青海茫崖石棉矿区变质超基性岩的蚀变演化序列：岩石化学及矿物学证据

青海茫崖石棉矿区超基性岩体是由原岩以纯橄岩、辉橄岩和橄辉岩为主体组成的富镁质超基性岩体,经历自变质和后期多期热液的叠加变质蚀变作用,经蛇纹石化后形成蚀变完全的蛇纹岩岩体,其中部分蛇纹岩又进一步发生滑石化及碳酸盐化蚀变为滑石菱镁片岩、菱镁滑石片岩、滑石片岩和菱镁岩等。本文在野外地质调查基础上,在室内通过镜下岩矿综合鉴定、全岩化学成分分析以及电子探针成分分析等手段进行了岩石化学特征、矿物学特征及其蚀变演化过程研究。结果表明,该变质超基性岩体蛇纹岩主要特征组合矿物为蛇纹石(利蛇纹石、叶蛇纹石、纤蛇纹石)、磁铁矿、菱镁矿、滑石、水镁石、铬铁矿,变余矿物有斜方辉石、单斜辉石和铬铁矿,滑石菱镁片岩类主要组成矿物为菱镁矿、滑石、蛇纹石及磁铁矿,局部可见石英脉。该地区变质超基性岩体较完整地记录了橄榄岩水化、滑石化及碳酸盐化作用过程的各个阶段,超基性岩蚀变演化过程主要有两个作用阶段:(Ⅰ)橄榄石、辉石类矿物的蛇纹石化作用及蛇纹石绿泥石化作用;(Ⅱ)富Ca、CO2流体交代蛇纹石、滑石及水镁石的碳酸盐化作用。蛇纹石化等变质蚀变作用促进了Si、Mg及Fe元素化学活动性,使元素发生富集与迁移,对于次生矿物的形成与演化起到了一定的催化作用。多期不同组成流体热液的交代作用过程,清晰地展示了利蛇纹石、纤蛇纹石和叶蛇纹石的演化序列,以及滑石、水镁石、铬铁矿和磁铁矿的形成过程及标形特征。     

陕西略阳张家山金矿成矿作用及Au-Se矿物形成物理化学条件研究

陕西略阳煎茶岭金矿矿集区中的张家山金矿主要由破碎蚀变岩型、角砾岩型和含金石英黄铁矿脉型矿石组成。含金石英-黄铁矿脉型矿石产于断层下盘的石英菱镁岩中。黄铁矿发育富As黄铁矿边,环边受As含量的变化呈现一定的韵律变化,自然金赋存在富As黄铁矿中。在断裂发育形成断层角砾岩的过程中,流体充填破碎石英菱镁岩的裂隙中形成热液矿物,包括硫化物、硒化物以及自然金。石英菱镁岩发生破碎形成的网状裂隙被含金石英-方解石-黄铁矿脉充填。破碎蚀变岩型矿石中,自然金主要分布在含金石英-黄铁矿脉的石英之中或靠近热液脉的菱镁矿或石英间隙。随着大量方解石脉沿裂隙贯入,进一步促进石英菱镁岩的破碎及岩石角砾的分离,形成由石英菱镁岩碎屑、石英和褐铁矿组成的复成分角砾岩,自然金和硒化物呈浸染状分布在角砾岩中。笔者在角砾岩型矿石中发现了灰硒汞矿、直硒镍矿、硒铅矿等硒化物,这些硒化物往往与自然金密切共生。结合矿物组合以及相关化学反应关系,通过热力学计算,构建了该矿床在不同温度条件下的热力学相平衡关系图,限定了硒化物与其他相关矿物稳定存在的物理化学条件。硒化物一般与自然金和石英共生,高的f(Se2)值和f(Se2)/f(S2)比值是控制硒化物形成的关键因素。     

内生硼镁石及内生镁铁硼酸盐矿物形成条件的讨论

內生硼鎂石的特征 1.一般情况硼镁石(Ascharite)是一种分布很广的硼酸盐矿物,它既出现于內生条件下,又产于外生沉积矿床中,但以前者为更常见。由于內生硼镁石主要呈纤维状,故又名纤维硼镁石。在外国文献中也有专名如Szaibelyite及废而不用的同义语Camsellite。 內生硼镁石的形成,百年来一直视为典型的热液矿物,它或由更早的镁鉄硼酸盐矿物分解而来,也可为直接交代镁质碳酸盐的产物。     

