粤东北基底变质岩的组成和形成时代

基底变质岩的成分和形成时代对揭示地壳演化至关重要.利用锆石U-Pb-Hf研究和全岩成分分析, 发现粤东北及邻区的许多基底变质岩是晚新元古代形成的沉积岩, 它们具有高的SiO₂、Rb、Zr、Y和过渡金属元素含量以及相对低的Al₂O₃、CaO、Na₂O、Sr、Nb含量.它们沉积于活动大陆边缘环境.盆地的形成与Rodinia超大陆裂解时的张性背景相关.粤东北龙川地区新元古代沉积岩主要由新太古代和中元古代碎屑物质组成, 并含少量中太古代和新元古代物质, 明显不同于闽西南和粤北地区新元占代沉积岩.粤东北这些变质岩没有受到加里东运动的强烈影响, 而是在印支期发生变质-重熔作用.      

氧化亚铁硫杆菌作用下形成的黄钾铁矾的SEM研究

黄钾铁矾是金属硫化物在酸性条件下氧化形成的主要次生矿物。很多研究表明,金属硫化物矿区广泛发育的氧化亚铁硫杆菌会影响金属硫化物的氧化分解和次生矿物的形成。为讨论氧化亚铁硫杆菌在黄钾铁矾形成过程中的作用,设计了两组平行实验制备黄钾铁矾：一种采用化学方法合成黄钾铁矾,另一种在相同条件下接种氧化亚铁硫杆菌合成黄钾铁矾。利用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)等技术对两种实验获得的黄钾铁矾进行定性分析和形貌观察。结果表明：在氧化亚铁硫杆菌充分繁殖的条件下,细菌的参与更利于黄钾铁矾的形成;Fe^2+的氧化速率可能是影响黄钾铁矾结晶的主要因素,氧化亚铁硫杆菌通过提高Fe^2+的供应速度促使黄钾铁矾快速结晶,细菌作用下形成的黄钾铁矾结晶程度好于纯化学方法制备的黄钾铁矾。     

鲁西中、新生代镁铁质岩浆作用与地幔化学演化

镁铁质火成岩作为分布最为广泛的典型幔源岩石, 已成为探索地幔化学性状及示踪岩石圈深部过程的主要研究对象.通过对典型样品元素-同位素组成的系统测定, 并结合前人已有资料, 综合研究了鲁西中生代和新生代镁铁质岩石的地质与地球化学特征.研究结果表明, 中生代镁铁质火成岩总体具有富轻稀土和大离子亲石元素、贫高场强元素、I_Sr值变化范围大(0.70396~0.71247)、ε_Nd (t) 值显著偏低(-9.20~-21.21) 的地球化学特征, 但该区南部和北部的中生代镁铁质岩石在元素-同位素组成上仍存在一定差别, 主要表现在南部较之北部镁铁质岩石具有更高的稀土总量(ΣREE为325.52×10-6~555.75×10-6)和轻、重稀土比值(LREE/HREE=17.75~25.97), 以及更高的LILE/HFSE比值(如La/Nb=6.37~13.85, Th/Nb=0.52~1.53).南部镁铁质岩石较之北部镁铁质岩石也更富放射成因锶, I_Sr值分别为0.70844~0.71247和0.70396~0.70598.元素-同位素综合示踪指示鲁西中生代地幔总体具有因岩石圈大规模拆沉作用形成的EMⅠ型富集地幔特征, 但其南部叠加了因深俯冲而进入地幔的扬子陆壳的影响, 因而表现出EMⅠ和EMⅡ组分混合的富集地幔特征.新生代玄武岩具有类似于大洋玄武岩的地球化学特征, 其源区应为亏损的软流圈地幔, 但在部分熔融形成岩浆之前遭受了近期的交代作用.自中生代至新生代, 华北克拉通地幔具有由富集向亏损演变的趋势, 这一化学性状的演变最可能是中生代以来岩石圈大规模拆沉作用, 导致软流圈地幔上涌并对原有岩石圈地幔再改造所致.      

