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华北苍峄铁矿带变质岩岩石成因及其地质意义

地学前缘 2025年

作者：李昱欣李珊珊鞠楠侯照亮支成龙韩双元王少杰尚振朱志勇王栋王英九安茂国中国地质大学(北京) 山东省地质矿产勘查开发局第六地质大队深部金矿探测大数据应用开发山东省工程研究中心威海市能源资源调查评价重点实验室中国地质调查局沈阳地质调查中心维也纳大学地质系山东省鲁南地质工程勘察院(山东省地质矿产勘查开发局第二地质大队) 中国地质科学院地质研究所自然资源部同位素重点实验室中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室山东省第三地质矿产勘查院

鲁西地块发育大量赋存于绿岩带中的BIF型铁矿床，如会宝岭铁矿、小闫庄铁矿、沟西铁矿等。苍峄铁矿带地处绿岩带内，前人研究表明绿岩带与BIF型铁矿床近同时形成，成矿作用、火山作用和沉积作用具有成因联系。绿岩带主要形成于2.7～2.6... 详细信息

鲁西地块发育大量赋存于绿岩带中的BIF型铁矿床，如会宝岭铁矿、小闫庄铁矿、沟西铁矿等。苍峄铁矿带地处绿岩带内，前人研究表明绿岩带与BIF型铁矿床近同时形成，成矿作用、火山作用和沉积作用具有成因联系。绿岩带主要形成于2.7～2.6 Ga和2.5 Ga两期岩浆作用，然而铁矿床形成时限和成因研究较为薄弱。本文对苍峄铁矿带赋矿围岩斜长角闪岩、角闪片岩和变粒岩进行了详细的年代学和地球化学研究，以限定成岩年代、岩浆演化过程，进而探讨构造背景和成矿环境。LA-ICP-MS磷灰石U-Pb定年表明斜长角闪岩的原岩年龄为2 522 Ma，绿片-角闪岩相变质年龄为2 411 Ma，角闪-麻粒岩相变质年龄为1 874 Ma。斜长角闪岩和角闪片岩具高Al2O3、FeO和低Na2O、K2O、TiO2含量，Eu正异常，轻稀土元素相对重稀土元素表现不同程度富集，表明其原岩为玄武岩。变粒岩具高SiO2、Al2O3和低FeO含量，无明显的Eu异常，轻稀土富集，重稀土亏损，表明其原岩为英安岩。斜长角闪岩和角闪片岩具有与亏损地幔岩浆源区相似的Ce、Nb、Ti负异常，Nb、La、Nd与Zr呈正相关，V与Zr呈负相关说明岩浆演化过程中存在分离结晶，高Nb/Th和Th/Yb比值说明在岩浆演化过程中有地壳物质加入。变粒岩岩浆Nb/Ta比值为9.7～12.6与壳源岩浆相似。斜长角闪岩、角闪片岩与变粒岩具弧岩浆特征，说明原岩形成于汇聚板块边缘俯冲-碰撞过程。

关键词： BIF铁矿岩石成因全岩地球化学分析磷灰石U-Pb定年

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青藏中-南部特提斯洋板块地层分布与演化

地球科学 2025年

作者：张克信宋博文何卫红骆满生寇晓虎徐亚东王嘉轩王盛栋王丽君柯学任飞陈奋宁陈锐明中国地质大学(武汉)地球科学学院中国地质大学(武汉)地质调查研究院中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室江西师范大学地理与环境学院中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所中国科学院新疆生态与地理研究所中国地质调查局成都地质调查中心中国地质调查局西安地质调查中心

青藏高原造山域经历了原特提斯、古特提斯和新特提斯洋的形成、分布与多期次洋-陆转化，是铜、金、铌、钽等多金属成矿有利区。在整个显生宙特提斯洋的形成-消亡演化历程中，形成了各演化阶段独特的洋板块地层(简称OPS)。重建青藏高原... 详细信息

