新疆东准噶尔北部扎河坝富碱花岗质岩石矿物学特征及物理化学条件

新疆东准噶尔北部扎河坝富碱花岗质岩石分布于乌伦古大断裂与额尔齐斯-玛因鄂博大断裂之间。富碱花岗岩类有石英碱性正长岩、碱性长石花岗岩、石英二长斑岩及碱性长石正长岩等岩石类型。在详细的显微镜观察基础上,全岩分析和电子探针分析结果表明,富碱花岗质岩中的矿物组合是碱性长石 石英 钠铁闪石 霓辉石,以出现高硅、富碱、贫铝、低钙、低镁、高铁、高锰、贫水为特征。铁钛氧化物温度计估算出的富碱花岗岩体结晶温度在650℃~755℃之间,氧逸度为10-17.17Pa~10-14.39Pa,结合钠铁闪石的特征,碱性岩浆演化后期存在着明显的水-岩作用,扎河坝富碱花岗质岩石形成于低压、高氧逸度、中高温环境,反映了相对开放、浅成的形成环境。     

山西义兴寨金矿床地球化学研究

晋东北地区以唐河大断裂为核心的一组早燕山期 NW向张剪性断裂与区域 NE向复向斜复合部位 ,控制着区内燕山期中酸性浅成侵入体及其与之有关的铁、金、铜矿化 ,义兴寨金矿是该地区具代表性的典型矿床。金矿床为热液型脉状金 -多金属矿床 ,矿体受岩体和断裂构造控制。金矿床分 4个成矿期 ,8个亚期。对金矿床的矿床地质特征、成矿流体成分、性质、成矿物理化学条件及成矿时代的研究表明 ,成矿溶液的 p H值为 6 .1 6～ 6 .5 3:Eh值为 -0 .2 81～-0 .2 80 ;lgf O2 =-3.6～ -2 9,lgf CO2 =4 .3～ 5 .2 ;成矿温度为 1 90～ 349℃ ;成矿压力为 2 0 .0～ 76 .0 MPa;矿床主成矿期石英的 40 Ar— 3 9Ar坪年龄为 ( 1 31 .4± 3.1 ) Ma。     

成矿流体演化与成矿物理化学

成矿流体是富含挥发分 (CO2 、CH4等 )是具有较高含盐度的特殊地质流体。本文讨论了在流体演化过程中挥发分的来源 ,指出主要来自水岩作用、有机质分解及地幔去气和岩浆 ;碱金属及卤素同样具有多来源的性质 ,以海水、含盐系淋滤、建造水为主要来源 ,含盐系重熔可以形成富含碱金属的成矿流体。流体演化过程中氢氧同位素、硫同位素的分馏主要与温度、水岩比值或硫源丰度有关。一个重要的结论是 ,成矿流体的形成主要与地质作用有关 ,而流体来源是次要的。海底热水流体的地球化学特征以高δ3 4 S值、中稀土富集及正铕异常为特征。本文总结了热水流体成矿物理化学条件 ,指出水热流体物相点 :1) 10 80℃ ,7.5× 10 8Pa水溶液与硅酸岩熔浆分熔点 ;2 )水溶液的第二个临界点是气水溶液的超临界点 (374.15℃ ,2 .2 1× 10 7Pa) ;3)水溶液的沸点 (≥ 10 0℃ ,≥ 1× 10 5Pa) ;4)水溶液的冰点 (≤ 0℃ ,1× 10 5Pa) ;5 )H2 O CO2 体系的不混溶温度点 (2 6 6℃ ,2 .15×10 8Pa[1 3 ] 等是重要的成矿相变点。     

构造物理化学的思路、研究和问题

构造物理化学是研究地壳物质受构造作用产生的物理和化学变化相互关联的领域。构造力可以分解为两部分一部分是均应力,指各向相等的应力,它叠加在原有压力之上,并且影响着各种化学反应的平衡,也是成岩、成矿和变质作用的影响因素。另一部分是差应力,固体中受外力作用普遍产生差应力,它引起地壳物质变形,产生各种构造形迹。构造物理化学特别关注构造作用产生或引起的压力、温度及其他的物理化学条件的变化,研究这些构造附加参量对各种化学平衡的影响,逐渐发展成为独立的学科研究领域。     

