黑色页岩的 Re－Os 同位素定年

Re－Os 同位素是近年来发展起来的一种新的同位素技术，既可用于定年又能用于示踪。国际上如何对沉积岩进行精确定年一直是个难题。近年来的研究表示，Re－Os 同位素可以用于黑色页岩的精确定年，同时可用于示踪古海洋环境。笔者对华南下寒武统牛蹄塘组黑色页岩开展了 Re－Os 同位素定年研究，获得的等时线年龄为537±10Ma。     

江西九瑞矿集区成矿与未成矿中酸性侵入岩年代学、岩石化学、矿物化学特征的异同及地质意义

江西九瑞矿集区主要发育有斑岩型、矽卡岩型及块状硫化物型三种类型的铜多金属矿床,其中斑岩型与矽卡岩型为典型的岩浆热液矿床,块状硫化物型矿床产在五通组砂岩与黄龙组白云岩界面之中,但多数也均位于侵入体附近,通常认为岩浆热液对层状黄铁矿体的叠加作用对其成矿起了重要作用。区内同时发育有大量与成矿岩体岩性相似的未成矿侵入岩,长期以来,一直未能找出成矿侵入岩的判别标志和侵入岩成矿与否的原因。本文对区内岩性为花岗闪长斑岩、石英闪长玢岩的成矿与未成矿侵入岩进行了锆石U-Pb定年、岩石主量元素分析以及造岩矿物电子探针测试工作,结果显示,九瑞地区岩浆活动的时代相对集中,成矿侵入岩的年龄分布于138.2±1.8Ma至148.0±1.0Ma之间,未成矿侵入岩的年龄分布于139.0±1.3Ma至149.6±3.0Ma之间,成矿与未成矿侵入岩的侵位时代基本相同,年龄在误差范围内一致。二者的SiO₂以及其它9种主量元素含量的变化范围都非常接近,或有很大重叠,表明成矿与未成矿侵入岩的主要岩石化学成分基本相同。通过造岩矿物成份计算了岩浆开始固结的温度和侵位压力,成矿侵入岩的平均温度769℃与未成矿侵入岩的平均温度723℃在误差范围内大体一致,但成矿侵入岩的温度变化范围（580~915℃）明显大于未成矿侵入岩（656~796℃）。侵位压力方面,未成矿侵入岩的压力值（平均5.7kbar）显著大于成矿侵入岩（平均1.4kbar）。因此我们认为,成矿与未成矿侵入岩相比,前者经历了更为显著的减压过程,该过程也许对形成岩浆热液矿床非常重要,可能是产生独立热液相的一个主要途径,并且能够在岩体内及围岩中造成大量裂隙,为热液循环提供通道。但是,数据同时显示,并非经历了显著减压过程的侵入岩都能够成矿,最终成矿与否是受到不同阶段多种因素联合控制的,因此显著减压并不是成矿的充要条件,而更可能是前提条件。由已获得的未成矿侵入岩数据来推测,在九瑞地区,侵位压力大于4kbar的中酸性侵入岩,成矿潜力可能较小。由黑云母成份估算的氧逸度显示,成矿侵入岩的氧逸度变化较大并且覆盖了未成矿侵入岩的氧逸度范围,但是未成矿侵入岩的氧逸度均没有超过HM（Fe₃O₄-Fe₂O₃）缓冲线,而成矿侵入岩中有一半左右的数据点高于该缓冲线,表明较高的氧逸度对成矿更为有利,在九瑞地区,氧逸度高于HM（Fe₃O₄-Fe₂O₃）缓冲线的侵入岩,其成矿潜力可能更大。     

南海北部琼东南盆地HQ-1PC沉积物孔隙水的地球化学特征及其对天然气水合物的指示意义

HQ-1PC站位位于琼东南盆地中部,对该站位沉积物孔隙水的地球化学分析发现其3～4m处有明显的盐度异常,说明该站位在沉积物浅表层有明显的高盐度流体加入.其他地球化学特征也显示在该深度有一亏损硫酸盐、富含碘的流体加入,这种流体特征与水合物形成时排放的高盐流体相似.在4m以下,HQ-1PC站位则表现出了明显的甲烷厌氧氧化特征,主要表现为浅的硫酸盐还原界限、高硫酸盐通量、高自生碳酸盐沉积等特征,同时在该深度以下碘也表现出了异常高的通量,暗示HQ-1PC站位所在区域具有高的有机质含量,微生物活动强烈,可为水合物的形成提供充足的气源.再结合明显的盐度异常特征,推测在该站位浅表层附近很有可能有天然气水合物生成,水合物在形成过程中排出的高盐流体及散逸出的甲烷气引起了一系列的地球化学异常现象.     