青藏高原造山域经历了原特提斯、古特提斯和新特提斯洋的形成、分布与多期次洋-陆转化，是铜、金、铌、钽等多金属成矿有利区。在整个显生宙特提斯洋的形成-消亡演化历程中，形成了各演化阶段独特的洋板块地层(简称OPS)。重建青藏高原造山域各演化阶段各构造-地层区划单元的OPS序列，以及划分对比格架，是造山域多金属矿产勘查和重大工程建设的重要基柱。本文系统梳理分析了青藏高原各时代约130多个出露点的蛇绿混杂岩等洋壳残迹的物质组成、254个蛇绿岩等洋壳残块的测年数据，以及相伴硅质岩放射虫化石，依据构造环境和时代分布，区划出3个OPS构造-地层大区和9个区，分别是巴颜喀拉-三江、龙木错-双湖-班公湖-怒江-昌宁-孟连和冈底斯-雅鲁藏布大区。巴颜喀拉-三江大区含西金乌兰、甘孜-理塘、金沙江和哀牢山4个区；龙木错-双湖-班公湖-怒江-昌宁-孟连大区含龙木错-双湖、班公湖-怒江和昌宁-孟连3个区；冈底斯-雅鲁藏布大区含狮泉河-嘉黎和雅鲁藏布2个区。按3大区和9区识别出对接带型和叠接带型两大类OPS和洋脊、洋岛-海山、洋内弧、远洋和海沟沉积建造等五类OPS亚类。依据同位素测年、古生物化石序列划分与对比，构建了首个青藏高原造山域显生宙OPS地层格架和时空演化模式，并对青藏高原特提斯演化模式进行了讨论。

关键词： OPS 时空分布显生宙特提斯演化青藏

高温地质过程硅同位素分馏作用:研究进展与展望

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地球化学 2025年

作者：欧阳一帆郭锋中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室中国科学院大学

硅（Si）是地球上丰度第三高的元素，存在三个稳定同位素(28Si、29Si和30Si)。由于3个同位素之间存在较大的质量差异，在地质过程中容易发生同位素分馏作用。前人研究表明，岩浆演化过程会导致Si同位素的平衡分馏，即高硅较低硅岩... 详细信息

硅（Si）是地球上丰度第三高的元素，存在三个稳定同位素(28Si、29Si和30Si)。由于3个同位素之间存在较大的质量差异，在地质过程中容易发生同位素分馏作用。前人研究表明，岩浆演化过程会导致Si同位素的平衡分馏，即高硅较低硅岩石具有更重的硅同位素组成(如δ30Si)。尽管如此，由于Si仅具有一种价态(Si4+)，而且Si不容易形成挥发性化合物，因此相对于低温环境下的分馏，硅在高温环境下的同位素分馏程度有限。随着处理方法和分析仪器的发展（碱熔法、LA-MC-ICP-MS和SIMS原位矿物分析等），高精度Si同位素(δ29/30Si)分析取得了长足进步，分析精度（2SD）已优化到0.10‰，能够探测到高温地质过程中发生的细微硅同位素分馏。与此同时，矿物原位Si同位素分析技术的发展为开展硅同位素在固体地球科学的应用提供了技术支撑。近年来，硅同位素地球化学在高温地质领域的应用取得了许多进展和突破，如太阳系星云形成与演化、冥古代水–岩作用记录、太古代TTG成因和俯冲带物质循环过程等。本文简单回顾了硅同位素地球化学性质、硅同位素测试方法的发展和近十年来运用硅同位素示踪高温地质过程等方面的研究进展，并对高温岩浆过程中硅同位素分馏的应用前景和未来研究方向进行了展望。

关键词：硅同位素同位素分馏高温地质过程进展与展望

生物样品中汞的电感耦合等离子体质谱分析与干扰校正方法

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岩矿测试 2025年第1期44卷 140-148页

作者：张灵火马娜陈海杰张鹏鹏胡梦颖徐进力白金峰中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所河北廊坊065000 自然资源部地球化学探测重点实验室河北廊坊065000

电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)在测定生物样品中的Hg时,由于Hg元素的电离能高、电离效率低,且存在W的氧化物等多原子离子干扰,很难进行直接准确测定,加之生物样品中有机质含量高,基体复杂,也会导致分析结果产生偏差。本文通过比较标... 详细信息

