矿物、岩石的热发光及其在地质学中的应用

矿物、岩石的热发光就是将某些矿物或岩石逐渐加热,当其温度尚未达到赤热(<400℃)之前,矿物或岩石即出现各种颜色的亮光。例如,将螢石、长石或方解石,还有花岗岩、大理岩等的碎屑撒在烧热但未发红的铁板上,在暗室中即可看到闪闪发光的现象。矿物、岩石的这种奇异现象很早就引起人们的注意(E.Newton,1957)。从十七世纪到目前为止,发现绝大部分非金属矿物及极少数的金属矿物都有热发光现象。而一般在加热到150°-250℃之间,少数在更低的温度或更高的温度时,即出现一个,有时两个或更多发光最强的热发光峯。     

利用天然热发光划分和对比碳酸盐岩层

热发光方法在地质学中的应用,只是近年来才迅速、广泛地发展起来的。目前已用于地质年龄测定、考古学、地层对比、岩相古地理、矿床学、地质温度计、构造活动、变质作用、陨石以及月岩研究等方面,并且都取得了一定的效果。     

浙西、冀东寒武-奥陶系灰岩地层的热发光特征

本文试图以浙西江山碓边大豆山和冀东卢龙武山两个地表剖面为例,应用热发光测量数据,分析并探讨对灰岩地层划分和对比的可能性。其目的是为了建立寒武系与奥陶系的界线特点和对比特征。经对2000多个热发光测量参数的处理,初步归结出以下几个问题。     

我国K-Ar法标准样40Ar-40K和40Ar-39Ar年龄测定及放射成因40Ar的析出特征

同位素地质年龄标准样的建立,是一项重要的基础工作,它在检查和比较各种实验流程,衡量各种定年方法的可信度,标定同位素稀释剂等方面,都是必不可少的。从1977年初开始,我国同位素地质标准样小组着手建立K-Ar法标准样。为了外检,笔者曾将ZBH-25黑云母、ZBJ角闪石带到澳大利亚国立大学地球科学院进行测定。这两个样品的K-Ar稀释法年龄、⁴⁰Ar/³⁹Ar坪年龄及⁴⁰Ar/³⁹Ar等时年龄的一致性表明,这些矿物结晶以后,未受过热的挠动,也不存在过剩氩,是作标准样的理想样品。本文还介绍样品中放射成因⁴⁰Ar的析出特征,并指出⁴⁰Ar可能有两种存在状态,它们各具不同的晶格能。     

塔里木盆地西北缘早二叠世后碰撞花岗质岩浆活动及其构造意义

塔里木地块西北缘的阔什布拉克钾长花岗岩富碱（Na2O+K2O平均836％>8％）,富钾（K2O/Na2O=127～147）,准铝质（A/CNK=082～088）,属于高钾钙碱性系列岩浆岩。岩石的稀土含量较高（ΣREE=26390×10-6～44575×10-6）,富集Th、U、Ta、Nb、Hf和Y等高场强元素和大离子亲石元素Rb,具有强的负Eu异常（δEu=0003～0019）,富集高不相容元素（Zr＋Nb＋Ce＋Y=368×10-6～531×10-6>350×10-6),高Ga（Ga/Al×10〖CS％0,0,0,0〗〖CS〗000=417～472>26）,显示出A型花岗岩的地球化学特征。岩石Th/U比值（平均为386）、Nb/Ta比值（平均为1275）和Rb Th富集、Ti亏损指示其壳源成因。对花岗岩进行的LA ICP MS微区原位锆石 U Pb 定年结果表明,花岗岩的结晶侵位年龄为2754±28 Ma。综合西南天山与塔里木盆地早二叠世花岗质岩浆活动的特点,认为早二叠世西南天山的后碰撞岩浆活动不仅在西南天山内部引起了强烈的花岗质岩浆活动,而且对塔里木地块西北边缘的花岗质岩浆活动也有显著的影响。阔什布拉克A型花岗岩也说明西南天山地区的碰撞造山作用在2754±28 Ma之前已经趋于结束,以南天山洋盆为代表的古亚洲洋已基本结束了其演化历史。     

气相色谱法测定矿物岩石中的水

气相色谱测定岩石、矿物中的H₂O^-和H₂O^+[1]是将气相色谱技术引入岩矿分析中一次成功尝试,它为岩矿分析仪器化自动化开辟了一条新途径,是测定H₂O^-和H₂O⁺的新方法。它的优点是明显的,灵敏、简便、快速、用样量少,极适宜于微量单矿物中水的测定。但此法用峰高定量,水峰拖尾又较严重,影响方法的精度和准确度;一次称样同时测定H₂O^-和H₂O⁺,温度忽上忽下,颇费时间;为了确定稳定空白值,对器皿的处理和放置时间的要求苛刻。由于这些问题,使方法的推广受到限制。     

