广东大降坪硫(铅锌)矿床岩浆热液叠加作用——来自闪锌矿Rb-Sr年龄及硫同位素的证据

广东大降坪硫(铅锌)矿床位于与岩浆作用有关的大绀山多金属矿田的中部,主矿体为赋存在震旦纪变质岩中的层状、透镜状黄铁矿矿体,最近在两个不同产状的黄铁矿矿体下部又新发现了脉状及层状铅锌矿体。文章通过对铅锌矿体的年龄及硫同位素研究,探讨其与主矿体的成因关系,获得了脉状铅锌矿体中闪锌矿的Rb-Sr等时线年龄为(88.5±3.9)Ma,即晚白垩世,与上部黄铁矿矿体的年龄(约630 Ma)相差较大,而与整个大绀山多金属矿田的成矿作用时限一致。三种不同产状的矿体硫同位素组成差异明显:层状黄铁矿矿体富集硫的轻同位素(δ34S=-10.90‰~-25.55‰),且与围岩的硫同位素范围一致,说明硫来自生物的细菌还原硫;透镜状黄铁矿矿体δ34S组成范围较宽(-9.38‰~22.69‰),具多源性硫的特征;铅锌矿体的δ34S在-7.1‰~6.4‰之间变化,硫可能来自深源岩浆,并受围岩成分混染。多方面的证据表明,大降坪黄铁矿矿体下部的铅锌矿体形成于晚白垩世的岩浆热液成矿作用,透镜状黄铁矿矿体受到岩浆热液的叠加。     

博格达山晚石炭纪造山活动的变形地质记录

主要由钙碱性火山岩、火山碎屑岩组成的博格达古岛弧是天山缝合造山带的重要组成部分 ,是一个发育较成熟的山链 ,其演化经历了晚古生代的韧性剪切收缩 ;中生代伸展调整及新生代再造山过程。晚古生代的造山活动在博格达山有很好的地质记录 ,并以显著的韧性剪切变形带的形成和发育同造山的褶皱构造为特点。剪切变形带内同构造的石英脉中的锆石U PbSHRIMP测年结果与山链中花岗岩、辉长岩年龄颇为一致 (311～ 316Ma) ,这个年龄反映在结束洋盆散聚、碰撞焊接的晚华力西期造山过程中 ,博格达古岛弧内存在一次虽不甚强烈 ,但又较为明显的构造岩浆事件 ,其成因可能与引起石炭纪大规模裂陆式喷发的深部断裂构造重新活动有关。     

阜平杂岩年龄及其地质意义：兼论前寒武高级变质地体的定年问题

本文通过对比锆石TIMS（热电离质谱法），SHRIMP（高灵敏度离子探针）及ICPMS－LP（等离子体质谱－激光探针）分析方法对阜平杂岩中主要岩石获得的年龄结果，讨论了阜平杂岩中几种主要岩石的形成时代及其地质意义。研究结果表明阜平杂岩是由不同时代、不同成因的各种高级变质岩组成，其主体是2．51Ga的TTG片麻岩并包裹了少量2．7Ga的大陆残片。同时阜平地区还发育一期2．05Ga的岩浆活动。阜平杂岩中的湾子表壳岩可能沉积发育于2．5Ga和2．1Ga之间。本文还通过比较三种锆石同位素定年方法的特点，进而讨论了几种方法在高级变质地体定年上的可行性，特别强调了锆石内部结构、化学组成等成因矿物学方面的研究对锆石年代学的主要意义。     

应用单体碳同位素分析技术探析农田土壤中多环芳烃的植物降解过程

长期以来,研究者在探讨土壤中多环芳烃(PAHs)的降解及修复过程中,缺乏简便有效的手段对化合物的降解动态进行定量研究。前人尝试用投加实验、对比采用降解措施前后污染物的浓度变化、模型计算等方法研究PAHs的降解过程,其结果常互相矛盾,或不能真实反映复杂的实际环境。本文应用单体碳同位素技术对农田土壤中多环芳烃的植物降解过程进行定量表征,采集了某地农田表土作为供试土壤,选择玉米作为供试作物,开展了作物对土壤中PAHs降解及消除过程的研究。气相色谱-质谱分析结果表明,培养所用的玉米原始土及分4批收集的空白土、根际土、非根际土样品中16种PAHs的浓度总和(∑PAHs)平均分别为380.8 ng/g、(281.5±34.7) ng/g、(272.2±11.6) ng/g和(299.8±37.9) ng/g;玉米生长期间,各土壤样品 的∑PAHs均比原始土壤有所下降,但除3环化合物(苊烯、苊、芴、菲、蒽)外,其他化合物并未随玉米的生长表现出显著趋势。与玉米根、叶倾向于富集低环PAHs化合物相对应,可以判断植物对土壤中的低环化合物去除作用最为显著。各采样时期玉米根际土、非根际土和空白土壤样品中多环芳烃单体化合物的碳同位素分馏值(δ¹³C)在-34.31‰~-23.95‰之间,且除芘外的其他化合物的δ¹³C值随时间呈现逐步变轻的趋势,波动值位于-0.6‰~-9.0‰之间;本文对于PAHs单体化合物,尤其是4、5环化合物,在玉米降解过程中的碳同位素分馏与浓度变化之间未发现明显关系。考虑3环以下的PAHs化合物更倾向于被降解和清除,且其碳、氢同位素分馏情况更容易被观察到,因此稳定同位素分析更有助于探明该类单体多环芳烃污染物在环境中的迁移、转化规律。     

