云南哀牢山金矿带大坪金矿铂族元素(PGE)和Re-Os同位素地球化学及其矿床成因意义

采用镍硫火试金ICP-MS法和Carius管溶矿与ICP-MS联合测定法分析了云南大坪金矿各类金矿石和主要围岩的PGE和矿石矿物的Re-Os同位素组成,结果显示各类金矿石的ΣPGE变化较大,为(3.91~61.64)×10-9,平均25.93×10-9,与该区喜马拉雅期煌斑岩脉(22.19×10-9)相当,而高于加里东期闪长岩围岩((2.79~4.75)×10-9);金矿石Pt/Pt均低于1,为0.01~0.9,平均0.249,接近煌斑岩(0.45),而远低于闪长岩围岩的(1.38~1.57)。金矿石的球粒陨石标准化曲线显示明显的Pt和Ir负异常和Ru与Rh正异常,相似于煌斑岩脉的PGE配分模式,而明显区别于闪长岩围岩,显示大坪金矿成矿与幔源煌斑岩等基性岩脉的侵入有关,成矿物质主要不是来自闪长岩。PGE元素比值显示该区煌斑岩脉可能是由经历了基性岩浆抽提和交代作用形成的亏损地幔部分熔融产生的,其原始岩浆中S已达到饱和。大坪金矿矿石矿物的Re/Os比值均>1,为6.36~121.67,γOs(t)均为高正值,为290.21~810.24,平均492.92,187Os/188Os(t)为0.495~1.154,远高于金矿形成时(距今约33.55Ma)球粒陨石187Os/188Os的初始比值(0.12679),显示该矿成矿过程中有来自地壳的高放射性成因187Os的加入。PGE和Re-Os同位素组成显示大坪金矿的成因与该区新生代以来强烈的壳幔相互作用有关,其成矿流体主要来自地幔排气形成的深源地幔流体和下地壳脱水形成的富CO2流体,韧性剪切带提供了流体运移和汇聚的通道,深源流体与闪长岩之间的水/岩反应和沸腾作用导致物理化学条件的改变和矿质沉淀。大坪金矿属于典型的剪切带控制的深源热液型金矿。     

川南沐川地区上二叠统宣威组底部Nb-REE超常富集特征及其地质意义

在川南沐川地区发现了四川首例古风化壳-沉积型Nb-REE多金属矿,为了填补四川地区同类型矿产的研究空白和厘清沐川地区宣威组底部Nb-REE多金属矿的富集特征和成因机制,开展了野外实地调查、岩石地球化学等系统性研究,探讨其富集特征、物源和成因机制及与新生代攀西地区稀土矿床的成因联系.研究结果表明,川南沐川地区宣威组底部Nb-REE多金属富集层产于宣威组底部,厚度5.09～15.33 m,平均厚度10.10 m,w(Nb2O5)为37～909μg/g,平均256μg/g,稀土元素总量0.02％～1.55％,平均0.12％;下部紫红色铁质泥岩型Nb-REE多金属富集层的物源主要来源于峨眉山玄武岩,上部灰白色、浅灰绿色、灰色、深灰色泥岩型Nb-REE多金属富集层除了峨眉山玄武岩的剥蚀产物提供物源外,同时还有大量碱性火山灰的混入;Nb-REE多金属富集层中的稀土元素总量及铌元素含量总体上呈"先增加、再降低"的变化规律,稀土元素在紫红色铁质泥岩中的富集程度比铌元素高,铌、稀土元素含量变化曲线在上部的灰白色、浅灰绿色、灰色、深灰色泥岩中表现出"同增同减"的规律;沐川地区Nb-REE多金属富集层的成矿模式可分为峨眉山玄武岩喷溢阶段、风化富集阶段、沉积富集阶段和盖层沉积阶段4个阶段,成矿作用以风化淋滤和沉积作用为主.沐川地区晚二叠世Nb-REE成矿及新生代攀西地区稀土矿床与峨眉山地幔柱分别有着直接和间接的联系,研究两者的成因联系有利于拓展战略性关键矿产的找矿空间.     