江苏冶山矽卡岩型硼矿成因机制研究:来自硼酸盐矿物学制约

江苏冶山硼矿是中国典型矽卡岩型硼矿床。文章利用电子探针和粉晶X-射线衍射测试手段,对冶山硼矿中硼酸盐及共生脉石矿物,进行了岩相学、矿物化学成分、矿物种类等方面详细研究,并对该矿床中硼酸岩矿物的成因机制进行了讨论。研究发现,冶山硼矿中矿石矿物为硼镁铁矿和硼镁石。硼镁铁矿多为纤维状和针状集合体产出,属早期矽卡岩阶段形成产物;硼镁石主要为片状结构,少量为纤维状结构,且有四种赋存状态:(1)无定型分布硼镁石-Ⅰ,此种硼镁石与蛇纹石共生;(2)网脉状硼镁石-Ⅱ,穿且或环绕早期片状硼镁石;(3)与细粒磁铁矿共生的硼镁石-Ⅲ;(4)充填状硼镁石-Ⅳ,此种硼镁石为纤维状,充填于其他矿物的晶间。背散射电子图像表明,网脉状硼镁石-Ⅱ晚于片状硼镁石-Ⅰ,二者应该是形成于富硼热液与水镁石的相互作用;条带状硼镁石是由富硼热液与早期的硼镁铁矿之间的反应形成;充填在其他矿物之间的纤维状硼镁石可能直接从富硼热液中结晶而成,应该属于最晚期。     

蚀变洋壳玄武岩俯冲过程中含碳矿物相变质演化及脱碳作用的研究

俯冲作用是连接地表系统和地球深部系统的最为关键的地质过程,其对研究地球深部碳循环具有重要的意义。俯冲洋壳岩石圈中的碳主要存储在沉积物、蚀变洋壳玄武岩以及蛇纹岩中。俯冲变质作用过程含碳岩石的变质演化控制着其中含碳矿物相的转变及碳迁移过程。本文选取了蚀变洋壳玄武岩进行相平衡模拟,来研究其含碳矿物相的变质演化过程。计算结果表明,变质玄武岩体系中的碳酸盐矿物之间的转变反应除了受压力控制之外,还受到温度和体系中铁含量的影响。随着压力的升高蚀变玄武岩中碳酸盐矿物会发生方解石/文石-白云石-菱镁矿的转变,但在高压/超高压条件下,温度的升高可以使菱镁矿转变成白云石。碳酸盐矿物中的铁含量受到体系中铁含量的影响,白云石和菱镁矿中的铁含量随着体系中铁含量的增加而增加。在水不饱和条件下,洋壳不管是沿着低温还是高温地热梯度线俯冲到岛弧深度,蚀变玄武岩体系几乎都不发生脱碳作用。然而在水饱和条件下,当洋壳沿着高温以及哥斯达黎加地热梯度线俯冲到岛弧深度时,蚀变玄武岩体系中的碳几乎可以全部脱出去。蚀变玄武岩体系中水含量的增加可以促进体系的脱碳作用。     

新疆萨尔托海糜棱岩化石英菱镁岩元素地球化学特征及其对金成矿作用的贡献

新疆萨尔托海石英菱镁岩产在达拉布特蛇绿混杂岩带中,是蛇纹岩在剪切带深部发生热液交代作用的产物。蛇纹岩先转变为滑石片岩,再进一步转变为石英菱镁岩。石英菱镁岩局部发生剪切变形,形成糜棱岩化石英菱镁岩。与蛇纹岩相比,石英菱镁岩的MgO和SiO_2含量降低,Al_2O_3和CaO含量升高;而糜棱岩化石英菱镁岩的MgO含量较石英菱镁岩降低,Al_2O_3和SiO_2含量较石英菱镁岩升高。微量元素地球化学对比研究表明石英菱镁岩继承了蛇纹岩的微量元素特征;而糜棱岩化石英菱镁岩的微量元素含量较蛇纹岩发生了显著变化,稀土元素、高场强元素和自然金的含量明显升高,指示这些元素在剪切变形过程中发生迁移富集。剪切变形伴随强烈的流体/岩石反应,并导致剪切带流体组成和物理化学性质发生改变,从而影响矿物结晶或分解,并控制微量元素的带入迁出。蛇纹岩转变为石英菱镁岩的过程释放Au,可为糜棱岩化石英菱镁岩中的金矿化提供成矿元素。     