大别山双河超高压榴辉岩中的水: 微区红外光谱分析

大陆深俯冲板块到一定深度后(约90~110km), 几乎没有含水矿物存在, 超高压岩石中名义上无水矿物(NAMs) 成为俯冲板块中水的主要载体, 是示踪超高压变质流体的重要途径.对大别山双河地区超高压榴辉岩中的石榴石和绿辉石进行了详细的微区傅立叶变换红外光谱(MicroFTIR) 分析.FTIR结果显示所有石榴石和绿辉石颗粒都含有结构水, 以OH的形式存在, 其含量范围分别为(30~1860)×10-6和(360~620)×10-6.榴辉岩全岩水含量为(300~750)×10-6, 表明即使是在超高压变质作用的温压条件下, 榴辉岩也可以至少携带数百10-6的水进入深部地球.对石榴石颗粒内部的多点观察发现, 结构水含量的分布出现2种情况: (1) 颗粒内部的均一分布; (2) 核部水含量高而边部低.石榴石颗粒边部的低水含量可能是抬升过程中由于压力降低引起的H扩散所致, 扩散出来的H可能构成了早期退变质流体的重要来源.对于同一样品来说, 结构水含量在绿辉石和石榴石之间的比值为0.5~3.5.      

南岭中西段燕山早期北东向含锡钨A型花岗岩带

南岭中西段,发育着一条北东向的燕山早期含钨锡A 型花岗岩带,该带主要由花山、姑婆山、九嶷山、骑田岭等花岗质岩基和周边岩株群所组成,延伸在250 km 以上,出露总面积超过3 000 km2,含有丰富的钨锡等金属矿产资源。这些花岗质岩体多为多阶段复式岩体,主侵入期花岗岩的侵位年龄多在165~153 Ma 范围内,常常与同时代的偏中性（闪长岩、花岗闪长岩、石英二长岩等）岩株或酸性火山侵入杂岩相伴生,具有岩浆混合特征的暗色包体十分常见。主侵入体多为斑状黑云母花岗岩,有时含角闪石,酸性至超酸性,弱准铝至弱过铝,富含K2O 和总碱,富含大离子亲石元素和高场强元素如Rb, Cs, U, Th, LREE, Y, Nb, Ta, Zr, Hf, Ga 等,Sn, W 等成矿元素及F, Cl 等挥发性组分亦十分丰富。在Whalen 等 (1987) 判别A型花岗岩和未分异M,I,S 型花岗岩的图解上,绝大多数落在A 型花岗岩区。他们的ISr 值变化较大（0.7063 ~ 0.7182）,εNd （t）值偏高（-1.7 ~ -8.0）,t2DM 值偏低（1.1 ~ 1.6 Ga）,表明花岗岩成分中有不同程度新生地幔物质的参与,尤其以花山和姑婆山花岗岩更为明显。花岗岩体往往强烈分异,晚期（或称补充侵入期）强分异细粒花岗岩的侵位年龄大多在146 ~151Ma 范围内。与主体相花岗岩相比,他们更偏酸性, 过铝, 更富含Rb, Cs, U, Y, Sn, W 等微量元素,但Σ REE (尤其是LREE), Zr等HFSE 含量明显贫化,在岩石化学成分上与S 型花岗岩十分接近。成矿作用贯穿花岗岩侵位和演化的全过程,从主侵入期经补充侵入期到后来的热液期,都能形成Sn,W 等金属矿床。矿化类型多样,包括云英岩型、石英脉型、矽卡岩型、Li-F花岗岩型、锡石硫化物型和绿泥石化构造蚀变带型等,规模可达大型乃至超大型。过去一般认为,Sn/W 矿床主要与S型花岗岩有关,南岭地区富含Sn/W 矿化的A 型花岗岩带的厘定,证明了A 型花岗岩与Sn/W成矿作用密切相关,为在华南乃至 世界其他地区寻找新的锡钨矿床提供了新的理论依据和实际范例。南岭地区在燕山早期的后造山拉张减薄的构造环境,软流圈地幔的上涌和地幔基性岩浆的底侵,壳幔的相互作用和下地壳的高温熔融,花岗质岩浆的分离结晶和分异演化,以及热液的充填和蚀变交代等,是控制本区成岩成矿作用的关键因素。     

