表生环境条件形成的石盐流体包裹体研究进展

系统介绍了近些年来国外在表生环境条件形成的石盐流体包裹体均一温度、水体组分、δD和δ18O同位素、气体成分及微生物等信息提取和应用方面的研究进展。这些研究进展充分表明表生环境条件形成的石盐流体包裹体是目前利用蒸发盐定量获取古气候环境（温度、湿度）参数、揭示海洋和盐湖水体地质历史时期的长期演化以及丰富和深化成盐成矿理论的良好地质载体。分析了我国目前在这一研究领域同国外相比的差距、潜在优势和发展前景。     

大别—苏鲁超高压榴辉岩中高钛石榴子石的成分特征及其与金红石包裹体的成因联系

石榴子石是榴辉岩中的基本造岩矿物。本文对苏鲁地体中的毛北榴辉岩和大别地体中的双河榴辉岩中的石榴子石进行了研究。结果显示,石榴子石都表现出中心“富”钛特征,即石榴子石颗粒的中心部位的TiO₂含量（0.10%~0.50%）明显高于正常榴辉岩中石榴子石的钛含量(TiO₂ 一般<0.1%)。另外,在石榴子石中心部位含有大量金红石及其它钛矿物包裹体,其定向分布特征揭示其出溶成因模式。计算结果显示,出溶金红石的原始石榴子石大约含1.7% TiO₂,揭示其超深源特征。此外,在石榴子石中发现了一颗TiO₂含量达8%~9%的钙铝榴石,具超深源成因特征。因此,本文认为超钛钙铝榴石也是超高压变质作用的标志矿物。     

金山金矿地质特征及流体作用

赣东北地区位于江南造山带东段,北西是扬子板块,南面是华南褶皱系,东面则是同属江南造山带的江绍地区.金山金矿位于赣东北深大断裂中,该断裂带是九岭地体与怀玉地体的碰撞拼合带.     

新元古代—寒武纪硫同位素异常事件(Yudomski事件)的起源与结束

新元古代晚期—寒武纪早期是地球历史演化的关键时期,整个生物圈、大气圈和水圈在此期间都发生了巨大的变化,海水成分在其间也发生了明显的变化。而石盐流体包裹体恰恰记录了该时段海水主要离子成分的转变:海水成分从新元古代晚期的“文石海”,快速转化为寒武纪的“方解石海”;同时海水中的碳、锶、硫同位素都发生了剧烈的改变,其中海水硫酸根的硫同位素从新元古代冰期前的20‰左右,迅速升高到新元古代冰期后的35‰左右,甚至可以到45‰,海相蒸发岩沉积中的硫酸盐沉积(主要是石膏、硬石膏)则直接记录了当时海水中硫酸根的硫同位素变化。现有研究表明,新元古代晚期——寒武纪时期的海相蒸发岩沉积记录了当时海洋中存在着地质历史时期最大的硫同位素异常,即“Yudomski事件”。塔里木盆地的寒武纪早期、中期蒸发岩记录了“Yudomski事件”的硫同位素异常高值(35‰左右,甚至更高),表明这一起源于新元古代晚期的同位素异常事件持续到了寒武纪的早期和中期;塔里木盆地奥陶纪早期的蒸发岩、鄂尔多斯盆地奥陶纪中期蒸发岩和美国Williston盆地奥陶纪晚期地层的蒸发岩的硫同位素数据相似,都在+25‰左右则记录了较低的海洋硫同位素值,表明起源于新元古代冰期之后的“Yudomski事件”的硫同位素异常,持续到了寒武纪的中期,而结束于寒武纪的晚期。     

江西铅山晚石炭世硅质岩地球化学特征与沉积环境

江西铅山晚石炭世硅质岩大多呈条带状、少量呈层状和结核状产出,赋存于灰岩层内或层间;主要由微晶石英 组成,含有少量蛋白石或玉髓,未见硅质生物及硅化特点。地球化学分析结果显示,晚石炭世硅质岩的SiO2 含量为 74.51%~98.48%,Al2O3,TiO2,MgO 及ΣREE 含量低, 分别为0.10%~3.42%（ 平均为0.45 ％）,<0.01%~0.12%（ 平均 <0.02％）,0.07%~1.46%（平均为0.20％）和<1.52×10-6~24.66×10-6（平均不足4.84×10-6）;δCe 值为0.15~0.70（平均为 0.42）,呈负异常。Al2O3 与TiO2 具有明显的相关性,而两者与SiO2 相关性极低。在双变量SiO2-Al2O3,SiO2-MgO 和三变量 Al-Fe-Mn,Fe-Mn-（Ni+Co+Cu）判别图上,硅质岩几乎都落入热液成因及生物沉积成因区;在双变量Fe2O3 / TiO2-Al2O3 /（Al2O3+Fe2O3） 判别图上,落入大陆边缘沉积区范围。综合地球化学特征及岩石薄片观察结果,可以认为研究区硅质岩形 成于大陆边缘,其成因主要与海底热液活动有关。     

