安徽省凤阳江山金矿床赋矿地层和相关岩浆岩锆石年代学研究及其意义

安徽省北部蚌埠隆起区被认为是山东胶东招远金成矿带以西的延伸部分,但蚌埠隆起区内之前一直未发现成规模的金矿床。江山金矿床是最近新发现的中型金矿床,区内成矿作用的时代、赋矿地层的归属仍缺乏系统的年代学证据。文章对蚌埠隆起区内江山金矿床的赋矿地层和相关岩浆岩开展系统的年代学研究,明确了赋矿地层时代归属,并限定了成矿时代的上限和下限。矿床赋矿围岩浅粒岩的结晶年龄为(2496±19)Ma,变质年龄为(2452±47)Ma;斜长角闪岩的变质年龄为(1824±11)Ma,对比区域地层岩性和时代,确定矿床的赋矿围岩为新太古代五河群西堌堆组,而非过去认为的庄子里组。矿床中穿切矿体的脉岩花岗闪长斑岩的结晶年龄为(121.2±1.4)Ma,代表成矿时代的下限;赋矿岩体巨斑花岗斑岩的结晶年龄为(128.3±1.7)Ma,代表了成矿时代的上限。通过与胶东金成矿带的对比,认为蚌埠隆起区与胶东地区的前寒武纪变质基底演化历史相似,江山金矿床的成矿作用类型属于胶东焦家式金矿,在此基础上,推测蚌埠隆起区西芦山岩体和淮光岩体有较大的成矿潜力。     

西南印度洋脊龙旂热液区富铝蚀变黏土矿物类型和地球化学特征研究

产出于不同地质背景下的热液成因黏土矿物组成、晶体结构及化学成分等信息,可指示与海底热液作用有关的水-岩反应过程和流体的物理化学条件变化。但目前对于以西南印度洋脊为代表的超慢速扩张脊热液区的黏土矿物研究程度较低,尚未了解其经历的热液蚀变作用及形成过程。本文综合应用SEM-EDS、XRD、FT-IR、EPMA和LA-ICP-MS等多种分析测试手段对采自龙旂热液区矿化蚀变角砾的形貌结构、矿物组成及其化学成分进行系统表征。研究表明:该蚀变角砾中的共生矿物相主要由具二八面体结构、富Al端元的蒙皂石族矿物贝得石与蛋白石组成,角砾中可见呈细粒浸染状的TiO_2。蚀变黏土矿物的化学成分较为单一,具有富Al、贫Mg和贫Fe的特征;其稀土元素总量普遍不高(2. 43～43. 45μg/g),配分模式呈负Eu异常(0. 31～0. 53)而未显示Ce异常(1. 09～1. 16)。推断产出于硫化物堆积丘体边部的矿化角砾长期受酸性、相对还原的、低温热液流体持续叠加和淋滤改造,除Al和Ti以外大部分元素被活化迁移,形成矿物组成简单的富铝黏土矿物相。本研究查明了龙旂热液区新的蚀变黏土矿物类型及其元素地球化学特征,反映该区广泛发育低温热液蚀变作用,为进一步探讨西南印度洋超慢速扩张脊热液成矿系统的水-岩反应过程提供了一定依据。     

陕西略阳张家山金矿成矿作用及Au-Se矿物形成物理化学条件研究

陕西略阳煎茶岭金矿矿集区中的张家山金矿主要由破碎蚀变岩型、角砾岩型和含金石英黄铁矿脉型矿石组成。含金石英-黄铁矿脉型矿石产于断层下盘的石英菱镁岩中。黄铁矿发育富As黄铁矿边,环边受As含量的变化呈现一定的韵律变化,自然金赋存在富As黄铁矿中。在断裂发育形成断层角砾岩的过程中,流体充填破碎石英菱镁岩的裂隙中形成热液矿物,包括硫化物、硒化物以及自然金。石英菱镁岩发生破碎形成的网状裂隙被含金石英-方解石-黄铁矿脉充填。破碎蚀变岩型矿石中,自然金主要分布在含金石英-黄铁矿脉的石英之中或靠近热液脉的菱镁矿或石英间隙。随着大量方解石脉沿裂隙贯入,进一步促进石英菱镁岩的破碎及岩石角砾的分离,形成由石英菱镁岩碎屑、石英和褐铁矿组成的复成分角砾岩,自然金和硒化物呈浸染状分布在角砾岩中。笔者在角砾岩型矿石中发现了灰硒汞矿、直硒镍矿、硒铅矿等硒化物,这些硒化物往往与自然金密切共生。结合矿物组合以及相关化学反应关系,通过热力学计算,构建了该矿床在不同温度条件下的热力学相平衡关系图,限定了硒化物与其他相关矿物稳定存在的物理化学条件。硒化物一般与自然金和石英共生,高的f(Se2)值和f(Se2)/f(S2)比值是控制硒化物形成的关键因素。     

