金红石高-超高压变质成矿作用的几个问题

通过岩石及矿物晶体化学特征的计算,试图解决“为什么高-超高压变质作用利于金红石形成”的三方面内容:在高-超高压变质基性岩中,金红石普遍出现(即使在岩石全钛含量很低情况下)、基本不出现(或很少出现)钛铁矿、榍石、磁铁矿及赤铁矿等非金红石钛矿物及铁质矿物;石榴石和绿辉石“分流”的钛是极其有限的;以及从低压到高压,形成金红石粒度有逐渐变粗的趋势等问题。     

上地幔交代氧化物及其相关矿物──金伯利岩中复杂氧化物的相互关系及地幔交代作用探讨

用微束分析和微区图像分析技术,研究了山东金伯利岩中沂蒙矿（系列）、蒙山矿（系列）、桂红石、Zr－REE－Ti氧化物、钛铁矿（富镁）、钙钛矿和亚铁板钛矿的成分、产出特征和相互关系。这些关系包括：①镁钛铁矿-尖晶石的固溶体分离及伴生的交代作用──沂蒙矿的形成;②蒙山矿的熔融交代作用及其形成的亚铁板钛矿;③斑点、微脉交代充填作用及其形成的柱红石、Zr－REE－Ti氧化物等新矿物相。通过研究,总结了上地幔中与氧化物矿物相关的一些显交代作用的规律,提出了上地幔中不相容元素的显交代作用可分为早、中、晚三期。这些为地幔流体交代作用的总成分目录和机理作出了重要的补充。     

中阿尔金南缘志留纪高压泥质片麻岩的发现及其构造地质意义

在中阿尔金南缘西段尤努斯萨依北部原划长城系巴什库尔干岩群中首次发现一套高压泥质片麻岩。根据岩相学观察和矿物化学成分可识别出其四期矿物共生组合:早期为石榴子石+多硅白云母+单斜辉石(?)+斜长石+黑云母+石英+金红石+钛铁矿;第二期为石榴子石+蓝晶石+钾长石+斜长石+黑云母+石英+金红石+钛铁矿;第三期为石榴子石+夕线石+钾长石+斜长石+黑云母+石英+金红石+钛铁矿;晚期为石榴子石+夕线石+斜长石+黑云母+石英+钛铁矿。依据矿物内部一致性热力学数据,基于THERMOCALC 3. 40程序平台,计算出P-T视剖面图,并结合矿物等值线、矿物对温压计等计算,依次确定四期变质温压条件为15. 8～18. 3kbar/646～729℃、10. 30～12. 30kbar/781～821℃、8. 50～9. 60kbar/812～838℃和4. 65～5. 70kbar/698～725℃。上述四期变质阶段共同构成一个早期降压升温后降压降温的顺时针型演化的P-T轨迹,指示出与陆壳俯冲-折返相关的变质地质事件。利用LA-ICP-MS进行的锆石原位微区U-Pb定年和微量元素分析结果表明,该岩石记录了432. 0±2. 7Ma、401. 4±2. 5Ma和381. 1±2. 4Ma三期变质年龄,可能分别代表了该岩石早期高压、中期高压麻粒岩相-麻粒岩相和后期角闪岩相变质阶段的时代。该高压岩石出露于中阿尔金地块西段南缘长城系巴什库尔干岩群之中,与南侧以断裂带分隔的赋存于阿尔金岩群之中的南阿尔金高压-超高压岩石出露的构造位置明显不同,其峰期变质时代(～432Ma)亦明显不同于南阿尔金高压-超高压岩石的峰期变质时代(～500Ma)。因此,该高压岩石与南阿尔金高压-超高压岩石显然不能构成同一条变质岩带。结合区域地质背景和前人关于柴北缘陆壳属性高压-超高压岩石峰期变质时代(～430Ma)的研究成果综合分析,本文初步认为该高压岩石可能是柴北缘高压-超高压变质岩带的西延或是被中新生代以来阿尔金复杂多期次走滑断裂系迁移而就位于中阿尔金南缘的部分柴北缘高压-超高压变质岩片/岩块。     

