陕西洛南绿松石的锶同位素特征及其产地意义——兼论二里头出土绿松石的产源

陕西洛南县河口绿松石采矿遗址距今约4 000年,为中国目前最早的一处绿松石采矿遗址。为判定该古矿出产绿松石的流向和中国古代绿松石矿料的来源,尝试利用固体热电离高精度质谱计检测秦岭东段5处绿松石矿样品的Sr同位素比值,进而对不同产地绿松石开展产源判别研究,期望为绿松石产源示踪提供帮助。结果发现:Sr同位素比值可以以0.710 5和0.716 5为界划分为3个聚集区。随之建立Sr含量和Sr同位素二元散点图,发现Sr的地球化学特征能够在一定程度上实现对不同产地绿松石的产源区分。运用该区分成果,发现二里头出土的绿松石废料与洛南古矿有着较为密切的关系。该研究为寻找河口古矿的绿松石流向提供帮助,也为开展绿松石文物产源研究提供技术支持。     

江苏溧阳软玉与良渚文化庄桥坟遗址出土软玉的特征对比研究

采用常规宝玉石鉴定方法、偏光显微镜和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪对江苏省溧阳县小梅岭玉矿的软玉样品进行了测试研究,并与良渚文化庄桥坟遗址出土的软玉类玉器样品进行了对比。结果表明,溧阳软玉样品和庄桥坟遗址出土软玉类玉器样品的主要矿物组成为透闪石,但后者的w（FeOT）明显高于前者的。庄桥坟遗址出土玉器样品的δEu普遍高于溧阳软玉样品的,大部分为负异常,为轻稀土亏损型,微量元素种类多;溧阳软玉样品的δEu为负异常,为轻稀土富集型,微量元素种类少,说明两种样品应不属于同一产地或同一成因性质。良渚文化庄桥坟遗址出土玉器样品的化学成分与溧阳软玉样品的不同,这与当今考古界普遍认为良渚文化玉器来源于溧阳软玉的观点有所不同。     

蒙古国某地绿松石玉的矿物组成及其成因

绿松石玉是主要由含水的铜铝磷酸盐矿物-绿松石组成的一种珍贵玉石,在珠宝市场上深受消费者青睐。本文通过偏光显微镜、电子探针、激光拉曼光谱测试技术对产自蒙古国某地的绿松石玉样品的矿物组成、成因及拉曼光谱进行分析研究,推断了该地绿松石玉样品的矿床成因类型,以期为今后优质绿松石玉的找矿勘查提供相关参考资料。结果显示:蒙古国绿松石玉由主要矿物绿松石和次要矿物石英、白云母、黄铁矿、黄铜矿、铜蓝及辉铜矿等组成,推测该绿松石玉样品产自硫化物矿床的次生富集带,其矿床类型属于原生多金属硫化物矿床经由风化淋滤形成的次生富集带型。该地绿松石与其他产地绿松石的拉曼光谱存在差异,推测可能由于绿松石中水的存在方式和含量、阴离子的种类和数量、元素的类质同象置换及产地的气候条件等影响所致。     

商代含高放射性成因铅的青铜器矿料来源与古蜀三星堆在矿业贸易中的地位

含高放射性成因铅是商代青铜器的重要特征,但对其矿料来源的讨论众说纷纭,莫衷一是。笔者等收集了河南郑州商城、山西垣曲商城、湖北盘龙城、四川三星堆、陕西汉中(地区)、江西新干大洋洲、河南安阳殷墟和陕北(地区)覆盖整个商代的8个遗址/地区700件出土青铜器样品的铅同位素组成数据,并与全国606个Pb—Zn、Cu、Sn多金属矿床4025件矿石样品的铅同位素组成数据进行比对分析,探讨商代青铜器的矿料来源和古蜀国在矿业贸易中的地位。研究表明：(1)河南郑州商城、湖北盘龙城、陕西汉中、山西垣曲商城、河南安阳殷墟和陕北6个遗址/地区的青铜器很可能采用了含异常铅和正常铅的两类铅料;而四川三星堆与江西新干大洋洲出土的青铜器则主要采用了含异常铅的铅料。四川三星堆、陕西汉中和陕北3个遗址/地区出土的青铜器很可能采用了含异常铅和正常铅的两类铜料;而河南郑州商城、湖北盘龙城、山西垣曲商城、河南安阳殷墟与江西新干大洋洲出土的青铜器采用的铜料很可能以含正常铅为主,但不排除采用含异常铅铜料的可能性。(2)对比全国Cu、Pb—Zn、Sn及多金属矿床铅同位素资料,商代遗址出土的青铜器中的高放射性成因铅的铅料,最有可能来自四...     

