论金刚石的成因和成矿作用及找矿方向

金刚石是自然界最稀缺、最珍贵的特种矿产,是碳元素在特定的地质环境、极高的温压条件下形成的结晶体。本文系统总结了近年来世界各国金刚石成因研究方面所取得的最新重要成果,着重论述了金刚石形成的物质基础,形成金刚石的热动力条件,金刚石的生长和演化,金刚石的成因模式,金钢石源岩的类型,金刚石的保存及成矿作用和找矿方向。     

原地生成宇宙成因核素暴露和埋藏年龄计算方法的统一

原地生成宇宙成因核素测年技术计算暴露和埋藏年龄以往分属于不同的计算方法体系,采用的计算等式不同。实际上,无论是暴露过程还是埋藏过程,都涉及了核素的新生和已生成核素的减少,其浓度计算方法原理上有相通之处。考察被研究样品历史上某时点的状态,侵蚀使样品距地表深度不断减小,埋藏使样品距地表深度不断增加,刚好是一种相反的过程,而原地生成宇宙成因核素的生成速率与距地表深度呈指数函数形式相关。本文按照原地生成宇宙成因核素浓度与暴露时间、侵蚀速率间关系的计算原理,推导出在匀速埋藏过程中,计算被测试样品的浓度随时间的变化时,以样品目前生成速率为标准,可将埋藏速率(β)视为负侵蚀速率(-ε),从而将暴露年龄和埋藏年龄的计算等式统一起来。非匀速埋藏情况,通过求导计算,仍可视埋藏为负侵蚀。在埋藏速率和侵蚀速率用同一参数指代,埋藏速率可视为负侵蚀速率的基础上,推导出不同埋藏(侵蚀)模式下样品的核素浓度计算等式。理论上根据不同埋藏(侵蚀)模式,可计算复杂地表演化过程样品的埋藏(暴露)年龄。

     

《水科学进展》1999年的科学计量指标分析

科技期刊是传播科技信息的重要媒体之一,在推动科学发展,促进国内外交流,发现人才,培养人才等方面发挥着重要作用,在为国民经济建设服务方面也作出了积极贡献。     

热年代学年龄温度法和年龄高程法的应用条件：对采样策略及年龄表达的启示

热年代学的年龄温度法和年龄高程法是研究造山带长期构造演化过程的常用方法。相对于年龄温度法而言,年龄高程法在计算岩石剥露速率上的优势在于回避了地温梯度的假设,但前提条件中最重要的方面则要求地温梯度达到稳定状态。然而,地温场通常会受到地形变化、地表剥露速率、断层活动及岩浆侵入等作用的干扰,导致地温梯度处于非稳定状态。此时,...     

安徽繁昌浮山钾长花岗岩成因及其构造意义——来自锆石U-Pb年龄、岩石地球化学和Hf同位素的证据

安徽繁昌地区是长江中下游铜铁金多金属成矿带的重要组成部分。对繁昌浮山钾长花岗岩开展了详细的岩石学、岩石地球化学、锆石U-Pb 年代学和Lu-Hf 同位素分析,并在此基础上探讨了岩石成因及动力学背景。岩石地球化学研究表明,浮山钾长花岗岩为硅过饱和的准铝质-弱过铝质富碱富钾岩石,具有较高的Ga/Al 值、TFeO/MgO 值、Zr+Nb+Ce+Y 和稀土元素含量,显示出A 型花岗岩的地球化学特征。此外,浮山钾长花岗岩具有低(87Sr/86Sr)i、高δ18O、负εNd(t)和εHf(t)、负Eu 异常等地球化学特征。繁昌浮山钾长花岗岩LA-ICP-MS 锆石206Pb/238U 年龄为124.9±2.0Ma（n=15,MSWD=0.20）,被解释为钾长花岗岩的形成年龄。与长江中下游地区A 型花岗岩带中的其他岩体为同期岩浆活动的产物,均形成于早白垩世。结合岩石学和区域地质资料,表明浮山钾长花岗岩可能是新生下地壳物质部分熔融作用形成的,形成浮山钾长花岗岩的新生下地壳可能由来源于富集地幔岩石圈的玄武质-安山质岩浆和少量结晶变质基底物质组成。根据锆石U-Pb 年龄,结合区域地质资料分析,晚侏罗世—早白垩世,长江中下游地区经历挤压向伸展构造应力场的转变,随时间推移,伸展作用逐渐增大,至125Ma 左右该区岩石圈可能达到了伸展的高峰期。     