麻粒岩相金红石微量元素体系

麻粒岩是研究地壳演化最重要的变质岩类,金红石作为麻粒岩中常见的副矿物之一,深入探究其微量元素体系特点,可为大陆地壳演化研究提供新的视角.根据麻粒岩金红石的基础数据（显微结构、微量元素、离子替换方式）以及地壳常见造岩矿物的微量元素特点,初步探讨了麻粒岩变质过程中微量元素行为和扩散效应.麻粒岩金红石Zr含量可记录不同阶段的变质温度,但次生锆石和钛铁矿可对其Zr含量有较大影响,作为孤立体系（不与锆石和石英平衡）的金红石不能用于温度计算;金红石Nb、Ta、Cr和V不仅受全岩成分控制,还与变质过程中黑云母、钛铁矿、蓝晶石等矿物的形成和分解紧密相关;金红石与富Fe矿物之间有强烈的Fe扩散效应.深入理解麻粒岩变质过程中金红石微量元素行为,可为限定大陆地壳变质演化和动力学过程提供重要的矿物学信息.      

大别山北部超高压变质大理岩及其地质意义

岩石学研究表明 ,大别山北部镁铁 超镁铁质岩带中白云质大理岩至少经历过三期变质阶段 :(1)榴辉岩相峰期变质阶段 ,矿物组合主要为方解石 +白云石 +金红石 +镁橄榄石 +钛 斜硅镁石 +富镁的钛铁矿±文石±石榴子石 ;(2 )麻粒岩相退变质阶段 ,矿物组合主要为方解石 +白云石 +金云母 +镁橄榄石 +透辉石 +钛铁矿 +尖晶石±斜方辉石等 ;(3)角闪岩相退变质阶段 ,主要矿物组合为方解石 +白云石 +磷灰石 +磁铁矿+榍石等。它的峰期变质矿物组合 ,类似于苏 鲁超高压大理岩 ,形成压力至少大于 2 .5GPa。这进一步证明 ,大别山北部大多数高级变质岩 (包括大理岩等 )都曾经过超高压变质作用 ,应属于印支期扬子俯冲陆壳的一部分。     

CCSD主孔超高压榴辉岩金红石中的矿物包裹体研究

金红石是榴辉岩中的主要含钛副矿物。中国大陆科学钻探工程（CCSD）主孔100～2000m岩心样品中，金红石榴辉岩、多硅白云母榴辉岩和蓝晶石榴辉岩中都程度不等地含有金红石。金红石既可以与其他矿物一起被石榴石、绿辉石等主要变质矿物包裹，也可以包裹其他矿物。本文利用电子探针技术，对CCSD所揭示的超高压榴辉岩的金红石中的矿物包裹体进行了鉴定和分析。结果显示，绿辉石、富铪锆石、高铝榍石、韭闪石和红闪石、斜黝帘石等矿物包裹体形成于榴辉岩相进变质至峰期变质阶段；随着超高压变质带快速折返，榴辉岩经受强烈的退变质作用，包括金红石、绿辉石在内的多种矿物都经受了退变质作用，与金红石共生的钛铁矿完全或者部分退变成含铁金红石和钛铁晶石。在退变的金红石中，还发现了透辉石＋斜长石后成合晶、低铝榍石、镁绿闪石等退变质矿物组合。     

《阴极发光技术在岩石学和矿床学中的应用》

本书收集近20年来在地球科学等领域中应用阴极发光技术进行研究的最新典型实例。首次应用阴极发光技术系统研究中国主要大型韧性剪切带中高压-超高压变质岩、古老地台上麻粒岩-角闪岩相变质岩、古老的花岗岩和花岗片麻岩及不同成因类型的金矿床。在恢复变质岩原岩、揭示岩石韧性剪切变形、变质程度及变质相系、金矿石和含金岩石中金的赋存状态及流体活动、演绎一个地区的地质历史、造山带型金矿床成矿过程中金的活化和沉淀等方面都提供了有力的证据。全面系统地总结了近年来阴极发光在沉积岩石中应用的新成果，对恢复沉积岩的原始结构构造、研究沉积古环境、探讨孔隙和裂缝的演化历史、微量元素的迁移、识别古生物化石、划分和对比地层、地质找矿和石油勘探等都有明显成效。阴极发光技术目前已经成为地球科学研究中有效而快捷的重要工具和手段。     

