湘东北幕阜山岩体南部稀有金属伟晶岩分带特征研究

湘东北幕阜山岩体南部是近年来我省新发现的一处重要花岗伟晶岩型稀有金属矿产地。该区舌状岩体内外接触带分布有众多花岗伟晶岩脉,形成了仁里超大型铌钽矿、传梓源中型锂铌钽矿等多个铌钽锂矿床(点)。本文对该区密集发育的伟晶岩脉水平分带及结构分带进行研究,从花岗岩体内至外接触带随岩浆分异演化程度不断增强,依次划分出微斜长石伟晶岩带→二云母微斜长石钠长石伟晶岩带→白云母微斜长石钠长石伟晶岩带→白云母锂辉石钠长石伟晶岩带→白云母钠长石伟晶岩带等较为完整演化序列的水平分带;不同分带伟晶岩矿物组合及地球化学特征具有一定差异,对应形成了较完整的稀有金属演化序列:Be→Be+Nb→Be+Nb+Ta→Be+N b+Ta+Li+Cs。区内稀有金属伟晶岩可分为早晚两期,稀有金属伟晶岩类型由低至高,成矿时代由老至新,早期稀有金属伟晶岩以Be矿化为主,晚期稀有金属以Li、Be、Nb、Ta等矿化组合为主。不同期次、类型、结构分带伟晶岩应注意不同稀有金属的找矿。     

湘东北幕阜山岩体南部稀有金属伟晶岩分带特征研究

湘东北幕阜山岩体南部是近年来我省新发现的一处重要花岗伟晶岩型稀有金属矿产地。该区舌状岩体内外接触带分布有众多花岗伟晶岩脉,形成了仁里超大型铌钽矿、传梓源中型锂铌钽矿等多个铌钽锂矿床(点)。本文对该区密集发育的伟晶岩脉水平分带及结构分带进行研究,从花岗岩体内至外接触带随岩浆分异演化程度不断增强,依次划分出微斜长石伟晶岩带→二云母微斜长石钠长石伟晶岩带→白云母微斜长石钠长石伟晶岩带→白云母锂辉石钠长石伟晶岩带→白云母钠长石伟晶岩带等较为完整演化序列的水平分带;不同分带伟晶岩矿物组合及地球化学特征具有一定差异,对应形成了较完整的稀有金属演化序列:Be→Be+Nb→Be+Nb+Ta→Be+N b+Ta+Li+Cs。区内稀有金属伟晶岩可分为早晚两期,稀有金属伟晶岩类型由低至高,成矿时代由老至新,早期稀有金属伟晶岩以Be矿化为主,晚期稀有金属以Li、Be、Nb、Ta等矿化组合为主。不同期次、类型、结构分带伟晶岩应注意不同稀有金属的找矿。     

湖南仁里超大型稀有金属矿床的成矿特征与成矿模型

湖南仁里铌钽矿床位于燕山期幕阜山复式岩体西南缘,是我国近年来新发现的超大型花岗伟晶岩型铌钽矿床,伟晶岩脉产在花岗岩内部裂隙或灌入冷家溪群片岩中。矿区伟晶岩可分为微斜长石型、微斜长石钠长石型、钠长石型和钠长石锂辉石型四个类型分带,且脉体呈NE-SW向分布。相对于北东部的伟晶岩,南西部的伟晶岩具有较高的分异度,铌钽矿化程度高,仁里矿区为幕阜山地区铌钽矿化浓集中心,是幕阜山地区铌钽等稀有金属主要产地。较大规模伟晶岩脉具有较完善的分带,铌钽矿化主要产在伟晶岩内部的中-粗粒白云母钠长石带和锂云母石英带。各伟晶岩脉总体上具有地表品位低,深部品位升高的特点,在标高411 m时,品位达到最高值(Ta_2O_5品位0.438%),说明仁里矿区深部具有较大找矿潜力。本文在总结仁里矿床成矿特征和成矿规律的基础上,分析了周边及深部的找矿方向,建立了复式岩体"体中体"成矿模型。区域找矿需要重视浅部低品位伟晶岩脉的深部评价,按照"北找钽铌、南找锂"的原则开展外围找矿工作。     