应用扫描电镜-X射线衍射-电子探针技术研究河南淅川绿松石矿物学特征

河南省淅川县位于我国重要绿松石产区——秦岭东部绿松石矿区东延部分,与淅川毗邻的许多早期考古遗址中出土了大量的绿松石制品,因此淅川绿松石的矿料流布受到许多考古学者的关注。研究淅川绿松石的矿物学特征有助于完善我国不同矿区绿松石矿物学研究,为追溯我国早期绿松石文物的矿料来源提供重要的数据支撑。本文利用偏光显微镜观察、扫描电镜、粉晶X射线衍射等技术对淅川绿松石进行结构研究,辅以电子探针、背散射电子图像观察等方法研究了淅川绿松石的矿物组合。结果表明:淅川绿松石主要由细小的鳞片状、短柱状、板片状微晶集合体组成,可见环带状、结核状、碎斑碎粒状结构;通过对比不同样品的微晶结构,可知其微晶的大小、晶型和分布状态会影响淅川绿松石集合体的致密程度和颜色;淅川绿松石集合体中常见石英、玉髓和铁氧化物,部分样品含有硫磷铝锶矿。通过对比其他矿区绿松石矿物组合,发现淅川绿松石与湖北地区的绿松石矿物组成相近,主要杂质为石英、褐铁矿,明显区别于安徽地区以高岭石为主要杂质矿物的绿松石。     

商代含高放射性成因铅的青铜器矿料来源与古蜀三星堆在矿业贸易中的地位

含高放射性成因铅是商代青铜器的重要特征,但对其矿料来源的讨论众说纷纭,莫衷一是。本文收集了河南郑州商城、山西垣曲商城、湖北盘龙城、四川三星堆、陕西汉中（地区）、江西新干大洋洲、河南安阳殷墟和陕北（地区）覆盖整个商代的8个遗址/地区700件出土青铜器样品的铅同位素组成数据,并与全国606个Pb—Zn、Cu、Sn多金属矿床4025件矿石样品的铅同位素组成数据进行比对分析,探讨商代青铜器的矿料来源和古蜀国在矿业贸易中的地位。研究表明：（1）河南郑州商城、湖北盘龙城、陕西汉中、山西垣曲商城、河南安阳殷墟和陕北6个遗址/地区的青铜器很可能采用了含异常铅和正常铅的两类铅料;而四川三星堆与江西新干大洋洲出土的青铜器则主要采用了含异常铅的铅料。四川三星堆、陕西汉中和陕北3个遗址/地区出土的青铜器很可能采用了含异常铅和正常铅的两类铜料;而河南郑州商城、湖北盘龙城、山西垣曲商城、河南安阳殷墟与江西新干大洋洲出土的青铜器采用的铜料很可能以含正常铅为主,但不排除采用含异常铅铜料的可能性。（2）对比全国Cu、Pb—Zn、Sn及多金属矿床铅同位素资料,商代遗址出土的青铜器中的高放射性成因铅的铅料,最有可能来自四川云南交界处的MVT型Pb—Zn矿床;而含高放射性成因铅的铜料,则最可能来自四川云南交界处的IOCG型Cu矿和山西中条山铜矿峪Cu矿床。（3）综合三星堆遗址得天独厚的地理位置,三星堆青铜文明的兴衰时间及其与其他文化交流与贸易往来的路径,推测古蜀三星堆很可能是商代含高放射性成因铅的铅料及部分铜料贸易的大型中转地,商代含高放射性成因铅的青铜器的兴盛与衰落则很可能与三星堆青铜文明的开启与消亡有关。     