湖南黄金洞金矿毒砂中Au赋存状态的电子探针研究

本文利用ＪＸＡ－８８００Ｍ超大型电子探针，以湖南黄金洞金矿含金毒砂为研究对象。利用金特征Ｘ－射线扫描方法和微区含金含量，对不可见金赋存状态的研究方法和温试条件进行了探索，先观察背散射电子图像，排除金在含金矿物毒砂中呈显显微颗粒存在的可能性，继而用ＬｉＦ晶体测定金Ｌ＝８８．７６Ｌａｌ峰位，然后逐渐放大倍数（ｘ３００，ｘ１０００，ｘ５０００，ｘ３００００，ｘ２０００００）进行金特征，Ｘ－射线连续测量，，结果发现金元素总 是均匀分布在重砂中，从而证实了金呈品格金形式存在的推测。     

高压超高压变质作用中的流体

文章强调了高压和超高压变质岩中流体包裹体的研究意义，重点论述了几个问题：（１）高压和超高压变质岩中流体包裹体的成分以含Ｎ２量高为特点，在大别山含柯石英榴辉岩中找到的高压榴辉岩阶段捕获的原生包裹体，其中气相组分含ＣＯ（摩尔分数）为１４％，表明流体来源于深部。原生流体包裹体的保存，要求在ｐ－Ｔ区间内的抬升轨迹与等容线近于平行。（２）在大别山高压和超高压榴辉岩中首次确认熔融包裹体的存在，由硅酸盐玻相和以ＣＯ２为主要成分的气相组成，并发现熔融包裹体中的玻相成分与主矿物相近。（３）高压和超高压变质期间的局部流体迁移可由榴辉岩中流体包裹体和矿物同位素成分（Ｈ－Ｃ－Ｏ）来显示。（４）高压和超高压变质中流体－熔体－岩石（矿物）相互作用是一个非常复杂的过程，并证实在榴辉岩相ｐ－Ｔ条件下岩石的部分熔融。（５）变质流体的成分与变质级之间存在着相关关系。     

大别山东南部变质花岗岩中霓石的发现及其地质意义

大别山超高压变质带是华北与扬子板块俯冲碰撞作用的产物。迄今为止，报导的超高压变质岩除镁铁、超镁铁质岩石外，主要为火山－沉积岩，然而除上述岩石外，大别山南部出露大量花岗质片麻岩。作者在近期对大别山东南部变质花岗岩岩石学研究中发现：变质花岗岩中含有Ｇｔ＋Ｒｕ＋Ｐｈｅ±Ａｃｇ＋Ａｕｇ±Ｄｉ＋Ｐｌ＋Ｎａ－Ａｍｐ＋Ｏｒ＋Ｑ组合，与钠长石共生的霓石或透辉石可能是早期矿物硬玉或富硬玉质绿辉石退变的，而岩石中石榴石分带特征，即内带以铁铝榴石（４３．０６％）和钙铝榴石（４６．２８％）为主，外带则以锰铝榴石（３０．４０％）和钙铝榴石（３５．６７％）为主，这些都表明它们是由高压向低压退化变质之产物。因此，变质花岗岩可能早期存在着这样的榴辉岩相峰期矿物组合Ｊｄ／ｏｍｐ＋Ｑ／ＣＳ＋Ｐｈｅ＋Ｒｕ＋Ｇｔ＋Ｏｒ，这个组合由于后期的压力降低而退变为中低压的矿物组合。     

江汉盆地东部早中生代沉积地层碎屑云母成分:对大别高压-超高压岩石暴露作用的约束

碎屑白云母是碎屑岩中常见的、来自源区的稳定成分,可以用来指示源区性质,多硅白云母是碰撞造山高压-超高压变质岩石的特征矿物。对大别造山带同造山期沉积而成的江汉盆地东部上三叠统-中侏罗统砂岩碎屑白云母化学成分研究表明:上三叠统该区地层砂岩中碎屑白云母多以低硅白云母(Si<3.2)为特征,暗示此时大别造山带高压-超高压岩石很可能没有出露地表;自下侏罗统开始,砂岩中碎屑白云母中多硅白云母(Si>3.3)大量出现,中侏罗统砂岩多硅和低硅白云母发育,表明大别高压-超高压岩石在早侏罗世即已出露地表并经剥蚀搬运至盆地。这一结果从沉积学角度为约束高压-超高压岩石的折返时序和大别造山带演化提供了新的资料。     

