新疆后造山碱性花岗岩的地质特征

新疆地区碱性花岗岩分布很广泛,可以划分出十条岩带,它们主要分布在古生代岛弧、弧后盆地及隆起区,与板块缝合线、深断裂密切相关,并与蛇绿岩和陆相火山岩相伴生。同位素年代测定表明,本区碱性花岗岩的形成是紧随造山运动之后发生的,属于后造山花岗岩。因此,它们形成时的构造环境、岩石化学成分、矿物组成及微量元素特征等均与非造山花岗岩(A 型花岗岩)有一定的区别。在一个地区有这么多后造山碱性花岗岩分布,国内外并不多见,这是新疆地质的一个特色。     

深穿透地球化学迁移机理与方法技术研究新进展

系统地论述了近年来国际勘查界在深穿透地球化学迁移机理与方法技术方面的新进展。重点介绍了元素垂向迁移的新模型和新理论,包括"还原囱"模型、"雷暴电池"模型、泵压效应机制等。叙述了国内外深穿透地球化学的研究成果,主要包括加拿大矿业研究组织(CAMIRO)资助的国际合作项目、澳大利亚景观环境与矿产勘查联合研究中心(CRC LEME)的试点研究及其他国家的研究工作。在此基础上,对影响选择性提取技术的关键因素进行了探讨,认为选择性提取技术的战略选择和对单一"目标矿物"的选择性提取比较复杂,在一定程度上受土壤形成过程及其理化性质如pH、Eh等因素的影响,此外还与提取液的浓度、采样深度和提取条件与过程的控制等有关。     

利用尾矿砂制备镁铁氢氧化物实验研究

以金川铜镍矿尾矿酸浸液为原料,根据矿物沉淀pH值区间的不同,分步分离Fe、Mg的沉淀物以及有价金属Al、Co、Ni、Cu的混合沉淀物,进而制备具有高附加值的Fe(OH)3和Mg(OH)2,同时富集Co、Ni、Cu等有价金属。结果表明,当溶液pH值为3.8时可沉淀分离出主要成分为施威特曼石(schwertmannite)的氢氧化铁前驱体,pH值达到9.8时沉淀富集出Al、Co、Ni、Cu的混合氢氧化物,随即得到只含有Mg离子的溶液。在60℃条件下,将施威特曼石在pH值为12的NaOH溶液中老化36h,可以得到Fe(OH)3。同时,以NaOH调节只含有Mg离子的溶液至pH值为12.4时可获得Mg(OH)2。本研究为金属矿山尾矿的资源化综合利用提供了新的思路与方法。     

中国山东昌乐地区碱性玄武岩刚玉中记录的岩浆不混溶作用

Abundant melt-and fluid inclusions occur in corundum megacrysts of alkaline basalt from the Changle area,Shandong province,eastern China.One type of melt inclusions,i.e.muhiphase melt inclusions(glass bubbles daughter minerals)were identified,which occur along growth zones of host corundum megacrysts.Microthermometry and laser Raman microprobe analysis were performed on the melt inclusions.The bubbles within the melt inclusions are confirmed to be CO_2-rich phase and the daughter minerals are probably silicates,such as augite and okenite.The results of high temperature homogenization experiment strongly suggest that two immiscible melts,i.e.a H_2O-and CO_2-rich melt and an anhydrous and CO_2-poor melt were trapped by melt inclusions in corundum megacryst.     

化学作用是干旱地区岩石风化的主要因素——蒸发和淋漓模拟实验

在相同的物理化学(常温、常压、氧化)环境中,用大气降水分别对两块相似的硫化物矿石样品进行蒸发或淋漓实验,模拟干旱地区和潮湿地区的岩矿石风化作用。实验共进行603d。实验结果显示:经蒸发实验的样品无论是硬度、颜色和矿物组成等都发生了明显的变化,而经淋漓实验的样品无论硬度、颜色和矿物成分等基本保持实验前的特征;作蒸发实验浸泡液的pH值先降后升,最后稳定在6.5～7,而作淋漓实验淋漓液的pH先降,然后稳定于5左右,浸泡液的阳离子浓度却比淋漓液的高。实验结果表明蒸发作用比淋漓作用更容易使岩矿石风化。蒸发作用主要是化学反应。所以,这一实验结果向干旱地区主要是物理风化的传统认识提出了的挑战。     

Metallogenic age and metallogenic dynamic setting of the Boziguoer super-large rare-rare earth metal deposit in Xinjiang: Insights from monazite U-Th-Pb dating and graphite Laser Raman spectroscopySCIEI北大核心CSCD

