钾稳定同位素研究综述

钾稳定同位素是重要的非传统稳定同位素体系,也是近年来迅速发展的热门研究课题。对钾同位素研究历史和现状进行综述,具体包括以下内容:(1)总结了钾元素的地球化学和宇宙化学性质,包括钾在主要地质储库(地幔、地壳、海洋)中的丰度及其分配,钾在岩浆演化中的不相容大离子亲石性,常见含钾火成岩/沉积岩矿物以及钾在表生过程中的循环,也包括主要行星物质(球粒陨石、非球粒陨石、火星和灶神星陨石以及月球样品)中钾的含量、赋存状态、主要矿物,钾在太阳星云冷凝、行星积聚以及岩浆海过程中的中等挥发性质;(2)介绍了钾同位素的研究历史,从1922年Dempster利用最早的质谱仪测量钾同位素在自然界的丰度,到Taylor和Urey在1938发表的经典的钾同位素分馏实验,再到Humayun和Clayton在1995年发表的钾同位素领域的经典研究,最后到近几年的进展;(3)介绍了对钾的前处理(离子交换柱法)以及钾同位素的主要测量方法,包括早期热电离质谱仪法(TIMS),二次离子质谱仪法(SIMS)和近十几年以来高速发展的多接收电感耦合等离子体质谱仪法(MC-ICP-MS)及其不同的技术路线;(4)介绍了高精度钾同位素比值在低温地球化学和生物地球化学中的应用,包括钾同位素在地表的风化过程中、海水洋壳的反向风化作用中的分馏及其在示踪全球钾元素循环和洋壳俯冲等过程中的应用;(5)介绍了高精度钾同位素比值在高温地球化学中的应用,包括钾同位素在岩浆分异和矿物结晶过程中的分馏;(6)介绍了高精度钾同位素比值在宇宙化学中的应用,包括在太阳星云冷凝、行星凝聚、月球形成大碰撞、岩浆海、火山喷发去气过程中的分馏作用。     

河北东坪金矿区水泉沟岩体的地球化学特征

水泉沟岩体主要由二长岩构成。主要矿物是碱性长石和斜长石,它们的含量高达80%以上。石英不多见,暗色矿物含量少。副矿物主要是磁铁矿、石榴石、榍石和锆石。交代结构发育,蚀变现象普遍。主要化学组分和微量元素含量及δ18O值变化范围大。该二长岩体是由老片麻岩经热液碱交代作用而成。     

西藏雄村斑岩型铜(金)矿床Ⅰ、Ⅱ号矿体热液黑云母特征及地质意义

雄村铜(金)矿区位于西藏冈底斯成矿带中段南缘,由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿体和多个矿化体组成。本文以Ⅰ、Ⅱ号矿体钾硅酸盐化蚀变带内的热液黑云母为研究对象,采用光薄片镜下鉴定、电子探针等分析方法,系统研究了热液黑云母的产状和成分特征。结果显示,雄村矿区Ⅰ号矿体黑云母类型主要为金云母和镁质黑云母;Ⅱ号矿体黑云母类型为镁质黑云母。两个矿体黑云母都具有低Ti(TiO_2 3%)、高Al(Al_2O_315%)的特点,且具有较高的MgO含量,Mg/Fe0.5,K/Na10,显示了与矿化良好的相关性。Ⅰ号矿体热液黑云母平均结晶温度470℃,氧逸度位于镍-氧化镍缓冲剂与磁铁矿-钛铁矿缓冲剂之间(NNO—HM);Ⅱ号矿体热液黑云母平均结晶温度234℃,氧逸度位于镍-氧化镍缓冲剂与铁橄榄石-石英-磁铁矿缓冲剂之间(NNO—FQM),说明Ⅰ号矿体形成于较高温、高氧逸度的热液系统,Ⅱ号矿体形成于相对较低温、低氧逸度的热液系统。此外,Ⅰ号矿体热液黑云母Ⅳ(F)值介于0.61～2.72之间,平均值1.26,Ⅳ(Cl)值介于-5.49～-4.53之间,平均值-5.03,Ⅳ(F/Cl)值介于5.63～7.89之间,平均值6.29;Ⅱ号矿体热液黑云母Ⅳ(F)值介于1.83～3.32之间,平均值2.66,Ⅳ(Cl)值介于-5.64～-4.89之间,平均值-5.31,Ⅳ(F/Cl)值介于7.14～8.68之间,平均值7.97,说明Ⅰ、Ⅱ号矿体都形成于富Cl的热液系统,且Ⅱ号矿体热液较Ⅰ号矿体更富Cl,贫F。富Cl流体易萃取流体中的Cu和Au等金属元素并以Cl的络合物形式运移,在沿构造裂隙向上运移的过程中,物理化学条件发生改变,使得流体中金属元素络合物溶解度降低,促使硫化物沉淀成矿。     