云母矿物对仁里稀有金属伟晶岩矿床岩浆-热液演化过程的指示

仁里5号伟晶岩脉是湖南仁里超大型铌钽多金属矿床中含矿性最好且分带完整的一条含铌钽矿脉,云母作为其中的贯通性矿物出现于各分带中,由外部带至内部带表现出不同的成分和结构特征。文章通过对5号脉各带中的云母矿物进行详细的电子探针(EPMA)分析,查明了不同分带中云母矿物的演化规律:自外向内云母类型从白云母→锂云母的方向变化,Ⅰ带→Ⅲ带主要为白云母,Ⅳ带起出现富锂云母类型,并开始发育多种不平衡和交代结构;Ⅰ带→Ⅳ带云母的Li、Rb、Cs、F、Mg、Ti含量逐渐升高,K/Rb和K/Cs比值逐渐降低,从Ⅳ带→Ⅴ带,Mg、Ti降低、Li、Rb、Cs、F含量出现突增,其中,w(F)最高可达11.8%、w(Li_2O)可达8.33%,w(Cs_2O)为4.00%,而铯多硅锂云母中的w(Cs_2O)可达18.0%。这些证据均表明,5号脉具有极高的分异演化程度,从外部带向核部演化程度逐渐增高;Ⅳ带云母的突变很可能暗示其经历了岩浆-热液过渡过程,而Ⅴ带主要发育于热液阶段,此时的流体性质有利于Nb、Ta尤其是Ta元素的富集再沉淀。仁里矿床经历了岩浆-热液2阶段成矿作用,并且稀有金属的成矿很可能持续至热液阶段,这也是造就它特殊性(高品位)的重要原因。     

湖南仁里5号伟晶岩脉铌钽矿物特征与岩浆热液成因的探讨

湖南仁里5号花岗伟晶岩是1条分异程度很高的伟晶岩脉,其岩相带分为2类:外部带(Ⅰ—Ⅱ)和内部带(Ⅲ—V).文章用电子探针定量分析(EPMA)和背散射电子图像(BSE)研究了 5号脉中的铌钽矿物.研究揭示:铌铁矿-钽铁矿存在于大部分结构带中,而铌锰矿和细晶石主要局限于V带.Ⅰ—Ⅲ带的铌钽铁矿在结构上表现为中心富集Nb元素,边缘富集Ta元素的韵律环带结构,在Ⅳ带出现富钽细脉交代铌铁矿的复杂结构,V带的内部结构不明显,Nb、Ta元素在V带发生突变:Nb元素含量升高,Ta元素含量降低,表明伟晶岩浆可能在Ⅳ—V带发生了转变.从外部带到内部带钠长石增加而微斜长石减少,Ⅲ带F元素含量不断增高,铌钽矿化主要发生在白云母钠长石带(Ⅲ带)和锂云母石英核中(V带),表明挥发分(如F)有效促进了稀有金属元素的迁移和富集(Ⅲ带),同时晚期富钠等碱金属的流体促进了仁里铌钽元素的富集(V带).     

新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉岩浆—热液演化和成因

新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉,由一陡倾斜的巨大岩钟和缓倾斜的板状体联合组成,总 体形态似一实心草帽。其空间分带十分明显,自外向内可依次划分出如下九个共生－结 构带 ：Ⅰ 文象、变文象伟晶岩带;Ⅱ 糖粒状钠长石带;Ⅲ 块状微斜长石带;Ⅳ 白云母-石英 带;Ⅴ 叶钠长石-锂辉石带;Ⅵ 石英-锂辉石（-叶钠长石）带;Ⅶ 白云母-薄片状钠长石 带;Ⅷ 锂云母-薄片状钠长石带;Ⅸ 石英和微斜长石核。根据伟晶岩各共生－结构带的时 空关系、矿物的多世代性和矿物中的包裹体等特征,从岩浆－热液演化的角度,探讨了伟 晶岩的成因问题,认为：Ⅰ、Ⅲ带和部分Ⅱ、Ⅳ带主要是富水但水不饱和的伟晶岩浆 直接结晶的产物;Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ带是在晶体相、熔体相和流体相三相并存的条件下,即岩浆— 热液过渡阶段结晶形成的;Ⅸ带是在热液早阶段从高温富硅酸盐溶质的超临界流体中结晶出 来 的;Ⅷ带和部分Ⅱ、Ⅳ带则是热液交代的产物。但交代流体不是从深部外来,而是从伟 晶岩浆体系本身在分异演化过程中发生液相分离的结果。     

