摘要:

摘要:近年来,中国中-新元古界年代地层研究取得了系列进展,为建立我国中-新元古界标准地层提供了可靠数据和候选剖面。本文进一步补充华北克拉通南缘中元古界年代地层研究新进展,包括: 在陕西洛南县和岐山县龙家园组凝灰岩夹层中分别获得1 526±16 Ma(MSWD=0.43, n=8)和1 535±11 Ma(MSWD=0.68, n=12)的SHRIMP锆石U-Pb年龄,进一步验证和约束了龙家园组的时代; 对杜关组凝灰质粉砂岩夹层进行SHRIMP锆石U-Pb年龄研究,限定了杜关组的时代老于1 385±46 Ma(MSWD=1.07, n=6)。这些年龄数据进一步将官道口群归属为蓟县系,从而为华北北缘和南缘的蓟县系进行对比研究提供了锚点。结合前人研究成果,本文尝试建立了华北克拉通中-新元古界年代地层格架,进而为填补待建系和建立青白口系标准剖面提供了备选地层实体。华北南缘洛峪口组、龙家园组、杜关组等获得精确凝灰岩锆石U-Pb年龄,完善了华北克拉通长城系、蓟县系的地层对比方案。长城系、蓟县系在华北地区可以完整连续的建立起来,成为这个时代标准地层的有力备选,但是,华北克拉通待建系和青白口系出露零散、连续性差,同时难以寻找到精确标定地层时代的测年对象,短期很难填补地层柱中的缺失地层(1.3~0.8 Ga),很难在华北地区建立待建系和青白口系标准剖面。

摘要:地块边缘构造的研究是探索地块间相互作用的关键。阿拉善地块东缘朱拉扎嘎矿区附近岩石构造样式的解析不仅有助于理解构造控矿的过程,而且可揭示阿拉善地块及华北板块的相互作用,为探讨二者关系提供构造证据。朱拉扎嘎地区主要分布中元古代地层增隆昌组及上覆的阿古鲁沟组,野外地质调查结果显示两者为平行不整合接触。中元古代地层具体的构造样式为: ① 主体地层构成开阔的复式背斜,轴面倾向东,枢纽向南南西或南南东缓倾伏,褶皱过程中由于层间的剪切滑动,形成了一系列次级褶皱及广泛的层-劈构造。② 褶皱西翼增隆昌组推覆于阿古鲁沟组上,造成了增隆昌组推覆体内褶皱轴面倾向南西,产状与主体褶皱内增隆昌组不同,这与晚期南西向北东的逆冲推覆构造有关。褶皱内部未变形花岗斑岩形成时代为274±3 Ma,限定了区域缩短过程结束的时代,这与成矿时代大体一致。参考矿区平面图及勘探线剖面图,认为复式褶皱及核部断裂带控制了成矿过程,矿体形成于背斜南东翼向转折端过渡部位。结合区域地质资料,认为褶皱形成于晚古生代古亚洲洋南向俯冲伴生的挤压作用下,随后沿巴彦乌拉山的左行剪切下枢纽发生倾伏,而南西向北东的逆冲推覆则源于白垩纪青藏高原地区挤压的远程效应。朱拉扎嘎地区岩石的构造样式反映了造山过程中地壳的缩短及伴随的剪切过程,是研究地块间相互作用的重要例证。

摘要:江西吉泰盆地上白垩统周田组赋存丰富的卤水型锂资源,其沉积演化与沉积模式尚存争议。本次工作在前人研究基础上,通过对吉泰盆地梅岗地区5口钻孔岩芯的精细描述,结合岩石学、矿物学和石膏硫同位素研究,分析周田组岩性组合特征,识别沉积相类型与沉积特征,总结其沉积演化过程。根据岩性组合和沉积构造特征,周田组地层可分为下部的滨-浅湖相和上部的盐湖相沉积。周田组沉积早期,沉积中心位于盆地东南的泰和与值夏一带,主要由砾岩、细砂岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥岩组成;湖盆边缘发育冲积-河流相,向盆地内过渡为三角洲相,至湖盆沉积中心为滨-浅湖相。周田组沉积晚期,气候逐渐变干旱,湖水不断蒸发形成了盐湖环境,发育泥岩和石膏岩的韵律沉积,表明湖水周期性咸化和淡化转化的沉积过程。石膏岩的δ³⁴S值为8.0‰~15.4‰,集中在10.1‰~12.8‰之间,指示其形成于开放的成盐环境,几乎未受到细菌还原作用的影响。梅岗地区含盐系地层向北西变厚,裂隙储层发育,显示了良好的卤水型锂矿找矿远景。

