桂东北紫花坪岩体富Li淡色花岗岩岩石地球化学特征及其与铀成矿关系

锂、铀作为重要矿产资源,且在花岗岩中的富集部位存在交集,其成因问题长期备受关注。桂东北紫花坪岩体中的淡色花岗岩Li含量(质量分数)高达678.7×10~(-6)(中细粒二云母花岗岩和中细粒白云母花岗岩),具有富集Li元素的特征。通过对其岩石地球化学特征及与铀成矿关系研究表明:淡色花岗岩具有相对较高的Na__2O、Al__2O_3和F含量,以及较低的K__2O、FeO、MgO和CaO含量,属于过铝质花岗岩;以离子电位5.7为界,淡色花岗岩中的微量元素随Li含量的增加,呈现出高离子电位元素含量增加而低离子电位元素降低的趋势,相对富集Rb、Ta和Hf,具有低ΣREE及重稀土富集特征;岩体中元素富集分带从早到晚、自下而上依次为LREE→Y→HREE→U(Ⅳ)→Zr-Hf→Nb-Ta→Li,花岗岩中的晶质铀矿早于稀有金属形成;铀矿石中As、Ni等元素富集,见地开石及钾交代现象,表明铀成矿过程中经历了热流体作用;结合区域成矿资料及上述结论认为,紫花坪岩体中的淡色花岗岩为泥质源区重熔的产物,其形成与岩浆高程度的结晶分异作用有关,相对靠近重熔界面顶部;淡色中细粒二云母花岗岩为区内主要含铀花岗岩,经历了晚期热流体作用,深部存在铀成矿的可能。     

江西大湖塘矿集区茅公洞钨矿有关的高分异花岗岩成因研究

江西省大湖塘钨(铜、钼、锡)矿集区位于江南造山带中段九岭山脉,是世界级钨矿。茅公洞岩体位于大湖塘矿集区南部,由花岗斑岩和白云母花岗岩组成,后者有显著钨矿化。本文对此岩体进行详细的锆石U-Pb年代学、云母-长石矿物化学、全岩主微量元素及Nd同位素研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明花岗斑岩的成岩年龄为133±2Ma,野外穿切关系表明含矿白云母花岗岩侵位稍晚。岩相学和岩石地球化学表明白云母花岗岩属于高分异花岗岩,与花岗斑岩相比,具有高硅,富碱,过铝质,较低的Ga/Al值,高Rb/Sr,Eu负异常明显,稀土四分组效应和异常的微量元素特征(non-CHARAC性质),以及较高的ε_(Nd)值。基于以上特征,我们提出高分异的白云母花岗岩的形成模式:双桥山群变质沉积岩经部分熔融形成花岗斑岩之后留下麻粒岩相残余体,后者在幔源高温玄武岩底侵交代作用下再次发生深熔作用而形成白云母花岗岩;玄武质岩浆的底侵不仅为麻粒岩相残余的部分熔融带来高温,同时也带来挥发份F、B等,以及少量幔源物质的添加(导致白云母花岗岩具有较高ε_(Nd)值)。F、B的加入改变了岩浆体系的物理化学性质,显著降低了岩浆的粘度、密度和固相线温度,这导致岩浆体系分离结晶过程的延长和高度的分离结晶;延长的岩浆演化过程活化了围岩中的水,导致强烈的熔-流体相互作用,形成白云母花岗岩的稀土四分组效应。同时,围岩流体的活化也萃取围岩中的成矿物质,加剧成矿物质的富集。而较还原的岩浆体系阻止了钨的分离结晶,为成矿提供了必要的条件。     

