华北克拉通减薄的岩浆岩响应:来自河北武安洪山含霓石斑状正长岩的证据

洪山碱性杂岩体出露于河北省邯郸市永年县,地处太行山南段,出露面积约53 km²,岩性以正长岩类为主体,侵位于晚古生代—中生代地层中。洪山碱性杂岩体中正长岩属于钾质的碱性系列岩石,形成于拉张环境,其形成年龄为(120.1±4.6) Ma,是华北克拉通岩浆作用峰期的产物。岩体稀土元素配分图中无Eu异常,表现为轻稀土元素富集的配分型式。富集Rb、K、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,具有大陆地壳特征。野外观察到岩石具有从深成到浅成-超浅成的特征,电子探针发现长石出现反环带,正长岩中不含继承锆石等特征,结合若要使地壳内岩石部分熔融产生无铕异常的正长质岩浆,那么压力应大于20 kbar,说明洪山碱性杂岩体形成于加厚地壳局部熔融,后经历了少量幔源岩浆混合及地幔流体的注入等过程,导致正长岩出现一定的地幔Hf、Nd同位素印记,而未改变其主微量元素特征,随后在拉张环境下快速上升至地表浅处。     

X射线荧光光谱分析技术在大理岩鉴定与分类中的应用

大理岩的鉴定与分类主要依靠岩石薄片鉴定及X射线衍射(XRD)矿物半定量检测技术。工作中发现,岩石薄片鉴定技术及XRD矿物半定量检测技术所测得矿物组分含量很少一致,这就需要引入其他技术对岩石薄片鉴定及XRD矿物半定量检测结果加以验证。本文利用X射线荧光光谱仪(XRF)对野外采集的32件大理岩样品进行全岩化学成分分析,以岩石化学成分为基础,分析岩石杂质系数、镁质系数和钙质系数特征,对大理岩进行分类。结果表明:方解石大理岩、白云石大理岩、菱镁矿大理岩的镁质系数值分别为0.01~0.13、0.40~0.46、0.97~0.98,钙质系数值分别为0.78~0.84、0.30~0.49和0.01~0.02,不同类型大理岩的钙质系数和镁质系数明显不同,可以作为划分大理岩类型的主要依据。当岩石中SiO_2+Al_2O_3含量大于35%(杂质系数大于为1.20),不能定为大理岩,只有岩石中SiO_2+Al_2O_3含量小于30%(杂质系数小于1.00)时,可定为大理岩。杂质系数、镁质系数和钙质系数的应用,能够校正岩石薄片鉴定法及XRD矿物半定量法矿物含量检测不一致的问题,使大理岩分类定名更加准确。     

白乃庙-吉中造山带东段早古生代地层的识别及其地质意义

白乃庙-吉中造山带中的诸多前寒武纪地体是否属于同一个微陆块一直存在着争议, 由此制约了对该造山带前寒武纪构造演化及其中微陆块基底构造亲缘性的认识。对造山带东段吉林南部头道沟组的野外观察及锆石U-Pb年代学研究表明, 该地层形成时代为631~460Ma, 是长春-延吉蛇绿混杂岩带的重要组成部分; 白乃庙-吉中造山带东、西两段前寒武纪碎屑锆石年龄谱系和ε_Hf(t)值均具有很好的相似性, 同时造山带不同地区岩浆岩的锆石Hf同位素模式年龄和全岩Nd同位素年龄均具有很好的对应性, 表明卷入该造山带的前寒武纪地体曾同属于一个微陆块; 白乃庙-吉中造山带内的下古生界中存在大量泛非期碎屑锆石(~600Ma), 结合造山带与冈瓦纳大陆的前寒武纪碎屑锆石年龄谱系和ε_Hf(t)值的高度吻合性, 我们认为该造山带中的微陆块可能来自于冈瓦纳大陆, 但其在冈瓦纳大陆中的位置与中亚造山带东段的其他地块(额尔古纳、兴安及布列亚-佳木斯-兴凯地块)相距较远。

     

山东蒙阴金伯利岩中尖晶石族矿物特征及种类划分

山东蒙阴金刚石矿区金伯利岩中的尖晶石族矿物究竟是铬铁矿还是尖晶石一直倍受争议,为了确定山东蒙阴矿区形态复杂的尖晶石族矿物种类,项目组对矿区的尖晶石族矿物进行了系统的采样,利用电子探针对50件尖晶石族矿物MgO、FeO、TiO2、Al2O3、MnO、Cr2O3进行微区化学成分分析,结果显示,山东蒙阴金刚石矿区金伯利岩中尖晶石族矿物A、B端元成分复杂,不存在单纯的铬铁矿或尖晶石矿物种,以化学分子式分类为基础得到的尖晶石族矿物种类主要有:铁镁-铬铁钛、镁铁-铬铁铝钛、铁镁-铬铝铁、镁铁-铬铝铁、铁镁-铬铁钛铝、镁铁-铬铝、铁镁-铬铝7个亚种。山东蒙阴金伯利岩中尖晶石族矿物的主要端元组分为MgAl2O4、MgCr2O4、FeCr2O4,矿物化学成分分析表明,Mg质量分数较高(7.3%~11.8%),其中Fe、Mg离子数比近于1:1,构成富镁的铬铁矿。     

辽东地区赛马矿床中首次发现独立铌钽矿物

通过扫描电镜和电子探针在赛马铌钽矿床识别出独立铌钽矿物, 种类主要为铈铌钙钛矿、钙铌矿及铌钛铀矿. 该发现回答了对辽东地区是否存在独立铌钽矿物的质疑. 根据全岩Sr-Nd-Pd同位素分析结果推断该铌钽矿床的成矿过程与富集地幔有关, 同时有部分地壳物质的混入.     

