电子探针测年方法应用于晶质铀矿的成因类型探讨

电子探针Th-U-Pb测年因其高分辨率与高精度的优势,在独居石、锆石等定年矿物中得到了推广,但在Th、U、Pb含量高的晶质铀矿、沥青铀矿等矿物中则应用较少。本文在铁矿床变质岩绿泥石、阳起石黑云母蚀变岩首次发现U含量高的晶质铀矿,基于此,结合该铁矿床地区的地质背景,利用偏光显微镜与电子探针等分析测试手段,将镜下蚀变现象、年龄计算与其他相关元素分析相结合,重点对晶质铀矿的成矿年龄及成矿规律进行探讨。研究发现:通过镜下观察判断,晶质铀矿的成因类型与澳大利亚著名的变质型铀矿相似,均为古老的变质型,且周围的脉石矿物均为绿泥石,绿泥石皆由黑云母退变质而成,铀矿的赋存位置显示其与黑云母、绿泥石之间有紧密联系,其成矿年龄与黑云母、绿泥石形成年龄息息相关。继而根据电子探针数据计算成矿年龄,判断成矿期次,得出主要成矿期在(1654±17)Ma~(1805±17)Ma,为中元古代中期,且主要成矿期与热液蚀变作用黑云母化有关,后期活化富集时期在(657±17)Ma~(807±17)Ma,为新元古代南华纪时期,此阶段是热液侵入、绿泥石化广泛发育的时期;选取较大颗粒对晶质铀矿的环带年龄进行计算,从年龄分布上证实后期有强烈的流体活动的发生,且主要与绿泥石化相关。另外,对比变质型与沉积型铀矿中Y2O3与UO2含量发现,两者之间存在负相关关系,此关系对判断铀矿成因即是否为变质型或沉积型可能有指示意义,但缺乏大量的数据佐证,需进一步研究。     

中祁连东段化隆群中斜长角闪岩地球化学特征及构造意义

中祁连东段化隆群中斜长角闪岩岩相学特征及主、微量元素地球化学分析结果显示,其原岩为碱性玄武岩。斜长角闪岩表现出轻稀土元素富集、Nb-Ta不亏损,与典型洋岛玄武岩(OIB)的微量元素分布模式和特征元素比值(Nb/La=1.24～1.48,Th/Ta=1.19～1.40)类似,但与典型OIB相对亏损高场强元素(如Th、Nb)不同,且在大地构造环境判别图上落入板内大陆玄武岩区,反映了化隆群斜长角闪岩原岩来源于软流圈地幔交代大陆岩石圈地幔熔融源区,为Rodinia超大陆在新元古代汇聚过程中局部裂解或Rodinia大陆整体上汇聚未完成局部地区就开始裂解的产物。     

应用扫描电镜-X射线衍射-电子探针研究北山斑岩铜矿区绢英岩中白色云母的特征

绢英岩化蚀变带是近地表寻找斑岩型铜矿的重要矿物学标志之一。公婆泉和白山堂铜矿是甘肃北山成矿带中典型的斑岩型矿床,本文应用偏光显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和电子探针等技术,研究矿区绢英岩化蚀变带中白色云母的结构与化学特征,探讨其成矿指示意义。结果表明,绢英岩中的云母集合体呈边缘不规则的细小花瓣状、扭折板片状和平直板片状等形态;公婆泉矿区云母晶体化学式中四次配位Si原子数为3.04~3.37,白山堂矿区为3.03~3.35,绢英岩中的白色云母结构为1M型普通绢(白)云母与2M1型热液成因的多硅白云母共存。不同多型的云母具有不同的b0值,二者共存的温度和酸度条件,揭示了斑岩铜矿成矿过程中流体从较高温、强酸性快速向低温、弱酸性演化的现象。     

甘肃北山大山头南基性-超基性杂岩体SHRIMP锆石U-Pb定年及其地质意义

大山头南铜镍矿化基性-超基性杂岩体位于北山褶皱带东段,侵位于长城系古硐井群变质岩中。岩相分带明显,主要包括花岗闪长岩-闪长岩相、辉长岩-橄榄苏长辉长岩相和橄榄二辉岩-纯橄岩相。铜镍矿化主要赋存于橄榄二辉岩-纯橄岩相中。岩石化学特征显示K2O、Na2O、TiO2含量较低,Mg#值介于0.74~0.85之间,MgO/FeOT的值介于1.6~3.1之间,属于铁质镁铁-超镁铁岩;AFM图解显示该岩体具拉斑玄武岩的演化趋势;稀土元素总量较低,介于6.37×10-6~37.51×10-6之间;稀土元素标准化配分曲线表现为轻稀土元素稍富集的右倾型,LREE/HREE比值介于3.03~4.11之间,轻重稀土发生了明显的分馏;采用SHRIMP锆石U-Pb方法,获得杂岩体辉长岩中锆石U-Pb年龄为374.3±3 Ma(MSWD=0.92),表明该岩体侵位于中晚泥盆世,与形成大型镍矿床的黑山岩体年龄一致,形成于洋壳俯冲阶段。该年龄的获得不仅对北山乃至中亚造山带地质构造演化具有重要意义,而且也为北山褶皱带东段铜镍找矿提供了新的方向。     