摘要:为探讨川东地区上二叠统龙潭组泥页岩形成的沉积环境特征、主控因素和富有机质泥页岩形成模式,以华蓥山剖面为研究对象,开展了系统的有机岩石学、有机地球化学和元素地球化学等测试。结果表明,研究区龙潭组泥页岩的物质来源复杂,Co/Th-La/Sc、La/Yb-ΣREE和TiO₂-Al₂O₃/TiO₂图解指示源岩主要为峨眉山高Ti玄武岩和中酸性火山岩; Th-Sc-Zr、Th-Co-Zr和La-Th-Sc图解表明龙潭组泥页岩物源区构造环境为被动大陆边缘环境。龙潭组泥页岩化学蚀变指数CIA平均值为80.64,属于中-高强度风化;Sr/Cu值为0.48~8.08,平均值为2.22,MgO/CaO值为0.62~52.58,平均值为14.36,反映了龙潭组沉积期整体为温暖湿润的气候条件。Sr/Ba值为0.37~1.86, 100 MgO/Al₂O₃值为3.27~5.45,指示龙潭期为半咸水海陆过渡环境。Zr/Al平均值为7.97×10^-3, 100 Mn/Fe平均值为0.68,反映研究区龙潭期沉积水体较浅,与浅水陆棚沉积背景一致。V/(V+Ni)值为0.62~0.98,平均值为0.89,Ni/Co值介于0.47~13.81之间,平均值为5.49,Ce_anom平均值为0.03,综合判识龙潭组沉积水体以弱还原至还原环境为主。结合沉积环境、有机质特征及地质背景,认为龙潭组富有机质泥页岩形成于温暖湿润的气候环境,在强风化条件下,高等植物死亡以后随玄武岩和中酸性火山岩风化形成的陆源碎屑进入沉积水体,在快速沉积速率条件下高等植物迅速沉积埋藏得以有效保存,最终形成倾气型优质泥页岩。

摘要:灾变事件赋存着重要的地质信息,其遗迹具有经济和科学价值,发现和研究灾变事件是解决地质问题的方法之一,也是提高地质科学认识水平的途径。本文通过桂西地区铝土矿床野外调查、显微特征研究和含铝岩系重金属元素分析,列举桂西地区二叠系含铝岩系主要灾变事件,阐释其形成诱因。含铝岩系灾变事件主要为火山灰季、重金属异常和地震幕。火山灰降落时长跨度可达10 Ma,火山灰岩性从基性到酸性均有出现,属岛弧钙碱性岩浆系列。相对于华北、黔北等铝土矿矿集区,桂西含铝岩系中Cr强烈富集,剖面平均值为400×10^-6～900×10^-6,Ni在部分剖面中强烈富集,平均值300×10^-6～600×10^-6,Cd在大多数剖面中富集,Co在少数剖面中富集,在含酸性火山灰的岩层中Sb、As强烈富集,Cr、Ni、Cd、Sb、As、Co等6种元素构成重金属异常; 地震遗迹可见软变形、震浊积岩、小地堑等。火山灰降落和地震幕的诱因应为印支板块与华南板块的俯冲形成岛弧岩浆和火山喷发,同时弧后盆地拉张引发了地震。火山灰不仅为含铝岩系提供了铝、铁等物质,并且提供了重金属,导致重金属异常。

摘要:古新世至早始新世是新生代重要的气候转折期,多次极热事件的发生导致地球表层碳汇能力减弱,海平面多次发生波动。始新世以来,海相沉积在中国仅有3处区域保留有记录,塔西南卡拉塔尔组保留了这一阶段完整的海侵记录,是研究新生代古气候及特提斯洋演化的重要层位。本文针对卡拉塔尔组记录的极端气候沉积特征展开研究,结果显示: ① 卡拉塔尔组记录了可信的天文旋回周期,沉积时间持续6.6 Ma,与卢特泰阶一致; ② 卡拉塔尔组观察到风暴序列中的5个组成部分,即粒序层理、平行层理、丘状交错层理、波状层理和块状泥岩层,表明塔里木盆地区域沉积期处于风暴频发的热带-亚热带低纬度地区; ③ 受沉积相和水动力差异影响,发育了10种类型的鲕粒,即原生沉积成因的放射鲕、同心鲕、表鲕、复鲕、椭形鲕和偏心鲕以及后生改造成因的泥晶鲕、变形鲕、负鲕和白云化鲕。始新世中期,异常气候事件推动了海平面上升,海水进入塔里木盆地,事件持续至卢特泰阶结束。沉积期内,温室效应控制下风暴作用频发,CO₂浓度升高,海水蒸发量变大,大陆风化作用加剧,长期恶化的环境使得生物化石具有机会主义选择特征。本文对新生代异常气候的研究补充了中国区域的海相剖面证据。

