湘北杨家坪中新元古宇和下古生界的近变质作用与成岩作用

运用伊利石结晶度、K云母晶格常数b0、应变值τ、颗粒大小分布与矿物组合分析等低温变质指示数据对湘北杨家坪剖面中晚元古宇和下古生界的近变质作用和成岩作用进行了研究。Kisch国际标样用于校正伊利石结晶度的测定。中晚元古宇伊利石结晶度Kübler指数范围为:0.21~0.24°Δ2θ,而下古生界为0.28~0.67°Δ2θ。表明近变质作用影响了中晚元古宇和部分下古生界。按照Kisch国际标样的成岩/变质界限(0.21~0.38°Δ2θ,CuKα),将剖面划分为北部近变质带和中南部成岩带。由绿泥石化学成分地质温度计估计近变质峰期温度约为260℃。K云母晶格常数b0值变化范围0.9000~0.9045nm,平均为0.9017nm,表明近变质作用处于中压-中低压力范围。近变质带伊利石(主要是中晚元古宇)的多型为2M1型,而成岩带伊利石(主要是下古生界)的多型为2M1+1M混合类型。平均对数粒度与对数方差之积(GLR)称为对数总成熟效应具有不同的两组分布特征即近变质作用区(GLR1.88)与成岩作用区(GLR1.88),这是一个新的发现。后变质作用的构造应力不仅可产生断层,而且可引起矿物的应变,从而导致衍射峰的宽化,使得近变质带伊利石结晶度值次生变大到成岩值范畴。与剖面南部地区(长沙-澧陵-浏阳,黄土店-仙溪,沅古坪)比较,杨家坪剖面中晚元古宇和下古生界经历了中压-中低压近变质作用和成岩作用的影响。这一结果与多数前人认为的"元古宇板溪群处于绿片岩相或亚绿片岩相或低绿片岩相而震旦到下古生界为沉积盖层"的观点不同。     

由伊利石结晶度研究桂西右江地区区域极低级变质作用

运用伊利石结晶度Kübler指数将桂西右江地区下三叠统罗楼群和中三叠统百逢组下段划归为浅层变质带(K.I△2θ°为0.22～0.25);将中三叠统百逢组上段和河口组划归为近变质带,中三叠统百逢组上段为高级近变质带(K.I△2θ°为0.26～0.33);中三叠统上部河口组为低级近变质带(K.I△2θ°为0.38～0.40),不排除局部为成岩带的可能.地层柱自下向上,伊利石结晶度Kübler指数由小变大,变质程度由高变低,而且,变质作用级别与岩层在地层柱中位置协调以及变质带边界与地层界线趋于一致,证明为区域埋藏极低级变质作用.凌云明山金矿区剖面矿体和百逢组各层段伊利石结晶度Kübler指数为0.42～0.50,属成岩带,且没有明显时空变化规律.     

青藏高原可可西里地区三叠系巴彦喀拉山群低级-极低级变质作用

针对青藏高原可可西里的三叠系巴彦喀拉山群低级-极低级变质岩,利用X射线粉晶衍射分析确定了其矿物的共生组合、伊利石的结晶度Kubler指数(K)和b0值,并根据伊利石结晶度K和b0值对其区域变质作用的温压条件、分带、变质相进行了详细研究,得出了工作区5个不同岩性组合带的变质作用特征:昆仑山脉带属中压浅变质-近变质带,具葡萄石-绿纤石相和绿片岩相;不冻泉-库赛湖带属中压浅变质带,具绿片岩相;楚玛尔河带属中压近变质带,具葡萄石-绿纤石相;直达日旧带属中压浅变质带,具绿片岩相;五道梁带属中压近变质带,具葡萄石-绿纤石相.     

