阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉中的铪质锆石

利用电子探针技术研究了阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉中铪质锆石的成分特征。结果表明：细粒花岗岩和正岩浆阶段结构带(Ⅳ带)的锆石相对贫Hf，(HfO2)=3．06％-13．33％，主要属于普通锆石；岩浆-热液过渡阶段结构带(V带和Ⅶ带)锆石相对富}Hf，w(HfO2)=9．06％-35．21％，主要属于铪质锆石，少量具有普通锆石特征；同时本区发现的铪质锆石中HfO2最高含量是目前伟晶岩已报道铪质锆石中HfO2的最高含量。成分特征还显示，边部细粒花岗岩和正岩浆阶段锆石成分变化非常局限，岩浆-热液过渡阶段锆石成分变化巨大。认为锆石中HfO2含量从正岩浆阶段结构带到岩浆-热液过渡结构带的高度富集是挥发份从岩浆中分离出来独立成相的结果，而岩浆-热液过渡结构带锆石中HfO2含量在带内的巨大变化可能与热液流体的富集有关。     

激光拉曼、阴极荧光研究对蜕晶化锆石及其 U-Pb 年龄解释的指示意义

通过对3个不同程度蜕晶化锆石样品的激光拉曼光谱,阴极荧光图像(CL)和U-Pb年龄特征进行对比分析,笔者发现锆石CL图像和激光拉曼光谱测试对蜕晶化锆石及其U-Pb年龄解释有很好的指示作用,因此强调加强矿物内部结构的研究,建议锆石激光拉曼测试、阴极荧光观察及锆石U-Pb同位素测试相结合分析锆石U-Pb年龄数据.     

锆石成因矿物学与锆石微区定年综述

锆石是岩浆岩、变质岩和石英脉型金矿床中的一种常见副矿物,对锆石成因类型的准确判断是正确理解锆石U-Pb年龄意义的关键.本文中笔者对不同成因类型锆石的判别标志及年龄意义进行系统的总结,并认为将锆石的阴极发光图像(CL)、背散射电子图像(BSE)、痕量元素组成及矿物包裹体特征的研究相结合是进行锆石成因鉴定的有效方法.近年来同位素质谱技术的发展使得人们对同一锆石颗粒内部不同成因类型的锆石晶域进行原位年龄测定成为可能.通过微区原位定年技术,能够给出有关寄主岩石的地质演化历史等重要信息,这可以为地质过程的精细年代学格架的建立提供有效的证据.来自不同类型岩石中的锆石可能经历了Pb的扩散丢失作用、晶格损伤导致的蜕晶化作用以及变质重结晶作用.这些过程对锆石计时的准确性和有效性带来了不同程度的影响.为了对测定锆石年龄的地质意义进行合理解释,在进行锆石U-Pb定年前,必需对锆石进行成因矿物学和矿物内部结构的深入研究,特别是阴极发光和背散射电子成像研究,通过内部结构特征确定锆石的成因类型和形成环境.笔者认为,组成单一的岩浆锆石是理想的U-Pb定年对象,变质重结晶锆石域常是重结晶锆石和继承晶质锆石的混合区,容易给出混合年龄,只有变质增生锆石和完全变质重结晶锆石才能给出准确的变质时代,而从继承锆石中鉴别出的热液锆石可以获得可靠的流体活动时间.     

激光拉曼、阴极荧光研究对蜕晶化锆石及其U-Pb年龄解释的指示意义

通过对3个不同程度蜕晶化锆石样品的激光拉曼光谱,阴极荧光图像（CL）和U-Pb年龄特征进行对比分析,笔者发现锆石CL图像和激光拉曼光谱测试对蜕晶化锆石及其U—Pb年龄解释有很好的指示作用,因此强调加强矿物内部结构的研究,建议锆石激光拉曼测试、阴极荧光观察及锆石U—Pb同位素测试相结合分析锆石U—Pb年龄数据。     

湖北黄土岭麻粒岩锆石拉曼光谱和等离子体质谱研究

对湖北黄土岭麻粒岩中锆石同时进行了激光拉曼探针、阴极发光 (CL)观察和U ,Th及Pb Pb年龄ICPMS测定 ,发现麻粒岩中部分锆石发生的不是固态重结晶作用 ,而是部分熔蚀 /沉淀再结晶过程。结合CL图像结构特征和2 0 7Pb/ 2 0 6Pb年龄初步推断 ,麻粒岩相事件发生在 2 0亿年之后。结构、化学和同位素组成的测定表明 ,大别地区广泛存在的燕山期热事件使锆石发生不同程度的变质重结晶作用 ,使锆石晶格愈合。     

新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉研究

新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉具有非常完美的结构分带,从边部到核心可以划分出9个共生结构带.本文主要利用前人资料,从该伟晶岩脉的主元素、造岩矿物以及包裹体等角度对各结构带进行了研究,探讨了稀土元素在各带中的分布模式以及演化特征,并对3号岩脉的岩浆~岩浆热液演化阶段和地球化学阶段的划分作了修改.     

