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伊犁地块北缘温泉地区托克赛岩组的构造变形与年代学研究及其地质意义

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大地构造与成矿学 2023年第3期47卷 484-505,I0024-I0038页

作者：邓聚王博刘珈硕宋芳倪兴华李盈莹南京大学地球科学与工程学院内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室江苏南京210023

伊犁地块是中亚造山带西南缘的主要大陆块体之一,记录了新元古代‒古生代多期岩浆活动、复杂构造变形和高级变质作用,是研究天山乃至中亚造山带构造演化的理想场所。本文对位于伊犁地块北缘的温泉地区托克赛岩组中石榴角闪岩、花岗片麻... 详细信息

伊犁地块是中亚造山带西南缘的主要大陆块体之一,记录了新元古代‒古生代多期岩浆活动、复杂构造变形和高级变质作用,是研究天山乃至中亚造山带构造演化的理想场所。本文对位于伊犁地块北缘的温泉地区托克赛岩组中石榴角闪岩、花岗片麻岩、云母片岩、石英片岩和侵入其中的未变形花岗岩脉进行了详细的野外构造分析和岩相学观察,发现石榴角闪岩主要分布在一条近EW走向的韧性剪切带中,与其共生的花岗片麻岩、云母片岩和石英片岩均发生了强烈韧性变形,发育一致的陡立面理和近水平线理,运动学指示右旋走滑剪切变形。锆石U-Pb年代学研究显示,韧性变形的角闪岩中变质重结晶锆石具有453±4 Ma和414±4 Ma两个主要年龄值,其中前者与云母片岩中热液改造成因的锆石年龄(465±7 Ma)基本一致,代表这些岩石经历了高角闪岩相变质作用,该变质事件与温泉地区中奥陶世陆缘弧岩浆作用同期。角闪岩中较年轻的年龄峰值与石英片岩(408±3 Ma)和花岗片麻岩(399±7 Ma)中热液成因的锆石生长边,以及花岗岩脉(394±5 Ma)的年龄在误差范围内基本一致,代表了岩浆热液作用的时代,该事件与伊犁北缘泥盆纪岩浆弧花岗岩的侵入时代相当。同时,在角闪岩和花岗片麻岩中均获得了~900 Ma和~780 Ma两个年龄峰值,分别代表花岗片麻岩和角闪岩的原岩结晶时代。此外,石英片岩和云母片岩中锆石的核部还给出了~1135 Ma、~1286 Ma、~1517 Ma和~1725 Ma共4个中元古代的年龄峰值,代表其原岩物源区的岩浆事件。结合前人研究结果,笔者认为伊犁北缘温泉地区在463~443 Ma和423~395 Ma期间分别经历了两期俯冲相关的岩浆‒变质和岩浆‒热液事件,是认识准噶尔洋早古生代向伊犁地块俯冲作用的重要依据。

关键词：中亚造山带天山造山带伊犁地块温泉变质杂岩锆石年代学构造变形角闪岩相变质作用

腾冲地块那俄铍矿床成矿时代和流体包裹体特征

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地质学报 2024年

作者：明添学何小虎唐忠陈雷杨清标薛戈王云晓苏肖宇云南省地质调查院(云南省地质科学研究院) 自然资源部三江成矿作用及资源勘查利用重点实验室云南省三江成矿作用及资源勘查利用重点实验室云南大学地球科学学院云南省关键矿产成矿过程和机制国际联合实验室昆明理工大学国土资源工程学院云南省地质勘查基金管理中心

铍（Be）广泛应用于国防尖端科技和战略新兴领域,是一种国家亟需的战略性资源,寻找铍的潜力资源区是快速解决我国铍资源困境的“捷径”。腾冲地块是东特提斯构造域的重要组成部分,经历了复杂的地质构造过程,其中早白垩世—新生代以来岩... 详细信息

