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南岭地区双园冲锡矿成岩成矿时代及其对柿竹园-荷花坪地区锡钨找矿的指示

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岩石学报 2023年第6期39卷 1717-1729页

作者：黄层袁顺达赵盼捞中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

南岭成矿带是全球最重要的钨锡成矿带之一,区内钨锡成矿条件优渥,是开展钨锡找矿勘查的重要目标区。然而如何开展钨锡找矿工作,尤其是在已有矿床周缘圈定成矿远景区,是钨锡成矿作用研究以及找矿勘查工作关注的重要科学问题。双园冲矿床... 详细信息

南岭成矿带是全球最重要的钨锡成矿带之一,区内钨锡成矿条件优渥,是开展钨锡找矿勘查的重要目标区。然而如何开展钨锡找矿工作,尤其是在已有矿床周缘圈定成矿远景区,是钨锡成矿作用研究以及找矿勘查工作关注的重要科学问题。双园冲矿床位于南岭成矿带中西段,处于荷花坪与柿竹园两个大型锡钨多金属矿田中间,并与两个矿田处于同一构造体系,但目前对该矿床的研究程度较低,由此也制约了其矿床成因研究及该区的找矿部署。本次研究获得双园冲云英岩化花岗岩的锆石和独居石原位LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为161.2±2.5Ma和157.1±1.8Ma,与云英岩型矿石中锡石原位LA-ICP-MS U-Pb年龄(158.9±2.9Ma)一致,二者均形成于晚侏罗世,表明其具有密切的成因关系,这一年龄也与南岭成矿带钨锡成矿大爆发时代(150-160Ma)一致。综合对比双园冲锡矿及与其空间相邻的柿竹园和荷花坪锡多金属矿田特征显示,三者成岩成矿时代一致,岩体侵位和矿体分布均受NE向断裂控制,矿体也均赋存于中-上泥盆统碳酸盐岩地层中,并且成矿花岗岩具有相似的岩石学特征和岩浆源区。综合以上信息,本文提出三个矿床可能形成于同一次岩浆热液活动,成矿岩体可能来自地壳深部同一个大岩浆房,柿竹园和荷花坪之间的区域具有发育晚侏罗世花岗岩体及相关钨锡矿的较大潜力。根据双园冲锡矿及其周缘大型锡钨矿床浅部脉状Pb-Zn-Fe-Mn矿化和深部矽卡岩-云英岩型Sn-W矿化的特征,提出研究区乃至整个南岭地区浅部脉状Pb-Zn-Fe-Mn矿化是深部Sn-W找矿勘查的有利部位。

关键词：双园冲锡矿南邻钨锡成矿带锡石U-Pb年龄找矿潜力钨锡矿床

滇西保山地块铁厂中新世花岗岩成因与构造意义

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岩石学报 2024年第6期40卷 1870-1886页

作者：叶雅琪孙祥司晓博苗珂郑明俊梁晓雅中国地质大学地球科学与资源学院北京100083

滇西保山地块新生代岩浆岩是理解印度-欧亚板块斜向碰撞带新生代构造演化和动力学背景的窗口。本文对保山地块铁厂地区中新世二云母花岗岩和含电气石二云母花岗岩开展了岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素组成研究。结果表明二云... 详细信息

滇西保山地块新生代岩浆岩是理解印度-欧亚板块斜向碰撞带新生代构造演化和动力学背景的窗口。本文对保山地块铁厂地区中新世二云母花岗岩和含电气石二云母花岗岩开展了岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素组成研究。结果表明二云母花岗岩和含电气石二云母花岗岩的岩浆锆石U-Pb年龄分别为18.1±0.1Ma和16.9±0.2Ma,反映岩浆岩形成于中新世。两类花岗岩具有高硅(SiO 2=73.7%~74.2%),富钾(K 2O=6.3%~6.7%,K 2O/Na 2O>1),且相对高碱(K 2O+Na 2O=8.8%~9.3%)的特征,属钾玄岩系列,为强过铝质S型花岗岩。两类花岗岩的CaO/Na 2O比值介于0.25~0.39,具有低Sr(56×10^(-6)~79×10^(-6))、低Ba(155×10^(-6)~211×10^(-6))、高Rb/Sr比值(4.6~6.2)特征。二云母花岗岩的锆石εHf(t)值为-12.1~-1.5。这些特征表明铁厂中新世花岗岩是变泥质岩脱水部分熔融的产物。结合同时代西南三江地区崇山剪切带淡色花岗岩和喜马拉雅淡色花岗岩的对比分析,表明铁厂中新世花岗岩可能形成于伸展构造环境。