川西甲基卡308号脉的矿物学特征及其岩浆- 热液演化示踪

甲基卡稀有金属矿床是亚洲规模最大的伟晶岩型锂矿床，308号脉为其中出露面积最大的伟晶岩脉。308号脉具有完善的分带性:细粒白云母- 钠长石- 石英带（Ⅰ）、中粗粒钠长石- 石英- 微斜长石带（Ⅱ）、中粒电气石- 钠长石- 石英带（Ⅲ）、中粗粒锂辉石- 钠长石- 石英带（Ⅳ）和中细粒锂辉石- 钠长石- 石英带（Ⅴ），并且富含稀有金属矿物（如锂辉石、绿柱石、锡石和铌钽氧化物），因此是系统研究伟晶岩演化历史和成岩成矿机制的理想实验对象。308号脉的矿物学研究较为薄弱，其岩浆- 热液演化过程及该过程中熔- 流体性质的变化规律，以及稀有金属的富集过程和影响因素尚不清楚。本文选取该脉各结构带中的贯通性矿物云母、磷灰石，以及稀有金属矿物锂辉石和特征性矿物电气石，通过详细的电子探针工作，分析它们的产状、结构特征、化学组成及其变化，结果表明:① 308号脉边部Ⅰ带（高温结晶）中电气石的出现（~5%）反映伟晶岩初始熔体具有富B的特征（>2%）；锂辉石在Ⅳ和Ⅴ带内的大量结晶说明初始熔体可能具有富Li的性质；主要含氟矿物电气石、磷灰石和云母类在岩石中的含量均较低，并且原生磷灰石具有相对偏低的F浓度（<3%），仅能形成于富F环境中的锂云母矿物也十分稀少，这些特征均表明308号脉初始熔体很可能具有较低的F含量；② 伟晶岩体系演化至Ⅴ带时发生流体出溶现象，自此进入岩浆- 热液过渡阶段，出溶流体可能具有富Cs和贫F的性质；③ 原生白云母和电气石化学成分的规律性变化说明308号脉的演化过程很可能不存在外来流体的加入；④ 308号伟晶岩的成岩和锂成矿过程主要受分异结晶作用支配，有限的出溶流体规模和伟晶岩分异演化程度（仅演化至岩浆- 热液过渡阶段，未充分进入热液阶段）对锂辉石的结晶和保存都起到了重要作用。     

