宝石学文摘

“绿色琥珀”的红外光谱及核磁共振波谱特征．Ahmadjan Abduriyim,Hideakiro Yokoyama,et al．Gems＆．45（3）：158—177．Kimura,Yukihi—Gemology,2009,45（3）：158-177. 一种名为“绿色琥珀”的宝石材料在2006年5月香港珠宝钟表展览会上首次亮相,其由Treasure Green Amber Ltd．提供。在2008年2月的美国图桑珠宝展上也出现了该宝石材料,并以“天然绿色加勒比海琥珀”或“稀少的波罗的海琥珀”名称销售。     

宝石学文摘

CVD实验室生长高饱和度的粉红色钻石,实验室报告,安达穆卡欧珀的微结构     

草莓红绿柱石(Pezzottaite)的晶体结构测定及其意义

利用CCD单晶衍射仪对草莓红绿柱石进行晶体结构测定,测定其空间群为R3c,并讨论了结构中Li 有序地置换Be2 造成c/a值的变化特征。晶体中发现复三方偏三角面体的负晶包裹体,其宏观对称属m,它与空间群Rc相对应,但与测出晶体结构的空间群有矛盾。X射线结构测定已否定了其空间群为Rm的看法。要解决草莓红绿柱石晶体空间群是否有对称中心(Rc或Rc)的问题,还需进一步将X射线结构的数据及其有关的电性实验结合分析。     

黝帘石质玉的宝石学特征

对市场上一种被称为“红绿宝”的玉石饰品进行常规宝石学鉴定、显微镜下鉴定，并采用激光拉曼光谱、红外溴化钾压片吸收光谱、X射线粉晶衍射等分析技术，对其绿色、黑绿色及红色部分的矿物成分、结构构造特征进行全面的分析鉴定。结果表明，该玉石呈粒状结构，参差状断口，结构疏松。绿色部分折射率1．70（点测），为黝帘石Ca2Al2（Al0.9Fe0.1）（SiO4）3（OH）；黑绿色部分折射率1．65（点测），为镁钠闪石NaCa2（Mg，Fe）4Al（Si6Al2）O22（OH）2；红色部分为刚玉（红宝石）Al2O3。     

应用显微激光拉曼光谱分析单个流体包裹体同位素

单个流体包裹体同位素是研究特定成岩成矿（藏）阶段古流体成因和来源最有效的方法之一,在矿床、油气、地质流体和大地构造演化动力学等多个领域具有十分重要的用途。但是,目前还没有成熟的分析单个流体包裹体同位素的方法。文中在对目前国内外流体包裹体分析技术总结分析基础上,认为激光拉曼光谱是一项可以分析单个流体包裹体同位素的最有效方法,国外在该领域已经开展了许多创新性的研究工作,并取得了一些重要进展。对激光拉曼光谱分析单个流体包裹体同位素的原理和可行性进行了分析论证,提出通过对已知比值的同位素标准物质拉曼光谱测试和研究,在确定稳定同位素分子的拉曼参数和实验条件等基础上,可以建立起单个流体包裹体稳定同位素激光拉曼测试方法,从而改变目前只能依靠分析群体包裹体同位素来示踪古流体成因和来源的局限性和不确定性。     

白杨河超大型铍(铀)矿床中蓝柱石(BeAlSiO4(OH))的矿物特征与地质意义

蓝柱石作为一种较为罕见的含铍矿物,通常产在过铝-准铝性的岩浆-热液演化系统中,或发育于富铝质岩石的低级变质过程中。本文通过偏光显微镜、电子探针、X射线粉晶衍射、激光拉曼光谱和红外光谱等多种手段方法,在白杨河超大型铍(铀)矿床首次发现了除羟硅铍石以外的另一种含铍矿物-蓝柱石。系统的矿物学研究表明蓝柱石应由花岗斑岩岩浆分异的岩浆热液直接沉淀而成,且形成于富F环境中。结合前人关于矿床地质特征、成矿年代学和地球化学等方面的研究,认为白杨河矿床中的铍矿化应是花岗斑岩深部岩浆房分异的岩浆热液,在不断演化过程中形成的,而与后期流体(包括幔源流体和大气降水)的淋滤作用无关或关系很小。     

一种异常高锂-铯绿柱石的发现与晶体化学研究

作者在研究草莓红绿柱石的过程中,发现一些来自马达加斯加和亚富汗草莓红绿柱石矿床的,原来认为是草莓红绿柱石(Pezzottaite)的紫红色至无色样品,其晶形外貌虽然与草莓红绿柱石相似,物理性质和化学成分也相近,最后被测定     

