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泥质变质岩系主要的矿物温度计与压力计

地学前缘 2007年第1期14卷 144-150页

作者：吴春明肖玲玲倪善芹中国科学院研究生院地球科学学院北京100049

简要介绍泥质变质岩中常用的温度计和压力计,对其可适用性、适用范围、质量优劣等进行了评述。经过对这些温度计和压力计的比较研究,我们发现石榴石-黑云母温度计、石榴石-白云母温度计、石榴石-蓝晶石(夕线石、红柱石)-斜长石-石英(GA... 详细信息

简要介绍泥质变质岩中常用的温度计和压力计,对其可适用性、适用范围、质量优劣等进行了评述。经过对这些温度计和压力计的比较研究,我们发现石榴石-黑云母温度计、石榴石-白云母温度计、石榴石-蓝晶石(夕线石、红柱石)-斜长石-石英(GASP)压力计、石榴石-黑云母-斜长石-石英(GBPQ)压力计、石榴石-白云母-斜长石-石英(GMPQ)压力计、石榴石-黑云母-白云母-蓝晶石(夕线石、红柱石)-石英(GBMAQ)压力计、石榴石-金红石-钛铁矿-斜长石-石英(GRIPS)压力计的准确度较高,可以为地质工作者所采用。二云母温度计、白云母-斜长石温度计准确度还有待大幅度改进。石榴石-金红石-蓝晶石(夕线石、红柱石)-钛铁矿-石英(GRAIL)压力计、石榴石-堇青石温度计和石榴石-堇青石-蓝晶石(夕线石、红柱石)-石英(GCAQ)压力计等温压计的准确度及其可适用性,还有待于进一步研究。

关键词：泥质变质岩矿物温度计矿物压力计

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矿物温度计、压力计:探索地球奥秘的金钥匙

地球 1998年第2期 6-7页

作者：吴春明

矿物温度计、压力计是一种形象的说法,这样的温度计-压力计实际上是看不见的。简而言之,矿物温压计是用来度量地质体在漫长地质历史演化过程中所经受的温度、压力大小的定量计量工具。这种计量工具表达为一个个数学方程式,并不像挂在墙... 详细信息

矿物温度计、压力计是一种形象的说法,这样的温度计-压力计实际上是看不见的。简而言之,矿物温压计是用来度量地质体在漫长地质历史演化过程中所经受的温度、压力大小的定量计量工具。这种计量工具表达为一个个数学方程式,并不像挂在墙上的温度计、机器上的压力计那样一目了然。在现代地质科学研究中,矿物温压计已成为不可缺少的重要工具。那么,矿物温压计究竟是怎么回事呢?这还要从岩石和矿物说起。 1.矿物、岩石和地质体早在远古时代人们就已认识了矿物,几个文明古国都曾利用过矿物。

关键词：矿物温度计压力计矿物成因矿物成分

江南造山带万古金矿床含金硫化物组构与金沉淀机制

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岩石学报 2022年第1期38卷 91-108页

作者：沈关文张良孙思辰宇天伟李增胜吴圣刚陈俊辉申颖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 福建省地质矿产勘查开发局福州350003 山东省地质科学研究院自然资源部金矿成矿过程与资源利用重点实验室济南250013 湖南黄金洞矿业有限责任公司岳阳414507

万古金矿床位于江南造山带中部,赋存于新元古界冷家溪群浅变质岩系中,受NNE-NE向长沙-平江断裂带和近EW向九岭-清水韧性剪切带联合控制,金资源量约85t。其主要矿石类型为毒砂-黄铁绢英岩型和石英-硫化物脉型,其次为构造角砾岩型。毒砂... 详细信息

