碳酸盐矿物激光原位U-Pb定年基本原理、分析方法与地学应用

碳酸盐矿物作为地壳中沉积作用与流体活动的直接产物,记录了沉积、热事件的全过程,是进行同位素年代学研究的理想矿物。碳酸盐矿物传统的U系列定年法、同位素稀释法定年体系成功率低,耗时长,导致定年难度大,限制了碳酸盐矿物地质年代学的发展。近年来,碳酸盐矿物激光原位U-Pb定年技术取得重要进展,使低U碳酸盐矿物地质年代的精确测定成为了可能。碳酸盐矿物LA-ICP-MS U-Pb年代学具有空间分辨率高、耗时短等显著优势,被广泛应用于地学研究中。文章归纳总结了碳酸盐矿物同位素定年体系的基本原理及分析方法,回顾了近5年碳酸盐矿物LA-ICP-MS U-Pb年代学应用的研究进展,重点论述该方法在确定脆性变形时代、岩石破裂以及盆地流体流动时限、碳酸盐地层的成岩时代和成矿热液活动时限4个方面的应用,并梳理了该方法尝试解决的科学问题和取得的新认识。碳酸盐矿物定年方法的发展和应用,增强了人们对地壳变形和演化的理解,解决了部分迄今为止难以确定的地质体历史演化问题,为未来地质年代学的研究提供了新思路,在地球科学研究中具有重要潜力。     

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。     

云南牟定安益铂钯钛磁铁矿床铂族矿物特征及成因初探

云南牟定安益矿床为一处铂族金属与钛磁铁矿共同产出的大型钛磁铁矿铂族金属矿床。目前对该矿床中铂族元素的赋存状态研究甚少。结合野外宏观地质特征和室内岩矿鉴定,笔者利用TIMA和LA-ICP-MS-Mapping分析方法,对安益矿床中铂族金属矿物学特征进行研究,发现安益矿床中的铂族元素（PGEs）主要以独立矿物的形式存在。铂族矿物（PGMs）多为铂和钯的砷化物、碲化物,如砷铂矿、砷钯矿、黄碲钯矿、碲钯矿等;主要分布于硅酸盐矿物中,其次为硫化物边缘,部分分布于磁铁矿边缘;铂族矿物成因主要有岩浆成因和热液成因2种。岩浆作用形成的铂族矿物分布于硅酸盐矿物中或硫化物边缘,硅酸盐中的铂族矿物是早期PGE与半金属元素形成的纳米团簇颗粒随岩浆演化形成矿物颗粒,被结晶的硅酸盐矿物包裹;分布于硫化物边缘的铂族矿物是残余熔浆结晶的结果。热液作用将PGE以类质同象的形式富集于钛磁铁矿单辉岩的部分矿物中,如热液蚀变较强烈的黄铜矿中含有较高的Rh,这也与铂族矿物集中分布在钛磁铁矿单辉岩中一致。     

对变质岩区加强岩石学研究的几点看法

文章对1:5万区调工作中变质岩区加强基础岩石学工作的以下3个方面提出了一些看法,1．岩石薄片的研究;2．矿物化学和地质温压计;3．变质岩的岩石组合和构造环境。     

一种粘土矿物分析新方法及在地质学中的应用

粘土矿物尤其自生粘土矿物的X射线衍射峰在低角度衍射区具有宽矮和拖尾的形态特点。用峰的位置、高度、宽度、形态系数和不对称性5要素描述衍射峰形态(Decoform)比仅用峰的位置、高度、宽度3要素描述衍射峰形态(Decom)更准确、全面、完整。由此产生的对粘土矿物的实际衍射图的拟合法可得出完整、准确、系统的粘土矿物学结     

《地球化学》稿约

《地球化学》是中国科学院广州地球化学研究所和中国矿物岩石地球化学学会主办的学术性期刊,为学报。其办刊方针是：发表高水平的科研成果,开展学术争鸣,促进出成果出人才,为加速现代化建设服务。本刊以广大的地质、地球化学生产人员、科研人员以及大专院校地质、地球化学专业师生和有关人员为主要读者对象。本刊主要报道近代地球化学,特别是其主要分支学科,如同位素地球化学、同位素地质年代学、矿床地球化学、有机地球化学、元素地球化学、环境地球化学、宇宙化学、海洋地球化学、实验地球化学、第四纪地球化学、构造地球化学及岩矿测试等方面的创造性、综合性科研成果和研究简报、新书简介、会议简讯、最新地质科技信息研究动态、问题讨论等。     

