亏损上地幔中的富钾熔体和碳酸盐交代作用:来自CCSD预先导孔橄榄岩的地球化学证据

中国大陆科学钻探工程预先导孔(CCSD-PP1) 打在苏鲁超高压变质带芝麻坊超镁铁岩体上,钻孔穿透超镁铁岩体115m.超镁铁岩体由二辉橄榄岩、方辉橄榄岩和少量单辉橄榄岩和纯橄岩组成,与上下围岩接触的橄榄岩被强烈蛇纹石化.多数橄榄岩含有石榴石或其假象,普遍含有金云母和菱镁矿,少量样品中有钛斜硅镁石.在化学成分上,橄榄岩的Mg#指数变化于90.392.6之间,MgO含量(36.61%49.15%,平均45.17%) 与Na2O (0.01%0.25%)、Al2O3 (0.07%3.71%,多数 < 2.0%,平均1.46%)和CaO (0.12%2.53%,一个高达3.30%,平均1.00%) 呈负相关关系.与主量易熔元素相对亏损的特点相反,橄榄岩中显示了稀土元素富集、分馏和配分曲线显示近于平行和相似的特点,(La/Lu) N比值为3.1833.05;此外,多数样品具有高Ba (最高比原始地幔高100多倍) 含量,在蛛网图上显示Rb、Nb、Ta、Zr、Hf和Sr的负异常,Ti/Eu比值均低于1300.岩相学特征和难熔主量元素与不相容元素之间的无相关性表明橄榄岩至少受到了形成金云母和菱镁矿的2次交代作用.富含金云母的橄榄岩(例如C25-143-61,C32-149-71) 具有富钾趋势,并且显示K2O与Rb、Ba和Th等大离子亲石元素的正相关关系,未见K2O和稀土元素、Sr和Ca之间的相关关系.这些特征表明橄榄岩被含水、硅铝质碱性熔体交代,之后又被高Ba低Rb和高场强元素的镁质(菱镁矿) 碳酸岩熔体交代,并且强烈地改变了Ba的丰度和显示了特定地幔碳酸盐的稀土元素配分型式.全岩具有不均一的高放射性Sr (87Sr/86Sr=0.70840.7201)和低放射性Nd (εNd (t) =-1.14-8.55) 组成,结合已有的氧同位素研究资料,表明预先导孔PP1中的橄榄岩所代表的地幔可能在早期就遭受了来自深部的介质的交代作用.      

在热液内金属铅的物种形式原位观测实验

文章应用高温高压腔连接紫外_可见谱仪研究了150℃条件下铅在含氯溶液里的物种形式。实验的体系是Pbs_NaCl_HCl_H2O。实验结果表明,铅在含氯溶液里的物种形成有2个步骤:Pb2 Cl-→PbCl ,PbCl Cl-→PbCl2,处于平衡态时为PbCl2。溶液的氯浓度、温度、反应延续时间影响物种形式。     

滇西阿面根铅锌矿床成因研究——硫、铅同位素和闪锌矿微量元素证据

保山地块南部的芦子园地区是我国西南重要的铁铜铅锌多金属矿集区之一, 阿面根铅锌矿床是该区近年来新发现的铅锌矿床, 但目前研究程度低, 成矿物质来源、矿床成因不明。本文在详细的野外地质调查和显微观察基础上, 通过阿面根矿床的金属硫化物硫同位素、铅同位素探讨矿质来源, 利用闪锌矿微量元素特征判定矿床成因。结果显示, 阿面根矿床硫化物的δ34SV-CDT值(9.44‰~12.16‰)介于壳源花岗岩硫与围岩地层同期海水硫之间, 显示出二者混合特征; 铅主要来自上地壳; 闪锌矿以富集Fe、Mn、Co、Cu、Cd而贫Ga、Ge、As、Sn、Cr、Ni为特征, 其中Fe、Cd、Mn、Co、Ag、Sb、Ga主要以类质同象形式产出, Cu则以类质同象和矿物包裹体的形式同时进入闪锌矿晶格中, 可能存在Zn2+?Fe2+、Zn2+?Cd2+、2Zn2+?Ag++Sb3+等方式的替代关系; 闪锌矿微量元素组成特征与VMS型、MVT型、矽卡岩型和浅成低温热液型矿床中的闪锌矿明显不同, 其Cd/Fe(0.02~0.04, 均值0.03)、Co/Ni(15~1 019, 均值1 275)和Ga/In(0.11~1.10, 均值0.31)比值特征和较低的Ge元素含量均表明闪锌矿形成与岩浆热液关系密切。综上证据, 本文认为阿面根矿床的成矿物质主要来源于深部隐伏中酸性侵入岩, 有少量地层围岩物质加入。结合矿床地质特征, 认为阿面根矿床属于岩浆热液充填交代型铅锌矿床。     

