中国大陆科学钻探工程主孔榴辉岩中金红石微量元素地球化学特征

本文利用电子探针分析了中国大陆科学钻探工程主孔各种类型榴辉岩中金红石的Nb、Cr和Zr含量。Zack等(2002)的金红石Nb-Cr图解表明榴辉岩的原岩均为镁铁质岩,但不同类型榴辉岩具有不同的地球化学特征,即:1金红石榴辉岩、石英榴辉岩、角闪岩和钛铁矿榴辉岩中金红石的Nb和Cr含量大致相同,主孔中上述榴辉岩中金红石的Nb、Cr含量与区域上小焦金红石矿区金红石榴辉岩中金红石的Nb、Cr含量基本相同。总体来讲,区域和主孔榴辉岩中金红石以低Nb为特征,反映它们的原岩为镁铁质岩石。2蓝晶石多硅白云母榴辉岩中金红石具最高的Nb和Cr含量,其Nb和Cr均值分别为720×10-6和712×10-6,多硅白云母榴辉岩中金红石比金红石榴辉岩、石英榴辉岩、角闪岩和钛铁矿榴辉岩中金红石富集Cr。利用Zack等(2004)提出的金红石地质温度计,计算得出金红石榴辉岩的金红石形成温度介于608~746℃,石英榴辉岩的金红石温度介于629~680℃,钛铁矿榴辉岩金红石的形成温度介于629~704℃,蓝晶石多硅白云母榴辉岩的金红石形成温度为600℃,角闪岩的金红石形成温度为629℃。一种可能的解释是,榴辉岩在折返过程中退变质作用明显,流体活动强烈,导致金红石中Zr扩散丢失,金红石中Zr含量不同程度地受到角闪岩相退变质过程中再平衡作用的影响,致使计算的温度偏低。     

华南地区中生代Cu (Mo) W Sn矿床成矿作用与洋岭/转换断层俯冲

华南地区是我国重要的金属矿产资源产地,除了发育大量的钨锡钼铋和稀土等金属矿产外,还有铜金矿床分布。本文通过对华南地区29个典型CuMoWSn矿床的时空分布及其与之有关的花岗质岩体的侵位年龄分析,探讨了与不同成矿类型有关的花岗质岩石的地球化学特征。本文认为华南地区10个典型的与Cu有关的矿床主要发生在180~170Ma、160~150Ma以及105~90Ma三个时期,而10个钨矿床主要集中于170~130Ma;4个WSn矿床集中于170~130Ma和120~110Ma;而5个Sn矿床则发育于170~150Ma、130~110Ma以及100~90Ma三个时期。Cu矿床主要与同熔型花岗岩有关,而Mo、WSn既与同熔型花岗岩有关,又与改造型花岗岩有关。在岩石地球化学上,与Cu(Mo)WSn成矿作用有关的花岗质岩石也表现出不同的地球化学特点,如,从Cu(Mo)矿床到WSn矿床SiO2含量有逐渐增大、氧化性逐渐降低、还原性逐渐增加以及分异演化程度有逐渐增高的趋势。与Cu(Mo)Au矿床有关的花岗质岩石具有较低的SiO2（60.3%~68.1%）,氧化性较高（Fe2O3/FeO=0.31~1.81）,分异演化程度较低（Rb/Sr=0.05~3.3）的特点;与Cu(Pb)(Zn)矿床有关的花岗质岩石具有相对较高的SiO2（73.3%~75.2%）,氧化性稍高（Fe2O3/FeO=0.68~1.74）,分异程度稍低（Rb/Sr=10.8~57.8）的特点;而与Mo矿床有关的花岗质岩石具有较宽的SiO2（67.3%~76.2%）变化范围,氧化性稍低（Fe2O3/FeO=0.68~1.74）,分异演化程度稍低（Rb/Sr=0.6~9.29）;与W矿有关的花岗质岩石的SiO2含量为69.9%~80.1%,还原性稍低（Fe2O3/FeO=0.19~0.76）,分异演化程度稍高（Rb/Sr=21.9~61.7）;与WSn矿床有关的SiO2为74.8%~78.7%,还原性较低（Fe2O3/FeO=0.08~0.59）,分异程度较高（Rb/Sr=10.8~139）;与Sn矿床有关的花岗质岩石的SiO2为64.8%~76.9%,还原性高（Fe2O3/FeO=0.01~0.58）,分异演化程度高（Rb/Sr=1~530）。在结合华南地区花岗岩类岩石的分布特征以及盆岭构造的特点,本文提出华南地区CuMoWSn矿床的成矿作用是不同时期大洋板块或者洋岭多阶段俯冲结果的新成因模型,即早侏罗世休眠的FarallonIzanagi洋岭俯冲导致早—中侏罗世Cu成矿作用;中—晚侏罗世活动的FarallonIzanagi洋岭和转换断层俯冲是中晚侏罗世Cu(Mo)(W)成矿作用以及多阶段WSn成矿作用的触发动力,而白垩纪Izanagi大洋板块俯冲则是白垩纪斑岩型CuWSn成矿作用的诱因。该模型的提出较好地解释了华南中生代大规模岩石圈拆沉—减薄—伸展的机制及其大规模成矿作用的动力。     

