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那阿钨矿床是藏东地区代表性的矽卡岩型钨矿床,发育多期次的石榴子石。依据蚀变矿物组合和交切关系,石榴子石由早到晚可划分为BR型(棕红色)、DB型(深棕色)及B型(棕色)石榴子石等3类。本文运用EPMA和LA-ICP-MS技术对石榴子石进行成分分析,结果表明BR型、DB型及B型石榴子石端员组成分别为Gro_72.63And_26.31~Gro_49.36And_18.21、Gro_52.58And_45.63Spe_31.99~Gro_14.12And_25.90Spe_5.61、Gro_41.69And_38.10Spe_38.79~Gro_15.74And_20.56Spe_22.23,均属钙铝-钙铁-锰铝榴石系列。3类石榴子石镜下均发育典型八边形和环带特征,具有高钙、低锰和低镁成分的特征,显示典型的热液蚀变成因。BR型和DB型石榴子石钙铝榴石端员含量高,形成于相对还原的环境;B型石榴子石钙铁榴石端员含量增加,反映热液流体向氧化环境演化的趋势。3类石榴子石的∑REE与Fe³⁺/(Fe³⁺+Al)值呈弱负相关的关系,表明热液流体总体处于相对还原环境。3类石榴子石均表现出亏损轻稀土元素、富集重稀土元素和负Eu异常的特征,表明热液流体为相对中性的酸碱环境。3类石榴子石的稀土元素类质同象替代机制主要为^Ⅷ+^Ⅳ→^Ⅷ+^Ⅳ及^Ⅷ+^Ⅵ→^Ⅷ+^Ⅵ。不同金属类型矽卡岩矿床中石榴子石W、Sn含量对比显示,含W矿化的矿床中石榴子石W、Sn含量显著高于不含W矿化矿床,表明石榴子石矿物中的W、Sn含量对成矿具有一定的指示意义。元素U和Eu能反映矿物生长的氧化还原条件,故石榴子石的W-U及W-δEu关系特征可用于指示区分不同类型的W矿化矽卡岩矿床。

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新发现的西藏南木林地区达那古火山机构为探讨陆相火山机构岩相组成及其大地构造意义提供了窗口。本项研究对达那古火山机构开展了地质剖面测量、岩相学研究,并对期后侵入的斑状二长花岗岩进行了锆石U-Pb年代学和全岩地球化学分析。结果表明,斑状二长花岗岩锆石U-Pb年龄为54.0±1.4 Ma,具有高硅(SiO₂=71.03%~75.88%)、高钾低钠(K₂O/Na₂O=1.45~1.79)、富碱(ALK=8.97%~9.67%)、低钛(TiO₂=0.17%~0.37%)等特征,铝饱和指数(A/CNK)介于0.95~1.00之间,里特曼指数(σ)介于2.45~3.38之间,属于准铝质、钙碱性岩石系列;轻稀土元素富集而重稀土元素相对亏损(LREE/HREE=7.60~9.78),且分异特征明显, (La/Sm)_N=2.85~4.21; Rb、Th、U等大离子亲石元素(LILE)和不相容元素相对富集,Nb、Ta、P、Ti等高场强元素(HFSE)相对亏损,表现出具有典型的俯冲带弧型或者壳源岩浆岩的地球化学属性。综合上述地质信息表明,达那古火山机构形成于54 Ma之前,斑状二长花岗岩形成于印度-欧亚大陆碰撞期的活动大陆边缘构造背景,在幔源岩浆底侵作用下,中下地壳发生熔融,之后岩浆分异上升侵位于火山通道结晶而成。

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崂山花岗岩出露于胶东区域,目前对其花岗岩的类型划分、源区、成因仍存在争议,而对高分异花岗岩成因、演化过程尚缺乏研究。本文以崂山早白垩世花岗岩为研究对象,对其进行岩石学与岩相学、全岩主微量及稀土元素、锆石U-Pb定年与Lu-Hf同位素分析、电子探针长石成分分析。LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,崂山石英二长岩、二长花岗岩、正长花岗岩、花岗斑岩成岩年龄分别为128.6±2.7 Ma、122.8±2.5 Ma~118.6±1.2 Ma、121.5±2.7 Ma~121.3±1.2 Ma和114.5±1.2 Ma,指示它们均为早白垩世岩浆活动产物。地球化学组成上表现为高硅富碱,不同程度的贫铝、镁、铁,富集轻稀土元素和Rb、Th、U,亏损Ba、Sr,显著Eu负异常。崂山花岗岩锆石εHf(t)值介于-21.0~-15.1之间,Hf同位素二阶段模式年龄t_DM2介于2 482~2 149 Ma之间。结合矿物学、岩石学和地球化学证据,石英二长岩、二长花岗岩为I型花岗岩,正长花岗岩、花岗斑岩为高分异I型花岗岩。结合胶东区域研究资料,认为崂山早白垩世高分异I型花岗岩是在古太平洋板块俯冲作用产生的伸展构造环境下,软流圈地幔来源的岩浆底侵,诱发下地壳物质部分熔融形成长英质岩浆,后期受到斜长石、钾长石、磷灰石等矿物分离结晶作用的控制,经历高程度的分异形成。