江西永平铜矿花岗质岩石的岩石结构、地球化学特征及其成矿意义

江西永平铜矿位于华南怀玉山—北武夷山铜铅锌多金属成矿带内,是赣东北地区除了德兴铜矿外的另一个大型铜矿基地。该矿区存在两种类型的花岗质岩石,一种是花岗岩;另一种是英安斑岩。英安斑岩具有典型斑状结构和石英眼结构,而花岗岩则具有单向固结结构。在化学成分上,两者属于高钾的钙碱性系列岩石,英安斑岩贫硅、富Al、Fe、Mg、Ca,以及具有较大的Na_2O/K_2O(0.02～0.64)等特点;而花岗岩富硅、贫Al、Ca,以及富碱和具有较小的Na_2O/K_2O(0.02～0.03)等特点。两种类型的岩石具有一致的REE配分曲线。它们均富集大离子亲石元素(Ba、Rb、K),亏损高场强元素(Th、Nd、Ta、Ti)以及元素Sr和P,显示了与俯冲作用有关的岩浆作用。在结构和化学成分上,花岗岩则类似于美国Climax斑岩钼(铜)矿成矿斑岩的性质(如具有单向固结结构、较高的分异指数、富Si、贫Al、Ca、富Na_2O K_2O以及K_2O>Na_2O)。与英安斑岩有关的蚀变作用主要有夕卡岩化、黑云母化、白云母化、绿泥石化和萤石化,而与花岗岩有关的蚀变作用主要是白云母化和萤石化;相应地,与英安斑岩有关的成矿作用主要为铜,而与花岗岩有关的成矿作用则主要为钼。2件辉钼矿样品的Re-Os年龄分别为156.7±2.8Ma和155.7±3.6Ma,表明与花岗岩有关的钼成矿作用发生在156Ma左右。本文认为,永平铜钼矿的成矿地球动力学背景应是由挤压向伸展的转换环境。     

北祁连山西段西柳沟钨钼矿的Re-Os定年及地质意义

从北祁连山西段西柳沟钨钼矿床中选取9个辉钼矿样品进行了Re-Os定年,结果显示西柳沟钨钼矿床的等时线年龄为421.0±3.8Ma,而岩体的Rb-Sr等时线年龄为426.1Ma。表明西柳沟钨钼矿床与北祁连山西段最大的岩体-金佛寺岩体是同一时期形成。通过讨论分析西柳沟钨钼矿床的控矿构造特征、金佛寺岩体的形态及地球化学特征结合区域构造演化,提出成岩成矿发生在晚志留世,是华北与柴达木两板块碰撞之后的产物,成矿物质来源主要为壳源。     

北武夷篁碧矿区逆冲推覆构造及其与钼、铅-锌成矿作用关系

北武夷篁碧矿区出露走向北北东、倾向北西西的逆冲推覆构造。野外观察表明,推覆构造在形成过程中一方面错断了先期形成的辉钼矿（体）,另一方面其派生的北西西向张裂隙又控制了晚期铅锌矿体的分布。结合辉钼矿Re-Os同位素年龄（154Ma）、赋矿火山岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄（138Ma,131Ma）和主要推覆构造断裂带中钾...     

浙江长兴“金钉子”灰岩Re Os富集机制研究

通过对浙江长兴煤山D剖面二叠—三叠"金钉子"灰岩样品Re-Os同位素、主微量元素和有机碳测定,对不同层位灰岩的沉积环境进行了判别。通过分析灰岩主微量元素、有机碳与Re、Os含量的相关性,探索性地研究了灰岩中Re、Os富集机制。研究发现,灰岩中Re、Os的富集主要受氧化还原作用影响,Re只有在还原环境下,才会被灰岩中的有机物富集,此时灰岩中Re含量较高,适用于Re-Os同位素定年,而Re在氧化环境下很难被灰岩中有机质富集。Os在还原环境下同样被有机质富集,但氧化环境下,部分Os也可以被灰岩地层中含铁、铜等自生矿物吸附富集,含铁、铜等自生矿物Os同位素比值可以代表沉积时海水Os同位素特征。Re、Os在灰岩中的富集机制研究对于将Re-Os同位素应用于灰岩地层精确定年及古环境示踪具有重要意义。Re、Os在不同氧化还原条件下的富集差异导致了还原环境沉积的灰岩中187 Re/188 Os要大于氧化环境灰岩中187 Re/188 Os,灰岩中187 Re/188 Os变化对研究古海洋沉积氧化还原环境可能具有一定指示意义。     

负离子热表面电离质谱法测量铼的化学分离方法研究

Re-Os同位素定年中,丙酮萃取法分离Re比传统的阴离子交换法流程简单快速.用本实验室原有丙酮萃取流程纯化的Re溶液可用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定,但由于盐量较高(＞1 mg/mL)不能直接用于负离子热表面电离质谱(N-TIMS)测定.本文对Re-Os同位素定年方法中原有丙酮萃取分离Re的流程进行改进,将丙酮萃取和碱洗时的氢氧化钠浓度由5 mol/L提高到10 mol/L,有效降低了萃取后的Re溶液中的盐量,由此分离纯化的Re溶液经硝酸和过氧化氢处理,可直接点带用于N-TIMS测定.与阴离子交换分离Re方法相比,改进的丙酮萃取方法操作简单,缩减实验时间,同时有效降低全流程空白至3 ～7 pg,并且1 ng的Re测量信号可达到100 mV以上.经国家一级标准物质(GBW 04436)和实验室铜镍硫化物监控样品(JCBY)验证,利用改进的方法纯化,Re的测定值分别为(17.17±0.50)μg/g和(38.34±0.44) ng/g,与推荐值(17.39±0.32) μg/g和(38.61 ±0.86) ng/g在不确定度范围内完全吻合.目前改进的丙酮萃取方法已经应用于实际样品分析,并取得了长期稳定的良好效果.     