阿尔泰可可托海3号脉伟晶岩型稀有金属矿床云母和长石的矿物学研究及意义

可可托海3号脉伟晶岩型稀有金属矿床是阿尔泰造山带产出的规模最大的伟晶岩脉,其完美的同心环状结构分带举世闻名。云母和长石作为3号脉9个结构带的贯通性矿物,由外向内表现不同的结构和成分特征。其中,云母由白云母系列向锂云母系列演化,白云母呈黄-绿色中细粒→白色或绿色中粗粒-巨晶→白色或绿色书状集合体→白色或绿色中粗粒-巨晶,锂云母呈玫瑰紫中细粒鳞片状或楔状集合体,BSE图像下云母表现出成分分带及不平衡和交代结构;长石主要为钾长石和钠长石,及少量斜长石,钾长石主要呈块体产出,钠长石呈细粒→叶片状→薄片状产出。本次研究通过电子探针(EMPA)和激光剥蚀等离子质谱(LA-ICP-MS)获得3号脉各结构带云母和长石的主微量成分。3号脉云母具有高Li(249×10^-6~35932×10^-6)、Rb(1240×10^-6~22825×10^-6)、Cs(35.9×10^-6~13980×10^-6)、Ta(13.3×10^-6~447×10^-6)含量、低K/Rb值(4.23~59.4)和K/Cs值(6.53~2368),钾长石具有低K/Rb值(35.4~1865),且由外向内,随K/Rb值降低,云母的Li、Rb、Cs、F、Ta含量升高,表明3号脉是一个由外向内结晶的分异演化程度较高的伟晶岩脉。另外,连续相邻结构带中云母和长石的主微量成分呈振荡变化,该现象主要受熔体不混溶过程的控制,也受矿物结晶不平衡影响,而熔体不混溶过程也是控制3号脉结构分带的机制之一。外部带(I-IV带)和内部带(V-VIII带)的云母和碱性长石在成分(FeO、Li、Rb、Cs、F、Ta含量和K/Rb值及K/Cs值)和结构(不平衡和交代结构)上具有明显差异,内部带演化程度明显加大,流体组分比例升高,表明体系由以熔体为主的阶段(外部带)进入以熔流体为主相对不稳定的阶段(外部带)。结合野外观察的证据,促使体系在IV带和V带间发生突然转变而进入熔流体阶段的是一个泄压事件。     

川西扎乌龙花岗伟晶岩型稀有金属矿床铌钽铁矿族矿物特征及其意义

铌钽铁矿族矿物(CGM)是重要铌、钽矿石矿物,记录了花岗伟晶岩型稀有金属矿床的岩浆热液演化过程.扎乌龙位于四川省西部石渠县,为大型花岗伟晶岩型稀有金属矿床.文章以扎乌龙14号伟晶岩脉为研究对象,开展了系统的铌钽铁矿族矿物研究工作.14号伟晶岩脉分带良好,从边部到中心可划分为云母石英电气石带(Ⅰ带)、斜长石带(Ⅱ带)、钠长石锂辉石带(Ⅲ带)和石英锂辉石带(Ⅳ带),均发育有铌钽铁矿族矿物.根据矿物内部结构和化学成分,推断14号伟晶岩脉存在2个阶段铌钽矿化:早阶段在各带内均形成铌铁矿-铌锰矿(CGM-1),内部呈现均一结构或振荡环带,指示以铌结晶为主的岩浆阶段;晚阶段在Ⅲ带和Ⅳ带内形成钽铁矿和少量富钽的铌铁矿-铌锰矿(CGM-2),围绕早阶段铌铁矿-铌锰矿再生长或穿切、交代早阶段铌钽矿物,指示以钽结晶为主的岩浆-热液过渡阶段.铌钽铁矿族矿物呈现出2种演化趋势,分别为早阶段铌铁矿-铌锰矿的Mn/(Mn+Fe)比值随着Ta/(Ta+Nb)比值升高而增加,晚阶段富钽矿物Mn/(Mn+Fe)比值随着Ta/(Ta+Nb)比值升高而不变,指示扎乌龙14号伟晶岩脉总体为中等程度分异,早期岩浆阶段各带内连续、晚期岩浆-热液阶段发生跳跃的不连续演化过程,并指示早阶段演化受岩浆结晶分异的控制、晚阶段演化主要受结晶分异、富Li流体环境和其他含Fe-Mn矿物共同控制的地球化学行为.     