万古金矿床位于江南造山带中部,赋存于新元古界冷家溪群浅变质岩系中,受NNE-NE向长沙-平江断裂带和近EW向九岭-清水韧性剪切带联合控制,金资源量约85t。其主要矿石类型为毒砂-黄铁绢英岩型和石英-硫化物脉型,其次为构造角砾岩型。毒砂和黄铁矿为该矿床主要的载金矿物,分布广泛。金成矿作用可分为四个阶段,I为乳白色石英-绢云母-白钨矿阶段;Ⅱ为烟灰色石英-绢云母-毒砂-黄铁矿-金阶段;Ⅲ为烟灰色石英-绢云母-黄铁矿-毒砂-多金属硫化物-金阶段;IV为乳白色石英-方解石阶段。其中,Ⅱ、Ⅲ为成矿主阶段。根据成矿主阶段毒砂电子探针分析结果,Ⅱ阶段毒砂中As的含量在42.19%~44.84%之间,均值为43.42%(n=56),Ⅲ阶段毒砂中As的含量在40.08%~43.36%之间,均值为42.08%(n=19)。通过毒砂温度计相图估算出Ⅱ、Ⅲ阶段的形成温度和硫逸度分别为364±21℃、319±22℃和10^(-9.7)~10^(-7)、10^(-11.5)~10_(-8.6)。电子探针数据揭示的载金毒砂和黄铁矿中不可见金含量分别为0.01%~0.66%和0.01%~0.11%。黄铁矿Au-As元素投点分布于金溶解度曲线两侧,说明其内金主要以纳米级颗粒和固溶体金或晶格金的形式赋存;其中Ⅱ阶段黄铁矿纳米级金颗粒占比为73.33%,多于Ⅲ阶段黄铁矿(67.80%)。以上数据说明在水岩反应过程中,围岩中的含铁矿物与成矿流体中的H;S发生反应,生成毒砂和黄铁矿。伴随着强烈的水岩反应,成矿温度和硫逸度降低,成矿Ⅱ阶段至Ⅲ阶段主要载金硫化物由毒砂转变为黄铁矿,强烈的硫化作用导致金-硫络合物失稳并释放金,金以置换的方式进入硫化物晶格或以显微-超显微金颗粒的形式沉淀,形成含金硫化物;即硫化作用是导致万古矿床不可见金沉淀的主导机制。

关键词：金赋存状态矿物温度计金沉淀机制万古金矿床江南造山带

江南造山带黄金洞金矿床成矿机制:矿物形成环境与金成矿物理化学条件制约

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岩石学报 2018年第5期34卷 1469-1483页

作者：孙思辰张良吴圣刚高磊彭劲松文亭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 湖南黄金洞矿业有限责任公司岳阳414507 湖南省有色地勘局二一四队株洲412007

黄金洞超大型金矿床位于江南造山带中段,赋存于新元古界浅变质岩系中,受控于NNE-NE向长平断裂带,金资源储量达100吨。该矿床可由南至北分为金福、金塘、杨山庄和曲溪矿段,主要矿化类型有石英-硫化物脉型、构造角砾岩型和黄铁毒砂绢英岩... 详细信息

黄金洞超大型金矿床位于江南造山带中段,赋存于新元古界浅变质岩系中,受控于NNE-NE向长平断裂带,金资源储量达100吨。该矿床可由南至北分为金福、金塘、杨山庄和曲溪矿段,主要矿化类型有石英-硫化物脉型、构造角砾岩型和黄铁毒砂绢英岩型。金属矿物主要发育有自然金、毒砂、黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿等;非金属矿物有石英、绢云母、方解石和菱铁矿等,其中金主要以自然金与不可见金形式存在。根据野外与镜下观察,金成矿作用分为Ⅰ石英-金-毒砂-黄铁矿、Ⅱ石英-金-多金属硫化物-白钨矿和Ⅲ石英-辉锑矿-绿泥石3个阶段,前二者为主要成矿阶段。曲溪矿段Ⅱ阶段毒砂相对不发育、而磁黄铁矿和自然金显著发育,绿泥石主要发育于Ⅲ阶段中,与辉锑矿及闪锌矿共生。根据不同矿段各阶段毒砂与Ⅲ阶段绿泥石成分,计算其温度、lgf(S_2)与lgf(O_2),可见Ⅰ阶段成矿温度与硫逸度高于Ⅱ阶段:杨山庄矿段两阶段成矿温度分别为300～378℃、260～300℃,lgf(S_2)分别为-11～-7.2、-11.9～-10.1;金塘两阶段成矿温度为240～311℃、245～298℃;金福Ⅱ阶段成矿温度上限为297℃;曲溪矿段成矿温度为268～368℃,Ⅱ阶段毒砂lgf(S_2)与Ⅲ阶段绿泥石lgf(O_2)分别为-13.2～-8.7、-50.9～-40.1。根据不同阶段矿物之间的相互关系及成矿温度与硫逸度演化特征,推断Ⅰ、Ⅱ成矿阶段伴随强烈的硫化作用,金以类质同象方式进入毒砂和黄铁矿中,形成不可见金;其中Ⅱ阶段由于成矿流体压力骤降,含金流体发生相分离作用,H2S等气体大量逃逸,导致成矿流体中硫含量骤降,加以硫化作用持续消耗流体中的硫,促进了含金络合物分解与自然金的沉淀。

