新疆东准噶尔北缘顿巴斯套地区晚泥盆世石英闪长玢岩地球化学特征及构造意义

新疆顿巴斯套矿区石英闪长玢岩的研究对厘清古亚洲洋晚泥盆世的演化具有重要意义.新疆顿巴斯套矿区石英闪长玢岩位于东准噶尔盆地北缘,为确定其岩浆侵入活动时限和岩石成因,讨论准噶尔地块北侧的古亚洲洋在晚古生代早期的俯冲作用,开展锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学、Hf同位素地球化学,全岩主微量元素地球化学、Sr-Nd同位素地球化学研究.矿区内石英闪长玢岩单颗粒锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果为378±2 Ma,指示晚泥盆世岩浆活动.石英闪长玢岩全岩SiO₂含量为54.94%~68.64%,富Na₂O（平均含量为4.34%）,Na₂O/K₂O为1.19~2.72,里特曼指数（σ）大多小于3.3,Fe₂O₃T含量为2.23%~5.65%、MgO含量为0.81%~2.77%、Al₂O₃含量为14.31%~16.99%,TiO₂含量为0.32%~1.02%,CaO含量为2.58%~4.97%,Mg#变化于38.1~51.2,A/CNK为0.83~1.08,属准铝质钙碱性-高钾钙碱性系列.岩石富集大离子亲石元素（LILE）和轻稀土元素（LREE）,亏损高场强元素（HFSE,如Nb、Ta、P、Ti）,稀土元素配分曲线右倾,具有明显的轻重稀土分异,基本无Eu异常.全岩有较低的（87Sr/86Sr）_i（0.703 783~0.703 901）,较高的ε_Nd（378 Ma）（+6.2~+6.7）,年轻的T_DM（560~608 Ma）,锆石ε_Hf（t）相对较高,变化于+12.1~+15.1,对应的一阶段模式年龄T_DM1（Hf）为403~516 Ma,显示亏损地幔源区特征.综合上述地球化学特征认为石英闪长玢岩为俯冲环境下洋壳部分熔融的产物,俯冲洋壳脱水产生的流体、熔体在上升过程中与地幔楔发生了交代反应.结合新疆北部蛇绿岩及东准噶尔北缘、阿尔泰南缘相关岛弧花岗岩、火山岩等综合对比,认为区内中-晚泥盆世存在古亚洲洋的南北双向俯冲.      

东昆仑鄂拉山岩浆带晚三叠世后碰撞伸展:来自索拉沟高分异I型花岗岩的证据

鄂拉山岩浆带位于东昆仑造山带最东端,为研究该地区晚三叠世的构造背景,选取索拉沟地区钾长花岗岩开展研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,索拉沟钾长花岗岩加权平均年龄为（233±1）Ma,形成于晚三叠世早期。该岩石有很高的w（SiO₂）（75.91%~77.23%）、富K₂O和Na₂O,贫CaO、MgO、TiO₂和P₂O₅,A/CNK介于1.01~1.05,属高钾钙碱性系列,锆石饱和温度733~768℃,具有强烈的Eu负异常（Eu/Eu*=0.09~0.25）,明显富集大离子亲石元素（LILE Rb、Th、U、K等）和轻稀土元素（LREE）,亏损Ba、Sr及Nb、P、Zr、Ti等高场强元素（HFSE）,显示高分异I型花岗岩的特征。锆石Hf同位素初始值（176Hf/177Hf）范围为0.282 487~0.282 611,ε_Hf（t）介于-3.54~-0.56;对应的两阶段模式年龄T_2DM（Hf）为1.16~1.33 Ga。索拉沟钾长花岗岩是新生下地壳部分熔融后经过分离结晶作用形成,新生下地壳是幔源岩浆在特提斯洋俯冲阶段（242~238 Ma）底侵古老地壳形成。结合晚古生代至中生代东昆仑地区的构造演化特征,认为索拉沟钾长花岗岩形成于张性构造背景,与古特提斯洋俯冲结束后巴颜喀拉地体与东昆仑地体后碰撞造山伸展作用有关。      

江西虎圩金铅锌矿床矿物化学、流体包裹体特征及地质意义

为了深入研究东乡盆地中金属矿床的成因类型,选取虎圩金铅锌矿床为研究对象,运用EPMA和LA-ICP-MS等方法开展石英微量元素分析、绿泥石化学成分组成和流体包裹体测温等研究.研究结果表明,石英中微量元素主要替换方式为Al³⁺+Li⁺=Si⁴⁺,成矿流体的pH值在成矿过程中发生周期性变化.包裹体类型主要为气液两相包裹体,绿泥石形成于相对低氧逸度和高硫逸度环境,成矿温度约为210～280℃.综合前人研究,认为虎圩金铅锌矿床在成矿过程中不断发生岩浆热液和天水的混合,伴随不同程度的水岩反应,在断裂的开阔空间沉淀形成矿脉.认为虎圩矿床属于浅成低温热液矿床,深部存在隐伏斑岩岩体.     