扬子地块北缘新元古代望江山层状岩体矿物成分和铂族元素特征:对岩浆演化过程和构造环境的制约

望江山层状岩体位于扬子地块北缘新元古代汉南杂岩带中,岩体从底部到顶部由超镁铁质岩过渡为中性岩:底部主要由辉石岩和橄长岩组成;中部为辉长苏长岩和辉长岩;上部为辉长岩和闪长岩。研究以中部岩相带橄榄辉长苏长岩、辉长苏长岩和辉长岩为对象,通过主要矿物的主微量元素和全岩主微量元素的分析,查明望江山岩体来源于尖晶石二辉橄榄岩组成的大陆下岩石圈地幔,并且地幔源区受到了来自俯冲板片流体的交代,岩体中部带的母岩浆为拉斑玄武质岩浆。钛铁矿—磁铁矿矿物对成分计算表明,母岩浆在形成时具有较高氧逸度。通过单斜辉石压力计得到岩体的侵位深度约为12.9~18 km。对岩体母岩浆橄榄石分离结晶过程的模拟计算表明,中部带橄榄石为母岩浆经过~28%分离结晶的产物。此外,铂族元素（PGE）组成暗示岩体并未经历过大规模的硫化物熔离,可能与缺乏地壳物质混染有关。岩体中单斜辉石与岛弧环境堆晶岩中单斜辉石成分相似,不同于裂谷环境中堆晶单斜辉石的成分;同时,全岩Th/Yb和Nb/Yb比值也与岛弧玄武岩比值相似,因此矿物和全岩成分均说明望江山层状岩体应形成于岛弧环境。研究认为扬子北缘在新元古代长期的俯冲过程中,大洋板片断离导致软流圈上涌,提供热源使交代大陆下岩石圈地幔部分熔融形成具有岛弧特征的镁铁质岩浆,在局部伸展环境中上升侵位形成汉南杂岩带中镁铁—超镁铁质层状岩体。      

西藏改则盆地渐新世-中中新世沉积物中矿物组合特征及其对气候的指示意义

为了揭示西藏改则地区渐新世-中中新世古气候环境演化,结合改则盆地的沉积环境和沉积相,并利用X射线粉晶衍射对改则盆地的样品进行了全岩分析。结果表明,沉积物中主要矿物组成为石英、长石、方解石和少量白云石等,通过沉积物中矿物含量变化和石英/长石的比值显示青藏高原改则盆地康托组在气候总体为干冷的大背景下经历了4个阶段:Ⅰ(早渐新世):石英含量最高,碳酸盐矿物次之,长石含量最少,白云石在该阶段出现频繁,且含量变化明显,指示气候以季节性干旱为主;Ⅱ(晚渐新世):石英含量最高,但相比上一阶段有所下降,碳酸盐矿物和长石含量增加,指示气候进一步趋向干冷化;Ⅲ(早中新世):石英含量最高,但相比之前两个阶段进一步减少,长石含量进一步增加,碳酸盐总体呈现增加趋势,特别是白云石,相比之前两个阶段含量增加明显以及下降的石英/长石比值,指示气候变得更为干冷;Ⅳ(中中新世):石英含量相对上一阶段有所增加,长石和碳酸盐矿物含量降低,石英/长石比值也有所增长,但相比Ⅰ和Ⅱ阶段仍然较小,指示该阶段气候虽有所回升,但依旧处于干冷环境下。对比青藏高原隆升和全球气候变化,可知改则盆地气候阶段性变化可能是高原隆升和全球气候变化共同影响的结果。     

新疆库布苏金矿石英标型特征研究

重点研究了库布苏矿化带中石英脉与金矿化关系，对不同成矿阶段石英的化学成分，晶胞参，红外光谱，热发光，包裹体等进行了研究，总结了找矿矿物学标志。     

(斜长石 + 黑云母 + 石英 ) NaCl(NaHCO3) H2O 矿物蚀变与金矿化反应研究 : 450～ 250 ℃和 50 MPa

采用（斜长石＋黑云母＋石英）这三种单矿物组合与1mol/L NaCl或0．5mol/L NaCl 0.5mol/L NaHCO3溶液在450－250℃和50MPa条件下反应7d。实验表明，反应后流体pH值发生了变化，NaCl介质向酸性变化，N aCl NaHCO3介质向中性转化。溶液中K,Ca,Mg,Fe和Au量也随之发生变化。矿物表面发生溶解和离子置换等反应。斜长石表面形成钠长石反应边，黑云母变色，石英重结晶，反应器皿金管中的金被溶解后在金管壁和黑云母表面重结晶，黑云母周边出现红色Fe2O3，在450℃的NaCl介质中，金含量可达1070μg/g，但随温度下降迅速减低，在NaCl NaHCO3介质中，金含量较低，显著，金的活化迁移和富集与Cl,pH,Fe^3 /Fe^2 密切相关，这中金起到示踪作用，显示出金在水／岩反应中的原电池效应。