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氧逸度对攀枝花岩体成岩成矿作用的制约:来自锆石微量元素的证据

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岩石学报 2020年第7期36卷 2116-2126页

作者：罗雕侯通潘荣昊中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083

本文报道了攀枝花钒钛磁铁矿含矿岩体边缘岩相带中的苦橄玢岩和岩体中淡色辉长岩的锆石微量元素特征。结果表明二者所含锆石都具有明显的Ce正异常和Eu负异常,以及轻稀土元素亏损和重稀土元素富集的特征,其Th/U比值为0.35~3.23,都属于典... 详细信息

本文报道了攀枝花钒钛磁铁矿含矿岩体边缘岩相带中的苦橄玢岩和岩体中淡色辉长岩的锆石微量元素特征。结果表明二者所含锆石都具有明显的Ce正异常和Eu负异常,以及轻稀土元素亏损和重稀土元素富集的特征,其Th/U比值为0.35~3.23,都属于典型的岩浆锆石。本次研究利用最新实验标定的锆石氧逸度计对苦橄玢岩和淡色辉长岩的氧逸度进行了估算。估算结果表明苦橄玢岩和淡色辉长岩均具较高的氧逸度,分别为QFM+0.3~QFM+2.5和QFM+0.7~QFM+3(QFM为石英-铁橄榄石-磁铁矿缓冲剂)。苦橄玢岩作为来自深部岩浆房侵入到攀枝花主岩体的富橄榄石"晶粥体",其高氧逸度的特征反映出攀枝花岩体的原生岩浆以及地幔源区是相对氧化的,而导致这一结果的原因很可能与古老俯冲事件导致的地幔交代作用有关。通过地幔柱-岩石圈相互作用,在较高氧逸度下发生部分熔融形成了铁质苦橄岩及其堆晶作用产物苦橄玢岩。此外,淡色辉长岩的氧逸度也显示出较高的特征,这说明这种氧化的特征很可能是贯穿了整个成岩过程的,对钒钛磁铁矿成矿,特别是导致铁钛氧化物早期结晶起到了不可忽视的作用。

关键词：峨眉山大火成岩省锆石氧逸度苦橄玢岩淡色辉长岩

穆斯堡尔光谱仪在揭示地幔氧逸度研究中的应用

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地球科学 2023年第3期48卷 1217-1231页

作者：王秋霞平先权郑建平戴宏坤中国地质大学地球科学学院湖北武汉430074 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室湖北武汉430074

利用地幔橄榄岩包体中平衡矿物对的氧逸度计可以有效限定岩石圈地幔的氧化-还原状态.本文使用中国地质大学(武汉)新购置的WSS-10型常温穆斯堡尔光谱仪对华北地块西北部狼山地区橄榄岩包体的四相矿物开展了铁价态的直接测定.结果显示,斜... 详细信息

利用地幔橄榄岩包体中平衡矿物对的氧逸度计可以有效限定岩石圈地幔的氧化-还原状态.本文使用中国地质大学(武汉)新购置的WSS-10型常温穆斯堡尔光谱仪对华北地块西北部狼山地区橄榄岩包体的四相矿物开展了铁价态的直接测定.结果显示,斜方辉石Fe^(3+)/∑Fe为0.05~0.11,单斜辉石的为0.16~0.25,尖晶石的为0.16~0.22,橄榄石为0.利用橄榄石-斜方辉石-尖晶石氧逸度计,获得狼山地区岩石圈地幔氧逸度为FMQ-0.82至FMQ-0.39(均值为FMQ-0.65).该值略高于依据电子探针测试数据计算获得的氧逸度值(FMQ-1.49至FMQ-0.8,均值为FMQ-1.25),造成这一差异的原因可能是后者忽略了尖晶石晶格中Fe^(3+)过剩和阳离子空位导致的非化学计量比.与全球克拉通岩石圈地幔氧逸度值(均值为FMQ-0.35)相比,华北地块西北缘狼山地区岩石圈地幔整体表现为较还原状态,推测与深部地幔低fO_(2)熔体上升交代有关.