藏南错那洞淡色花岗岩成因：来自全岩地球化学和锆石U-Pb年龄的约束

藏南错那洞穹隆位于喜马拉雅造山带东部,淡色花岗岩是其核部组成部分之一。对其中的弱定向二云母花岗岩和含石榴子石二云母花岗岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,显示其结晶年龄分别为(20.6±0.3) Ma和(16.7±0.2) Ma,属于喜马拉雅中新世淡色花岗岩。错那洞含石榴子石二云母花岗岩和弱定向二云母花岗岩均具有富硅(w(SiO2)为71.6%~74.6%)、富铝(w(Al2O3)为14.5%~16.1%)、富钾(w(K2O)为4%~4.7%)及高铝饱和指数(A/CNK=1.16~1.22)的特征,属高钾钙碱性系列的强过铝质花岗岩,并且两类花岗岩都富集Rb、U、K、Pb,相对亏损Nb、Ta、Zr、Ti。但含石榴子石淡色花岗岩具有明显的Eu负异常(Eu/Eu*=0.29~0.46),而弱定向二云母花岗岩Eu的负异常相对较弱(Eu/Eu*=0.58~0.80)。弱定向二云母花岗岩的Rb/Sr值为2.4~3.5,Ba含量为(200~253)×10-6,TiO2含量相对较低,表明错那洞弱定向二云母花岗岩是在无水条件下由变泥质岩中的白云母脱水熔融而形成,并且弱定向二云母花岗岩的产生可能与藏南拆离系(STDS)启动造成的构造减压有关。含石榴子石二云母花岗岩的K/Rb、Zr/Hf、Nb/Ta、Y/Ho值呈现出非球粒陨石异常,稀土四分组效应和异常高的Rb/Sr值(18.6~22.2)表明错那洞含石榴子石二云母花岗岩是经过岩浆高度演化而形成的。高度演化的岩浆有利于W、Sn、Be等稀有金属成矿。错那洞含石榴子石二云母花岗岩与错那洞穹隆的W-Sn-Be矿具有相邻的空间位置,两者之间可能存在一定的成因联系;而错那洞弱定向二云母花岗岩与扎西康Pb-Zn矿床在时间上和空间上都具有一致性,两者之间很可能也存在一定的成因联系。     

新疆额尔宾山花岗岩侵位年龄和成因及其对南天山洋闭合时代的限定

额尔宾山花岗岩岩体位于南天山晚古生代侵入岩带,对该花岗岩进行锆石U-Pb定年获得296.1±1.8Ma的年龄,为早二叠世。岩石主量元素分析结果表明,该花岗岩的Si O2含量为66.96%~67.3%,富碱(Na2O+K2O=7.53%~7.97%),K2O/Na2O1(1.15~1.27),属高钾钙碱性系列岩石;Al2O3为15.56%~15.62%,Al2O3K2O+Na2O+Ca O,属于过铝型。岩石稀土元素配分模式呈现轻稀土元素(LREE)富集((La/Yb)N=27.03~30.62)、重稀土元素(HREE)亏损((LREE/HREE)=18.2~20.1)、具有中等程度的负Eu异常(δEu=0.64~0.68)。微量元素判别结果显示,其具有I-A型花岗岩过渡的特征。结合区域地质背景综合分析,初步认定该岩体可能形成于南天山同碰撞向后碰撞构造体制转换时期,据此可以推测南天山洋盆闭合时限至少应该在早二叠世以前。     

