西藏雄村斑岩型铜(金)矿床Ⅰ、Ⅱ号矿体热液黑云母特征及地质意义

雄村铜(金)矿区位于西藏冈底斯成矿带中段南缘,由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿体和多个矿化体组成。本文以Ⅰ、Ⅱ号矿体钾硅酸盐化蚀变带内的热液黑云母为研究对象,采用光薄片镜下鉴定、电子探针等分析方法,系统研究了热液黑云母的产状和成分特征。结果显示,雄村矿区Ⅰ号矿体黑云母类型主要为金云母和镁质黑云母;Ⅱ号矿体黑云母类型为镁质黑云母。两个矿体黑云母都具有低Ti(TiO_2 3%)、高Al(Al_2O_315%)的特点,且具有较高的MgO含量,Mg/Fe0.5,K/Na10,显示了与矿化良好的相关性。Ⅰ号矿体热液黑云母平均结晶温度470℃,氧逸度位于镍-氧化镍缓冲剂与磁铁矿-钛铁矿缓冲剂之间(NNO—HM);Ⅱ号矿体热液黑云母平均结晶温度234℃,氧逸度位于镍-氧化镍缓冲剂与铁橄榄石-石英-磁铁矿缓冲剂之间(NNO—FQM),说明Ⅰ号矿体形成于较高温、高氧逸度的热液系统,Ⅱ号矿体形成于相对较低温、低氧逸度的热液系统。此外,Ⅰ号矿体热液黑云母Ⅳ(F)值介于0.61～2.72之间,平均值1.26,Ⅳ(Cl)值介于-5.49～-4.53之间,平均值-5.03,Ⅳ(F/Cl)值介于5.63～7.89之间,平均值6.29;Ⅱ号矿体热液黑云母Ⅳ(F)值介于1.83～3.32之间,平均值2.66,Ⅳ(Cl)值介于-5.64～-4.89之间,平均值-5.31,Ⅳ(F/Cl)值介于7.14～8.68之间,平均值7.97,说明Ⅰ、Ⅱ号矿体都形成于富Cl的热液系统,且Ⅱ号矿体热液较Ⅰ号矿体更富Cl,贫F。富Cl流体易萃取流体中的Cu和Au等金属元素并以Cl的络合物形式运移,在沿构造裂隙向上运移的过程中,物理化学条件发生改变,使得流体中金属元素络合物溶解度降低,促使硫化物沉淀成矿。     

非平面陶瓷基微晶釉的晶化研究

在具有非平面的陶瓷上获得光泽度和各项性能良好的微晶釉具有重要的实际意义。选择CaO-MgO-Al2O3-SiO2系统进行了研究,结果表明：降温结晶法难以形成大量微晶体,而易使极少数晶核生长为大尺度晶体,急剧冷却则因温度梯度引起坯釉出现裂纹等缺陷;升温结晶法是切实可行的,先制备坯釉结合良好的透明釉,再对透明釉作微晶化处理,在较低温度晶化处理并延长晶化恒温时间,可获得均匀致密的微晶釉。     

海水电沉积作用碳酸钙结晶与珊瑚骨骼晶体的比较

电沉积促进珊瑚生长和岸礁修复技术是国际上常采用的生态修复方法,但电沉积技术中电流条件与沉积晶体之间的关系却鲜有研究,关于其形成的电沉积物的晶体结构的报道更是少有。本文探索了在不同电流密度的条件下海水形成碳酸钙晶体的特点,并与珊瑚骨骼晶体进行了对比。本实验设置了300、600、900和1200 m A/m2四组电流密度,在海水中进行5 d电沉积反应,实验后称量了阴极上形成的电沉积物质量,用扫描电子显微镜和X-射线衍射分析了电沉积物中晶体特点并与珊瑚骨骼进行了比较。结果发现,随着电流密度增大,电沉积物质量增加,电流密度为600 m A/m2条件下电沉积物形成的速率与南海的滨珊瑚的生长速率相当。在各个电流密度梯度条件下形成的晶体均与珊瑚骨骼的晶体结构相似。较低电流密度下电沉积物中碳酸钙比例较高。其中,在电流密度为600 m A/m2的条件下,形成的沉积物碳酸钙文石比例最高,和珊瑚骨骼晶体最为接近。本研究为促珊瑚生长的电沉积技术提供了基础数据和理论。     