A Three—Stage Metallogenic Model for Gold Deposits in Metamorphosed Microclastic Rocks

Gld deposits occurring in metamorphosed microcelastic rocks are distributed extensively at home and abroad.Some deposits of this type are of superlarge tonnage.The formation of gold deposits in metamorphosed microclastic rocks involves three stages:the sedimentary stage,the regionally metamorphic stage,and the ore-forming stage.At the first stage,microclastic sedimentary source rocks were developed in a relatively semi-enclosed reducing sea basin and were enriched in carbon,sulfur and gold.At the second stage,the gold adsorbed on organic matter and clay minerals was relesed and poorly concentrated during the destruction of organic matter and the depletion of clay minerals by regional metamorphism with increase temperature and pressure.At the third stage,a tectono-hydrothermal event took place.As a result,gold was leached from metamorphosed microclastic rocks,transported to ore depositional locus and/or mixed with gold of other sources in the course of migration,and finally precipitared as ores.Gold deposits of this type were eventually formed at the third stage,and they also can be classified as the orogenic belt type and the activation zone type.The gold deposits occurring in metamorphosed microcalastic rocks are the products of reworking processes and the influence of magmatism should be taken into consideration in some cases.     

塔里木南缘浅变质岩系变质矿物特征及变质条件

在塔里木盆地南缘和田地区的阿其克、皮牙曼、杜瓦、康开依、桑株水库一带断续出露一套浅变质岩地层,主要岩石类型有变质杂砂岩、变质钙质砂岩、细粒片岩及少量千枚岩、变质砾岩、大理岩等.岩石中主要变质矿物为绿泥石、白云母、石英、方解石和少量黑云母、钠长石.本文着重就岩石中片状变质矿物绿泥石、白云母、黑云母的发育特点、化学成分特征、变质矿物组合以及它们的晶体化学成分所反映的变质温、压条件进行了研究,并在此基础上推断出该套变质岩属于由区域低温动力变质作用引起的低绿片岩相变质产物.     

小秦岭金矿田太古宙太华群变质岩与金矿关系的探讨

小秦岭金矿田变质岩是由表壳岩经过区域变质、深部重熔、混合岩化作用形成,典型特征是低钾富钠,具有太古宙TTG岩石特点.Au元素在太华群岩层、岩石中分布不均匀、多重母体分布是造成现今太华群金丰度值低的一个重要原因.Au元素在太华群地层和侵入于其中的花岗质岩石遭受变质及混合岩化作用过程中曾经历了非均一化作用并产生早期活化转移,在一些部位贫化,在一些部位富集,富集部位就可能形成矿床.硫、铅同位素的对比研究,证实了成矿物质来源于该套古老变质岩系.     

高压-超高压变质岩外来40Ar成因探讨

高压—超高压变质带是地球上重要的地质单元,特殊的形成环境使该类变质岩的矿物中常因含有外来⁴⁰Ar而⁴⁰Ar／³⁹Ar年龄偏老,制约了⁴⁰Ar／³⁹Ar年代学在此类岩石中的应用。本文探讨了氩在不同相中的溶解度与分配系数的差异,并着重论述了扩散参数与压力的关系及压力对岩体封闭性的影响,系统总结了高压-超高压变质矿物中外来⁴⁰Ar的形成机制。此外,随Fe/Mg、Si/Al、K等组分不同,氩在矿物中保存能力的某种规律性变化、离子孔隙度研究等也从理论上为研究氩的扩散和封闭行为提供了新的视角。在高压—超高压变质过程中多种因素共同作用,氩在这类矿物中的扩散更为复杂。对外来⁴⁰Ar形成机制的探讨对揭示高压—超高压变质结晶环境、岩体开放与否、不同矿物对氩保存能力等有重要的指示意义。     

