华北克拉通中部古元古代高Mg低Ti-P镁铁质岩墙的富晶集地幔源区——锆石Hf同位素的制约

华北克拉通中部是古元古代岩墙群最为发育的地区.以镁铁质成分为主的岩墙群可以分为变质的和不变质的两类.不变质岩墙群是在1780～1760 Ma之间大约20 Ma时间内形成的,是华北克拉通古元古代最晚期镁铁质岩浆活动的产物.不变质岩墙又可以细分成高Mg-Ti低P、低Mg高Ti-P和高Mg低Ti-P等3组.本文报道了采自丰镇附近高Mg低Ti-P岩墙样品的锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成分析结果.新获得的SHRIMP锆石U-Pb年龄为1769±4 Ma,与其它不变质岩墙的锆石、斜锆石U-Pb年龄和^40Ar/^39Ar年龄的范围相同.高Mg低Ti-P岩墙的锆石εHf（t）值的变化范围在-6.4～＋0.4之间,平均值为-2.2,略高于时代相近的花岗质岩石.由于镁铁质岩浆在上升、侵位和结晶过程中几乎没有受到地壳物质混染,因而锆石εHf（t）值可以代表镁铁质岩浆的富集的岩石圈地幔源区的特征.文献资料显示,高Mg低Ti-P岩墙的岩石圈地幔源区的87Sr/86Sr初始比值为0.7040～0.7050,平均值为0.7046,εNd（t）值为-5.6～-2.8,平均值为-4.4.     

黔东北地区南华纪锰矿基本特征

黔东北地区“大塘坡式”锰矿，产于南华系大塘坡组底部炭质页岩中。含锰沉积盆地受北东向古断裂的控制，矿床呈北东向展布。本文总结了区内锰矿成矿地质条件、夯布特征、成矿规律、找矿标志及地质勘探工作程度，并提出了下步地质勘查工作建议。     

扬子东南缘“湘潭式”锰矿的地球化学特征及成矿机制北大核心CSCD

湖南“湘潭式”锰矿是华南扬子地块东南缘南华纪沉积型锰矿的重要组成部分。含锰岩系赋存于大塘坡组底部碳酸锰层中,矿石类型主要为致密块状、条带状和互层状碳酸锰矿石。菱锰矿呈显微“球粒”状,多具3层圈层构造,类似“薄皮鲕”的特征。锰矿石MnO含量为12.08%~40.02%,平均28.93%,具有较低的Fe/Mn值(0.01~0.32)和较高的P含量(0.058%~0.190%),从工业用途的角度,属低Fe高P型锰矿。“湘潭式”锰矿石微量元素相对PAAS具有明显的Co、Mo、Sr富集和V、Cr、Ni、U等亏损,中稀土元素相对轻、重稀土元素富集,呈“帽式”配分模式。“湘潭式”锰矿与黔东“大塘坡式”锰矿具有相似的微量元素富集亏损特征和稀土元素配分模式,反映了它们可能存在相似的成矿背景。“湘潭式”锰矿石较低的Al/Mn(0.02~0.35)、Al/(Al+Fe+Mn)值(<0.35)和较高的(Fe+Mn)/Ti值(>25),表明锰质主要来源于海底热液活动,但锰矿石Ce正异常及弱的Eu负异常表明其并非典型的海相热水沉积,且Al_(2)O_(3)-SiO_(2)图解显示锰矿石为正常海水沉积。综合认为,“湘潭式”锰矿的锰质来源于非成矿期的海底热液活动。锰矿石Fe、Mn分离显著,U、V亏损和Mo富集的特征表明Mn沉淀时水体环境可能较为氧化。锰矿石具有明显的Ce正异常,且Ce/Ce^(*)值与Mn含量之间表现为显著正相关关系,表明Mn是在氧化环境中,以氧化物或氢氧化物的形式沉淀富集,具有与现代海底水成Fe-Mn结核类似的沉淀成因机制。与“大塘坡式”锰矿床类似,“湘潭式”锰矿具有负的δ^(13)C_(carb)值(−9.9‰~−4.3‰),锰矿石中Mn含量和δ^(13)C_(carb)值具有显著相关性,同时考虑到锰矿石S元素的陆源特征、黄铁矿的缺乏和新元古代海水中较低的SO_(4)^(2−)含量,有机质早期成岩阶段,锰氧化物作为主要电子受体氧化有机质为锰碳酸盐岩沉淀提供了HCO_(3)^(−)。但锰矿石δ^(13)C_(carb)明显高于其有机碳库δ^(13)C_(org)(−34.4‰~−32.58‰),且比地质历史时期重要碳酸锰矿床的δ^(13)C_(carb)值更为集中,说明海水可能提供了更多的碳源,锰碳酸盐岩沉淀可能发生在靠近海水–沉积物界面的位置。     