电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)在测定生物样品中的Hg时,由于Hg元素的电离能高、电离效率低,且存在W的氧化物等多原子离子干扰,很难进行直接准确测定,加之生物样品中有机质含量高,基体复杂,也会导致分析结果产生偏差。本文通过比较标准模式(STD)和动能歧视模式(KED)下测定Hg的质谱干扰情况,表明在STD模式下200Hg、202Hg均受到W、Re、Os、Er、Dy等元素多原子离子的干扰,而KED模式有效地降低了干扰;在KED模式下选择202Hg作为分析同位素,Er、Dy、Re、Os等对Hg的干扰可以忽略不计,而W的氧化物干扰仍难以完全消除。进而详细研究了KED模式下W对Hg测定的质谱干扰,Hg所受干扰程度与W含量呈线性相关(R2=0.9997),可利用KED模式结合数学校正法消除W的质谱干扰;优选了样品稀释倍数和内标元素,选择稀释倍数为100倍,50μg/L的Rh作为内标补偿基体效应。在此基础上建立生物样品中Hg的ICP-MS分析与干扰校正方法,检出限为1.2ng/g。采用该方法对9个标准物质中Hg含量进行测定,测定值与标准值(或参考值)一致,尤其是国家标准物质GBW10028(黄芪)、GBW10025(螺旋藻)、GBW10015a(菠菜)的准确度显著提高,相对标准偏差(n=10)为0.7%~7.0%。该方法操作简便,适用于W含量范围在0~1000ng/g,Hg含量范围在3.2~670ng/g的生物样品的测试。

关键词：生物样品汞电感耦合等离子体质谱法干扰校正

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中国大陆古新世-始新世极热事件时期野火的时空演变

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中国科学:地球科学 2025年

作者：王学婷陈祚伶崔琳琳王旭中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化与环境演变全国重点实验室中国科学院大学地球与行星科学学院中国科学院地质与地球物理研究所

古新世-始新世极热事件(PETM)是新生代最显著的气候变暖事件,与现今人类燃烧化石燃料排放温室气体引发的全球变暖过程相似,已成为研究未来气候变化的地质相似型.野火活动作为地球生态系统的重要扰动因素,影响着地球生态系统平衡、全球... 详细信息

古新世-始新世极热事件(PETM)是新生代最显著的气候变暖事件,与现今人类燃烧化石燃料排放温室气体引发的全球变暖过程相似,已成为研究未来气候变化的地质相似型.野火活动作为地球生态系统的重要扰动因素,影响着地球生态系统平衡、全球碳循环及气候变化.因此研究PETM时期野火演变历史及驱动机制对预测和应对未来全球变暖情景下的野火活动,以及深入理解野火干扰下的碳循环至关重要.目前, PETM时期的野火研究主要集中在欧洲、北美等北半球地区,而对于中国大陆的研究相对匮乏.本研究对我国南阳盆地北沟剖面和抚顺盆地西露天剖面沉积物开展黑碳含量和碳同位素测试,重建PETM时期干旱/半干旱带和湿润带的野火时空演变历史,并结合前人对研究区的古气候研究,厘清了该时期的野火演变机制.结果表明,南阳盆地和抚顺盆地在碳同位素负漂开始时野火活动减弱,负漂期处于低野火状态,其中南阳盆地在负漂中期野火活动短暂增强;在碳同位素恢复期,野火活动逐渐增强并恢复到碳同位素负漂前的水平. PETM时期的低野火状态很可能是极端高温和高降水的气候及其引发的植被类型演替导致的. PETM恢复期野火活动增强,将生物-大气碳循环的“短期碳汇”转变为黑碳埋藏的“长期碳汇”,该碳汇转换过程可能作为负反馈机制参与了PETM恢复期的轻碳消耗.

关键词： PETM 野火碳循环南阳盆地抚顺盆地

利用高压离子色谱仪自动分离纯化地质样品中的锂

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岩矿测试 2025年

作者：杨旖旎汪双双魏小燕李艳广黎卫亮靳梦琪焦鑫大陆动力学国家重点实验室西北大学地质学系中国地质调查局西安地质调查中心中国地质调查局造山带地质研究中心

利用MC-ICP-MS进行Li同位素准确测定的前提是Li与其他元素(特别是Na)的完全分离，以避免同质异位素干扰和基体效应，并且回收率需要接近100%。多位学者对淋洗液种类、树脂种类、树脂粒度、柱管尺寸和树脂体积等进行交叉组合，提出了不... 详细信息