湘东北岳阳地区冷家溪群和板溪群凝灰岩 SHRIMP 锆石U-Pb年龄 ——对武陵运动的制约

对冷家溪群及其上覆板溪群斑脱岩中的锆石进行研究,测得冷家溪群小木平组斑脱岩SHRIMP锆石U-Pb年龄(822Ma±10Ma)和上覆板溪群张家湾组斑脱岩锆石U-Pb年龄(802.6Ma±7.6Ma),结合“江南造山带”东部变质基底双桥山群和西南地区四堡群、下江群的SHRIMP锆石U-Pb年龄,将冷家溪群与其相应的江南古陆变质地层明确定位于新元古界。该年龄对重新界定“武陵运动”的时限和进行同期地层的区域对比、构造演化研究都有重要意义。冷家溪群与双桥山群、梵净山群、四堡群、双溪坞群一样,均为低变质绿片岩系,构成了江南古陆地区的变质基底。多年来冷家溪群一直划归中元古界,并且视为“武陵运动”的主体,其时代的定位将影响整个江南古陆变质基底的地层划分和对比,也将制约江南造山带的地质背景和成矿条件解疑。上述锆石U-Pb年龄不仅标示了湘东地区新元古代地层的时代,也为江南古陆中部变质基底提供了新的、精确的年代学数据。     

湘东北岳阳地区冷家溪群和板溪群凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄——对武陵运动的制约

对冷家溪群及其上覆板溪群斑脱岩中的锆石进行研究,测得冷家溪群小木平组斑脱岩SHRIMP锆石U-Pb年龄（822Ma±10Ma）和上覆板溪群张家湾组斑脱岩锆石U-Pb年龄（802.6Ma±7.6Ma）,结合＂江南造山带＂东部变质基底双桥山群和西南地区四堡群、下江群的SHRIMP锆石U-Pb年龄,将冷家溪群与其相应的江南古陆变质地层明确定位于新元古界。该年龄对重新界定＂武陵运动＂的时限和进行同期地层的区域对比、构造演化研究都有重要意义。冷家溪群与双桥山群、梵净山群、四堡群、双溪坞群一样,均为低变质绿片岩系,构成了江南古陆地区的变质基底。多年来冷家溪群一直划归中元古界,并且视为＂武陵运动＂的主体,其时代的定位将影响整个江南古陆变质基底的地层划分和对比,也将制约江南造山带的地质背景和成矿条件解疑。上述锆石U-Pb年龄不仅标示了湘东地区新元古代地层的时代,也为江南古陆中部变质基底提供了新的、精确的年代学数据。     

应用国际标样对伊利石结晶度测定值的校正及其意义

伊利石的结晶度(IC),又称Kbler指数(K.I.),是指粘土矿物伊利石10×10-8cmXRD峰的半高宽。作为一个变质程度的指标,结晶度广泛用于研究高级成岩—极低级变质—低级变质作用的演变过程,随着变质程度的提高,伊利石结晶度逐渐增大。根据Kbler的建议,近变质带(极低级变质带)上、下边界的伊利石结晶度分别为0.42(°Δ2θ)和0.25(°Δ2θ)。然而,测定伊利石结晶度时,由于缺少国际标样,且各实验室间的样品制备、仪器条件、测试方法也不相同,因而导致获得的数据有较大差别,缺少可比性;因此,使用国际标样对数据进行校正,使各实验室获得的数据都能直接地进行对比,是非常必要的。利用X射线衍射方法测定了由L.N.Warr提供的5个伊利石结晶度的国际标样(其中,4个为岩石碎屑样品,采自英格兰西南部的极低级变质带;1个为单矿物样品,采自印度的花岗岩),获得了校正方程,ICCIS=0.977IC测定值+0.0336(°Δ2θ),R2=0.9835。在实验室内对213件采自国内的样品进行测定,测试条件与国际标样的测试条件相同,利用此方程对测得的伊利石结晶度数值进行校正,证实本实验室对伊利石结晶度的测定具有较高的可信度和国际可比性。     