铍（Be）广泛应用于国防尖端科技和战略新兴领域,是一种国家亟需的战略性资源,寻找铍的潜力资源区是快速解决我国铍资源困境的“捷径”。腾冲地块是东特提斯构造域的重要组成部分,经历了复杂的地质构造过程,其中早白垩世—新生代以来岩浆活动频繁,发育大量与岩浆作用相关的锡（钨）稀有金属矿床（点）。地质调查评价表明该区域可能形成潜在的铍、铷、铌、钽等稀有金属矿床,那俄铍矿床是其中发育的典型花岗伟晶岩型矿床,含矿花岗伟晶岩侵入到早白垩世二长花岗岩围岩中。本文通对花岗伟晶岩和二长花岗岩围岩开展锆石U-Pb年代学,并对花岗伟晶岩中绿柱石和石英开展流体包裹体研究,从而探讨那俄铍矿床成矿年代及成矿物理化学条件。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究显示,那俄地区含绿柱石花岗伟晶岩年龄为46.9～44.3 Ma,二长花岗岩围岩年龄为122.9 Ma,表明那俄铍矿床形成于始新世,二长花岗岩围岩形成于早白垩世,两者不存在成因关联。结合腾冲地块岩浆活动和构造演化历史,我们认为那俄铍矿床可能是印度-欧亚板块碰撞后构造背景下地壳物质熔融的产物,为典型的造山期后LCT伟晶岩型铍矿床。绿柱石和石英中流体包裹体特征显示,那俄铍矿床中主要发育气液两相NaCl-H2O包裹体以及少量纯液相水包裹体、CO2包裹体,成矿流体具有中低温（172.0～299.4℃）、低盐度（0.70%～3.87%NaCleq）、低密度（0.723～0.913 g/cm3）的特征。成矿流体压力和深度估算,表明那俄铍矿床形成于浅层低压环境。腾冲地块锂铍地球化学异常中心与腾冲地块主要锡矿化、伟晶岩带分布一致,暗示腾冲地块稀有金属成矿作用与锡矿化、伟晶岩带关系密切。结合区域已发现铌钽、铷、锂等矿化点,表明腾冲地块存在较大的稀有金属成矿潜力。该研究结果对理解那俄铍矿床的成因和地质背景提供了重要的科学依据,同时也为腾冲地块的稀有金属矿产勘查和开发提供了有益的指导。

关键词：腾冲地块始新世花岗伟晶岩铍矿床稀有金属成矿时代流体包裹体

俯冲带中大理岩与榴辉岩的Mg-Fe-C-O同位素迁移

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地质学报 2022年第2期96卷 500-516页

作者：闫伟豪王勤李伟强南京大学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江苏南京210023

碳酸盐岩和碳酸盐化岩石是俯冲带中碳的主要地质载体。俯冲-折返的超高压变质岩记录了俯冲隧道中流体-岩石的相互作用与元素迁移,是研究地球内部元素循环的重要媒介。本文采集了大别造山带罗家岭互层状产出的大理岩和榴辉岩,建立了横跨... 详细信息

碳酸盐岩和碳酸盐化岩石是俯冲带中碳的主要地质载体。俯冲-折返的超高压变质岩记录了俯冲隧道中流体-岩石的相互作用与元素迁移,是研究地球内部元素循环的重要媒介。本文采集了大别造山带罗家岭互层状产出的大理岩和榴辉岩,建立了横跨岩性界面的矿物组成、显微结构和Mg-Fe-C-O同位素剖面。大理岩中主要组成矿物为白云石,其次为方解石、石英、黑云母和绿帘石等。靠近榴辉岩,大理岩中的方解石含量逐渐升高,在大理岩和榴辉岩界面中方解石是主要的碳酸盐矿物。榴辉岩经历了角闪岩相的退变质作用,主要组成矿物为石榴子石、角闪石、石英和云母,含少量方解石和白云石。罗家岭大理岩的δ^(26)Mg(相比于DSM-3标样)值为-1.66‰~-1.51‰。相对于玄武质原岩(δ^(26)Mg=-0.25‰),罗家岭榴辉岩具有轻Mg同位素组成(δ^(26)Mg=-1.48‰~-1.25‰)。大理岩的δ;Fe(相比于IRMM-14标样)值为-0.62‰~-0.56‰,榴辉岩具有较重的Fe同位素组成(δ;Fe=0.16‰~0.45‰)。大理岩和榴辉岩中的碳酸盐矿物具有显著的C-O同位素变化(δ^(13)C=-3.4‰~2.2‰,δ^(18)O=7.6‰~14.3‰),且δ^(13)C与δ^(18)O呈正相关关系。研究结果表明:大理岩和榴辉岩界面的机械混合作用使榴辉岩中含有孤立的碳酸盐矿物,并促进了大理岩和榴辉岩之间的反应,但是机械混合作用影响范围只有几厘米。俯冲带中的流体活动促进了大理岩中白云石分解和元素迁移,使榴辉岩获得大理岩的轻Mg同位素信号,甚至直接携带碳酸盐矿物进入地幔。从大理岩到榴辉岩Fe同位素的扩散迁移可以导致榴辉岩具有较重的Fe同位素组成,而大理岩具有较轻的Fe同位素组成。碳酸盐化榴辉岩是驱动地球深部碳循环和造成地幔Mg同位素不均一性的重要载体。

