锰(氢)氧化物在矿物表面的异相成核生长及其地球化学意义

锰(氢)氧化物(MnO_(x))广泛存在于自然环境中,具有比表面积大、反应活性强等特点。MnO_(x)的形成与转化显著影响地表氧化还原循环、环境物质迁移转化等地球化学过程。矿物表面可催化Mn(Ⅱ)氧化结晶、为MnO_(x)的异相成核生长提供基底,是MnO_(x)形成的重要场所。近年来,矿物表面诱导MnO_(x)异相成核生长过程受到广泛关注。本文综述了MnO_(x)在环境典型矿物表面[铁(氢)氧化物、锰(氢)氧化物、黏土矿物、碳酸盐矿物和石英]的异相成核生长过程,探讨了矿物结构和环境条件对反应途径、产物结构的影响,并展望了未来的研究方向。

焦家式蚀变岩型金矿床热液蚀变成因:磷灰石矿物学、年代学和地球化学约束

胶东是我国最大的金矿集中区,累计探明金资源量5000余吨,焦家式蚀变岩型金矿床提供了80%以上的金资源量,钾长石化和黄铁绢英岩化蚀变是该类矿床的重要找矿标志,但对其成因与形成时限缺乏有效约束。为探究两类蚀变的成因并限定其形成年龄,本文对典型蚀变岩型金矿床中钾长石化花岗岩与黄铁绢英岩化碎裂岩进行锆石和磷灰石LA-ICP-MS U-Pb地质年代学、磷灰石微区原位微量元素地球化学测试。结果表明,钾长石化玲珑花岗岩的锆石U-Pb年龄为155.0±1.1Ma~155.8±1.3Ma,代表了其岩浆侵位年龄;钾长石化玲珑花岗岩蚀变弱的A1型磷灰石没能得到有效年龄,而蚀变较强的A2型磷灰石U-Pb年龄为146±7Ma~147±6Ma,代表了钾长石化蚀变作用发生的时间;黄铁绢英岩化碎裂岩蚀变较弱的B1型磷灰石数量较少未形成协和年龄,强蚀变B2型磷灰石U-Pb年龄为125±6Ma,代表了黄铁绢英岩化蚀变作用发生的时间。A1型磷灰石的稀土配分曲线与未蚀变玲珑花岗岩较为一致,A2型磷灰石显示更高的轻稀土含量和更明显的Eu负异常,随着钾长石化蚀变程度增强,La/Yb比值逐渐增大,Sr含量和Sr/Y比值同步降低,暗示蚀变流体相对富轻稀土,蚀变过程磷灰石的Sr被活化迁移;B1型磷灰石的稀土配分曲线与未蚀变玲珑花岗岩相似,B2型磷灰石和未蚀变郭家岭花岗岩较为一致,轻重稀土分异明显,且Eu异常不明显,在黄铁绢英岩化蚀变过程中Sr含量、Sr/Y比值和La/Yb比值显著增高。本文认为与焦家式蚀变岩型金矿成矿相关的蚀变作用与区域岩浆作用有关,晚侏罗世玲珑花岗岩的自交代作用形成了钾长石化蚀变,早白垩世郭家岭花岗岩分异的热液沿区域性断裂迁移,导致断裂带内发生黄铁绢英岩化。

福建魁岐晶洞花岗岩锆石U-Pb年代学及其地球化学研究

魁岐晶洞花岗岩具有高Si、高碱、低Ca、富集大离子亲石元素和高场强元素的地球化学特征,为典型的A型花岗岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年分析显示,魁岐小晶洞花岗岩的锆石U-Pb年龄在101.7±2Ma和97.3±0.77Ma之间,而大晶洞花岗岩的锆石U-Pb年龄在93.6±1.5Ma和92.0±1.3Ma之间,表明它们是晚白垩世早期岩浆活动的产物。锆石原位Hf同位素分析显示,大晶洞锆石的εHf(t)分别为+1.45和+1.21,锆石二阶段模式年龄平均值为1064Ma和1078Ma,说明该类岩石是幔源岩浆底侵导致下地壳熔融的结果。以上研究成果表明,魁岐晶洞A型花岗岩形成于库拉板块向欧亚板块俯冲,诱发其上的大陆岩石圈板块伸展的构造环境。因此,其原始岩浆是新元古代下地壳物质部分熔融的产物,并伴有地幔物质的加入。