铜厂蛇纹岩的沉积变质特征及其成因

蛇纹岩,论其成因一般常理解为超基性岩的蚀变产物,或中、酸性岩体与碳酸盐岩侵入接触的双交代产物,至于区域变质成因(沉积变质)的蛇纹岩,虽在岩石分类方案中有所涉及,但未见具体实例的报导。近年来,国外已出现了沉积成因的铁蛇纹石—铁滑石等矿物系列(如哈默斯利群),并从热力学方面进行了论证。笔者在研究铜厂铁矿床成因类型时,也深感其中的含矿蛇纹岩不具一般成因特征,而有可能成为沉积变质成因的蛇纹岩实例,现就蛇纹岩的沉积变质特征及其成因进行讨论。     

低硫化型与高硫化型浅成低温热液金矿蚀变特征与成矿关系的对比研究

文章对浅成低温热液金矿床特征产物、蚀变分带、蚀变类型演化的成因及蚀变形成的主控因素进行了总结。与矿质沉淀在同一机制下形成的特征岩相和蚀变保存了成矿过程的重要信息,是有效的勘查标志。低硫化型中热液爆破角砾岩、刃片状方解石/石英、细粒梳状石英及具快速冷却无序结构的冰长石,是沸腾作用的产物,而沸腾同时控制金沉淀;高硫化型中蚀变以孔洞状石英、硫酸盐及粘土化等酸性淋滤产物为特征,流体酸性性质主要源于岩浆酸性挥发分在液相中的解离及SO2的歧化或氧化反应,孔洞状硅化岩是主要赋金部位,受孔洞或裂隙控制的自形石英及其中的金矿化,它不同于岩浆酸性气水相与大气水为主流体混合形成的酸性淋滤蚀变及浸染状金矿化,而可能是由源于较深部岩浆单相流体(直接从熔体中出溶或与卤水相分离出来)浓缩形成的低温液相流体产生的。由绢英岩化到中级泥化的连续分带蚀变,有利于低硫化型金成矿;而由高级泥化到中级泥化的连续分带蚀变,对高硫化型金成矿有利。流体和围岩的性质、物理化学梯度以及水岩比是控制热液蚀变最主要的因素。初始流体酸碱成分对于形成的蚀变矿物组合具有决定性作用。低硫化型金成矿流体受地热系统驱动,初始富钾低酸性物质在低水岩比条件下形成以岩石缓冲为主的中碱性矿物组合;位于浅部岩浆-热液系统中或较深部岩浆气水,经过收缩或吸收大气水而形成高硫化型成矿流体,初始高酸性贫钾物质在高水岩比条件下形成流体主导的中酸性矿物组合。     

低硫化型与高硫化型浅成低温热液金矿中蚀变特征与成矿关系的对比研究

文章对浅成低温热液金矿床特征产物、蚀变分带、蚀变类型演化的成因及蚀变形成的主控因素进行了总结。与矿质沉淀在同一机制下形成的特征岩相和蚀变保存了成矿过程的重要信息,是有效勘查标志。低硫化型中热液爆破角砾岩、刃片状方解石/石英、细粒梳状石英及具快速冷却无序结构冰长石,是沸腾作用的产物,而沸腾同时控制金沉淀;高硫化型中蚀变以孔洞状石英、硫酸盐及粘土化等酸性淋滤产物为特征,流体酸性性质主要源于岩浆酸性挥发分在液相中的解离及SO2的歧化或氧化反应,孔洞状硅化岩是主要赋金部位,受孔洞或裂隙控制的石英中发生金矿化,它不同于岩浆酸性气水相与大气水为主流体混合形成的酸性淋滤蚀变及浸染状金矿化,而可能是由源于较深部岩浆单相流体（直接从熔体中出溶或与卤水相分离出来）浓缩形成的低温液相流体产生的。由绢英岩化到中级泥化的连续分带蚀变,有利于低硫化型金成矿;而由高级泥化到中级泥化的连续分带蚀变,对高硫化型金成矿有利。流体和围岩的性质、它们的物理化学梯度以及水岩比是控制热液蚀变最主要因素。初始流体酸碱成分对于形成的蚀变矿物组合具有决定性作用。低硫化型金成矿流体受地热系统驱动,初始富钾低酸性物质在低水岩比条件下形成以岩石缓冲为主的中碱性矿物组合;位于浅部岩浆-热液系统中或较深部岩浆气水,经过收缩或吸收大气水而形成高硫化型成矿流体,初始高酸性贫钾物质在高水岩比条件下形成流体主导的中酸性矿物组合。     