新疆奇台县黄羊山石墨矿床特征、物质来源及成因

黄羊山石墨矿床位于新疆东准噶尔造山带南部的卡拉麦里地区东南段,是近年来新发现的国内外首个产于花岗岩体中的超大型石墨矿床。成矿地质条件、矿床地质特征研究表明,该矿床与黄羊山碱性花岗岩体具有密切的时空及成因联系,矿石具独特的球状构造,球体中石墨与长英质矿物及磁黄铁矿、黄铜矿等金属硫化物密切共生。为确定黄羊山石墨矿床的成因和成矿物质来源,本文开展了球状矿石中的石墨拉曼光谱分析和C同位素测试,对与石墨密切共生的金属硫化物开展S-Pb同位素分析。结果表明,黄羊山矿床球状矿石不同部位石墨的拉曼谱峰相似,显示具有很高的结晶程度,估算结晶温度为750~800℃;7件石墨样品的δ¹³C值在-19.27‰~-19.90‰,分布非常集中,介于岩浆碳值和有机碳值之间,表明具有两者的混合来源。4件磁黄铁矿样品的δ³⁴S值集中在-2.3‰~-2.9‰之间,接近原始地幔值;在Pb同位素构造环境判别图解上,Pb同位素比值（²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.114~19.040,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=15.448~15.543,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=38.253~38.915）显示较好的线性关系,延伸方向与地幔演化曲线的延伸方向基本一致;S-Pb同位素测试结果表明,与石墨共生金属硫化物具有幔源特征。综合黄羊山矿床成矿地质条件、成矿特征、石墨及共生硫化物的物质来源等研究结果,本文初步认为,黄羊山石墨矿床形成于碱性花岗岩的岩浆作用阶段,矿石中的金属硫化物来自岩浆混合作用中的幔源基性端元,碳质由于岩浆同化混染作用达到饱和,在硫化物的催化下沉积形成石墨。

     

秦岭南召岩体中花岗岩脉的锆石U-Pb定年:对燕山期构造环境的约束

通常认为,花岗岩体中的花岗岩脉与岩体是同一次岩浆活动的产物,是深部演化的岩浆沿着岩体的裂缝侵入后冷凝形成的。南召岩体位于北秦岭东部,近年来在岩体中发现一条宽约5 m的花岗岩脉。岩脉呈紫红色,斑状结构,斑晶为石英。LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年得出该岩脉的形成时间为(119.6±0.7)Ma,与岩体的年龄(452.3±6.2)Ma相差很大。锆石Hf同位素测试结果表明,岩脉的源岩可能主要是新生地壳,结合地球化学研究分析得出该岩脉呈现I型花岗岩的特性。该岩脉的年龄、Hf同位素和地球化学特征同邻近的伏牛山岩体相近,推测岩脉的源岩可能和伏牛山岩体的源岩相同。根据研究结果及区域地质构造分析,认为燕山期由于太平洋板块的俯冲作用和陆內拉张作用,导致扬子板块及华北板块沿秦岭造山带形成一系列断裂。岩浆沿着断裂上侵,大部分形成了伏牛山岩体,小部分沿着周围的裂隙侵入形成岩脉,并在侵位的过程中与寄主岩发生物质交换。     

南京栖霞山铅锌矿成矿流体特征及演化:来自流体包裹体及氢氧同位素约束

南京栖霞山铅锌矿床是华东最大的铅锌矿床,具有悠久的研究和开采历史;近些年来的勘探在深部取得显著进展,显示了很好的勘探潜力。本次研究,在系统全面地野外地质观察和样品采集的基础上,开展了详细的岩相学研究和成矿期次的划分,并进行了流体包裹体和氢氧同位素测试分析。结果显示,栖霞山铅锌矿存在两期铅锌矿化:早期以形成层状和块状矿石为特征,闪锌矿深灰-红棕色;晚期矿化以块状、角砾状和脉状构造为特征,闪锌矿呈棕色-浅黄色。早期闪锌矿中包裹体以富液相包裹体类型为主,均一温度分布范围为182～289℃,盐度为0. 9%～8. 2%NaCleqv,成矿流体与富硫同生沉积层发生化学反应可能是其主要的沉淀机制;晚期闪锌矿中也是以富液相包裹体类型为主,但是温度、盐度有所上升,均一温度集中在197～348℃,盐度介于0. 4%～10. 9%NaCleqv之间,指示有更多岩浆流体混入,流体混合可能是主要的沉淀机制。为了限定其深部可能的热液中心位置,我们利用晚期闪锌矿中的包裹体进行流体空间填图。填图结果显示了良好的空间变化规律:成矿流体温度以西南到北东方向为轴,向西南方向温度上升,暗示了成矿流体可能来源于西南方向深部,因此在其西南方向的深部可能具有更好的勘探潜力。     