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白云母是过铝质花岗岩中常见的矿物,可以用来作为限制岩体侵位深度的压力计矿物。文章利用电子探针对金滩二云母花岗岩中的白云母进行了化学成分分析,通过白云母结晶压力计算获得金滩岩体的侵位压力为4.9×10⁸~6.1×10⁸ Pa,平均5.4×10⁸ Pa,对应的侵位深度为16~20 km,平均18 km。综合前人研究成果认为,华南印支期花岗岩侵位深度普遍为17~19 km,且华南印支期造山加厚的地壳厚度很可能≥50 km,而在燕山期经历了强烈的风化剥蚀去顶作用。这一认识为揭示华南地区相对缺乏印支期火山岩提供了一种新的解释。

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对滇西北河西地区三叠纪三合洞组碳酸盐岩开展了碳、氧同位素及稀土与微量元素地球化学分析,结果表明,三合洞组碳酸盐岩的碳、氧同位素符合正常海相碳酸盐岩碳、氧同位素的数值范围;微量元素Sr、Ba含量高,Co、Cu、Th、U、Ho等含量低,稀土元素总量较低,轻稀土元素相对富集,具有Eu负异常;古盐度参数Z值、Sr/Ba值、Sr/Cu值、Rb/Sr值指示干热气候下的海相咸水环境;Cu/Zn、V/Cr、Ni/Co、U/Th值指示缺氧环境;Y/Ho值、δCe及δEu值反映三合洞组灰岩沉积时受成岩作用影响小。这些特征与四川盆地北部地区须家河组稀土元素地球化学特征、氧化还原环境相似,指示兰坪盆地与上扬子板块四川盆地在晚三叠世时期可能具有相同的构造背景和沉积环境,这些认识可为兰坪-思茅地块古环境与大地构造属性研究提供依据。

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埃迪卡拉纪地球表生系统环境变化与生物演化历程息息相关,但是对两者之间相互作用关系的认识还存在争议。本文以华南三峡地区九龙湾剖面埃迪卡拉系陡山沱组沉积序列的碳酸盐岩为研究对象,利用稀醋酸分步淋洗提取碳酸盐相稀土元素信息,建立了埃迪卡拉纪陡山沱期Ce/Ce^*值演化曲线。九龙湾剖面Ce异常曲线记录了还原/锰化-强氧化-次氧化-强氧化-弱氧化/还原的演化过程,呈现两次完整的Ce负异常事件,说明埃迪卡拉纪陡山沱期浅层水体在长期氧化的历程中出现了两次显著的氧化事件。这两次氧化事件分别与发生在632 Ma和580 Ma的深部水体阶段性氧化相契合,而且同时期澳大利亚埃迪卡拉纪沉积序列也记录了Ce负异常,暗示埃迪卡拉纪陡山沱期海洋可能发生了两次全球性的广泛增氧事件。基于扬子地块陡山沱组生物化石群记录的主要化石群产出层位与陡山沱期海洋氧化的沉积序列呈现清晰的耦合关系,为海洋氧化促进埃迪卡拉纪陡山沱期多细胞后生动物的起源与演化提供了证据。

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近期,太原组铝土岩气藏已经成为鄂尔多斯盆地陇东地区的勘探热点。为系统探究铝土岩分布及成藏主控因素,基于最新钻井岩心、岩石薄片、三维地震、测井、扫描电镜、模型正演等方法,详细研究了太原组铝土岩分布特征,进而阐述了铝土岩成藏主控因素。研究结果表明,含铝岩系纵向具有典型的五段式,其中C段是铝土岩的主要储集层段,硬水铝石含量超过80%。含铝岩系纵向岩性组合主要受岩溶古地貌单元控制,铝土岩在岩溶高地、岩溶斜坡及岩溶洼地分别呈点状、带状及片状分布特征,其中岩溶斜坡区铝土岩储层最为发育。铝土岩天然气富集主要受优质储层、断裂、裂缝及构造位置综合控制,其中储层是天然气富集高产的前提,早期断裂表现出建设作用,晚期断裂表现出破坏作用,裂缝能够改善储层物性,构造高部位的低幅度构造或鼻状圈闭更易成藏,岩溶斜坡区是最有利于铝土岩天然气成藏的古地貌单元。