纤钡锂石 BaMg2LiAl3[Si2O6]2（OH,F）8及其晶体结构

1974年在一水晶矿石英脉晶洞中,发现了一种含Ba、Li的硅酸盐新矿物--纤钡锂石。我们对纤钡锂石进行了光性研究、比重测定、差热及热失重分析、红外光谱分析、X射线单晶结构分析等工作,现分述如下。     

岩石及土壤中微量锑的快速比色测定

微量銻的测定在寻找有色金属及貴金属硫化物矿床时有一定的地貭意义,因为它可以作为一个原生矿或伴生矿物的指示元素。銻的光譜分析灵敏度为n×10^-2％,根据В.И.納尔納茨基和А.П.維诺格拉多夫的材料,銻在岩石及土壤中的平均含量約在1×10^-5-4×10^-5％之間,所以我在工作中試驗出了一个灵敏的快速測定銻的方法。一、提示:在含有6N盐酸的亚硝酸钠溶液中,三价銻被氧化而轉变成鉻阴离子[SbCl₆]^-,此铬阴离子在2.9N的盐酸溶液中,与甲基紫形成稳定的蓝色鉻合物,此有色鉻合物能很好地被甲苯萃取出来。     

银催化HDEA电化学发光法测定矿样中的痕量银

在碱性介质中,痕量Ag(Ⅰ)对新试剂6-(2-羟基-4-二乙基氨苯偶氮)-2,3-二氢-1,4-酞嗪二酮(简称HDEA)的电化学发光具有显著的催化作用。基于此,提出了HDEA-KCI-KOH体系测定矿样中痕量Ag的新方法。方法的检测限为2.0×10~(-8)mol/L Ag,线性范围为5.0×10~(-8)—3.0×10~(-6)mol/L Ag。采用巯基棉富集分离,应用本法测定一些矿样中的Ag,结果良好。     

鄂尔多斯盆地吴堡地区上三叠统延长组原油地球化学特征及油源对比

鄂尔多斯盆地延长组油源一直存在争议,尤以长8~长10油藏的油源问题最为突出。通过吴堡地区延长组长6~长10原油的物理性质、族组成、生物标志化合物等特征,油-油、油-源对比等综合分析,探讨延长组原油的成因,明确各油层组石油来源,为该区的油气勘探与预测提供地质依据。结果显示,长6~长10原油族组分具有饱和烃含量最高,芳香烃次之,非烃和沥青质含量最低的特征。长6~长10均为成熟原油,显示出低等水生生物和高等植物混合成因,但长6原油与长7~长10原油族组成特征存在明显差异。长6原油为长7烃源岩早期烃类运移的结果,其成熟度最低,长7~长10原油为生烃高峰阶段石油运移结果,成熟度较高。长6和长7油藏的原油主要为长7底部张家滩页岩贡献,此外,长7中上部和长6地层中发育的有效烃源岩也有一定贡献。长8油藏原油为混合成因原油,主要为长7底部烃源岩向下运移结果,其次为长8内部烃源岩和长9顶部李家畔页岩之贡献。长9油藏原油主要为李家畔页岩向下倒灌形成,长10油藏可能主要为长92有效烃源岩向下运移成藏。热成熟度不同是导致远离主力烃源岩原油族组分之间差异性的主要原因。     

云南罗次澄江组下部火山岩系的发现与震旦系底界年龄的讨论

米士(1942)根据滇中澄江组与昆阳群之间的不整合面命名为晋宁运动,刘鸿允(1963)又提出以晋宁运动导致的不整合面作为震旦系的底界,这些意见曾被地质界普遍采纳。     

“北京人”化石产地洞穴堆积物的古地磁学研究

我国是世界上古人类化石和遗迹最丰富的国家之一,北京人化石产地周口店又是至今世界上人类化石发掘最为完整的一个地点。搞清北京人的堆积物的地质时代,对进一步了解人类发展的历史和第四纪地质年代学具有重要意义。1976年1月-4月期间,我们对周口店第一地点的洞穴主要堆积物进行了古地磁地层学的研究,对北京人的年代问题提出我们的粗浅认识,供有关方面讨论。     

从Rb—Sr及K—Ar年龄测定讨论某些前寒武系及中生代火山岩地层的时代

近几年来,为配合寻找富铁矿及其他科研任务,对冀东、辽东、豫西、川西等地的前寒武系,及庐枞、宁芜、繁昌和浙西等地的中生代火山岩地层进行了同位素年龄测定和研究。在所内外的大力支持协助下,进行了野外观察和采样,同时接受了所内外兄弟单位送来的样品及有关地层资料。我们对这些样品进行了同位素年龄测定。冀东、辽东、豫西和川西前寒武纪地层的样品,主要用Rb-Sr全岩等时线法,其中对川西的样品并用了少数K-Ar法。对庐枞、宁芜、繁昌和浙西的中生代地层样品,主要用K-Ar法。对浙西的个别样品并用了Rb-Sr全岩等时线法。对测定得到的部分年龄数据,以前曾以不同方式报道。     