黔东南凯里-榕江-从江前寒武系甚低级变质作用研究

根据碎屑岩甚低级变质作用原理,运用伊利石结晶度、绿泥石结晶度、伊利石-白云母多型、伊利石(白云母)b_0值、绿泥石温度计等碎屑岩低温变质研究的方法,分析研究了黔东南前寒武系67个2μm的粘土样品,得到黔东南凯里-榕江-从江一带下江群伊利石结晶度为0.221~0.607°Δ2θCu Kα、绿泥石结晶度为0.239~1.393°Δ2θCu Kα,变质带伊利石-白云母多型均为2M_1型,伊利石(白云母)b_0值为0.9001~0.9048nm,平均0.9021nm。根据伊利石(白云母)b_0值的累积频率曲线得出研究区下江群遭受的变质作用为典型的中压变质类型。由Cathelineau(1988)绿泥石温度计估算出下江群浅变质带峰期变质温度为362~382℃。以上结果表明凯里-榕江-从江一带下江群经历了成岩-高近变质-浅变质作用,基于Warr和Rice标样的成岩/变质界限,剖面可划分为一个成岩带、两个近变质带、一个转变带和一个浅变质带。结合华南地区新元古代构造运动,推断新元古界下江群经历的成岩-变质作用与晋宁运动引起的扬子地块与华夏地块碰撞拼贴有关。     

胶北蓬莱群的同位素年龄及其区域大地构造意义

位于胶北带的蓬莱群是鲁东残留于太古宙—早元古代结晶基底之 上唯一的盖层。其沉积时代和变形、变质时代过去一直是未解决的问 题。本文报道并解释了从蓬莱群板岩中新获得的全岩Rb-Sr年龄、伊 利石-全岩对Rb-Sr年龄和伊利石K-Ar年龄。 在对样品的构造、变质研究和伊利石结晶度、X射线衍射及扫描电 镜分析的基础上,所得473±32Ma(奥陶纪)的全岩Rb-Sr年龄被解 释为蓬莱群遭受埋藏变质的中止时间。因此蓬莱群是老于奥陶纪的地 层。蓬莱群的第一期褶皱和同构造低绿片岩相变质(即蓬莱运动),发生于299±4Ma以前,即晚石炭世。处于华北板块南缘上胶北带的蓬莱运动,是华北和扬子板块沿胶南带碰撞的结果。这表明郯庐断裂以东华北与扬子板块的陆-陆碰撞发生在晚石炭世。这一碰撞事件在秦岭-大别山-胶南碰撞带以北的华北板块南缘带中都造成了近南北向挤压变形。     

湘东北中元古代冷家溪群的解体及其地质意义

近年来1：5万和1：25万区域地质调查研究发现，湘东北地区原中元古代冷家溪群实际上包含了时代更老的不同构造环境的物质建造，其应予以解体，分离出基本无序的变质沉积-火山岩系，使之与区域上中元古代冷家溪群原有的基本属性能对比。根据对这些变质沉积-火山岩系的岩石组合、岩石学、同位素年代学等研究，初步厘定出“涧溪冲岩群”、“仓溪岩群”和“连云山杂岩”3个群级构造-岩石地层单位，属绿片岩-角闪岩相，其原岩形成地质时代是新太古-古元古代。     

