安徽歙县龙潭砚石板岩矿物谱学特征研究

安徽歙县龙潭歙砚砚石资源赋存于大谷运组上段黑色板岩内,主要岩石为粉砂质绢云板岩和含粉砂绢云板岩。在系统的岩矿鉴定基础上,对两种砚石板岩进行了扫描电镜观察、X-射线粉末衍射分析和热重分析。结果表明:两种砚石板岩的矿物组成均为石英和长石,微观构造为显微千枚状构造;砚石板岩的主要矿物为石英、绿泥石和白云母。热重分析结果证明:绿泥石和白云母广泛存在于砚石中,导致该区板岩具有更高的密度,这些矿物使砚石兼顾了隔水性和研磨性,是歙县板岩成为高品质砚石的重要原因。高分辨带能谱SEM鉴定结果发现:微粒金属矿物主要为黄铁矿、黄铜矿及钛铁矿等,这些微粒金属矿物是歙砚最美大观"金星"的成因,而含粉砂绢云板岩比粉砂质绢云板岩的云母含量高,石质更细腻,品质更佳。     

扬子陆块北缘上两地区二长花岗岩成因：锆石U-Pb年代学、Hf同位素及地球化学制约

本文通过对扬子陆块北缘上两地区二长花岗岩年代学、Hf同位素及地球化学研究,限定其形成时代、物质来源以及所处的大地构造环境。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明上两地区二长花岗岩形成于新元古代早期,年龄为909±5Ma。锆石Hf同位素显示二长花岗岩的ε_(Hf)(t)既有正值也有负值,在-6~+3.4之间,变化较大。tDM2变化于1570~2156Ma,平均值为1802Ma,当ε_(Hf)(t)为最小负值-6.0时,tDM2为2156Ma。表明其物源主要是约1800Ma新生地壳的部分熔融,混染了部分古老地壳。地球化学显示,二长花岗岩的SiO_2含量较高,平均值达75.46%,均属亚碱性系列,且均为铝质过饱和(A/CNK=0.93~1.29);轻稀土富集,微量元素原始地幔蛛网图中显示富集大离子亲石元素(LILE)、具有明显的Nb、Ta负异常,并具有与上部陆壳非常相似的蛛网图曲线,在花岗岩的构造环境判别图解中落入弧花岗岩区,其应是扬子陆块北缘大陆边缘弧岩浆的产物。     

白云鄂博铁-稀土-铌矿床地质特征及其研究中存在的科学问题——兼论白云鄂博超大型矿床的成因

华北克拉通北缘的白云鄂博Fe-REE-Nb建造矿床是世界上已知的最大的稀土矿床,其矿床类型特殊,具有十分重要的意义,长期以来都备受国内外矿床地质学家的关注。由于其成矿作用的独特性和复杂性,国内外地质学界对此争议颇大,一直没有定论。国内外地质学家提出了多种成矿模式,但至目前为止,没有一种模型能够成功地解释区内缤纷复杂的地质现象,致使很多有关矿床成因关键性问题争论依旧。研究该矿床成因的意义不仅是解释矿床的形成条件,而且对于正确认识华北陆块北缘与西伯利亚板块碰撞条件下的壳幔相互作用以及寻找超大型矿床均有重要意义。结合我们多年的科研积累,特别是针对已获得大量岩石化学、稳定和放射成因同位素数据及相关研究成果,系统梳理及综述了白云鄂博超大型矿床的基底性质、火成碳酸岩、岩石地层及矿床形成时代,在此基础上,提出了白云鄂博矿床多阶段成矿模式。我们认为白云鄂博赋矿白云岩是沉积碳酸盐受地幔碳酸岩浆及派生的流体交代的产物,碳酸岩浆及其派生的富稀土流体与在地壳深部对沉积碳酸盐产生强烈交代,导致稀土元素在H8白云岩及其他地层的第一次富集。后来经加里东时期的板块聚合过程中的流体改造,使得稀土元素二次运移富集,形成了白云鄂博独特的Fe-REE-Nb矿床及区域性的大规模稀土矿化。至于铁矿的形成,我们认为它是在基底之上发育的一套BIF,经过中元古的碳酸岩侵入作用的改造,之后在加里东时期的板块聚合过程的再次聚集。     

白云鄂博稀土矿床及花岗岩类成因

<正>稀土(Rare earth elements)在现代科技领域占有举足轻重的地位,是现代工业的"维生素"。我国稀土储量占世界第一,位于内蒙古自治区包头市北部的白云鄂博矿床是世界上最大的稀土矿床,其稀土氧化物储量为4800万吨,于1927年被丁道衡教授发现。至今,国内外地质学家对该矿床作了大量的研究工作,但是其成因长期仍存在很大争议,制约了相关矿床的找矿工作。争论的焦点是该矿床同时具有火成碳酸岩的地球化学特征和典型的沉积特征,并有明显的交代作用的特点。作者在白云鄂博矿床开展了长期深入的研究,积累了丰富的标本     

