Al_2O_3/Ti:风化与蚀变过程中的原岩示踪

Al_2O_3和Ti在风化和热液蚀变等地球化学过程中通常被认为是不活动元素,两者的比值Al_2O_3/Ti常被用来指示地球化学作用过程。通过对中国157件火成岩样品元素含量平均值的统计发现,火成岩样品中Al_2O_3/Ti与SiO_2含量值之间存在着较好的幂函数关系:ln(Al_2O_3/Ti)=0.073×SiO_2-0.89,式中Al_2O_3和SiO_2和Ti含量单位均为%。本文基于得到的经验方程和TAS图解构建了一个新的判别岩石类型的图解——Al_2O_3-Ti图解。该图解可以区分酸性岩、中酸性岩、中性岩、中基性岩-基性岩四类岩性。通过对三个火成岩风化剖面的研究发现,花岗岩风化剖面从新鲜基岩到风化形成的土壤在Al_2O_3-Ti图解中均落在酸性岩区,花岗闪长岩风化剖面从新鲜基岩到风化形成的土壤样品均落在中酸性岩区,玄武质安山岩风化剖面从新鲜基岩到风化形成的土壤样品均落在中基性岩-基性岩区。不同风化程度的风化产物与其母岩在Al_2O_3-Ti图解中所在的区域一致,即Al_2O_3-Ti图解可以用来追溯火成岩风化产物的母岩岩性。通过对胶东焦家金矿和豫西牛头沟金矿两个矿区岩石的研究发现,黑云母花岗岩从新鲜岩石到其蚀变岩及其形成矿石的样品在Al_2O_3-Ti图解中均落在酸性岩区。玄武质安山岩从新鲜岩石到其蚀变岩及其形成矿石的样品在Al_2O_3-Ti图解中均落在中基性岩-基性岩区。即不同蚀变程度的蚀变产物与其原岩在Al_2O_3-Ti图解中所在的区域一致,这表明新构建的Al_2O_3-Ti图解可以用来示踪蚀变岩的原岩性质。     

杜家沟铝土矿成矿特征及成因分析

铝土矿和其下部的铁质粘土岩组成铝岩系.铝土矿的铝硅和铝铁均呈反比关系,硅铁呈正比关系,这一特征反映出第一期脱硅,第二期脱铁的两期风化成矿作用.粘土岩的铝含量稳定,铁含量变化大,硅铁是反比关系,显示第二期风化作用,脱出的铁质在粘土岩内沉淀,并生成山西式铁矿.铝岩系具有Al_2O_3/SiO_2和Fe_2O_3/SiO_2两值间同步正相关,显示铝土矿及其母质层粘土岩的陆壳风化成矿.     

耒阳市集贤高岭土矿床地质特征及成因探讨

耒阳市集贤高岭土矿床产于侏罗系下统上部砂岩段中,矿体呈槽状、透镜状,产状平缓,矿石矿物主要由高岭土、石英砂组成,经选矿、除砂、漂白后所获精泥质量高,Al_2O_335.5—37％、Fe_2O_3 0.3％、TiO_2 0.4—0.7％、白度83.6％,磨耗值4毫克、粒度<2微米的占87.4％,比表面积为20800厘米~2/克、pH为6.4,可作造纸涂料。矿床成因属风化残积型,受地层、岩性的控制。     

中国金伯利岩地球化学

本文利用了100多个金伯利岩的主要元素及微量元素分析结果,用Si/Mg、C.l——(SiO_2+Al_2O_3+Na_2O)/(MgO+2K_2O)、Mg/(Mg+Fe)比值及SiO_2、Al_2O_3及Na_2O含量研究了金伯利岩的混染程度。结果表明,绝大部分金伯利岩受到了混染作用的影响,它们的成分实际上不能代表形成这些岩石的岩浆的成分。金伯利岩的Al_2O_3和Na_2O的含量比其他碱性超基性及基性岩石的Al_2O_3和Na_2O含量低得多。含金刚石的金伯利岩比不含金刚石的金伯利岩的MgO、(Cr_2O_3+NiO)高,而TiO_2+Al_2O_3+Na_2O+K_2O+P_2O_5低。 我国金伯利岩中Cr-Al,Ni-Co,Ni-Cr,Ni-V,Sc-Ti,Zn-Ti,Ba-Sr,Zr-Hf,Nb-Ta,U-Th,K-Rb呈正相关关系。     