中亚造山带东部非典型辉绿结构辉绿岩的岩相学特征及鉴定

在中亚造山带东部构造带中发现角闪变质辉绿岩,岩相学特征表明具非典型辉绿结构,显示变余辉绿结构及变余嵌晶含长结构.主要矿物为斜长石及角闪石,次要矿物为单斜辉石和阳起石.全岩岩石化学分析结果：SiO2含量为49.15%~52.96%、Na2O+K2O含量为2.71%~5.07%、CaO含量为7.07%~10.40%、Al2O3含量为14.77%~17.31%、TFe0含量为8.80%~12.27%、MgO含量为6.45%~9.57%;在火山岩TAS分类图落入玄武岩区,属于基性岩范围;说明研究区具有非典型辉绿结构的岩石命名为角闪变质辉绿岩的正确性.角闪变质辉绿岩经历了退变质作用：基性斜长石（拉长石）退变质为中性斜长石（中长石）,进一步退变质为钠长石或钠更长石;单斜辉石退变质为角闪石,角闪石退变质为阳起石.     

原子荧光光谱法测定地质样品中As、Sb、Bi、Hg——需要注意的问题及解决方法

通过总结实际工作及查阅文献,分析了样品制备、酸度、硼氢化钾浓度对As、Sb、Bi、Hg测定的准确性及灵敏度的影响,确定了仪器测定过程中负高压、载气流量、原子化器高度及温度、元素干扰对测定结果的影响,并总结了在日常测定过程中仪器故障排除、测量误差的控制及测量过程中潜在的问题及解决方法.     

X射线粉晶衍射法在变粒岩鉴定与分类中的应用

变粒岩的鉴定通常以显微镜鉴定技术为主,但在显微镜下区分颗粒细小的长石、石英及绿泥石、蒙脱石、云母等层状硅酸盐矿物十分困难,仅通过显微鉴定技术对变粒岩进行定名可能产生较大误差,这对地质填图和原岩恢复工作会造成一些偏差,导致得出错误的地质结论。随着X射线衍射分析技术的发展,该技术已广泛应用于矿物学和岩石学的研究,本研究将结合X射线粉晶衍射技术,对显微镜下难以区分的细小矿物进行鉴定。共选用23件变粒岩样品,利用X射线粉晶衍射分析和显微镜岩石薄片鉴定技术,对变粒岩矿物组分进行检测,用X射线粉晶衍射矿物半定量分析结果验证岩石薄片鉴定结果准确性。显微镜岩石薄片鉴定结果与X射线粉晶衍射物相分析结果对比显示,10件样品定名一致,其余13件样品详细定名有差异。通过分析产生差异的原因,可以认为显微镜岩石薄片鉴定优势在于能确定岩石结构和构造,以及常见矿物组分;X射线粉晶衍射法的优势在于能检测出显微镜下较难区分的细小石英和长石颗粒的相对含量,并能检测出颗粒较小的绿泥石、蒙脱石及云母等层状硅酸盐矿物,该方法对含量较少、颗粒较细的矿物检测效果较好。实验证明将显微岩石薄片鉴定技术和X射线粉晶衍射技术相结合,才能更准确对变粒岩进行定名,为地学研究提供更符合客观实际的技术数据和分析结论。     

山东蒙阴金伯利岩中石榴石特征及种类划分

石榴石是山东蒙阴金伯利岩型金刚石矿区的重要指示矿物之一,为了确定山东蒙阴金刚石矿区颜色复杂的石榴石种类,判断矿区石榴石特征与含矿性关系。项目组对矿区不同含矿程度金伯利岩中的石榴石进行了系统采样,测定了50件单晶石榴石微区化学成分和128个石榴石单晶的晶胞参数,测试结果显示：山东蒙阴金伯利岩中石榴石族矿物化学式A₃B₂[SiO₄]₃中的A组阳离子由Mg²⁺、Ca²⁺和Fe²⁺组成,二价阳离子主要为Mg²⁺,Mg²⁺占据十二面体空腔中心位置达53%～82%左右,Ca²⁺占据十二面体空腔中心位置小于7%～17%、Fe²⁺占据十二面体空腔中心位置5%～31%左右。B组阳离子主要由Al³⁺、Cr³⁺和Fe³⁺组成,三价阳离子主要为Al³⁺,[AlO₆]八面体占位达62%～92%左右,[FeO₆]和[CrO₆]八面体占位小于38%;按50个石榴石不同阳离子占据十二面体空腔和八面体空腔的位置多少,山东蒙阴石榴石可划分为10个亚种。根据山东蒙阴金伯利岩中石榴石成分,计算出石榴石形成压力为6.0～9.0 GPa,推测山东蒙阴矿区金伯利岩中有来自深源的石榴石。128件石榴石晶胞参数统计结果显示：山东蒙阴无矿、贫矿、中等含矿、富矿金伯利岩岩体中紫色石榴石晶胞参数分别为大于1.162 nm、1.159～1.160 nm、1.156～1.160 nm和1.155～1.157 nm之间,从无矿岩体→贫矿岩体→中等含矿岩体→富矿岩体,紫色石榴石晶胞参数值有明显变小的趋势。     

皖浙赣交界莲花山岩体U-Pb锆石年龄及其地质意义

皖浙赣交界莲花山岩体位处扬子板块东南缘,即扬子板块与华夏板块结合带之东段（江南造山带东段北缘）.该岩体侵入于新元古代末期的上墅组（赣东北）,岩性主要为正长花岗岩及花斑岩,后期因变质变形作用而发生面理化并具有绿片岩相浅变质矿物组合.地球化学特征指示,莲花山花岗岩很有可能为形成于大陆边缘后造山环境的A2型花岗岩.锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示岩体年龄为878±70 Ma,为晋宁晚期的产物.