摘要:江西相山矿田是我国具有代表性的热液型铀矿田。刻画相山矿田铀成矿热液过程,探讨形成机理,对促进热液矿床成矿理论创新和突破,推动矿床学发展,具有重要意义,但是,由于缺乏对成矿期次和成矿动力学机制的深刻认识,相山矿田成矿热液演化过程一直是研究的薄弱环节。本文通过对已有矿石分析数据再开发、野外和镜下现象重新观察,以水力压裂铀成矿作用为主线,对相山矿田热液演化过程进行了探讨。研究表明,相山矿田主要热液铀矿脉由充填型矿化和交代型矿化组成。充填型矿化品位高,规模较小,K₂O含量为0.88%~7.03%(平均4.03%),Na₂O含量为0.12%~1.09%(平均0.35%),伴生组分复杂,磷灰石颗粒细小,成矿速度较快; 交代型矿化品位较低,分布广泛,K₂O含量为0.09%~4.50%(平均1.15%),Na₂O含量为1.91%~10.01%(平均6.07%),伴生组分少,磷灰石结晶良好,成矿速度缓慢。铀成矿从充填型矿化开始,交代型矿化结束,铀成矿温度变化不大,成矿压力和氧化还原电位逐渐升高,成矿热液向碱度升高方向演化。

摘要:波罗斯坦庙杂岩是阿拉善地块东部高级变质杂岩之一,对研究阿拉善地块晚古生代构造演化具有重要的地质意义。本研究对阿拉善地块东部波罗斯坦庙杂岩中的长英质片麻岩进行了详细的野外地质调查、岩相学、LA-ICP-MS独居石U-Pb定年和变质相平衡模拟工作,用于揭示其变质演化特征,进而阐明其形成的构造背景。长英质片麻岩主要由含石榴子石黑云斜长片麻岩和黑云斜长片麻岩两类岩石组成,岩相学观察显示2个含石榴子石黑云斜长片麻岩样品ALS2202和ALS2204记录的峰期变质矿物组合为石榴子石+黑云母+白云母+钛铁矿+斜长石+钾长石+石英+熔体,结合相平衡模拟计算得到2个样品的峰期变质温压条件分别为727~751℃/820~1 030 MPa和730~751℃/930~1 070 MPa。通过石榴子石-黑云母-斜长石-石英(GBPQ)地质温压计计算得到退变质冷却阶段的温压条件为629~672℃/410~490 MPa和620~657℃/330~400 MPa。综合以上变质温压结果, 2个样品均显示顺时针的p-t演化轨迹。LA-ICP-MS独居石U-Pb定年得到含石榴子石黑云斜长片麻岩样品ALS2207和黑云斜长片麻岩ALS2210样品的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄分别为268±4 Ma和255±2 Ma,代表峰期变质作用或深熔作用的时代。根据矿物组合推测波罗斯坦庙杂岩中长英质片麻岩应为副变质岩,结合该岩石记录的变质温压条件和顺时针轨迹,表明波罗斯坦庙杂岩在二叠纪中晚期经历了一次显著的地壳加厚过程,该过程可能与古亚洲洋的闭合有关。