四川某地二迭纪石灰岩中的滑石——滑石的一种新的成因类型

滑石是一种层状的镁硅酸盐矿物,在成因上与富镁的岩石(杆栏岩、蛇纹岩和白云岩等)受热液蚀变和接触变质作用有关,或者是在区域变质作用时由富镁的岩石形成(如,滑石片岩、滑石—菱镁矿片岩等),然而,就目前所知,在石灰岩(碳酸盐岩石)中,在没有岩浆活动并且又没有遭受到区域变质作用的情况下,能形成大量的具有一定     

碱、芒硝等盐类矿物薄片的制备

盐类矿石薄片的制备方法在国內外的一些文献中有所论述,但多偏重于钾盐矿石和古老盐矿石;至于第四纪盐湖中常见的芒硝（Na₂SO₄·10H₂O）、苏打（Na₂CO₃·10H₂O）和天然碱（Na₂CO₃·NaHCO₃·2H₂O）矿石薄片制备的方法介绍甚少。这些含水碳酸盐、硫酸盐类矿物加热易失水,通常置放于室內时表面很快风化失水呈白色粉末状,并易溶于水中,因此不易制成薄片。最近我们作了多次实验,取得一些经验,在此作一介绍以供有关人员参考。实验过程中得到中国科学院地质研究所工厂领导的大力支持和安芷生同志的协助,复照组代为摄制照片,內蒙地质局208地质队提供了样品,谨在此一并致谢。     

论斜长石超结构——关于e衍射参数及其矢量模的一些探讨

矿物的单位晶胞的晶体结构研究,曾使矿物学从外观形态描述进入微观研究。现代对矿物的非布拉格衍射--“卫星”衍射的研究,揭示了矿物具有超结构,从而使矿物学进入了新的发展阶段。矿物的超结构研究,表明矿物不是单位晶胞的简单重复,每一种矿物从宏观到微观,在单位晶胞,超晶胞等不同数量级范围内,都具有各自的组合、分布规律。无疑,超结构研究更能解释矿物的各种物理和化学性质,因而它具有深远的矿物学意义。     

银星石晶体结构的测定

有关银星石的矿物学工作,不少学者作过研究,但对其化学式、晶胞参数等有不同看法,对于空间群的判定亦未作详细叙述。本文通过银星石晶体结构的测定认为该矿物属斜方晶系,空间群系 C_2v⁹-P_（c2）1n而非 D_2h¹⁶-P_cmn,共化学式为 Al₃（OH）₃（PO₄）₂·6H₂O,每个晶胞中含有四个分子。同时文中也对银星石的物理性质作了较满意的解释。     

我国某细脉浸染型钼矿床内的淡红沸石及其成因

淡红沸石(Stellerite)是辉沸石族矿物之一种,曾在白令海峡中的苏联铜岛、美国阿拉斯加的朱诺、芬兰和苏联东外贝加尔的一些多金属矿床发现过。前人对淡红沸石着重进行了结晶学和热分析的研究,而对其地质产状和成因以及与有关矿化的关系相对少一些。到目前为止,我国还沒有对淡红沸石进行过报导。     

沉积岩中的含硫和钙的磷锶铝石

一般特点及物理性质龙门山拗陷中段是一个很有意义的泥盆纪沉积磷矿的成矿区。在成矿区的西侧,含磷岩系的岩性序列自下而上为:角砾状和致密块状磷块岩、磷铝质岩、黑色页岩和细砂岩。在磷铝质岩中,有时在磷块岩层上部,产有一种沉积岩中罕见的自生矿物--磷锶铝石的合硫和钙的变种。该矿物首先由段前烈、舒銮绶等同志发现,定名为硫磷铝锶矿,并认为与其变种羟硫磷铝锶矿相当。磷铝质岩呈灰色、晤灰色及灰黑色,有时带咖啡色,中厚层至厚层状(照片1),主要组成矿物是磷锶铝石及粘土矿物(以高岭石为主,有少量水云母),此外尚有磷灰石、黄铁矿、有机质,以及陆源碎屑矿物:电气石、锆石、金红石、磁铁矿、钛磁铁矿等。磷铝质岩成似层状或透镜状产出,沿走向方向在该区南北两端相变为硅质岩。     

