湘西柳林汊金矿带中钠长石的矿物学和地球化学特征

钠长石广泛分布于湘西柳林汊金矿带的含金脉体中,利用显微镜下鉴定、X荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)等分析手段对该区金矿床的钠长石进行了系统的研究.结果表明:该区粉红色、肉红色钠长石镜下呈板条状、粒状,解理不发育,双晶以聚片双晶为主,负低突起,干涉色一级灰白到一级淡黄;钠长石的Ab、An、Or的变化范围分别为97.32%～99.74%、0.12%～2.5%、0.13%～0.47%;该区钠长石的平均有序度都大于0.905,形成温度均在226～395℃之间;钠长石稀土含量普遍较低,在不同程度上都有LREE的富集,无明显的Eu、Ce异常.钠长石矿物学、地球化学特征均反映了该含金钠长石-石英脉是由热液作用形成.     

康家湾铅锌矿床方解石的稀土元素和碳-氧同位素地球化学特征

湖南康家湾铅锌矿床是水口山铅锌矿田的重要组成部分,是一个发现较晚、埋深较深的隐伏矿床。作者对该矿2种不同产状的方解石进行了稀土元素和碳-氧同位素研究。研究表明,该矿与黄铁矿、铅锌矿共生的团块状方解石的稀土元素含量较低(4.11×10~(-6)~38.09×10~(-6)),并表现出LREE富集型的配分模式。胶结方铅矿和闪锌矿的脉状方解石,其稀土元素含量更低(1.52×10~(-6)~5.57×10~(-6)),大体表现出MREE富集型的配分模式,轻稀土略微亏损。2类方解石野外产状不同,稀土元素含量差别明显,REE配分模式也不同,暗示其成矿流体性质不同,流体来源也可能不同。这2类方解石的C、O同位素组成亦存在明显差别,脉状方解石的δ~(13)C低于块状方解石,但其δ~(18)O明显大于后者。理论模拟结果表明,该矿方解石的形成是流体沸腾CO_2去气和温度降低造成的,此外大气降水的加入也起到一定的作用。团块状方解石成矿流体的可溶性碳以HCO-3为主,其δ~(13)C、δ~(18)O值分别为-4‰和5‰,是混入了45%左右大气降水的岩浆热液。脉状方解石的成矿流体是来源不同的岩浆热液且混入约10%的大气降水,其可溶性碳以H_2CO_3为主,δ~(13)C、δ~(18)O值分别为-6‰和5‰。     

泰国北部花岗岩黑云母成分特征及其对锡成矿作用的制约

本文通过电子探针分析对采自泰国北部成矿(沙蒙矿床)和贫矿(Tak岩体)花岗岩体中的黑云母开展了对比研究,以期厘清花岗岩制约锡成矿的控制因素。结果显示,成矿和贫矿花岗岩中的黑云母均属于岩浆成因,前者偏铁质,具有S型花岗岩黑云母成分特征;后者偏镁质,与I型花岗岩黑云母成分一致。利用机器学习拟合的黑云母温压计,估算成矿花岗岩早期岩浆结晶温度和压力分别为812～858℃(平均835℃)和702～882 MPa(平均781 MPa),而贫矿岩体对应的温度和压力分别为795～833℃(平均811℃)和188～373 MPa(平均226 MPa)。两类花岗岩具有明显不同的侵位深度、岩浆氧逸度和初始挥发分。研究表明,在伸展构造体制下,深部地壳的富F变沉积岩高温熔融形成的还原性岩浆,经长距离运移至较浅的深度侵位更有利于锡成矿。     