碲同位素研究进展及其地质应用展望

多接收电感耦合等离子体质谱仪以及色谱分离和纯化方法的应用,大大提高了碲(Te)同位素的分析精度和效率,推动了碲同位素研究。本文综述了Te同位素研究的最新进展及其地质应用。碲具有亲硫和亲氧双重属性,同时具有一定的挥发性。自然界(包括陨石)中碲同位素( δ 130/125Te)的变化范围为-4. 12‰~2. 15‰。其同位素分馏受到不同过程的控制,其中球粒陨石碲同位素分馏主要受陨石形成过程中碲的蒸发和冷凝过程的控制,该过程中可引起高达6. 9‰的分馏;自然界中氧化还原反应也可以引起较大的碲同位素分馏(4‰),因此碲同位素可能成为反应成岩成矿过程中氧化 还原条件变化的指标;此外,有机溶剂(如石油)参与的萃取作用可引起1. 8‰的碲同位素分馏效应,这一效应在重稳定同位素研究过程中需要引起足够的重视。随着碲同位素分馏机制的进一步明晰,碲可能在示踪成矿物质来源、限定成矿时间以及指导矿产勘查等方面得到更为广泛的应用。     

地球深部碳循环与碳酸岩成因研究进展

地球深部碳循环是指地球表层的碳在俯冲带进入地幔深部,然后通过岩浆或者脱气作用再把地幔中的碳释放到地球表层系统中的过程。人类对地球深部碳赋存形式和储量、不同储库的交换方式和交换量尚缺乏清晰认识,近年来随着分析技术的发展和研究的深入,深部碳循环的研究日益丰富。本文总结了地幔中碳赋存状态、地球深部碳储量、碳进出地幔方式及通量、俯冲带碳的行为和碳酸岩成因及成矿方面的研究。地幔中碳赋存形式多样且主要受地球深部压力及氧逸度控制。相平衡实验和热动力学计算发现碳酸盐化榴辉岩在300～600 km发生部分熔融,交代地幔橄榄岩形成碳酸盐化地幔橄榄岩。碳酸盐化地幔橄榄岩的熔融又会形成碳酸岩熔体,这说明俯冲再循环物质可能对碳酸岩的成因起重要作用。碳酸岩是研究深部碳循环的良好载体,其源区特征、岩浆演化过程对示踪碳在地幔和地壳过程中的迁移至关重要。虽然深部碳循环在碳赋存形式、碳储量及通量、俯冲带碳的流变行为和碳酸岩成因对深部碳循环的启示方面已经取得了较大的研究进展,但仍有大量的科学问题亟待解决,如:沉积碳酸盐岩再循环进入地球深部后的行为、俯冲带板片流体地球化学行为、俯冲带流体氧逸度特征等,将来有必要重点开展深入研...     

东昆仑沟里地区晚奥陶世花岗闪长岩地球化学特征及其对原特提斯洋演化的制约

原特提斯洋的俯冲时限以及俯冲极性还存在较大争议,对位于东昆仑造山带东端的昆南亚带中敖洼得花岗闪长岩体开展详细的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、元素地球化学和同位素地球化学研究.结果表明,其单颗粒锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果为454±2 Ma,指示侵位时代为晚奥陶世.岩石Na₂O/K₂O比值为0.92~2.68,Mg#为39~43,A/CNK为1.00~1.03,属准铝质钙碱性-高钾钙碱性系列.岩石稀土元素标准化图显示右倾,(La/Yb)_N介于17~46,具有明显的轻重稀土分异及中等-弱的Eu负异常(0.48~0.96).花岗闪长岩富集大离子亲石元素(Rb、Ba、K、La、Sr),亏损高场强元素(Nb、Ta、P、Ti),Cr、Ni含量较低,Sr/Y均值为55.全岩(87Sr/86Sr)_i较为均一(0.705 9~0.706 3),ε_Nd(t)变化范围为-4.1~-1.9,对应的二阶段模式年龄为1.3~1.5 Ga,锆石ε_Hf(t)变化范围为+5.4~+9.2.敖洼得花岗闪长岩具有低镁埃达克质岩的特征,为俯冲洋壳部分熔融的产物,熔融后的洋壳残留应为含石榴子石角闪岩,岩浆演化过程中经历了角闪石和斜长石的分离结晶.微量元素组成特征指示岩体形成于火山弧环境,结合昆中断裂带内蛇绿岩及其两侧相关变质岩、弧花岗岩、弧后盆地火山岩等的综合对比,笔者认为昆中缝合带原特提斯洋(昆中洋)在晚奥陶世存在双向俯冲,敖洼得岩体形成于原特提斯洋的南向俯冲消减过程.      

稀土、铌在碳酸岩-碱性岩体系中的地球化学行为

稀土、铌是对战略性新兴产业至关重要的关键金属。碳酸岩-碱性岩型是极为重要的稀土、铌成矿类型,其成矿机制一直存在争议,主要在于碳酸岩-碱性岩体系中REE、Nb元素的地球化学性质和行为尚不清楚。本文系统综述了全球碳酸岩-碱性岩型稀土、铌资源的基本情况和分布格局、碳酸岩-碱性岩的成因与成矿机制、REE和Nb元素在碳酸岩-碱性岩体系中的地球化学行为等研究进展,并对碳酸岩-碱性岩成因不明、REE和Nb元素富集沉淀机制不清、元素分配行为不明确、络合物结构和稳定性缺乏实验研究等目前存在的问题进行了梳理。本文旨在通过系统总结碳酸岩-碱性岩体系REE、Nb的超常富集机制和碳酸岩-碱性岩体系稀土、铌成矿理论,为强化我国稀土资源优势,缓解铌资源被“卡脖子”困局提供理论支撑。