变质细碎屑岩型金矿床的三阶段模式

变质细碎屑岩型金矿床在国内外分布广泛，其中部分矿床具有超大型规律。矿床由三个阶段形成，构成了金的矿源层；区域变质阶段随温度、压力增高，有机质破坏，粘土矿物消失，金被释出、归并、定向迁移、集中得到初步富集；成矿阶段的构造热液事件使金从变细碎屑中淋出、迁移，或与其他来源的金汇集、沉淀构成矿床。矿床可分活化带及造山带型，成矿主要为改造作用产物，少数床可能有岩浆叠加作用发生。     

大别山高压-超高压片麻岩锆石的拉曼光谱学研究

对大别山高压-超高压片麻岩的锆石进行了激光拉曼探针、阴极发光(CL)、U-Pb年龄和U、Th等微量元素的测定分析.研究结果表明:锆石拉曼光谱1008cm-1峰的半高宽普遍小于20cm-1,指示锆石结晶程度较好到中等程度的蜕晶化;早期继承锆石在三叠纪高压-超高压变质作用中经历了退火和重结晶作用,所受的放射性通量是从200Ma的早侏罗纪开始积累的,表明高压-超高压岩石在这一时间已出露地表;北大别白垩纪岩浆热事件对高压-超高压岩石的影响很小;大多数锆石数据都落在天然锆石的放射性破坏趋势(RDT)中,表明锆石在高压、超高压过程中基本发生了完全的重结晶.     

苏鲁高压-超高压变质地体南缘高压与超高压变质带原岩的接触关系及其地质意义

苏鲁高压-超高压变质地体南缘高压与超高压变质带接触关系的确定对该地区构造格局的建立具有重要的意义。研究表明苏鲁高压-超高压变质地体南缘高压变质带内的锦屏群底部含砾岩层不整合覆盖于超高压变质带南部的朐山花岗片麻岩之上，含砾岩层中的砾石虽然经历了后期的塑性变形改造，但其地质特征仍展示出地层下部层位沉积砾石特有的性质。此外，同位素年代学研究揭示出朐山花岗片麻岩与锦屏群变质岩的原岩分别形成于859Ma和814Ma。这些都说明锦屏群变质岩与下伏朐山花岗片麻岩原岩之间的接触关系为角度不整合。在后期的构造运动过程中它们一起经历了高压-超高压变质变形作用，折返过程中锦屏群变质岩向北西西方向逆冲，形成叠加于不整合接触面的韧性剪切带。     

胶东西北部重熔型磁铁矿花岗岩与金矿

胶东西北部是我国最主要的金矿集中区,金矿的同源岩为滦家河花岗岩,属中深侵入体。根据它富含磁铁矿及副矿物组合,高铁低镁的黑云母,岩石化学成分,锶、氧、硫同位素组成,认为属磁铁矿花岗岩,相当于Ⅰ型花岗岩。用K、Rb、Sr、岩石化学成分,稀土元素和硫同位素判别,确认其为壳源(相当于胶东群变质岩的成分)重熔型。我国脉状金矿的容矿围岩时代老,成矿时代新,空间受构造—岩浆带制约,成矿过程脉岩活动频繁,对其原因,本文提出了一种解释。     

华北地台花岗岩和地层中金含量与金成矿的关系

华北地台的热液金矿床经常产于绿岩带中的花风岩内外接触带和变质岩中,因而许多人认为花岗岩和地层就是金矿床的矿源层和矿源岩。显然,他们瓣假设是建筑在这些岩石金的含量高于地壳、上地壳和区域背景含量上的,这样,这些花岗岩和地层可提供足够的金来形成金矿床,因而,这些地层和花岗夺被称为矿源层或矿源岩。随着金定量分析方法的改进和精度的提高 0.1×10^-9,大量测试资料表明,绿岩带中的变质岩和地层中金的丰度常较低,平均1.06×10^-9～2.3×10^-9,而与金矿有关的花岗岩金的含量更低,平均为0.6×10^-9～1．4×10^-9。并且随着花岗岩化和混合岩化程度增加而降低。因此,矿源层和矿源岩并不是前人所认为的那样,花岗岩形成过程和早期深部的成矿流体的碱交代作用过程是促使金活化转移的重要机制,也是形成金矿的主导因素。