华北板块南缘伏牛山花岗岩锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb定年、Lu-Hf同位素特征及岩石成因

伏牛山花岗岩体出露于华北板块南缘,南召县城以北,面积超过4200km~2。岩体的岩石组合为花岗岩+花岗闪长岩+石英闪长岩,具有I型花岗岩的特征。花岗岩锆石的LA-MC-ICP-MS U-Pb定年得到145.4±1.0Ma和118.5±0.6Ma,说明岩体形成于燕山期,并经历了至少两期岩浆活动。锆石Hf同位素分析表明,第一期花岗岩的ε_(Hf)(t)平均值为-16.53,二阶段模式年龄(t_(DM2))平均为2216Ma,表明其源岩以壳源物质为主;第二期花岗岩的源岩分为两个部分,一部分花岗岩的ε_(Hf)(t)平均值为-13.67,二阶段模式年龄(t_(DM2))平均为2044Ma,表明其源岩以壳源物质为主,另一部分花岗岩的ε_(Hf)(t)平均值为1.61,二阶段模式年龄(t_(DM2))平均为1073Ma,表明其源岩以新生地壳为主。根据研究结果及区域地质构造分析,认为第一期岩浆作用是由于太平洋板块俯冲导致秦岭造山带断裂构造再活动,发生部分熔融形成小规模的岩浆作用;而第二期岩浆作用是由于太平洋板块俯冲导致岩石圈拆沉,使地幔软流圈的物质上升,形成巨大的热场,引起大陆地壳大规模的部分熔融形成花岗岩浆。最终形成的花岗岩浆沿着华北板块与扬子板块之间的断裂上侵至地壳浅处,形成了伏牛山复式岩体。     

中条山涑水杂岩中TTG片麻岩的锆石Hf同位素特征及其形成环境

中条山前寒武纪涑水杂岩主要由西姚和寨子英云闪长质-奥长花岗质-花岗闪长质(TTG)片麻岩、横岭关和北峪钙碱性花岗质岩石组成.SHRIMP锆石U-Pb年代学研究表明,西姚石英闪长质片麻岩207Pb/206Pb加权平均年龄为2536±8Ma,是新太古代的产物;西姚和寨子TTG片麻岩及横岭关和北峪钙碱性花岗质岩石岩浆锆石Hf同位素组成εHf(t)全为正值,且在t-εHf(t)图解上,落在2.6～3.1Ga地壳演化线范围内.北峪钙碱性花岗质岩石中三个继承锆石核的207Pb/206Pb加权平均年龄为2633±84Ma,其锆石εHf(t)值为-2.0～ 5.6.前寒武纪涞水杂岩中花岗质岩石的SHRIMP锆石U-Pb年代学和锆石Hf同位素特征揭示它们最可能形成于新太古代到古元古代,岩浆主要来源于约2650Ma初生地壳的部分熔融,并有更古老的地壳物质的加入.     

湖南康家湾大型隐伏铅锌矿床成因探讨：流体包裹体、氢氧同位素及硫同位素证据

康家湾铅锌矿床位于湖南省水口山矿田,矿体主要产于二叠系当冲组下段泥灰岩、硅质岩与栖霞组灰岩的层间硅化破碎带中。根据矿物组合和穿插关系,可将该矿床的成矿作用过程划分为3个阶段:黄铁矿-石英阶段、闪锌矿-方铅矿(黄铁矿)-石英阶段和方解石-闪锌矿-方铅矿阶段。流体包裹体研究表明,康家湾铅锌矿床黄铁矿-石英阶段的流体主要为中-高温(243～343℃)、中-高盐度(18.4%～33.8% NaCleqv)的流体;闪锌矿-方铅矿(黄铁矿)-石英阶段的流体为中-高温(278～352℃)、中-低盐度(1.1%～20.7% NaCleqv)流体;晚期方解石-闪锌矿-方铅矿阶段的流体为低温(125～191℃)、低盐度(0.2%～6.7%NaCleqv)的流体。其中,闪锌矿-方铅矿(黄铁矿)-石英阶段的流体发生了沸腾作用。激光拉曼分析结果显示,该矿床成矿期的石英和闪锌矿中的液体包裹体气相成分主要为H_2O。H-O、S同位素研究显示,康家湾铅锌矿床的成矿流体可能主要来源于岩浆水,并在运移过程中混合了大气水。结合矿床地质、流体包裹体和氢氧、硫同位素特征,流体混合导致温度、盐度降低和沸腾作用可能是导致康家湾铅锌矿床成矿物质发生大规模沉淀的重要因素。     