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.     

变质锆石拉曼光谱研究--以大别造山带为例

对大别山的道士冲辉石岩、双河榴辉岩和碧溪岭石榴橄缆岩的锆石进行了激光拉曼探针，阴极发光（CL）观察和U、Th等微量元素的微区分析及U－Pb同位素测定，发现锆石拉曼光谱波数和半高宽都能指示其蜕晶化程度，但对于高度蜕晶化锆石，波数已经不再完全适用，而只能通过其特征谱峰半高宽来确定。碧溪岭石榴橄榄岩锆石微区微量元素和拉曼探针分析发现，半高宽和Th/U比正相关，这是由岩浆锆石在变质过程中不同程度的固态重结晶作用造成的，其可能曾经遭受过约220Ma的热事件扰动。双河榴辉岩锆石则可能遭受了流体参与下的变质重结晶作用的影响。锆石重结晶作用是变质岩中锆石年龄和化学组成变化的主要原因。     

锆石微区喇曼光谱研究及成因标型意义

通过对岩浆和变质成因锆石的微区喇曼光谱研究,揭示出岩浆和变质成因锆石从晶体核部至边缘在喇曼光谱峰强度上存在不同的变化趋势,即岩浆成因锆石由晶体核部至边缘喇曼峰强度逐渐减弱,而变质成因锆石则相反或不变化。这是由于它们形成时晶体中的U、Th分带趋势不同造成,具有重要的成因标型意。     

新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉绿柱石流体包裹体SRXRF研究

尝试利用北京同步辐射装置(BSRF)实验条件所产生的4W1B束线同步辐射X射线荧光微探针,对新疆可可托海3号伟晶岩绿柱石中的单个流体包裹体进行原位无损成分分析,改进了实验中显微镜照明装置而获得较好的视觉观察效果,使探测目标选取更加快速、准确,测试结果更加可靠。测试及研究结果表明,新疆可可托海3号伟晶岩脉绿柱石中多数流体具有较高的Zn、Sn、As以及REE元素含量,反映了其内生岩浆作用特征及流体的壳源特点;蛛网图显示微量元素含量特征与中国中东部地壳相似,进一步提示流体可能源自地壳。但由于测试中束斑面积较大(50μm×50μm),影响了测试精度,今后可通过缩小光斑、提高射线能量及能量分辨率来进一步提高测试精度及可靠性。     

新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉重钽铁矿研究

重钽铁矿是主要见于高度分馏花岗伟晶岩中的一种罕见的钽矿物。新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉中存在的重钽铁矿呈他形，与钽猛矿(因Ta含量的明显差异可分为钽锰矿I和钽锰矿Ⅱ)和铀细晶石共生形成铌钽矿物集合体。钽锰矿I构成集合体的主体，而重钽铁矿与相对富Mn和Ta的钽锰矿Ⅱ紧密共生并分布在集合体的边部。重组铁矿的RTa[RTa＝Ta／(Nb Ta)]在0．96—0．99间变化，RMn[RMn＝Mn／(Fe Mn)]在0．10—0．2l间变化。铌钽铁矿的共生组合和化学成分特征表明，重钽铁矿是钽锰矿I在非平衡条件下快速结晶后残余亚稳定相出溶的产物。     

阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉中铌铁矿族矿物环带构造及其岩石学意义

本文利用电子探针和背散射电子成像技术系统地研究了新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉各结构带中的铝铁矿族矿物。研究表明,本区伟晶岩脉中铌铁矿族矿物主要为铌锰矿-钽锰矿。成分特征显示从岩脉边部带到核部,Ta/(Nb Ta)比值呈近垂向演化,但Mn/(Fe Mn)比值没有明显变化。另一方面,铌铁矿族矿物在早期正岩浆阶段(Ⅰ-Ⅳ带)的成分变化非常局限,而在晚期的岩浆-热液过渡阶段(Ⅴ-Ⅶ带)的成分变化非常大。背散射电子成像技术观察还表明本区铌铁矿族矿物在正岩浆阶段没有环带构造特征,而在岩浆-热液过渡阶段有明显的环带构造特征,而且随着伟晶岩固结过程的进行,环带构造主要沿着渐变环带构造→韵律环带构造→交代构造的趋势变化。研究认为,本区铌铁矿族矿物在不同结构带的成分变化和在单颗粒中的环带构造是热液流体参与铌铁矿族矿物结晶的反应,环带构造的类型主要是由热液流体参与结晶的程度所控制。     