波孜果尔碱性岩型Nb-Ta-Rb-Zr-REE矿床位于塔里木克拉通北缘与南天山造山带的接合地段,是近年来在塔里木北缘碱性岩带中发现的规模最大的稀有-稀土综合性矿床。本文通过对含矿岩体中的独居石和晶质石墨包体开展成矿年代学和岩浆形成条件研究,结合含矿碱性岩全岩成分,揭示波孜果尔碱性岩型稀有-稀土金属矿床的岩石地球化学特征、晶质石墨对成岩/成矿的指示、稀土成矿时代和成矿动力学背景,并进一步总结区域成矿指示意义。研究发现,波孜果尔碱性岩以富含碱性暗色矿物(钠铁闪石和霓石)为特征,岩性以正长岩为主,有较高的稀土总量,富集轻稀土元素和高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf、Th、U等),亏损重稀土元素和Ba、Sr等大离子亲石元素,显示强烈的负Eu异常。通过对晶质石墨的研究发现,不同岩相组中石墨的拉曼谱峰相似,显示具有较高的结晶程度,岩浆演化从细晶到伟晶阶段,石墨的无序度增大,可能与烧绿石和锆石等含放射性元素矿物增多使得辐射加强的影响有关。估算石墨的结晶温度介于700~800℃之间,其形成早于碱性岩浆,指示碱性岩浆早期为还原环境,晚期趋于氧化。独居石LA-ICP-MS U-Th-Pb结果显示波孜果尔稀土矿化时代约为280Ma,结合前人已获得的锆石U-Pb年龄,表明波孜果尔碱性岩浆活动时间从~290Ma到280Ma,持续了至少10Myr。进一步研究发现,从时间和空间上,波孜果尔含矿碱性岩所在的碱性岩带形成与塔里木地幔柱有关。地幔柱就位诱发被先前俯冲物质交代富集稀有-稀土元素和挥发性成分的岩石圈地幔低程度部分熔融形成富成矿元素的碱性岩母岩浆,随后在岩浆演化晚期富集成矿。     

A-type volcanics in Central Eastern Sinai, Egypt

Alkaline rhyolitic and minor trachytic volcanics were erupted 580–530 Ma ago. They occur with their A-type intrusive equivalents in Sinai, southern Negev and southwestern Jordan. At Taba-Nuweiba district, these volcanics outcrop in three areas, namely, Wadi El-Mahash, Wadi Khileifiya and Gebel El-Homra. Mineralogically, they comprise alkali feldspars, iron-rich biotite and arfvedsonite together with rare ferro-eckermannite. Geochemically, the older rhyolitic volcanics are highly evolved, enriched in HFSE including REE and depleted in Ca, Mg, Sr and Eu. The rhyolitic rocks of Wadi El-Mahash and Gebel El-Homra are enriched in K₂O content (5.3–10.1 wt.%) and depleted in Na₂O content (0.08–2.97 wt.%), while the rhyolites of Wadi Khileifiya have normal contents of alkalis. Their REE patterns are uniform, parallel to subparallel, fractionated [(La/Yb)_n = 5.4] and show prominent negative Eu-anomalies. They are classified as alkali rhyolites with minor comendites. The younger volcanics are classified as trachyandesite and quartz trachyte (56.6–62.9 wt.% SiO₂). Both older and younger volcanics represent two separate magmatic suites. The overall mineralogical and chemical characteristics of these volcanics are consistent with within plate tectonic setting. It is suggested that partial melting of crustal rocks yielded the source magma. Lithospheric extension and crustal rupture occurred prior to the eruption of these volcanics. The rather thin continental crust (35 km) as well as the continental upheaval and extensive erosion that preceded their emplacement favoured pressure release and increasing mantle contribution. The volatiles of the upper mantle were important agents for heat transfer, and sufficient for the anatexis of the crustal rocks. A petrogenetic hypothesis is proposed for the genesis of the recorded potassic and ultrapotassic rhyolitic rocks through the action of dissolved volatiles and their accumulation in the uppermost part of the magma chamber.     

新疆奇台县黄羊山岩浆热液型石墨矿床含矿岩体年代学与地球化学特征

黄羊山石墨矿床位于新疆东准噶尔卡拉麦里造山带,是近年来我国发现并初步探明的一个超大型岩浆热液型石墨矿床。石墨矿体主要赋存于黄羊山碱性花岗岩体内,矿石具独特的球状构造,其成因机制还不清楚。本文对该矿床含石墨碱性花岗岩进行了详细的岩石学、年代学及地球化学研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明:(1)号和(2)号石墨矿体含石墨碱性花岗岩的年龄分别为303.6±4.0Ma和304.6±3.7Ma,其成岩成矿时代均为晚石炭世晚期。岩石地球化学研究表明,含石墨碱性花岗岩具有高硅(SiO_2=74.26%~79.07%)、富碱(K_2O+Na_2O=8.69%~8.92%)、贫钙(CaO=0.11%~0.90%)、低钛(TiO_2=0.07%~0.25%)等特征,均属高钾钙碱性过铝质花岗岩。岩石富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素及Nb、Zr、Hf等高场强元素,强烈亏损Ba、Sr、P、Ti等元素,稀土元素配分曲线呈右倾"V"字形,具明显的负Eu异常,与A型花岗岩特征一致。依据微量元素比值及相关判别图,含石墨花岗岩在成因类型上属于A2型花岗岩,形成于后碰撞构造环境,可能为壳幔混合岩浆沿卡拉麦里深大断裂上升侵位过程中同化混染石炭纪含碳地层,形成具球状构造特征的岩浆热液型石墨矿床。     

