伟晶岩型锂矿中矿物原位微区元素和同位素示踪与定年研究进展

锂是重要的战略性关键金属,伟晶岩型锂矿是锂资源的主要来源之一.伟晶岩的成因及锂等关键金属在花岗质岩浆-热液演化过程中是如何富集成矿的,是人们十分关注的重要科学问题.多种方法可对伟晶岩的成岩成矿年龄进行限定,除锆石外,其他副矿物和矿石矿物如磷灰石、铌铁矿族矿物、锡石等的原位微区U-Pb定年己得到广泛应用,但需根据定年矿物的共生关系、结晶学及矿物化学特征进行系统研究,合理解释所获年龄的地质意义;伟晶岩型锂矿的成岩成矿一般具有同时性,个别存在多期成矿.伟晶岩的地球化学类型主要有LCT型(富集Li-Cs-Ta)和NYF型(富集Nb-Y-F)及它们的混合类型;成因有"母体花岗岩浆的结晶分异"和"源岩直接部分熔融"两种主要模型;多种矿物学和地球化学方法可用于区分这两种成因.伟晶岩型锂矿床的成矿机制研究包括成矿元素在源区的初始富集,成矿元素在岩浆过程中的富集和沉淀,以及在岩浆-热液过程中的行为和富集作用.伟晶岩中贯通性矿物和矿石矿物的原位微区分析是研究锂等关键金属成矿过程的重要方法.     

花岗岩主要造岩矿物间硼同位素分馏的初步研究

本文报道了南岭地区两个花岗岩(大东山和千里山)的全岩以及主要造岩矿物(黑云母、斜长石和石英)的硼含量和硼同位素组成。结果显示,黑云母含有最高的硼含量,斜长石次之,石英中的硼含量则非常低。花岗岩中的硼可能主要以晶格替换方式赋存在黑云母和斜长石中,而石英中的微量硼则来自其包裹的流体包裹体。同时,黑云母具有最低的硼同位素组成,斜长石次之,而石英则具有最高的硼同位素组成。本次研究首次发现花岗岩中的主要造岩矿物间存在着较大的硼同位素分馏:大东山花岗岩中黑云母与斜长石之间存在着-9.3‰的分馏,黑云母与石英之间存在-9.9‰的分馏;千里山花岗岩中黑云母与斜长石之间存在着-6.6‰的分馏,黑云母与石英之间存在着-10.2‰的硼同位素分馏。结合镜下观察和氧同位素研究发现,造成不同矿物间这一大的硼同位素分馏的原因很可能是岩浆后期的热液蚀变作用。综合以往所发表的研究数据,得到含四次配位硼为主的硅酸盐矿物与中酸性热液流体之间的硼同位素分馏方程:1000lnα硅酸盐-流体=-11.19×(103/T[K])+5.09,该分馏是由于硼的四次配位和三次配位之间的转换引起的。     

江西彭山锡多金属矿集区尖峰坡锡矿床LA-MC-ICP-MS锡石U-Pb测年及其地质意义

江西彭山锡多金属矿集区位于江西省德安县,处于钦杭成矿带东段靠扬子板块一侧,是扬子板块东南缘地区一个重要的锡多金属矿集区。目前该地区尚缺乏精确可靠的成矿年代学资料。本文应用LA-MC-ICP-MS微区原位U-Pb同位素测年技术,对矿集区内尖峰坡矿床中锡石样品进行了研究,获得尖峰坡锡矿的206Pb/207Pb-238U/207Pb等时线年龄129.7±2.5Ma(N=31,MSWD=5.5),207Pb/206Pb-238U/206Pb谐和年龄为128.3±2.5Ma(N=31,MSWD=7.6),表明尖峰坡矿区锡成矿作用主要发生在早白垩世,与已报道的彭山地区燕山期花岗岩的成岩年龄相一致。紧密的时间以及空间关系显示燕山晚期岩浆-热液活动对形成彭山锡多金属矿集区的大规模成矿作用至关重要。对华南地区锡钨区域成矿年代学对比表明,扬子板块东南缘的锡钨成矿带均形成于早白垩世(146~124Ma),这与其北侧的长江中下游成矿带九瑞-鄂东南铜多金属矿集区的成岩成矿时代相同,而明显不同于南岭地区晚侏罗世(160~150Ma)以及滇东南-桂西北地区晚白垩世(98~76Ma)的锡钨成矿作用,说明扬子板块东南缘具有与南岭以及滇东南-桂西北地区不同的锡钨成矿背景,而应与长江中下游地区的构造岩浆作用事件统一来开展深入研究。     