河南安棚碱矿中自生沸石的产状及成因探讨

河南安棚碱矿为一蒸发成因的始新世重碳钠盐矿床。自生方沸石和钠沸石广泛发育在含碱段地层中，越靠近碱层沸石含量越高。两种沸石矿物分别以不同的产状分布于不同的岩石中。沸石与火山物质没有直接的联系。沸石的产状特征表明：化学沉积和胶体转变是方沸石最可能的成因，主要为准同生和成岩早期的产物。钠沸石主要为成岩阶段后期或成岩期后的产物。安棚磁矿的佛石矿物组合简单，产状复杂，反映了其独特的形成条件和环境。     

晋北煤层夹矸粘土岩、偏岭石及紫矸的物质来源与成因

产于煤层中的夹矸主要由火山碎屑经沼泽水的高岭石化结果(含高温石英等);煤层底板碎屑高岭石组成的夹矸,则多由陆源风化产物经水流搬运进一步受沼泽水高岭石化结果(含微斜长石等)。偏岭石是在pH<4的沼泽水中溶解陆源风化物或火山碎屑pH=4.8～5生成Al_2O_3与SiO_2凝胶交互沉淀,在成岩作用中经水铝英石转变为偏岭石并重结晶的.紫矸主要是陆源风化产物粘土质经水流搬运机械沉积,表生作用可脱硅为软水铝石.     

苏联早前寒武系主要的标准参考层序

引言这里考虑的早前寒武系包括太古界(35—26亿年)和早元古界(26—16.5亿年),整个早前寒武系大多是经受了各种变形和变质的上地壳岩和深成岩类。而晚前寒武系(比16.5亿年年青)主要是由广泛发育的地台型沉积覆盖物组成,因此,早前寒武系的年代地层和岩石地层单位的划分是以造山幕为根据的,而对于晚前寒武系则用岩性和生物地层标志则更为合适。在苏联研究早前寒武系的主要地区是欧洲的波罗的地盾和亚洲的阿尔丹地盾(东西伯利亚),它们的上地壳岩层序可作为古老的前寒武系年代地层和岩石地层单位的基础     

试论川黔交境古风化壳原地残积铝土矿床及其有关问题

通过川黔交境铝土矿床研究,在矿石组构、主要矿物及化学成份等方面总结如下规律:从下伏岩层→(过渡层)→含铅岩组→上覆岩层,一水硬铝石、高岭石由无、少量→逐渐增多→无;水云母由大量→逐渐减少→大量;从下伏岩层→(过渡层)→含铝岩组,Al_2O_3、TiO_3、Fe_2O_3逐渐增多,SiO_2、FeO、K_2O、Na_2O逐渐减少;矿石的结构也呈规律性变化,含铅岩组由下到上,矿石的豆鲕由不完善逐渐过渡到略具圈层的鲕.野外宏观得出含铝岩组与下伏基岩呈逐渐过渡,其间存在一过渡层.这些规律与现象都证实了含铝岩组的铝土矿(岩)是下伏基岩长期风化,原地残留结果.     

河北阜平起区刚玉宝石矿床研究

本文在区域地质背景的基础上,介绍了阜平隆起区刚玉宝石矿床（点）的地层分布、构造控制、含矿岩石、矿体产状等特征,以及刚玉宝石的矿物学简要特征;并在大量野外产状及岩石结构构造调查研究的基础上,根据作者矿床矿物学研究的证据,首次提出并证实此类型矿床属深熔型混合岩化作用成因,即“混合岩型”。     

西秦岭铀成矿带中志留系硅岩灰岩的成因研究

通过大量的剖面测制和室内分析,从岩石的地质产状、岩石学及地球化学特别是稀土元素地球化学方面研究了西秦岭铀成矿带中硅、灰岩的成因。原始沉积的泥晶灰岩和球粒泥晶灰岩沉积于水下高地较低能环境,球粒主要为粪球粒及少量硅质生物体。硅岩具生物化学沉积（Ｉ类）和由灰岩硅化（交代）成因（Ｉ类）两种成因类型,它们在地质产状、结构构造、常量元素及稀土元素地球化学等方面都存在显著差异。在综合分析的基础上建立了西秦岭铀成矿带早志留世沉积环境模式     