花岗质岩石中黑云母成分区域性变化对深部物质示踪及成矿的约束：以秦岭地区为例

秦岭造山带早中生代花岗质岩浆及成矿作用非常发育, 是探讨地壳深部物质组成及成矿关系的重要地区之一, 学者已从岩石学、矿床学和地球化学等角度开展了众多研究, 但对成矿作用与花岗岩和地壳深部物质组成的认识仍不太清楚。黑云母是中酸性岩中常见的暗色矿物, 也是指示成矿可能性的重要矿物之一。因此, 本文对秦岭该期花岗质岩石中黑云母成分开展研究, 为解决该问题探索新途径。对秦岭早中生代花岗质岩石中黑云母成分的研究结果显示, 北秦岭和南秦岭两个构造单元中黑云母成分和形成物理条件存在系统差异, 揭示其岩浆物源有别, 进而制约了其成矿种类特征。北秦岭早中生代花岗质岩石中黑云母的成分和形成条件变化范围小, 以MgO(8%~13%)、TiO₂(3%~5%)和Cl(0.02%~0.6%)含量较高, F(0.2%~0.4%)含量较低, 以及较高的氧逸度(logfO₂值为-16.96~-14.62)和温度(682~771℃)为特征; 而南秦岭的成分和形成条件总体变化范围较大, 具有MgO(3%~15%)、TiO₂(2%~4.5%)、Cl(0.01%~0.18%)含量较低, F(0.1%~1.6%)含量较高, 以及较低的氧逸度(logfO₂值为-20.88~-15.08)和温度(536~754℃)。此外, 研究还显示, 黑云母的形成压力与岩浆演化程度和矿物组合相关, 当岩石中出现黑云母+白云母±石榴子石组合时, 压力较高。秦岭两个构造单元中黑云母成分和形成条件的差异, 特别是氧逸度和Cl含量的明显不同, 揭示各自的成矿种类和成矿潜力不同, 如北秦岭较高的氧逸度和Cl含量, 形成铜矿的潜力比南秦岭大。同时, 两个构造单元中黑云母的成分差异, 还揭示了岩浆物源及深部物质组成的不同, 即北秦岭比南秦岭具有更为年轻的地壳, 这与区域同位素填图示踪的深部物质组成差异基本一致。由此可见, 对区域上同时代花岗质岩石中黑云母成分的研究, 不仅可以揭示岩浆演化、岩浆结晶过程物理化学条件等, 还可示踪深部物质组成的空间变化与差异及成矿种类和潜力, 有望成为探测深部物质组成的新方法和了解区域成矿背景和潜力的新途径。

     

新疆尾亚—天湖地区花岗岩类剥蚀程度估算及对区域找矿的启示

尾亚—天湖地区位于新疆中亚造山带东南部的中天山地块内,晚古生代—中生代岩浆活动强烈,产出了战略性关键矿产尾亚钒铁磁铁矿.在详细岩相学观察的基础上,对尾亚、天湖和沙泉子南岩体中的角闪石和黑云母进行了电子探针(EMPA)测试分析,限定了 3个岩体结晶的温压条件、氧逸度、含水量和含铁指数等要素,为解析中天山地块的岩浆-成矿物...     

大兴安岭南段北大山含锡石与不含锡石花岗岩特征对比

近年来,人们在大兴安岭南部发现了多处与白垩纪花岗岩相关的锡多金属矿床,但并非所有该时期的花岗岩都与锡矿伴生.为了解花岗岩伴生锡矿的形成条件,本文对内蒙古北大山岩体中的含锡石（磨盘山）与不含锡石（窟窿山）花岗岩开展了锡石U-Pb年龄、锆石U-Pb年龄、全岩地球化学及矿物地球化学分析测试,并进行岩石学、年代学和岩浆演化物理化学条件的对比.结果表明,窟窿山石英正长斑岩和磨盘山黑云母花岗岩的锆石U-Pb加权平均年龄分别为140.2±0.7 Ma和139.9±0.7 Ma,磨盘山黑云母花岗岩锡石U-Pb加权平均年龄为134.9±1.4 Ma,时代均属于早白垩世.全岩地球化学分析结果表明,这些岩石具有高硅（SiO2=64.96%~76.71%）,富碱（Na2O+K2O=8.28%~9.03%）,过铝质（Al2O3=12.42%~15.88%）的特点.相对富集Th、Pb、Hf等元素,亏损Nb、Ta、Ti、Sr、P等元素.轻稀土相对重稀土明显富集,Eu异常明显.窟窿山石英正长斑岩与磨盘山黑云母花岗岩在哈克图解上,随着SiO2含量增加,TiO2、FeOT、Al2O3、CaO、Na2O、P2O5含量逐渐降低,呈现较好的负相关关系,暗示二者具有同源性.但窟窿山样品的DI值为89,Sn含量为2×10‒6;磨盘山样品具有较高的DI值（96~98）,Sn含量高（15×10‒6~36×10‒6）.从矿物学特征反演的物理化学条件推测,窟窿山岩体经历了温度降低、氧逸度升高的过程,而磨盘山岩体在降温过程中氧逸度进一步降低.另外,在流体卤素含量上,黑云母的Ⅳ（F）、Ⅳ（Cl）指示磨盘山花岗岩（Ⅳ（F）=0.95~1.15,Ⅳ（Cl）=-3.66~-3.54）相较于窟窿山石英正长斑岩（Ⅳ（F）=1.24~1.28,Ⅳ（Cl）=-2.96~-2.52）具有更高富集程度的Cl和F含量.综上,低氧逸度、高演化程度和高的F、Cl丰度是影响北大山地区花岗岩是否含锡的重要原因.     