东南亚锡矿带泰国沙蒙矿床花岗岩成因及其对锡成矿作用的指示

本文围绕泰国沙蒙矿床锡成矿相关的中粗粒黑云母花岗岩及远离矿体的细粒角闪石黑云母花岗岩开展了全岩地球化学、锆石U-Pb年代学及原位Hf同位素研究。锆石U-Pb年龄显示两类花岗岩分别形成于210.9±1.1 Ma和206.5±1.0 Ma。二者均具有富碱(全碱含量为5.81%～8.22%)、弱过铝—强过铝(A/CNK=1.01～1.14)、相对富集Rb、Th、Pb等元素、低的TFeO/MgO(0.75～3.54)和10000Ga/Al(2.21～2.66)比值等特征。中粗粒黑云母花岗岩具有原生白云母,高的K₂O/Na₂O(1.56～2.50)和Rb/Sr(2.26～2.60)比值,且其锆石具有较高的P含量,属于典型的S型花岗岩。而细粒角闪石黑云母花岗岩普遍发育角闪石,具有低的K₂O/Na₂O(0.45～1.11)和Rb/Sr(0.54～1.18)比值,且其锆石具有较低的P含量,应属于典型的I型花岗岩。两种花岗岩具有截然不同的Hf同位素组成,其中中粗粒黑云母花岗岩具有明显低的ε_Hf(...     

湖南水口山花岗闪长岩的地球化学特征及成因

中生代花岗质岩石在华南分布广泛,且常与W-Sn、Pb-Zn等金属矿床具有紧密的时空联系,而湖南水口山花岗闪长岩是与Pb-Zn成矿作用有关的典型代表。与华南改造型花岗岩相比,水口山花岗闪长岩及其成矿作用的研究程度较低。本文系统研究了该花岗闪长岩的岩相学特征、主元素、微量元素和Sr-Nd同位素组成,重点讨论了其岩石成因类型、物质来源及形成的构造环境。研究结果表明,水口山花岗闪长岩为贫Si O2、富碱、富铁镁、准铝质-弱过铝质的高钾钙碱性岩;表现出轻稀土元素富集,轻重稀土分馏强烈,弱负Eu异常;不相容元素Ba、Ta、Nb、Sr、Ti亏损,而Rb、Th、U、K、LREE相对富集的特征。岩体的(87Sr/86Sr)i比值为0.707364~0.711380,εNd(t)值为–6.61~–2.40,具明显的亏损地幔和华南上地壳混合特征。水口山花岗闪长岩的矿物组成、元素地球化学和同位素地球化学特征均表明,该岩体为同熔型花岗岩。该岩体是在晚中生代由太平洋板块向欧亚大陆板块俯冲诱发的华南板块伸展-减薄构造环境下,玄武质岩浆上涌,底侵中下地壳,与中上地壳混合形成的燕山早期高钾钙碱性花岗岩。     

湘西大神山印支期花岗岩的岩石学和地球化学特征

湘西大溶溪钨矿床在空间、成因上与大神山花岗岩关系密切,但目前大神山花岗岩的研究程度较低,这严重制约了对其成岩机理、形成地质背景、以及对大溶溪钨矿矿床成因与成矿机理的认识。本文对大神山花岗岩的岩石学和地球化学进行了研究,并揭示了该花岗岩的成因及其成岩的构造背景。研究表明,大神山花岗岩呈岩株产出,主要为黑云母二长花岗岩,其锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄为(224.3±1.0)Ma。相比于华南地区其它印支期花岗岩,大神山花岗岩具有酸度、碱度偏低,而富含MgO、CaO的特点,属准铝质-弱过铝质、高钾钙碱性岩系。该花岗岩稀土总量较低,表现出富轻稀土、弱负铕异常、轻重稀土分馏明显的特征;成矿元素W含量极高,Ba/Rb、Ni/Co、Rb/Sr值普遍较低,显示其岩浆结晶分异不充分。从成因上看,大神山花岗岩为I型花岗岩,形成于扬子地块与华夏地块强烈会聚之后的后碰撞晚造山阶段,可能是幔源岩浆底侵与下地壳局部熔融所形成的幔、壳混熔岩浆不断演化的结果。     

陆地生态系统演替过程中的磁性矿物响应——以粤西小良水土保持观测站为例

位于广东茂名的小良水土观测站因同时保持了人类活动破坏生态后的光板地区域和在光板地上人工恢复生态的区域,而成为联合国"人与生物圈"考察点和"中国科学院水土保持实验推广站".文章通过对源于同一花岗岩的风化壳生态恢复剖面MX-1和光板地剖面MX-2进行系统的环境磁学研究,揭示出两个剖面磁性矿物类型有显著差别.MX-1剖面亚铁磁性矿物,如磁赤铁矿、磁铁矿控制了剖面的磁性特征,它们浓度与粒度的变化很好的指示了风化壳的结构;MX-1剖面磁性矿物粒度的变化反映了成土作用强度对磁性矿物形成的控制作用;MX-1剖面的磁组构特征也反映了风化壳发育过程中不同层位体积变化与矿物形成的情况.MX-2剖面的磁性矿物则以反铁磁性矿物,如赤铁矿、针铁矿为主.两剖面磁性矿物类型的差别,显示在湿热气候条件下,生物风化作用与化学风化作用的共同参与,对磁性矿物的转变具有明显的促进作用.     