江西金山金矿成矿深度研究

构造附加静水压力的研究是构造物理化学研究的重要内容。本文运用构造物理化学的基 本理论，研究了江西金山金矿赋矿韧性剪切带的构造附加静水压力，测算了金山金矿的成矿深度。 研究表明，金山金矿的成矿深度在 ３１００～４３００ｍ左右，这对进一步在该区的找矿勘查工作具有 指导意义。     

江西冷水坑Ag-Pb-Zn矿田闪锌矿矿物化学特征及赋矿铁锰碳酸盐层成因背景制约

冷水坑Ag-Pb-Zn矿田发育2类矿体,即花岗斑岩体内大脉状、细脉浸染状矿体和火山旋回内层状矿体,引起众多学者重视。但与大脉状、细脉浸染状矿体有关的花岗斑岩与层状矿体的关系、层状矿体赋矿层铁锰碳酸岩层成因背景、2类矿体间金属硫化物的成分差异等问题尚未引起足够关注。本文选取冷水坑矿田内金属储量最大的下鲍矿床,对一条横穿花岗斑岩及层状矿体的剖面进行了重点考察研究,对其元素含量及比值的变化特征进行深入讨论,进而对2类矿体内闪锌矿矿物化学进行了对比研究。花岗斑岩及层状矿体野外接触关系清晰,未出现渐变特征。二者元素含量及比值差异明显,花岗斑岩具有更高的Al、Ba、Sr、K、Na含量,铁锰碳酸盐岩层则具更高Ag、Fe、Mn、Zn、Pb、Mg含量。铁锰碳酸盐岩层元素化学特征表明其沉积成因,并未经历规模较大的热液交代作用,形成背景为火山-沉积有关的陆相深湖盆。对大脉矿体及层状矿体内发育的闪锌矿进行了电子探针分析,闪锌矿总体w(S)32.05%~33.81%,平均33.02%;w(Zn)53.51%~63.79%,平均59.38%;w(Fe)变化范围较大(2.02%~12.42%),2种矿体间差异显著,层状矿体中闪锌矿w(Fe)含量2.02%~7.69%,平均4.17%,大脉状矿体闪锌矿w(Fe)8.02%~12.42%,平均9.49%。层状矿体赋存于铁锰碳酸岩层内,但矿体内闪锌矿Fe、Mn含量却低于大脉状矿体中的闪锌矿。综合分析认为,2种矿体的Fe、Mn、Pb、Zn元素在成矿相关岩浆体系内,可能经历了不同物理化学条件(流体成分、温度、压力、p H值等)的影响,造成成矿相关岩浆体系的差异。     

冬季青藏高原上游西风模态与中国降水及NAO的关联

利用ERA40再分析资料和中国区域站点降水观测资料分析了冬季北大西洋至青藏高原上游地区上空西风变率的EOF主要模态(简称高原上游西风模态),并考察了这些模态与中国区域降水及北大西洋涛动(NAO)之间的联系。研究结果表明,冬季高原上游最主要的两种西风模态(EOF1和EOF2)都和北大西洋涛动(NAO)显著相关,却与中国冬季降水的关系明显不同:EOF1对应着整体位置偏北、南侧活动中心偏东的NAO型,并与高原西南侧及长江中下游地区冬季降水存在显著正相关;而EOF2对应着整体位置偏南,南侧活动中心位置偏西的NAO空间型,与中国冬季降水却没有显著的相关关系。进一步研究指出,在偏强的EOF1中,低纬异常西风带可向东伸展到位于亚欧大陆中南部的高原上游,造成高原西南侧中下层气流的爬升运动增强,导致高原西南侧降水异常偏多,同时,该西风异常可绕过高原形成异常西南风,与异常偏高的西太平洋副热带高压南侧湿润的东南风异常汇合于长江中下游地区,产生异常辐合上升运动,从而引起长江中下游地区冬季降水增强,反之亦然;而EOF2较EOF1位置偏东、偏南,低纬纬向风东伸较弱,对中国冬季降水影响不明显。这表明冬季高原上游西风异常分布的形态对下游中国区域降水的影响至关重要,而西风EOF1模态是NAO通过上下游效应影响中国冬季降水的一个重要媒介。     

甘肃地区水氡(流量)异常与周边中强地震的关系探讨

甘肃及周边地区是一个中强震多发区,该地区的前兆异常对青藏高原北缘地区强震活动有着敏感的反映.1980年以来该区发生5.0级以上地震20余次.多次地震前,甘肃地区的水氡资料出现了大量的中短期异常.分析了甘肃省目前仍在继续观测、观测环境较好、仪器稳定的水氡测点在甘肃及周边地区发生的中强地震前资料的变化情况,发现多数测点在多...     