关键词：矿物温度计成矿物化条件成矿机制黄金洞金矿床江南造山带

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变质作用温度与压力极限值的估算方法

岩石学报 2013年第5期29卷 1499-1510页

作者：吴春明陈泓旭中国科学院大学地球科学学院北京100049

变质矿物共生组合中缺少某种矿物,或者变质矿物的原始成分被不同程度地破坏,无法直接应用压力计或温度计算出具体的温度或压力数值时,可以根据实际情况,估算P-T的极限值。估算方法包括如下几类:(1)根据纯相矿物的相变条件,可以确定温度... 详细信息

变质矿物共生组合中缺少某种矿物,或者变质矿物的原始成分被不同程度地破坏,无法直接应用压力计或温度计算出具体的温度或压力数值时,可以根据实际情况,估算P-T的极限值。估算方法包括如下几类:(1)根据纯相矿物的相变条件,可以确定温度或压力的极限值。例如,根据Al2SiO5矿物相图可知,与红柱石平衡的矿物组合,稳定存在的压力不超过Al2SiO5矿物三相点的压力条件(0.375±0.025GPa);与夕线石平衡的矿物组合,稳定存在的温度不低于Al2SiO5矿物三相点的温度条件(504±20℃);(2)某些特殊矿物组合,其稳定域本身就具有温度或压力极限值的指示意义。例如,高温或超高温变质岩中的紫苏辉石+夕线石+石英组合,稳定存在的压力不低于1.05GPa;假蓝宝石+石英组合稳定存在的温度不低于1050℃;(3)特殊矿物消失的反应线,可以限定温度极大值。例如,白云母脱水分解的反应,在中等压力条件下,不超过650℃,即与白云母+石英平衡共生的矿物组合一般不会高于650℃;(4)对于矿物固溶体发生出溶的情况,根据新生出溶页片和残留基体矿物,采用溶线温度计(二长石温度计、二辉石温度计、方解石-白云石温度计)计算出的温度数值,代表原先成分均匀的矿物固溶体出溶之前的温度极小值;(5)如果岩石中发生了退变质反应,要恢复变质作用高峰期的P-T条件,需要尽可能恢复高峰期的矿物成分,或者采用接近高峰期的矿物成分;(6)根据压力计模式反应中位于高压侧或低压侧的某种纯相矿物,可以确定压力极限值。例如,金红石位于GRAIL压力计模式反应的高压一侧。当岩石中缺少金红石时,可以人为假定岩石中存在金红石,计算出的压力为真实压力的极大值。由于压力计模式反应大多为纯转变反应,因此根据实际矿物组合和压力计模式反应,一般可以估算变质作用压力的极小值或极大值。估算变质作用P-T的极限值,方法并不限于本文所述的例子。

