西藏青草山斑岩铜金矿含矿斑岩锆石U-Pb年代学、微量元素地球化学及地质意义

西藏青草山斑岩铜金矿是班公湖-怒江缝合带北侧、羌塘地块南缘新发现的具有超大型远景的斑岩型铜金矿床。本文首次对青草山含矿花岗岩闪长斑岩的锆石进行了 LA-ICPMS U-Pb年代学和微量元素地球化学研究,通过对含矿斑岩中锆石的13个点的U-Pb定年,得出锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为114.60±1.20Ma (MSWD=1.07),此年龄与同样分布于该带上的多不杂斑岩铜矿含矿斑岩成岩年龄、波龙斑岩铜矿成矿年龄基本一致。应用锆石Ti温度计,计算出含矿斑岩中绝大部分锆石的结晶温度小于700℃,如此低的结晶温度指示含矿斑岩岩浆来源于水近饱和条件下发生的部分熔融。通过对锆石微量元素的详细研究,得出青草山含矿斑岩形成于活动大陆边缘的陆缘弧环境,这与前人研究得出的多不杂斑岩铜矿的形成构造背景一致。相近的成岩成矿年龄和一致的形成构造背景揭示以多不杂、青草山、波龙斑岩铜(金)矿床为主要组成的班公湖-怒江斑岩铜矿带的客观存在。依据青草山斑岩铜金矿和多不杂斑岩铜矿的含矿斑岩和同期火山岩的地球化学特征,并结合已有弧环境斑岩铜矿的经典成矿模型,本文提出班公湖-怒江斑岩铜矿带形成的动力学机制,即在早白垩世,班公湖-怒江洋壳向北俯冲,大洋板片向下俯冲到一定深度时,发生大规模脱水作用,释放的流体交代上覆地幔楔,诱发其部分熔融,产生的富含成矿物质的岩浆向上运移,在浅部地壳发育成与成矿相关的岩浆房,部分岩浆上升直接喷出地表,形成下白垩统美日切错组火山岩,部分浅成-超浅成侵位成斑岩体及斑岩型矿床,随着岩浆的多点多期次侵位,最终形成班公湖-怒江斑岩铜矿带。     

白云母、高岭石矿物中羟基的o同位素分析方法研究

羟基矿物内部存在两种位于不同结构位置上的氧原子硅氧四面体氧和羟基氧,二者之间的Ｏ同位素分馏可能比任何共生矿物对都大,是一种潜在的单矿物同位素地质温度计。单矿物同位素地质温度计较矿物对同位素地质温度计有很多优点。准确测量矿物中羟基的Ｏ同位素组成是建立单矿物同位素地质温度计的关键。本文介绍了一种精确测量白云母、高岭石矿物中羟基的Ｏ同位素组成的新方法火焰加热真空脱水氟化法。δ１８ＯＯＨ的分析精度达到０３‰,羟基氧的提取率达到９９％～１００％。实验证明羟基矿物在高温真空脱水过程中不存在Ｏ同位素动力学分馏,羟基水     

石笋碳酸盐热释光古温度计

利用湖北清江和尚洞的两支具有精确年代的年层石笋,建立了20世纪逐年石笋碳酸盐热释光积分强度序列,调查石笋热释光对气温的响应。通过石笋热释光与现代仪器记录的气温观测资料的对比,发现和尚洞石笋保存的气候信息存在11~12年的滞后。HS4和HS6石笋热释光具有相似的变化特征,且分别与宜昌年均气温具有显著的正相关性(rHS4=0.41,rHS6=0.49; P<0.01); 将热释光与气温进行11年的滑动平均,两者的相关性分别提高到0.84(HS4)和0.93(HS6)。基于以上观察,我们提出了一个新的古温度计。该温度计精度高(±0.2℃),使用简便,对定量重建过去气温变化历史具有潜在的应用价值。     

热带海洋珊瑚Sr/Ca、Mg/Ca温度计的研究及其意义

珊瑚以其独特的生物学及生态学特性成为研究热带海洋环境的重要信息载体。阐明了珊瑚微量元素Sr／Ca、Mg／Ca温度计的建立基础、测定方法、研究成果、环境意义、争论问题及进一步研究的设想。多种海表温度计的对比研究,为现代和古海洋环境的重建、探索气候的变率与特征事件(冷暖、旱涝、ENSO等)的关联以及为预测未来气候变化的趋势提供科学的判据。     

锆石中钛温度计在鲁西—苏北地区中生代侵入杂岩中的应用

利用锆石中钛地质温度计对鲁西—苏北地区出露的8个中生代侵入杂岩的岩浆岩结晶温度进行计算,结果表明研究区斑井岩体的平均岩浆结晶温度为715~716℃,蔡山岩体为653℃,丰山岩体为697℃,夹沟岩体为711℃,利国岩体为737℃,铁铜沟岩体为766℃,上峪岩体为889℃,金岭岩体为770℃。岩体的岩浆结晶温度沿侵入杂岩带展布方向,从S到N依次增高,暗示其岩浆起源深度逐渐加大。岩浆结晶温度计算结果大致限定了各岩体的岩浆源区深度范围,结合锆石寄主岩石和寄主岩石中的深源包体的研究表明研究区中生代侵入杂岩体的母岩浆起源于上地幔和/或下地壳。     

