土壤矿物学研究综述

土壤矿物是土壤物质组成的主体 ,是土壤微量元素的主要来源。土壤矿物的研究是土壤学研究的前沿基础领域。通过对土壤矿物尤其是粘土矿物的研究 ,可以揭示土壤的发生学特性、母质特征、成土过程及环境 ,揭示土壤的发育程度和肥力水平 ,为环境保护、优质生产和土壤改良提供基础依据。本文指出了土壤矿物学的研究意义 ,综述了土壤矿物学的研究进展 ,总结了不同类型土壤矿物的组成特征及其与成土作用、风化程度和生物气候条件间的变化规律     

四川盆地威远气田碳酸盐岩中有机包裹体研究

本文通过对威远、资阳地区上震旦统碳酸盐岩储集层中有机包裹体的研究,提出有机包裹体多分布于储层孔洞缝中所充填的三期矿物中,研究区油气运移的主要通道是溶蚀孔洞和裂缝。并根据不同期次充填矿物中有机包裹体特征、均一温度及单个有机包裹体成分,追索了研究区油气热演化程度、油气运移期次、油气运移的深度和温度。研究结果表明,研究区存在三次主要的油气运移和聚集,其各自演化的程度及油气运移的深度和温度皆不同。     

大洋Fe-Mn氧化物稀有气体来源:来自CC区多金属结核He同位素的证据

大洋Fe-Mn氧化物主要有产出于深海洋盆的多金属结核和产出于海山基底岩石表面的Fe-Mn结壳。当前对Fe-Mn氧化物稀有气体研究处于起步阶段,对其来源的认识尚存在争议。研究认为,因东太平洋洋隆火山热液活动带来了大量成矿金属,从而位于东太平洋海盆克拉里昂、克里帕顿断裂带之间的CC区是全球多金属结核产出最集中、经济价值最高的地区。地壳     

新疆坡北杂岩体西端镁铁-超镁铁质岩体成因的稀有气体同位素制约

新疆坡北镁铁-超镁铁质杂岩体由一个辉长岩体以及二十多个超镁铁质侵入体组成,其中坡一超镁铁质岩体稀有气体同位素组成揭示存在地幔柱的贡献。坡北杂岩体西端的坡一、坡四、坡十和坡十四等几个超镁铁质岩体的稀有气体同位素对比分析结果表明,岩浆矿物的³He/⁴He值（0.26~2.79Ra）分布于地壳与地幔值之间,较高的²⁰Ne/²²Ne和较低的²¹Ne/²²Ne值分布于Ne质量分馏线（MFL）和L-K线之间,⁴⁰Ar/³⁶Ar=295~598。³He/⁴He与⁴⁰Ar/³⁶Ar比值揭示坡北杂岩体西端不同超镁铁质岩体形成过程中地幔（柱）、地壳和大气组分的贡献不同,岩体成因也可能不同。其中,坡一岩体具有地幔柱作用的贡献,其他三个岩体的岩石圈地幔及地壳流体组分的贡献较大。岩浆地幔源区由深部地幔柱物质叠加俯冲流体交代的岩石圈地幔物质所组成,大气与地壳物质组分可能由俯冲再循环洋壳带入到岩浆地幔源区以及围岩物质的混入。     

高真空与脉冲放电气相色谱联用装置研发及其在岩石脱气化学分析中的应用

岩石中气体化学组成的分析具有重要意义。载气保护下的岩石脱气,过程比较复杂;高真空下岩石脱气的气相色谱分析报道较少,一般不能测量气体的总量;真空脱气质谱法对于分子量相近的气体,很难进行测量。针对上述问题,本文研制了高真空岩石样品脱气分析装置,该装置真空度10-4Pa,空白样品压强0.1 Pa,N2含量测量精度为0.63%,标准温压下最少可测样品量1 mm3。将其与带脉冲放电检测器的气相色谱仪联用,实现了岩石脱气及其微升量级气体化学组成的高灵敏气相色谱分析。利用本系统分析了五大连池火山岩、松辽盆地储层岩石和四川盆地页岩样品中释放的气体,结果表明:相比以往的实验装置和方法,该系统能够直接测量岩石脱出气体的总量,分段加热脱气分析样品用量更少,气体组成分析灵敏度更高,检测的主要成分是岩石脱气常见的成分,针对性较强。     