黑龙江省上古生界伊利石的成因标志及其地质意义

采用XRD技术,对黑龙江省上古生界泥质岩石中伊利石结晶度、多型和b值进行了测定,以揭示该区晚古生代极低级变质作用特征。测定结果表明,伊利石结晶度（Kübler指数）主要变化于0.31～0.77 °Δ2θ,伊利石（白云母）b值主要变化于8.983～9.011 A伊利石（白云母）多型为1M_d型、1M_d+2M₁混合型和2M₁型。上述伊利石矿物学参数揭示出,该区上古生界泥质岩石主体属于中-低压相晚期成岩带-低级近变质带范畴。进一步的研究表明,伊利石b值和伊利石结晶度存在明显的负相关关系,即随伊利石b值的逐渐增大（压力升高）,伊利石结晶度逐渐减小（温度升高）,暗示伊利石形成于一种正常的与埋深有关的成岩-变质环境,继而揭示出该区上古生界的成岩作用与变质作用是一个统一的连续过程而不是两个相互无关的地质事件。结合区域地质背景和内蒙、吉林等地伊利石的研究成果可以认为,东北地区上古生界并未遭受大规模的绿片岩相区域变质作用,局部出现的某些绿片岩相（或更高级别）的变质岩应是动力变质作用或接触变质作用的产物。     

内蒙古东北地区上古生界伊利石研究

内蒙古东北地区上古生界主要是一套泥质岩石,其详细深入的矿物学工作尚不多见.本文利用JSM-6700F场发射电镜及INCA能谱仪,探讨了伊利石在成岩.极低级变质作用过程中的行为.采用D/max-2500 X-射线衍射仪,研究了伊利石的结晶度、多型和b0值.伊利石结晶度变化于0.28～0.77,除去构造应力对伊利石结晶度指数值的影响,研究区伊利石结晶度指数应>0.34,反映晚古生代地层主体属于晚期成岩带和低级近变质带.伊利石(白云母)多型分三种类型,分别是1Md型、1Md+2M1混合型和2M1型,是晚期成岩带和低级近变质带的产物.伊利石(白云母)b0值变化于8.9892 ～9.0404 之间,b0平均值9.0196 ,属中压相.     

关于伊利石结晶度诸指数的评价

本文根据结晶学原理、Ｓｃｈｅｒｒｅｒ定律、Ｗａｒｒｅｎ－Ａｖｅｒｂａｃｈ理论和Ｘ射线衍射峰形态学原理提出任何衍射峰都是由五个基本要素组成的,即：衍射峰位置;最大衍射强度;半高宽;衍射峰形态和对称性。各衍射峰要素都具有其自身的物理学意义,其中,只有半高宽和衍射峰形态是与晶体内部结构和大小即结晶度相联系的。据此,分析评价了与Ｘ射线衍射相关的Ｋüｂｌｅｒ指数、Ｗｅｂｅｒ－ＤｕｎｏｙｅｒｄｅＳｅｇｏｎｚａｃ－Ｅｃｏｎｏｍｏｕ指数、Ｗｅａｖｅｒ指数、Ｍｉｌｉｅｒｓ指数、Ｗｅｂｅｒ指数、分解ＨＷ及纯Ｃ轴厚度等伊利石结晶度指数的理论基础、使用前提和条件、特点及误差源。指出Ｋüｂｌｅｒ指数、Ｗｅｂｅｒ－ＤｕｎｏｙｅｒｄｅＳｅｇｏｎｚａｃ－Ｅｃｏｎｏｍｏｕ指数和分解ＨＷ为非条件性单一结晶度指数;Ｗｅａｖｅｒ指数、Ｗｅｂｅｒ指数和高宽比为条件性单一结晶度指数;消除晶体内部微应变影响的ｃ轴厚度为全面描述伊利石结晶度指数;而Ｍｉｌｉｅｒｓ指数不可描述伊利石结晶度。     