南海北部陆坡天然气水合物成藏机理研究：意义、现状与问题

天然气水合物是近三十多年重视起来的一种新型能源，被誉为21世纪洁净替代燃料，已逐步引起越来越多国家政府、企业、科学家的广泛关注和高度重视。以南海北部陆坡作为研究案例，充分利用我国海域天然气水合物调查评价和钻探工程资料的优势，重点开展天然气水合物成藏机理和分布规律理论研究，通过成藏理论创新，提高成藏预测能力，具有重要的科学意义和应用价值。 围绕海洋天然气水合物成藏系统，国际上在物质来源及成因机理、物理化学特征、形成环境及成藏模式、分布规律和资源评价等方面取得了显著进展。我国南海北部陆坡天然气水合物调查评价发现了一系列天然气水合物存在的地质、地球物理、地球化学和生物证据，钻探发现并取得了天然气水合物实物样品，但尚有许多关键科学问题需要解决，包括天然气水合物成藏系统中气、水、沉积物和水合物间的相互作用，天然气水合物的物理、化学响应机理及构造运动和沉积作用对我国海域天然气水合物的控矿机理等。     

沉积物孔隙水地球化学异常:天然气水合物存在的指标

沉积物孔隙水氯度、氧同位素和硫酸盐浓度梯度是指示天然气水合物存在的指标之一，成功的实例 表明：孔隙水氯度明显降低，而δ^18OSMOW向深部升高，线性的，陡的硫酸盐梯度和浅的硫酸盐－甲烷界面（SMI），都是天然气水合物可能存在的标志。     

桂东北豆乍山花岗岩年代学与地球化学特征

豆乍山花岗岩主要由中细粒二云母二长花岗岩构成,是桂东北苗儿山复式花岗岩体中段的一个重要产铀的岩体.单颗粒锆石SHRIMP U-Pb年龄为228±11Ma,属于印支期岩浆活动产物.地球化学特征显示该花岗岩以过铝、富硅、富碱和低CaO/Na2O比值为特征,微量元素主要富集Rb、Th、U和Ta,亏损Sr、Ba和Ti.稀土总量30.24×10-6～139.18×10-6,轻稀土轻微富集(LREE/HREE=4.00～6.35,(La/Yb)N=3.24～6.74),Eu亏损明显(δEu=0.14～0.19).结合其它相关地质资料,表明豆乍山花岗岩是壳源型花岗岩,是在印支运动晚期地壳伸展-减薄的构造背景下,成分为泥质的变质岩通过低程度部分熔融方式而形成.     

镁同位素地球化学研究进展

镁有3个稳定同位素:24Mg、25Mg和26Mg.已有数据表明,自然界Mg同位素组成的变化在陨石中较大.δ26Mg值在-0.71‰～11.92‰之间(相对于DSM3标准),而地球岩石中Mg同位素组成的变化较小,如地幔橄榄岩的δ26Mg变化范围为-3.01‰-1.03‰,沉积碳酸盐岩的δ26Mg变化范围为-4.84‰～-1.09‰,黄土的δ26Mg为-0.60‰.目前,大多数实验室均采用MC-ICP-MS方法来获得高精度的Mg同位素数据.原有Mg同位素国际标准SRM980由于具有不均一性应该废弃,应使用新的DSM3标准.Mg同位素地球化学的研究主要集中在太阳系星云形成过程、记录亏损地幔和地幔交代作用、揭示地质历史时期海水的Mg同位素组成演化、估算大陆风化通量等方面.我国开展的Mg同位素研究还非常少,且尚处于建立Mg同位素分析方法的研究阶段.随着技术的不断发展以及Mg同位素分馏机理的深入研究,Mg同位素的地质应用前景将日趋广泛.     