新矿物——汉江石

新矿物汉江石的理想分子式为Ba2CaV23＋[（Si3AlO10）（OH）2]F（CO3）2。矿物呈黄绿色、深绿色,显微镜下呈浅绿色、淡绿色;单斜晶系,空间群为C2,a=0.52050（12）nm,b=0.9033（2）nm,c=3.2077（8）nm,β=93.49（8）°,V=1.5054（8）nm3,Z=4;二轴晶,正延性,负光性,一组完全解理,干涉色为三级绿,多色性明显,浅绿色-黄绿-深绿色;折射率α=1.615,β=1.655,γ=1.700（589 nm）,2Vobs=114°～115°,2Vcalc=88.8°;显微硬度平均值203 kg/mm2,相当于莫氏硬度4;实测密度平均3.69 g/cm3,计算密度3.78 g/cm3。X射线粉晶衍射的强谱线有1.5866 nm（7）（002）、0.5340 nm（91）（006）、0.4010 nm（10）（ī14）、0.3209 nm（23）（027）、0.2676 nm（100）（ī110）、0.2294 nm（29）（ī37）和0.2008 nm（11）（228）。汉江石的晶体结构由硅酸盐结构单元TOT（二八面体型）和碳酸盐结构单元Ba2Ca（CO3）2F交替组成,可能有3个多型,即1M型,2M型和3T型。     

新疆喀拉通克镁铁质岩体群的岩石成因研究

喀拉通克镁铁质岩体群位于准噶尔板块北缘,由13个小岩体组成。主要岩石类型为方辉橄榄岩、橄榄苏长岩、辉长苏长岩、辉长岩、淡色辉长岩、辉长闪长岩等。主要造岩矿物为贵橄榄石、普通辉石、紫苏辉石、斜长石和数量较多的褐色普通角闪石、黑云母等。主量元素分属钙碱性系列、岛弧拉斑玄武岩系列和具有MORB属性的拉斑玄武岩系列。大多数样品具有高LREE/HREE比值、富集大离子亲石元素,相对亏损高场强元素（Nb、Ta、Ti）。ε_Nd(t)=＋6.2~＋8.2,4件样品的ε_Sr(t)=-0.6~-36.3,另有1件样品为+36.5;(²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb) _i=17.784~18.008,(²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb) _i=15.400~15.555,(²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb) _i=36.973~37.560。元素地球化学和Nd、Sr、Pb、Os、O、S同位素体系证明,岩浆仅在局部遭受了同化混染作用。原生岩浆为高镁的拉斑玄武岩浆（MgO=11.6%）。岩浆在上侵和运移过程中经历了以单斜辉石为主的暗色矿物的广泛分离结晶作用和斜长石的凝聚,导致了淡色辉长岩的广泛分布和超镁铁岩的严重缺失。岩浆源区由被消减板片交代的地幔楔物质和软流圈地幔物质组成,因而富集不相容元素和水,并因交代作用与岩浆生成的时差短,而保持放射成因同位素的亏损状态。在岩石圈根部拆沉和软流圈地幔上涌过程中生成了喀拉通克镁铁质岩体群。     