关键词：中新世花岗岩地球化学锆石U-Pb年代学锆石Hf同位素保山地块

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“金钉子”之后的国际年代地层表刍议

科学通报 2022年第3期67卷 307-320页

作者：王训练中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

国际年代地层表是地质学研究的一个纲领性文献,为地质学研究提供了时间格架,对现代地质学的诞生和发展作出了重要贡献.关于用生物标志还是用事件标志定义年代地层界线的争议由来已久.20世纪70年代以前主要以"自然事件"作为年代地层单位... 详细信息

国际年代地层表是地质学研究的一个纲领性文献,为地质学研究提供了时间格架,对现代地质学的诞生和发展作出了重要贡献.关于用生物标志还是用事件标志定义年代地层界线的争议由来已久.20世纪70年代以前主要以"自然事件"作为年代地层单位的划分依据,界线一般都选择在发生某些地质事件的位置上,即"自然界线"或"发生过事件"的界线[1,2].这种方法注重自然界线,重视各类地层单位之间的普遍联系和统一性.其不足之处在于忽视了事物普遍联系的多样性和不同类型地层单元界线之间的本质差别,忽视了一些地质事件发生非等时性、分布的区域性和表现的多样性,不恰当地用代表时间间断的沉积不连续面等自然界线定义年代地层界线,使年代地层界线和地质年代表无法稳定,因而受到后来许多学者的强烈反对.

关键词：地质年代表年代地层单位事件标志地质学研究普遍联系不连续面自然界线生物标志

金川岩浆铜镍(铂)硫化物矿床铂族金属富集过程及富集机制

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地质学报 2023年第11期97卷 3715-3736页

作者：陈学根苏尚国施南王跃张雅南郝金华刘翠杨宗锋中国地质大学地球科学与资源学院北京100083

金川岩浆铜镍(铂)硫化物矿床是我国最主要的铂族等战略性关键金属宝库。金川矿床中铂族金属的富集过程和富集机制还存在很多争论。本文通过详细的矿物学及矿床学研究,厘定了金川矿床成矿阶段。成矿阶段可划分为硫化物矿浆结晶阶段、挥... 详细信息

金川岩浆铜镍(铂)硫化物矿床是我国最主要的铂族等战略性关键金属宝库。金川矿床中铂族金属的富集过程和富集机制还存在很多争论。本文通过详细的矿物学及矿床学研究,厘定了金川矿床成矿阶段。成矿阶段可划分为硫化物矿浆结晶阶段、挥发分流体作用阶段及热液改造阶段。其中硫化物矿浆结晶阶段的主要矿物组合为镍黄铁矿(Pn-a)-磁黄铁矿(Po-a)-黄铜矿(Ccp-a);挥发分流体作用阶段的主要矿物组合为镍黄铁矿(Pn-b)-磁黄铁矿(Po-b)-黄铜矿(Ccp-b)-黄铁矿(Py-Ⅰ)-磁铁矿(Mag-Ⅰ)-菱铁矿-叶蛇纹石-磷灰石-铬铁矿-白云石-方解石(Cal-Ⅰ)-金云母。热液改造阶段的矿物组合为透闪石-绿泥石-蛇纹石-方解石(Cal-Ⅱ)-磁铁矿(Mag-Ⅱ)。高倍电子探针镜下发现,金川矿床铂族矿物与磁铁矿(Mag-Ⅰ)、黄铁矿(Py-Ⅰ)、铬铁矿、磷灰石、黄铜矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿及菱铁矿等共生。金川铜镍硫化物矿床中铂族元素(PGM)矿物主要包括硫砷铱矿(IrAsS)、钯的铋化物、碲化物和硒化物、钯的金属互化物(PdAu_(2))、砷铂矿(PtAs_(2))、铂单质以及铂的金属合金(Pt-Fe)。其中大量的PGM分布于镍黄铁矿的裂隙中,或产于镍黄铁矿、磁黄铁矿及蛇纹石裂隙中。与磁铁矿、菱铁矿、铬铁矿、黄铜矿、磷灰石以及叶蛇纹石等矿物共生,指示PGE富集与氧化性流体加入密切相关。金川矿石镍黄铁矿(Pn-b)、磁黄铁矿(Pob)、黄铜矿(Ccp-b)、黄铁矿(Py-Ⅰ)、磁铁矿(Mag-Ⅰ)以及菱铁矿中高Co含量,表明流体在Co的超常富集过程中也起到了决定性作用。金川矿石中大量碳酸盐矿物、叶蛇纹石、金云母、磁铁矿、黄铁矿、铬铁矿以及富Cl磷灰石的出现;S、Mg元素呈网脉状分布于蚀变橄榄石和硫化物中,推测流体组分可能是一种富C富Cl的富含挥发分的高氧逸度流体。金川铬铁矿、磁铁矿(Ⅰ)、菱铁矿等矿物中高Ti、高Nb含量和高Nb/Ta比值,暗示此流体可能是一种高温的超临界流体。以上特征综合表明该特征流体对金川铜镍硫化物矿床中铂族元素等关键金属的超常富集起到了关键控制作用。当挥发分流体与残余硫化物矿浆相互作用及改造先存硫化物及橄榄石时,不仅会促使Os、Ir、Ru、Rh、Pt、Pd进一步活化、富集,还会导致流体中PGE强烈富集,使得流体中的Pd、Se、Te、Bi、Pt含量不断提高,最终形成大量的PGM。综上所述,本文认为在岩浆演化晚期可能存在一种高氧逸度的富Cl富C的深源流体注入岩浆房,该深源挥发分流体对PGE及Co的迁移和超常富集起到了关键控制作用。