花岗质岩浆作用及后期演化过程：来自矿物原位微区成分与同位素组成的制约

花岗岩作为大陆地壳的重要组成部分, 其岩浆作用过程一直是地学领域研究的热点。传统上利用全岩地球化学和同位素数据来示踪花岗岩成因和演化过程的方法已不够准确, 为此, 本文系统总结了近年来报导的花岗岩中单矿物的原位微区成分——这些数据记录了全岩数据无法识别的单矿物颗粒内部和不同矿物颗粒之间元素和同位素组成的变异特征, 明显提高了对花岗质岩浆作用及后期演化过程的认识。首先, 矿物原位微区成分对花岗质岩浆的源区性质和混合过程具有指示意义。花岗岩中岩浆锆石Hf同位素组成的变异可能暗示其源区在深熔作用过程中发生了锆石的不平衡和选择性熔融, 而未必是壳幔混合作用的结果, 这是对"锆石效应"概念新的扩展; 同一花岗岩样品中分选出的磷灰石颗粒可以具有完全不同的稀土元素配分模式、Eu异常、Sr含量和Sr-Nd同位素组成等, 表明它们中的部分颗粒是岩浆形成和上升过程中从围岩捕获的, 是小规模地壳混染作用的产物; 榍石的微区成分分带记录了多种岩浆混合过程, 也反映了熔体成分、氧逸度和温度等因素的变化; 花岗岩与其中发育的包体、捕虏体和相关围岩的锆石Hf-O同位素和磷灰石Sr-Nd同位素组成可以记录上述岩石在形成过程中经历岩浆混合和同化混染等作用。其次, 矿物原位微区成分可以反映花岗质岩浆的分离结晶过程。岩浆成因磷灰石不同的稀土元素配分模式可能指示它们受到了其他矿物分离结晶作用的影响, 如帘石族、榍石、角闪石、斜长石等; 花岗伟晶岩系统中岩浆成因独居石Sm/Nd值在不同岩带中的规律性变化揭示了岩浆分离结晶程度的差异; 榍石的多种微区元素含量和它们之间的协变关系受控于花岗质岩浆的结晶分异过程和氧化还原状态; 岩浆成因绿帘石族矿物的震荡环带表明在绿帘石结晶的晚期阶段花岗质岩浆中的Fe3+含量降低, 且结晶过程中褐帘石和绿帘石并不能形成完全连续的固溶体, 因此晚期结晶的绿帘石环边与褐帘石核具有成分间断; 根据角闪石的电子探针数据可以计算得到花岗质岩浆结晶时的温度、压力和fO2, 并据此推断出岩浆起源的深度。此外, 矿物原位微区成分可以记录花岗质岩石晚期经历的构造热事件和矿化作用过程。经历晚期变质/交代作用改造的花岗岩中的磷灰石具有低的轻稀土元素含量和变化很大的Nd同位素组成, 导致花岗岩具有Nd-Hf位素体系解耦的特点; 晚期变质/交代作用同样会改变磷灰石和榍石的δ18O值, 造成各副矿物之间δ18O值相互解耦的现象; 蚀变独居石的元素和U-Th-Pb同位素体系指示流体交代过程中多种置换反应的发生以及普通Pb混染和Pb丢失的过程; 热液成因绿帘石族矿物的成分环带表明氧化环境下热液流体成分会不断演化, 根据矿物-流体平衡模型, 可以利用绿帘石成分计算出成矿作用发生的温度以及流体的pH值, 研究表明绿帘石向流体中释放的大量Ca2+有效促进了硫化物矿床的成矿作用进程。综上, 单矿物原位微区成分分析技术的不断提高使我们对花岗质岩浆作用及后期演化过程的认识有了很大进步, 在未来的研究中, 如何取长补短, 将这些数据进行良好地运用是本领域的重要方向。     