藏东玉龙斑岩铜矿带磷灰石微量元素地球化学特征研究

藏东玉龙斑岩铜矿是我国最大的斑岩型铜矿带。该铜矿带分布有大量的花岗斑岩体,这些斑岩体具有相似的全岩地球化学特征,仅小部分成矿,多数并未发现有工业价值的金属矿床。副矿物磷灰石除具有和全岩高度一致的地球化学属性外,其微量元素含量及比值等对反映成矿过程中的流体演化和岩浆来源具有明显的指示意义。本文对玉龙铜矿带周缘的6个成矿和4个不成矿斑岩体磷灰石进行了主元素和微量元素地球化学特征研究,结果显示含矿斑岩磷灰石富Sr、Ba、Th、Pb和Zr,贫Y,同时显示出富稀土元素、轻重稀土分馏明显和具Ce正异常的地球化学特征。研究还显示,相对于不成矿斑岩,成矿斑岩磷灰石的Sr/Eu、Sr/Ce、Sr/Y和Th/U比值相对较低且变化范围相对较小,而Ce/Pb、Lu/Hf比值较高且变化范围较大,La/Yb比值及变化范围与不含矿斑岩接近。此外,成矿斑岩磷灰石高的Ce/Pb和Lu/Hf和低的Sr/Ce、Sr/Eu、Sr/Y和Th/U比值说明成矿斑岩形成于更高的氧逸度环境。

玉龙斑岩铜矿带南段含矿斑岩体锆石U-Pb年龄、地球化学特征及南北段成矿规模差异分析

藏东缘玉龙斑岩铜矿带是中国重要的产于碰撞造山环境下的斑岩铜矿带，其全长约300千米，主要由1个超大型、2个大型、2个中型斑岩铜矿床及一系列斑岩型矿床（点）组成。玉龙斑岩铜矿带大规模矿化主要位于矿带北段，南段矿化规模相对较小，目前发现的多为小型矿床（点）。为了深入了解玉龙斑岩铜矿带时空演化及南北段矿化规模差异的控制因素，本文分析了玉龙斑岩铜矿带南段色礼、马牧普和总郭这3个矿化点矿化斑岩体锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄、地球化学组成及色礼矿化斑岩体锆石Hf同位素。色礼、马牧普和总郭含矿斑岩分别为二长花岗斑岩、正长斑岩及石英二长斑岩，三者锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄分别为39．4±0．2Ma（MSWD=1．10）、38．5±0．3Ma（MSWD=1．79）和39．4±0.2Ma（MSWD=1105）。矿化斑岩体为偏铝质，具有富碱、高钾（K2O／Na2O=1．2～2．4）、富集大离子亲石元素和轻稀土元素，亏损高场强元素，弱Eu负异常特征。3个矿化斑岩具有较高的Sr／Y比值，且都发育角闪石斑晶，呈现富水岩浆特征。色礼二长花岗斑岩的锆石εHf（t）为-2．7-2．8，平均值为-0．4，显示壳幔混合源区特征，并且其明显小于玉龙斑岩铜矿带北段玉龙超大型斑岩铜矿床含矿斑岩体锆石εHf（f）值（4．2）。玉龙斑岩铜矿带南北段含矿斑岩体形成时代相近，都形成于碰撞造山走滑构造背景。玉龙超大型矿床矿化斑岩锆石εHf（t）值明显大于色礼矿化点斑岩体锆石εHf（t）的值，表明矿床规模和岩浆源区物质含幔源物质多少有关，更多亏损地幔物质或新生地壳物质的加入更有利于形成大型斑岩矿床。玉龙斑岩铜矿带南北段成矿规模差异可能为北段斑岩体含更多地幔或新生地壳物质所致。