利用MC-ICP-MS进行Li同位素准确测定的前提是Li与其他元素(特别是Na)的完全分离，以避免同质异位素干扰和基体效应，并且回收率需要接近100%。多位学者对淋洗液种类、树脂种类、树脂粒度、柱管尺寸和树脂体积等进行交叉组合，提出了不少传统手工过柱Li同位素分离纯化方法，回收率达100%，但耗时1天或2天不等，流程繁琐。高压离子色谱仪在同位素分离纯化应用中，具有一次分离到位、分离时间短、在线量化分离组分的含量和纯度等优势，已成为同位素分离纯化的新趋势；但高压离子色谱仪同位素分离纯化应用案例报道中缺乏对高压离子色谱仪淋洗过程的系统研究，导致该分离方法应用有限。本文从同位素分离纯化角度，设计了多组条件实验，系统探索了高压离子色谱仪阳离子色谱柱的酸耐受性、载荷能力以及基体效应，并针对Li同位素，获得最佳淋洗条件，从而建立了利用高压离子色谱仪自动分离纯化Li的方法。实验结果表明，CS16阳离子色谱柱对样品溶液的酸度要求高(素混合标准溶液+2.5μg/g的K-Na-Ca-Mg溶液，1.5mL)，且基体效应不明显(50μg/g的K、Na、Ca、Mg,500ng/g的Fe以及500ng/g的Al加入对元素出峰位置没有影响)。本文通过优化样品溶样步骤，使样品溶液酸度降到30mmol/L，同时优化淋洗条件(淋洗液浓度30mmol/L，色谱柱流速1mL/min，温度60℃)，25min内完成Li的分离纯化。对4个国家地质标准物质(GBW07333、GBW07103、GBW07159和GBW07180)进行Li分离纯化，Li的回收率达99.3%以上，空白低于传统手工过柱方法，分离纯化的Li量也能满足MC-ICP-MS进行Li同位素分析测试需求。

关键词： Li同位素高压离子色谱仪阳离子色谱柱酸耐受性载荷能力回收率

汞示踪古新世—始新世极热事件火山沉积记录研究进展

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沉积学报 2025年

作者：杨晨林雯洁金思敏李明松沈俊中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室中国地质大学(武汉)环境学院北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室

【意义】自工业革命以来，人类在使用化石燃料的过程中不断向大气排放CO2等温室气体，引起了剧烈的气候环境扰动和严重的生物危机。古新世—始新世极热事件（Paleocene-Eocene Thermal Maximum， PETM，～56 Ma）转折期发生了巨量的碳... 详细信息

【意义】自工业革命以来，人类在使用化石燃料的过程中不断向大气排放CO2等温室气体，引起了剧烈的气候环境扰动和严重的生物危机。古新世—始新世极热事件（Paleocene-Eocene Thermal Maximum， PETM，～56 Ma）转折期发生了巨量的碳排放事件，碳排放速率与当前的排放进程最为接近，探索PETM时期的碳排放对地球宜居性影响的过程和机制，可以为预估地球未来气候变化趋势提供地质案例，具有重要的科学意义。【进展】近年来，对于PETM碳排放的触发机制问题仍存在争议，已有研究证实北大西洋火成岩省（North Atlantic Large Igneous Province， NAIP）的岩浆活动与PETM之间存在时间耦合性，表明NAIP可能触发了这一地球宜居性扰动事件，但是目前该转折期火山活动和气候环境波动的因果关系还不明晰，其最大的难点在于如何在沉积岩中示踪火山活动记录。【结论与展望】近年来，沉积物中的汞元素浓度及其同位素已被广泛用于示踪地质历史时期的火山活动。但是，目前对PETM事件的汞记录研究主要集中在靠近NAIP喷发区域的近岸地区，而缺乏对远离喷发中心的开阔海地区的研究，制约了对NAIP活动影响范围和环境效应的认知。本文针对PETM事件汞沉积示踪古火山活动的研究现状进行了系统的回顾，阐述其存在的问题和未来的研究方向，梳理了NAIP与PETM之间的联系。

关键词：古新世—始新世极热事件北大西洋火成岩省汞浓度及同位素海洋缺氧

锆石U-Pb年龄及地球化学特征对成矿作用的指示——以鄂东地区阮家湾钨铜钼矿床为例

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地球学报 2025年

作者：周润杰周豹文广孙悦吴昌雄朱金尚世超李柏村廖旺宋威方刘晓阳程孝增湖北省地质调查院资源与生态环境地质湖北省重点实验室中国地质大学(武汉)资源学院湖北国土资源职业学院湖北省地质局第一地质大队湖北省地质科学研究院湖北省地质局第六地质大队

位于鄂东地区毛铺—两剑桥东西向断裂带东段的阮家湾钨铜钼矿床是该区最大的钨铜钼矿床,累计查明WO3金属量2.40万t,铜金属量1.80万t,钼金属量2439t。本文对与该矿床形成密切相关的阮家湾花岗闪长岩开展了系统的主微量元素地球化学、锆石... 详细信息

