X射线衍射和电子探针技术在矿物药雄黄鉴定及质量评价中的应用

雄黄是我国常用的矿物类中药,由于晶体空间结构不同,可分为α雄黄(AsS)和β雄黄(As4S4)。雄黄受氧化作用会产生剧毒物质砒霜(As2O3),其中β雄黄因空间结构关系更易被氧化,因此对矿物药雄黄的成分鉴定和质量评价具有重要的意义。常用的分析雄黄中砷及其他元素的方法(原子吸收光谱法、电感耦合等离子体质谱法、高效液相色谱-质谱法等)是通过测定总砷、价态砷和其他相关元素实现对雄黄的鉴别和有害成分的检测,分析过程复杂,试剂消耗大,需对样品进行破坏,而且不能直接对矿物结构进行判定。本文采用薄片鉴定、X射线衍射和电子探针对来自代表性生产地贵州思南和湖南石门的6种药用雄黄样品进行鉴别和质量评价。首先通过薄片鉴定初步确定雄黄样品的主要成分及伴生矿物,进一步利用X射线粉晶衍射和电子探针技术对雄黄的主要成分、伴生矿物进行半定量分析,再利用电子探针研究雄黄中As、S、O等元素的赋存状态,在这些技术综合鉴定的基础上,对收集的雄黄进行质量评价。分析结果显示:产自贵州思南的1号矿药由石英(82.8%)、方解石(9.5%)和白云石(7.7%)组成,2号矿药由α雄黄(64.7%)和石英(35.3%)组成;产自湖南石门的6号矿药由β雄黄(86.5%)和电气石(13.5%)组成,3号和4号矿药由α雄黄单矿物组成,5号矿药由β雄黄单矿物组成,3号、4号和5号三个样品中As含量大于70%,符合药典规定;电子探针分析样品中均未检测到砒霜,总体上表明湖南产的雄黄品质较高。研究表明,X射线粉晶衍射法利用了衍射图谱与晶体结构的一一对应性,找到不同矿物药样品的专属特性,而对于多组分矿物药样品,只要混合组分恒定,其衍射图谱就相对稳定,具有指纹特征;电子探针利用As、O等元素的赋存状态,可以有效地对雄黄的质量进行评价。X射线衍射和电子探针技术的结合用于鉴定雄黄矿物药是一种极为有效、可行的办法,与传统方法相比更为快速、经济。     

广西大厂锡矿田侵入岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其意义

应用高精度SHRIMP锆石U-Pb方法对广西大厂锡矿田不同类型中—酸性侵入岩进行了系统的定年研究,获得龙箱盖含斑黑云母花岗岩的成岩年龄为93±1Ma,斑状花岗岩91±1Ma,石英闪长玢岩脉(西岩墙)91±1Ma,花岗斑岩脉(东岩墙)91±1Ma,四者在测试误差范围内基本一致,微量元素特征及稀土配分模式相近,为同期不同阶段岩浆活动的产物。区内成岩与锡多金属成矿的时代相一致,均形成于板内伸展剪切的构造环境,应同属燕山晚期构造—热事件的产物。     

中国阿尔泰早古生代后碰撞花岗岩的发现及其地质意义

新疆哈巴河县白哈巴岩体主要岩石类型为黑云母斜长花岗岩,另有少量花岗闪长岩。SiO₂含量介于65.58%~65.79%之间,A/CNK≤1.05,为弱过铝质岩石,属高钾钙碱性系列。稀土元素总量为174.1×10^-6~210.6×10^-6,具明显的Eu负异常（0.54~0.63）,稀土元素分馏中等（（La/Yb）_N值为4.46~5.56）,稀土配分曲线为轻稀土富集型,富集Rb,Th,U,K,La,Ce,Nd,Hf,Zr和Sm等元素,而强烈亏损Ba,Nb,Ta,Sr,P和Ti等元素。主量元素、稀土元素和微量元素特征表明,白哈巴岩体形成于挤压体制向拉张体制转换的构造环境,属后碰撞花岗岩类。SHRIMP锆石U-Pb年龄为413.8±6.4Ma。白哈巴岩体后碰撞花岗岩的发现,支持阿尔泰-蒙古微大陆的存在,丰富了对新疆北部构造演化的认识。     

海相火山—沉积建造区铜,多金属成矿系列及铁—铜型矿床的勘查前景

拟建了海相火山岩地区的铁－铜－硫成矿系列,它包含两个亚系列,即含铜黄铁矿型亚系列和含铜铁矿型亚系列;并充分肯定了铁－铜型矿床的潜在地位与勘查前景,为新一轮矿产资源大调查拓宽了思路,为铜、多金属矿产的勘查扩展了就矿（铁矿、黄铁矿）找矿（铜、铅、锌、金）的有效途径。     