绿松石低温生长过程中Cu同位素特征及其对产地溯源的意义

绿松石（CuAl₆（PO₄）₄（OH）₈·4（H₂O））是重要的表生宝石矿物,已有研究采用绿松石主量元素Cu的同位素进行产地溯源,但是溯源机理不明确.此外,绿松石生长过程复杂,该过程是否造成Cu同位素组成的显著变化还不甚清楚,这限制了其产地溯源的应用.湖北省竹山县是全球最大的宝石级绿松石产出地,采用MC-ICP-MS对竹山县条带状绿松石的生长条带进行高精度Cu同位素测试.结果表明:绿松石δ65Cu值较高,然而不同条带没有明显变化（δ65Cu=10.99‰~11.54‰）.绿松石含矿热液沉淀过程分馏有限（< 1‰）,这指示绿松石Cu同位素显著变化主要发生在含矿热液的形成过程.原生硫化物的δ65Cu=0±1‰,显著低于绿松石样品测定值,推测引起含矿热液Cu同位素显著分馏的主要原因是原生硫化物发生氧化作用.全球典型绿松石矿区的数据整体与该结果一致,表明绿松石Cu同位素组成主要受源区环境的控制;同一矿区中形成的绿松石,即使经历周期生长产生条带状结构,其Cu同位素组成基本一致.该研究深入探究了Cu同位素示踪绿松石矿区的机理,同时也加深了对低温过程Cu同位素分馏的认识.      

竹山和马鞍山绿松石微量元素和稀土元素特征

对竹山和马鞍山两地绿松石的微量元素和稀土元素特征作了对比研究,同时分析了两地绿松石矿物特征和结构特征。采用X射线能谱、电感耦合等离子体质谱、X射线衍射、红外吸收光谱和扫描电镜等测试技术对竹山和马鞍山地区的绿松石样品进行岩石矿物学特征分析。结果表明,竹山与马鞍山地区绿松石在微量元素的含量上存在较大的差别,但主成分含量基本一致;两地区绿松石的稀土元素均富集重稀土,二者的稀土配分模式图出现镨反向,马鞍山地区的绿松石表现出铕负异常;马鞍山绿松石的结晶程度优于竹山县绿松石。该方法对绿松石产地划分的研究具有应用价值。     

甘肃金塔一个地窝南遗址绿松石矿源研究

本研究对甘肃金塔一个地窝南遗址的9件绿松石样品进行物相、成分、铅锶同位素检测得出:所取样品的拉曼峰位于3 473 cm-1,1 035 cm-1,815 cm-1,645 cm-1,414 cm-1,223 cm-1 等处,样品强峰位于 1 035 cm-1附近.该遗址绿松石的主要成分为Al2O3,P2O5和CuO,其...     

安徽省大黄山假象绿松石矿物学特征与成因

对安徽大黄山假象绿松石和磷灰石进行了详细的显微镜、背散射图像(BSE)观察,在此基础上,对假象绿松石和磷灰石进行了电子探针原位化学分析和岩石地球化学分析。研究表明,大黄山假象绿松石具磷灰石晶体形态,致密微晶-鳞片状、不规则球粒紧密堆积状和球粒状变胶结构,BSE背散射图像显示大黄山假象绿松石和磷灰石中均含有细小独居石矿物包裹体。全岩化学分析和电子探针原位分析表明大黄山假象绿松石为磷铜铁矿端元-富铝端元固溶体矿物。P_2O_5为大黄山假象绿松石和磷灰石共同的主要化学成分,F、Cl、S为二者共同的次要化学成分,且含量接近,大黄山假象绿松石和磷灰石微量元素原始地幔标准化蛛网图和稀土元素球粒陨石标准化配分型式图分布趋势相同,绿松石主要成矿物质来源于磷灰石。根据磷灰石中稀土元素特征值(δEu=0.25～0.28,δCe=1.20～1.27)和大黄山假象绿松石稀土元素特征值(δEu=0.33～0.47,δCe=0.80～1.88),综合分析判断大黄山假象绿松石为热液蚀变交代磷灰石成因。     

