Radiation-induced defects in quartz. III. Single-crystal EPR,ENDOR and ESEEM study of a peroxy radical

The X- and W-band single-crystal electron paramagnetic resonance spectra of an electron-irradiated natural quartz permit quantitative analysis of a ²⁹Si hyperfine structure (A ~12.6 MHz) and an ²⁷Al hyperfine structure (A ≤ 0.8 MHz) for a previously reported hole-like center. The ²⁹Si hyperfine structure arises from interaction with two equivalent Si atoms and is characterized by the direction of the unique A axis close to a Si–O bond direction. The ²⁷Al hyperfine structure, confirmed by pulsed electron nuclear double resonance and electron spin echo envelope modulation spectra, is characterized by the unique A axis approximately along a twofold symmetry axis. These ²⁹Si and ²⁷Al hyperfine data, together with published theoretical results on peroxy radicals in SiO₂ as well as our own density functional theory (DFT) calculations on model peroxy centers, suggest this hole-like center to have the unpaired spin on a pair of oxygen atoms linked to two symmetrically equivalent Si atoms and a substitutional Al³⁺ ion across the c-axis channel, a first peroxy radical in quartz. The nuclear quadrupole matrix P also suggests that the Al³⁺ ion corresponds closely to the diamagnetic precursor to the [AlO₄]⁰ center. Electronic supplementary material  The online version of this article (doi:) contains supplementary material, which is available to authorized users.     

山东崔家峪玻璃用石英砂岩矿床地质特征及成因

崔家峪石英砂岩矿床赋存于下寒武系李官组,矿体呈层状,厚度5.2～15.50 m;矿石中砂结构,分选性好;矿石ω(SiO2)高达98.77%～98.98%,ω(Fe2O3)仅0.038%～0.045%,实属少见的超纯石英砂岩矿床.该矿床形成于温暖潮湿气候下的稳定大陆壳边缘滨海环境,石英直接来源于震旦系土门群砂岩,矿床是剥蚀-沉积多个旋回不断分选富集的结果.研究该矿床地质特征和成因具有地质和找矿指导意义.     

蚌埠五河地区金矿床成矿物质来源及其年代学研究——以河口和荣渡金矿床为例

安徽省蚌埠五河地区河口和荣渡金矿床是华北地台东南缘蚌埠台隆和五河台坳邻接区域的两个金矿床。本文通过对比研究河口和荣渡金矿床的地质特征、流体包裹体地球化学、Re-Os同位素以及H-O-S同位素特征,来厘定其形成时代、探讨其成矿物质来源和成矿过程。河口及荣渡金矿床矿体主要呈细脉浸染状、脉状和网脉状赋存于古太古代西堌堆地层中,成矿过程可划分为4个阶段:(1)石英脉阶段(早阶段);(2)石英-黄铁矿阶段(早阶段);(3)石英-多金属硫化物阶段(中阶段);(4)碳酸盐阶段(晚阶段);其中,中阶段为金的主要矿化时期。河口和荣渡金矿床早阶段(石英脉和石英-黄铁矿阶段)的石英内发育富液两相包裹体(WL型)、富气两相包裹体(WG)以及少量的含子晶的气液固三相包裹体(S型),均一温度为322～412℃,盐度介于5. 56%～15. 67%NaCleqv之间,属于高温中低盐度流体体系;中阶段(石英-多金属硫化物脉阶段)石英内发育有富液两相包裹体(WL型)、富气两相包裹体(WG),均一温度为257～357℃,盐度介于3. 06%～7. 45%NaCleqv之间,属于中高温低盐度流体体系。从成矿早阶段到主成矿阶段流体的盐度和温度都发生了较大程度的降低,推测矿化过程可能是由流体温度和盐度的降低引起的。成矿阶段石英中流体水的δ~(18)O值介于5. 01‰～7. 90‰之间,δD_(V-SMOW)值介于-89‰～-65‰之间,表明两个矿床的成矿流体为主要为岩浆水。河口金矿床矿石中的黄铁矿δ~(34)S值介于3. 89‰～9. 65‰之间,荣渡金矿床方铅矿δ~(34)S值为0. 76‰,表明河口及荣渡金矿床δ~(34)S值具有岩浆硫的特征,后期由于岩浆去气作用或地层硫的参与使矿石中的δ~(34)S值升高。因此,这两个金矿床可能是与岩浆热液有关的热液石英脉型金矿床。对荣渡金矿床矿石的黄铁矿进行Re-Os同位素定年,确定金矿床形成于134±19Ma,结合前人对该地区所做的岩浆岩定年工作,推测荣渡金矿床的成矿可能与区内130Ma左右的岩浆活动密切相关。     

东天山双龙铜矿石英闪长岩锆石U-Pb定年、Hf同位素分析及对构造环境的制约

通过对新疆东天山雅满苏岛弧带双龙铜矿成岩地质特征、岩石地球化学特征及Hf同位素分析,认为赋矿岩体为一套形成于后碰撞环境下的准铝质高钾钙碱性岩石系列的石英闪长岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄为(300.9±1.2)Ma。岩石地球化学显示,赋矿岩石具富集大离子亲石元素(LILE)K,Rb等及高场强元素(HFSE)Th,U,Zr和Hf,贫Nb,Ta,Ti,Sr,P特征,可能形成于后碰撞构造环境。石英闪长岩锆石176Hf/177Hf变化范围0.282949~0.283002,平均值0.282979,εHf(t)值为12.32~14.40,平均13.40,tDM2(Hf)为375~482Ma,平均429Ma,表明岩浆物源可能来自志留纪新生地壳的部分熔融。     