碘化氨除锡后封闭酸溶-电感耦合等离子体质谱测定锡矿石中的共生和伴生元素

锡矿石是难分解的矿物,主要存在形式是锡石(SnO_2),且共生和伴生元素多,常用的酸溶方法几乎不能溶解SnO_2,从而给锡矿石中的共生与伴生元素的准确测定带来困难。本文基于碘化氨在较低温度下熔融可产生无水状态的碘化氢,利用碘化氢的酸性和氨的还原性分解SnO_2,使Sn呈SnI_4升华分离的原理处理锡矿石。实验中以高纯铂丝作催化剂,加入碘化铵在450℃的马弗炉中分解锡矿石30 min,使得Sn以SnI_4形式挥发,除锡率达到98%以上,再用2 mL氢氟酸和1 mL硝酸封闭溶解残渣,电感耦合等离子体质谱测定钴镍铜铌钽钍铀等24个共生和伴生元素。元素检出限在0. 001～2. 9μg/g之间,90%以上元素的相对标准偏差(RSD)小于5%,相对误差小于10%。本方法解决了锡矿石难分解的问题,可测定共存金属元素,也适合测定Sn含量在1. 27%～62. 49%之间的锡矿石中的微量和痕量元素及锡精矿中的微量元素。     

粤东鸿沟山金矿区流纹斑岩锆石SHRIMP U-Pb定年、Lu-Hf同位素组成及其地质意义

鸿沟山矿区位于华南粤东莲花山钨矿床的中部,是近年来通过地质矿产调查新发现具有找寻金矿潜力的矿床之一。本文以与鸿沟山金等多金属矿化关系密切的流纹斑岩为研究对象,开展了锆石SHRIMP U-Pb定年、流纹斑岩和矿石岩石地球化学、锆石Lu-Hf同位素组成特征研究。获得流纹斑岩锆石206Pb/238U加权平均年龄为169.1±1.5Ma,说明岩体形成于中侏罗世。在微量元素特征方面,流纹斑岩都表现为相对亏损大离子亲石元素Ba、Sr和高强场元素Nb、P、Zr、Hf,富集大离子亲石元素Rb,高强场元素U、Ce、Sm和轻稀土元素La、Nd,流纹斑岩与矿石稀土元素特征基本相似,Eu具中等负异常,但随着矿化强度的增强稀土元素更加富集。流纹斑岩εHf(t)(-15.0~2.2)分布范围宽,二阶段模式年龄TDM2主要变化范围为0.82~0.93 Ga,表明成岩物质主要来源于新元古代古老地壳变质泥岩和变质砂岩部分熔融,并有幔源物质的加入。因此,围绕着该时间段的流纹斑岩岩体,对于找寻W、Cu、Pb、Zn、Bi、Au、稀土、稀有和稀散元素矿产具有重要意义。     

中国阿尔泰契巴罗依北奥陶纪基性岩锆石U-Pb年龄、成因及其地质意义

中国阿尔泰山位于西伯利亚板块南缘,其内发育较为频繁的古生代侵入岩浆活动,为研究中亚造山带地壳增生的理想窗口。本文通过对北阿尔泰地区西段契巴罗依北基性岩体的岩相学、锆石LA-ICP-MS U-Pb测年及岩石地球化学数据进行研究,探讨该岩体就位的大地构造背景和成因机制,为研究区域构造演化提供了新资料。契巴罗依北基性岩体包括细粒辉长岩、角闪辉长岩、角闪苏长岩、细粒苏长岩等不同岩相,本次获得角闪辉长岩锆石U-Pb年龄为470.6±4.3Ma,首次确认在北阿尔泰造山带发育中奥陶世基性侵入岩。根据区域岩浆岩年代学及地质特征,结合契巴罗依北基性岩体岩石地球化学数据分析,认为该期基性岩浆可能形成于大陆板块边缘的弧后伸展环境,源于早古生代古亚洲洋向北俯冲,深部地幔发生板片断离导致软流圈地幔与上覆交代地幔相互作用后沿弧后伸展环境下的薄弱地带上侵就位     

肥东杂岩的锆石U-Pb年龄及其地质意义——兼论下扬子地区新元古代岩浆活动历史

近年来在下扬子西缘地区厘定的一系列新元古代火成岩,为认识该区扬子板块新元古代岩浆活动历史与规律提供了窗口。结合本次与前人锆石U-Pb年代学数据,指示下扬子地区张八岭群、肥东杂岩与董岭杂岩内变火成岩的原岩时限分别为767~748 Ma、812~745 Ma和829~754 Ma。这些新元古代火成岩分别是峰期为750 Ma、800 Ma和825 Ma岩浆活动的产物。下扬子地区峰期为825 Ma的岩浆活动只出现在靠近江南造山带的南部。锆石年代学信息显示,下扬子地区还发生过峰期为840 Ma、2010 Ma和2454 Ma岩浆活动,但缺失1000~860 Ma的岩浆活动。通过区域对比表明,攀西—汉南弧没有延入下扬子地区。下扬子地区南部受到峰期为840 Ma的弧岩浆活动的影响。扬子板块上峰期为825 Ma的岩浆活动及早阶段的南华裂谷应是江南造山带后造山伸展的产物;而峰期为800 Ma和750 Ma的岩浆活动与相应的南华裂谷扩展,代表了Rodinia超大陆裂解的全面影响。     