河南卢氏县拐峪采矿遗址出产绿松石的Sr、Pb同位素产地特征探析

河南卢氏县拐峪绿松石采矿遗址位于伊洛盆地西缘,该遗址的发现为研究中原早期绿松石的来源提供了重要的考古学信息。为判定该古矿产出绿松石的流向,尝试利用热电离质谱仪(TIMS)检测了拐峪古矿绿松石样品的Sr、Pb同位素组成,并结合秦岭5个主要绿松石矿的相关同位素数据,尝试寻找其产地特征。分析结果显示,拐峪绿松石⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值相对较高,整体大于0.719 0,高于其他产地,可视为其产地特征之一;采用²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb-²⁰⁷Pb/²⁰⁸Pb联合示踪可得到较好的结果,在相关图解中拐峪绿松石具有独立的数据聚集区,可作为判断其产地证据之一;采用²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb-⁸⁷Sr/⁸⁶Sr和²⁰⁷Pb/²⁰⁸Pb-⁸⁷Sr/⁸⁶Sr联合示踪,也得到了较好的判别效果,拐峪绿松石与其他产地界线清...     

内蒙古白乃庙铜(钼)矿床辉钼矿Re-Os同位素年龄及其地质意义

内蒙古白乃庙铜(钼)矿床是华北板块北缘中段最重要的一个铜(钼)矿床, 矿床由南、北两矿带构成。南矿带矿体主要产于寒武系白乃庙组绿片岩中, 矿体产状与围岩基本一致;北矿带矿体大部分产于花岗闪长岩体中, 部分延进围岩。利用Re-Os同位素定年方法对南、北矿带主要矿段的5件辉钼矿样品进行了成矿时代研究, 结果表明, 辉钼矿样品的Re-Os同位素模式年龄为(435.8±6.0)~(443.0±6.1) Ma, Re-Os同位素等时线年龄为(440.5±4.4) Ma(2σ, MSWD=1.4), 属于早志留世, 与花岗闪长斑岩成岩时代(440.0 Ma)一致。结合区域地质背景和矿床特征, 认为白乃庙铜(钼)矿主成矿期为早志留世, 与早志留世花岗闪长斑岩(440.0 Ma)岩浆侵入关系密切, 又与早古生代古亚洲洋向华北板块强烈俯冲期(446.0~453.0 Ma)相吻合, 但晚于围岩白乃庙组。综合分析认为该成矿事件是早古生代华北板块北缘"沟、弧、盆"体系演化和陆缘增生的产物。     

中原地区新石器时代到青铜时代早期羊毛开发的动物考古学研究

文章对中原地区新石器时代末期到青铜时代早期的3个代表性遗址——陶寺遗址、新砦遗址和二里头遗址出土的羊骨进行了分析,以探讨当时家羊的次级产品开发状况。研究结果表明,陶寺遗址在陶寺文化晚期、新砦遗址在新砦遗址二期与三期以及二里头遗址在二里头文化四期出土的羊,死亡年龄结构符合产羊毛的屠宰模式,说明中原地区新石器时代末期到青铜时代早期不仅存在以开发羊毛为主要目的的养羊经济,而且当时羊毛开发经济有一定的普遍性。3个遗址中,羊在动物群中数量的增加体现了养羊经济的发展,这可能与羊毛开发经济的刺激有一定的关系。陶寺遗址与二里头遗址的动物考古学研究还显示在遗址不同时期羊的开发方式存在差异,暗示当时的都城遗址与一般遗址居民或不同社会阶层与人群开发利用羊的方式可能存在一定的差异。     