赣南樟东坑钨矿两类矿化中辉钼矿的Re-Os同位素定年及其地质意义

赣南樟东坑钨矿具有典型的"上脉(黑钨矿石英脉)下体(蚀变细粒花岗岩)"和"上钨下钼"矿化模式,为了弄清黑钨矿石英脉与蚀变细粒岩体型矿化之间在成矿时间上的关系,对产于该矿细粒花岗岩中的辉钼矿和石英脉中的辉钼矿分别进行了Re-Os同位素定年.测试结果为:细粒花岗岩中的3件辉钼矿样品Re-Os等时线年龄为155.4±2.1Ma(MSWD=1.12),模式年龄154.9±2.6Ma~156.5±2.6Ma,加权平均年龄155.5±1.4Ma(MSWD=0.44);而石英脉中5件辉钼矿样品的Re-Os等时线年龄为154.6±1.7Ma(MSWD=0.030),模式年龄变化范围为154.2±2.3Ma~154.7±2.7Ma,加权平均年龄为154.29±0.98Ma(MSWD=0.045).上述结果表明,花岗岩体型矿化与石英脉型矿化的年龄在误差范围内高度一致,从而证明了岩体中的钼钨矿化与石英脉中的钨钼矿化为同一次岩浆热液矿化事件的产物.     

NTSC时频比对中的Galileo E3总时延校准

为了提升时间传递链路的可靠性, 国际权度局(Bureau International des Poids et Mesures, BIPM)自\lk2020年起将Galileo时间比对正式作为UTC (Coordinated Universal Time)计算的备份链路, 因此对接收机Ga-lileo信号时延校准是全球各守时实验室参与UTC链路的必要工作. 以德国物理技术研究院(Physikalisch-Tech-nische Bundesanstalt, PTB)和中国科学院国家授时中心(National Time Service Center, NTSC)已校准的GPS (Global Positioning System)链路为参考, 将PT09接收机设为参考站, 对NTSC的NT02和NT05两台不同型号接收机的Galileo E3 (Galileo E1&E5a)总时延进行校准并验证. 结果表明: NT02和NT05 Galileo E3总时延分别为74.6ns和46.5ns, 校准不确定度均为3.5ns, 且校准时延比较稳定; NT02和NT05校准后与其他守时实验室已校准接收机的GPS P3和Galileo E3链路的共视比对结果基本一致; 以NTP3与其他实验室接收机GPS P3链路的共视比对结果为参考, 其偏差均值均小于1.5ns, 在校准不确定度范围内.     

锍镍试金-电感耦合等离子体质谱法测定硫铁矿中铂族元素

锍镍试金常用于富集常规地质样品中的铂族元素(PGEs);而用于富集硫铁矿中的PGEs鲜有报道。硫铁矿中硫和铁的含量较高,采用常规的试金配方不能得到较好的锍扣,影响下一步样品的溶解和过滤。本文对锍镍试金-电感耦合等离子体质谱法测定硫铁矿中PGEs的流程进行改进。针对硫铁矿中硫和铁含量高的特点,在不减少称样量的情况下,调整常规锍镍试金中的试剂配方,获得了理想的锍扣和熔渣,使锍扣富集PGEs的能力达到最佳,且避免了由于反应时间过长而造成PGEs损失。同时利用硫化铁易剥落和粉化的特点,省去了锍扣的机械粉碎工序,简化了流程,避免了碎扣时的机械损失和样品间可能的交叉污染。结果表明,高含量的铁对PGEs的测定无显著影响。加标回收试验显示PGEs全流程回收率大于94%。按10 g取样量计算,方法检出限分别为Ru 0.018 ng/g,Rh 0.017ng/g,Pd 0.18 ng/g,Os 0.019 ng/g,Ir 0.013 ng/g,Pt 0.11 ng/g。实际样品分析和加标回收试验表明,改进后的锍镍试金-电感耦合等离子体质谱测定流程可以满足大多数硫铁矿中PGEs的测定要求。