西大别山早白垩世谭冲和陈冲花岗岩体U- Pb年龄、地球化学和Sr- Nd- Hf同位素特征：对岩石成因和下地壳拆沉时限的约束

谭冲和陈冲岩体出露于西大别造山带新县岩基北缘,主要岩性分别为二长花岗岩和花岗斑岩。为理解其岩石成因和构造属性,对两个岩体开展了激光等离子质谱(LA-ICP-MS)锆石U-Pb测年、元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究。结果表明,谭冲和陈冲岩体锆石U-Pb年龄分别为133.5±1.1Ma(MSDW=0.63)和132.9±1.1Ma(MSDW=1.30),暗示其形成于早白垩世。岩石均具有较高的SiO_2(69.40%～77.82%)、Al_2O_3(11.72%～15.26%)和总碱(Na_2O+K_2O=6.40%～8.70%)含量,K_2O/Na_2O比值大于1,过铝质(A/CNK=1.14～1.66,一个样品值0.97除外)等特点,总体归为高钾钙碱性系列。岩石富集轻稀土((La/Yb)_N=22.98～28.64),负Eu异常不明显,亏损Ba、Nb、Ta、P、Ti和Y元素。岩石锶同位素初始比值I_(Sr)为0.707220～0.707557,钕同位素ε_(Nd)(t)值为-17.7～-18.1,两阶段Nd模式年龄T_(DM2)=2.36～2.40Ga。锆石ε_(Hf)(t)值集中于-21.4～-25.8,两阶段Hf模式年龄T_(DM2)=2.24～2.48Ga。详细的矿物组成、岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素分析揭示,两个岩体成因类型均为分异的I型花岗岩,起源于残留相含有石榴子石的部分熔融岩浆。岩浆房形成压力和深度较大,可能是在加厚下地壳环境扬子陆块北缘古老陆壳物质重熔的产物。结合区域同期岩浆岩对比研究认为,西大别地区与东大别地区加厚下地壳拆沉时限基本一致,发生在133Ma左右。     

东秦岭松树沟超镁铁质岩中辉石巨晶的成因和^40Ar—^39Ar定年及其地质意义

对东秦岭松树沟蛇绿岩残片中超镁铁质岩中的辉石巨晶化学成分的系统研究 ,表明其具有高压变质成因的特点 ;采用 4 0 Ar/ 39Ar快中子活化法得其高温坪年龄为 833.8± 4 Ma,等时线年龄为 84 8.2± 4 Ma。考虑到辉石对 Ar的封闭温度(6 2 0℃ )明显低于该岩片早期塑性变形变质温度 (≥ 80 0℃ ) ,因此该年龄不代表形成辉石巨晶的峰期高压变质时代 ,而代表了该岩体变质后初始抬升的冷却事件。这一年龄值与区内蛇绿岩中的镁铁质变质岩获得的变质年龄 (983± 14 0 Ma)在误差范围内大体一致 ,暗示松树沟蛇绿岩片可能整体经历了俯冲至下地壳深度遭受高压变质后再抬升的地质演化过程     

燧石和脉石英中氩,氯的相关性对^40Ar—^39Ar定年意义

由于过剩Ａｒ的存在,长期以来燧石和脉石英的＾４０Ａｒ－＾３９Ａｒ定年被视为不可能。通过对这类矿物中Ａｒ,Ｃｌ丰度及其相关性研究,可以校正过剩Ａｒ,从而实现了这类矿物的年龄测定,这为沉积岩定年及成矿时代的研究提供了重要手段,应用这一技术测得长城系底砾岩中石英年龄为１７４４±９７Ｍａ,滹沱群郭家寨亚群热事件年龄为１７６６±４９Ｍａ,进而推断长城系与郭家寨亚群的层位呈上下系。     