武夷山西缘流纹岩的形成时代及其地球化学特征

在武夷山西缘兴宁一龙川．五华地区变质岩路线调查的基础上,对新发现的兴宁县径南镇变流纹岩进行了详细观察与系统采样,开展了岩石学、矿物学、岩石地球化学和年代学的测试分析,旨在确定其构造属性和形成年代．该变流纹岩与变杂砂岩互层,两者同褶皱、同变质,地表出露厚60m左右．径南流纹岩中锆石呈淡褐色,部分弱熔蚀．SHRIMP U—Pb定年显示存在两组锆石年龄记录：其一由8颗自形岩浆锆石组成,具有谐和的U-Pb同位素组成,平均^206Pb/^238U年龄为（972±8）Ma（MSWD=14）,代表岩浆结晶、火山喷发年龄;另一组由6颗具环带构造的弱熔蚀半自形．他形锆石构成,年龄是（1097±11）Ma（MSWD=0．58）,相当于变质基底的年龄,可能为流纹岩源岩的继承锆石或者系岩浆上升时俘获熔蚀围岩的．另有1颗继承锆石的年龄是（2035±11）Ma,反映华南可能存在一个古元古代的蚀源区．流纹岩具有较高的Si02和K20含量,Al2O3含量中等,ACNK值0．98～1．11,反映岩石的高钾偏碱性质;轻稀土元素相对富集、稀土总量高,具Eu负异常和Sr负异常;贫Ba,Sr,Ti,P和Ta-Nb,富Rb,Th,Ce,具有和晚中生代中国东南沿海酸性火成岩相似的主量、稀土和微量元素特征,具有壳源花岗质岩浆的地球化学特征．推测研究区在新元古代早青白口世曾经发生过一次构造．岩浆事件,导致高钾钙碱系列酸性火山岩喷发．     

江西武山和永平铜矿含矿花岗质岩体锆石SIMSU—Pb年代学

江西武山和永平铜矿床是长江中下游金属成矿带中的两个重要矿床。对武山铜矿的花岗闪长斑岩和永平铜矿的花岗斑岩中锆石分别进行了,离子探针（SIMS）U—Pb定年研究,发现两个矿区的锆石年龄可分作两期,武山铜矿含矿岩体锆石^206Pb/^238U年龄分别为145±3．9Ma和121±2．5Ma,永平铜矿含矿岩体锆石^206Ph／^238U年龄分别为160±2．3Ma和135±7．4Ma。这两期不同的年龄可能反映了锆石在岩浆侵位时的结晶年龄和后期热液蚀变作用的年龄。因此确定武山铜矿花岗质岩体的侵位年龄为145Ma,永平铜矿花岗质岩体的侵位年龄为160Ma。该年龄可能也反映了这两个矿床中与燕山期岩浆侵入有关的矽卡岩型矿床和斑岩型矿床的形成时代。     

胶东蓬莱河西金矿床铅、硫同位素地球化学特征

蓬莱河西金矿位于胶东三大金矿带中的栖蓬金矿带内,金矿体受NE向断裂构造控制,赋存围岩既有花岗岩也有胶东群变质岩,特别是郭家岭花岗闪长岩的内外接触带,金矿化更为富集。矿石以含金石英脉型为主。对该矿床S同位素研究表明,δ^34S值为7．4‰～8．5‰,平均值为7．8‰。矿石Pb同位素组成^206Pb／^204Pb为17．3086～17．4799,^207Pb/^204Pb为15．5264～15．5692,^208Pb／^204Pb为38．0973～38．3698;与矿区出露的煌斑岩脉的铅同位素组成十分相近,而与赋矿围岩郭家岭花岗闪长岩的铅同位素组成不同。研究表明,该矿床的成矿物质可能部分来自幔源,具有与玲珑、焦家等超大型金矿类似的特征。