长江中下游成矿带铜多金属矿床中灰泥丘的发现及其意义——以武山和冬瓜山铜矿为例

通过对长江中下游成矿带中武山铜矿和冬瓜山铜矿层状矿体的详细研究,发现了大量具有层圈状构造、层纹状构造或不规则同心环状构造的矿石。在前人研究基础上,经光薄片鉴定、扫描电镜观察和碳氧同位素分析等,认为这类矿石在宏观构造上显示出类似于灰泥丘的孔洞系统,微观上又发现了细菌等微生物结构,判断其属于一种矿化的灰泥丘。资料显示,灰泥丘和热水喷流沉积成矿作用关系密切,灰泥丘可视为热水喷流沉积成矿的证据之一。本文所研究的两个矿床中灰泥丘构造矿石保存状况略有不同,冬瓜山铜矿灰泥丘构造矿石保留了大量显示原生热水喷流沉积成因的组构、并发现细菌等微生物结构,碳氧同位素组成也显示原始沉积特征;而武山铜矿灰泥丘构造矿石则显示出强烈受热液改造的矿石组构和碳氧同位素组成特征,暂未发现细菌等微生物结构。冬瓜山和武山铜矿灰泥丘构造矿石的发现,有力地佐证了长江中下游成矿带在海西期曾发生过热水喷流沉积成矿作用。     

江西广丰超大型黑滑石矿的C-O-Sr同位素和稀土元素地球化学特征与成因探讨

滑石是一种层状硅酸盐矿物,其化学式为Mg3(Si4O10)(OH)2,具有化学性质稳定、熔点高、耐火性能好、绝缘性能优良等特性,是一种非常重要的工业矿物原料,在造纸、橡胶、塑料、油漆、陶瓷、日用化妆品等方面具有广泛的用途。滑石矿主要产于原苏联、中国、美国、朝鲜、奥地利等国,其中中国的滑石矿主要分布在江西、辽     

长江中下游地区九瑞矿集区邓家山花岗闪长斑岩的地球化学与成因研究

邓家山是长江中下游成矿带九瑞矿集区西北部的一处矽卡岩型Cu-Au-Mo矿床.矿区与成矿关系密切的岩体为花岗闪长斑岩.本文通过锆石SHRIMP U-Pb定年确定,该岩体侵位于早白垩世早期(138.2±1.8Ma).常微量元素分析结果表明,邓家山花岗闪长斑岩具有埃达克质岩的地球化学特征,表现为高Sr(＞650×10~(-6))、Ba(＞700×10~(-6)),低Y(＜12×10~(-6)),Yb(＜1×10~(-6)),Nb(＜10×10~(-6)),Ta(＜0.7×10~(-6)),富集轻稀土而强烈亏损重稀土(LREE/HREE=12.2～13.5).邓家山花岗闪长斑岩的~(87)Sr/~(86)Sr,为0.7068～0.7071,ε_(Nd)(t)为-2.7～-2.3,Nd同位素两阶段模式年龄T_(2DM)为1.13Ga～1.15Ga.锆石的Hf同位素分析结果表明,~(176)Ht/~(177)Hf值为0.282475～0.282539,计算的ε_(Hf)(t))值为-5.2～-7.5,Hf同位素两阶段模式年龄T2DM为1.52Ga～1.67Ga.全岩ε_(Nd)(t)与锆石ε_(Hf)(t))之间出现了较为明显的Nd-Hf同位素解耦.根据以上特征,我们认为邓家山花岗闪长斑岩是壳幔相互作用的产物,即增厚下地壳拆沉并部分熔融,岩浆在上升过程中又与地幔橄榄岩发生大规模混染.     

鄂东南矿集区鸡冠嘴矽卡岩型金铜矿床含矿岩体中辉石和角闪石成分变化特征及其对岩浆演化和成矿的指示意义

为了解长江中下游地区与金铜矿化有关的岩体在浅部的演化过程及其对成矿的作用,本文对鄂东南矿集区鸡冠嘴矽卡岩型金铜矿成矿岩体石英二长闪长斑岩进行了详细的岩相学观察,并利用电子探针(EMPA)分析了其中辉石和角闪石的主量成分。岩相学特征显示辉石形成时间早于角闪石。辉石成分变化较小,而角闪石成分变化较大。角闪石可根据Al的含量分为高低两组,即高铝含量的自形角闪石以及低铝含量的半自形及他形角闪石。高铝角闪石又不同程度的被低铝角闪石交代。通过矿物温压计估算辉石形成的温度和压力为1055~1071℃(平均1060℃)和224~312MPa(平均255MPa)。高铝角闪石形成的温度和压力为809~864℃(平均833℃),108~193MPa(平均137MPa),低铝角闪石形成的温度和压力为721~766℃(平均741℃),48~67MPa(平均56MPa)。岩浆具有较高的氧逸度,并且从高铝角闪石到低铝角闪石,熔体的氧逸度从△NNO+0.6升高到△NNO+1.9。岩浆经历了连续的侵位历史,从9.6km到5.2km的岩浆房再到2.1km的浅地壳处就位。岩浆在9.6km处经历了辉石的分离结晶,在5.2km处经历了角闪石及少部分斜长石的分离结晶,在2.1km处经历由于降压引起的流体出溶。由于深部的分离结晶作用,熔体中的水含量增加,氧逸度升高。较高的水含量使岩浆更容易演化出成矿热液,较高的氧逸度使岩浆演化早期没有硫化物的分离结晶,从而阻止了成矿元素在岩浆演化早期亏损。鸡冠嘴岩体较浅的就位深度也更有利于成矿流体的析出。这些因素共同作用形成了鸡冠嘴金铜矿床。     