攀西小关河地区核桃树富铂岩浆硫化物矿床岩石地球化学特征及成矿机制研究

核桃树富铂岩浆硫化物矿床位于四川会理县小关河地区,是峨眉山大火成岩省中含较高铂族元素含量的岩浆硫化物矿床之一。本文通过对核桃树岩体及部分硫化物矿石主量元素、微量元素及铂族元素的系统分析,讨论了该岩体的岩浆源区及母岩浆性质、地幔部分熔融程度,并探讨了其成因机制。研究认为,核桃树含矿岩体属拉斑玄武岩成因系列,具有与峨眉山玄武岩相似的微量元素组成特征,是峨眉山大火成岩省构造-岩浆活动的产物;铂族元素的原始地幔标准化配分型式与金宝山铂钯矿相似,没有PGE相对于Ni和Cu的明显亏损,Pt和Pd相对Os、Ir、Ru和Rh富集,为PPGE富集的左倾型式,Pd/Ir=1.5~13.1,低于一般大陆拉斑玄武岩,与原始地幔接近。通过岩石地球化学及模拟分析表明,成矿母岩浆MgO约为11.93%、SiO_2约为49.88%、FeOT约为13.71%、TiO_2约为2.61%,为高Mg拉斑玄武质岩浆,是由类似于洋岛玄武岩岩浆源区成分的地幔经过较高程度(约20.17%)的部分熔融形成的苦橄质岩浆演化而来。与小关河地区主要的几类岩浆硫化物矿床的镍铜铂族元素组成及硫化物熔离模式对比分析发现,核桃树高的PGE含量和低的Cu/Pd比值说明了该矿床的硫化物是从PGE不亏损的玄武质岩浆中熔离出来的,类似金宝山矿床。成岩成矿机制分析认为,部分熔融形成的苦橄质岩浆在上升的过程中,发生了以橄榄石(约12.7%)为代表的镁铁质矿物堆积,并形成残余髙镁玄武质岩浆;部分残余髙镁玄武质岩浆向浅部运移过程中,由于温度降低、混染等因素的影响,导致岩浆S饱和,触发硫化物熔离作用的发生(R值为2000~50000),熔离出硫化物熔体与岩浆通道内晶出的橄榄石构成含矿"晶粥",在构造挤压作用下,在浅部岩浆房中由于重力影响发生堆积作用形成具有较富PGE的含矿岩体,R值较大变化正好与PGE含量较大变化相对应。     

吉林红旗岭镍矿田茶尖岩体锆石SHRIMP U-Pb年代学及其意义

茶尖1号岩体是茶尖矿床主要成矿岩体,其岩相组合为辉石橄榄岩、橄榄辉石角闪岩、角闪辉岩、辉长岩和闪长伟晶岩.辉长岩的锆石SHRIMP U-Pb测年结果表明,茶尖镁铁-超镁铁岩的形成时代为239.6±2.6 Ma,属于印支期.结合红旗岭矿田已有年代学数据显示,红旗岭矿田成矿岩体形成时代具有由西南至东北依次变新的趋势.茶尖1号岩体的形成年龄明显早于红旗岭成矿岩体,矿床形成年龄差最大可达20 Ma,红旗岭矿区的镁铁-超镁铁岩浆的活动时间应开始于240 Ma之前且持续时间较长.茶尖矿床1号岩体中发现的捕获锆石核年龄为1.7 Ga和0.6 Ga,为镁铁-超镁铁岩浆混入地壳物质提供了直接证据.捕获锆石年龄与华北地台新元古代和中元古代构造－热事件相对应,表明其来源为华北地台基底.      

大塘坡期锰矿层中黄铁矿异常高的δ34 S值的意义

我国南方末元古代间冰期的锰矿层(大塘坡期)出现了普遍超过+4‰的异常高δ34S值的沉积黄铁矿,这是全球性的"雪球"事件的响应.全球海洋从"冰室"到"温室"的剧烈环境变化不仅诱发"早寒武世生物大爆发",也是产生海洋硫和碳同位素巨大漂移的原因.     

小兴安岭逊克地区第四纪高镁安山岩的岩石学、K-Ar年代学及火山地质特征

黑龙江省小兴安岭北段逊克地区出露大面积的第四纪火山岩,分布面积约3000km~2。岩性主要为玄武安山岩和玄武质粗面安山岩,还有少量的粗面安山岩和安山岩。逊克火山岩的Si O2含量为54.3%~57.4%,MgO含量变化为3.82%~5.80%,镁指数(Mg#=100×Mg/(Mg+Fe~(2+))变化于49.6~57.8之间,属于高镁安山岩。逊克高镁安山岩火山口的位置分布在火山岩区的南面,根据火山岩区南高北低的地势,推测北边的火山岩是由南侧的岩浆向北流动形成的。岩浆流动形成了具有特征性的火山地貌,如沿河谷形成数公里长的石垄以及大面积的翻花熔岩形成的石海景观。火山岩的K-Ar测年结果表明,逊克高镁安山岩可以划分为早更新世(1.12~1.00Ma)和中更新世(0.68~0.25Ma)两期。在第四纪熔岩和河湖相沉积之间还夹有薄层火山灰,推测在岩浆溢流形成大面积熔岩之前有小规模岩浆爆发活动。     

MgO活性及其在MgCl2溶液中溶度的研究

测定了不同MgO的碘值和比表面积 ,给出了MgO活性与煅烧温度之间的关系式。研究了MgO活性、煅烧温度、溶解温度和MgCl2 浓度等对MgO溶解的影响。并讨论了活性MgO在含不同硼碱比 [n(B2 O3) :n(MgO) =n]的MgCl2 溶液中形成硼酸镁盐过饱和溶液与增溶的MgO关系。