钠长石花岗岩中雪球结构形成机理的研究

在某些富锂、氟含稀有金属花岗岩的石英和钾长石斑晶中常见 (半 )雪球结构。雪球结构的产出特征、雪球体中钠长石的电子探针分析结果以及其他间接证据都说明 ,雪球结构是在岩浆结晶分异过程中形成的。对矿物结晶顺序、石英和钠长石的生长速率以及固相线温度的研究表明 ,富锂、氟、钠的花岗质残余岩浆完全具备形成雪球结构的条件。岩浆熔体中较高的Na2 O/K2 O比值和F、H2 O含量在雪球结构的形成过程中起着重要的作用 :F的高含量使岩浆固相线温度降低 ,岩浆得以充分分异演化 ,形成接近端员组分的钾长石和钠长石 ;Na2 O/K2 O比值较大使钠长石首先结晶 ;较高的F和H2 O含量使岩浆粘度降低 ,石英的生长速率相对加快并逐渐包裹钠长石形成雪球结构。     

冀北崇礼红旗营子岩群中镁铁质岩石地球化学和年代学研究:对华北克拉通新太古代晚期-古元古代早期大地构造演化的启示

崇礼地区红旗营子岩群位于华北克拉通北缘,该区红旗营子岩群的岩石组合、构造属性及时代归属对于探讨华北克拉通新太古代晚期－古元古代早期大地构造演化具有重要意义.本文对崇礼地区红旗营子岩群中的镁铁质岩石进行了野外、镜下岩相学、全岩地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素分析,并讨论其对华北克拉通北缘新太古代晚期－古元古代早期地壳演化的指示意义.研究区红旗营子岩群中的镁铁质岩石以夹层产出于表壳岩中,主要由斜长角闪岩和斜长辉石角闪岩组成.红旗营子镁铁质岩石主量元素中SiO₂（40.17%~51.53%）、Na₂O（1.52%~3.47%）和K₂O（0.43%~1.23%）含量范围较大,具有较高的CaO（9.15%~12.68%）、MgO（5.90%~13.36%）和Al₂O₃（9.81%~20.92%）含量.镁铁质岩石轻稀土元素轻微富集,重稀土元素配分模式近平坦,大离子亲石元素Ba、U、K、Sr富集,高场强元素Th、Nb、Ta、Ti明显亏损.斜长角闪岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年显示207Pb/206Pb加权平均年龄为2 477±23 Ma（MSWD=3.1）,上交点年龄为2 468±22 Ma,表明其形成于新太古代晚期－古元古代早期.斜长角闪岩锆石Hf同位素分析结果显示ε_Hf（t）为负值（-5.2~0）,一阶段模式年龄（T_DM1）为2 673~2 783 Ma,二阶段模式年龄（T_DM2）为2 880~3 074 Ma,均大于锆石的形成年龄,指示其来源于古老地壳物质的再循环.镁铁质岩石全岩地球化学分析结果显示其形成于岛弧相关环境.结合华北其他地区研究成果,本研究表明崇礼地区新太古代晚期－古元古代早期可能发生了一期与岛弧有关的岩浆事件.      

山东省麻湾金矿区矿床特征及找矿标志

麻湾金矿是胶东金矿集中区一个典型的热液充填—交代蚀变碎裂岩型金矿床.在地质背景分析基础上,对矿区内一新矿段的矿化带、矿体(Ⅰ1与Ⅰ2)、矿石矿物特征,以及围岩蚀变类型进行了较详细总结,并系统分析和归纳了各类找矿标志,指明了找矿的方向.     

关键矿产资源铟:主要成矿类型及关键科学问题

关键矿产资源（Critical Minerals）是国家经济繁荣、国防安全和技术飞跃的重要保障,是支撑我国战略性新兴产业（例如：洁净能源产业、光伏太阳能产业、新一代信息技术产业、航空航天装备等）快速稳定发展的重要金属原材料。世界主要经济发达体（如：美国、日本、欧盟、澳大利亚等）均开展了关键矿产资源的评价,制定了相应的关键矿产资源发展战略,其评价方式也由一维向多维发展,并且把环境因素和资源的循环回收利用列入关键的评价指标。铟作为关键矿产资源之一,是太阳能光伏产业和ITO靶材主要的金属材料。它一般易于在岩浆结晶的晚期富集,但近年来发现它在一些镁铁质岩石中也有高度富集的现象,显示出铟地球化学性质的两面性,因此,全面评价不同地质体中铟的富集规律是解决未来铟资源安全稳定供给的主要途径。预料未来若干年SEDEX和VMS矿床有可能成为铟资源的主要来源,火山岩中的铟异常富集也应当引起足够的重视。铟的主要载体矿物是硫化物。在不同类型的矿床中,铟的富集对矿物有选择性。铟的选择性超常富集（如铟窗、铟爆）机制将是未来一段时间铟成矿作用研究中的重要领域,而铟的原位定量分析技术的突破是解决这一关键科学问题的关键。