岩石样品U0和AU的计算

本给岩石原始铀含量和铀变化系数以确切定义，并系统介绍了U0和△U的计算方法。计算岩石原始铀含量(U0)有Th／U比值法和U—Pb同位素法，后又包括两阶段法和三阶段法；铀的变化系数(△U)包括近代(现代)和成矿时铀的变化。这一手段或方法对研究地浸砂岩型铀矿成矿机理和成矿预测有重要意义。     

黄河口河流沙碎屑沉积物锆石U-Pb年龄及地质意义

陆缘碎屑沉积（物）岩是来自物源区物质的天然混合物,保存了源区不同地质作用过程形成产物的重要信息,可以为揭示盆地沉积、区域构造和地壳增长和演化以及古大陆再造等方面提供重要证据。对采集自山东东营黄河口河流沙的碎屑锆石进行了U Pb年龄分析,并结合河流沙碎屑矿物粒度分析及重砂矿物组成特征,确定黄河口河流沙主体粒度为10~280 μm,重砂矿物主要为角闪石、赤-褐铁矿、石榴子石、绿帘石、磁铁矿等。黄河口碎屑锆石以岩浆成因锆石为主,其U-Pb年龄呈多峰特征,最大U-Pb谐和年龄为3.65 Ga,意味着华北克拉通其他地区也有＞3.6 Ga的地壳物质存在;近2.7 Ga的碎屑锆石反映鲁西地区该期岩浆活动产物的贡献。锆石U-Pb年龄主体分布于206~440 Ma、843~1 239 Ma、1 476~2 714 Ma等几个阶段,并以~2.5 Ga、~1.8 Ga和400 Ma为峰期,其中~2.5 Ga与~1.8 Ga的峰期反映华北板块的物质贡献,而400 Ma峰期与1 000~800 Ma的年龄代表源自苏鲁造山带的物质。结合已有的研究资料,认为黄河流域2.5~1.8 Ga为主要的大陆地壳增生阶段,该阶段形成地壳应占当今流域地壳的60%以上。     

自生片钠铝石的碳氧同位素特征及其成因意义

自生片钠铝石的碳氧同位素特征可以为片钠铝石的成因研究提供重要的地球化学依据。以海拉尔盆地乌尔逊凹陷和松辽盆地孤店构造片钠铝石碳氧同位素分析为基础,结合国内外已报道的自生片钠铝石的碳氧同位素数据,对自生片钠铝石的碳氧同位素特征及其成因意义进行了探讨。研究表明,海拉尔盆地乌尔逊凹陷和松辽盆地南部孤店CO2气田砂岩中片钠铝石的δ13C范围分别为–5.3‰～–1.5‰（PDB）、–1.9‰～+0.3‰（PDB）,均分布于含无机碳物质δ13C分布区间（－9.0‰～＋2.7‰）内。计算出的海拉尔盆地和松辽盆地与片钠铝石平衡的CO2气碳同位素分布范围分别为－10.7～－7.0‰（PDB）、－8.7～－6.9‰（PDB）,表明片钠铝石绝大部分形成于无机CO2背景。实际地质观察中形成片钠铝石的CO2绝大多数为岩浆脱气来源,岩浆成因片钠铝石碳同位素分布范围为－5.5～＋4.5‰（PDB）。海拉尔盆地和松辽盆地的片钠铝石是岩浆成因CO2气运移、聚集的特征矿物。计算出的海拉尔盆地和松辽盆地片钠铝石沉淀时介质水的δ18O值范围为-14.3～-9.4‰（SMOW）,表现为轻同位素的特点,表明片钠铝石形成时地层水为大气降水。计算出的海拉尔盆地片钠铝石同位素为52.7～93.6℃,与样品所在深度处的古地温范围（65.4～87.6℃）基本吻合。     