新疆可可托海矿区小虎斯特91号脉中云母类矿物学特征与地质意义

以小虎斯特91号伟晶岩脉中的不同结构带及蚀变围岩、交代岩、锂云母细脉中云母矿物为研究对象,通过电子探针(EMPA)和激光剥蚀等离子体质谱(LA-ICP-MS)对各结构带不同产状的云母进行主微量成分分析.研究表明,91号脉从围岩蚀变带、伟晶岩边缘带、外侧带、中间带到核部带,依次发育黑云母、白云母、富锂白云母和锂云母,伟晶岩中云母类矿物显示由白云母向锂云母演化趋势.Li在白云母和富锂云母(锂白云母和锂云母)中的置换机制不同,分别可能为2SiⅣ+ LiⅥ(←→)3A1Tot和Si+Li(←→)AlTot+Fe (Zn,Mn,Mg)(白云母)和3LiⅥ(←→)AlⅥ+ 2□Ⅵ(富锂云母,□代表空位).小虎斯特91号伟晶岩脉经历了岩浆-热液的演化过程,随着演化进行,云母中K/Rb、Mg/Li比值显著降低,Li、Rb、Cs、F含量显著增大,指示分离结晶作用是晚期熔体相Li、Rb、Cs、F富集的主要机制.但云母类矿物的主、微量元素特征显示小虎斯特91号脉岩浆-热液过渡阶段特征不明显,伟晶岩演化很快由正岩浆阶段转化为热液阶段.     

南秦岭下地壳组成及岩石圈的拆离俯冲作用

根据新提供的Pb同位素组成及岩石地球化学研究成果，本文进一步证实了位于北秦岭北界的明港地区发育的早中生代安山玄武质火山角砾岩岩筒所携带的下地壳捕虏体属于南秦岭。所恢复的南秦岭下地壳剖面自下而上为：底侵成因的变辉长岩-基性麻粒岩(其中含有榴辉岩及辉石岩的透镜体)-酸性麻粒岩。秦岭造山带总体的岩石因模型为：南秦岭(扬子块体)向北拆离俯冲，北秦岭地壳向华北仰冲，华北岩石因呈楔状插入秦岭造山带，拆离面约在中、下地壳之间。南秦岭俯冲岩片延伸的范围在平面上有可能达到400km。     

青藏高原综合观测研究站的回顾与展望

中国科学院青藏高原综合观测研究站从１９８８年建站到１９９８年以来,在各个方面均取得了长足的发展,横向生产性项目的开展和完成不仅解决了部队和地方的实际问题,而且缓和了观测研究站在运行过程中所面临的经费严重不足的问题,同时也为我所冻土专业研究人员提供了在生产中实践的机会,在基础理论研究方面,承担了国家攀登计划项目,国家基金项目,中国科学院重点项目和中国科学院冰冻圈专项项目等的研究工作,在多年冻土变化,     

铀钍的地球化学及对地壳演化和生物进化的影响

本文论述了在含挥发份和贫挥发份条件下Ｕ、Ｔｈ的迁移行为及其对地球和行星演化的影响,并阐述了造成地球独特地质演化历史的原因。提出了Ｕ、Ｔｈ在地球中的迁移模式以及该模式对地壳形成、演化的控制作用和对生物发展演化的可能影响。     

Wavelets and the Generalization of the Variogram

The experimental variogram computed in the usual way by the method of moments and the Haar wavelet transform are similar in that they filter data and yield informative summaries that may be interpreted. The variogram filters out constant values; wavelets can filter variation at several spatial scales and thereby provide a richer repertoire for analysis and demand no assumptions other than that of finite variance. This paper compares the two functions, identifying that part of the Haar wavelet transform that gives it its advantages. It goes on to show that the generalized variogram of order k=1, 2, and 3 filters linear, quadratic, and cubic polynomials from the data, respectively, which correspond with more complex wavelets in Daubechies's family. The additional filter coefficients of the latter can reveal features of the data that are not evident in its usual form. Three examples in which data recorded at regular intervals on transects are analyzed illustrate the extended form of the variogram. The apparent periodicity of gilgais in Australia seems to be accentuated as filter coefficients are added, but otherwise the analysis provides no new insight. Analysis of hyerpsectral data with a strong linear trend showed that the wavelet-based variograms filtered it out. Adding filter coefficients in the analysis of the topsoil across the Jurassic scarplands of England changed the upper bound of the variogram; it then resembled the within-class variogram computed by the method of moments. To elucidate these results, we simulated several series of data to represent a random process with values fluctuating about a mean, data with long-range linear trend, data with local trend, and data with stepped transitions. The results suggest that the wavelet variogram can filter out the effects of long-range trend, but not local trend, and of transitions from one class to another, as across boundaries.     