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江陵凹陷中部和北部发现了富钾锂卤水的存在,而西南部地区则以不含钾锂的固体蒸发岩为主。本次研究旨在通过ZK0303井石盐流体包裹体中的化学成分来揭示凹陷西南部古盐湖卤水的演化和钾锂的来源。根据镜下观察,在始新世的3个石盐层中找到了具有人字形和堆积形的原生流体包裹体,并利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)技术测试了石盐单个原生流体包裹体中Li、K、Mg、Ca、Br的浓度。通过实验数据的分析,凹陷西南部始新世石盐流体包裹体中卤水为Na-K-Mg-Ca-Cl型,其中K的浓度最高达到3 362.15 mg/L,Li的浓度最高达到15.10 mg/L。ZK0303井3组石盐层中Mg-Ca-2K之间的关系表明,凹陷西南部盐湖卤水达到钾石盐沉积阶段。3个石盐组中各离子浓度的变化说明,盐湖卤水的蒸发程度经历了由低升高再降低的变化。根据前人的研究,卤水中钾锂的来源与凹陷内的玄武岩密切相关。但是凹陷西南部地区离玄武岩分布区较远难以获得足够的物质补给,该地区始新世盐湖卤水中的钾锂元素除蒸发外,还可能来源于早期岩盐的溶解。

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云南思茅盆地勐野井钾盐矿床中含有不同类型的碎屑物:与钾盐脉共存的灰绿色泥砾("绿钾")、与钾盐脉共存的棕红色泥砾("红钾")和浅黄色泥岩。本文对不同类型碎屑物中黏土矿物进行了X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分析。通过SEM和TEM观察到黏土颗粒为薄片状六边形,晶型较好,自形程度较高,认为其为自生成因。XRD结果表明, "红钾"中黏土矿物主要由绿泥石和伊利石组成;"绿钾"和浅黄色泥岩除了伊利石和绿泥石外,还含有"似累托石"型黏土矿物。"红钾"中伊利石结晶度指数(°Δ2θ)介于0.327～0.452之间,而"绿钾"和浅黄色泥岩则介于0.221～0.283之间,表明"绿钾"和浅黄色泥岩中伊利石结晶程度要比"红钾"中伊利石高。"绿钾"和"红钾"物质来源和所经历的地质过程相同,因此,不同类型碎屑物中的黏土矿物组合和伊利石的结晶度差异表明自生伊利石的形成并非只受到温度和压力影响。其他研究表明"绿钾"还原性更强,pH值更低并且细菌活动更活跃,很可能促进了自生伊利石的形成。

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应用密度泛函理论、断裂键理论和晶体化学性质,定量研究了矿物解理/断裂的晶体化学机制以及与晶面间距(或面网间距)的关系。归纳发现,矿物常见解理/断裂面并不总是与晶面间距最大的晶面相对应,体现为弱相关性。理论计算结果表明,矿物常见解理/断裂面对应于表面能最低的晶面,而表面能与面网密度及晶面原子平均断裂键数τ正相关。晶面间距与面网密度正相关,意味着当晶面间距大的晶面成为常见解理/断裂面时,需通过降低晶面原子平均断裂键数τ值以降低表面能。然而,通过分析发现,晶面间距与晶面原子平均断裂键数τ的关联性差,从而使得晶面间距与矿物解理/断裂规律无直接关联性。本文的研究结果能够为矿物解理/断裂规律以及表面性质研究提供理论借鉴。

