方解石双晶古温标基本原理及其利用——以川南上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组为例

我国西部盆地深层—超深层古老碳酸盐岩层系由于缺少传统古温标/地质热温度计,其盆地热史演化与古地温场特征备受争议。本文介绍方解石机械双晶形成演化机制及其与变形温度相关性,以川南地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组脉体方解石为例,结合流体地球化学和埋深热史过程恢复,表明方解石机械双晶能有效揭示五峰组—龙马溪组热史特征。方解石机械双晶具有双晶位错形成、双晶增厚和合并生长增厚的三个演化过程,导致方解石不同双晶结构（薄片、板状、锥状弧形等）分别形成于低于170 ℃、170~200 ℃和大于200 ℃环境,且伴随温度增大具有双晶密度减小、宽度增大的趋势特征。川南威远地区五峰组—龙马溪组发育典型板状方解石双晶,双晶宽度为1~4 μm、密度30~50 条/mm;长宁五峰组—龙马溪组方解石双晶宽度较大（约为3 μm）、密度较低（15~20 条/mm）。包裹体均一温度和埋深热史综合表明,长宁地区包裹体均一温度峰值为120~140 ℃、160~180 ℃和200~220 ℃,其埋藏热史明显大于威远地区,它们共同揭示长宁地区五峰组—龙马溪组相对威远地区具有较高的机械双晶形成环境温度。因而,方解石机械双晶形态几何学能够作为典型的古温标应用于我国西部古老深层碳酸盐岩层系热史研究。     

西南天山阿克牙孜下游地区变质岩的演化:来自碳质拉曼光谱温度计的启示

西南天山造山带是塔里木板块和伊犁-中天山板块聚合碰撞的产物,经历了长期复杂的演化.伊犁-中天山陆块南缘的变质作用研究对于揭示西南天山的地质演化历史具有重要意义.这一地区变质岩分布广泛,但目前的变质作用研究主要集中于木扎尔特的高级变质岩,位于同一构造带上其他变质岩的演化和分布特点缺少详细的研究,尚不清楚它们是作为高温变质带的一部分还是来自造山带的其他构造单元.针对该问题,在详细的岩相学分析基础上,利用碳质拉曼光谱（Raman spectroscopy of carbonaceous material,RSCM）温度计对木扎尔特东侧的阿克牙孜河下游地区多个剖面开展了变质温度研究.根据结构构造特征将这些岩石分为具有变余沉积结构构造且发生不同程度糜棱岩化的浅变质碎屑岩-碳酸盐岩系列和具有变质结晶结构的片岩-变粒岩系列.RSCM温度计显示前者经历的峰期温度为465~597℃,原岩很可能为卷入造山带的石炭纪地层,抬升过程中局部发生糜棱岩化.后者峰期温度为552~617℃,绿片岩相叠加期间发生C-O-H流体活动,可能属于伊犁-中天山的变质基底那拉提岩群.研究表明,伊犁-中天山南缘的阿克牙孜下游一带的变质岩具有不同的变质演化历史,它们来自不同的构造单元,并不是木扎尔特高温变质带的延续.      

鱼耳石的成因矿物学属性:环境标型及其研究新方法

鱼耳石是鱼类头骨两侧的组织器官,是典型生命矿物文石的载体,发育明显的环带结构.其环带数和韵律层厚度反映鱼龄和鱼体生长速率;其δ18O值能指示水体温度.利用环带的几何学特征、颜色、常量和微量元素特征与氧同位素和碳同位素组成结合,可有效地鉴别鱼的种群结构,追索鱼的源区、迁移习性、营养水平,记录水体环境的变迁,预测未来水体环境变化趋势,指导渔业生产战略布局.本文首次开发的鱼耳石之文石纳米形貌和热发光参数,可有效地指示相应水体的环境特征,用于进行不同来源区的判别和鱼类资源管理.     

河南信阳地区龟山岩组新元古代变质玄武岩的地球化学特征、Sr-Nd同位素组成及地质意义

对信阳地区商丹断裂带南侧龟山岩组新元古代变质玄武岩进行了岩石学、地球化学及Sr-Nd同位素研究,分析结果显示该套玄武岩为亚碱性拉斑玄武系列,分为低Ti及高Ti两种类型：低Ti型较富Mg,不相容元素富集程度及稀土分馏程度较低,具有E-MORB的微量元素地球化学特征,Sr-Nd同位素组成相对富集,可能来自地幔柱引发的岩石圈地幔的部分熔融,并受到一定程度的地壳混染;高Ti型较富Fe,强烈富集不相容元素,具有OIB的地球化学特征,Sr-Nd同位素组成较为亏损,可能来自地幔柱的部分熔融,并较少受到地壳物质的影响。综合构造判别显示该套玄武岩可能为地幔柱伸展背景下的岩浆活动产物,可能为区域上沿商丹断裂带分布的中—新元古代局部伸展背景岩浆活动产物的组成部分。     