大兴安岭北段扎兰屯地区晚古生代早期花岗质岩浆作用——对额尔古纳 兴安地块和松嫩地块拼合时限的制约

扎兰屯地区位于二连 贺根山 黑河构造带中段,区内发育韧性变形叠加的晚古生代早期花岗岩类。本文在详尽的野外地质调查基础上,对该套花岗岩类的锆石U- Pb年代学和地球化学进行系统分析,研究其成岩年代序列,探讨岩石成因及构造背景,厘定韧性构造叠加的时限,进一步揭示扎兰屯地区额尔古纳 兴安地块和松嫩地块的拼合过程,为兴蒙造山带的区域构造演化研究提供新材料。大量年代学研究显示,扎兰屯地区晚古生代早期花岗质岩浆作用发生于405~325Ma之间,该作用可进一步细化为早中泥盆世(Ⅰ期、405~380Ma)、晚泥盆世—早石炭世初(Ⅱ期、365~350Ma)和早石炭世晚期(Ⅲ期335~325Ma)等3期。其中Ⅰ期和Ⅱ期花岗岩类属高钾—钾玄质钙碱性、准铝质—弱过铝质花岗岩类,可能为俯冲背景下岛弧岩浆活动形成的I型 分异I型花岗岩;Ⅲ期花岗岩类属中—高钾钙碱性、准铝质—弱过铝质花岗岩类,可能为后碰撞背景下岩浆活动形成的分异I型- A型花岗岩。该套花岗岩类普遍叠加韧性变形,可能为碰撞后侧向逃逸作用的产物,变形时限为晚石炭世末—早二叠世(308~290Ma)。大兴安岭北段晚古生代早期花岗质岩浆作用与额尔古纳 兴安地块和松嫩地块的碰撞拼合作用有关,扎兰屯地区二者的碰撞拼合时限可能为早石炭世中期。     

广西大厂锡多金属矿田亢马矿床地质特征及成矿时代

亢马矿床是广西大厂锡多金属矿田东矿带中一个研究程度较低的中型锡多金属矿床。矿床特征研究表明,区内的锡多金属矿化主要呈脉状产出,明显受构造控制,成矿作用以充填-交代为主,后生成矿作用特征明显。成矿作用可分为3个阶段,各阶段的完全均一温度分别为30 0～35 0℃、2 10～2 80℃、14 5～175℃。石英流体包裹体Rb- Sr测年获得等时线年龄为94 .1±2 .7Ma(2σ) ,表明成矿时代属燕山晚期,成矿流体的87Sr/ 86 Sr初始值为0 .710 15 ,与大厂矿田中部龙箱盖黑云母花岗岩87Sr/ 86 Sr的初始值0 .7110接近。成矿年龄与成矿流体的87Sr/ 86 Sr初始值均表明亢马锡多金属矿的成矿作用与区内的龙箱盖岩体具有一定的成生联系。     

辽宁红透山铜锌块状硫化物矿床的变质变形和成矿组分再活化

辽宁红透山铜-锌块状硫化物产在太古宙绿岩带中，矿床形成后经历了强烈的变形和变质，变质程度达高级角闪岩相。野外和显微镜研究表明，矿石在进变质过程中发生过强烈的机械再活化和重结晶，但各种进变质结构大部分已被变质峰期的全面重结晶所清除，目前保存着的结构主要是变质峰期和退变质过程的产物。退变质过程以黄铁矿变斑晶生长、矿石糜棱岩的形成、二次退火和化学再活化为特征。矿床中高度富集铜和金的矿石是韧性剪切形成的矿石糜棱岩受退变质流体叠加而成。磁黄铁矿主要是同生沉积后重结晶的产物，另有一部分由退变质热液形成，而黄铁矿变斑晶则有沉积一重结晶、磁黄铁矿退变质脱硫和热液叠加多种成因。世界各地块状硫化物矿床中的磁黄铁矿和黄铁矿各有三种成因类型。磁黄铁矿的类型有：同生沉积．变质重结晶、同生沉积黄铁矿变质和退变质热液充填或交代；黄铁矿的类型有：同生沉积-变质重结晶、磁黄铁矿退变质脱硫和退变质热液充填或交代。红透山矿区的退变质流体具有从早到晚氧逸度升高的趋势。     