构造物理化学条件对煤变质作用的控制

煤是对温度和压力等地质因素十分敏感的有机岩,各种构造-热事件控制下的物理化学条件,是促进煤岩演化的根本动力。本文对煤变质作用过程的研究现状进行了综述,着重讨论了煤岩在高煤阶-石墨演化阶段的控制因素、演化过程和演化机制。煤变质作用包括煤化作用阶段和石墨化作用阶段,共同构成一个连续的有机质演化过程,总体趋势是分子结构有序化、化学成分单一化,最终演变为以碳元素为主、三维有序结构的石墨。温度和压力(应力)是控制煤变质作用两大因素,在不同的演化阶段,这两大因素所起的作用和演变机理都有所差异。在低、中煤阶演化阶段,温度是煤化学结构演化的主要控制因素,为化学键断裂提供活化能,应力缩聚和应力降解则对煤化学结构演化具有催化作用。高煤阶-石墨化阶段的主要机制是导致基本结构单元BSUs之间相互联结使短程有序化范围增大的拼叠作用,构造应力在其中起到关键作用,BSUs定向和面网间距不断减小,促进大分子物理结构演化。加强煤变质作用的高级阶段-石墨演化过程的研究,将丰富和深化对煤-石墨物理化学结构完整演化序列的认识。煤系石墨成矿机制的高温高压模拟实验,则为煤变质作用构造物理化学条件研究提供了可行的技术手段。     

新疆西天山查岗诺尔铁矿床环带石榴子石和绿帘石的发现及意义

查岗诺尔铁矿是新疆西天山阿吾拉勒铁矿带内的重要大型铁矿床之一。矿体赋存在下石炭统大哈拉军山组安山质火山岩中,与普遍发育的石榴子石化、阳起石化和绿帘石化时空关系密切。石榴子石和绿帘石分属不同热液成矿阶段,它们均发育丰富的环带结构,具体表现为明显地颜色、干涉色、背散射图像及成分（Fe O、Al₂O₃、Si O₂、Mn O、Ti O₂）等差异性。石榴子石具有2个世代、3个类型。早世代石榴子石（Grt1和Grt2）产于块状石榴子石-磁铁矿蚀变岩,呈褐黄色,粒度较细,发育核-边结构,呈非均质性,显示异常干涉色,其核部（Grt1-c）均匀相对富钙铝榴石(Gro_51-53And_41-43Spr_4-8),而边部（Grt1-r）发育振荡成分环带,总体相对富钙铁榴石(Gro_18-35And_60-77Spr_4-6);Grt2核部（Grt2-c）呈均质性,为钙铁榴石(And_99-100Spr_0-1),边部显异常干涉色,发育振荡成分环带,为钙铝铁榴石(Gro_34-54And_38-61Spr_6-9)。晚世代的石榴子石（Grt3）以细脉状或角砾胶结物形式分布,呈红褐色,自形粗粒结构,显非均质性,发育振荡成分环带,端员组分总体以钙铁榴石为主,次为钙铝榴石(Gro_27-43And_50-68Spr_3-8)。石榴子石结构和元素含量变化表明,早期石榴子石形成于弱氧化-氧化、中性-碱性流体体系,其中向边部生长过程,由于新注入流体以及周期性压力汇聚和释放,体系的氧逸度、p H值呈振荡变化;晚期石榴子石形成于弱氧化、弱碱性、动荡的开放流体环境。绿帘石发育3个世代（Ep1、Ep2和Ep3）。Ep1发育核-边结构,核部（Ep1-c）均匀无环带,X_Fe值(X_Fe=Fe³⁺/(Al+Fe³⁺),原子比值)为0.19～0.21,w（Mn O）为0.05%～0.18%,w（Ti O₂）为0.10%～0.12%,生长边（Ep1-r）多发育振荡环带,X_Fe值为0.26～0.29,w（Mn O）为0.01%～0.14%,w（Ti O₂）为0.19%～0.26%。Ep2沿Ep1-r边缘生长,不均匀且经历了溶解-再沉淀过程,X_Fe值为0.15～0.20,w（Mn O）为0.42%～1.19%,w（Ti O₂）为0.02%～0.07%。Ep3呈柱状或不规则粒状交代Ep2、贴近或穿切Ep1-r生长,较均匀、无环带结构,X_Fe值为0.28～0.37,w（Mn O）为0.12%～0.77%,w（Ti O₂）为0.02%～0.10%。绿帘石成分变化表明,从Ep1-c到Ep1-r,到Ep2,再到Ep3,流体体系氧逸度经历了先增加,后降低,再升高的变化过程。同时,流体成分也在变化,先从相对贫Ti和Mn向相对富Ti贫Mn演化,而后又变为富Mn贫Ti。因此,在热液磁铁矿矿化阶段,查岗诺尔铁矿的成矿热液的物理-化学环境是不断变化的。研究显示,石榴子石和绿帘石结构和成分研究可以刻画热液成矿系统的流体演化历史。     

锑及金锑矿化形成的物理化学条件

采用溶解度法确定了锑的硫氢络合物形成常数，获得了这些络合物形成常数的温度关系方程式。首次系统测定了锑及金锑化脉石矿物流体包裹体中硫化物硫、锑和金沈度，阐明了金锑共同迁移条件下，锑在金迁移和沉淀过程中所起的作用。