关键词：金川 Cu-Ni(PGE)硫化物矿床铂族金属富集过程富集机制

全球不同构造环境蛇纹岩全岩和矿物微量元素组成及非传统稳定同位素(Fe-Zn-Cu同位素)特征

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地质学报 2022年第12期96卷 4149-4166页

作者：杨凯戴紧根沈洁张文仓赵玲玲中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

蛇纹岩对地球深部和浅部的元素循环以及氧化还原状态调节具有非常重要的作用。蛇纹岩中的流体活动性元素(fluid-mobile element,FME)是揭示地幔岩石水化、脱水以及元素循环的关键。本文系统收集和分析了前人报道的不同构造环境的蛇纹岩... 详细信息

蛇纹岩对地球深部和浅部的元素循环以及氧化还原状态调节具有非常重要的作用。蛇纹岩中的流体活动性元素(fluid-mobile element,FME)是揭示地幔岩石水化、脱水以及元素循环的关键。本文系统收集和分析了前人报道的不同构造环境的蛇纹岩矿物化学、全岩微量元素和非传统稳定同位素(Fe、Zn、Cu)的组成特征,试图从多个角度总结蛇纹岩脱水过程的元素迁移规律及流体性质。蛇纹岩主要矿物蛇纹石微量元素含量具有以下主要特征:①不同变质程度的蛇纹岩中的蛇纹石既包含轻稀土元素(light rare earth element,LREE)富集,又包含LREE亏损的特征;②纤蛇纹石的REE和微量元素分布在利蛇纹石和叶蛇纹石的范围内,利蛇纹石重稀土元素(heavy rare earth element,HREE)整体上略高于叶蛇纹石且更加富集FME;③通过中度不相容元素与REE含量相结合,能够较好地区分橄榄石和辉石蛇纹石化所形成的蛇纹石,即辉石形成的蛇纹石富集相容元素(如Sc、Zn、Cr、Y和Ti等)并具有较高的HREE,而橄榄石形成的蛇纹石则表现为平坦且整体较低的REE分布型式。在蛇纹岩全岩微量元素和稀土元素(rare earth element,REE)含量方面,不同构造环境的蛇纹岩具有较大范围的重叠,但也有一定的差异:①慢速扩张的印度洋中脊蛇纹岩REE和微量元素含量要整体高于快速扩张的大西洋中脊和太平洋中脊的蛇纹岩;②马里亚纳蛇纹岩泥相比于蛇纹岩和蛇纹石化纯橄岩具有更高的REE和微量元素,而蛇纹石化纯橄岩相比于蛇纹岩则具有相对低的REE及流体不活动性元素含量。因此,利用微量元素的含量在区分不同环境的蛇纹岩方面存在一定的困难。但是,碱金属元素与U元素含量及其相应的比值,则可以较明显区分出大洋蛇纹岩和弧前蛇纹岩。目前已发表的蛇纹岩Fe、Zn、Cu同位素数据表明:①蛇绿岩中的蛇纹岩Fe和Zn同位素的分馏与其变质程度密切相关。蛇纹岩在进变质过程中δ56Fe值与Fe^(3+)/ΣFe值呈负相关,而Zn含量和δ66Zn值则呈现正相关,表明蛇纹岩变质脱水能够释放氧化性流体;②与橄榄岩相比,蛇纹岩具有明显低的δ65 Cu值,表明橄榄岩蛇纹石化过程中存在氧化性流体的加入。蛇纹岩Fe、Zn、Cu同位素在示踪流体性质和氧化还原状态方面有很大潜力,对壳幔系统的化学循环具有重要意义。