微量元素模拟限定大别造山带中生代花岗岩类的源岩成分

摘 要　 大陆碰撞造山带中花岗岩浆主要是因下部地壳缺乏流体熔融过程而形成的。对其源 岩成分限制而进行的微量元素模拟不仅要考虑源岩和熔体中有关矿物相比例的变化‚还要考 虑熔融过程中源岩矿物相组合的变化‚并选择合适的元素用于模拟。Rb、Sr、Ba 和 REE 模拟 结果显示‚上溪群杂砂岩作为扬子隆起带中生代花岗岩类的源岩是不合适的：大别隆起带中 的中生代花岗岩类也不可能完全由大别杂岩中的 TTG 质片麻岩熔融形成‚更可能是变基性岩 和 TTG 质片麻岩构成的复合源岩熔融的结果。     

数字全息云粒子测量技术现状及进展

准确获取大气中云粒子的原位探测信息,对于揭示气溶胶—云—降水形成物理机制、改进数值预报模式微物理参数化方案、评估人工影响天气催化效果等具有重要的应用价值。数字全息测量技术能够同时获取云粒子的尺度、速度、相态和空间位置等信息,且具有覆盖粒子尺度范围广（μm～mm）、空间采样精度高（可达mm量级）和仪器采样体积可准确确定等诸多优点,在云微物理观测领域具有广阔的应用前景。总结了目前国内外数字全息云粒子测量仪器的研究现状,分析了仪器研制所涉及的全息光路设计、机械防护和全息图处理等几个关键技术问题,并介绍了全息云粒子观测结果在揭示混合云内冰晶冻结机制和云中湍流混合作用影响微物理机制等方面的应用。最后,从技术应用角度对全息光路优化设计、全息图处理方法、仪器结构防护和外场观测试验等方面作了一定的思考和展望,以期为开展相关仪器研制和云微物理观测应用研究提供参考。     

广西大宁花岗闪长岩体中暗色微粒包体的地球化学及成因模式

本文通过对广西大宁花岗闪长岩体及其中的暗色微粒包体的岩石学、微量元素及稀土元素地球化学、Rb—Sr同位素及微量元素初始比值等研究,认为该岩体中的暗色微粒包体属于幔源物质,同时提出了包体与主体花岗岩成因的上地幔—地壳相互作用模式,强调了花岗岩浆形成过程中系统的开放性及上地幔基性岩浆参与的重要性。     

硅酸盐岩石化学组成的ICPAES和ICPMS准确测定:酸溶与碱熔分解样品方法的对比

报道了采用酸溶和碱熔分解硅酸盐岩石样品，用ICP-AES和ICP-MS联合测定岩石的主元素和微量元素的分析方法，酸溶方法检出限低，能准确分析除SiO2以外的其他主元素和40余种微量元素；碱熔方法一次分解样品可以直接测定所有的主元素和30多种微量元素，但方法检出限增高，不能准确分析一些检出限高而含量低的元素，因此，根据不同的岩石类型，所需分析的元素种类以及研究目的，采用适当的样品分解方法，用ICP-AES和ICP-MS分析可以获得准确的主元素和微量元素数据。     

新疆蒙库地区北塔山组地质及地球化学特征

介绍了新疆蒙库地区中泥盆统北塔山组的变质特征、岩性特征、岩相特征,时代,根据基岩光谱定量分析结果,通过与地壳丰度对比,了解了该套地层各微量元素含量,地球化学背景及其成矿地质背景。