南岭地区钨锡花岗岩的成矿矿物学：概念与实例

南岭地区的钨锡成矿作用与花岗岩岩浆活动有十分密切的关系。花岗岩的物源与成矿元素的初始富集、花岗岩的分异程度和花岗岩中流体性质与活动性集中体现了花岗岩对成矿的控制能力,即花岗岩的成矿能力。初步建立了南岭地区钨锡花岗岩的成矿矿物学研究体系。黑云母、榍石、锆石、锡石、金红石、黑钨矿、白钨矿和钨铁铌矿等是讨论的重点矿物,它们可用于判别花岗岩的成矿能力。首先以矿物晶体化学为基础,介绍了上述矿物在钨锡花岗岩中的岩相学特征、内部构造和矿物化学及其变化,并分别论证了花岗岩原始含矿性、花岗岩结晶演化和花岗岩中成矿元素活动性的矿物学标志;其次,系统对比了南岭地区三类钨锡花岗岩（准铝质含锡花岗岩、过铝质含锡花岗岩和过铝质含钨花岗岩）的成矿矿物学特征。以湖南骑田岭花岗岩复式岩体为实例,进行了芙蓉- 菜岭含锡花岗岩和新田岭含钨花岗岩的成矿矿物学对比研究。前者以黑云母、榍石为典型含锡矿物,它们在流体富集阶段,经热液蚀变作用,导致锡的淋滤和结晶富集作用;后者则以出现岩浆白钨矿和黑钨矿为特征。提出的钨锡花岗岩成矿矿物学研究体系有助于深化矿床学研究和矿床勘探工作,并将在今后工作中进一步完善。     

四川平武雪宝顶绿柱石的振动光谱

自然界中绿柱石晶体多为柱状,具板状晶形的绿柱石非常少见。对产 于四川雪宝顶 云英岩晶洞中的无色透明板状绿柱石及产于雪宝顶蒲口坡石英脉中的绿柱石进行了红外和拉 曼光谱分析,并与产于阿尔泰三号伟晶岩脉中的柱状绿柱石进行了比较。雪宝顶两个绿柱 石的结构通道中的水以II型水为主,而阿尔泰绿柱石结构通道中的水以I型水为主。雪宝顶 绿柱石中Li对Be的替换也对它的红外及拉曼光谱造成了影响。     

川西同德和沙坝麻粒岩及其退变质岩石之间的元素迁移

利用川西麻粒岩的全岩化学组成与岩石中特征矿物的化学性质,研究了麻粒岩退变质作用的元素迁移。对紫苏辉石、普通辉石和普通角闪石的电子探针分析表明,随着麻粒岩退变质作用程度的加深,矿物的化学组成与全岩的元素迁移同步变化。由于矿物组合和岩相的转变以及地壳流体的作用,同德二辉麻粒岩在退变质至黑云角闪斜长片麻岩过程中,K,Rb,Cs,K／Na,Fe^3+和Fe3+／Fe^2+增加,Fe^2+,V,Co,Ba,Sr和Pb降低;在沙坝二辉麻粒岩退变质为含绿帘石角闪斜长片麻岩过程中,Na,Ca,Fe^3+,Zr,Hf,Nb,Ta,Rb,U,Th,REE和Fe^3+／Fe^2+增加,Fe^2+,Mg,K,Co,Zn,Cs,Pb和K／Na降低。麻粒岩退变质过程中制约不同元素迁移的主要矿物相是普通角闪石等退变质新生矿物。同德和沙坝两个麻粒岩块退变质作用中,个别元素迁移性状并不相同,这可能与原岩的性质和变质流体的成分等环境地质条件有关。     

序

<正>以新材料、新能源为代表的当代新兴工业快速发展,带动了相关金属材料的需求增长,引发了金属原材料的供求矛盾和紧张形势。国际上把现今社会必需,但安全供应存在风险的一类金属统称为关键金属,主要包括稀有、稀土、稀散及稀贵金属。它们成为后工业化时代的必需元素,国际需求剧增,但是关键金属资源全球地质分布不均,资源安全问题引发全球关注,