锯齿状结构面力学效应实验研究

结构面在三度空间展布的形状称结构面形态。结构面形态是地质体发生变形和破坏后遗留下来的产物。在原位大型岩体力学实验中,结构面形态常常引起实验数据分散和产生不同的破坏机制;在岩体稳定性分析中,结构面形态又是影响结构面整体强度的重要方面,并涉及到工程岩体稳定性分析合理与否。因此有必要对结构面形态的力学效应进行研究。本文以锯齿状结构面为例,采用力学模型实验和理论相结合来讨论结构面的形态效应。     

结构光性矿物学研究——论无水碳酸盐的折射度

研究矿物的晶体结构与其光学性质之间的关系,这是结构光性矿物学重要的研究内容。如何把矿物晶体结构中原子的性质及相互之间的关系应用到晶体光学中,有效地定量地解释矿物的光学参数,从而又推动晶体光学进一步发展,这是矿物学家所共同关心的问题。早在1924年布拉格就注意到方解石与文石光性的差异,并用晶体内部电场的理论进行解释。帕伯斯特(A.Pabst,1973,1974)在研究两个碳酸盐矿物的折射率时,根据布拉格的方法,计算了它们的折射度,得到了满意的结果。叶大年(1974)在论述具有氖型结构离子的化合物的折射率时,指出矿物的折射率取决于电子层结构和核电荷,而不是取决于原子量。     

基于机器学习的岩石微量元素与主量元素关系初探：以洋岛玄武岩中锆元素为例

本文尝试利用机器学习的随机森林算法分析岩石主量元素与微量元素之间的关系。大洋玄武岩几乎不受混染作用影响,各元素成分之间的关系相对稳定,其中微量元素Zr是一种稳定的高场强元素。本文采用随机森林算法对洋岛玄武岩中Zr元素和主量元素的关系进行探索。利用算法中变量重要性度量判断各个主量元素与Zr元素之间关系的强弱,结合Pearson相关性分析,选择出5种主量元素（TiO₂、CaO、MgO、Na₂O 和P₂O₅）作为预测变量。由这5种元素确定了共1 000棵,每棵决策树含3个特征的随机森林模型,该模型对Zr元素的预测效果优于普通多变量回归方法。随后还探索了Zr元素与这5种主量元素的经验公式,得到的经验公式对Zr元素的预测结果也较好。本文更重要的意义是为拥有海量数据的地球化学领域引入一种用于数据挖掘的机器学习方法,并提出一套具有启发性的数据分析方案。     

纤钡锂石 BaMg2LiAl3[Si2O6]2（OH,F）8及其晶体结构

1974年在一水晶矿石英脉晶洞中,发现了一种含Ba、Li的硅酸盐新矿物--纤钡锂石。我们对纤钡锂石进行了光性研究、比重测定、差热及热失重分析、红外光谱分析、X射线单晶结构分析等工作,现分述如下。     

湿润亚热带典型白云岩区不同土地利用的土壤CO2浓度特征及其影响因素

以中国南方岩溶施秉世界自然遗产地杉木河流域的子流域——黄洲河岩溶小流域为研究区,对3种不同利用方式土地（林地、旱地、水田）中的土壤CO2浓度进行为期一年的观测,并采集土壤样品,分析其理化性质。结果显示:（1）不同土地利用方式下土壤CO2的年平均浓度为:水田（21 008×10-6）>林地（9 038×10-6）>旱地（5 660×10-6）;（2）一年中林地与旱地的土壤CO2月浓度曲线与月均气温曲线的变化形态具有相似性,年变化规律总体上表现一致:1-7月土壤CO2浓度逐渐升高,8月浓度达到峰值,分别为16 157×10-6和13 458×10-6;（3）水田土壤CO2浓度在1-3月逐渐下降,3月出现最低值11 727×10-6,3-12月逐渐升高,8月开始波动升高,在10月达到峰值（29 993×10-6）;（4）白云岩区土壤CO2浓度有显著的季节变化规律（夏秋高、冬春低）;（5）气温、降雨对林地和旱地土壤CO2浓度有显著影响,而对水田土壤CO2浓度影响不显著;（6）土壤有机碳含量的差异对土壤CO2浓度有一定影响,且土壤pH增高,其土壤CO2浓度也随之增大。