共和盆地层状地貌系统与青藏高原隆升及黄河发育

利用卫星遥感影像,结合实地调查和测年结果,对共和盆地层状地貌系统进行了解译、分析。研究表明,共和盆地层状地貌系统由山麓剥蚀面、洪积扇面、盆地面以及黄河阶地面构成,其空间结构、物质组成对发生于早更新世早期的青藏运动C幕和中更新世末期的共和运动反映清晰。青藏运动C幕使青藏高原主夷平面在高原差异性隆升中彻底解体,垂直变形量高达1700m。共和运动使黄河在0.11Ma进入共和盆地,其后黄河平均以3.5mm/a的侵蚀速率下切盆地,同时在盆地边部的山前古冲洪积扇以大致相近的速率被抬升,最终导致高差在2000m左右的层状地貌系统的出现。     

从榴辉岩与围岩的关系论苏鲁榴辉岩的形成与折返

位于华北和扬子两板块碰撞带中的苏鲁榴辉岩形成的温压条件不但是超高压，而且是高温。榴辉岩的PTt轨迹表明其为陆-陆磁撞俯冲带的产物。榴辉岩的区域性围岩花岗质片麻岩为新元古代同碰撞期花岗岩，榴辉岩及其他直接围岩皆呈包体存在于其中，并见新元古代花岗岩呈脉状侵入榴辉岩包体中。区域性围岩新元古代花岗岩的锆石中发现有柯石英、绿辉石等包裹体，表明新元古代花岗岩的组成物质也经受过超高压变质作用，且榴辉岩与围岩新元古代花岗岩的锆石U-Pb体系同位素年龄基本相同。但新元古代花岗岩所记录的变质作用和变形作用期次（或阶段）却少于榴辉岩。椐上述可得如下推断：超高压榴辉岩与新元古代花岗岩岩浆是同时在碰撞带底部（俯冲板块前部）形成的；榴辉岩的第一折返阶段是由新元古代花岗岩岩浆携带上升的，其第二折返阶段是和新元古代花岗岩一起由逆冲及区域性隆起而上升，遭受剥蚀。     

南海的形成演化与新特提斯在南海的重新活化

南海位于印度板块、欧亚板块和太平洋板块之间,是世界上最大的边缘海,其构造位置处于太平洋构造域和特提斯构造域,地质构造复杂.关于南海形成演化的动力学机制存在有多种不同观点,其中最重要的一个观点是印度板块与欧亚板块的碰撞致使华南地块和印支地块地幔物质沿东南方向蠕动,从而导致南海的海底扩张.从特提斯的演化规律,以及新特提斯的闭合过程来看,南海并不是特提斯洋的残留海,而是新特提斯在闭合过程中配合印度板块与欧亚板块碰撞导致华南地块和印支地块地幔物质东南方向蠕动的动力学机制下,在南海重新活化的结果.     

东南沿海及南海新生代火山作用与南海的形成演化

中国东南沿海地区和南海海域新生代火山岩系列、类型和SrNd同位素特征十分相似,具有板内玄武岩的特征。根据南海扩张时代,将新生代的火山岩划分为扩张期前、扩张期和扩张期后3大阶段,并利用原生岩浆推导了软流圈岩石圈的一些深部作用特征。扩张期前（接近扩张期）和扩张期软流圈顶部埋深较浅。从扩张期前（接近扩张期）到扩张期软流圈顶部埋深变浅,隙间熔浆增加,原生岩浆的演化具有前进式裂谷火山作用的演化序列,岩石圈扩张速率变大。从扩张期到扩张期后（直至第四纪）,软流圈顶部埋深逐渐变深,隙间熔浆减少,原生岩浆的演化表现出后退式裂谷火山作用的序列,岩石圈扩张速率逐渐变慢。新生代火山作用显示出的深部作用特征与南海的扩张和闭合一致,这为我们提供了南海形成和演化的深部作用证据。