构造样式的演化：来自加拿大地盾早元古代盆地的证据

近几年来,人们正逐渐趋向于用板块构造的概念来解释早元古代盆地的成因。加拿大地盾早元古代的典型层序为位于休伦湖北岸的休伦超组、休伦组(厚度达12km)不整合于太古宙基底岩石之上,在某些地带二者被一古土壤层分开。休伦组的下部主要由河成陆源碎屑岩组成,伴生有火山碎屑岩及浊积岩和化学沉积岩(白云岩和石灰岩),该组下部产有冰碛岩。这些岩石分布局限并具有一定的岩相特点,认为是形成于裂谷环境。与此相反,休伦组的上部分布广汇,主要由浅海相岩石组成,认为是被动大陆边缘的一个台楔或mioclinal沉积。Mioclinal层序的基底冰积岩(Gowganda组)发育。苏比利尔湖地区早元古代层序的下部(Miocolay组和Mille Llacs组)可与休伦超组的上部     

黔北务-正-道地区铝土矿床的矿物学特征

黔北务-正-道铝土矿集区为黔中—渝南铝土矿成矿带的重要组成部分,是贵州省主要的铝土矿成矿区之一。含矿岩系为中二叠统梁山组,矿床成因属古风化壳沉积型。矿石化学成分分析显示,土状、碎屑状铝土矿中Al_2O_3含量较高,Al_2O_3/SiO_2值大,质量好,而豆鲕状、致密块状铝土矿中Al_2O_3含量较低,Al_2O_3/SiO_2值小,质量较差。显微观察、粉晶衍射和电子探针分析表明,铝土矿石中主要矿物为一水硬铝石、勃姆石和粘土矿物,其中一水硬铝石多为短柱、半自形—自形晶体,呈集合体分布,粘土矿物以高岭石为主,呈孤岛、残留环状产出,其次见伊利石、蒙托石、绿泥石等,副矿物有黄铁矿、磁铁矿、长石、石英、金红石、锆石、锐钛矿、方解石和白云石等。铝土岩中主要矿物为粘土矿物,以高岭石为主,其它矿物和铝土矿相似。铝土矿石的主要元素Al_2O_3、SiO_2、TFe_2O_3和TiO_2含量之和大于83%,烧失量小于14%,而铝土岩的Al_2O_3、SiO_2、TFe_2O_3和TiO_2含量之和小于80%,烧失量大于15%。可见铝土矿和铝土岩在主要矿物组成和主要组分总量上具有明显差异。结合以往研究资料,本文解析铝土矿形成过程为韩家店组砂页岩(成矿母岩)在适宜的气候条件下,经风化、淋滤等作用,形成富集Al、Ti等惰性元素的风化残积物和以高岭石为主的粘土矿物,随后被迁移、搬运至河湖盆地环境中,在沉积分异过程中粘土矿物不断脱硅、去铁、富铝,形成铝土岩层,经埋深压实、成岩成矿作用后进一步脱硅、去铁、富铝,最终在中二叠世形成以一水硬铝石为主的铝土矿工业矿体。     

准噶尔盆地南缘中二叠统页岩矿物学和地球化学特征及地质意义

基于对准噶尔盆地南缘中二叠统芦草沟组页岩矿物学和地球化学的研究,着重探讨了芦草沟组页岩的地球化学组分、源区母岩性质和构造背景。结果表明:芦草沟组页岩矿物以石英、伊利石和伊蒙混层为主,含少量斜长石和铁白云石;对比上地壳元素丰度,页岩相对富集P_2O_5,V,Ni和Cu,其他元素含量相对亏损或类似于上地壳丰度,P_2O_5的富集归因于同期火山灰的输入;矿物组合及源岩判别指标揭示源区母岩以酸性岩为主,但与上地壳相比,其含更多的铁镁质组分和更少的长英质组分,最可能为类似于英云闪长岩的岩石;芦草沟组页岩具生物成因过量的SiO_2的存在,导致页岩比母岩(英云闪长岩)具更高的SiO_2/Al_2O_3比值;二叠纪源区处于大陆岛弧构造背景之下。     

川西扎乌龙花岗伟晶岩型稀有金属矿床白云母花岗岩岩石地球化学特征

扎乌龙花岗伟晶岩型稀有金属矿床位于四川西部石渠县呷依乡,矿区出露的白云母花岗岩岩体与含稀有金属伟晶岩脉有密切的时空关系及成因联系。本文对采自扎乌龙白云母花岗岩岩体的新鲜样品进行了全岩岩石地球化学分析,结果表明,该岩体岩石富硅(Si O_2=73.49%~74.78%)、富铝(Al_2O_3=14.37%~14.83%)、高钾(K_2O/Na_2O=1.14~1.91),贫Fe、Mg、Ti,里特曼指数(σ)3.3,铝饱和指数和Al_2O_3/Ti O_2(100)较高。以上特征表明该岩体属高压型高钾钙碱性强过铝质花岗岩。微量元素表现出Rb、U等正异常和Ba、Sr、Zr、Ti等负异常的特征;岩石稀土总量较低,具有明显的轻稀土富集,重稀土亏损的特征,且由于较明显的负铕异常(δEu=0.36~0.53)而呈现"V"型谷状。岩石高Rb/Sr(2.08~6.51)和Rb/Ba(1.53~3.26)、低Ca O/Na_2O(0.3)等地球化学特征,表明其来源于三叠系西康群泥质岩的脱水熔融,是同碰撞造山作用的产物。而扎乌龙式LCT型花岗伟晶岩,主要是由造山过程中变泥质岩部分熔融形成的强过铝质岩浆逐步演化而形成。     