位于鄂东地区毛铺—两剑桥东西向断裂带东段的阮家湾钨铜钼矿床是该区最大的钨铜钼矿床,累计查明WO3金属量2.40万t,铜金属量1.80万t,钼金属量2439t。本文对与该矿床形成密切相关的阮家湾花岗闪长岩开展了系统的主微量元素地球化学、锆石U-Pb年代学、锆石微量元素地球化学和Hf同位素组成的研究,以深入讨论岩石的成因和锆石的成矿和找矿指示意义。测得锆石U-Pb年龄为（143.00±0.74） Ma,此年龄可代表阮家湾花岗闪长岩的侵位年龄,表明其为鄂东地区晚中生代岩浆作用的产物。阮家湾花岗闪长岩具有相对均一的Hf同位素组成(εHf（t）=–5.4～–2.2),与区域上铜山口、铜绿山、龙角山等岩株锆石Hf同位素组成相近,表明它们来源于富集的岩石圈地幔,在岩浆上侵的过程中混染了少部分的地壳物质。阮家湾花岗闪长岩具有高Sr/Y和（La/Yb）N比值,其锆石具有低Dy/Yb（0.4）值,表明形成阮家湾岩株的岩浆是相对富水的熔体。这种富水特征也与通过锆石-全岩成分获取的花岗闪长岩中水含量值（6.85%～8.45%）相一致。基于阮家湾花岗闪长岩中锆石微量元素,计算得到岩浆氧逸度值为ΔFMQ+1.07～ΔFMQ+2.88,表明其具有相对氧化的特征。阮家湾花岗闪长岩中锆石Ce4+/Ce3+为93～190,略低于铜山口花岗闪长岩和铜绿山石英闪长岩,表明从铜山口铜钼矿床,到铜绿山铜铁金矿床再到阮家湾钨铜钼矿床,其成矿岩浆的氧逸度具有一个逐渐降低的趋势。锆石中Hf元素含量与锆石Ti温度成负相关,反映了在岩浆演化和冷却过程中分离结晶作用的进行。阮家湾花岗闪长岩中锆石Ti温度为660～727°C,与区域上铜山口花岗闪长岩和铜绿山石英闪长岩中锆石的结晶温度相近。本文研究表明,锆石的微量元素组成例如Eu/Eu*、Dy/Yb和Ce4+/Ce3+比值能够较好的指示岩浆的分异结晶作用、岩浆氧逸度和水含量特征,可以作为成矿和找矿的重要指示工具,通过分析锆石中的微量元素,可以有效地评估相关侵入体的成矿潜力,并应用于前期矿产勘查工作。

关键词：鄂东地区钨铜钼矿床锆石U-Pb 锆石地球化学成矿作用

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西藏班戈地热显示区地热水化学特征及成因

地质通报 2025年

作者：男达瓦赵海华邢一飞韩思航郑亚东李皓婷刘昭格桑尼玛成佳旋西藏自治区地质矿产勘查开发局地热地质大队自然资源部深地科学与探测技术实验室中国地质科学院河北地质大学水资源与环境学院河北地质大学城市地质与工程学院河北地质大学能源研究所安徽省地勘局第二水文工程地质勘查院中煤水文局集团有限公司

西藏班戈地区拥有丰富的温泉地热资源，选取班戈县内11个出露较好的温泉，采集分析水化学及同位素数据，运用地球化学方法定量分析地热系统的水化学特征、热储温度、补给情况以及热水年龄。研究区地热水化学类型主要为HCO3-Na水，水岩... 详细信息

西藏班戈地区拥有丰富的温泉地热资源，选取班戈县内11个出露较好的温泉，采集分析水化学及同位素数据，运用地球化学方法定量分析地热系统的水化学特征、热储温度、补给情况以及热水年龄。研究区地热水化学类型主要为HCO3-Na水，水岩相互作用为区内地热水的主要盐分来源。微量元素F、Li富集且与Cl存在较强的正相关性，显示热水存在深部流体的混入的可能性较大；研究区冷水混入后储层温度为32～161 ℃。储层原始热储温度为85～260℃，冷水混入比例54%～95%；氢氧同位素数据显示热水的主要补给来自大气降水，存在较轻微的“氧漂移”现象，补给区高程5954～6707m；氚含量普遍研究成果为后期钻探勘查提供了一定的基础资料，为区域地热资源合理开发利用提供科学依据。

关键词：西藏班戈地热显示区地热水化学特征地热成因