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近些年在赣西北九岭地区南部新预测了潭山－上富Nb-Ta-Li-Be成矿远景区,成矿类型包括花岗岩型和细晶岩型两类,对其进行形成时代和成因机制的研究是认识九岭地区铌、钽、锂等稀有金属富集成矿的关键。对东槽矿床含铌钽细晶岩开展了铌铁矿族矿物U-Pb年代学、岩相学和岩石地球化学研究,确定了其成岩成矿年龄、岩石成因和源区特征,并浅析其成矿潜力。结果显示,铌钽铁矿LA-ICP-MS U-Pb年龄为142±1 Ma,表明含铌钽细晶岩的成岩、成矿时代均在燕山早期(早白垩世)。含铌钽细晶岩以斜长细晶岩为主,具有富硅、富碱、富铝、低钛、贫稀土元素、Rb/Sr值变化大,富集铌、钽、锂、铷以及CaO/(K₂O+Na₂O)≤0.10、Al₂O₃/TiO₂＞160和高的分异指数(DI≥90)等特征,其稀土元素配分曲线呈弱右倾"海鸥型",微量元素蛛网图左侧隆起和右侧平缓,表明该细晶岩与强过铝质高分异S型花岗岩特征相似。综合分析认为,东槽细晶岩是九岭地区新元古界双桥山群变泥质岩在构造应力场由挤压向伸展演变的背景下发生部分熔融,并经历高程度结晶分异演化的产物。东槽含铌钽细晶岩与南岭含铌钽花岗岩、大湖塘含铌钽花岗斑岩具有相似的地球化学特征,铌、钽、锂等元素含量高,是潭山－上富成矿远景区重要的成矿地质体。

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江西北武夷地区处于钦杭成矿带上的萍乡-广丰结合带南侧,多期构造事件和岩浆活动在该区形成了复杂的地质构造格局,铜铅锌多金属矿床成矿潜力巨大。但由于江西北武夷地区铅锌矿床普遍规模较小,研究程度不足,缺乏物质来源、成矿条件、矿床成因等问题的深入认识。本文以铅山老虎洞铅锌矿床为研究对象,通过原位主量、微量元素和硫同位素分析技术,揭示主要硫化物的主量、微量元素和硫同位素组成特征,以此探讨成矿温度、物质来源和矿床成因。EPMA测试显示闪锌矿内Fe含量(质量分数)在7.58%~8.27%之间,结合LA-ICP-MS微量元素测试结果,闪锌矿富集Fe、Mn、Cu、Cd元素,Co、Ni、Ag、In、Pb元素含量次之,Ga、Ge、As、Se、Sn、Bi元素含量相对较低。其中,Mn、Fe、Cd、In、Co主要以类质同象的形式赋存于闪锌矿中,Cu、Ag、Pb以类质同象和显微包体两种形式赋存于闪锌矿中。闪锌矿的Fe元素含量、Ga/In值(0.001~0.129)、Zn/Cd值(262~312)及相关公式计算结果均指示闪锌矿形成于中高温条件(327~337℃)。闪锌矿和黄铁矿的δ³⁴S值分别集中在2.07‰~4.16‰和0.82‰~3.19‰之间,指示矿床硫源为岩浆硫。与国内多个典型矿床相比,老虎洞铅锌矿床内闪锌矿微量元素组成与典型矽卡岩型矿床的闪锌矿相吻合。老虎洞铅锌矿床与葛仙山花岗岩杂岩体具有密切的成因联系,矿区附近黑云母花岗斑岩和二长花岗岩的成岩时代(153.9±2.7 Ma和162.8±1.2 Ma)可代表成矿时间的下限,与北武夷地区主要多金属铅锌矿床成矿时代范围一致。

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矿田找矿预测过程中受基础地质大数据的影响较大,导致其应用于地质复杂区域时筛选结果的准确性较差,为此研究了江西省德安县彭山矿田遥感找矿预测方法。以下鞭山锡矿区作为彭山地区的典型矿田,分析了其地质特征与成矿规律,依据分析结果再结合遥感技术,获得遥感找矿要素与遥感蚀变信息,建立遥感综合信息找矿靶区预测模型,得到彭山地区找矿靶区定量预测结果输出。预测结果显示,研究区共定量预测出3个典型找矿靶区,分别位于该区的西北侧、西侧及东侧区域,主要具环形与条带状构造,构造发育方向主要为东北向、西北向及近南北向,所提取到的遥感蚀变信息主要有碳酸盐化、绿帘石化、绿泥石化、绢云母化、高岭土化及铁染,3个靶区均具有较好的成矿条件;野外实际查证证实3个靶区中存在高岭土化、铁染及碳酸盐化等蚀变发育,且蚀变岩块中Cu与Au的含量较高,预测结果得到证实,可为该区域的找矿勘探提供可靠的参考依据。