摘要:陇山杂岩位于秦-祁结合部位,是研究此结合部位构造演化的重要岩石构造单元。为探讨秦-祁结合部位的构造演化历史,本研究对陇山杂岩的变泥质岩进行了岩相学、矿物化学、变质相平衡模拟和LA-ICP-MS独居石U-Pb年代学研究。岩相观察及矿物成分分析结果显示,陇山杂岩石榴黑云斜长片麻岩样品21LS30-1记录了2个变质演化阶段: 早期进变质阶段(M₁)(Bt+Pl+Qz+Rt+Ilm)和峰期变质阶段(M₂)(Bt+Grt+Pl+Qz+Rt+Ilm+Liq)。含矽线石榴黑云斜长片麻岩样品21LS37同样记录了2个变质演化阶段: 早期进变质阶段(M₁)(Bt+Sil+Pl+Qz)和峰期变质阶段(M₂)(Bt+Sil+Grt+Kfs+Pl+Qz+Ilm+Liq)。视剖面图模拟计算显示2个样品的峰期变质温压条件分别为813~821℃、1.08~1.1 GPa和815~819℃、0.93~0.97 GPa,达到了中压麻粒岩相变质。LA-ICP-MS独居石U-Pb定年得到4个石榴黑云斜长片麻岩样品的年龄分别为451~425 Ma、455~431 Ma、415~395 Ma、415~394 Ma。陇山杂岩与北秦岭造山带在古生代经历了相似的构造过程,推测陇山杂岩可能是北秦岭造山带向西延伸的部分,经历了古生代的陆陆碰撞造山作用。

摘要:洪山沟斑岩型铜金矿床是洪山多金属成矿区的典型矿床,位于华北克拉通中部南缘山西断隆武安凹陷区,矿体主要赋存于洪山正长斑岩体内。矿化中心及外围白云母和绿泥石十分发育。为探讨洪山沟铜金矿床白云母和绿泥石的成岩成矿意义,运用电子探针(EPMA)、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)分析了矿床中不同产状和成矿阶段的白云母和绿泥石。结果显示,矿区内绿泥石根据其分布特征可分为3类: 与金属矿物共(伴)生的绿泥石(Chl-1)、由角闪石蚀变而成的绿泥石(Chl-2)及由黑云母蚀变而成的绿泥石(Chl-3)。3种绿泥石均为Fe绿泥石,指示形成于还原环境,其结构中存在Fe对Mg的置换以及Si对Al^Ⅳ的置换,表明绿泥石的形成受富Fe、Mg的成矿流体影响,由地质温度计计算出的绿泥石形成温度在112~272℃之间,属于中-低温热液蚀变范围。LA-ICP-MS结果显示完全蚀变的绿泥石更富Cu、Sn、Rb、Zn、Ti、Li、Sr、V、Co、Ni、Sn; 白云母主要有原生白云母(Ms-1)与次生白云母(Ms-2)两类,分别属于普通白云母和多硅白云母。与矿化密切相关的白云母具高Si、Fe低Al的特征,LA-ICP-MS结果显示还原环境下形成的白云母较氧化环境下形成的白云母更富V、W,暗示流体后期有大气降水的混入。综合本文研究成果认为,洪山沟铜金矿床成矿流体早期呈酸性,后期有大气降水的混入并逐渐向中性转变,铜金矿化成矿环境为近中性、还原的中-低温环境,成矿流体富Fe、Mg,贫Si。

摘要:为查明四川省金川县李家沟锂辉石矿床稀有元素分布特征、伟晶岩成因及深部找矿潜力,从东到西,对李家沟锂辉石矿床规模最大的Ⅰ号脉2、5、9、11号勘探线上探槽和钻孔的含矿伟晶岩、不含矿伟晶岩和围岩中的稀有元素进行了统计分析,并对可尔因二云母花岗岩和Ⅰ号脉含矿伟晶岩进行了原位结晶模拟计算。研究结果表明,Ⅰ号脉稀有元素以Li为主,共伴生有Be、Rb、Nb、Ta、Sn等元素,与甲基卡X03号脉稀有元素特征相似。Ⅰ号脉含矿伟晶岩自上而下所体现出来的矿化分带规律是上部Li元素、中部Be元素、下部Nb和Rb元素相对富集,而甲基卡X03号脉Nb、Rb元素在矿体上部相对富集。原位结晶模拟计算表明李家沟Ⅰ号脉并不是由形成可尔因二云母花岗岩体的一套岩浆系统结晶分异形成的,李家沟锂辉石矿床伟晶岩的形成机制可能是: 首先变质沉积岩经历低程度部分熔融生成相对富Li的熔体,之后熔体通过结晶分异进一步富集形成Li饱和熔体,最终结晶形成锂辉石伟晶岩。