关键词：矿物温度计矿物压力计变质矿物共生组合 P-T极限值

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甘肃敦煌观音沟地区变质作用初步研究

岩石学报 2014年第2期30卷 503-511页

作者：彭涛王浩陈泓旭孟洁卢俊生王国栋吴春明中国科学院大学地球科学学院北京100049

敦煌东南三危山观音沟地区,出露有石榴斜长角闪片麻岩,岩石中保存了三个阶段的变质矿物组合。进变质阶段的矿物组合（M1）以石榴子石变斑晶中的包裹体矿物组合（Hbl1＋Pl1＋Qtz1）为代表,形成条件约为550-575℃/5.2-5.7kbar（绿帘角闪... 详细信息

敦煌东南三危山观音沟地区,出露有石榴斜长角闪片麻岩,岩石中保存了三个阶段的变质矿物组合。进变质阶段的矿物组合（M1）以石榴子石变斑晶中的包裹体矿物组合（Hbl1＋Pl1＋Qtz1）为代表,形成条件约为550-575℃/5.2-5.7kbar（绿帘角闪岩相）。变质高峰期矿物组合（M2）主要由石榴子石变斑晶和基质矿物（Hbl2＋Pl2＋Qtz2±Cpx2）组成,形成温度〉670℃,压力〉11.9kbar（角闪岩相）。退变质阶段矿物组合（M3）为后成合晶矿物组合（Hbl3＋Pl3＋Qtz3）,形成条件约为590-640℃/4.3-5.9kbar（角闪岩相）。观音沟石榴斜长角闪片麻岩记录了包含进变质、变质高峰、退变质过程的造山过程＂西阿尔卑斯＂型P-T轨迹,其中退变质阶段具有明显的近等温降压特征。变质作用P-T轨迹指示本地区可能经历了俯冲-碰撞-快速抬升的造山过程。结合年代学资料,该期造山事件可能发生于泥盆纪。

关键词：斜长角闪片麻岩矿物温度计矿物压力计变质作用P-T轨迹敦煌变质杂岩

西秦岭岗岔—克莫金矿区石英闪长玢岩多金属“珠滴构造”及其找矿意义

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地学前缘 2019年第5期26卷 222-242页

作者：申俊峰王书豪徐立为罗照华李金春刘海明聂潇秦玉良彭自栋牛刚杜佰松刘家军中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 山东省地震局山东济南250014 北京金友地质勘查有限责任公司北京100011 甘肃合力矿业有限责任公司甘肃兰州747000 Departement de geologic et de genie geologique Universite LavalQuebecQCG1V0A6Canada 甘肃鼎丰矿业有限责任公司甘肃兰州730000 中国科学院地质与地球物理研究所矿产资源重点实验室北京100029

西秦岭造山带北缘之金属成矿带是我国重要的斑岩型Cu-Au远景区,该带的德乌鲁岩体及其接触带是重要找矿潜力区。最新的野外调查发现,德乌鲁岩体东南缘接触带的石英闪长玢岩中发育大量含有多种金属矿物的椭圆形或近球形"珠滴构造",且其矿... 详细信息

西秦岭造山带北缘之金属成矿带是我国重要的斑岩型Cu-Au远景区,该带的德乌鲁岩体及其接触带是重要找矿潜力区。最新的野外调查发现,德乌鲁岩体东南缘接触带的石英闪长玢岩中发育大量含有多种金属矿物的椭圆形或近球形"珠滴构造",且其矿物组合非常类似于临近的岗岔-克莫金矿床矿石矿物组合,即"珠滴"内含有大量金属矿物黄铁矿、毒砂、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿、钛铁矿和辉砷钴矿等,此外还发育有绿泥石、绿帘石、方解石、钾长石、钠长石、石英、绢云母、电气石、葡萄石、磷灰石、榍石和金红石等复杂的非金属矿物组合。详细的矿物学和地球化学研究结果表明,"珠滴"与寄主岩石属同源产物。绿泥石温度计和二长石温度计显示"珠滴"形成温度范围在297~435℃,角闪石全铝压力计显示寄主岩石形成压力为1.02~2.28kbar。因此推断,"珠滴"形成于深部富含金属的流体,金属物质依附气泡按照"浮选"机制随岩浆侵位上升。当载有金属物质的气泡随着岩浆侵位到浅部时便快速解耦,其流体相逃逸,"珠滴"则被冷凝固结在岩浆圈闭之中。依据上述分析结果,认为携带金属物质的气泡把成矿元素运移至石英闪长玢岩体内,其中一些气泡把金属物质卸载到浅部,而大量的金属物质可能仍然留在深部石英闪长玢岩内。"珠滴构造"可能是深部成矿的重要指示标志。

