内生碳酸岩型稀土矿床中磷酸盐作用研究综述

碳酸岩型稀土矿床是全球稀土最主要的来源。磷酸盐是该成矿体系中常见的组分,但对其在碳酸岩稀土成矿过程中的具体作用仍缺少系统的认识。本文综述了磷酸盐在碳酸岩岩浆形成、演化和稀土富集成矿过程中作用,并提出现存问题和研究展望。磷在碳酸盐熔体中具有很高的溶解度。磷的存在有利于稀土在地幔极低程度部分熔融过程和碳酸盐—硅酸盐液态不混溶过程中优先进入碳酸盐熔体,形成初始碳酸岩熔体中稀土的预富集。碳酸岩岩浆演化过程中,稀土将优先进入到不混溶的磷酸盐熔体或独居石和磷灰石等磷酸盐矿物中,这些熔体和矿物的行为很可能是控制体系中稀土行为和成矿潜力的关键因素。岩浆作用过程中形成的富稀土磷酸盐矿物还可为热液阶段稀土矿化提供成矿物质来源。磷酸盐还是热液过程中稀土的有效沉淀剂,有利于轻重稀土矿物在流体晚期阶段成矿。未来工作应更多关注磷酸盐在碳酸岩岩浆演化过程中的作用及其中重稀土的富集机理研究,针对具体成岩成矿过程开展实验岩石学和熔体包裹体研究。     

嫦娥五号返回月壤微观形貌特征及其对太空风化的指示意义

研究识别嫦娥五号返回月壤样品颗粒的类型、含量、形貌、结构和成分特征,可为嫦娥五号着陆区月壤的成因与月球表面演化过程提供关键科学依据.利用扫描电镜-能谱仪、矿物自动定量分析系统和显微激光拉曼光谱仪对嫦娥五号表取月壤样品CE5C0400（YJFM00403）进行了系统研究,发现月壤颗粒组成多样,包括斜长石、单斜辉石和橄榄石等矿物、玄武岩碎屑、黏结物和玻璃球.颗粒表面和内部微观结构复杂,呈现各种破碎、表面附着堆积、微撞击坑、溅射物等形式的微米-纳米级的形貌特征.嫦娥五号月壤的微形貌特征记录了以微陨石撞击为主导的复杂太空风化过程:一方面反复的撞击作用使月壤颗粒破碎、粒度变细,另一方面撞击引发的局部熔融又使颗粒发生胶结,同时伴随含铁矿物分解形成微-纳米级单质铁颗粒.上述过程反复进行,导致月壤颗粒大小和物相组成复杂多变.      

矿物自动定量分析系统的基本原理及其在岩矿研究中的应用——以捷克泰思肯公司TIMA为例

近年来,矿物自动定量分析系统已广泛应用于地质、石油、矿业、冶金、考古和环境等领域,而中国对该系统在岩矿科研领域的应用则刚刚起步.文章以捷克泰思肯电镜公司(TESCAN)的全自动矿物分析系统TIMA(TESCAN Integrated Mineral Analyzer)为例,简述了该系统的基本原理、硬件和软件组成.TIMA是基于扫描电镜和能谱分析的岩石矿物全自动化定量分析系统,能同时进行极高分辨率的背散射与X射线能谱快速成像,且配备专业的矿物处理软件辅助分析结果并生成报告.该系统在岩矿研究方面主要有以下方面的功能和应用:①获取岩矿样品的整体形态和矿物及元素的种类、含量及分布;②查明矿物的结构构造、共生、连生和包裹关系特征;③提供特定矿物和亮相搜索模块,可以快速准确寻找细小目标矿物和金、银和铂等贵金属以及稀有、稀土金属.TIMA系统将分析测试和数据处理分开,可满足不同用户需求,对矿物成分和结构的定量解析达到微米的尺度,相对于传统光学显微镜和扫描电镜在地学微区信息提取方面具有不可代替的优势.文章以榴辉岩、蚀变蛇纹岩和花岗岩-伟晶岩的全岩矿物组成和成分,古沉积物反映沉积环境的演化,稀土矿石的元素赋存状态和矿物共生组合关系,金、银和锆石等特定矿物的寻找,变形和出溶结构,锆石和石英的阴极发光联用以及优化选矿工艺流程等具体实例展示了TIMA在岩矿研究中的应用.     

南太行山平顺辉长岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄、地球化学特征及构造意义

南太行山平顺辉长岩体主要造岩矿物为斜长石、单斜辉石、普通角闪石和橄榄石等。锆石SHRIMP U-Pb同位素定年结果表明,辉长岩体形成于(123.4±1.7)Ma,为早白垩世华北板块内岩浆活动的产物。平顺辉长岩w(SiO_2)为42.82%~49.74%,w(Al_2O_3)为11.91%~16.54%,w(MgO)为6.79%~14.57%,w(TiO_2)为0.36%~1.53%,w(Fe_2O_3T)为4.02%~15.03%,w(CaO)为7.45%~18.70%,w(K_2O+Na_2O)为2.42%~3.81%,Mg#为56.53~81.68,LREE富集,HREE亏损,略显微弱的正Eu异常,以富集LILE、LREE元素和亏损Nb-Ta等高场强元素为特征。辉长岩~(206)Pb/~(204)Pb为17.062~18.295,~(207)Pb/~(204)Pb为15.354~15.422,~(208)Pb/~(204)Pb为37.185~37.298,ISr为0.7046~0.7051,εNd(125 Ma)为-14.03~-13.00,表明平顺辉长岩起源于EMⅠ富集地幔,并受到少量地壳物质的混染,可能是早白垩世华北克拉通破坏事件在太行山地区的岩浆活动产物。