宁中白云母二长花岗岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及岩石地球化学特征

宁中白云母二长花岗岩出露于拉萨地块中部,应用SHRIMP锆石U-Pb测年,得到锆石壳部加权平均年龄值分别为190±8Ma、193±7Ma和191±10Ma,代表成岩年龄,属早侏罗世侵入岩;核部的继承锆石年龄值大体可分为2部分:300～500Ma为古生代基底锆石;1000～1500Ma为元古宙基底锆石,个别测点得到2160Ma和2356Ma的古老年龄值,反映源岩比较复杂,并提供了拉萨地块存在中元古-古元古代结晶基底的年龄信息。岩石化学分析结果表明:白云母二长花岗岩的SiO_2为73．14%～78．12%、K_2O为3．42%～5．72%,K_2O＞Na_2 O,AL/CNK为1．22～1．42,刚玉标准分子含量为3．18%～4．69%,属典型的强过铝花岗岩。微量元素Rb含量特别高(410×10~(-6)～737×10~(-6)),Sr含量低(9．2×10~(-6)～49．0×10~(-6)),Ba含量低(20．8×10~(-6)～127×10~(-6));稀土总量低,∑REE为38．59×10~(-6)～97．84×10~(-6),铕亏损中等—强烈(δEu=0．22～0．62);同位素比值~(87)Sr/~(86)Sr为1．150900～0．861037,~(143)Nd/~(144)Nd为0．511879～0．511993,反映岩浆主要来自于上部地壳泥质岩石的部分熔融。宁中白云母二长花岗岩属于S型花岗岩,形成于同碰撞构造环境,成岩时代为早侏罗世,应属于冈底斯构造带印支造山旋回晚期碰撞阶段的产物,对它的综合研究有助于进一步认识和研究冈底斯构造带的历史和构造演化过程。     

362℃和差异应力条件下硫化物在NaCl溶液中的再活化实验研究

红透山块状硫化物矿石主要成分为黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿和石英、角闪石、黑云母等脉石矿物。切成长40mm 直径17mm 的矿石圆柱用20wt%NaCl 溶液浸泡260小时后装入长江500型活塞-圆筒式三轴应力试验机,在362℃414MPa 围压下加1342MPa 轴压,13小时后于空气中自然冷却。实验后试样长度压缩为32.3mm,算得应变速率为4.1×10~(-6)/s。实验产物中出现大量垂直应力轴的松弛裂缝。黄铁矿强烈脆性破裂,而磁黄铁矿、黄铜矿和闪锌矿以塑性变形为主,局部也发生脆性破裂。再活化黄铁矿、磁黄铁矿和黄铜矿分别充填同种矿物的碎粒间隙。再活化产物也呈细脉穿插脆性变形的黄铁矿碎斑,细脉中以黄铜矿为主,其次是磁黄铁矿,有时含极少量闪锌矿,在磁黄铁矿、黄铜矿和闪锌矿的塑性变形区内,以及变形的石英和其它脉石矿物中均无再活化硫化物产出。实验结果表明在构造应力作用下强干性矿物和地质体容易发生脆性变形,从而为再活化成矿流体的运移和析出矿质提供通道和空间,而韧性变形区较难提供流体通道和矿质沉淀空间。所以,再活化成矿作用容易发生在脆性变形区和韧-脆性转换部位。原生矿石中的黄铜矿在实验条件下比其它三种硫化物更容易再活化。脆性变形的黄铜矿和黄铁矿比起其它矿物来更容易接受含铜流体的叠加,因此地层中的含铜黄铁矿矿胚层最容易受叠加流体作用而形成层控富矿床。     

阿尔金断裂昌马大坝-宽滩山段全新世活动特征

阿尔金断裂是我国西部著名的巨型走滑断裂带之一,也是全新世活动断裂和发震断裂。该断裂昌马大坝—宽滩山段运动方式为以左行走滑占主导,伴有弱的垂直运动;在距今2.7ka以来发生过明显的新构造活动（和地震）。在沙坪—宽滩山段全新世左行走滑位移速率为0.9～2.2mm/a,明显低于阿尔金断裂东段昌马大坝以西地区4～5mm/a和中西段9～11mm/a的位移速率。阿尔金断裂东段在肃北和昌马大坝出现二次位移速率的锐减,锐减的部分分别转化为海原活动断裂西段（党河南山断裂）和祁连山北缘活动断裂西段的左行走滑和逆冲,且在位移速率数值上相互之间具有非常好的对应性。阿尔金断裂在肃北位移速率减少部分（4.6mm/a）与海原活动断裂西段（党河南山断裂）的位移速率（4～5mm/a）非常接近,同样阿尔金断裂在昌马大坝位移速率减少部分（3.2mm/a）与祁连山北缘活动断裂的位移速率（3.0mm/a）也非常接近。