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水铁矿是土壤中常见的铁氧化物矿物,也是主要的载砷矿物。从水铁矿中释放砷,是缓解土壤砷污染的一种途径。本文拟通过硫酸盐还原菌(SRB)和嗜酸铁还原菌(JF-5)生物还原含砷水铁矿(As-Fh),促进其砷释放,以达到土壤修复目的。为此,利用采集自湖南石门矿区的典型含砷水铁矿,进行两种微生物摇瓶实验和生物注入水铁矿柱实验,探究水铁矿释放砷浓度及形态、生物溶解过程中悬浮颗粒物变化以及体系渗透性问题。研究结果表明: ① 在两个循环周期下,从释放的砷总量可看出,JF-5+SRB操作 >JF-5+JF-5操作 >SRB+JF-5操作 >SRB+SRB操作,对应这些操作每克水铁矿能够分别释放16.4、16.2、7.3和3.3 mg的砷; ② 水化学分析也表明同等操作下SRB能够提供比JF-5更强的还原性; ③ 生物柱实验表明,相比于SRB来说,JF-5的注入能够产生平均浓度1 419 mg/L的铁系悬浮颗粒物,是SRB的7.25倍;同时两种生物操作过程下,SRB柱体系渗透性(平均水压差为0.51 psi)显著优于JF-5(平均水压差为2.22 psi),高悬浮颗粒的分散是引起渗透性变化的主因。上述结果证明连续注入SRB于水铁矿体系,是一种有效的降低土壤中砷浓度的技术。

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白云母是大气中矿物气溶胶的重要组分之一,研究大气中常见气体在其表面的非均相反应,在一定程度上可揭示大气环境中化学反应过程。文章采用自制石英玻璃微型反应器研究了SO₂和NO₂在白云母颗粒物表面的非均相反应,并探讨了相对湿度(RH)及光照对该反应的影响。结果表明,白云母对SO₂和NO₂均有一定的吸附活性,有紫外光和无紫外光条件下,SO₂的反应产物分别以SO^2-₄和SO^2-₃为主,NO₂的产物均以NO^-₃为主;RH或者紫外光照对反应均具有促进作用,两者对硫酸盐和硝酸盐的生成有协同效应;当SO₂和NO₂在白云母表面共存时,既有协同作用又存在竞争反应,SO^2-₄和NO^-₃的生成量分别是SO₂、NO₂单独存在的2.09倍和77%。因此,NO₂能促进硫酸盐的生成,但SO₂对硝酸盐的生成有明显抑制作用。

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采用原位制备的方式在贵州晴隆矿区黄壤上负载0.015%、0.025%、0.05%和0.1%的水钠锰矿(δ-MnO₂),淹水20 d后,测定悬浮液中锰和锑的含量和黄壤中各形态锰与各形态锑的含量,并进行各参数的相关性分析,以明确锰氧化物及其形态对锑矿区黄壤中锑形态的影响。结果表明,随着载锰量增加,悬浮液中锰、黄壤中各形态锰含量逐渐增加,各形态锰含量大小顺序与对照土壤(CK)一致。随着载锰量的增加,黄壤中非专性吸附态锑、专性吸附态锑、残渣态锑含量下降,铁锰铝氧化物结合态锑含量增加。载锰量与各形态锰均呈显著正相关(P<0.05),与铁锰铝氧化物结合态锑、残渣态锑分别呈显著正相关(P<0.05)和显著负相关(P<0.1);铁锰铝氧化物结合态锑、残渣态锑与各形态锰分别呈显著正相关(P<0.05)和显著负相关(P<0.1)。负载的δ-MnO₂以多种形式存在于黄壤中,淹水状态下存在形态发生不同程度的转化,各形态锰与锑发生氧化、吸附、络合反应,使土壤中非专性吸附态锑、专性吸附态锑和残渣态锑向铁锰铝氧化物结合态锑转化。

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MVT铅锌矿床的形成与蒸发岩关系密切,但在蒸发盐矿物发生溶解或转变为其他矿物而"消失"时,人们常忽视其曾经存在。本文基于前人研究,对蒸发岩的转变、识别特征及其与MVT铅锌成矿流体来源、硫来源及储矿构造三个方面的关系进行综述。其中,MVT矿床迁移铅锌的盆地卤水主要来自蒸发海水,少量来自蒸发岩的溶解,区域上蒸发岩的发育可指示该区具有成矿流体的发育条件。铅锌金属硫化物中的硫均来自于硫酸盐还原作用,而石膏和硬石膏等蒸发盐矿物是硫酸盐的重要提供者。蒸发岩溶解垮塌利于形成角砾岩与垮塌空间,铅锌矿化可赋存于角砾岩内或其邻近岩层中;盐底辟构造会形成有利于流体聚集和矿质沉淀的构造/化学圈闭,铅锌矿化赋存于底辟体顶部冠岩、边部过渡层和围岩、直立的底辟角砾筒或侧向底辟形成的穹隆体顶部。此外,蒸发盐矿物的假晶、残留的蒸发盐矿物是"消失"蒸发岩存在的直接证据,钠长石和方柱石、正延性玉髓/燧石、富碱土元素双锥状石英等,可指示蒸发岩曾经存在;蒸发岩溶解垮塌构造具有顺地层延伸长等特点,盐底辟构造具有穿层及角砾来自下部层位等特点,是可以协助识别蒸发岩的相关构造。可以看出,区域地层记录有蒸发沉积环境是MVT铅锌成矿必要条件,蒸发岩溶解垮塌和底辟构造是重要找矿目标。