江西九瑞坳下地区矽卡岩的矿物化学、氧同位素特征及成矿潜力探讨

江西九瑞矿集区是长江中下游成矿带上重要的铜金资源产地,近年来地勘单位在该区西南部的坳下远景区发现物化探异常,并布置钻探工作,在奥陶系白云岩与隐伏黑云母花岗斑岩侵入体的接触带上,揭露了矽卡岩和矿化。本文以这些矽卡岩为研究对象,运用电子探针及同位素质谱仪测定矿物的化学成分和氧同位素组成,在此基础上探讨了热液的物理化学条件,流体来源及演化过程。结果表明,形成坳下矽卡岩的热液流体,进蚀变阶段温度为516~663℃,平均597℃,氧同位素值(δ~(18)O_(Fluid))为9.3‰,偏还原性;退蚀变阶段温度为263~317℃,平均290℃,氧同位素值(δ~(18)O_(Fluid))为-4.9‰,偏氧化性。与九瑞的武山、东雷湾、邓家山等矽卡岩矿床相比,坳下镁矽卡岩组分更高,发现了以往九瑞地区的矽卡岩矿床中未见的橄榄石、金云母。经综合分析,认为高盐度的、较热的、氧化性弱的岩浆热液,与稀释的、较冷的、氧化性强的大气降水的流体混合过程,是坳下矽卡岩及其矿化的形成机制。这一过程,对形成有价值的矽卡岩型矿床非常有利,在九瑞矿集区后续的勘查工作中,应关注侵入体与奥陶系白云岩接触带形成的镁矽卡岩相关矿床,以及志留系和奥陶系地层硅钙界面处受到岩浆热液叠加形成的层状矿体。     

南海北部陆坡西沙海槽XS-01站位沉积物孔隙水的 地球化学特征及其对天然气水合物的指示意义*

天然气水合物是近年来国际上发现的一种新型能源,大量赋存在海底沉积物中。西沙海槽位于南海北部陆坡区,周边有多个大型深水油气田区。对该区地形地貌、地质构造和沉积条件分析以及地球物理BSR分布表明,西沙海槽是我国海洋天然气水合物资源勘查的一个有利远景区。文章主要研究了位于西沙海槽最大BSR区内的XS-01站位沉积物孔隙水的地球化学特征,发现该站位孔隙水阴阳离子浓度和微量元素组成特征变化显示出可能与天然气水合物有关的明显地球化学异常,与国际上己发现有天然气水合物地区的异常相类似。因此,认为该站位是西沙海槽区最有利的天然气水合物赋存区,值得进一步的勘查工作。     

广东龙窝和白石冈岩体锆石U—Pb年代学、黑云母矿物化学及其成岩指示意义

龙窝和白石冈岩体位于近东西向展市的佛冈花岗岩带的东端,锆石 LA-ICP-MS U-Pb 定年结果表明,二者的形成年龄分别为(169.1±2.5)Ma 和(157.8±2.3)Ma,它们是南岭地区燕山早期由壳幔相互作用形成的花岗质岩石的典型代表。本文在对岩体形成年龄精确测定的基础上,着重运用电子探针和原位激光探针技术,系统测定了二岩体中黑云母的主量和微量元素组成,并讨论了它们的成岩指示意义。电子探针主量元素测定结果表明,龙寓岩体中的黑云母较白石冈岩体中的黑云母富钛和镁,贫铁和铝,F、Cl 等挥发组分含量低,黑云母主量元素组成指示龙窝岩体形成于相对高温氧化的个质环境。激光探针 ICP-MS 微量元素测定结果表明,黑云母是花岗质熔体中R11)'Ba、Nb、11d及s(·、V、C r、Co、Ni等元素的主要载体,而I|、Th、Ph、S r、zr、Hf、Y 等元素的含量则显著低于寄主岩花岗岩中黑云母的稀土元素含量极低,不是影响全岩稀土特征的主要矿物相黑云母的成分特征可以有效地示踪岩浆的分异演化程度及成岩物理化学条件,也可在一定程度上反演宕浆源区性质,但后者往往要结合其它资料(特别是同位素组成),才能得出更准确的信息。