湘中白马山复式岩体成因及其成矿效应

白马山复式岩体位于湘西雪峰山弧形构造隆起带与湘中白马山-龙山-紫云山EW向构造带的交汇处,由水车、龙潭、小沙江和龙藏湾超单元花岗岩组成。锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年显示,水车、龙潭、小沙江、龙藏湾超单元花岗岩的侵位年龄分别为424.9±2.2Ma、228.2±1.3Ma、225.3±1.1Ma和215.0±1.2Ma。水车超单元形成于加里东期,其余3个超单元花岗岩均形成于印支晚期,首次系统搭建了白马山复式岩体的年代学格架。印支期龙潭和小沙江超单元花岗岩具有低硅、低碱、准铝质-弱过铝质的特点,显示较强的Rb、Th、U、Pb正异常和Nb、Sr、P、Ti负异常,具有较弱的负Eu异常(δEu为0.55~1.07);富集Sr同位素[(~(87)Sr/~(86)Sr)i=0.719027~0.721297]、亏损Nd同位素[ε_Nd(t)=-10.5~-9.4]和锆石Hf同位素[ε_Hf(t)=-7.7~-4.1],具有古老的Nd同位素(1.76~1.85Ga)和Hf同位素(1.42~1.83Ga)二阶段模式年龄。相反,龙藏湾超单元花岗岩具有高硅、高碱、强过铝质的特点,显示较强的Rb、Th、U、Ta、Pb正异常和Ba、Nb、Sr、Ti负异常,显示强的负Eu异常(δEu=0.28~0.51)和高(~(87)Sr/~(86)Sr)i值(0.741441~0.748761),具有负的ε_Nd(t)值(-11.3~-10.7)和ε_Hf(t)值(-11.5~-3.5),Nd同位素(1.87~1.91Ga)和Hf同位素(1.47~1.97Ga)二阶段模式年龄更老。结合元素和同位素地球化学特征,可推断出龙潭和小沙江超单元花岗岩是华南古老地壳基底中基性变质火成岩混有变质沉积岩发生部分熔融形成的I型或者I-S过渡性质的花岗质岩石,而龙藏湾超单元花岗岩则由华南成熟度更高的古老地壳基底富粘土变沉积岩发生部分熔融形成的S型花岗岩。白马山复式岩体中印支期超单元花岗岩很可能是华南板块受印支板块碰撞挤压后地壳发生伸展减薄,由加厚的地壳发生部分熔融形成的。这些印支期花岗岩与其周缘的金、钨矿床在时、空上具有密切联系,可能具有良好的成矿潜力;湘中地区印支期花岗岩的成岩、成矿作用在强度和广度上可能远高于过去的传统认识。     

锡同位素的理论研究及应用

随着多接收质谱仪分析技术的进步,锡同位素的理论研究和应用取得了巨大的进展,本文综述了锡同位素的研究进展及其应用.由于双稀释剂法与多接收电感耦合等离子质谱仪的结合,使得锡同位素分析的外部精度可达0.03‰以上,比热电离质谱仪高了一个数量级,分析测试精度明显提高.目前,己识别出地幔(δ122/118Sn:0.33‰～ 0.65‰)和地壳(δ122/118Sn:0.16‰～0.43‰)样品具有明显不同的锡同位素组成,并发现氧化还原、气液分离、部分熔融和结晶分异等地质过程均有明显的锡同位素分馏.作为新兴的非传统稳定同位素的一员,锡同位素已经在揭示成矿过程,制约行星的演化和青铜器的鉴伪等方面展现了独特的优势.随着人们对锡同位素分馏机理研究的不断深入,锡同位素在地质学、行星科学和考古学等领域将会得到更加广泛的应用.