青海省大柴旦双口山铅锌矿地质特征及找矿方向

根据矿床地质特征、岩石地球化学特征、矿体特征及矿床成因等综合分析认为,矿点沟向斜是主要控矿构造,沿其向斜核部具有很大的找矿潜力,预测具中-大型规模的远景,是今后找矿“攻深”“、找盲”的靶区。     

与火山—潜火山作用有关的浅成热液金(铜银)矿床流体成矿系统

与火山—潜火山作用有关的浅成热液金(铜银)矿床可以分为低硫型和高硫型两个亚类,所对应的流体成矿系统分别为贵金属(地热)成矿系统和火山热液成矿系统。由于成矿位置和流体成矿过程不同,形成了各具特色的成矿元素组合、围岩蚀变特征和成矿类型。     

南秦岭石泉-汉阴金矿带控矿构造特征与矿床成因探讨

石泉-汉阴成矿带是南秦岭重要的金成矿潜力区,是秦岭金成矿带的重要组成部分。为了查明区内与成矿有关的多期次构造发育特征及其对金成矿的控制作用,并进一步探讨矿床成因,本文选取石泉-汉阴成矿带内最具代表性的黄龙、长沟和金斗坡三个金矿床作为研究对象,通过详尽的野外及井下地质调研、室内显微构造观察及同位素追踪相结合的研究方法,探讨了该成矿带内的构造活动期次,确定了与成矿有关构造体系的性质,取得的主要认识有：（1）研究区与成矿关系密切的共有四期构造活动,分别为成矿前的韧性剪切构造（S1）、成矿早期的韧性剪切构造（S2）、主成矿期牛山-凤凰山隆起形成的拆离滑脱构造（S3）以及成矿期后的脆性构造;（2）成矿期早期韧性剪切构造中矿化现象并不显著,主要对区内矿床的成矿物质起到了预富集作用,而成矿主期与滑脱构造同时期的由岩浆分异而来的含矿热液叠加在早期矿化带之上才形成了区内的金矿床,其成因为岩浆期后热液型金矿;（3）成矿早期的韧性剪切构造形成于晚三叠世华北与扬子两大板块碰撞拼合的造山作用,主成矿期次拆离滑脱构造活动则为板内演化阶段由伸展塌陷造成的差异隆起所致。

     