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镁铁-超镁铁质侵入体包含了大量来自地球深部的信息,与其具有成因联系的岩浆矿床具有重要的经济价值。铁作为直接参与成矿的元素,其同位素组成在示踪成矿物质来源与反演成矿过程方面有着天然的优势。近年来,随着MC-ICP-MS的出现与发展,诸多学者对镁铁-超镁铁质侵入体及相关的岩浆矿床开展了一系列铁同位素研究,并取得了重要的研究进展。本文通过总结镁铁-超镁铁质岩浆作用及成矿作用中铁同位素的组成,探讨了镁铁-超镁铁质侵入体中铁同位素的分馏机制。研究表明不同地质储库的铁同位素组成不同,其中球粒陨石代表地球最初始的铁同位素组成,其他岩体均因遭受不同程度的后期地质作用的改造而产生铁同位素分馏。铁同位素的分馏机制包括热力学平衡分馏和动力学分馏,在自然界矿物中,Fe³⁺形成的化学键一般强于Fe²⁺,因此富Fe³⁺的矿物相(如磁铁矿)相对于富Fe²⁺的矿物相(如磁黄铁矿、镍黄铁矿)更富集重同位素。多种动力学过程包括部分熔融、分离结晶、氧化还原过程和扩散等均会导致铁同位素产生动力学分馏。由于其独特的地球化学性质,铁同位素在与镁铁-超镁铁质侵入体相关的铜镍铂族元素硫化物矿床、钒钛磁铁矿矿床和铬铁矿矿床等领域有着非常广泛的应用及前景。与其他稳定同位素,如锂、硫、镁、镍同位素等相结合,可以有效地用来示踪沉积物质的同化作用,反演硫化物熔体冷凝结晶过程和揭示矿床成因。

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锆石是一种相对稳健的定年副矿物,其颗粒常常发育增生边,然而厚度极小(一般< 5 μm),给获得精确年龄带来挑战。本文从制样方法、实验条件及数据算法三个方面开展了实验对比研究,以评价多脉冲短时间剥蚀法对天然锆石的超薄增生边(~1 μm)LA-ICP-MS U-Pb测年的可靠性。实验结果表明:双面胶制样虽然速度快,但是样品显微观察和后续激光分析的观察效果不佳;树脂固定制样效率高,易于透射光和反射光观察,并有利于样品表面聚焦。激光分析条件下, 5 Hz、2 s剥蚀相对于10 Hz、1 s剥蚀数据结果更为稳定。数据处理峰积分法优于截距法和均值法。综合上述方法,获得Pleovice和Qinghu锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄与推荐值在误差范围内一致,但是数据误差相对较大(~5%, 1σ)。根据每个信号峰峰值的50%~60%来选择信号区间,监控标样Pleovice和Qinghu准确值均提高了约3%。多脉冲短时间剥蚀法、树脂固定制样与部分峰积分数据处理方法组合可以获得较好的定年结果。本方法为测定锆石增生边年龄提供了一套完整的解决方案,可为多期次的地质过程提供更有效的年代学约束。

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多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICPMS)测定Ca同位素比值时,Cr元素产生的基质效应会使Ca同位素测试值偏离真实值。利用稀HCl介质和强酸性阳离子交换树脂的传统方法可实现绝大多数元素和Ca的高效分离,但Cr分离率约为90%,分离效果不理想。对于超基性岩等高Cr地质样品,Cr/Ca值可高达10。针对这类特殊地质样品的Ca同位素测试,我们研究了Cr-Ca在浓HCl介质中基于AG50W-X12(200-400 mesh)强酸性阳离子交换树脂的淋洗行为。研究结果表明,利用10 mol/L HCl可实现Cr-Ca的高效快速分离,Cr的分离率>99.9%,Ca元素回收率接近100%,同时该方法也可实现K、Mg、Al等元素与Ca的高效快速分离。应用该方法对过柱后Ca单元素溶液和高Cr橄榄岩标样进行Ca同位素测试,其Ca同位素组成(δ^44/42Ca)在测试误差范围内与参考值一致,表明该方法适用于高Cr样品的Ca元素分离提纯及同位素测试。