江西永平铜矿区花岗岩热液蚀变与岩石成因:矿物化学、元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素制约

永平铜矿床是位于华南钱塘江-信江断裂坳陷带中的一个大型铜矿床.矿区内出露的岩浆岩主要有似斑状黑云母花岗岩体和少量石英斑岩脉,黑云母花岗岩岩体内及接触带发育斑岩型和矽卡岩型铜钼钨多金属矿化.对岩体中黑云母的电子探针成分分析表明,似斑状黑云母花岗岩中黑云母具有富镁贫铁高钛的特点,Fe/(Fe Mg)为0.21～0.33,TiO2含量为2.12%～4.28%;而石英斑岩脉中黑云母更加富镁贫铁,Fe/(Fe MS)为0.10～0.15,TiO2含量为2.43%～3.86%.黑云母的化学组成表明花岗质岩浆形成时的氧逸度很高,与长江中下游地区其他含铜花岗质岩体相吻合.永平花岗岩体遭受了较强的热液蚀变作用,部分黑云母蚀变为绿泥石.石英斑岩中绿泥石具有富铁贫镁低钛的特征(Fe/(Fe Mg)=0.72～0.76;TiO2=0.02%～0.06%),其形成温度为139～224℃.而似斑状黑云母花岗岩中绿泥石相对贫铁富镁高钛(Fe/(Fe Mg)=0.36～0.44;TiO2=0.05%～0.36%),形成温度稍高,为229～346℃,与该矿床流体包裹体研究获得的成矿温度(220～400℃)基本吻合.Sr-Nd-Hf同位素综合研究表明,永平似斑状黑云母花岗岩具有变化较大且相对较高的εHf(t)值(-0.1～-10.3)和εNd(t)值(-5.83～-7.95),反映岩石具有明显的壳幔混合成因特征.而石英斑岩的εHf(t)值(-8.4～-12.5)和εNd(t)值(-9.93～-10.2)均稍低于似斑状黑云母花岗岩,反映其形成过程中幔源物质贡献相对较小.永平岩体的地壳端元很可能就是该区中元古代基底地层重熔的产物.     

华南与花岗岩有关的一种新类型的锡成矿作用：矿物化学、元素和同位素地球化学证据

华南是我国最重要的锡成矿省,产有大量的与花岗岩有关的大型-超大型锡多金属矿床。近年来,在湘南新探明一个超大型锡矿床—芙蓉锡矿床,其中,最重要的锡矿化产在骑田岭花岗岩体西南部的破碎蚀变带内,与绿泥石化密切相关。骑田岭花岗岩富含角闪石,具有较高的氧逸度,显示出准铝的地球化学特征,在花岗岩形成过程中发生过壳-慢岩浆混合作用。这些特点都表明骑田岭花岗宕并不同于一般的 S 型含锡花岗岩,而显示出 A 型花岗岩的地球化学特征。同位素定年分析表明,芙蓉锡矿床主成矿阶段的形成时代要晚于骑田岭花岗岩侵位年龄近20Ma。氢、氧同位素分析表明,发生过水-岩反应的大气降水在成矿流体中占有很重要的地位。硫同位素分析表明花岗岩和地层都提供了成矿所需的硫。因此,用花岗岩浆结晶分异过程中分离出富锡的岩浆流体来形成锡矿的传统模式并不适合于解释芙蓉锡矿的形成。我们认为芙蓉锡矿的形成主要与骑田岭花岗岩的绿泥石化蚀变有关,循环的大气降水与花岗岩发生水-岩反应,富锡的铁镁矿物在蚀变成绿泥石的同时释放出 Sn 和 Ti 等金属到流体中,当物理化学条件改变时,沉淀形成锡矿体。这是一种比较独特的锡矿化模式,丰富了华南与花岗岩有关的锡矿化类型。     

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。     

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。     

碳酸盐岩中烃类包裹体的人工合成实验研究

运用Sterner和Bodnar在1984年提出的愈合裂隙的实验技术,利用冰洲石作为主矿物,进行了烃类包襄体的合成实验研究。并将实验产物磨制成双面抛光的薄片,在普通光学显微镜和荧光显微镜下对合成的包裹体进行了岩相学观察。结果表明本次研究在冰洲石中成功地合成了含液态烃类的包裹体,这也是国内外首次在碳酸盐岩矿物中成功合成的烃类包裹体,它为研究碳酸盐岩中油气藏的形成机理提供了一种新的手段,也为正确理解和解释自然界碳酸盐岩油气藏中烃类包裹体的资料提供了重要的参考。