广西五圩矿田三排洞矿床Sb-Au与Pb-Zn-Sb矿化地质地球化学特征与复合成矿分析

广西丹池成矿带五圩矿田三排洞矿床由早期Sb-Au矿化和晚期Pb-Zn-Sb矿化组成,而五圩矿田其它矿床则仅见Pb-Zn-Sb矿化。本文对比分析了三排洞矿床两类矿化控矿构造产状、包裹体均一温度、盐度、气液相组成、矿物组合、闪锌矿铁含量等差异,探讨两类矿化成因联系,论证其是否为复合成矿作用形成的矿床。早期Sb-Au矿化主要产于走向320°断裂带中,矿体倾向NE,倾角50°~60°,主要由辉锑矿、雄雌黄、辰砂及自然金组成(Au>2×10-6),银含量低(<20×10-6);Pb-ZnSb矿化产于走向350°断裂带中,矿脉倾向SWW,倾角70°~80°,主要由闪锌矿、脆硫锑铅矿、特硫锑铅矿、硫锑铅矿等组成,富银(>100×10-6),贫金(<0.1×10-6)。早期和晚期矿化脉中流体包裹体温度峰值分别在160~200℃和180~230℃之间,富CO_2包裹体数占总包裹体数分别约为8%和45%;早期和晚期矿化闪锌矿Fe含量分别为小于0.12%和在1.40%~3.65%之间;早期矿化锑矿物主要为辉锑矿,晚期矿化锑矿物则主要为脆硫锑铅矿、特硫锑铅矿及硫锑铅矿。上述差异表明早期矿化成矿热液具Sb-Au-As-Hg元素组合,相对贫CO_2及Fe,而晚期矿化成矿流体具Pb-Zn-Sb-Ag元素组合,富CO_2及Fe。据五圩矿田其它Pb-Zn-Sb矿床未发生Au成矿作用、三排洞矿床两期矿化受控于不同产状断裂构造、晚期矿化成矿温度高于早期矿化成矿温度、两期矿化成矿热液元素组成尤其是Au和Ag含量及CO_2含量的明显差异等,可以认为三排洞矿床早期Sb-Au和晚期Pb-Zn-Sb矿化为不同成矿作用的产物,两者没有成因联系,三排洞矿床发生了复合成矿作用。同一矿区不同成矿作用可形成不同元素组合矿体。

硼的地球化学性质及其在俯冲带的循环与成矿初探

硼是广泛应用于化工、农业、材料科学及核工业领域的重要元素。硼与氢的核聚变反应是未来具备运用潜力的清洁能源。硼作为典型的亲石元素,是高度不相容元素。硼元素容易富集于蚀变洋壳及蛇纹石化地幔橄榄岩中。而在板块俯冲过程中,由于硼具有强的流体活动性,会优先赋存于流体中。因此,当蛇纹石化的大洋岩石圈及覆于其上的沉积物在俯冲过程中发生脱水,这使得弧前地幔楔发生大规模的蛇纹石化。此时大量硼元素很可能随俯冲流体释放并封存于弧前地幔楔中。目前已发现的超大型硼矿床主要位于聚合型板块边缘,尤其土耳其拥有世界上最大的硼酸盐储量。我们推测这些矿床的形成基础条件之一可能与弧前高度蛇纹石化的地幔楔有关。尤其是在洋陆俯冲环境,弧前蛇纹岩或蛇绿混杂岩首先通过俯冲侵蚀再循环到火山弧岩浆中,使得岩浆更富集硼。随后弧火山喷发大量富硼的火山岩、岩浆热液及水气。在岩浆冷却过程中,硼元素析出、沉淀于火山表面,并伴随风化、侵蚀过程汇聚至碰撞造山带的封闭湖盆之中。此外,干冷的气候条件下也进一步促进了硼的成矿。我国具有形成大型、超大型硼矿的地质条件,应加大研究及探勘力度,并适当购买硼作为战略储备。