珊瑚中微量铀的ID-ICP-MS高精度测定及其在珊瑚U/Ca温度计研究中的应用

建立了同位素稀释技术与ICP-MS相结合的ID-ICP-MS分析方法,成功测量了取自南海北部的滨珊瑚样品中的微量铀,获得0．5％左右的精度。并以此建立南海北部近岸海域的珊瑚U／Ca温度计,其温度精度可达±0．5℃。     

西藏蛇绿岩豆荚状铬铁矿中简单氧化物矿物组合及其超高压成因

最近在西藏罗布莎蛇绿岩豆荚状铬铁矿中,发现包括金刚石、柯石英和某些简单氧化物,诸如SiO2、MgO、Fe2O3、Cr2O3、Al2O3以及(Si,Ti)O2等组成的矿物群。这些矿物是非常复杂的由70~80种矿物组成的地幔矿物群的一部分。这充分证实在地幔中存在简单氧化物。高压-高温相平衡实验表明,硅酸盐矿物在下地幔条件才可分解成FeO、MgO和SiO2等简单氧化物(>670km)。因此有理由认为罗布莎简单氧化物可能来自下地幔深部。     

矿物氧同位素模式温度计算

根据对现遥氧扩散模型的解析分析,通过模拟矿物之间的氧同位素交换轨迹进行模式温度计算,改进了常规矿物对氧同位素地质温度计方法。将模式温度计算与矿物氧－扩散封闭次上结合,建立了一个系统独立的同位素温度计算方法,因此所得到的同位素温度能够更好地反映矿物在高温岩石冷却过程中,的氧同位素交换行为;模式温度计算有如下优点：（１）考虑到了矿物之间扩散引起的同位素交换;（２）遵循质量守恒原理,更严格地适用于有限封     

地热系统气体地球化学研究进展

地热系统气体地球化学是迅速发展起来的一个新领域。本文综述了有关地热田气体组份来源的研究工作,回顾了气体地热温度计的阶段性发展,提出了气体地热温度计的分类,概述了地热系统气—水—岩石体系化学热力学模拟的意义,报道了应用气体地球化学研究和开发地热田的进展。     

内蒙卓资-凉城地区古元古代变质过铝/强过铝花岗岩的形成温度:区域高温/超高温变质作用证据

内蒙古卓资-凉城地区孔兹岩系出露大量古元古代过铝/强过铝花岗岩。野外地质和岩石地球化学特征均显示它们存在两种类型。一类来自孔兹岩部分熔融,与孔兹岩呈渐变过渡关系并以含有粗大的石榴石、石英和堇青石斑晶为特征,出露广泛(A类);另一类花岗岩为花岗侵入岩体,矿物粒度相对细小,无矿物斑晶,其起源尚待进一步查证(B类)。电子探针(EPMA)分析石英单颗粒Ti含量并运用钛温度计进行计算,结果显示两类花岗岩石英Ti温度存在较明显差异:A类中石英钛温度多集中在680℃～800℃和>800℃间,而B类花岗岩多集中在650℃～750℃间,前者较后者普遍存在高的Ti温度值;两类花岗岩的锆饱和温度也存在差异,两者分别集中在820℃～890℃和700℃～780℃间。结果表明,来自孔兹岩部分熔融的A类花岗质岩石形成温度应高于900℃,B类花岗岩侵入体的石英和锆饱和温度均反映出正常花岗质侵入体结晶温度范围。由于A类花岗岩广泛分布在卓资-凉城地区,因此我们认为本区发生的超高温变质作用属于区域高温/超高温变质作用的结果。     

南苏鲁超高压变质带东海地区富钛榴辉岩及金红石矿的成因

苏鲁超高压变质带南部的东海地区有富Fe—Ti的钛铁矿榴辉岩和富Ti的金红石榴辉岩。富Fe—Ti榴辉岩的次要矿物主要由钛铁矿和钛磁铁矿组成,可舍少量金红石,具有很低的Si02（38．0％-42．3％）、Na20＋K20（0．48％～2．13％）和Zr、Nb、Ta、Ba、1Kb、REE含量,很高的FeO（18．24％-25．33％）、V和Co含量,并具有不同程度的LREE亏损、明显的正Eu异常;富Ti金红石榴辉岩舍有丰富的金红石和磷灰石,SiO2含量范围（38．0％-54．8％）较宽,FeO含量较低,P2O5含量较高（可达4．1％）,而X-TiO2与P205含量具正相关性。相对于原始地慢岩．富Ti金红石榴辉岩具有Rb、Th、K、Nb、Pr、Nd、Eu、Ti、Lu的负异常和Ba、Sr、Zr的正异常．并具相对较高的IKEE含量,LREE富集和HREE亏损的1KEE分配型式。岩石学和地球化学特征揭示,Fe—Ti榴辉岩的原岩是变质的Fe—Ti辉长岩,是基性岩浆强烈分离结晶作用形成的超基性-基性-中酸性层状侵入体的特征组成部分。