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对川西甲基卡地区二云母花岗岩及伟晶岩脉的岩石学特征、地球化学特征进行了分析，探讨了二云母花岗岩物质来源、构造背景及其与伟晶岩脉的成因联系。分析结果表明，甲基卡二云母花岗岩的SiO₂含量在73.93%~75.06%之间；全碱含量7.90%~8.36%，钾质含量较高，属高钾钙碱性系列岩石；Al₂O₃含量为14.24%~14.77%，A/CNK=1.14~1.24，具强过铝质S型花岗岩特征；ΣREE=31.18×10^-6~41.67×10^-6，LREE/HREE=4.15~6.41，δEu=0.46~0.70；CaO/Na₂O=0.07~0.12（<0.3），指示其物源可能是含砂屑物质极少的泥质岩；Al₂O₃/TiO₂=133.1~279.8，比值较高，表明甲基卡二云母花岗岩属高压低温型后碰撞强过铝质岩石。花岗伟晶岩脉SiO₂含量在72.59%~80.91%之间，全碱含量5.26%~10.60%，Al₂O₃含量11.79%~17.64%，σ=0.74~3.80，A/CNK=0.98~2.38，ΣREE=4.03×10^-6~8.29×10^-6，LREE/HREE=2.61~10.40，δEu=0.18~0.68，与岩体差异明显，主、微量元素含量变化也较大。甲基卡二云母花岗岩与伟晶岩脉有密切的成因联系。岩浆不混溶作用可能是形成甲基卡含矿伟晶岩脉的关键因素，花岗质岩浆在上升过程中通过不混溶作用分离出富含挥发分的伟晶岩熔体，在运移或侵位过程中可能交代围岩矿物而使稀有金属元素进一步富集。二云母花岗岩浆和伟晶岩熔体性质的不同导致稀土元素和Th、Sr、Ti、Y、Rb、N等微量元素在两者中含量有明显差异。伟晶岩熔体在运移或就位过程中所经的路径不同和周围环境的差异导致不同位置产出的伟晶岩的元素含量有较大的变化。与二云母花岗岩相比，花岗伟晶岩的形成演化具有一定的跳跃性。

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桂林"鸡血红碧玉"是一种石英质玉石,颜色以鲜艳的红色与黑色为主,质地坚硬且耐磨。目前对该矿石的野外产状、地质背景、岩石结构和颜色成因等相关研究报道较少。野外勘察表明,桂林"鸡血红碧玉"矿床位于扬子板块与华夏板块交界处,产于广西北部龙胜地区新元古界丹洲群三门街组经含铁氧化物浸染的汽水热液浅变质砂岩中,其形成过程受到了新元古代-三叠纪数次大地构造与岩浆活动的影响,成因复杂。本文利用偏光显微镜和X射线衍射分析等手段,对桂林"鸡血红碧玉"的成分进行了深入研究,结果表明桂林"鸡血红碧玉"主要矿物组合为石英和赤铁矿,部分样品中含有白云石。石英呈现他形等粒结构和自形变斑晶结构;自形石英颗粒中可见加大边,指示后期经历过变质交代作用。赤铁矿在样品中呈现3种形式产出: ① 呈单晶形式产于石英颗粒的粒间与晶内; ② 呈点尘状包裹于石英颗粒中; ③ 呈浸染状分布于石英颗粒间隙。赤铁矿中铁离子为红色致色原因。电子探针分析显示,浸染状和单晶赤铁矿中铁含量高达78.9%～85.6%;点尘状赤铁矿由于颗粒细小,难以精确分析其铁含量。结合石英和赤铁矿发育期次,认为"鸡血红碧玉"中不同形态的石英和赤铁矿的产出与区域地质演化背景相一致。

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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。

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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

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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。

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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.

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多接收电感耦合等离子体质谱（MC-ICPMS）与激光剥蚀系统（laser ablation）的联用，为通过单矿物微米尺度的信息示踪地质过程提供了有利工具。作为非传统稳定同位素之一，硼同位素的应用受到地学界日益广泛的关注。本文利用LA-MC-ICPMS的分析优势建立了原位高精度分析高硼矿物电气石和低硼矿物白云母硼同位素的方法，分别使用电气石标准样品和玻璃标准样品对未知样品的测试结果进行了质量歧视校正，并对2个西南天山的实际地质样品进行了微区硼同位素测试应用。测试结果表明，仪器状态可以保持长期稳定，可以采用最小10 μm的束斑对实际地质样品中电气石的硼同位素组成进行准确测定，也可对硼含量高于20×10^-6的白云母进行原位硼同位素的准确测定；标定的实验室内部电气石标准样品T-PKU的推荐值为-13.07‰±0.42‰ （2SD， n=66）。天山泥质片岩及脉体中的电气石和白云母的原位硼同位素特征为示踪与矿物平衡共生的流体来源提供了有效信息。