宁芜火山岩地区同位素地质年代学的初步研究

宁芜火山岩地区在长江下游,地跨苏、皖两省,位于淮阳山字型构造前弧东翼,是一陆相断陷盆地。中生代以来,该地区岩浆活动强烈,表现为大面积的中性和偏碱性岩浆喷发和侵入,其中火山岩厚度达千余米。解放以来,不少单位对该火山岩地区进行了大量工作。     

中国东部中生代火山岩中沸石岩的地质特征和成因

天然沸石是岩石圈上部分布最广的硅酸盐矿物之一,它普遍地见于各种火山岩和火山-沉积岩中。沸石不仅在岩浆期后热液阶段生成,而且在沉积-成岩作用阶段、表生作用(风化)阶段、低级变质阶段都可以生成。由于沸石对周围的物理化学条件和热、动力变质作用反应灵敏,因此,它是了解地质体形成时的地质环境及其变化的良好的指示矿物。本文概述了我国东部中生代火山岩中沸石岩的分布、时代、产出的地层岩性剖面、原岩类型、矿物组合及其生成顺序,并探讨了它的形成条件和成因类型,其中主要涉及具有工业意义的斜发沸石岩和丝光沸石岩。     

南京汤山直立人头骨的复原和更新世中期直立人的地理变异

现代中国人体质特征可分为南北两大地区类型。这两大类群的形成可追溯到全新世的新石器时代 ,甚至更新世晚期。 1993年在南京汤山发现一具更新世中期的带有面骨的直立人头骨。为追索中国人群南北两大类型的形成历史 ,对汤山头骨作了重新复原 ,对汤山头骨与周口店头骨作了形态比较。结果表明 ,汤山头骨与周口店头骨相同的特征几乎全是直立人共有的形态特征。汤山头骨不同于周口店头骨的诸特征 ,如浅的眶上圆枕上沟、不呈发髻状的枕骨水平轮廓、较短宽的面部、特宽的鼻型和接近低眶的眶型等 ,提示中国人群南北两大类型的形态差别可能早在更新世中期汤山直立人生存时已显出端倪     

北京西山——一个早中生代拗拉谷的一部分

华北地台北部的燕辽带在晚元古代时为一拗陷带,蓟县地区的整个层系厚度在10,000m以上。中生代时发生强烈的岩浆活动和形变。其构造性质与地台的含义并不相符,前人对该区有沉降带、台褶带等提法。     

安徽滁县中生代火山岩岩石化学及斜长石特征

安徽滁县中生代火山岩盆地为长江中下游一系列火山岩盆地之一,它位于张八岭隆起的东侧,受平行于郯庐断裂的次级断裂控制,形成北北东向的断陷盆地。盆地基岩较老,西部直接覆盖在震旦亚界灯影组之上,其分布受古地形的制约(图1),南部、东部不整合在早古生界地层之上。     

冀东迁西-迁安地区早太古代变质岩系原岩恢复及其地质意义

冀东早太古代变质岩系的主体是一套呈层分布的,各种成分麻粒岩及其某些退变质产物——斜长角闪岩类。在其上部发育变质含铁建造,而在其下部常夹有变质的镁铁质和超镁铁质岩(如变闪辉岩、变辉石岩和蛇纹石化橄榄岩等)薄层或透镜体。 麻粒岩的矿物组合是斜方辉石+单斜辉石+斜长石(常常为反条纹长石)+石英+磁铁矿±角闪石±黑云母。在变质含铁建造中局部出现包括铝硅酸盐的矿物组合(蓝晶石-石榴石-黑云母-斜长石-石英)。变质铁硅质岩可以分为两类:辉石磁铁石英岩和英榴易熔岩(张儒瑗,从柏林,1981)。     

海南岛南岸全新世珊瑚礁的发育

海南岛南岸的珊瑚礁,是我国全新世珊瑚岸礁最为发育的地区之一,仅次于台湾岛南端的恒春半岛沿岸。前人从生物学^[1-5]、地貌学^[6-8]和地质学^[9-12]角度对海南岛南岸的珊瑚礁进行过较为广泛的研究。作者报道过崖县鹿回头水尾岭剖面珊瑚礁样品的C¹⁴年代测定结果^[13,14]。1979年底至1980年初,作者在海南岛南岸东起小东海沿岸西至西瑁岛西岸地区进行了野外调查与采样。根据野外和室内分析资料,本文公布了一批新测试的C¹⁴年代数据,并进一步讨论了全新世珊瑚礁的发育历史及其与海岸变迁、海面变化和地壳运动的关系等问题。