不同沉积变质型铁矿石中磁铁矿-赤铁矿的微区拉曼光谱研究

不同成因类型铁矿石中氧化铁矿物的化学成分和晶体结构存在一定程度的差异。光学显微镜和电子探针分析可以有效地识别铁矿石中氧化铁矿物的形貌与成分,激光拉曼光谱可深入探讨其晶体结构以及微观区域(1~100μm)的相变特征。     

甘肃省鹿儿坝金矿流体包裹体研究:对流体演化和成矿机制的探讨

西秦岭地区矿产丰富,金资源储量巨大.国内学者对于该区域的众多金矿床开展了大量成矿流体性质及来源的研究工作,但是并没有形成统一的认识;此外,西秦岭礼(县)—岷(县)成矿带,合作—鹿儿坝—崖湾金、汞、锑多金属成矿亚带的成矿流体研究工作比较薄弱.鹿儿坝金矿床为该成矿带的一个代表性金矿床,其赋存于三叠统浊积岩建造中,属于微细粒...     

东昆仑造山带海德乌拉铀矿床成矿流体特征研究

东昆仑造山带海德乌拉铀矿床是近些年西北地区最新探明的与火山岩有关的独立铀矿床,该矿床的发现为东昆仑造山带探寻热液型铀矿床提供了指示意义。本文选择与海德乌拉铀矿成矿期相关的透明矿物（粉红色方解石、紫黑色萤石及石英）作为研究对象,系统地开展C- H- O同位素和流体包裹体研究,查明该矿床成矿流体的来源与性质,并探讨矿床成因。研究结果表明,海德乌拉铀矿床成矿期石英中主要为H2O气液两相包裹体,少见CO2- H2O两相包裹体;在粉红色方解石脉、紫黑色萤石脉中流体包裹体均含H2O气液两相包裹体,在粉红色方解石脉中偶见纯液相包裹体,均未见到纯气相及含固相包裹体。成矿期粉红色方解石、紫黑色萤石及石英中包裹体均一温度范围分别为133~187℃（均值163℃）、127~204℃（均值169℃）、183~287℃（均值219℃）,盐度范围分别为1. 40%~7. 02%NaCleq（均值3. 65%NaCleq）、0. 53%~3. 06%NaCleq（均值1. 26%NaCleq）、7. 17%~17. 26%NaCleq（均值为11. 46%NaCleq）。流体包裹体气相成分以H2O为主,另含少量CO2等。C- H- O同位素实验数据表明,流体中δ13CFluid- V- PDB、δDFluid- V- SMOW、δ18OFluid- V- SMOW值的变化范围分别为1. 59‰~1. 00‰、71‰~63‰、0. 03‰~3. 72‰,表明成矿流体并非单一来源,可能为大气降水与岩浆水混合来源。此外,沥青铀矿的沉淀主要是由于流体与围岩的相互反应所引起的物理化学条件变化加上流体沸腾/CO2去气,最终导致了沥青铀矿等成矿物质发生大规模的卸载与沉淀。     

X射线粉晶衍射-拉曼光谱法研究含甲烷双组分水合物结构及谱学特征

天然气水合物的晶体结构主要取决于客体分子种类与组成,目前单组分水合物的结构和谱学特征较为明确,但多组分水合物相关研究较少。为解决多组分水合物的结构识别问题,探讨其谱学特征,本文实验合成了甲烷-丙烷（CH4-C3H8）和甲烷-四氢呋喃（CH4-THF）两种含CH4双组分水合物以及CH4、C3H8和THF等三种单组分水合物,并采用低温X射线粉晶衍射（PXRD）和显微激光拉曼光谱进行了表征。结果表明：CH4-C3H8和CH4-THF双组分水合物的晶格常数a分别为17.2312×10-10m和17.2241×10-10m,为典型的Ⅱ型结构水合物,与相应C3H8和THF单组分水合物结构相同。在CH4-C3H8水合物中,CH4在大、小笼中均有分布,呈现两个特征拉曼峰（2900cm-1和2911cm-1）;C3H8仅分布在大笼,与单组分水合物相比,其C—H伸缩振动峰峰位几无变化,而C—C伸缩振动峰（873cm-1）向低频迁移约3cm-1。在CH4-THF水合物中,大笼被THF占据,CH4仅填充在小笼中（2910cm-1）;双组分水合物中,THF分子C—C和C—H伸缩振动峰峰位均与单组分水合物基本一致。分析认为,含CH4双组分水合物的结构类型与其相应的大分子水合物一致,大分子对双组分水合物的晶体结构特征具有决定作用。同时,大分子影响了CH4分子在笼型结构中的分布,致使双组分水合物的拉曼光谱特征存在显著差异。研究结论对基于谱学特征识别多组分水合物微观结构具有重要的指导意义。     