新疆北部晚古生代大规模岩浆成矿的地球动力学背景和战略找矿远景

新疆北部石炭-二叠纪存在大规模岩浆成矿作用,但对成矿地球动力学机制缺乏系统认识。在前人工作和我们近年来工作的基础上,文中扼要总结了我们新的初步认识,旨在为深化研究奠定思想基础。文中指出新疆北部泥盆-石炭纪岩浆活动和成矿作用是板块构造的直接产物。石炭纪的板块消减及有关的岩浆作用可能一直持续到三叠纪。地幔柱岩浆作用的起始时间不详,可能在晚石炭世,但集中表现在二叠纪。两种岩浆构造体系在时间上的叠加和空间上的并存造就了成矿作用的集中爆发以及成矿类型上的时空变化。与之有关的成矿作用和相应的成矿类型主要有：赋存于晚泥盆世-早石炭世海相火山岩中的磁铁矿床（有火山岩浆喷溢成因的可能,但更具有夕卡岩型铁矿的特征）、泥盆纪末到早三叠世与中酸性侵入岩有关的斑岩型（夕卡岩型）铜（钼）矿床以及早二叠世与镁铁超镁铁质侵入岩有关的岩浆铜镍硫化物矿床。后者与南疆塔里木盆地已知溢流玄武岩在时代上（（280±5）Ma）的一致性意味着包括该溢流玄武岩的基性大火成岩省可能分布很广泛,波及北疆的相当地域。如这一推论能够证实,那么与之有成因联系的钒钛磁铁矿和铜镍硫化物矿化点/矿床的分布就不应只局限于已知造山带,应该分布更广。这里造山带的“成矿专属性”很有可能只是构造暴露而已。这一思路有助于我们研究新疆北部晚古生代岩浆成矿作用以及与岩浆作用有关的成矿作用,并对寻找同类矿床有战略指导意义。     

古大洋岩石圈地幔流体组成——来自玉石沟地幔橄榄岩的证据

蛇绿岩底部地幔橄榄岩是认识古大洋岩石圈地幔流体的典型样品.采用分步加热质谱法测定了北祁连玉石沟蛇绿岩底部斜辉橄榄岩和纯橄榄岩矿物中流体的化学组成.     

