地史上巨量蒸发岩省的成因及其地质意义

全球蒸发岩从震旦纪到新近纪均有发育, 其最发育时期为震旦纪-寒武纪、二叠纪-三叠纪以及侏罗纪-白垩纪, 且具有幕式分布特点.它们在一定区域(低纬区)常大规模集中发育, 跨越不同的沉积盆地类型, 面积和厚度巨大, 时代跨度较短且连续, 笔者称之为巨量蒸发岩省.本文基于全球蒸发岩层系古板块再造、沉积岩相恢复、地层柱状对比、盆地构造分析等方法, 对巨量蒸发岩省的发育、分布、成因及其地质意义进行了探讨.巨量蒸发岩省形成、分布与地史中的造山带演化、超大陆的聚合与裂解、干旱气候带(南北纬30°之间)、海平面变化等因素有着密切联系; 其主要形成于干旱环境下相对封闭、靠海水潜流补给的台地和盆地中; 所处的构造单元主要为泛大陆板块内部狭长的裂谷带、特提斯造山带的残余洋盆、海-陆过渡带、陆表海或孤立板块的台地中心.     

浙江省绍兴市平水金矿体流体包裹体研究 与矿床成因

浙江平水铜矿位于钦杭成矿带北东段浙西北地区,是浙江省最大的铜矿床,前人研究表明其为典型的火山成因块状硫化物矿床（Chen 等, 2015）。平水铜矿体在新元古代形成之后,该地区经历了加里东的变质变形作用,在铜矿体的下盘普遍发育千糜岩带（韧性剪切带）,本项目组在研究过程中认为千糜岩带与铜矿无关,但明确提出本区可能存在造山型金矿,继而老矿山接替资源勘查在平水铜矿布置了10个坑内钻孔,其中9个见矿,成功的在平水深部发现两层金矿体和一层铜矿体。金矿体严格的受韧性剪切带的控制;金矿石有明显的宏观和微观韧性变形结构;矿石矿物主要是自然金和少量的黄铁矿,脉石矿物主要有石英、绢云母、绿泥石、碳酸盐和白云石。本文主要对平水金矿体开展流体包裹体研究,结合矿床地质特征,最终确定金矿体成因类型,为平水地区下一轮深边部找矿勘查提供依据。     

陕南羊坪湾金矿床黄铁矿标型特征研究

羊坪湾金矿位于陕西石泉-汉阴北部金矿带东部,前人曾在该地区开展过大量勘探和综合研究,并取得一定的认识成果（李会民等,1997;李福让等,2009;任小华等,2015）。羊坪湾金矿床中载金矿物主要为黄铁矿,其次为磁黄铁矿,此外还有少量褐铁矿、石英等。本次重点针对矿区内载金黄铁矿进行电子探针测试分析,探讨其同金成之间关系。     

内蒙古东升庙和炭窑口多金属硫化物矿床铁同位素地球化学特征及其成矿指示意义

本文报道了内蒙古狼山成矿带内两个最大的铅锌多金属硫化物矿床——东升庙矿床和炭窑口矿床中黄铁矿、黄铜矿单矿物的铁同位素研究结果。东升庙矿床绢云石墨片岩中不规则状黄铁矿的铁同位素组成δ~(56)Fe_(-IRMM)值在+0.04‰~+1.11‰之间,呈现铁的重同位素富集,指示了海水中的铁以氧化态沉淀并在成岩期转化成黄铁矿的矿化过程。东升庙和炭窑口矿床富硫化物矿石中黄铁矿和黄铜矿的铁同位素组成δ~(56)Fe_(-IRMM)值的变化范围为-1.33‰~+0.08‰,具有热液成矿特征,指示金属成矿物质来源于热液流体。另外,绢云石墨片岩中脉状黄铁矿的铁同位素组成δ~(56)Fe_(-IRMM)值的变化范围为-0.39‰~-0.04‰,处于矿石黄铁矿和围岩不规则状黄铁矿之间,指示脉状黄铁矿是热液矿化的产物,并在成矿过程中混入了围岩中早先形成的富集铁的重同位素的黄铁矿。绢云石墨片岩中广泛发育的不规则状黄铁矿与赋存在绢云石墨片岩中的富硫化物矿体具有完全不同的铁同位素组成,指示热液活动对不规则状黄铁矿没有明显成矿物质贡献,因此同沉积热液活动成矿的可能性不大。结合赋存在白云石大理岩中硫化物矿体的顶、底部常见硅化的白云石大理岩角砾,本文提出后生矿化是东升庙多金属硫化物矿体的主要成矿方式。另外,东升庙矿床和炭窑口矿床的矿石硫化物具有相似的铁同位素组成特征,指示两者的成矿物质来源具有相似性。     