Diagenesis of the Lower Cretaceous Kanmon Group sandstones, SW Japan

The Kanmon Group (Lower Cretaceous) is a non-marine sequence in the Inner Zone of southwest Japan and is divided into the lower Wakino (lacustrine) and the upper Shimonoseki (fluvial) subgroups. Major diagenetic changes in this group are compaction, iron-oxide cementation, calcite cementation and grain replacement, quartz overgrowth and pore-fill cementation, illite authigenesis, chlorite pore-fill cementation and grain replacement, albitization of feldspar, and grain replacement by pyrite. Two subgroups of the Kanmon Group present no significant differences in general diagenetic features, paragenetic sequence, or the degree of diagenetic changes despite differences in depositional environments (lacustrine vs. fluvial) and stratigraphic positions. However, some differences are recognized in the content and chemistry of authigenic minerals caused by different sandstone framework compositions. The content of authigenic clay minerals is higher in sandstones of the Shimonoseki Subgroup containing abundant volcanic rock fragments. In addition, the composition of chlorite, the most abundant authigenic clay mineral in Kanmon sandstones, is Mg-rich in the volcanoclastic Shimonoseki sandstones, compared to an Fe-rich variety in Wakino sandstones. The original sandstone composition played a significant role in pore-water composition and diagenetic reactions.The Wakino sandstones lost most of its porosity by compaction, whereas Shimonoseki sandstones are only compacted in the vicinity of the basin-bounding fault. The weakly compacted Shimonoseki sandstones, instead, were largely cemented by pore-filling calcite during early diagenesis; cementation prevented compaction during further burial. The Kanmon Group sediments were heated to about 300 °C based on illite crystallinity values.     

云南小湾断层泥矿物特征及其构造意义

通过显微镜观察、X射线衍射、红外光谱和化学分析等方法研究云南小湾断层泥中伊利石矿物特征,结果显示:(1)断层泥中的伊利石发育定向排列,其集合体呈扭折褶皱变形,有时呈流状构造充填在碎屑之间;(2)伊利石的X射线衍射特征为△[(002)-(001)]>8°,Ir>1,BB₁<4°,属ISII有序混层,膨胀层约占15%,晶胞参数b₀=8.993Å,1M多型结构;(3)层间阳离子2Ca+Na+K≈1,MgO含量变化1.05%-2.89%,结晶水(H₂O⁺)含量变化4.43%-5.23%。综合上述特征认为,断层泥伊利石不同于其它成因的伊利石,它是断层活动的直接产物,因此,根据它的特征可以推测断层活动机制。     

On the timing and causes of illite formation and remagnetization in the Cretaceous Marias River Shale, Disturbed Belt, Montana

In this study, we test a burial model for diagenetic illite and whether illitization is related to the acquisition of a chemical remanent magnetization (CRM). A prefolding, reversed polarity, secondary magnetization is found in carbonate concretions in diagenetically altered Upper Cretaceous rocks in the disturbed belt of Montana. Stratigraphically equivalent unaltered rocks to the east do not contain the magnetization. The magnetization could be a CRM or a thermoviscous remagnetization. The pole position is generally consistent with the Early Tertiary K–Ar ages of diagenetic illite–smectite formed under thrust loading, but it is not constrained well enough for a precise age comparison. If this magnetization is a CRM, it could be related to illitization. Alternatively, if the prefolding CRM had been acquired prior to thrust loading then the magnetization is not related to illitization. Geochemical studies are currently underway to test if the magnetization could be related to fluid alteration.     

Evidence of native radiation-induced paramagnetic defects in natural illites from unconformity-type uranium deposits

This study presents the first unequivocal identification of natural radiation-induced defects in illites. Middle Proterozoic illites related to unconformity-type uranium deposits of Canada and Australia were studied using electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy at X- and Q-band frequencies. The saturation behaviour of EPR spectra as a function of power demonstrates that native defects of illites are different from those known in other clays as kaolinite, dickite or smectite. Q-band spectra indicate the presence of several––at least two––native defects. The EPR signal is dominated by an axially distorted spectrum with apparent principal components as follows: g _∥ = 2.032 and g _⊥ = 1.993. The corresponding defect is named as A_i center. The study of oriented specimen confirms the strong anisotropy, and shows that the main defect has its g _∥ component perpendicular to the (ab) plane of illite. These defects in illite correspond to electron holes located on oxygen atoms of the structure and likely associated to Si, according to the lack of hyperfine structure. The A_i center in illite has similar EPR parameters to the A center in kaolinite and dickite. The isochronal annealing data suggest that illite can be used as a dosimeter in the geosphere. However, the determination of half-life and activation energy of the A_i center requires additional work.     