关键词：岩石圈地幔氧逸度橄榄岩包体穆斯堡尔光谱仪 Fe^(3+)/∑Fe 岩石学

锆石氧逸度对义敦岛弧南段中甸矿集区斑岩型矿床差异性成矿控制因素的指示

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地球科学 2022年第4期47卷 1435-1458页

作者：李守奎刘学龙卢映祥张世涛刘思晗陈建航李振焕余海军张传昱昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650032 云南省地质矿产勘查院云南昆明650051 云南省地质调查局云南昆明650051

中甸铜钼多金属矿集区位于义敦岛弧南段,区内绝大多数矿床与晚三叠世和晚白垩世岩浆活动有关,目前两期斑岩锆石氧逸度及差异性成矿研究薄弱.对4个斑岩体5类岩石的锆石开展LA-ICPMS微量元素分析,数据经筛选检验后进行了氧逸度估算.氧逸... 详细信息

中甸铜钼多金属矿集区位于义敦岛弧南段,区内绝大多数矿床与晚三叠世和晚白垩世岩浆活动有关,目前两期斑岩锆石氧逸度及差异性成矿研究薄弱.对4个斑岩体5类岩石的锆石开展LA-ICPMS微量元素分析,数据经筛选检验后进行了氧逸度估算.氧逸度结果由高到低为:地苏嘎铜矿晚三叠世石英闪长玢岩(Ce^(4+)/Ce^(3+)比值为515)、休瓦促晚三叠世贫矿黑云母花岗岩(Ce^(4+)/Ce^(3+)比值为443)、铜厂沟钼铜矿晚白垩世花岗闪长斑岩(Ce^(4+)/Ce^(3+)比值为368)、热林钼矿晚白垩世二长花岗岩(Ce^(4+)/Ce^(3+)比值为237)、休瓦促钨钼矿晚白垩世二长花岗岩(Ce^(4+)/Ce^(3+)比值为104).综合前人资料,认为俯冲或碰撞环境的斑岩型铜矿,高氧逸度是成矿的必要非充分条件,Cu铜主要直接或间接(有幔源贡献的新生下地壳)来自地幔;碰撞型斑岩矿床钼、钨主要来自古老地壳,对氧逸度的要求相对较低,偏氧化环境有利钼矿形成,偏还原环境有利于钨矿形成.矿产评价时,斑岩型铜矿应注重幔源/壳源比例和氧逸度条件的研究,斑岩型钼、钨矿不适用斑岩型铜矿氧逸度评价标准.

关键词：氧逸度差异性成矿义敦岛弧中甸矿集区斑岩型矿床锆石微量元素矿床

四川米易海塔地区粗粒晶质铀矿氧逸度计算及其意义

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矿物岩石 2022年第1期42卷 98-107页

作者：刘映君徐争启尹明辉张苏恒田建民姚建成都理工大学地球科学学院四川成都610059 地学核技术四川省重点实验室四川成都610059 地球勘探与信息技术教育部重点实验室四川成都610059 核工业二八0研究所四川广汉618300

晶质铀矿是一种副矿物,在花岗岩中广泛产出。铀离子价态变化和比值对岩浆氧逸度,有一定的指示意义。本次研究以四川米易海塔地区混合岩中石英质脉体中的粗粒晶质铀矿为研究对象,借助X射线粉晶衍射和X射线光电子能谱测试两种方法,分析样... 详细信息