云南乌东德水电站施期料场中元古代热液白云岩研究

云南禄劝乌东德水电站是我国第三座超千万千瓦级水电站，其建设所采用的混凝土人工骨料来源于坝址下游施期料场的中元古代落雪组灰岩。在骨料勘察和实际开采过程中，发现灰岩与白云岩在同一层位产出，其岩性变化界线切割岩层面，该类现象为工程地质研究中所罕见，引起了高度关注。以施期料场灰岩-白云岩过渡带和骨料开采残留的一处白云岩凸起岩块为重点研究对象，开展了野外地质调查、室内岩相学、微区矿物形貌和成分、碳氧同位素以及流体包裹体分析，深入探讨了研究区碳酸盐岩成岩演化和岩相转变过程与机理，提出了新的白云岩化成因模式。结果表明:①矿物形貌和空间分布特征指示与灰岩过渡的白云岩为早期灰岩经过后期白云岩化形成；②白云岩中发育的斑马纹构造、鞍状白云石及其伴生的硫化物和碳质物等，指示其经历了热液白云岩化过程。鞍状白云石中流体包裹体的均一温度（183~215℃）显著高于围岩方解石中流体包裹体均一温度（102~152℃）；③白云岩普遍具有较轻的O同位素值（δ18O=-13.3‰~-7.8‰），而其中鞍状白云石的δ18O最低（-13.3‰），表明它们可能为热液流体直接沉淀的产物，而其他白云岩由于受热液流体影响程度较低而具有较低的包裹体均一温度和较高的δ18O值；④乌东德地区近直立的岩层产状和断裂可能为热液流体运移提供了通道，而其上覆的近水平震旦系灯影组厚层白云岩则起到了封堵作用，使热液流体在不整合面之下与灰岩发生长时间反应；热液流体的运移方向决定了最终的热液白云岩的分布。      

东太平洋不同海域多金属结核差异的主控因素

本文以ＤＹ８５－４航次在东太平洋的调查为基础,概述了多金属结核在东西两海区的差异;分析了影响这种差异的因素;着重探讨了多金属结核的丰度,品位,覆盖率,Ｍｎ／Ｆｅ,与伴生沉积物,断裂带,火山,侵入岩的关系。发现造成两区结核差异的因素很多,但起主控作用的是断块,火山,岩浆,热液等活动所带来的物质及对海底物理化学环境的影响。     

北祁连塞浦路斯型硫化物成矿构造环境研究──与现代劳海盆对比

北祁连塞浦路斯型硫化物矿床形成于中-晚奥陶世弧后蛇绿岩的上部,成矿作用与区内火山活动、张性断裂活动和构造运动相关,热液循环通道主要有火山裂隙系统和熔岩冷却裂隙等,成矿位置与循环通道一致。区域性大断裂是深部高温热液的主要通道,且东段矿化剂S的来源较西段更深,指示更大的断裂延展深度。北祁连塞浦路斯型硫化物矿床的成矿作用可分为两个阶段,分别由火山活动和构造运动主导成矿,并对应北祁连弧后区东段和西段的塞浦路斯型矿床。劳海盆中南部的扩张历史表现为由北向南逐渐开裂,北祁连弧后区蛇绿岩的年龄变化则指示自西向东的开裂过程。劳海盆南部热液区仍处于裂谷环境,具黑矿型矿床的特点,向北逐渐向塞浦路斯型过渡;北祁连弧后区虽以发育塞浦路斯型矿床为特征,但其东段邻近弧后区仍发育大量同时期的黑矿型矿床,表明了东段奥陶纪裂谷的发育。另外,Ba/Nb等比值指示劳海盆由南向北受俯冲消减的影响逐渐减小,北祁连弧后区则同现代劳海盆一样,且东段受俯冲消减作用的影响较西段更为明显,表明开裂时间越早,受俯冲消减的影响越小,反之则受俯冲消减的影响越大。这些都证明了劳海盆与北祁连弧后区的相似性。     

论内蒙古别鲁乌图铜硫多金属矿床的火山热液成因

本文从矿床成矿地质环境角度,着重讨论了内蒙古别鲁乌图铜硫多金属矿床地质地球化学特征及其与火山岩的成因联系,确定了该矿床成矿作用时、空演化和成矿元素富集特点。研究表明:火山热液沉积是矿床形成的主导控制因素,区域变质是成矿后热液叠加的重要地质营力,矿床属海相火山岩型块状硫化物矿床,另外,矿区范围内首次发现的电气石岩不仅是典型的火山热液沉积岩,而且是一有效的近矿找矿标志。