新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉岩浆-热液过程:来自电气石化学组成演化的证据

新疆阿尔泰可可托海3号脉不同结构带及其蚀变围岩中电气石化学组成电子探针(EMPA)分析结果显示,蚀变围岩、外接触带和内接触带中电气石为是富钙-铁的镁电气石,电气石化伟晶岩中电气石为富镁-铁的锂电气石,伟晶岩早期结构带(Ⅰ-Ⅳ带)中电气石为黑电气石-锂电气石系列,而伟晶岩晚期结构带(Ⅴ-Ⅶ带)中电气石为锂电气石。蚀变围岩、外接触带和内接触带中电气石以Y位中低Al,高Mg、Ca以及显著低的Al/(Al+Fe)、Fe/(Fe+Mg)比值为特征,主要存在R3++O2-=R2++OH-的置换;伟晶岩内部结构带(Ⅰ-Ⅶ带)中电气石以Y位上极低Mg、Ca,高Fe、Al、Li以及显著高的Al/(Al+Fe)、Fe/(Fe+Mg)比值为特征,主要存在+Al3+=Na++Fe(Mg)2+和Li++Al3+=Fe(Mn)2++Mg2+的置换。蚀变围岩、外接触带和内接触带中电气石化学组成特征指示存在围岩-流体、围岩-熔体相之间的相互作用。伟晶岩早期结构带(Ⅰ-Ⅳ带)中电气石无明显组成分带,为岩浆成因;晚期结构带(Ⅴ-Ⅶ带)中电气石显示振荡环带,形成于岩浆-热液过渡阶段体系。随着伟晶岩由外向里固结,温度逐渐降低,伟晶岩内部结构带中电气石显示Y位上Al、Li、Mn及Fe/(Fe+Mg)比值逐渐增大的演化趋势;内部结构带中电气石几乎不含Mg,指示3号伟晶岩脉岩浆-热液演化是在相对封闭体系中进行的。     

新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉岩浆—热液演化和成因

新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉,由一陡倾斜的巨大岩钟和缓倾斜的板状体联合组成,总 体形态似一实心草帽。其空间分带十分明显,自外向内可依次划分出如下九个共生－结 构带 ：Ⅰ 文象、变文象伟晶岩带;Ⅱ 糖粒状钠长石带;Ⅲ 块状微斜长石带;Ⅳ 白云母-石英 带;Ⅴ 叶钠长石-锂辉石带;Ⅵ 石英-锂辉石（-叶钠长石）带;Ⅶ 白云母-薄片状钠长石 带;Ⅷ 锂云母-薄片状钠长石带;Ⅸ 石英和微斜长石核。根据伟晶岩各共生－结构带的时 空关系、矿物的多世代性和矿物中的包裹体等特征,从岩浆－热液演化的角度,探讨了伟 晶岩的成因问题,认为：Ⅰ、Ⅲ带和部分Ⅱ、Ⅳ带主要是富水但水不饱和的伟晶岩浆 直接结晶的产物;Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ带是在晶体相、熔体相和流体相三相并存的条件下,即岩浆— 热液过渡阶段结晶形成的;Ⅸ带是在热液早阶段从高温富硅酸盐溶质的超临界流体中结晶出 来 的;Ⅷ带和部分Ⅱ、Ⅳ带则是热液交代的产物。但交代流体不是从深部外来,而是从伟 晶岩浆体系本身在分异演化过程中发生液相分离的结果。     

南平花岗伟晶岩中的羟磷铝锂石矿物学研究

羟磷铝锂石是南平稀有金属花岗伟晶岩中的重要标型矿物，可分为原生和次生两大类，最主要的是前者，一般呈块体状，共生矿物主要有销长石，钾长石，锂辉石，铌钽矿物。本文详细讨论了南平羟磷铝锂石的化学成分、Ｘ射线粉晶衍射资料、红外光谱和差热分析结果。南平原生羟磷铝锂石的交代蚀变作用十分发育，按其先后顺序，交代蚀变矿物组合有：石英—叶钠长石、次生羟磷铝锂石、细晶销长石—石英—次生磷灰石、次生复杂磷酸盐矿物和绢云母。     

新疆可可托海3号伟晶岩脉成岩时代的限定:来自辉钼矿Re-Os定年的证据

可可托海3号伟晶岩脉因其完美的岩浆结晶分异特征而闻名世界,但针对其年代学方面的认识仍存在较大分歧。本次工作采集到产于3号脉边部带中的6件辉钼矿样品。其产出地质特征显示属于3号伟晶岩脉边部带形成时与围岩的热液交代成因,形成时间应与边部带近于同时或稍晚。文章利用辉钼矿Re-Os测年技术进行的年代学研究结果表明,6件辉钼矿Re-Os等时线年龄为(208.8±2.4)Ma(MSWD=0.89)以及模式年龄为(209.9±1.3)Ma(MSWD=0.69),在误差范围内一致,可忽略辉钼矿Re-Os体系可能产生的失偶现象,代表了辉钼矿在流体中沉淀的时间。在研究前人年代学成果基础上,笔者认为3号伟晶岩脉的形成起始于209 Ma左右,即中三叠世晚期。     