辽宁省海城县桦子峪地区中,下元古界再划分

以构造—地层法为准则进行区域填图,在桦子峪地区发现有三个彼此之间呈不整合接触的构造层。各个构造层分别遭受了不同类型的区域变质作用。据此,将本区的中、下元古界(原辽河群)分解成三套不同的地层—宽甸群、草河群和辽阳群。同位素年代学资料确定它们的主变形变质幕分别发生在2100Ma、1850Ma和1400Ma。     

江西银山多金属矿床伊利石的形成与流体成矿作用的初步研究

江西银山多金属矿床的热液蚀变粘土矿物主要由伊利石组成,伊利石主要由流体作用过程中长石的伊利石化形成,其结晶度与成矿流体作用密切相关.银山第1期铅锌银成矿作用,水/岩比相对较低,成矿流体以孔隙渗透为主,溶质迁移慢,形成含有少量膨胀层的伊利石;第2期铜金成矿作用,水/岩比相对较高,流体的运移方式以通道式或裂隙式为主,溶质迁移的速度快,形成不含膨胀层的伊利石.研究表明成矿作用过程中的伊利石化主要与铅锌银矿化有关,而绿泥石化与铜金矿化有关.     

冈底斯成矿带陆相火山岩区浅成低温热液矿床蚀变分带模型——以西藏斯弄多矿床为例

斯弄多银铅锌矿床是冈底斯成矿带发现的首个低硫化浅成低温热液矿床。本文采用短波红外技术对矿区进行了精细蚀变矿物分带划分,并结合岩石地球化学测量对不同蚀变带元素的迁移机制进行了系统分析,构建了斯弄多矿区的短波红外勘查模型。研究发现:(1) Al-OH波长值的无序排列变化说明斯弄多矿床中存在不同岩浆热液流体的混合作用;(2)不同矿物组合形成了明显的蚀变分带,垂向上(由内向外)形成了绢云母化带→绢云母-钠云母-蒙脱石带→绢云母-伊利石-蒙脱石带→绢云母-伊利石带;(3)隐爆角砾岩型矿体中成矿元素Ag-Pb-Zn具有明显的分带性,其中,Ag主要赋存在绢云母-伊利石带,Pb-Zn则主要赋存在绢云母-伊利石-蒙脱石带;(4)热液脉型Ag-Pb-Zn矿体品位与伊利石结晶度指数IC关系密切,矿体主要赋存于0. 6≤IC≤1. 2的范畴;(5)以钻孔BZK0301(3号勘探线)为界,斯弄多矿床成矿性优劣存在一条明显界线,NE向由于不同流体的混合作用成矿性较好,SW向因为流体较为单一成矿性差。     

Composite Stratigraphy of the Sailinhudong Group and Ore-bearing Micrite Mounds in the Bayan Obo Deposits,Inner Mongolia,China

Based on studies of sequence stratigraphy, event stratigraphy, biostratigraphy and lithostratigraphy, it is concluded that the Sailinhudong Group is a part of the Bayan Obo Group. Some trilobite fragments are first found in thin sections of the rock from the lower part of the Sailinhudong Group and some Ordovician acritarchs and chitinozoans are also found in this group. A formationa unit of carbonate seismites is first recognized in the upper part and a huge micrite mound is first identified at the top. Dolomite, the host rock of the super giant Bayan Obo Fe-Nb-REE deposits, is neither an igneous carbonatite nor a common bedded sedimentary carbonate, but a huge micrite mound. It has the same macroscopic characters as the micrite mounds at the top of the Sailinhudong Group, which suggests that they should be of the same horizon. According to the fossils, the Sailinhudong and Bayan Obo Groups should be of the Early Palaeozoic rather than the Middle Proterozoic. The new discovery and new idea will throw l