柴北缘西端盐场北山铜镍硫化物矿床镁铁-超镁铁质岩体岩浆演化过程及含矿性分析

盐场北山岩体位于柴北缘造山带西段,是区内近年来新发现的具有良好铜镍矿化的镁铁-超镁铁质岩体,由橄榄岩相、辉石岩相和辉长岩相岩石组成。锆石U-Pb年代学研究表明,岩体形成时代为258.5±1.6Ma,为晚二叠世岩浆作用的产物。岩石中橄榄石Fo分子为82.8~86.7,均为贵橄榄石,辉石由斜方辉石和单斜辉石组成,斜方辉石种属为古铜辉石,单斜辉石为透辉石、普通辉石和顽透辉石。岩石地球化学特征显示,岩石属于亚碱性岩系列,主要氧化物SiO_2、Al_2O_3、CaO、Ti O_2、Na_2O+K_2O等与MgO呈规律性变化趋势,显示不同岩相岩石为同源岩浆演化的产物;岩石相对富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Sr),而强烈亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf、Ti),具有岛弧岩浆岩特征;锆石Hf同位素显示εHf(t)均为正值,变化范围为0.1～6.7之间,具有幔源岩浆成因特征;岩石原生岩浆为MgO含量略大于13.21%的高镁拉斑玄武质岩浆,岩浆源区为受俯冲洋壳析出流体交代地幔楔而成的富集地幔。岩石结晶过程中发生了强烈的结晶分异作用和同化混染作用,结晶分异作用在岩浆演化的初期使岩浆中硫发生初步富集,地壳混染作用是岩浆中硫化物达到饱和并发生熔离的主要因素。     

二连盆地白音查干凹陷下白垩统湖相沸石成因:来自矿物学、微量元素特征的证据

二连盆地白音查干凹陷下白垩统暗色沉积物中发育由白色颗粒构成的同沉积纹层、条带,其矿物组合中包含大量成因不明的钠沸石和方沸石.在薄片鉴定和电子探针（EMPA）分析的基础上,通过场发射扫描电镜（FE-SEM）和电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）法对两种沸石矿物的形貌、微结构、共生矿物组合和微量元素成分进行分析.实验结果表明,钠沸石和方沸石自形程度较高,其中钠沸石为半自形-自形的棱柱状,长轴方向长度最大可达600 μm,集合体为纤维状或块状;方沸石呈自形的四角三八面体,粒径变化较大,介于10~300 μm.钠沸石和方沸石既能独立生长,也能互相交代,与重晶石、含铁白云石、菱镁矿和菱铁矿以及立方体黄铁矿等矿物紧密共生.与地壳及同区和同层位湖相泥岩微量元素配分曲线比较,含沸石岩石的全岩微量元素富集Pb、Sb、Tl、W、Mo、Bi,亏损V、Cr、Co、Ni,暗示了中高温含深源物质的碱性热液流体的加入.在综合分析沸石矿物形态结构、共生矿物组合及微量元素特征的基础上,认为在异常热流驱动下,中高温热液流体沿着断裂等运移通道喷出或溢流至湖底沉积物表面,与冷的湖水混合直接结晶沉淀形成方沸石、钠沸石和其他共生矿物,属于热水沉积成因.      

近30年云贵高原水蚀荒漠化遥感监测及影响因子时空分异规律

云贵高原属于典型季节性干旱生态脆弱区,其中因流水造成的水蚀荒漠化已成为限制该区域持续发展的重大生态环境问题之一。本文采用长时间序列Landsat卫星数据监测云贵高原核心区云贵两省近30年水蚀荒漠化的现状与时空变化,并分析该区域荒漠化关键影响因子的时空分异规律,提出一种多指标规则分类算法用于云贵高原水蚀荒漠化遥感监测,并选用植被面积、GDP及降水3个关键影响因子,采用地理加权回归模型,分析该区域水蚀荒漠化影响因子的空间分异规律。试验结果表明：①云贵高原荒漠化的主要分布区为滇桂黔区、川滇交界地区、滇西边境区及蒙自地区。②近30年研究区水蚀荒漠化变化趋势可分为1989—2010年、2010—2013年及2013—2016年3个阶段,1989—2010年该区域的荒漠化呈现波动增长状态;2010—2013年荒漠化面积快速扩展;2013—2016年荒漠化快速扩展的趋势得到了有效遏制。③3个关键影响因子与水蚀荒漠化关系呈现数值大小不同、正负效应和因子组合效应的空间分布差异,局部地区的经济发展和气候变化加剧了其水蚀荒漠化。本文研究成果将为云贵高原水蚀荒漠化的精细化防控和治理提供一定的理论依据和技术支撑。     