利用磷酸二氢铝结合剂再造绿松石的矿物学研究

利用与绿松石化学成分相近的无机结合剂Al（H2PO4）3溶液及相关辅助材料,通过压制再造的方法对小颗粒绿松石废弃料进行了改善处理,提高了绿松石废弃料的品质,使其宝石学特征、工艺和力学性质得到了明显改善。为了研究压制再造绿松石的结构和Al（H2PO4）3结合剂对其的改善机理,采用环境扫描电子显微镜、红外吸收光谱、X射线粉末衍射和单矿物化学成分分析等方法对处理前、后绿松石样品的宝石学特征及结构物相等特征进行了测试与分析。结果显示,处理后的绿松石样品中P2O5和MgO的质量分数均有不同程度的升高,其它的主要化学成分则变化不大;Al（H2PO4）3结合剂呈凝胶状分布于绿松石微孔隙间,部分绿松石样品微晶可能发生了微弱的溶解重结晶反应;处理后绿松石样品的矿物组构和分子结构与处理前的一致。由于添加了Al（HPO）结合剂,促进了绿松石微晶面网（120）的发育。     

山西临汾下靳墓地出土绿松石制品的矿源研究北大核心CSCD

山西临汾下靳墓地为距今约4500年,分布于晋南陶寺文化范围内的一处史前墓地。本研究试用拉曼光谱仪、TIMS等仪器对出土于该墓地的绿松石制品进行物相、铅锶同位素等检测,实验显示:临汾下靳绿松石样品拉曼峰位于3474cm^(-1)、1038cm^(-1)、812cm^(-1)、641cm^(-1)、416cm^(-1)、229cm^(-1)处,样品强峰位于1038cm^(-1)附近。同位素比值^(87)Sr/^(86)Sr位于0.71011~0.71270之间,^(207)Pb/^(204)Pb位于15.37757~5.83400之间。经过与绿松石矿源比较得出:临汾下靳绿松石制品矿源至少有三处,目前已知的矿源有湖北竹山喇嘛洞和陕西洛南辣子崖。陕西洛南辣子崖、湖北竹山喇嘛洞出产的绿松石料出现在下靳墓地,表明这两处绿松石矿的开采年代可早至新石器时代晚期,这为今后古绿松石矿找矿工作有一定的指示意义。     

铜同位素地球化学研究及其在矿床学应用的评述和讨论

不同地质条件和成矿环境中的铜同位素组成有显著差异,表明利用含铜矿物的铜同位素组成可以作为成矿物质来源的示踪剂.并且,由于铜是主要成矿元素之一,所以铜同位素对于成矿物质来源和成矿过程的示踪更为直接.文章介绍和评述了铜同位素的测试、研究和应用的进展,认为当前对于铜同位素分馏知识的匮乏严重制约着铜同位素研究和应用.从同位素分馏的基本原理出发,提出了铜同位素分馏研究的思路以及可能的分馏规律,对于已发表的部分地质样品测试数据,给出了新的解释,并预测溶解于海水中的铜离子应亏损65Cu.     

河南偃师二里头遗址1号巨型坑祭祀遗迹出土动物的饲养方式

高度互动性的宗教祭祀与仪式性活动是早期复杂社会维持与强化社会治理常用的手段,通过对仪式性活动使用消耗性祭品(如动物牺牲)的考察则可为探讨精英阶层的影响力与控制力提供参考.鉴于此,本文从动物饲养方式入手,采用碳氮稳定同位素分析方法,对二里头宫殿区东北部1号巨型坑内祭祀遗迹出土的35例动物骨骼、1例人骨碎块以及年代相近的其他单位出土的骨骼遗存进行分析,并结合相关资料探讨仪式性动物的饲养方式及来源,为认识二里头社会复杂化进程提供参考.研究发现,祭祀遗迹出土猪的δ13 C值与 δ15N值变化范围均比较大,暗示二里头猪群的饲养方式个体间差异较大,且还存在个别野猪.与此同时,狗与牛的食物结构基本以C4类食物为食,羊则C3与C4植物兼食.对比发现,祭祀遗迹猪、狗与羊的食物结构与灰坑、地层等其他单位出土的同类家畜基本一致.值得注意的是,尽管两类遗迹的牛均呈现出对粟作农业的高度依赖,但巨型坑牛骨的 δ15N值却显著低于其他单位的牛骨.结合二里头遗址对周边较大地理范围内同时期聚落的控制力,我们认为以巨型坑猪为代表的家畜的食物结构的多样性,暗示了它们有着多元化的来源.与此同时,仪式性用牛是否被特殊饲养仍有待进一步探讨.我们的研究支持二里头遗址存在高度互动的宗教祭祀等仪式性活动,即二里头遗址宫殿区祭祀活动所用动物牺牲的来源可能与动物资源由周边地区向二里头遗址的输入有关,这对于我们认识王权在二里头遗址资源流通与宗教活动等方面的控制力具有重要意义.     