基于主成分分析的青藏高原多年冻土区高寒草地土壤质量评价

土壤质量评价是提高对土壤质量理解的关键环节。为了了解青藏高原多年冻土区高寒草地土壤质量的基本情况,在青藏高原腹地西大滩至安多地区,根据不同海拔梯度和植被盖度共采集了154个土壤样品。通过主成分分析（PCA）法确定了影响青藏高原多年冻土区高寒草地土壤质量的最小数据集（MDS）：全氮、全磷、全钾。根据影响土壤质量的最小数据集对青藏高原多年冻土区高寒草地土壤质量进行评价,得出了不同海拔、不同植被盖度下的土壤质量指数（SQI）。通过对不同海拔、不同植被盖度的土壤质量指数进行对比研究表明：随着海拔的升高,SQI呈增加的趋势,即海拔4 300～4 600 m（0.270±0.043） < 海拔4 600～4 900 m（0.326±0.061） < 海拔4 900～5 200 m（0.410±0.075）;随着植被盖度的增加,SQI也呈现增加的变化趋势,即植被盖度小于50%（0.262～0.265） < 植被盖度大于50%（0.336～0.344）。在分别考虑了有机质、盐分、土壤水分对土壤质量的影响下得出的土壤质量指数值与基于最小数据集得到的土壤质量指数相一致,说明基于主成分分析的最小数据集可以对青藏高原多年冻土区高寒草地土壤质量做出较准确的评价。     

准噶尔盆地玛湖凹陷百口泉组相对湖平面升降规律研究

准噶尔盆地三叠系百口泉组相对湖平面升降规律认识不清,制约了对百口泉组沉积体系分布与演化的分析。在高分辨率层序地层学理论指导下,综合钻井、测井等资料,采用传统定性分析与定量的测井小波变换分析相结合的方法,对准噶尔盆地玛湖凹陷斜坡区三叠系百口泉组进行高精度层序地层划分,将百口泉组定量划分为1个长期层序,4个中期层序,16个短期层序,126个超短期层序;对126个超短期层序进行Fisher图解的定量分析,结果显示百口泉组沉积时期湖平面升降总体表现出持续上升的特征,内部又可划分为多个次级湖平面升降旋回,百口泉组一段（T₁b₁）、百口泉组二段（T₁b₂）、百口泉组三段（T₁b₃）与三次湖平面持续上升过程相对应,百口泉组三段（T₁b₃）湖平面达到百口泉组时期的最大规模。通过对比前人研究成果和钻井地质信息,认为相对湖平面升降曲线具有很高的可信度。     

南岭东部定南大湖沉积物粒度敏感组分及末次冰消期环境记录

为进一步探究定南大湖湖沼晚冰期以来的水文特征及气候变化,对研究区K02钻孔的粒度特征进行了详细的分析,采用粒级-标准偏差法和主成分分析法对348个沉积样品提取了对环境变化比较敏感的三个粒级组分:0.6~7.1 μm（组分1）,20~44.8 μm（组分2）和89.3~447.7 μm（组分3）。结合湖泊沉积物粒度一般分布规律,并根据敏感组分2和14C测年数据探讨了该区域近16 ka B.P.以来的气候变化。结果表明在过去的16 000年里,大湖地区的水文及气候变化可以分为4个阶段:1）在16.0~11.5 ka B.P.期间,气候总体偏冷干,敏感组分含量增降比较明显,能较好的对应老、中、新仙女木事件和B/A暖期;2）11.5~6.0 ka B.P.期间,大湖地区进入了湿润的全新世适宜期,敏感组分总体含量偏低;3）6.0~3.8 ka B.P.期间,敏感粒度组分含量迅速升高且波动较大,大湖湖沼地区进入一个相对干冷的时期;4）3.8 ka B.P.至今为第四阶段,敏感粒度组分含量总体偏低,考虑到人为干扰因素,暂不做详细讨论。通过对大湖地区水文状况的研究发现,大湖湖沼地区自晚冰期以来气候变化很不稳定。与格陵兰GISP 2冰芯、董哥洞D4石笋及其K02钻孔其他指标的记录对比可以发现,敏感组分2对仙女木、9.5 ka、8.2 ka等冷事件的记录更加明显,也说明了大湖地区的气候变化具有全球性,这种气候变化可能与太阳活动有关。