http://dx.doi.org/10.1016/j.gsf.2016.11.007

Lunar anorthosite is a major rock of the lunar highlands,which formed as a result of plagioclasefloatation in the lunar magma ocean(LMO).Constraints on the sufficient conditions that resulted in the formation of a thick pure anorthosite(mode of plagioclase 95 vol.%) is a key to reveal the early magmatic evolution of the terrestrial planets.To form the pure lunar anorthosite,plagioclase should have separated from the magma ocean with low crystal fraction.Crystal networks of plagioclase and mafic minerals develop when the crystal fraction in the magma(φ) is higher than ca.40-60 vol.%,which inhibit the formation of pure anorthosite.In contrast,when φ is small,the magma ocean is highly turbulent,and plagioclase is likely to become entrained in the turbulent magma rather than separated from the melt.To determine the necessary conditions in which anorthosite forms from the LMO,this study adopted the energy criterion formulated by Solomatov.The composition of melt,temperature,and pressure when plagioclase crystallizes are constrained by using MELTS/pMELTS to calculate the density and viscosity of the melt.When plagioclase starts to crystallize,the Mg~# of melt becomes 0.59 at 1291 C.The density of the melt is smaller than that of plagioclase for P 2.1 kbar(ca.50 km deep),and the critical diameter of plagioclase to separate from the melt becomes larger than the typical crystal diameter of plagioclase(1.8-3 cm).This suggests that plagioclase is likely entrained in the LMO just after the plagioclase starts to crystallize.When the Mg~# of melt becomes 0.54 at 1263 C,the density of melt becomes larger than that of plagioclase even for 0 kbar.When the Mg~# of melt decreases down to 0.46 at 1218 C,the critical diameter of plagioclase to separate from the melt becomes 1.5-2.5 cm,which is nearly equal to the typical plagioclase of the lunar anorthosite.This suggests that plagioclase could separate from the melt.One of the differences between the Earth and the Moon is the presence of water.If the terrestrial magma ocean was saturated with H_2O,plagioclase could not crystallize,and anorthosite could not form.     

Petrogenesis and geochemical characteristics of plagiogranites from Naga Ophiolite Belt,northeast India: Fractional crystallization of MORB-type magma

The Naga Ophiolite Belt is a part of the Naga-Arakan-Yoma flysch trough that occurs along the Indo-Myanmar border. It is represented by peridotites, mafic-ultramafic cumulates, mafic volcanics, mafic dykes, plagiogranites, pelagic sediments and minor felsic to intermediate intrusives. Minor plagiogranites, gabbros and thin serpentinite bands occur juxtaposed near Luthur, with the slate-phyllite-metagreywacke sequence (Phokpur Formation) adjacent to the contact. The development of tonalites, trondhjemites and diorites in the oceanic crust, which is grouped as plagiogranites, offers an opportunity to study the process of formation of silicic melts from mafic crust. Plagiogranites from Naga Ophiolite Belt contains moderate SiO₂ (51.81–56.71 wt.%), low K₂O (0.08–1.65 wt.%) and high Na₂O (4.3–5.03 wt.%). The Naga Ophiolite Belt plagiogranites like ocean-ridge granites contain low K₂O, high Na₂O and CaO. The rocks investigated from Naga Ophiolite Belt contain TiO₂ concentrations above the lower limit for fractionated Mid Oceanic Ridge Basalt which is above 1 wt% of TiO₂ and the ternary plots of A (Na₂O + K₂O) F(FeO^T) M(MgO) and TiO₂-K₂O-SiO₂/50 indicate that the plagiogranite are tholeiitic in character and gabbro samples are calc-alkaline in nature. The plagiogranites are enriched in Rb, Ba, Th, U, Nb and Sm against chondrite with negative anomalies on Sr and Zr whereas Y and Yb are depleted to Mid Oceanic Ridge Basalt. The chondrite normalized REE patterns of the plagiogranite display enrichments in LREE (La_N/Sm_N: 2.37–3.62) and flat HREE (Eu/Eu*: 0.90–1.06). The Mid Oceanic Ridge Basalt normalization of gabbro is characterized by strong enrichment of LILE like Ba and Th. The REE pattern is about 50–100 times chondrite with slight enrichment of LREE (La_N/Sm_N = 2.21–3.13) and flat HREE (Eu/Eu*: 0.94–1.19). The major-element and trace element data of the NOB plagiogranites and their intrusive nature with host gabbroic rock suggest that the plagiogranites were produced by fractional crystallization of basaltic parental magmas at Mid Oceanic Ridge.     

柴达木北缘东段呼德生镁铁-超镁铁质岩体锆石U-Pb年代学、地球化学及成岩成矿分析

呼德生岩体位于柴北缘造山带欧龙布鲁克微陆块东南缘,侵位于古元古代金水口变质岩群中。该岩体从中心到边缘依次出现橄榄岩→辉石岩→辉长岩的岩相分带特征,岩石主要类型有纯橄岩、橄榄二辉岩和辉长岩,各岩石之间多为过渡接触关系,镍铜矿化主要赋存于辉石岩中。锆石LAICP-MS U-Pb年代学研究表明,岩体形成年龄为425.2±5.8Ma,为柴北缘晚志留世-晚泥盆世后造山伸展阶段岩浆作用的产物。岩石镁铁比值(m/f)为2.51~5.37,属于铁质系列基性-超基性岩。各类岩石富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(Ba、Sr、Rb),而亏损高场强元素(Zr、Hf、Nb、Ta)。岩相学、矿物学及岩石地球化学研究表明岩浆在演化过程中发生了一定程度的结晶分异作用和同化混染作用。结合岩体形成年代及区域地质资料,呼德生岩体应形成于大陆边缘伸展阶段,原始岩浆在演化过程中经历了地幔流体的交代作用。通过对岩浆结晶分异程度及同化混染情况等方面的综合评价,认为呼德生岩体具有良好的铜镍硫化物矿床形成条件。     