元古代蛇绿岩及铬铁矿

本文总结了国外典型元古代蛇绿岩的岩石组合、野外产状、地球化学资料以及成矿特征,并与显生宙蛇绿岩进行了对比,继而探讨元古代板块构造演化和铬铁矿成因。资料表明,早元古代和中-新元古代均有蛇绿岩的存在,但前者较少,仅见于Canadian地盾的Cape Smith Belt中的Prutuniq蛇绿岩（2.05~2.0Ga）和芬兰Fennoscandian地盾的Outokumpu和Jormua蛇绿岩（时代为1.97~1.96Ga）,而中-新元古代的蛇绿岩则见于世界许多地区,如埃及东部沙漠区（~750Ma）和非洲东北部地区（ca.900~800Ma）等。与显生宙蛇绿岩相比,这些老蛇绿岩具如下特征：（1）它们均为被肢解的蛇绿岩,大多与"弧火山岩"和（或）混杂岩伴生,经历不同程度的变形和变质（具绿片岩相-角闪岩相组合）;（2）岩石组合大多较齐全,壳层组合发育,以镁铁-超镁铁岩（堆晶岩）、辉长岩、镁铁质席状岩床（墙）杂岩、火山岩为代表;层状镁铁-超镁铁岩的韵律层以及矿物的隐晶变化等均提示了岩浆多期次活动及开放岩浆房的特征;（3）元古代蛇绿岩中既有高铝型铬铁矿,也有高铬型铬铁矿,且主要寄主于纯橄岩（或蛇纹岩）中;高铝型和高铬型直接受控于熔体的熔融程度及含水流体的参与,反映了铬铁矿形成于俯冲带演化的不同阶段;铬铁矿规模均较小,且均以低TiO2为特征,均为岩浆分异作用的产物,明显区别于显生宙熔融残余成因的豆荚状铬铁矿;（4）元古代蛇绿岩常伴有硫化物Cu-Co-Zn-Au矿,且铬铁矿含Zn较高（Zn=0.11%~0.18%）（如芬兰Outokumpu蛇绿岩）;橄榄岩及铬铁矿中常含较高的MnO（高达1.79%,如埃及东部的Wizer蛇绿岩）;（5）元古代蛇绿岩具多种成因：主要为俯冲带成因（如埃及蛇绿岩、北东非蛇绿岩、芬兰Outokumpu蛇绿岩）,少量为洋中脊成因（加拿大Purtuniq蛇绿岩）及裂谷成因（芬兰Jormua蛇绿岩）等。     

安徽马鞍山假象绿松石、磷铝石成因探讨

利用偏反光显微镜鉴定、稀土元素化学分析等方法对马鞍山相关矿物岩石进行岩相学、矿物学、化学成分研究及对比,发现假象绿松石镜下结构具球粒状变胶结构,其稀土元素大幅流失,与风化围岩及其他产状绿松石相当;假象磷铝石具有磷灰石双锥柱状,磁铁矿包体特征与原磷灰石具有一致性,其稀土成分、含量与原磷灰石具有高度继承性。据此对假象绿松石、磷铝石的成因进行分析探讨。     

宣城第四纪红色粘土剖面的发育特征

宣城第四纪红色粘土14层土体硅铝率、风化淋溶系数,以及阳离子交换量、盐基饱和 度和粘粒含量等风化、成土作用指标表明,该剖面各层次之间仅显示出一定程度沉积作用和成土作用的差别。它们是边沉积边成土作用的产物。上覆lm左右厚下蜀黄土,且由均质红土层、铁锰焦斑层和网纹层构成的宣城第四纪红色粘土应归属于埋藏类型古土壤。     

