岩铜矿的成矿岩浆Cl含量明显低于俯冲型斑岩铜矿;③ 冈底斯出露的新生下地壳作为弧岩浆固结的产物,其中的角闪石可能继承了弧岩浆的高Cl含量特征;④ 印度陆壳俯冲过程中诱发地幔楔部分熔融所形成的超钾质岩浆可能含有较高的Cl含量。同时,幔源超钾质岩浆的加入将促进成矿岩浆中角闪石的大量结晶分异,有利于Cl在残余熔体中富集。

    • >宝玉石矿物学
    • 河北宽城蛇纹石玉的宝石矿物学特征研究

      2023, 42(3):442-450. DOI: 10.20086/j.cnki.yskw.2023.0309

      摘要 (214) HTML (0) PDF 6.23 M (561) 评论 (0) 收藏

      摘要:河北宽城蛇纹石玉结构细腻,颜色可呈肉红色、绿色,当地市场称之为"热河玉"。本文通过常规宝石学测试结合激光拉曼光谱、电子探针、X射线粉晶衍射、激光剥蚀等离子质谱以及可见光吸收光谱等手段对其进行了系统分析,并采用伽玛能谱仪对其放射安全性进行了检测。结果表明,肉红色样品折射率及相对密度值均较低,折射率为1.54~1.55,相对密度为2.33~2.43,主要组成矿物为斜纤蛇纹石,主要具纤维交织结构、纤维柱粒交织结构,局部可见变余生物骨架结构,次要矿物有方解石和透辉石,Fe和Mn元素含量相对较高,Fe元素含量范围在184.9×10-6~951.7×10-6,Mn元素含量为106.4×10-6~287.3×10-6;绿色样品折射率为1.55~1.56,相对密度为2.58~2.62,主要组成矿物为叶蛇纹石,具更加细腻的纤维交织结构,次要矿物为滑石及四方硫铁矿,Fe元素含量极高,可达5 979×10-6~6 359×10-6。结合可见光吸收光谱分析结果认为Fe3+、Fe2+以及Mn3+的综合作用是导致样品呈现肉红色的主要原因,而Fe2+和Fe3+则是导致绿色的主要原因。放射性检测结果显示样品的内、外照射指数及放射性比活度值均低于标准要求,对人体无放射性危害。

    • >方法与应用
    • 飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)在矿物包裹体研究中的应用

      2023, 42(3):451-464. DOI: 10.20086/j.cnki.yskw.2023.0310

      摘要 (145) HTML (0) PDF 8.86 M (540) 评论 (0) 收藏

      摘要:矿物包裹体的化学成分研究在地质学、矿床学和油气勘探等方面具有重要意义。目前对包裹体化学成分分析的主要分析方法有激光烧蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)、电子探针(EPMA)、显微激光拉曼光谱(LRS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、质子诱发X射线光谱分析(PIXE)、同步辐射X射线荧光光谱(SXRF)和(传统的)二次离子质谱分析(SIMS)等。本文在对上述方法的分析特点进行简单介绍的基础上,重点阐述了对于矿床学样品表征具有广泛应用潜力的飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)的原理、特点和技术优势,总结了国内外学者应用TOF-SIMS对矿物包裹体化学成分分析的研究进展与存在问题,并做了相关领域的展望。

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