皖南旌德花岗闪长岩与暗色包体的成因: 地球化学、锆石U-Pb年代学与Hf同位素制约

旌德复式岩体位于安徽南部,主体相花岗闪长岩中发育暗色包体。本文对花岗闪长岩与暗色包体进行了岩相学观察、全岩主微量元素分析、锆石U-Pb定年与Hf同位素测试。岩相学观察发现暗色包体为典型岩浆岩结构,且发育针状磷灰石。主量元素分析数据表明花岗闪长岩的SiO₂含量为66.04%~67.80%;暗色包体的SiO₂含量为54.63%~54.77%,为二长闪长岩。花岗闪长岩的Mg^#=38~40;暗色包体的Mg^#=44~45。微量元素分析数据表明花岗闪长岩与暗色包体的REE球粒陨石标准化图呈右倾型,Eu负异常;大离子亲石元素富集,高场强元素亏损。锆石U-Pb年代学与Hf同位素研究表明,花岗闪长岩与暗色包体的年龄分别为139.7±1.3Ma和142.3±1.7Ma,在误差范围内一致。花岗闪长岩锆石的ε_Hf(t)为-2.5~0.4,地壳模式年龄(t_DM^C)为1170~1350Ma;暗色包体锆石的ε_Hf(t)为-5.2~1.8,地壳模式年龄(t_DM^C)为1090~1530Ma。两者的t_DM^C峰值都在1.2~1.3Ga。这些数据表明花岗闪长岩中的暗色包体为同源岩浆混合成因,源区为年轻地壳,有可能为中新元古代古华南洋壳俯冲扬子板块形成的火山岛弧。旌德花岗闪长岩在Pearce et al.(1984)的构造判别图上落在岛弧花岗岩区。在Sr/Y-Y图解上落在经典岛弧岩浆岩区。花岗闪长岩的岩浆Zr饱和温度低(630~680℃),与锆石钛温度计(630~720℃)给出的结果基本一致。锆石的Ce(Ⅳ)/Ce(Ⅲ)高(240~530),指示岩浆具有高的氧逸度。旌德岩体的低温与高氧逸度特征说明岩体的源区物质受到过洋壳俯冲的影响。旌德岩体的成因可能与太平洋板块后撤诱发的地壳部分熔融有关。     

论华北克拉通南缘霍邱群变质作用、形成时代及霍邱BIF铁矿成矿机制

安徽霍邱铁矿位于华北克拉通南缘,是一个大型BIF铁矿田,矿体均赋存于一套新太古代中高级变质作用的含铁建造中,自下而上可分为A+B矿带和D矿带:前者为变粒岩-片岩-磁铁石英岩建造;后者为片岩-大理岩-赤铁(镜)铁石英岩建造.本文利用现有的矿床勘查、物化探和地质科研资料,对该矿田的地质背景、矿体赋存条件、构造型式进行深入剖析,推断矿区周边及深部构造格局与控矿因素,研究分析霍邱铁矿含铁岩系特征,进行含矿层位的准确划分、厘定和对比,深入研究含铁岩系的平面分布范围和延深,对矿田控矿构造进行综合分析.运用LA-ICP-MS技术获得霍邱群斜长角闪岩最老年龄为2.8Ga左右,代表原岩形成年代.同时获得晚期混合花岗岩的侵入年龄为1.8Ga左右.通过Hf同位素测定,获得各变质岩系锆石的Hf同位素组成,表明最老的锆石Hf模式年龄可达3.5Ca前后.根据区域年代学资料和霍邱铁矿含铁岩系特征,本文正式提出“霍颍运动”这一概念,作为皖西北新太古代2.7Ga前后在霍邱-颍上-寿县-蒙城一带发生的构造事件和成矿作用,以区别于以往沿用蚌埠运动描述本区霍邱群变质作用和成矿事件的提法.最后结合本区含铁建造特征,初步判定霍邱铁矿为一种介于阿尔戈玛和苏必利尔型之间的过渡类型铁建造.     

长江中下游成矿带贵池抛刀岭金矿含矿岩体年代学及地球化学研究

贵池抛刀岭金矿位于长江中下游成矿带安庆-贵池矿集区,是该地区首次发现的独立玢岩型金矿床,含矿岩体主要为蚀变矿化的英安玢岩.经过近两年的地质勘查,该矿床已接近大型金矿床规模.通过对抛刀岭金矿含矿岩体锆石LA-ICPMS U-Pb测定,其成岩年龄为146.8±2.4Ma和141.3±1.0Ma(2σ),与长江中下游地区中生代大规模铜金成矿事件时间一致.全岩地球化学研究表明,该岩石为过铝质,富集大离子亲石元素(K、Rb、Pb),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)和轻稀土富集等地球化学特征.较高的锆石Ce4+/Ce3+和EuN/EuN*显示抛刀岭含矿岩体具有较高的氧逸度特征.构造判别图解显示这套含矿岩石属火山弧花岗岩(VAG),与长江中下游铜金矿床含矿岩体形成于同一构造背景下,即太平洋俯冲作用引起的洋壳和地幔楔熔融形成.     