皖南旌德花岗闪长岩与暗色包体的成因:地球化学、锆石U-Pb年代学与Hf同位素制约

旌德复式岩体位于安徽南部,主体相花岗闪长岩中发育暗色包体。本文对花岗闪长岩与暗色包体进行了岩相学观察、全岩主微量元素分析、锆石U-Pb定年与Hf同位素测试。岩相学观察发现暗色包体为典型岩浆岩结构,且发育针状磷灰石。主量元素分析数据表明花岗闪长岩的SiO2含量为66.04%～67.80%;暗色包体的SiO2含量为54.63%～54.77%,为二长闪长岩。花岗闪长岩的Mg#=38～40;暗色包体的Mg#=44～45。微量元素分析数据表明花岗闪长岩与暗色包体的REE球粒陨石标准化图呈右倾型,Eu负异常;大离子亲石元素富集,高场强元素亏损。锆石U-Pb年代学与Hf同位素研究表明,花岗闪长岩与暗色包体的年龄分别为139.7±1.3Ma和142.3±1.7Ma,在误差范围内一致。花岗闪长岩锆石的εHf(t)为-2.5～0.4,地壳模式年龄(tDMC)为1170～1350Ma;暗色包体锆石的εHf(t)为-5.2～1.8,地壳模式年龄(tDMC)为1090～1530Ma。两者的tDMC峰值都在1.2～1.3Ga。这些数据表明花岗闪长岩中的暗色包体为同源岩浆混合成因,源区为年轻地壳,有可能为中新元古代古华南洋壳俯冲扬子板块形成的火山岛弧。旌德花岗闪长岩在Pearceetal.(1984)的构造判别图上落在岛弧花岗岩区。在Sr/Y-Y图解上落在经典岛弧岩浆岩区。花岗闪长岩的岩浆Zr饱和温度低(630～680℃),与锆石钛温度计(630～720℃)给出的结果基本一致。锆石的Ce(Ⅳ)/Ce(Ⅲ)高(240～530),指示岩浆具有高的氧逸度。旌德岩体的低温与高氧逸度特征说明岩体的源区物质受到过洋壳俯冲的影响。旌德岩体的成因可能与太平洋板块后撤诱发的地壳部分熔融有关。

东准噶尔北缘早石炭世构造体制转变:来自碱性花岗岩年代学和地球化学制约

新疆东准噶尔北缘位于西伯利亚板块和哈萨克斯坦-准噶尔板块的结合部位,是中亚造山带的重要组成部分,也是新疆北部最重要的成矿带之一。老山口碱性花岗岩和乔夏哈拉碱性花岗岩即位于该区域,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄显示其结晶年龄分别为330.5±3.5 Ma和331.1±3.1 Ma。结合区域内存在的多处近同时期的碱性花岗岩(布尔根碱性花岗岩、哈腊苏碱性花岗斑岩、乌图布拉克碱性花岗岩),指示东准噶尔北缘存在一期重要的早石炭世碱性花岗岩岩浆活动,并大致可分为东、中、西三段。这些早石炭世碱性花岗岩具有高硅(SiO_2=67.14%~83.02%)、富碱(Na_2O+K_2O=5.37%~10.73%)、低钛(TiO_2=0.04%~0.23%)、贫钙(CaO=0.04%~1.19%)的特征,与典型A型花岗岩特征相类似,成因类型上属A1型花岗岩,个别具有A2-A1型花岗岩过渡性质。微量元素组成具有富集大离子亲石元素K、Rb及高场强元素Nb、Zr、Hf、Th,亏损Ba、Sr、P、Eu、Ti的特征。轻稀土元素明显富集(LREE/HREE=3.42~8.11),具强烈的负Eu异常(δEu=0.03~0.74),稀土元素配分模式呈右倾海鸥型。岩石具有较高的ε_(Hf)(t)(7.6~12.4)和ε_(Nd)(t)值(5.4~6.9)。上述特征表明,这些碱性岩的母岩浆具有复杂的成因,推测为幔源岩浆底侵到下地壳,促使下地壳先存的富Nb玄武岩部分熔融,并发生岩浆混合,经过一定程度的分离结晶形成。综合本文数据及地质事实,我们认为东准噶尔北缘在358 Ma部分地区开始进入板内后造山伸展环境,即板内早期环境,但早石炭世(360~327 Ma)整体处于由后碰撞向板内后造山环境转化的过渡阶段。东准噶尔北缘东、中、西段进入板内环境的时间不尽相同,可能与其多俯冲岛弧系统拼贴增生时代的不均一性有关。