Genesis of the titanian andradite in alkaline rocks and their petrological and mineralization significance:A study example of the garnet from the Fanshan ultramafic. syenitic complex in North China CratonSCIEI北大核心CSCD

富钛钙铁榴石是硅不饱和碱性火成岩中的特征矿物,其Ti含量和Ti进入石榴石的方式可直接反映岩浆体系的硅饱和度和氧逸度。河北矾山超镁铁岩-正长岩杂岩体是华北克拉通北缘东西向展布三叠纪碱性岩带的重要岩体之一,其岩石中发育三种类型的富钛钙铁榴石:类型Ⅰ发育于岩体外带的石榴石辉石正长岩中,与辉石、黑云母呈岩浆共生关系,端元组成为Adr_(25-65)Mmt_(15-37)Slo_(8-28)Grs_(10-14),以高TiO_(2)含量(6.08%~18.61%)、较低的SiO_(2)含量(25.46%~33.26%)为特征,为原生岩浆成因;类型Ⅱ见于各类岩石,呈细粒他形充填于其他矿物颗粒之间,端元组成为Adr_(57-69)Mmt_(5-19)Slo_(0-6)Grs_(19-27),以高Al_(2)O_(3)含量(3.95%~5.56%)为特征,为岩浆演化后期熔体富Al_(2)O_(3)时结晶而成;类型Ⅲ亦见于各类岩石,主要呈细粒他形或细碎状发育于其他矿物内,端元组成为Adr_(68-79)Mmt_(8-14)Slo_(0-5)Grs_(6-14),以低的Al_(2)O_(3)含量(1.18%~2.89%)和较高的FeO含量(21.65%~24.62%)为特征,为岩浆期后热液成因。在矾山杂岩体的富钛钙铁榴石中,Ti主要以Si→Ti^(4+)和2Fe^(3+)→Ti^(4+)+Fe^(2+)/Mg替代方式进入到晶体结构中,反映了矾山杂岩体的母岩浆体系为二氧化硅不饱和的碱性岩浆,并具有较高的氧逸度。受石榴石的主量元素组成和相应的晶体结构控制,在微量元素组成上,矾山杂岩体中的富钛钙铁榴石富集轻稀土或中稀土、亏损重稀土,大离子亲石元素(Rb、Ba、Pb和Sr)含量较低或极低,而高场强元素(如Th、U、Nb、Ta、Zr和Hf等)含量普遍较高。本文对石榴石的成因研究结果支持矾山杂岩体不同类型的岩石形成于封闭体系下同一母岩浆系统充分的结晶-分异和堆晶作用;此演化模式可以较好地解释矾山杂岩体的同心环状特征和韵律层状结构,以及磁铁矿和磷矿的成因。     

淋溶时间对红黏土物理力学特性的影响

以湖北省鄂州市庙岭镇的红黏土为研究对象,以化学选择溶解法结合淋溶作用为处理手段,将原状土样中的游离氧化铁按梯度去除,获得连二亚硫酸钠-柠檬酸钠-碳酸氢钠(DCB)溶液淋溶时间与除铁率的关系,并分析了不同淋溶时间对红黏土物理力学特性及微观孔隙结构的影响。试验结果表明,DCB溶液淋溶时间与除铁率相关性较强,除铁率与时间呈先快速增长后逐渐稳定的关系。由于游离氧化铁在土颗粒间主要起胶结作用,故淋溶时间对红黏土的物理力学特性有较大影响。随着淋溶时间的增长,黏粒与胶粒含量逐渐增大,耐热性小幅提升,无侧限抗压强度显著减小,且无侧限抗压强度变化整体趋势为前期急剧降低至后期趋于平稳。核磁共振、差热分析和电镜扫描的结果表明,随着淋溶时间的增大,庙岭红黏土内部孔隙增大,自由水减少,结合水增多,微观形态上团粒结构遭到破坏,胶结物质明显减少,结构形式从紧凑的粒团堆叠结构逐渐转化为聚集体-松散颗粒状结构。