高光谱图像相对含水量反演引导的精细分类

深度学习在高光谱图像处理领域的研究应用不断深入发展,基于深度学习的高光谱图像分类达到了较高的分类精度。目前的分类模型多利用高光谱的图谱特征,但对光谱的诊断性特征及先验信息利用不足,对空谱特征提取过程难以实现有效协同,因而导致分类类别即类内分类不够精细。为了解决以上问题,本文提出一种以多标签数据为输入的共生神经网络模型,在高光谱图谱特征提取的基础上融合光谱诊断特征,实现相对含水量反演及精细分类。首先,通过构建一种新的红边斜率光谱指数实现高光谱图像相对含水量的表征,利用本文提出的自适应分级算法完成相对含水量反演并建立对应的等级标签,与地物种类标签共同构成多标签高光谱数据集。然后,构建共生神经网络架构及内部变维特征提取模块,利用多标签数据提取高光谱图像中空间、光谱和相对含水量的融合特征,提高深度模型对不同含水量地物的区分能力和对所提取特征的协同表达能力,降低模型的复杂度与计算量,完成基于多标签数据集的相对含水量反演引导分类的过程,在扩大传统类间距离的基础上进一步扩大类内距离,从而实现高光谱图像的精细分类。最后,使用实验室采集数据和4个公开的高光谱数据集Lopex、Indian Pines、Pavia University和Salinas进行实验验证。结果表明,本文提出的红边斜率光谱指数可以有效表征地物的相对含水量信息;相对含水量反演引导的分类模型对类内分类精度有较明显的提升,对总体分类结果有一定的改善;与其他机器学习和深度学习分类算法相比,本文算法取得了较好的分类结果,提高了深度分类模型的分类性能和精细程度,实现了精细分类。     

东南极拉斯曼丘陵长英质片麻岩的深熔作用与铁钛氧化物的聚集机制

东南极拉斯曼丘陵高级变质长英质岩石中铁钛氧化物的局部聚集与高级变质作用过程中的深熔作用有关,并非原岩富集这些组分。深熔作用造成惰性组分如铁钛氧化物滞留原地或略有聚集及活动性组分的迁移,而流体挥发组分优先聚集于熔体之中。当体系中水含量较低、处于不饱和状态时,深熔作用过程中形成局部"熔体",其结晶所成的浅色体不具低共结组分,没有熔体结晶结构,不是真正的熔体,可能是(准)熔体。较粗粒的浅色体或伟晶岩也是与深熔作用有关的产物,其形成早于花岗岩脉或岩体,而与花岗质岩浆分异无关。伴随(准)熔体的出现,体系中组分的萃取、分异效果较为明显,即可造成组分分异,形成截然不同的异地、二相分异结构,分别形成固相残留物(组成可以不固定)和(准)熔体相。固相残留体中富铝、铁组分,形成矽线石和铁钛氧化物团块,其中少或无挥发分;与此对应,短距离迁移浅色体中往往贫铁钛组分,可见石榴子石、偶见铁钛氧化物矿物。这种挥发分不饱和状态下的深熔作用基本属于封闭体系,整体失水不显著,高级变质岩中的一些特征矿物如矽线石、石榴子石、堇青石、尖晶石的形成也与这种分异作用有关,但组分迁移范围有限,并可保存组分分异各阶段的产物。拉斯曼丘陵长英质岩系中大量铁钛氧化物和矽线石类矿物组合的形成,反映了临界状态下的局部或差异抬升,变形作用的非均匀性及相伴随的组分分异作用,很可能相当于早期格林维尔期构造的泛非期再活动。      

藏南错那洞穹隆高分异淡色花岗岩的矿物学特征

藏南特提斯喜马拉雅东部的错那洞淡色花岗岩产出有白云母、石榴子石、电气石等特征性矿物,显示具有高度分异岩浆岩的特征。从二云母花岗岩到电气石花岗岩到石榴子石花岗岩,碱性长石均为正长石,斜长石从更长石演变为钠长石,白云母Al₂O₃、Na₂O含量逐渐升高,反映花岗岩逐渐向富Al富Na演化的趋势。二云母花岗岩中黑云母X_Fe值、Al^Ⅵ逐渐升高,表明二云母花岗岩之间存在结晶分异演化。电气石X_vac值、Al、Mg和Fe含量之间的变化,反映电气石花岗岩到花岗伟晶岩岩浆结晶环境中Na含量的增加,表明花岗伟晶岩结晶分异演化程度高于电气石花岗岩。石榴子石高X_Fe、X_Mn值的特征,也是高分异花岗岩的标志。上述矿物学研究结果表明,错那洞二云母花岗岩是由岩浆早期结晶矿物与残余的母岩浆组成的糊状物经过长期结晶形成的,而电气石花岗岩和石榴子石花岗岩由从晶粥体中分离出来的衍生熔体形成。     