苏鲁超高压变质岩的构造热历史：中国大陆科学钻探工程(CCSD)主孔（MH）和先导孔（PP2）的磷灰石裂变径迹约束

本文包括中国大陆科学钻（CCSD）主孔（MH）0~5000m和先导孔（PP2）0~1000m的磷灰石裂变径迹分折结果,先导孔PP2的裂变径迹表观年龄变化范围为79.5±5.1~50.4±6.2Ma,主孔的裂变径迹表观年龄变化范围为98.6±17.0~2.9±2.0Ma,主孔在4200m以下,磷灰石样品中实际上已不存在自发裂变径迹,表明裂变径迹时钟已经“置零”。实验资料表明,裂变径迹表观年龄值随样品深度的增加而逐渐减少,直到一定深度,即达到磷灰石的裂变径迹封闭温度（~120℃）以后,年龄值为零。根据主孔0~2000m和先导孔0~1000m的裂变径迹年龄剖面,作为一级近似,计算出超高压变质岩体在90~30Ma期间,平均隆升速度为~35m/Ma。对主孔测定了9个样品的约束径迹（Confined track）长度,样品约束径迹平均长度的变化范围约为13.1~7.4μm,总的变化趋势是：约束径迹平均长度随样品深度的增加而逐渐减少。样品的约束径迹长度分布都具有双峰型特征。根据裂变径迹年龄和约束径迹长度的资料,应用计算机模拟得到了样品的时间-温度（t-T）轨迹。结果表明,岩体从早白垩世（~120Ma）快速冷却以后,在晚白垩世和始新世又经历了两次加热作用,始新世末岩体所达到的温度大约是80℃,随后岩体则一直上升和缓慢冷却到现今所处的位置。在最后~30Ma岩体的平均隆升速度为~53m/Ma。     

西藏冈底斯中段桑桑花岗质岩体锆石U-Pb年龄与Hf同位素组成及其对岩石成因和构造演化的制约

以西藏冈底斯中段西侧桑桑花岗质岩体为对象,进行了系统的年代学、元素地球化学和锆石Hf同位素组成研究,据此阐明了岩体成因,并探讨了其构造意义。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年表明,桑桑花岗质岩体的成岩年龄为49~54 Ma。化学组成上,岩体具有亚碱、准铝、贫磷的特征(A/NKC1.10,P_2O_50.20%),属钙碱性I型花岗岩类。岩体富Cs、Rb、Ba、Th、U、K、Pb和轻稀土,贫Nb、Ta、P与Ti,表现出弧岩浆岩的地球化学特征。岩体的锆石εHf(t)值变化较大,散布于正值与负值之间(=-4.24~+5.49),指示其形成存在不同来源物质的贡献。综合分析表明,桑桑花岗质岩体起源于初生地壳的部分熔融,但在成岩过程中有古老地壳组分的参与。结合区域地质背景,笔者认为这一古老地壳组分最可能来自印亚碰撞过程中俯冲下插的印度地壳,由此说明印度-欧亚大陆碰撞的起始时间应早于54 Ma。     

黑龙江省老柞山金矿区花岗闪长岩成因及其对成矿的启示——锆石U-Pb同位素定年和岩石地球化学特征

黑龙江省老柞山金矿床是一座位于佳木斯地块中北部的大型岩金矿床,矿体与矽卡岩关系密切,主要赋存在花岗闪长岩与麻山群的接触构造带以及北西向、北西西向张性断裂等控矿构造内。矿床地质、岩相学、锆石U-Pb同位素年代学、岩石地球化学特征研究结果揭示：老柞山金矿床发育华力西期中二叠世晚期矽卡岩型矿化+燕山期热液型矿化两期叠加成矿,与主成矿期矽卡岩型金成矿作用密切相关的岩浆热事件为花岗闪长岩,成岩时代为(262.6±3.9) Ma;矿区华力西期花岗闪长岩地球化学特征表现为属弱过铝质高钾钙碱性岩系,具有较高的w(SiO₂),低Mg^#值,贫MgO,富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素和重稀土元素,表现出I型花岗岩特征,岩浆源区起源于地壳物质的部分熔融。综合研究认为,老柞山金矿床矽卡岩型矿化和岩浆作用发生于由洋陆俯冲消减向陆陆碰撞的构造体制转换期,花岗闪长岩是地壳物质部分熔融的产物。     

空间大地测量技术对确定地面坐标框架、地形变与地球重力场的贡献和进展--出席2005年国际大地测量协会(IAG) 科学大会札记

国际大地测量协会（IAG）科学大会于2005年8月22~26日在澳大利亚凯尔斯（Cairns）召开。会议名称为“动力行星2005”（Dynamic Planet 2005）。会议就有关完善全球和地区性地面坐标参考框架、卫星重力测量在确定地球重力场时空分辨率、开展航空激光和雷达成像及其干涉技术在地形变和灾害监测,以及对大气的研究、建立和完善全球大地测量观测系统(GGOS)、开展行星大地测量的研究等方面的内容做了广泛的学术交流,内容比较丰富。