晶质铀矿是一种副矿物,在花岗岩中广泛产出。铀离子价态变化和比值对岩浆氧逸度,有一定的指示意义。本次研究以四川米易海塔地区混合岩中石英质脉体中的粗粒晶质铀矿为研究对象,借助X射线粉晶衍射和X射线光电子能谱测试两种方法,分析样品铀元素价态变化以及对氧逸度的指示意义。X射线粉晶衍射获得样品主要成分为晶质铀矿和少量石英,样品的晶胞参数分别为0.5487 nm和0.5441 nm,计算其含氧系数分别为2.00和2.23。X射线光电子能谱测试分析得到,样品中四价铀的峰值结合能介于380.15~380.46 eV,半峰宽介于1.93~1.94 eV;六价铀的峰值结合能介于381.49~381.98 eV,半峰宽介于1.51~1.92 eV,U^(6+)/U^(4+)比值介于(U^(6+)/U^(4+)=0.13~0.31)。氧逸度热力学计算得到米易海塔地区粗粒晶质铀矿形成时的氧逸度(lgfo_(2))介于-22.12~-21.36。依据近似温度和计算出的氧逸度值,做lgfo_(2)-T协变曲线图。米易海塔地区粗粒晶质铀矿形成时的氧逸度投图数据结果落入FMQ平衡线之上,较为接近MH平衡线。可以推测米易海塔地区与粗粒晶质铀矿共生的石英脉形成时为还原环境。

关键词：晶质铀矿 X射线光电子能谱氧逸度海塔地区

湘东北栗山铅锌铜矿床二长花岗岩岩石成因及其氧逸度对成矿的指示意义

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大地构造与成矿学 2023年第3期47卷 580-597页

作者：于得水许德如王智琳陈根文赵朝霞黄沁怡中国科学院广州地球化学研究所中国科学院矿物学与成矿学重点实验室广东广州510640 中国科学院大学北京100049 东华理工大学核资源与环境国家重点实验室江西南昌330013 中南大学地球科学与信息物理学院有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室湖南长沙410083

栗山铅锌铜矿床位于江南造山带多金属成矿带中段,是湘东北地区近几年发现的一大型矿床。本文对矿区内的黑云母二长花岗岩和二云母二长花岗岩进行了岩石地球化学、Sr-Nd同位素和黑云母矿物成分研究。岩石地球化学特征显示,两种二长花岗... 详细信息

栗山铅锌铜矿床位于江南造山带多金属成矿带中段,是湘东北地区近几年发现的一大型矿床。本文对矿区内的黑云母二长花岗岩和二云母二长花岗岩进行了岩石地球化学、Sr-Nd同位素和黑云母矿物成分研究。岩石地球化学特征显示,两种二长花岗岩均属于高钾钙碱性系列。其中,黑云母二长花岗岩属于正常S型花岗岩,富集Rb、Th、K大离子亲石元素,亏损Ba、Nb、Ta、Sr、P、Ti高场强元素,有弱的Eu负异常,源区岩石为变质杂砂岩;二云母二长花岗岩属于分异的S型花岗岩,富集Rb、Th、U、K大离子亲石元素,亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti高场强元素,Eu负异常大于前者,源区岩石为变泥质岩和少量变质杂砂岩。黑云母二长花岗岩的(^(87)Sr/^(86)Sr)i值在0.7143~0.7159之间,ε_(Nd)(t)值介于-9.4~-8.5,两阶段模式年龄tDM2变化范围为1631~1703 Ma;二云母二长花岗岩的(^(87)Sr/^(86)Sr)i值在0.7156~0.7231之间,ε_(Nd)(t)值介于-11.2~-9.5之间,两阶段模式年龄tDM2变化范围为1696~1834 Ma。矿区内的两种岩体可能由新元古代冷家溪群岩石部分熔融形成的岩浆分异演化而成。黑云母矿物成分特征显示,两种岩体的黑云母均为铁质黑云母。然而,黑云母二长花岗岩中的黑云母结晶温度为651~695℃,氧逸度(ƒo_(2))为-18.9~-16.9;二云母二长花岗岩中的黑云母结晶温度为515~659℃,氧逸度(ƒo_(2))为-23.8~-16.0。两种岩性的氧逸度总体较低,暗示其铜成矿潜力有限。

关键词：栗山铅锌铜矿床地球化学 Sr-Nd同位素黑云母氧逸度湘东北地区

海南岛石门山钼多金属矿床年代学、源区特征及其岩浆氧逸度对成矿作用的启示

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大地构造与成矿学 2023年第2期47卷 376-395页