长白山天池火山的岩石矿物学特征——对结晶分异过程和岩浆混合作用的启示

本文对天池火山玄武岩盾,粗面质-碱流质层状锥体以及顶部的粗面质-碱流质碎屑岩类及熔岩的岩石矿物成分做了系统分析,发现在玄武岩类中的主要矿物组合为斜长石、富钙辉石以及富镁橄榄石,而粗面岩-碱流岩类的主要矿物组合为碱性长石、富铁的辉石及橄榄石,并开始出现石英、独居石以及大量的铁钛氧化物,符合结晶分异的演化趋势。同时在玄武岩类及粗面-碱流岩类中均存在不平衡矿物,再结合矿物环带的成分变化、矿物的熔蚀现象及不同特征的岩石条带等,认为天池火山在黑石沟玄武岩、第一、三造锥阶段粗面岩以及千年大喷发的浮岩中均存在岩浆混合作用。根据岩石学及年代学等特征,认为不同时期的玄武质岩浆来自同一地幔源区,经不同程度的结晶分异作用形成,前造锥阶段及造锥阶段的岩石由不同阶段的玄武岩演化而来,全新世的碱流岩类则由造锥阶段粗面岩类演化而来。     

热硫化条件下温度对黄铁矿结晶生长的影响

模拟天然黄铁矿形成条件和基本过程,利用真空管式炉实验设备,通过热硫化法在250～410℃反应,实验考察不同温度条件下黄铁矿的结晶生长情况。运用扫描电镜、X射线粉晶衍射分析等手段,对实验产物形貌、物相结构特点等进行测试分析。结果表明：250～410℃时均可形成黄铁矿,但250～280℃时黄铁矿结晶程度较差;310～340℃时,可生长出部分晶面;360℃时黄铁矿生长成较为完好的晶体;380℃时黄铁矿结晶成立方体、八面体等自形晶;410℃时可形成结晶好、成分单一的黄铁矿。     

动态高压下陨石矿物的冲击熔融和分离结晶及其地球化学意义

应用近代微束矿物学分析测试技术,对在中国陨落的随州、寺巷口和岩庄等三块球粒陨石中矿物的冲击熔融和分离结晶作用进行了较系统的研究。查明存在有硅酸盐单矿物熔体、硅酸盐矿物混合熔体和全岩熔体三种组成不同的冲击熔体。研究结果显示:(1)三种熔融相与未熔相之间在主成分和微量元素组成上没有明显差别,说明它们是原地熔融的产物,但在较大的冲击熔块中,也发现冲击熔融作用引发了一部分元素,如亲铁元素、硒元素和轻重稀土元素的分异现象;(2)查明Al2O3、Cr2O3、Na2O和CaO等优先进入从冲击熔体结晶的辉石常压相或辉石的高压相——镁铁榴石(属地幔过渡带矿物)中;(3)Al元素能进入阿基莫石(即辉石的钛铁矿结构相,属下地幔矿物)中,以固熔体形式稳定下来。ELNES的测定查明,其氧化铁组分中Fe3+/∑Fe的比值高达0.67(3);(4)陨石全岩熔体中硅酸盐相与金属-硫化物相之间为完全不混熔,后者以孤立的共结体团块产于硅酸盐熔体之中,除Zn、Na、Cr、Co和Cu在硫化物相中和Na在金属相中有明显富集外,其他元素的浓度则无明显变化;(5)在寺巷口陨石熔脉的金属-硫化物共结团块内发现了FeNi金属-硫化铁-磁铁矿组合,进一步证实了S和O等轻元素可以加入到以Fe-Ni金属为主要组成的地核成分中去;(6)在岩庄陨石的FeNi金属-硫化铁共结体团块的硫化铁内发现了Na、Mn和Fe的磷酸盐矿物小球体,说明P和Na、Mn等元素也能成为地核的组成元素。以上研究在行星演化、地幔矿物学和地球化学,以及陨石学研究上均有着重要的科学意义。     

碳酸盐型盐湖卤水的模拟太阳池结晶试验

在碳酸盐型盐湖提锂工艺中, 太阳池是一个重要组成部分, 目的是储存太阳能能量以结晶析出碳酸锂。文章利用加热方法首次在实验室条件下进行模拟太阳池结晶试验, 试验的蒸发量随着温度的升高而加大, 但蒸发量的不同对析盐结晶影响不大。在不同时间段模拟试验中, 24 h时间段的Mg2+析盐浓度较Li+大, 且随着时间的延长逐渐降低, 而Li+则相反;Mg2+析出速率随着时间的增加而逐渐降低, 而Li+析出速率基 本保持一致。在不同温度模拟试验中, 卤水主要组分总析出率与温度的升高呈正相关, 卤水中CO32?和Li+的浓度降低速度大于其他组分, CO32?和Li+的析出率远大于其他组分, 析出主要矿物鉴定结果均为扎布耶石