关键词：蛇纹岩元素循环微量元素非传统稳定同位素

内蒙古中部察哈尔右翼后旗陆相枕状玄武岩的发现及其意义

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地震地质 2022年第5期44卷 1087-1106页

作者：史志伟白志达董国臣王旭中国地质大学(北京) 地球科学与资源学院北京100083

海相枕状玄武岩分布广泛,而大规模陆相枕状玄武岩在国内罕见。内蒙古察右后旗陆相枕状玄武岩属上新世汉诺坝玄武岩。枕状玄武岩厚10~12m,堆积序列自下而上为深湖相灰白色钙质泥岩、枕状玄武岩、气孔状玄武岩和块状玄武岩。枕状玄武岩由... 详细信息

海相枕状玄武岩分布广泛,而大规模陆相枕状玄武岩在国内罕见。内蒙古察右后旗陆相枕状玄武岩属上新世汉诺坝玄武岩。枕状玄武岩厚10~12m,堆积序列自下而上为深湖相灰白色钙质泥岩、枕状玄武岩、气孔状玄武岩和块状玄武岩。枕状玄武岩由黑色枕状体和黄色淬碎角砾组成,枕状体结构完整,国内罕见。橄榄拉斑玄武岩枕状体,呈斑状结构,气孔、杏仁状及块状构造,斑晶主要为斜长石、单斜辉石和橄榄石。基质为玻晶交织结构和间隐-间粒结构,主要由微晶斜长石、辉石和玻璃质组成,含量为70%~85%。枕体间的填充物主要为玄武质淬碎碎屑,包括集块、角砾和凝灰级碎屑,其中凝灰级淬碎碎屑的确定丰富了火山灰的成因类型。海相和陆相均可形成枕状玄武岩,水是必要条件,但其形成与水深关系不大,主要受熔岩的温度和流速控制。水下玄武质熔浆在1150~1000℃时易形成枕状构造,而低于1000℃则很难形成枕状熔岩,相对缓慢的流速利于枕状体形成。陆相枕状玄武岩常分布于火山口周围,属近火口相堆积物,具有明确的指相意义,这对恢复火山机构面貌及火山喷发过程具有重要的实际意义。

关键词：枕状玄武岩淬碎角砾岩陆相近火口相察右后旗

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不同尺寸纳米塑料团聚行为的定量研究

岩矿测试 2024年第1期43卷 101-113页

作者：胡婷婷李志雄陈家玮中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

由于塑料制品大量使用和不当处置,环境中微塑料(尤其是纳米塑料)的地球化学行为已成为全球关注的热点问题。团聚效应是控制纳米塑料地球化学行为的重要因素。自然界中纳米塑料大小不一,然而已有的研究结果对于纳米塑料尺寸与团聚效应的... 详细信息