作者：朱昱桦许德如张嘉玮何妙玲陈根文单强王智琳贵州省地质矿产勘查开发局贵州省地质调查院贵州贵阳550081 中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室广东广州510640 东华理工大学核资源与环境国家重点实验室江西南昌330013 中南大学地球科学与信息物理学院有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室湖南长沙410083

石门山钼(铅‒锌‒银)多金属矿床为中等规模(金属Mo=1万吨)、高品位(Mo=0.17%)的斑岩型矿床,位于海南岛西南部近东西向九所‒陵水断裂带北西侧的千家复式岩体内,赋矿岩石主要为黑云二长花岗岩和云英岩,矿石类型主要为石英脉型和云英岩型。... 详细信息

石门山钼(铅‒锌‒银)多金属矿床为中等规模(金属Mo=1万吨)、高品位(Mo=0.17%)的斑岩型矿床,位于海南岛西南部近东西向九所‒陵水断裂带北西侧的千家复式岩体内,赋矿岩石主要为黑云二长花岗岩和云英岩,矿石类型主要为石英脉型和云英岩型。为了精确厘定该矿床的年代学格架,进一步了解岩石源区特征和成岩成矿的物理化学条件,对采自矿区内的黑云二长花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄为94.5±1.6 Ma(MSWD=3.7,n=16),同时分别获得1件石英脉型和云英岩型辉钼矿Re-Os同位素模式年龄为77.9±0.6 Ma、89.6±2.4 Ma。结合已报道的年代学数据,发现该矿床具有明显的两个钼成矿期,分别为89~90 Ma和78~80 Ma,均为晚白垩世早期的产物,且成岩与早期成矿时差接近,具有同源的可能性;黑云二长花岗岩锆石ε_(Hf)(t)值为−10.20~−2.52,二阶段地壳模式年龄t_(DM2)峰值为1.4~1.5 Ga,表明其主要来源于中元古代下地壳的重熔,该时期可能是海南岛钼矿床赋矿花岗质围岩源区的主要形成时期。两种方法计算的全岩锆饱和温度分别为729~785℃(平均753℃)、679~744℃(平均700℃),锆石Ti温度为604~760℃(平均676℃),反映其源区很可能经历了富水条件下的熔融过程。锆石氧逸度计算结果表明其源区处于较强的氧化环境,有利于该矿床的形成。

关键词：锆石U-Pb定年锆石Hf同位素锆石温度计氧逸度辉钼矿Re-Os定年钼矿床海南岛

兴蒙造山带北部岩石圈地幔橄榄岩氧逸度特征研究

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岩石学报 2021年第7期37卷 2073-2085页

作者：刘金霖李怀滨王建张云峰东北石油大学地球科学学院大庆163318 自然资源部东北亚矿产资源评价重点实验室长春130026 东北石油大学三亚海洋油气研究院三亚572024 吉林大学地球科学学院长春130026

在大兴安岭北部的诺敏和科洛地区的新生代玄武岩中发现了尖晶石相的橄榄岩包体。地幔橄榄岩中橄榄石的Mg#说明了研究区上地幔具有部分难熔的特点。在橄榄石含量与Fo图解中,有一部分橄榄岩包体落在太古代和元古代的地幔区域,揭示了研究... 详细信息

在大兴安岭北部的诺敏和科洛地区的新生代玄武岩中发现了尖晶石相的橄榄岩包体。地幔橄榄岩中橄榄石的Mg#说明了研究区上地幔具有部分难熔的特点。在橄榄石含量与Fo图解中,有一部分橄榄岩包体落在太古代和元古代的地幔区域,揭示了研究区的岩石圈地幔存在古老岩石圈地幔的残余。研究区方辉橄榄岩与二辉橄榄岩有显示高氧逸度值,FMQ+1.95-3.01,这与一般情况下相对还原的古老岩石圈地幔的低氧逸度值形成鲜明对比,可能为古生代的古亚洲洋以及中生代的古太平洋相继俯冲到了兴蒙造山带之下,导致当时岩石圈地幔的氧化所致。在地幔包体的反应边中发现了富钾熔体(K_(2)O1%-6%),这被认为研究区地幔经历了多期富钾流体活动,富钾流体的来源可能与俯冲再循环的壳源物质有关。