可可托海3号伟晶岩脉石英中微量元素组成特征与岩浆-热液演化

本文利用LA-ICP-MS测量技术对可可托海3号脉不同结构带的石英中微量元素组成进行研究。结果表明,不同结构带石英以含有较高的Li、Al、P和Ca含量,低的Be、B、Na、K、Fe、Mn、Ti和Ge含量为特征,其中Al、Li和P含量变化于49×10~(-6)~438×10~(-6)、12×10~(-6)~92×10~(-6)和11×10~(-6)~97×10~(-6)的较大范围,各个结构带石英中Al、Li和P含量存在较大的重叠。Ge/Ti、Ge/Be和Al/Ti比值变化于1~159、5~824和43~2230之间,并在不同结构带石英中存在较大的重叠。Al~(3+)+Li~+→Si~(4+)+是主要置换方式,石英生长速度的变化很可能对石英晶体中Al、Li和P的含量变化起到了决定性作用。利用TiO_2的溶解度计算的3号脉中岩浆成因石英形成温度在588~698℃之间,而Titani Q温度计给出岩浆成因石英形成温度在327~500℃之间。前者给出了与花岗岩低共熔相近的温度,后者给出了显著低的伟晶岩中石英结晶温度,从而制约其在伟晶岩体系中实际应用。     

福建南平花岗伟晶岩中绿柱石的矿物学研究

福建南平花岗伟晶岩中铍矿物种类繁多,其中最主要的是绿柱石,它主要集中产出在稀有金属构成矿化的白云母－钠长石－锂辉石伟晶岩中,其中,以石英－叠层白云母结构带内最多。在不同类型或同一类型伟晶岩的不同结构带中,绿柱石的物理性质和化学成分均有一定差异,特别是化学成分中稀有碱金属的含量变化,不仅影响了它的物理性质、晶体结构、红外光谱、差热分析等一系列特征,而且和伟晶岩的稀有金属矿化强度也有密切的联系。因此,绿柱石是花岗伟晶岩中很有意义的一个标型矿物。     

Formation Age and Evolution Time Span of the Koktokay No. 3 Pegmatite,Altai, NW China: Evidence from U–Pb Zircon and 40Ar–39Ar Muscovite Ages

The Koktokay No. 3 pegmatite is the largest Li–Be–Nb–Ta–Cs pegmatitic rare‐metal deposit of the Chinese Altai orogenic belt, and is famous for its concentric ring zonation pattern (nine internal zones). However, the formation age and evolution time span have been controversial. Here, we present the results of LA‐ICP–MS zircon U–Pb dating and muscovite ⁴⁰Ar–³⁹Ar dating. Four groups of zircon U–Pb ages (～210 Ma, ～193–198 Ma, ～186–187 Ma and ～172 Ma) for Zones II, V, VI, VII, and VIII, and a weighed mean ²⁰⁶Pb/²³⁸U age of 965 ± 11 Ma for Zone IV are identified. Also, Zones II, IV, and VI have muscovite ⁴⁰Ar–³⁹Ar plateau ages of 179.7 ± 1.1 Ma, 182.1 ± 1.0 Ma, and 181.8 ± 1.1 Ma, respectively. Considering previous U–Pb age studies (Zones I, V, and VII), the ages of emplacement, Li mineralization peak, hydrothermal stage of the No. 3 pegmatite are in ranges of 193–198 Ma, 184–187 Ma and 172–175 Ma, with weighted mean ²⁰⁶Pb–²³⁸U ages of 194.8 ± 2.3 Ma, 186.6 ± 1.3 Ma and 173.1 ± 3.9 Ma, respectively. The No. 3 pegmatite formed in the early Jurassic. The results of xenocrysts suggest that there is another pegmatite forming event of around 210 Ma in the mining district and the old zircon U–Pb ages imply that Neoproterozoic crustal rocks pertain to sources of the No. 3 pegmatite. Including the previous muscovite ⁴⁰Ar–³⁹Ar age studies (Zones I and V), a cooling age range of 177–182 Ma is considered as the time of hydrothermal stage and end of formation. The evolution process of the No. 3 pegmatite lasted 16 Ma. Therein, the magmatic stage continued for 9–11 Myr and the magmatic–hydrothermal transition and hydrothermal stages were sustained at 5–7 Ma. These time spans are long because of huge scale, cupola shape, large formation depth, and complex internal zoning patterns and formation processes. Considering some pegmatite dikes in the Chinese Altai, there is an early Jurassic pegmatite forming event.