华北克拉通怀安杂岩新太古代和古元古代富铝变质表壳岩的地球化学特征及构造意义

晋冀蒙三省交界地区富铝变质表壳岩的时代归属及形成的构造背景长期存在争议。通过天镇地区1∶5万区域地质调查,在怀安杂岩中识别出两期富铝变质表壳岩组合,分别为新太古代榴云片麻岩岩组和古元古代黄土窑岩组,两者在岩石组合、特征矿物组合、含矿性、同位素年龄以及岩石地球化学特征等方面存在明显区别,为不同沉积环境的产物。新太古代榴云片麻岩岩组野外呈带状、似层状或透镜状产出,以石榴黑云斜长片麻岩为主体,含少量斜长变粒岩,局部与BIF共生,矿物组合为石榴子石+黑云母+斜长石+石英±条纹长石±夕线石。岩石地球化学研究表明石榴黑云斜长片麻岩样品富Na_2O、Al_2O_3和CaO,低K_2O,属于过铝质岩石,铕异常不明显,轻重稀土元素分异相对较强((La/Yb)_N=3.69～27.76)。古元古代黄土窑岩组以构造岩片形式产出,为一套孔兹岩系组合,产出石墨矿。其中变泥砂质岩石的矿物组合为石墨+夕线石+石榴子石+条纹长石+斜长石+石英,为过铝质,富Al_2O_3和K_2O,低Na_2O和CaO,负铕异常明显(δEu=0.47～0.80),轻重稀土元素分异弱((La/Yb)_N=3.37～10.58)。两套富铝变质表壳岩具有相似的微量元素蛛网图特征,富集大离子亲石元素如Rb和Ba,高场强元素如Zr、Hf含量相对较低,明显亏损Nb、Ta、P和Ti等元素。石榴黑云斜长片麻岩中碎屑锆石年龄峰值为～2.45Ga,黄土窑岩组中岩石碎屑锆石年龄主要介于1.99～2.30Ga,两套岩石均遭受古元古代末期(1.81～1.85Ga)麻粒岩相变质-深熔作用叠加改造。新太古代榴云片麻岩岩组的原岩为一套含黏土质杂砂岩建造,成熟度较低,来源于英云闪长岩-花岗闪长岩风化源区,形成于大陆岛弧环境。黄土窑岩组孔兹岩系原岩为一套富铝黏土岩和杂砂岩建造,夹少量碳酸盐岩和石英砂岩,沉积物源以古元古代中期(2.3～2.0Ga)上地壳长英质成分为主,可能形成于相对稳定的大陆边缘环境。怀安杂岩中两期富铝变质表壳岩组合均卷入了古元古代末期的造山作用,两者的厘定为研究华北克拉通北部新太古代—古元古代大陆地壳演化及构造格局恢复具有重要地质意义。     

杏树台矿区片麻状花岗岩的成因讨论

杏树台矿区片麻状花岗岩的成因,一直是个有争议的问题。以往资料认为,它是由沉积泥砂质岩石经区域变质和混合岩化作用形成的均质混合岩。本文根据其产出特征,通过岩石学、矿物学及稀土元素分配的研究,认为其原岩是晚太古高Al_2O_3型英云闪长岩-奥长花岗岩系,是壳岩部分熔融的产物。 1.地质背景杏树台矿区位于太行山南段,大地构造为华北陆台山西台背斜赞皇隆起区。矿区出露地层为五台群石家栏组,黑云母K-Ar法年龄为23.74亿年(常子文,1961)。石家栏组分为三个岩段:下段为黑云斜长片麻岩、二云斜长片麻岩;中段为斜长角闪岩和石榴斜长角闪岩;上段为黑云角闪斜长片麻岩夹条带状铁硅质岩。变质程度相当于绿帘角闪岩相—铁铝榴石角闪岩相。黑云斜长片麻岩的原岩为泥质粉砂岩;斜长角闪岩和黑云角闪斜长片麻岩的原岩为与水下玄武质火山活动有关的基性火山岩,其中斜长角闪岩为岛弧拉斑玄武     

南海盆海山火山碎屑岩的发现及其地质意义

海山火山碎屑岩是水下爆发性火山作用的产物.南海盆两座海山上发现火山碎屑岩表明海山顶部曾经一度高于PCL(压力补偿深度).岩相学特征显示这些火山碎屑岩的胶结物主要为一混合相,包括粘土矿物和黑色铁质矿物等,这从一个侧面反映海山的正地形限制了粗粒外生碎屑到达海山顶部.岩石的单矿物组分、主量元素化学特征与同海山玄武质熔岩具有可比性,属碱性岩浆系列.计算获得海山平均最小下沉速率为0.06mm/年,最大可能达0.30mm/年.海山岩石的机械风化产物对周围海盆的沉积作用作出重要贡献.