关键词：造山带地幔地幔橄榄岩氧逸度钾质地幔熔体俯冲作用

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锆石Ce氧逸度计和早期地球的氧化还原状态

高校地质学报 2022年第4期28卷 484-492页

作者：肖路毅杨晓志内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室南京大学地球科学与工程学院南京210023

氧逸度可以用于定量描述一个体系的氧化还原状态,是地球科学非常重要的一个热力学指标。早期地球的氧逸度及其变化趋势的重建,对大气圈、水圈、生物圈乃至整个地球的起源和演化具有重要的科学意义,也是地球科学长期探索的重要目标。锆... 详细信息

氧逸度可以用于定量描述一个体系的氧化还原状态,是地球科学非常重要的一个热力学指标。早期地球的氧逸度及其变化趋势的重建,对大气圈、水圈、生物圈乃至整个地球的起源和演化具有重要的科学意义,也是地球科学长期探索的重要目标。锆石提供了地球上已发现的最古老天然样品,几乎是目前研究早期(冥古宙)地球的唯一可靠对象。近年来的研究发现,锆石中Ce的含量对其母岩浆体系的氧逸度很敏感,并由此发展出了锆石的Ce氧逸度计。这一技术对认识早期地球的氧化还原状态十分关键。文章对锆石Ce氧逸度计进行了简单介绍,进而对早期地壳和地幔的氧化还原状态进行了综合评述。在此基础上,对早期地球几个重要圈层(大气圈、大陆地壳和上地幔)氧逸度的演化及相互间的耦合关系进行了讨论。

关键词：氧逸度早期地球锆石地壳上地幔大气圈

西秦岭温泉斑岩钼矿床复式岩体岩浆氧逸度对成矿的制约

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地学前缘 2019年第5期26卷 255-269页

作者：于皓丞邱昆峰庞瑶周俊烈耿建珍勾宗洋王瑀中国地质大学(北京)地球科学与资源学院中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 南京大学内生金属矿床成矿机制国家重点实验室江苏南京210023 美国科罗拉多矿业学院地质与地质工程系戈登80401 四川省地震局四川成都610041 甘肃有色金属地质勘查局甘肃兰州730000

温泉斑岩钼矿床位于西秦岭东段,是该区发现的一个具有大型矿前景的斑岩型钼矿床。围岩温泉复式岩体发育5个岩相单元(Ⅰ~Ⅴ),钼矿体(化)主要赋存于复式岩体Ⅱ单元富含镁铁质包体的黑云母二长花岗斑岩和Ⅲ单元富含镁铁质包体的似斑状二长... 详细信息

温泉斑岩钼矿床位于西秦岭东段,是该区发现的一个具有大型矿前景的斑岩型钼矿床。围岩温泉复式岩体发育5个岩相单元(Ⅰ~Ⅴ),钼矿体(化)主要赋存于复式岩体Ⅱ单元富含镁铁质包体的黑云母二长花岗斑岩和Ⅲ单元富含镁铁质包体的似斑状二长花岗岩及其接触带内,其余岩相(包括单元Ⅴ似斑状正长花岗岩)很少发育矿化。该研究使用全岩地球化学数据和锆石微量元素含量数据,计算得到不同岩相单元的氧逸度。Ⅱ单元和Ⅲ单元含矿斑岩相对氧逸度ΔFMQ分别为1.35和1.38。Ⅰ单元黑云母花岗岩和Ⅳ单元二长花岗斑岩相对氧逸度ΔFMQ分别为-0.61和-0.73,明显低于含矿斑岩。富集地幔物质的加入与否可能是造成不同岩相之间氧逸度差异的主要原因。高氧逸度的熔体可以将秦岭地区古生代富钼沉积物中的钼氧化萃取出来,并使钼与高价态硫络合,不断在熔体中高度富集,最终成矿。氧逸度较低的熔体很难萃取和保存足够的钼,因而很少发育矿化。

关键词：氧逸度温泉钼矿床斑岩型矿床西秦岭