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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。

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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。

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利用1∶25万土地质量地球化学调查数据分析和研究了安徽省宣城市南部地区土壤中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn 8种重金属元素的地球化学特征以及重金属异常来源。调查发现地质背景是土壤元素含量的主控因素，调查区表、深层土壤重金属元素含量空间分布特征与地质背景、沉积环境表现出显著的空间一致性，重金属高含量成土母岩（荷塘组、皮园村组、蓝田组等地层）是土壤重金属元素高异常的主要影响因素，此外矿山开采、大气干湿沉降也是土壤重金属高异常的影响因素之一，土壤中Pb、Hg、Cd、Cr元素具有大气干湿沉降的输入来源。调查区土壤重金属污染风险主要影响指标为Cd，土壤Cd超过农用地土壤污染风险管制值的样品比例为2.56%，形态分析结果显示土壤Cd以离子交换态为主，结合农作物调查发现在土壤Cd高异常区存在一定的生态风险。

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错那洞淡色花岗岩是西藏北喜马拉雅淡色花岗岩带的重要组成部分。通过地球化学分析揭示其具有富硅(SiO₂含量为74.20%~74.52%)、贫铁(Fe₂O₃含量为0.04%~0.20%,FeO含量为0.40%~0.58%)、贫镁(MgO含量为0.06%~0.14%)、钙碱性(σ为2.15~2.32)、强过铝质(A/CNK为1.11~1.15)的地球化学特征。稀土元素总量较低(∑REE为47.24×10^-6~57.59×10^-6),轻稀土元素富集(LREE为39.85×10^-6~49.23×10^-6),重稀土元素亏损(HREE为6.91×10^-6~8.68×10^-6),有明显负Eu异常(0.49~0.80);富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Ti等高场强元素。锆石U-Pb测年结果显示,错那洞淡色花岗岩形成中新世(21 Ma),属北喜马拉雅淡色花岗岩晚阶段峰值期(24~12 Ma)产物。锆石εHf(t)值为负值,且变化较大(-3.92~-17.64),说明其岩浆源区为壳源,以变泥质岩为主,可能存在多种物质组分的混合。初始岩浆结晶温度应不超过675~702℃,构造背景为后碰撞环境,是高喜马拉雅结晶岩系在板片快速折返过程中发生减压熔融而形成的产物。

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量化研究幔源岩浆从源区运移至喷发或者侵位的时间尺度,对理解基性岩浆作用具有重要意义。然而,对于岩浆的喷发和就位的时间尺度研究仍缺乏有效的约束,位于我国华北克拉通北部山西大同新生代火山岩群是理想的研究地区。本文以该火山群~0.2 Ma喷发的神泉寺碱性玄武岩为研究对象,重点研究其中携带的地幔橄榄石捕掳晶来约束喷发前的时间尺度。通过对其开展详细的矿物化学研究,发现地幔捕掳晶核部的Fo值高达97.7,为极富镁橄榄石,结合其极低的Ca、Mn和Ni含量特征,认为它们捕获自被交代的地幔橄榄岩。另外,地幔橄榄石捕掳晶发育明显的CaO成分环带,表明其在地壳岩浆系统内经历了复杂的岩浆演化过程。地幔橄榄石捕掳晶反应边宽度变化很大,说明它们在源区被捕获时及在运移过程中经过了多次破碎过程。橄榄石捕掳晶最边缘的Fo值为70左右,平衡计算表明它们在边部已与主岩浆(碱性玄武岩)达到平衡。Fe-Mg元素扩散计时结果显示,橄榄石地幔捕掳晶仅在岩浆中滞留了几个月的时间。对于40~70km的岩石圈地幔厚度来说,岩浆平均上升速率最快可能超过500m/d。

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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.

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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华北陆块北缘内蒙古中部地区分布着大量近东西向展布的印支期花岗岩，形成一条规模巨大的复式花岗岩带。岩石类型主要为斑状黑云二长花岗岩、钾长花岗岩，1：5万区调同位素测年获得207～227Ma的一系列锆石U—Pb表面年龄，岩相学和岩石地球化学研究显示其具有S型花岗岩特征，表明其形成于碰撞后构造环境，并不是华北板块与西伯利亚板块碰撞造山作用的产物。