白云岩—蒸发岩共生体系研究进展及展望

白云岩—蒸发岩共生体系在全球范围内分布广泛,在前寒武纪至第四纪地层中均有发现,然而该共生体系的发育机理及控制因素目前研究薄弱,亟待厘清。在调研国内外大量文献的基础上,结合研究团队对国内白云岩—蒸发岩共生体系的已有研究,系统总结了白云岩—蒸发岩共生体系发育特征及组合类型,并进一步探讨了其形成机制。在此基础上,明确了白云岩—蒸发岩共生体系的研究意义,并提出目前白云岩—蒸发岩共生体系研究存在的问题及下一步研究方向。首先,通过梳理全球范围内已报道的各地质历史时期白云岩—蒸发岩共生体系的特征,发现白云岩—蒸发岩共生体系广泛分布于全球51个地区,以北半球为主,且亚洲分布最多;其次为欧洲和北美洲,非洲分布相对较少;此外在南美洲及大洋洲也有零星分布;共生体系分布层位众多,从前寒武系到第四系均有分布,以二叠系居多。总结了蒸发岩与白云岩共生组合方式的5种类型:白云岩与蒸发岩互层、厚层白云岩上覆于厚层蒸发岩、厚层蒸发岩上覆于厚层白云岩、厚层白云岩夹薄层蒸发岩、厚层蒸发岩夹薄层白云岩,并探讨了共生差异的形成过程、分布规律、主要控制因素以及共生体系发育的特殊性和普遍性规律。其次,在全球共生体系矿物类型、特征精细表征基础之上,由宏观现象分析向微观机理解释转变,并划分出共生体系中6种蒸发岩和5种白云岩类型,初步分析了共生体系特征及成因。最后,总结了白云岩—蒸发岩共生体系中成岩流体的性质、特征、来源及流体演化路径。对白云岩—蒸发岩共生体系的研究不仅为解决“白云岩（白云石）问题”提供了新的思路,也将推动对白云岩—蒸发岩共生体系重要基础地质问题的认识,并为共生体系内油气资源勘探提供理论指导。     

江西阳储岭两期岩浆活动与钨成矿作用的关系：来自黑云母地球化学的证据

阳储岭斑岩型W-Mo矿床位于江南造山带中部,是华南地区最早发现的斑岩型钨钼矿床。已探明WO₃资源储量6.13万吨(平均品位0.2%),Mo资源储量1.69万吨(平均品位0.03%～0.06%),其成矿作用与中生代花岗质岩浆活动密切相关。区内发育早期花岗闪长岩和晚期二长花岗斑岩,钨矿体以细脉状和浸染状产于二长花岗斑岩体内,而花岗闪长岩内未见矿化。两期岩浆活动与钨成矿的关系尚不明确,制约其含矿差异性的因素尚不清楚。本文以花岗闪长岩和二长花岗斑岩中的黑云母为研究对象,对比研究两类岩浆结晶分异程度、氧逸度、岩浆流体卤素浓度,探讨其对钨成矿的制约。黑云母主量元素分析结果显示,阳储岭两类岩浆岩均为壳源,但显著不同于S型花岗岩的Mg/(Fe+Mg)和Al^VI值,指示其具有I型花岗岩的特征。黑云母的微量元素信息显示,相对于花岗闪长岩中的黑云母(类型一),二长花岗斑岩中的黑云母(类型二)显示低的K/Rb、Nb/Ta比值,高的Rb、Cs、Nb和Ta含量,表明其分异程度较花岗闪长岩更高,更有利于钨的富集。两类黑云母所指示的岩浆氧逸度均在NNO缓冲线附近,表明其母岩...