皖南祁门三堡地区花岗闪长斑岩的成因：地球化学、年代学和Hf同位素特征制约

皖南祁门三堡地区位于江南造山带的北缘,华南地区的东北部,属长江中下游地区。本文对该区侵入的花岗闪长斑岩进行了全岩主微量元素分析、锆石U-Pb定年与Hf同位素测试。花岗闪长斑岩的REE球粒陨石标准化配分曲线呈右倾型,Eu负异常,在原始地幔标准化蛛网图中显示明显的Nb-Ta、Zr-Hf负异常。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为~142Ma,表明花岗闪长斑岩侵入时代为早白垩世早期。锆石的εHf(t)值为-4.3^-0.3,Hf模式年龄(tDMC)为1220~1470Ma。花岗闪长斑岩在Sr/Y-Y图解上落在经典岛弧岩浆岩区,其岩浆Zr饱和温度(670~760℃)与锆石Ti温度(600~750℃)均较低。锆石的Ce(IV)/Ce(III)为150~1530,平均值为550,指示岩浆具有较高的氧逸度。该岩体的地球化学特征、地壳模式年龄等证据指示其源区物质可能为中(新)元古代古华南洋壳俯冲于扬子板块产生的新生弧壳物质。祁门三堡地区花岗闪长斑岩可能是由于早白垩世早期太平洋板块南西向俯冲并后撤形成该区域的拉张环境,诱发地壳部分熔融而形成。

Au-As-S多元流体交代菱铁矿形成载金黄铁矿的矿物学证据

成矿流体与含铁围岩反应可生成大量黄铁矿并伴随金的高效沉淀,然而含Au-As-S的多元流体交代含铁碳酸盐围岩形成载金黄铁矿的矿物学过程还有待揭示。本文运用水热实验模拟了Au-As-S多元流体交代菱铁矿的成矿过程,采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)和电子探针显微分析(EPMA)等方法表征了菱铁矿蚀变前后的矿物学特征。结果表明,含Au-As-S的多元热液流体交代菱铁矿可生成载金黄铁矿,且黄铁矿的平均颗粒尺寸受控于初始溶液的As浓度;当初始溶液As浓度从0升至100×10^(–6),黄铁矿的平均颗粒尺寸减小约56%;初始溶液As浓度越高,进入黄铁矿结构中的As则越多,也更有利于流体中的Au以不可见金的形式进入黄铁矿;所形成的载金黄铁矿的Au与As含量呈现显著的正相关性,即存在As-Au耦合关系,与已报道的载金黄铁矿中的现象一致。该研究不仅深入剖析了菱铁矿在含Au-As-S的多元流体蚀变前后的矿物学演化特征,还有助于对载金黄铁矿中Au-As耦合关系成因的认识。

硅藻生物硅中铝的赋存及其生物地球化学效应

硅藻是铝生物地球化学循环的重要驱动者。淡水和海洋硅藻均可对铝进行捕获,并将其作为构建硅藻生物硅的骨架元素。由此,铝在硅藻生物硅“携带”下迁移和循环,并通过降低硅藻生物硅的溶解度对其固碳效应等产生重要影响。本文主要从硅藻和铝的生物-元素界面作用机制、铝在硅藻生物硅中的赋存特征以及铝对硅藻生物硅的“生物泵”效率的影响及机制三方面,介绍铝的生物地球化学循环受硅藻驱动的机制以及铝在硅藻生物硅中赋存所引起的地球化学效应,最后提出相关研究面临的挑战和亟待解决的一些问题。

东天山马庄山金矿区赋矿石英斑岩的岩石成因和构造背景:元素地球化学、U-Pb年代学和Sr-Nd-Hf同位素约束

马庄山金矿位于东天山东段,矿区出露有大量的石英斑岩,总体上呈北东走向,沿矿区中部断裂侵入。石英斑岩呈灰白色,具斑状结构,斑晶主要为石英,少量正长石和斜长石,基质为长英质和少量暗色矿物。石英斑岩的Na_2O+K_2O含量为3. 55%～9. 67%,Al_2O_3含量(10. 37%～14. 28%),K_2O/Na_2O比值为2. 57～66. 5,显示富碱高钾、过铝质特征;稀土含量中等(65×10^(-6)～161×10^(-6)),轻重稀土分异中等([La/Yb]N=6. 15～12. 5),相对富集轻稀土元素、具弱的负Eu异常。微量元素总体富集Rb、K、Th、U和Pb,亏损Sr、Ba、P、Nb和Ti等元素,与活动大陆边缘弧火成岩的微量元素特征一致。马庄山石英斑岩的SiO_2与P_2O_5呈现负相关关系,Y、Th与Rb均呈现正相关的关系,说明研究区的次火山岩属于I型花岗岩类。对马庄山石英斑岩内岩浆锆石进行LA-ICP-MS U-Pb定年,获得一致曲线年龄为315. 4±0. 6Ma(MSWD=0. 67),加权平均年龄为316. 0±2. 0Ma(MSWD=0. 23),将矿区内以石英斑岩为主的次火山岩侵位时间限定在314～318Ma。石英斑岩具有较高的(87Sr/86Sr)i值(0. 7077～0. 7102),较低的εNd(t)值(-1. 62～1. 82),Nd的二阶段模式年龄(tDM2)为0. 9～1. 2Ga,εHf(t)值为-3. 2～0. 4,tDM2在1. 28～1. 51Ga之间,暗示岩石来自于下地壳物质重熔,可能有部分地幔物质加入。综合石英斑岩的地质、地球化学和年代学特征,认为东天山东段,在晚石炭世,马庄山地区处于与俯冲相关的活动陆缘弧环境。