北京城郊近地端流实验观测

本文两台ＦＡ－１１超声风速温度仪于１９９２年３月到４月间在北京３２５ｍ气象观测塔４７ｍ和１２０ｍ两个高度观测的风速三个正交分量以声虚温的湍流脉动资料，计算和分析了北京城郊粗糙下垫面近地层湍流特征量及其日变化，无量钢垂直速度和声虚温的方差随稳定度的变化，风速分量和温度的归一化湍流能谱以及动量和热通量的互谱及其随稳定度的变化。并且与平坦均一下势面近地层湍流观测的结果进行了对比。     

黑云母温度计能否用于估计花岗质侵入岩的结晶温度？

为了探讨黑云母温度计是否适用于估计花岗质侵入岩的结晶温度,汇编了国内外典型花岗质侵入体的岩石化学和矿物化学数据,利用Henry等(2005)的黑云母Ti饱和温度计、Li 和Zhang (2022)的黑云母全组分温度计估算了岩浆温度,并与Shao等(2020)的锆饱和温度计估算结果进行了对比。结果表明,黑云母Ti饱和温度计估算的温度比锆饱和温度计和黑云母全组分温度计低50~200℃,因此认为黑云母Ti饱和温度计并不适用于估算花岗质侵入岩的结晶温度,而黑云母全组分温度计可以复现S型和I型花岗岩的锆饱和温度计结果。     

水化学温度计估算粤西沿海深部地热系统热交换温度

在实际案例分析中,采用传统地球化学温标计算的温度与实测温度往往有一定的差距,研究系统中矿物-流体的平衡状态、判断作为估算热交换温度的地热温标是否使用、选出最合适的计算结果非常重要.在讨论热水与矿物的平衡状态时,采用Na-K-Mg三角图解法和PHREEQCI程度模拟计算矿物饱和指数的方法进行研究,结果表明:(1) 粤西沿海地热系统采集的23组水样的分析发现其热水水化学特征为热水呈中低温弱碱性、氟含量较高源于热水与花岗岩的水岩相互作用、由内陆至沿海地区水化学类型由HCO₃·Cl-Ca·Na型向Cl-Na型转化;(2) 浅层水的混合使得硅温标的估算值低于实测温度;只有21号水样适合用阳离子温标,其热交换平衡温度为150~170 ℃;1号和19号样可用K-Mg温标计算其热交换温度下限值,分别为136.2和151.6 ℃,其余水样则适合用log(Q/K)-T平衡法估算,深部热水在经历深循环后上升至地表,在浅层受到冷水混合.      

金红石微量元素电子探针分析

金红石电子探针微量元素分析一般以人工合成的氧化物来作为监测标样,尚较缺乏对金红石标样进行系统地测试分析。本文运用CAMECA SXFive电子探针对金红石标样R10进行微量元素分析,根据金红石中主要微量元素在地质学中的应用,本次共分析了Al、Si、Ti、Fe、Cr、Zr、V、Nb、Ta等9个元素,Ti、Si元素作为本次分析的监测元素。本文通过调整加速电压和电流、背景和峰值测试时长以及干扰谱峰处理等来提高微量元素分析精度和准确度。分析结果显示,其中,Zr(780±29×10~(-6))(1SD,n=25)、Nb(2799±66×10~(-6))、V(1276±33×10~(-6))、Fe(4309±34×10~(-6))、Cr(718±31×10~(-6))的分析结果与二次离子质谱(SIMS)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)的推荐值在误差范围内一致。大部分元素数据波动范围在10%以内,V、Fe元素的数据波动范围仅在5%以内。V、Nb和Fe测试精度比前人电子探针分析结果有较大提高。金红石Zr测试误差传递给金红石Zr温度计给出的温度误差一般22℃。本文还对金红石Zr温度计应用、提高Ta元素分析精度和准确度、金红石Fe~(3+)分析等问题进行了探讨。     

高温变泥质岩石中石榴石-黑云母地质温度计的应用——以胶北荆山群富铝岩石为例

在对胶北荆山群麻粒岩相富铝岩石中石榴石、黑云母的成分环带进行深入研究基础上,选取不同粒径、与不同矿物相邻的石榴石、黑云母各微区点成分,利用石榴石-黑云母温度计分别进行了温度估算。确定在黑云母含量较高的岩石(V_(Grt)/V_(Bt)≤1)中,利用大颗粒石榴石(d≥1500μm)晶体核部(或靠近长英质矿物一侧的晶体幔部)成分与基质中远离石榴石等镁铁矿物处于长英质矿物之间的黑云母核部成分配合。通过石榴石-黑云母温度计可以获得相当可信的变质峰期温度。但是对于黑云母含量极低的岩石(V_(Grt)/V_(Bt)≥6),由于黑云母的成分普遍遭到了强烈改造。使得温度估算结果异常偏低,因此不适合采用石榴石-黑云母温度计估算峰期温度。同一岩石中,采用不同的相邻石榴石-黑云母矿物对晶体边缘成分获得的温度值差异较大,反映它们在峰期后发生Fe-Mg交换反应并达到封闭温度平衡状态的程度不同,因此利用石榴石-黑云母温度计难以获得准确的封闭温度。通过热力学计算,建立了一个新的石榴石-黑云母温度计公式。确定胶北荆山群所经历的变质峰期温度为720～770℃,峰期后最低相对封闭温度为480～500℃。