河南新县大银尖钼矿床流体包裹体研究

大银尖钼矿床是大别钼多金属成矿带近期取得较大勘查进展的一个重要矿床,成因上与燕山晚期大银尖二长花岗岩有关。通过对主成矿期矿化石英脉流体包裹体岩相学观察和显微测温,将捕获的流体包裹体分为4类,富液相的两相水溶液包裹体、富气相的两相水溶液包裹体、含子矿物三相水溶液包裹体和含CO2的三相水溶液包裹体。数据分析显示,均一温度的峰值分别出现于280～320℃和200～220℃,盐度的峰值处于5.11%～9.98%(NaCleq)低盐度区间和36.06%～42.78%(NaCleq)的高盐度区间。密度为0.91～1.10g/cm3。激光拉曼光谱分析表明,石英中流体包裹体的组分以水蒸汽为主,伴有少量的CO2和微量N2。H和O同位素具有典型的氧同位素漂移特征,指示岩浆热液和大气降水混合作用的发生。研究结果表明,大银尖钼矿床总体上属中高温浅成热液矿床,流体混合作用可能是矿床形成的主要机制。     

安徽宣城矿集区长山铅锌多金属矿床成矿流体特征及成因

长山铅锌多金属矿床位于长江中下游成矿带宣城矿集区东北部,文章在对该矿床开展详细的地质调查和岩相学研究基础上,对代表性矿化蚀变矿物(石英、方解石)开展了流体包裹体测温、激光拉曼光谱和氢、氧、碳稳定同位素分析。长山铅锌多金属矿床矿化蚀变组合从早到晚可以分为矽卡岩-氧化物阶段、早硫化物阶段和晚硫化物阶段。矿物流体包裹体温度和盐度测算显示,长山矿床的成矿流体温度和盐度从矽卡岩-氧化物阶段(315～382℃,w(NaCl)_eq为14.04%～16.24%)→早硫化物阶段(220～347℃,w(NaCl)_eq为4.49%～15.86%)→晚硫化物阶段(163～306℃,w(NaCl)_eq为1.40%～11.10%)逐渐降低。石英和闪锌矿中包裹体的δD和δ¹⁸O值分别为-89.5‰～-67.8‰和-3.2‰～7.62‰,方解石中δ¹³C和δ¹⁸O值分别是-6.8‰～-1‰和10.6‰～17.1‰,同位素特征指示长山矿床的成矿流体为岩浆水与海相碳酸盐中富含有机质流体混合,...     

湘西合仁坪钠长石-石英脉型金矿床的成矿流体研究

合仁坪金矿床位于湘西柳林汊金矿带,是典型的钠长石-石英脉型金矿床,本文对其进行了较系统的成矿流体地球化学研究。结果表明,与成矿有关的石英和方解石中的流体包裹体主要为气液两相包裹体。石英中包裹体的均一温度范围为111~375℃,盐度为0.18%~7.86%的NaCl;方解石中包裹体的均一温度范围为196~271℃,盐度为4.18%~6.74%的NaCl;成矿溶液的密度为0.633~0.997g/cm~3,表明该矿床的成矿流体均属于中低温、低盐度和低密度的流体;成矿压力为4~209MPa,成矿深度约为1.2~6.8km,该矿床是在中低压力、中浅成条件下形成的。激光拉曼探针分析表明,包裹体中的气相成分有CO_2、CO、CH_4和N_2,液相成分为H_2O和CO_3~(2-),指示含有机质的沉积物变质脱水可能是成矿流体来源的方式。对石英和钠长石氢氧同位素研究表明,该矿成矿流体的δ~(18)O_(H_2O)值为7.1‰~10.8‰,δD_(H_2O)值介于-69‰~-55‰,合仁坪金矿的成矿流体主要来源于变质水。