云南临沧花岗岩离子吸附型稀土矿床地球化学特征及其成因讨论

【研究目的】临沧花岗岩风化壳广布,离子吸附型稀土资源潜力巨大。加强对临沧花岗岩风化壳离子吸附型稀土相态特征、浸出率等矿床地球化学特征和成矿机制的研究有利于进一步促进该区离子吸附型稀土资源的找矿工作。【研究方法】本文选择临沧花岗岩中段地区,通过系统实施钻探工程,详细了解稀土成矿地质及矿床地球化学特征,并对其成因进行探讨。【研究结果】临沧花岗岩风化壳全风化层稀土全相及浸出相稀土元素分异强烈,配分曲线呈右倾平滑的“W”型,稀土矿石类型为轻稀土元素富集的混合型稀土矿;稀土矿体赋存在花岗岩风化壳的全风化层,品位变化由上至下呈现出“上低—下高”和“上高—下低”两种类型。【结论】下渗的酸性溶液携带从花岗岩副矿物中解离出来的稀土离子向下运移,在风化壳的全风化层富集成矿,由于半风化层和弱风化层黏土矿物和酸性溶液的急剧减少,稀土元素富集程度大大降低。

新疆蕴都卡拉A型碱性花岗岩岩石地球化学特征及其构造意义

新疆准噶尔东北缘蕴都卡拉一带碱性花岗岩具有高硅(w(SiO_2)=72.40%-74.17%)、富碱(w(Na_2O+K_2O)=8.41%-10.40%)、低钛(w(TiO_2)=0.20%-0.40%)、贫钙(w(CaO)=0.38%-0.70%)的特征,岩石显著富集高场强元素Zr、Th、Y等,轻重稀土分馏明显(LREE/HREE为5.1-10.5),明显亏损Eu(δEu=0.19-0.26),稀土元素配分模式呈右倾海鸥型,Sr、Ba、Ti等元素的强烈亏损,与典型的A型花岗岩一致。岩石地球化学研究表明,蕴都卡拉一带A型花岗岩可能是下地壳先存的俯冲洋壳或富Nb玄武岩部分熔融的产物,形成于晚石炭世后造山的拉张构造环境,是准噶尔东北缘造山作用结束的标志。

海南石碌铁多金属矿床围岩碳酸盐岩地球化学特征及其地质意义

海南石碌铁多金属矿床是以铁矿为主,共生或伴生有钴、铜等多金属和白云岩等非金属矿产的超大型矿床。碳酸盐岩作为新元古代石碌群的重要组成部分,是主要的赋矿围岩之一。开展了石碌群第六层上、中、下段的碳酸盐岩主、微量元素地球化学研究。结果表明,主量元素以CaO、MgO为主,除SiO2含量变化较大外,其它成分基本小于1%。碳酸盐岩∑REE含量为1.34×10-6~29.06×10-6(平均为10.89×10-6),明显低于PAAS,稀土配分型式主要呈左倾或向上凸起,蛛网图中亏损高场强元素,富集大离子亲石元素。根据地球化学性质可将样品分为两组:一组具正Eu异常、无Ce异常,Y/Ho值较低(平均为29.49);另一组Eu无异常,具Ce负异常,Y/Ho值较高,为38.28~63.88(平均为44.65)。该特征表明微量元素继承于海水和海底高温热液两个源区,暗示了海底高温热液可能是铁、钴铜多金属的重要来源。根据Ce异常变化规律所揭示的第六层从下段到中、上段氧化性逐渐增强的特征,认为石碌群第六层沉积环境为受限的弧后海盆,石碌群经历了从浅海相到海湾-泻湖相的沉积演化。