Bacterially-mediated weathering of crystalline and amorphous Cu-slags

Two types of Cu-slags (CS: crystalline massive slag and GS: granulated amorphous slag) exhibiting a different chemical and mineral phase composition were compared with respect to their susceptibility to bacterial weathering using Pseudomonas aeruginosa (n° CIP 105094). Abiotic conditions e.g. sterile growth medium and ultrapure water were used for comparison. The experiments were extended up to 112 days with a systematic liquid phase renewal every 14 days. The results revealed significant release of elements in the bacterially mediated weathering experiments. Concentrations of elements (Si, Fe, Cu, Zn and Pb) in the biotic solutions were increased at least by 20% up to 99% compared to abiotic ones. From 3 to 77% of the leached elements were associated to the fraction >0.22 μm. Scanning electron microscope observations demonstrated greater weathering of mineral phases in biotic experiments than in abiotic ones which is in accordance with the solution chemistry exhibiting higher concentrations of elements leached in biotic set-ups. In the case of CS, glass and sulfides weathering was yet observed in abiotic experiment, whereas partial dissolution of fayalite (Fe₂SiO₄) was solely affected by the presence of bacteria. GS having a higher bulk content of metallic elements was found to be more stable than sulfide-bearing CS, while its (GS) glass matrix was found to weather easier under biotic conditions.     

Characteristic and Geological Significance of Microbially Induced Sedimentary Structures(MISS) in Terrestrial P-T Boundary in Xingyang,Western He’nan Province

Microbially Induced Sedimentary Structures (MISS) are primary sedimentary structures that arise syndepositionally from microbial community activity. Especially valuable are MISS for the analysis of early Archean (and extraterrestrial) deposits. However, most reports of MISS have focused on the Precambrian and Phanerozoic mass extinction marine sediments, and only a few and terrestrial MISS have been studied. The MISS presented in this paper, which mainly consists of mat growth feature, mat destruction feature and mat decay feature, are well preserved in terrestrial clastic rocks around the P-T boundary in Xiyang area, western Henan. Large U ridges, oriented sand quartz, mica grains and thin clayey laminae arranged parallel to bedding plane are the main features visible under the microscope. Several lines of evidence indicate that the Xingyang MISS are of biogenic origin. Abundant MISS in Xingyang may indicate the degradation of terrestrial ecosystems and proliferation of microbial mats immediately after the severe Permian-Triassic mass extinction. Study aiming at MISS helps to analyze their space distribution in the globe and to probe into links between microbial proliferation and environmental stresses following the end-Permian mass extinction in terrestrial ecosystems.     

贺兰山及周边地区加里东运动研究

基于对贺兰山及周边地区下古生界详细的野外地质调查,通过碎屑锆石年龄谱的物源分析、地层接触关系追踪、岩性岩相突变特征分析、残留地层分布、古生物组合及亲缘性分析,讨论了阿拉善地块与华北地块和中祁连地块的亲缘关系,探讨了研究区加里东运动的幕次,认为早古生代阿拉善地块和华北地块相互独立,俯冲造山特征建造不清晰,两者之间可能为转换型陆缘。阿拉善地块和中祁连地块之间的加里东运动幕次清晰。加里东运动一幕发生在中-晚寒武世,香山群深水复理石沉积和张夏组浅水碳酸盐台地相沉积呈拼合式接触,生物组合为亲华北-亲祁连混合型,彼时中祁连地块从Rodinia大陆裂离,逐步靠近阿拉善地块;加里东运动二幕发生在早-中奥陶世,下奥陶统碳酸盐岩在全区稳定分布,与下伏香山群不整合接触,与阿不且亥组整合接触,生物相统一,生物组合为华北型,中祁连地块-阿拉善地块-华北地块平和成为一个统一的块体,整体为浅水台地沉积环境;加里东运动三幕发生在奥陶纪末,中-上奥陶统与泥盆系角度不整合接触,商丹洋闭合,扬子地块与阿拉善地块和华北地块靠近,商丹缝合带南部的宽坪洋打开,导致研究区中、晚奥陶世亲华北-亲扬子混合型生物组合类型。     

辽南金州拆离断层带中花岗质岩石的变形:显微构造、组构与年代学分析

花岗岩(脉)在中下地壳韧性剪切带中普遍发育,如何正确鉴别剪切带中剪切前、剪切期及剪切后花岗岩(脉)以及正确理解剪切过程中构造变形与岩浆作用之间的关系一直是一个重要课题。本文以辽南金州拆离断层带为研究对象,选取中部地壳伸展作用过程中具有不同变形表现的花岗岩(脉)开展宏观-微观构造观察、石英EBSD组构分析及锆石LA-ICP-MS年代学测试等工作,从而进一步丰富构造-岩浆关系判别准则。剪切前花岗岩(脉)多变形强烈且具有后期固态变形叠加在早期高温岩浆组构之上的特点,而剪切期的花岗岩由于侵位的时间不同,岩石的变形程度也会不同。剪切晚期侵入的岩脉遭受了较弱的晶内塑性变形,而剪切早期的岩脉可以显示岩浆流动或结晶后高温至中温固态变形。从组构特点上看,剪切前和剪切期花岗质岩石石英c轴组构大多表现为中高温组构叠加有低温组构的特点。剪切后的花岗质岩石仅发生微弱的晶内变形或未变形而显示低温或无规律的组构特征。对五个典型的样品进行年代学测试,其结果符合相应的期次划分类型。应用宏观构造、显微构造与组构分析,结合年代学测试综合分析,对于辽南变质核杂岩构造-岩浆活动性进行了精细划分,包括134~130Ma初始伸展阶段,130~115Ma峰期伸展与强烈岩浆活动阶段,以及115Ma前后伸展作用结束。     