关键词：大别山大理岩榴辉岩镁同位素铁同位素碳氧同位素碳酸盐化

黑色岩系矿床成因及其海水、热水与生物有机成矿作用

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地学前缘 2013年第1期20卷 19-31页

作者：施春华曹剑胡凯边立曾韩善楚姚素平内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室(南京大学) 南京大学地球科学与工程学院江苏南京210093

黑色岩系型矿床是矿床学研究的一个重要对象,其成因由于成矿作用复杂而存在争议。为深入理解这种复杂性并为解决争议提供参考信息,通过深入剖析国内外这类矿床的典型实例,述评了矿床成因研究的现状与进展,并进一步提出了值得加强研究的... 详细信息

黑色岩系型矿床是矿床学研究的一个重要对象,其成因由于成矿作用复杂而存在争议。为深入理解这种复杂性并为解决争议提供参考信息,通过深入剖析国内外这类矿床的典型实例,述评了矿床成因研究的现状与进展,并进一步提出了值得加强研究的方向。全球黑色岩系矿床分布广泛,矿床形成过程中受多种地质作用影响,并可主要归纳为3种:海水、热水与生物有机成矿作用。其中,海水和热水为成矿提供元素及有利的成矿条件(如还原的沉积环境)。相比而言,生物有机质的成矿作用则主要体现在对海水和/或热水提供的元素进行富集,并在合适条件下成矿。可见,这3种成矿作用的多元复合作用使得成矿过程极其复杂,这是导致很多矿床成因至今未完全确定的一个重要原因。今后可从两方面开展深化研究:一是揭示多期复杂成矿演化过程;二是剖析生物有机成矿作用。这些认识对沉积岩型矿床的研究同样具有普遍参考意义。

关键词：黑色岩系矿床生物有机成矿作用海水成矿作用热水成矿作用

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太湖湖盆冲击成因假说的演变及研究进展

地质学报 2021年第9期95卷 2920-2935页

作者：左书豪谢志东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江苏南京210046

本文的主要目的是回顾太湖湖盆成因假说,并重点介绍太湖湖盆冲击成因假说的研究历史,首先对各类太湖湖盆非冲击类成因假说做简单的介绍和评述,这些假说包括潟湖说、构造说、堰塞说、火山爆喷说及综合成因说,然后重点回顾太湖湖盆冲击成... 详细信息

本文的主要目的是回顾太湖湖盆成因假说,并重点介绍太湖湖盆冲击成因假说的研究历史,首先对各类太湖湖盆非冲击类成因假说做简单的介绍和评述,这些假说包括潟湖说、构造说、堰塞说、火山爆喷说及综合成因说,然后重点回顾太湖湖盆冲击成因假说的演变过程。太湖湖盆冲击成因假说的第一阶段在20世纪90年代初,根据太湖地区砂岩中存在大量石英变形纹现象提出冲击假说,因认知不足,渐渐势微;第二阶段是21世纪初,太湖湖底淤泥层赋存大量奇特富铁质结核的新发现再次复兴了冲击假说,但太湖冲击坑确定的结论并不成熟,证据并不充分,遭到质疑;第三阶段自2012年开始,认识到工作中的失误和冲击假说的难点,再次聚焦富铁质结核的矿物学成因及所处淤泥层位的沉积学特征研究,以此为基础提出了太湖空爆冲击成因假说。最新研究结果显示太湖存在一层含富铁质结核的泥质层;富铁质结核的形态和内部特征有可能提供太湖湖盆成因的相关信息。富铁质结核可能是湖盆形成初期时大水面下淤泥空隙沉积结核物,也可能是空爆气柱合成产物和回落物。太湖湖盆空爆成因假说研究具有非常重要的科学意义,值得深入研究。

关键词：太湖湖盆成因富铁质结核空爆冲击

安徽女山麻粒岩包体:矿物学特征、下地壳地温曲线及其成因意义

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岩石学报 2002年第3期18卷 383-391页

作者：黄小龙徐义刚王汝成陈小明中国科学院广州地球化学研究所广州510640 南京大学地球科学系内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室南京210093