关键词：多金属“珠滴” 矿物组合矿物温度计找矿勘探德乌鲁岩体西秦岭

青海柴北缘UHP变质带铁石观西榴辉岩峰期温度的确定及其地质意义

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地质通报 2015年第12期34卷 2292-2301页

作者：陈鑫许荣科郑有业王永开王红军白杰杜文洋卢锐中国地质大学(武汉)资源学院湖北武汉430074 中国地质大学(武汉)地质调查研究院湖北武汉430074 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 首钢地质勘查院地质研究所北京100083

青海铁石观西发现大量的榴辉岩,鱼卡超高压变质带向东南延伸了40km。对铁石观西榴辉岩从地质特征、岩相学、矿物学等进行研究,岩相学显示其为典型的退变榴辉岩,保留有超高压变质峰期矿物组合（石榴子石＋绿辉石＋多硅白云母＋金红石）... 详细信息

青海铁石观西发现大量的榴辉岩,鱼卡超高压变质带向东南延伸了40km。对铁石观西榴辉岩从地质特征、岩相学、矿物学等进行研究,岩相学显示其为典型的退变榴辉岩,保留有超高压变质峰期矿物组合（石榴子石＋绿辉石＋多硅白云母＋金红石）。运用矿物温度计对铁石观西超高压变质峰期温度进行测量,得出温度范围为694~791℃,压力范围为2.5～2.6GPa。石榴子石环带显示,核部到边部温度升高,核部到幔部压力逐步升高,幔部到边部压力降低,表明榴辉岩经历了快速俯冲和折返速度缓慢的动力学过程。

关键词：榴辉岩矿物温度计柴北缘铁石观西

河南省西峡县桑坪红柱石巨晶的显微结构特征及成因探讨

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矿物岩石 2022年第4期42卷 30-43页

作者：周晶庞军刚徐畅周姣花王真刘磊西安石油大学地球科学与工程学院陕西西安710065 陕西省油气成藏地质学重点实验室陕西西安710065 河南省地质局地质灾害防治中心河南郑州450012 中国地质大学(武汉)地球科学学院湖北武汉430074

采用电子背散射衍射(EBSD)、扫描电镜—能谱、电子探针和显微激光拉曼光谱等手段,对河南西峡桑坪矿床的红柱石巨晶的显微结构、成分及包裹体特征进行了分析,探讨了红柱石巨晶和黑十字包裹体的变质温度、物质来源和成因。红柱石巨晶有两... 详细信息

采用电子背散射衍射(EBSD)、扫描电镜—能谱、电子探针和显微激光拉曼光谱等手段,对河南西峡桑坪矿床的红柱石巨晶的显微结构、成分及包裹体特征进行了分析,探讨了红柱石巨晶和黑十字包裹体的变质温度、物质来源和成因。红柱石巨晶有两个世代:第一世代位于巨晶的核部,粒度细小且较纯净;第二世代位于巨晶边部,粒度较大。第二世代红柱石内部发育沿[100]_(And)和[010]_(And)方向延伸的黑色十字状包裹体,形态同时还受到红柱石晶体对称性的控制。其平均矿物组成为:石英(71.5%),黑云母(21.4%),碱性长石(3.1%),钛铁矿(1.2%),石墨(0.8%),石榴子石(2.1%),是红柱石快速生长过程中从围岩捕获的组分结晶形成。桑坪红柱石属角闪岩相区域变质和后期普通角闪石角岩相热接触变质作用叠加的产物,其热接触变质的热峰期变质温度为575~646℃,对应的压力上限为255~204 MPa。

关键词：红柱石矿物显微结构矿物温度计矿物成因河南西峡