太平洋海山富钴结壳铂族元素（PGE）和Os同位素地球化学及其成因意义

本文分析了中西太平洋海山富钴结壳及其各主要层圈(外层、疏松层、亮煤层)和玄武岩基岩的铂族元素(PGE)和Au 含量以及 Os 同位素组成,发现富钴结壳中 PGE 和 Au 含量均较高,且变化很大,∑PGE 为(70.09～629.26)×10~(-9),平均289.48×10~(-9),Au 为(0.60～26900)×10~(-9).具三层结构的富钴结壳中,疏松层(∑PGE=(339.37～545.82)×10~(-9))和亮煤层(∑PGE=(280.09～629.26)×10~(-9))的∑PGE 明显高于外层((70.09～133.27)×10~(-9).单层结壳的∑PGE 为(83.94～479.75)×10~(-9),Au 含量普遍高于具三层结构者.结壳的∑PGE 和 Au 含量远高于太平洋多金属结核(分别为(101.57～155.83)×10~(-9)和(1～4)×10~(-9)。沉积深度和海水氧逸度的不同是导致结壳和结核中 PGE 含量明显差异的主导因素。富钴结壳∑PGE 和 Pt 与 Mn(%)之间呈明显的正相关关系,而与 Fe(%)具负相关性,与多金属结核正好相反,显示结壳中的 PGE主要赋存在水羟锰矿(δ-MnO_2)等锰矿物相中,与针铁矿(FeOOH·nH_2O)等铁矿物相关系不大,而结核中的 PGE 主要赋存在铁矿物相中。PGE 球粒陨石标准化曲线和各项参数显示富钴结壳的 PGE 和 Au 主要来自海底玄武岩的蚀变释放,部分来自铁陨石微粒等地外物质,而与海底热水活动无关。计算显示西太平洋结壳距今42.5Ma 左右开始生长,生长过程中分别在8.0Ma 和21.8Ma 处出现间断,相应形成外层、疏松层和亮煤层,其各自沉积速率为2.64mm/Ma,1.45mm/Ma 和1.06mm/Ma,相应海水的~(187)Os/~(188)Os 分别为0.948～0.953,0.599～0.673和0.425～0.536,显示外层含有较多的大陆风化尘,而疏松层和亮煤层的沉积物主要来自海底洋壳蚀变和陨石碎屑或宇宙尘等地外物质。     

Pb-Pb age of sedimentary phosphorite reworking in Lower Riphean carbonate sediments,the Satka Formation of Southern Urals

The mineral composition and U-Pb and Rb-Sr systematics of phosphorites from the Satka Formation of Lower Riphean carbonates, the Burzyan Group of Southern Urals, are studied. Phosphorites occurring as small lenses between stromatolite layers are composed largely of fluorapatite with admixture of detrital quartz, feldspars, illite, and chlorite. Phosphorite samples have been subjected to stepwise dissolution in 1 N (fraction L-1) and 2 N (fraction L-2) HCl. As is established, the maximum apatite content is characteristic of fraction L-1, while fraction L-2 is enriched in products of dolomite and sulfide dissolution and in elements leached from siliciclastic components. The Sr content in the Satka apatites (280–560 ppm) is substantially lower as compared with that in unaltered marine apatite. The ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr “initial ratio in the phosphorites studied (0.71705–0.72484) and host dolomites from the lower part of the Satka Formation is significantly higher than in the Early Riphean seawater that indicates a reset of the Rb-Sr original systems in sediments. The Pb-Pb age of 1340 ± 30 Ma (MSWD = 6.4) estimated based on 7 data points characterizing fractions L-1 and L-2 is younger than the formation time of overlying Burzyan sediments, being consistent, within the error range, with date of the Mashak rifting event recorded at the Early-Middle Riphean boundary. The comparative U-Pb characteristics of two soluble fractions (L-1 and L-2) and silicate residue of phosphorites show that epigenetic redistribution of Pb and U was characteristic of the phosphorite horizon only. The initial Pb isotope composition and μ (²³⁸U/²⁰⁴Pb) estimated according to model by Stacey and Kramers for the early diagenetic fluids in carbonate and phosphate sediments of the Satka Formation suggest that they were in isotopic equilibrium with erosion products of the Taratash crystalline complex.     

藏南冈底斯岩基日多地区花岗岩体形成时代和地球化学特征

冈底斯岩基广泛发育三叠纪-中新世的岩浆岩,是研究与新特提斯洋北向俯冲和印度-欧亚大陆碰撞相关的构造岩浆作用特征的天然实验室。日多地区花岗岩体位于藏南墨竹工卡县东侧日多乡附近,其主体为花岗岩,被花岗闪长玢岩脉侵入。锆石U-Pb地质年代学表明:主体花岗岩形成于62.7±0.5Ma,侵入其中的花岗闪长玢岩脉形成于59.5±1.5Ma,并捕获了大量的侏罗纪岩浆岩锆石(155.4±1.8Ma)。日多地区花岗岩体的全岩地球化学特征为:(1)高Si O_2、Na_2O、Al_2O_3,低Fe O~T、MgO、Ti O_2;(2)富集轻稀土(LREE),亏损重稀土(HREE)及高场强元素Nb、Ta、Ti、P元素;(3)具有Eu负异常,总体显示高钾钙碱性、过铝质花岗岩和岛弧型岩浆岩特征。锆石Hf同位素特征暗示其岩浆源区为基性下地壳物质。花岗闪长玢岩脉裹挟大量侏罗纪岩浆型锆石,表明冈底斯岩基拉萨以东地区可能经历了较广泛的晚侏罗世岩浆作用。