祁连造山带玉石沟地幔橄榄岩中挥发分的流体化学和稳定同位素组成及古大洋岩石圈演化意义

Fluid inclusions in olivine and orthopyroxene of mantle peridotites from the Yushigou ophiolite can be divided into three types based on decrepitation temperature,shape and distribution.Type-1 fluid inclusions are characterized by oval or negative crystal shapes and small size(<5μm across).They occur in the cores and mantles of the host crystals,and decrepitated at>840℃.Type- 2 fluid inclusions have irregular or tabular shapes with relatively large size(10～100μm in length).They occur in irregular or circular healed micro-fractures in the host crystals,and decrepitated at 612～710℃.Type-3 fluid inclusions have size and shape,similar to type-2 fluid inclusions but occur in micro-fractures restricted to the margins of the host crystals,and decrepitated at much lower temperature from 190℃to 340℃.The three different types of fluid inclusions are interpreted to represent primary,metasomatic (pseudo-secondary)and secondary inclusions,respectively.Stepwise heating reveals three concentration peaks of volatiles at 200～400℃,400～800℃and 800～1200℃released from olivine and orthopyroxene in harzburgite and dunite from the Yushigou ophiolite, which are considered to correspond to the decrepitation of secondary,metasomatic and primary fluid inclusions at similar temperature ranges.CO2 is a major constituent in the volatiles released at three different temperature intervals.Trace amounts of H_2 and N_2 are present in the volatiles released at<800℃and trace amounts of H_2O and SO_2 are mainly present in the volatiles at 400～800℃.TheδD(-95.2‰,-306.3‰)of H_2O and theδ~(13)C(-15.5～-12.5‰)andδ~(18)O values(1.4～1.9‰)of CO_2 released at<800℃are lower than normal mantle values and suggest the mixing origin of crustal fluids( sedimentary organic)with ocean water,implying that Yushigou AOLM had undergone an intensive metasomatism by a fluid composed of CO_2.H_2O and SO_2,and followed by degassing. In contrast,the volatiles released at 800～1200℃are characterized by trace amounts of H_2 and CO in dunite and SO_2 in harzburgite, much lighterδ~(13)C(-29.1‰～-19.5‰),heavierδ~(13)O(8.8‰)of CO_2 and positive relationship between these isotopic ratios and the concentration of CO_2.Such features can be best explained by mixing of significant terrestrial crustal(organic)and minor mantle volatiles.We proposed that the Yishigou peridotites are more likely to have derived from a continental lithosphere instead of an oceanic lithosphere comprising the Yishigou gabbros and pillowed basalts.A supra-subduction tectonic setting is thus inferred for the Yushigou ophiolite.     

大兴安岭东坡小奎勒河中基性侵入岩成因及地球动力学意义:锆石U-Pb年代学、元素和Hf同位素地球化学证据

大兴安岭地区以发育显生宙花岗岩和火山岩为特征,基性和中性侵入岩不是十分发育,仅在塔河、塔源、富西里、乌拉山、碧流台等地有所报道,且规模相对较小,它们在形成时代和成因上的差别为我们深入揭示大兴安岭地区壳幔过程提供了重要依据和线索。近期我们在大兴安岭东坡北部红花尔基地区开展了基础地质调查,在小奎勒河中游花岗杂岩体内部发现并确定了两处不规则中基性岩体,经系统的岩相学、年代学、元素和Hf同位素地球化学研究揭示：两处中基性岩体由细粒角闪辉长岩岩相和辉长闪长岩岩相构成; LA-ICP-MS单颗粒锆石U-Pb同位素定年结果显示,其成岩作用于310~293 Ma;岩石系列为准铝质、钾质-钠质、拉斑玄武质-钙碱性过渡岩系;初始岩浆为来自熔体-流体交代作用的富集地幔低程度（<5%）部分熔融作用,源区主要残留矿物相为辉石和石榴石、钙钛矿等;岩浆演化过程以结晶分离作用为主,伴随堆晶作用;形成于松嫩地块-兴安地块碰撞拼合晚期向初始大洋岛晚期大洋弧初始环境。     

新疆哈密黄山东铜镍硫化物矿床成岩成矿作用

黄山东铜镍硫化物矿床赋存于橄榄岩、苏长岩、辉长岩和闪长岩组成的镁铁-超镁铁质杂岩体中,赋矿岩体包含至少4套岩石组合。不同类型岩石微量元素和稀土元素原始地幔标准化配分模式指示,该矿床明显亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素和Cr元素,富集Sr及大离子亲石元素;(La/Yb)N=1.08～2.70,δEu=0.50～2.57;含矿岩石Cu/Pd比值和Ti/Pd比值大于原始地幔值,表明不同类型岩石是高镁玄武质岩浆在深部分异结晶演化的产物。根据橄榄石和全岩化学组成可估算出母岩浆MgO含量约为12%。成矿岩浆深部演化过程中,富硅的地壳混染组分和外来流体的加入可能促成了岩浆中的硫饱和;深部熔离的不混溶硫化物珠滴被上升岩浆携带,富集在橄榄岩和苏长岩的底部。