阴山陆块武川石榴基性麻粒岩P-T条件及其变质时代:来自相平衡模拟与锆石U-Pb定年的约束

武川高级片麻岩地体中石榴基性麻粒岩的变质用与同位素年代学研究对于揭示阴山陆块新太古代构造演化过程具有十分重要的研究意义。它们主要以不规则透镜体或变形岩墙/岩脉群的形式赋存于新太古代晚期英云闪长质片麻岩或变质表壳岩系之中,并切割近南-北向的区域性片麻理。岩相学观察、矿物相转变分析与矿物化学研究表明,武川石榴基性麻粒岩保留了十分典型的高压麻粒岩相矿物:石榴石+单斜辉石+斜长石+角闪石+石英+铁-钛氧化物。其中,粗粒石榴石边部常发育微弱的扩散环带,表现为从幔部至边部,镁铝榴石组分不断减少,相应地铁铝榴石组分不断增加,而钙铝榴石与锰铝榴石组分基本不变,指示晚期冷却降温作用对石榴石成分产生一定影响。斜长石具有细粒包体型与粗粒基质型两种不同的类型,它们具有十分相似化学成分,均为An=35~45的中长石。在NCFMASHTO(Na_2O-CaO-FeO-MgO-Al_2O_3-SiO_2-H_2O-TiO_2-Fe_2O_3)体系下,利用THERM OCA LC 3.33软件,对两件石榴基性麻粒岩样品进行了相平衡模拟,模拟的峰期矿物组合为:石榴石+单斜辉石+斜长石+角闪石+石英+铁-钛氧化物,与岩相学观察十分一致。采用石榴石中最小x(g)Fe~(2 +)/(Fe~(2 +)+Mg))与斜长石是中最小ca(pl)(Ca/(Ca+Na))等值线,将本区石榴基性麻粒岩峰期高压麻粒岩相的温压条件限定在P=1.31~1.40GPa,T=770~840℃的范围内。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,两件石榴基性麻粒岩麻粒岩中发育的变质锆石分别记录了2517±6Ma(BT58-1,MSWD=0.66,n=21)与2512±16Ma(LH66-1,MSWD=0.26,n=42)的加权平均年龄,与阴山陆块其它新太古代岩石记录的约2500Ma变质年龄一致,被解释为本区石榴基性麻粒岩遭受高压麻粒岩相变质时代。结合本区其它新的研究资料,本文认为武川石榴基性麻粒岩形成可能与区内新太古代晚期造山作用有关。     

流体包裹体和C-H-O同位素对湘中古台山金矿床成因制约

古台山金矿是湘中盆地最典型的高品位石英脉型金矿床,主要赋存于新元古界和震旦系板岩-千枚岩中。为了探明古台山金矿的成矿物质和成矿流体来源,本次工作对其开展了详细的野外地质考察,对不同阶段石英进行了系统的包裹体岩相学观察、显微测温、激光拉曼探针及H-O同位素分析,对与金矿化密切相关的铁白云石进行了C-O同位素分析。包裹体岩相学及测温结果显示,不同阶段石英主要发育CO_2三相和水溶液两相包裹体,金沉淀阶段CO_2三相包裹体丰度最高,包裹体均一温度集中在180~320℃之间,盐度集中在0~13%NaCleqv之间。激光拉曼显示不同阶段石英包裹体成分主要为H_2O、CO12及少量的CH_4和N_2。不同阶段石英的δ~(18)O_(V-SMOW)变化范围为15.6‰~17.9‰,对应的δ8OH_2O变化范围为4.5‰~8.3‰,δD_(V-SMOW)变化范围-78‰~-49‰,显示成矿过程中有岩浆水参与。铁白云石的δ~(13)C_(PDB)集中在-10.3‰~-8.6‰,δ~(18)O_(V-SMOW)分布在13.9‰~15.7‰之间,暗示成矿流体中的碳主要来自深部岩浆。流体不混溶、CH_4气体存在、围岩及脉体发生硫化-碳酸盐化等因素是导致古台山矿床Au沉淀富集的重要机制。综合上述分析,推测古台山金矿可能是一个非典型的造山型金矿床。