女山玄武岩中麻粒岩包体的主要矿物组合为 Opx+Cpx+Pl,均呈条带状构造 ,具有细粒粒状变晶结构或不等粒结构。女山麻粒岩包体的斜方辉石及单斜辉石的化学成分都非常相似于华北太古代麻粒岩地体 ,而明显区别于汉诺坝麻粒岩包体。通过对世... 详细信息

女山玄武岩中麻粒岩包体的主要矿物组合为 Opx+Cpx+Pl,均呈条带状构造 ,具有细粒粒状变晶结构或不等粒结构。女山麻粒岩包体的斜方辉石及单斜辉石的化学成分都非常相似于华北太古代麻粒岩地体 ,而明显区别于汉诺坝麻粒岩包体。通过对世界上含石榴石麻粒岩的检验 ,表明 Wells(1977) :二辉石温度计与 Mc Carthy & Pati～no Douce(1998)的 Cpx+Pl+Qz压力计的温压计组合是计算麻粒岩平衡温压的可行方法 ,并得到了女山麻粒岩包体平衡温度分布于 80 9～ 899℃之间 ,主要集中于 85 0± 2 0 C,平衡压力为 0 .6 0～ 0 .95 GPa。由麻粒岩包体的平衡温压所建立起的女山地区下地壳地温曲线与 Xuet a1.(1998)建立的上地幔地温曲线上延部分非常吻合。根据地温线推得的“岩石学”Moho面深度为 31km土 ,与“地震”Moho面深度相一致 ,表明女山地区不具有明显的壳幔过渡带。

关键词：矿物学特征安徽成因麻粒岩包体平衡温压地温曲线

相山铀矿田成矿流体特征:来自微量、稀土元素地球化学证据

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岩石学报 2019年第9期35卷 2774-2786页

作者：刘斌陈卫锋方启春毛玉锋唐湘生严永杰魏星凌洪飞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 核工业二七〇研究所南昌330200

相山铀矿田的成矿流体性质和来源存在争议,为进一步探讨相山铀矿田成矿流体的性质和来源,本文对相山铀矿田西部的居隆庵铀矿床和北部的沙洲铀矿床中的新鲜围岩、蚀变围岩及矿石的微量、稀土元素含量及其变化进行了研究。结果显示:在含... 详细信息

相山铀矿田的成矿流体性质和来源存在争议,为进一步探讨相山铀矿田成矿流体的性质和来源,本文对相山铀矿田西部的居隆庵铀矿床和北部的沙洲铀矿床中的新鲜围岩、蚀变围岩及矿石的微量、稀土元素含量及其变化进行了研究。结果显示:在含较多热液成因萤石的居隆庵铀矿床中,从新鲜围岩到蚀变围岩到矿石,Zr、Hf含量先降低再升高;而在含少量热液萤石的沙洲铀矿床中,新鲜围岩、蚀变围岩和矿石的Zr、Hf含量基本一致。鉴于富F流体易汲取岩石中的Zr、Hf,因此,这两个矿床中不同类型样品Zr、Hf含量的不同变化趋势,可能与居隆庵铀矿床的成矿流体富F、而沙洲铀矿床的成矿流体相对贫F有关。这两个铀矿床中矿石的稀土配分曲线与其各自的新鲜及蚀变围岩的稀土配分曲线形态相似但又存在差异,说明每个矿床的新鲜围岩、蚀变围岩和矿石之间的稀土元素既具有继承性、又受到不同性质的流体的影响。居隆庵铀矿床中矿石显示Eu负异常,可能主要是继承了围岩的Eu负异常;沙洲铀矿床中矿石Eu显示弱负异常至弱正异常的特征,可能与围岩中斜长石因热液蚀变作用而释放出的Eu的进入流体有关。基于新鲜围岩、蚀变围岩及矿石的U和REE研究,推断居隆庵铀矿床成矿流体中U和REE均以F的络合物形式迁移;但沙洲铀矿床中铀矿石品位较低,可能是与流体中相对贫F有关。

关键词：微量元素稀土元素成矿流体居隆庵和沙洲铀矿床相山铀矿田

中亚造山带伊犁北缘早古生代海相斑脱岩地质意义

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地球科学 2021年第8期46卷 2804-2818页

作者：曹胜楠王博南京大学地球科学与工程学院内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室江苏南京210023