西北地区地质实验测试技术研究进展及其在地质调查中的应用

地质调查工作覆盖了基础地质研究、矿产资源及能源勘查开发、生态环境保护、地质灾害防灾减灾等多个业务领域。在中国西北地区,地质调查工作在找矿会战、西部大开发、国家能源安全建设、国土资源大调查和生态文明建设等国家战略实施过程中发挥了重要作用,而实验测试作为地质调查工作的“眼睛”,其重要性不言而喻。笔者介绍了地质实验测试技术国内外发展现状,回顾了中国西北地区地质实验测试工作的发展历史,分析了地质实验技术发展现状和主要特点,阐述了实验测试在中国西北地区地质调查工作不同历史时期,尤其是最近十年以来西北地区地质实验测试技术的研究进展,及其在基础地质调查、固体矿产资源调查、油气能源地质调查、水文地质与地下水污染调查和土壤生态地球化学调查等领域的应用,分析了新发展阶段关键性矿产调查以及健康地质、生态文明建设、黄河流域高质量发展等战略对实验测试技术的新需求,对未来地质实验工作方向和重点进行了展望。     

盐水溶液中常见阴离子团的激光拉曼光谱定量分析研究

应用RenishawinVia激光拉曼光谱仪分析研究了人工配制的钠盐溶液中CO3 2-、SO4 2-、HSO4-、HCO3-和NO3-等阴离子团及水包络峰的拉曼谱图特征,建立了拉曼光谱参数（强度面积积分）与溶液中阴离子团浓度的定量关系,提出了利用拉曼谱峰强度面积分法定量分析流体包裹体中CO3 2-、SO4 2-、HSO4-、HCO3-和NO3-等常见阴离子团浓度的方法。对HSO。一和HCO。一这样易电离的酸式阴离子团采用了净目标酸式阴离子团浓度拟合工作曲线。讨论了强度面积积分法定量分析的优越性和激光拉曼探针定量分析Cl-的难点及前景。     

新疆维宝铅锌矿床地质、流体包裹体和同位素地球化学特征

新疆维宝铅锌矿床位于东昆仑祁漫塔格地区西段,铅锌矿体受地层及岩性控制,多呈层状、似层状赋存于蓟县纪狼牙山组中下部条带状绿帘石（透辉石）矽卡岩中,矿石类型主要为绿帘石-透辉石矽卡岩型铅锌（铜）矿石。矿石矿物主要为方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等,脉石矿物主要为透辉石、绿帘石、方解石、绿泥石、石榴子石等。金属硫化物电子探针分析表明,闪锌矿中Fe质量分数为2.206%~2.679%,贫Ga、Ge、Cd,Zn/Cd为143~150,方铅矿中Ag质量分数较低（0.163%~0.210%）,具有与岩浆热液有关的金属硫化物特征。流体包裹体以富气相两相包裹体和富液相两相包裹体为主,均一温度平均值分别为268.2和273.1 ℃,含有CO₂、CH₄、N₂、H₂等成分,成矿流体可能来源于岩浆流体,具中温、高盐度、低密度的特征,成矿过程中发生了不混溶作用。金属硫化物的δ³⁴S_V-CDT为0.49‰~2.41‰,主要来源于岩浆;金属硫化物的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为18.254~18.336,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.556~15.664,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为38.060~38.367,主要来源于区内深源岩浆活动,有少量地壳铅的混染。综合分析认为维宝铅锌矿床为与印支期岩浆作用有关的层控矽卡岩型矿床。     

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱-电子探针分析白山堂铜矿中的黄铁矿成分

通过激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）获得被测物相中痕量元素的丰度值是目前原位分析矿物物相的技术之一。黄铁矿作为斑岩铜矿中的重要矿物,其主量、微量元素的特征能为成矿过程提供重要信息。本文建立了应用LA-ICP-MS测定黄铁矿微区微量元素组成、电子探针（EMPA）测定主量元素的方法,并将该方法应用到白山堂斑岩铜矿区。LA-ICP-MS实验采用60 μm的激光束对分析样品进行斑点式剥蚀,以氦气作载气,重复频率5 Hz,激光能量约6 J/cm2;单点分析时间60 s,分析数据以Fe作内标,用MASS-1黄铁矿标样进行校正,多数元素分析精度好于10%。针对黄铁矿与毒砂光学性质相似,容易混淆的问题,可以利用二者物理性质的差异进行区分。测试结果显示：矿区黄铁矿的主量元素呈亏硫高铁的特征,指示其为热液成因;微量元素特征表明其形成深度为中部,属与火山作用有关的中低温热液型黄铁矿。此结论对白山堂铜矿的成因类型、成矿流体来源等提供了相应的证据,对矿区的勘查具有理论指导意义。     

大颗粒黏土矿物对黏土矿物X射线衍射定量分析的影响

现行X射线衍射分析黏土矿物都是提取粒径小于2μm的悬浮溶液检测样品的黏土矿物组合及含量,含量数据有时与其他检测数据相悖。在鄂尔多斯盆地黏土矿物研究中,通过偏光显微镜和扫描电镜发现存在粒径大于2μm的黏土矿物颗粒,特别是高岭石的粒径多为3～10μm,这些大颗粒黏土矿物会造成含量数据不准确。为了证明大颗粒黏土矿物对其含量测量的影响,本文设计了不同粒径标准的提取物对比试验:随机选取267个样品,每个样品分别按照10μm和2μm标准提取两份悬浮溶液制成测试片,采用SY/T5163—2010行业标准中的检测方法得到10μm和2μm提取物的黏土矿物组合及含量。通过对比发现大颗粒黏土矿物对各类黏土矿物的相对含量测量结果有明显影响:10μm提取物中高岭石含量明显增大;伊利石/蒙脱石间层矿物含量显著降低;伊利石含量的变化小且无规律;绿泥石含量整体变化较小,少量样品中绿泥石含量发生了明显的偏离,与大颗粒高岭石的赋存有关。本研究提出应结合地质状况和工作目的审慎选择提取粒径的标准,对SY/T 5163—2010中的黏土矿物提取粒径标准作出修订。