由于塑料制品大量使用和不当处置,环境中微塑料(尤其是纳米塑料)的地球化学行为已成为全球关注的热点问题。团聚效应是控制纳米塑料地球化学行为的重要因素。自然界中纳米塑料大小不一,然而已有的研究结果对于纳米塑料尺寸与团聚效应的关联性还存在一定矛盾。为揭示不同尺寸纳米塑料的团聚行为及影响作用机制,本文以50nm、100nm、200nm聚苯乙烯纳米塑料(PS50、PS100、PS200)为研究对象,利用动态光散射技术实时监测不同pH(3.0~10.0)及NaCl溶液(浓度0~800mmol/L)中纳米塑料的Zeta电位(ζ电位)和水动力直径,并通过理论计算得到三种粒径纳米塑料的临界团聚浓度(CCC)和总相互作用能。PS50、PS100和PS200去离子水中的初始ζ电位分别为-35.2mV、-35.1mV和-38.2mV,高的表面负电荷使其在水中保持分散。离子强度增加引起的电荷屏蔽效应促进了纳米塑料的团聚,PS50、PS100、PS200在NaCl溶液中CCC值分别为325mmol/L、296mmol/L、264mmol/L,表明初始ζ电位值接近时,粒径越小的纳米塑料越稳定,能够在环境中较长时间地迁移。随着pH从酸性增加至碱性,纳米塑料表面酸性官能团发生去质子化,负电荷增多,导致其团聚行为受到抑制。当pH=7时,即使是在较高离子强度下(400mmol/L NaCl),PS100和PS200基本恢复稳定,但PS50仍发生快速团聚,可能因为在此条件下PS50的ζ电位仍较小(-19.3mV)。通过回归分析可知,三种尺寸纳米塑料的团聚行为与ζ电位密切相关(r2为0.70~0.88)。因此在实际应用中,需要综合考虑溶液pH、离子强度以及纳米塑料自身尺寸等容易影响ζ电位的因素,以更精准地预测和评估纳米塑料在自然环境中的地球化学行为。

关键词：纳米塑料团聚动态光散射临界团聚浓度尺寸效应

似犬齿珊瑚属Caninophyllum Lewis,1929(四射珊瑚)两个种个体系统发育特征研究

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西北地质 2024年第2期57卷 24-33页

作者：方少伯王训练周洪瑞岑武轩中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

四射珊瑚似犬齿珊瑚属Caninophyllum Lewis,1929广泛发育于欧洲、亚洲和北美地区石炭纪至早二叠世,以成年期主隔壁缩短且不发育轴部构造为特征,由于该属一些种的主、对隔壁特征及轴部构造在成年期特征与原始定义不符,导致关于Caninophyl... 详细信息

四射珊瑚似犬齿珊瑚属Caninophyllum Lewis,1929广泛发育于欧洲、亚洲和北美地区石炭纪至早二叠世,以成年期主隔壁缩短且不发育轴部构造为特征,由于该属一些种的主、对隔壁特征及轴部构造在成年期特征与原始定义不符,导致关于Caninophyllum Lewis,1929定义存在分歧。根据准噶尔盆地东北缘上石炭统石钱滩组发现的保存较完整的Caninophyllum shuangjingziense Zeng,1983与Caninophyllum yui Wang,1989个体系统发育特征,并结合模式种及原始描述,认为Caninophyllum在早期个体发育阶段,原生隔壁(轴连隔壁)便分离为主隔壁与对隔壁,成年期主隔壁整体呈现缩短趋势,对隔壁与对部其余一级隔壁等长,轴部构造不发育。

关键词： Caninophyllum 四射珊瑚上石炭统准噶尔盆地

黑云母温度计能否用于估计花岗质侵入岩的结晶温度?

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岩石矿物学杂志 2024年第1期43卷 37-46页

作者：徐鸿雪汪洋中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

为了探讨黑云母温度计是否适用于估计花岗质侵入岩的结晶温度,汇编了国内外典型花岗质侵入体的岩石化学和矿物化学数据,利用Henry等(2005)的黑云母Ti饱和温度计、Li和Zhang(2022)的黑云母全组分温度计估算了岩浆温度,并与Shao等(2020)... 详细信息

为了探讨黑云母温度计是否适用于估计花岗质侵入岩的结晶温度,汇编了国内外典型花岗质侵入体的岩石化学和矿物化学数据,利用Henry等(2005)的黑云母Ti饱和温度计、Li和Zhang(2022)的黑云母全组分温度计估算了岩浆温度,并与Shao等(2020)的锆饱和温度计估算结果进行了对比。结果表明,黑云母Ti饱和温度计估算的温度比锆饱和温度计和黑云母全组分温度计低50~200℃,因此认为黑云母Ti饱和温度计并不适用于估算花岗质侵入岩的结晶温度,而黑云母全组分温度计可以复现S型和I型花岗岩的锆饱和温度计结果。

关键词：花岗质侵入体结晶温度黑云母Ti饱和温度计黑云母温度计锆饱和温度计