四川盐源西范坪渐新世含矿二长斑岩成因浅析

四川盐源西范坪斑岩型铜矿位于扬子板块西南缘,通过对含矿二长斑岩进行锆石U-Pb定年,获得年龄为31.68±0.28 Ma(MSWD=1.2;2σ),表明其形成时代为古近纪渐新世早期,与区内碱性斑岩岩浆活动的高峰期一致。岩石碱度率指数(A.R.)为3.59～3.69,K/N为0.89～1.11,A/NK为1.16～1.24,A/CNK为0.97～1.13,属准铝—过铝质碱性石英二长斑岩;岩石高度富集轻稀土元素,相对亏损重稀土元素,δEu(0.80～0.85)异常不明显,并且富Sr贫Yb(Y),具高Sr/Yb和Sr/Y比值,系典型的埃达克岩。西范坪埃达克质含矿斑岩为印度板块与欧亚大陆板块碰撞造山晚期远程压力释放环境下,拆沉下地壳部分熔融的产物。     

冀北赤城二堡子片麻状角闪二长岩的锆石SIMS U-Pb年龄及其地质意义

运用岩相学研究理论和元素地球化学研究理论,针对冀北赤城二堡子片麻状角闪二长岩,进行岩相学(4件样品)和地球化学分析(4件样品),结果表明:角闪二长岩的矿物成分为斜长石(30%~35%)、碱性长石(25%~30%)、角闪石(15%~20%)、石英(10%~15%)和黑云母(5%~10%)等。岩石中w(SiO2)介于60.16%~62.16%之间,w(K2O+Na2O)为8.56%~8.82%,稀土总量较高(ΣREE为246.30×10-6~317.76×10-6),(La/Yb)N值为28.18~42.79,具有轻稀土富集、重稀土亏损的分配模式,Eu异常(Eu/Eu*值为0.90~1.03)及Ce异常(Ce/Ce*值为0.91~0.98)均不明显,富集大离子亲石元素(如Ba,Rb,Sr和Th等)及轻稀土元素(如La,Ce和Nd等),亏损高场强元素(如Nb,Ta,Zr和Hf等)。角闪二长岩的锆石SIMS U-Pb年龄为243.1Ma±1.8 Ma,锆石的Th/U比值为0.709~1.258,表明其形成于三叠纪,应该是中生代印支期岩浆作用的产物,这是赤城地区确定的第二个印支期中酸性侵入岩体,其形成可能与赤城-崇礼断裂带在印支期重新活动有关。赤城印支期角闪二长岩体的确定表明赤城、崇礼地区存在印支期(~239Ma^243Ma)岩浆-变质-构造热事件,这对于冀北大地构造演化特征的确定具有重要的指示意义。     

老挝爬立山铁矿二长花岗斑岩地球化学特征及其成矿意义

老挝爬立山铁矿位于长山褶皱带北西端,为一个大型矽卡岩型铁矿床。铁矿化产于二长花岗斑岩的内、外接触带。二长花岗斑岩具有富碱,硅、铝过饱和的特征,属钙碱性岩。微量元素配分模式与正常大陆弧花岗岩类似,稀土配分模式为右倾轻稀土富集型,正铕异常,轻重稀土分馏明显,属下地壳重熔被动侵位形成的"S"型花岗岩。岩体U-Pb年龄为283±2.9Ma,侵位时间为早二叠世。爬立山铁矿床潜在资源量巨大,外围地区具有相同类型铁矿床的找矿远景。     

马庄山金矿床中石英特征与金矿化的关系

马庄山金矿床中自然金,除与多金属硫化物密切共生与伴生外,主要脉石矿物就是石英。历次的构造运动,多期的矿液活动及演化,无不在石英的宏观构造和微观构造上有直接或间接的反应。系统详细地研究这些构造,可以指示金矿的找矿方向及扩大金矿储量     

青藏高原大同西侧石英二长岩体地球化学及岩石系列

大同西侧石英二长岩体位于青藏高原西北缘、西昆仑山主峰地带,形成于早古生代。其地质、地球化学研究表明,岩体岩石组合类型为（石英）二长闪长岩－（石英）二长岩－石英正长岩。岩石主要由斜长石、微斜长石、石英、角闪石、辉少量黑云母组成。岩石化学成分富碱、富钾、Ｋ２Ｏ／ＮａＯ比值大而贫铁,微量元素富集Ｒｂ、Ｓｒ、Ｂａ特闫离子亲石元素和轻稀土元素,属于钾玄岩系列。     

四川瀑布沟地区断裂破碎带的物质成分与断裂活动年代

本文主要研究断层泥中新生的粘土矿物特征,并研究断层泥中石英碎砾表面溶蚀的显微形貌结构特征。粘土矿物以X-射线衍射分析为主,石英碎砾则利用扫描电子显微镜对其显微形貌结构进行分析,并根据石英表面溶蚀的形貌特征来探讨断裂活动的相对年代