摘要:铌是一种稀有金属和战略资源,在现代工业中发挥着重要作用。白云鄂博Nb-REE-Fe矿床中铌资源储量巨大,但铌矿物细、散、稀,利用常规手段难以达到研究目的。本文在岩相学和能谱(EDS)分析的基础上,利用矿物自动定量分析系统(AMICS)和电子探针(EPMA)对白云鄂博主矿深部霓石型铌-稀土-铁矿石中铌的赋存分布特征进行了研究。结果表明,该类型矿石Nb₂O₅含量平均为0.15%,铌主要赋存于铌铁矿、烧绿石、易解石、包头矿和铌铁金红石中,这5种铌矿物在霓石型矿石中的矿物含量总和为0.40%。铌矿物粒度细,< 90 μm的占88.16%以上,呈半自形-他形或他形晶粒。EPMA分析表明,铌铁矿、烧绿石、易解石、包头矿和铌铁金红石中Nb₂O₅平均含量分别为73.46%、63.42%、28.43%、16.03%和15.81%。铌主要以独立铌矿物形式产出,少数以类质同象和(或)包裹体形式进入其他矿物。铌矿物分布分散,多分布于霓石、独居石和磷灰石或霓石、重晶石和氟碳铈矿颗粒间,常与霓石、萤石、独居石、氟碳铈矿、重晶石、磷灰石等矿物共伴生。铌矿物化学成分复杂,类质同象替换现象普遍,计算出的这5种铌矿物的化学分子式复杂。铌矿物中Nb与一些元素存在明显的相关性,易解石中Ca²⁺、Th⁴⁺存在选择性替换,进一步说明铌矿物在形成过程中发生了复杂的类质同象替换。Nb₂O₅在烧绿石中占有率最高,在包头矿中最低,前者是后者的近32倍,这5种铌矿物占有率总和为90.51%。烧绿石、铌铁矿、铌铁金红石和易解石是提取铌的主要工业矿物。该研究为后续铌的分选提供了依据,以便白云鄂博铌资源得到充分利用。

摘要:危地马拉新发现的高品质绿色翡翠的品质可与缅甸高端绿色翡翠媲美,逐渐成为国内珠宝市场重要的高品质绿色翡翠首饰主要材料来源,但业内对其岩石矿物学特征及产地标型的研究仍较为薄弱。选取中国市场上已大量出现的高品质危地马拉绿色翡翠及成品为研究对象,通过显微观察、激光拉曼光谱、电子探针等测试手段,对其矿物组合和成分特征进行了系统分析。结果表明“玛雅绿”翡翠主要由绿辉石矿物组成,次要矿物包括金云母、多硅白云母、黝帘石等。绿辉石分为Omp-Ⅰ、Omp-Ⅱ、Omp-Ⅲ这3个不同的形成期次,其中Omp-Ⅲ为该翡翠的主体矿物,其成分具有低Mg(平均7.59%)和Fe(平均1.57%)、高Cr(平均0.24%)、端员硬玉组分X_jd>0.5(平均0.53)等特点。现有研究显示,危地马拉莫塔瓜断层带不同区段的翡翠有各具特色的矿物组合,但本文研究的国内市场上高品质危地马拉绿色翡翠成品的矿物较为单一,主要由较纯的绿辉石所组成,可含有辉铜矿和红砷镍矿两种特殊的金属矿物包体,端员组分和矿物成分特征与其他产地的高绿翡翠具有较为明显的不同,可以为有效区分高品质危地马拉绿色翡翠和缅甸传统绿色翡翠以及其他产地高品质绿色翡翠提供岩石矿物学标型的重要特征参考。

摘要:刚果(金)马诺诺地区伟晶岩型锂、锡、铌钽资源丰富,历史生产过程中,只对锡和铌钽矿物进行回收,含锂矿物则随尾矿排放并堆存至今。为确定尾矿中含锂矿物的赋存特征,通过综合运用粒度分析、X射线荧光光谱分析(XRF)、化学多元素分析、X射线衍射、扫描电镜等方法和手段,对某尾矿矿样进行了含锂矿物的工艺矿物学研究。结果表明,该含锂尾矿样品Li₂O品位为1.05%,矿石中的锂元素95.04%分布于锂辉石中。矿样中锂辉石矿物含量为13.1%,锂辉石以中粗粒嵌布为主,与其他矿物连生关系简单,腐化程度较低,锂辉石中Li₂O含量为7.9%。通过含锂矿物的工艺矿物学研究,确定该含锂尾矿属于锂辉石型(尾)矿床,具有较好的选矿工艺矿物学指标,为尾矿中锂辉石的回收提供了技术依据。