白云鄂博Fe-REE-Nb建造地球化学特征及成因：元素及同位素新证据

通过野外地质观察和室内镜下研究,利用XRF和ICP-MS对白云岩及其周围的板岩的主、微量元素进行分析,同时对硫化矿化的样品开展硫同位素测试。元素测试结果显示白云鄂博Fe-REE-Nb建造白云岩既具有部分火成碳酸岩的地球化学特征,也具有部分沉积碳酸岩的地球化学特征,表明白云鄂博Fe-REE-Nb建造赋矿白云岩不是典型的火成碳酸岩或沉积碳酸盐岩。硫同位素的测试结果表明,全岩的硫同位素组成不呈塔式模型分布,出现两个比较明显的峰值,一个在0‰左右,具有深源特征;另一个在+8‰左右,明显高于幔源硫,这个结果说明其来源可能有两个:地幔和海水。赋矿白云岩中Nb随着稀土的富集也发生富集作用,但是Ta的富集作用却十分微弱,显示了成矿热液强烈富REE和Nb及贫Ta的元素地球化学特征。据元素和硫同位素结果,我们认为白云鄂博赋矿白云岩是沉积碳酸盐受地幔碳酸岩岩浆及派生的流体交代的产物,而非直接源于火山碳酸岩喷发成因。地幔深部碳酸岩岩浆及其派生的富稀土流体沿区域性深大断裂上涌与沉积碳酸盐岩进行交代作用,形成了白云鄂博独特巨大的Fe-REE-Nb矿床及区域性的稀土矿床。     

四川石棉县大水沟岩片绿片岩锆石SHRIMP U-Pb年代学及其地质意义

大水沟岩片位于安宁河深大断裂带中段, 川西松潘甘孜造山带与扬子地台结合部位, 因其特殊的构造位置和赋存碲矿床而备受重视.运用SRHIMP U-Pb定年技术对大水沟绿片岩进行年龄测试, 来确定大水沟岩片的形成时代, 为大水沟周缘石棉-冕宁一带乃至川西扬子地台西缘的构造岩浆演化提供有益信息, 同时为大水沟碲铋矿床的形成时代提供线索.大水沟原岩恢复表明其应当有相当部分为沉积岩, 运用SHRIMP U-Pb定年从中获得的5种不同年龄段具有内部结构、外观特征的锆石差异.2467~2358Ma年龄的残留碎屑岩浆锆石说明扬子地台西缘存在太古代-古元古代的物源搬运; 790.5~762.5Ma的岩浆锆石与新元古代早期Rodinia超大陆裂解、地幔柱上涌时的岩浆事件有关; 696.8~642.9Ma锆石年龄反映了大水沟周缘碰撞造山和后造山期岩浆活动和变质作用; 伴随峨眉地裂大规模基性岩浆活动, 在大水沟近源很可能有262.0~220.0Ma碱性杂岩的侵入; 典型热液增生锆石216.5~167.1Ma年龄揭示了该区中侏罗世大规模的岩浆期后热液活动.大水沟岩片可能为异地推覆系统, 岩浆锆石年龄和热液增生锆石年龄限制了大水沟岩片总体定位于220.0~167.1Ma之间.      

大别山北缘深部结构的高精度重磁电震解析

大别山北缘位于大别造山带与华北陆块会聚地带,其深部精细结构还存在一些争议问题.根据近年来在研究区域内采集的地球物理数据,通过OMEGA、OASIS和FUGRO-LCT等多个重磁电震软件处理,获得了深部信息丰富的多种地球物理属性图像.本文从中选取了2条平行的电法和地震剖面,辅以高精度重磁数据,揭示了大别山北缘深部地质结构总体呈现华北陆块南向俯冲、北淮阳构造带向北逆冲的特征,并可清楚地识别大别山北缘造山带、肥南山前坳陷带和肥北斜坡带.其特征分别如下:①大别山北缘造山带,地震反射杂乱,电性高阻大于2000Ωm,以磨子潭-晓天断裂为界分为北大别杂岩带和北淮阳构造带,主要由大别群、卢镇关杂岩和佛子岭群组成,沿舒城-信阳断裂逆冲于中、下侏罗统之上,浅部发育北倾的金寨-龙门冲滑覆断裂.②肥南山前坳陷带,上部为中、新生界,呈现中低阻特征,地震反射界面清楚,断面波明显;下部为华北型前中生界沉积岩(上部可能残存古生界),电性特征为低阻(5~50 Ωm),地震反射较连续,内部反射弱.以六安断裂为界分为舒城凹陷和肥中断裂带,其北侧边界为肥中断裂.③肥北斜坡带,上部主要为侏罗系,呈现中低阻、水平层状地震反射特征;下部主要为霍邱群,电性为高阻,地震反射杂乱;中间为华北型前中生界沉积岩,向北逐渐减薄、直至缺失.上述认识将为华北陆块南向俯冲、南北板块碰撞缝合线和油气资源勘查等研究提供深部地质约束.