承德牛圈银金多金属矿床硫化物Rb-Sr年龄和成矿物质来源分析

在对牛圈矿区实地踏勘、野外观察的基础上,通过岩(矿)石样品同位素、稀土元素及流体包裹体均一温度、成分的测试分析,认为牛圈银金多金属矿床的成矿物质来源于花岗岩。岩(矿)石样品稀土元素分析结果表明,矿石与花岗岩稀土元素配分模式相似,均显示出轻稀土元素分馏较强,重稀土元素分馏较弱,二者均有较强的Eu负异常分布特征,表明矿石与花岗岩之间存在密切的成因联系,即成矿物质来源于花岗岩。石英包裹体中氢氧同位素的研究结果显示,成矿流体具有多来源特征,是岩浆水和循环的大气降水的混合。利用单矿物闪锌矿和共生矿物组合黄铁矿与方铅矿Rb-Sr等时线方法测定了牛圈矿床成矿年龄,测试结果显示矿石矿物的形成年龄为(154.1±2.6)Ma,属于燕山中期,推断与燕山期的岩浆岩侵入有密切关系,上述认识为矿床成因类型厘定提供了理论依据。     

江西武山铜矿床北矿带层状高岭土成因商榷

江西武山铜矿床是长江中下游铁、铜、金成矿带的一个重要组成部分。该矿床北矿带矿体顶板广泛分布着层状高岭土，前人认为该层状高岭土为火山岩蚀变产物，从而得出该矿床为火山成因。本次通过详细的野外地质调查和室内镜下观察，以及稀土元素分析和同位素年龄测定，认为该层状高岭土为主岩体花岗间长斑岩顺层侵入的一个岩枝蚀变的产物，因此，该矿床是在正常沉积基础之上由燕山期岩浆热液叠加改造的层控矿床。     

江西武山铜矿南矿带辉钼矿Re-Os同位素年龄及其地质意义

首次运用Re-Os同位素定年法对武山铜矿南矿带的辉钼矿进行年龄测试,测得5件样品的模式年龄变化于144.0～145.7Ma,等时线年龄为146.4±2.6Ma,与花岗闪长斑岩145±3.9Ma的SISM法年龄值相吻合,表明武山铜矿南矿带成矿与晚侏罗世中酸性岩浆活动关系密切。该矿床北矿带层状、似层状硫化物型矿体曾经历海西期海底喷流-沉积成矿,而燕山期岩浆期后热液叠加改造对其形成具有重要作用,即武山铜矿最终形成于晚侏罗世。以矽卡岩型-(似)层状硫化物型矿化为主的武山铜矿稍早于同属九-瑞矿集区、以斑岩型-(似)层状硫化物型矿化为主的城门山铜矿形成,由于其成矿伴随着下扬子地区岩石圈的大规模减薄事件,成矿时间差很可能是导致两者矿化特征差异的重要原因。武山铜矿及九-瑞矿集区与铜陵、安庆和鄂东南矿集区的成岩成矿时代高度一致,它们是在统一的构造-岩浆作用过程中、与燕山期花岗质岩浆活动有关的产物。