伊犁地块位于西天山北部,通常认为其北缘经历了晚古生代活动陆缘的演化,但对其早古生代构造沉积演化(尤其是同位素定年)的研究仍较为薄弱.在伊犁北缘果子沟地区的奥陶系黑色硅质页岩中发现多层斑脱岩(蚀变凝灰岩)夹层,奥陶系发生了强烈... 详细信息

伊犁地块位于西天山北部,通常认为其北缘经历了晚古生代活动陆缘的演化,但对其早古生代构造沉积演化(尤其是同位素定年)的研究仍较为薄弱.在伊犁北缘果子沟地区的奥陶系黑色硅质页岩中发现多层斑脱岩(蚀变凝灰岩)夹层,奥陶系发生了强烈褶皱变形,在其中一个倒转向斜的核部和翼部选取两层斑脱岩进行了锆石U-Pb测年. 2个斑脱岩样品中的锆石显示岩浆锆石的特征,其加权平均年龄分别为458±2 Ma和460±2 Ma.结合前人研究成果,认为该斑脱岩的沉积时代为中奥陶世末期(达瑞威尔阶顶部),该时代与温泉地区大陆弧岩浆岩年龄基本一致,是准噶尔洋在中-晚奥陶世向伊犁地块之下俯冲的又一证据;该斑脱岩与全球范围内的大规模火山活动时代一致,该期火山活动可能是中-晚奥陶世全球气候变化与生物大灭绝的重要原因.

关键词：伊犁地块奥陶系斑脱岩准噶尔洋俯冲增生造山作用构造地质学

国内外硅藻土分布、成因、应用及其找矿远景分析

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中国地质 2024年

作者：梁震王春连陈清礼宁鹏远颜开刘殿鹤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长江大学地球物理与石油资源学院昆明理工大学国土资源工程学院北京大学地球与空间科学学院

【研究目的】硅藻土是死亡的硅藻等单细胞生物通过沉积等一系列地质作用形成的矿物，属于沉积岩类，其主要成分是SiO2。硅藻土是我国社会生产活动中必不可少的非金属矿产资源，因其具有多孔性、吸附性强、轻质、熔点高、隔热、吸声、化... 详细信息

【研究目的】硅藻土是死亡的硅藻等单细胞生物通过沉积等一系列地质作用形成的矿物，属于沉积岩类，其主要成分是SiO2。硅藻土是我国社会生产活动中必不可少的非金属矿产资源，因其具有多孔性、吸附性强、轻质、熔点高、隔热、吸声、化学性能稳定等特点，在污水处理、农业、建材领域以及其新兴技术领域应用广泛。【研究方法】本文通过收集整理资料，充分借鉴前人的研究成果，对世界范围内硅藻土资源分布、矿床成因类型以及在传统与新兴技术领域的应用进行了调研。【研究结果】硅藻土资源广泛分布于全球122个国家，目前世界硅藻土总储量约9.2亿吨，其中美国资源最为丰富，其储量约2.5亿吨，占世界总量的27.2%；中国硅藻土储量约1.7亿吨，占世界总储量的18%左右。根据硅藻土形成机制和沉积环境的不同，将矿床类型分为海相沉积型矿床和陆相沉积型矿床，两种矿床均受到地质构造、气候环境、时间、适宜的沉积环境等因素的共同控制。【结论】综合国内外资料，从硅藻土矿床的成因分析表明：硅藻土矿床集中分布在新近纪至第四纪火山构造产生的断陷盆地和山间盆地中，同时与玄武岩分布存在直接联系，对于气候潮湿、环境温暖，且雨量较充足的地带可作为硅藻土矿床找矿远景区域。如我国东部地区易形成火山构造的洼地、东南部地区在新近纪时期有较多火山喷发活动的前海盆地、西南部地区喜山运动形成的中小型构造盆地等，特别是一些以玄武岩为基底及有玄武岩分布地区的新生代盆地可作为我国陆相沉积型硅藻土矿床找矿远景区。而北太平洋中高纬度地区在渐新世晚期-中新世早期，通过构造活动和火山活动共同作用形成了边缘盆地。中新世中晚期硅藻土在深海底层水缺氧条件下提高了沉积速率，使得这片区域硅藻土广泛分布。因此，北太平洋北部以及白令海、鄂霍茨克海和日本海等都可作为海相沉积型硅藻土矿床的找矿远景区。

关键词：硅藻土矿床资源特征找矿潜力应用方向矿床分类矿产勘查工程