中元古代增氧事件:来自华北克拉通燕辽地区铁岭组的地球化学证据

氧气是生命演化的重要因素。近期的一些研究表明,元古宙两次大氧化事件之间的平静期存在多次幕式增氧事件,尤其是14亿年前后大气和海水的氧气水平有着很大程度的提高。但是,目前对于14亿年之前的表生环境氧化还原状态的研究仍存在不足。本次研究通过分析华北克拉通燕辽盆地中元古代~14.4亿年铁岭组绿色页岩的钼同位素组成、氧化还原敏感元素和稀土元素特征,发现绿色页岩的Fe含量和Mn含量较高,并显示富集轻的钼同位素组成(-1.00±0.07‰~-0.49±0.06‰)特征。Fe-Mn-Mo三者相关性表明,轻的Mo同位素主要以吸附共沉淀的形式进入铁锰(氢)氧化物,造成富铁的沉积物富集轻Mo同位素,而海水中Mo同位素偏重,指示绿色页岩沉积于氧化的水体之中。同时,氧化还原敏感元素含量及比值也指示铁岭组绿色页岩沉积时水体为氧化环境。研究结果表明,~14.4亿年前后发生了一次显著的增氧事件,使得当时海水氧化面积扩大,为早期生命演化提供了物质基础。

中国大陆中东部早白垩世伸展穹隆构造与多金属成矿

中国中东部晚中生代伸展构造十分显著,表现为大量发育伸展成因的穹隆构造和地堑-半地堑盆地。对这些伸展穹隆系统的分析、归纳和总结,将中国中东部早白垩世伸展构造发育区划分为:华北西部带、华北东部带、华北南缘及秦岭-大别带和华南内陆带。区域上,这些伸展构造均具有NW-SE的伸展方向,与蒙古及俄罗斯泛贝加尔-鄂霍茨克带一同构成了全球最大的大陆岩石圈伸展地区。这些伸展构造使中下地壳的结构发生了强烈的改造,并使一些中深变质岩出露到地表。在华北地区,这期伸展构造具有对称性的特点,即华北西部带向NW拆离,相关的岩石变形大体上具有上部向SE的运动学特征;而华北东部带向SE拆离,伸展穹隆主体具有上部向NW的运动学特征。同位素年代学研究揭示伸展穹隆形成的峰期时间十分相近:集中在130~120 Ma之间。高大地热流值背景所代表的岩石圈伸展环境,与地球化学研究结果所揭示的大规模壳-幔作用具有非常好的耦合性,并诱发了我国中东部晚中生代岩浆-热液活动及其相关大规模的成矿作用。中东部的成矿带与同时代的伸展构造具有很好的吻合性。

广东河台金矿矿物化学特征及其地质意义

广东省河台金矿位于高要市境内,是广东省最大的金矿,已探明储量为一特大型金矿。河台金矿大地构造位置位于钦杭结合带南段,罗定-广宁断裂与吴川-四会断裂的交汇部位。矿区大体可分为北中南三个成矿带,北带由高村、云西、后迳和河海矿段组成,其中高村、云西矿段已提交探明储量50t,是目前河台金矿的主要开采对象。矿区地层主要有震旦系云开群C组(Zc)、奥陶系、志留系,其中震旦系云开群C组(Zc)为一套整体无序的变质岩组成。

扬子地块北缘周庵超镁铁质岩体矿物学特征及其对铜镍矿化的启示

扬子地块北缘~635 Ma周庵超镁铁质岩体是一个新发现的含铜镍硫化物矿化的隐伏岩体,主要由二辉橄榄岩组成。文章通过研究周庵岩体中橄榄石、铬铁矿和辉石的矿物成分变化探讨了岩浆演化过程和含矿岩体成因。根据岩石的矿物组合和蚀变程度,岩体从上到下分为3个部分：上部绿泥石-蛇纹石化二辉橄榄岩相带、中部二辉橄榄岩相带和下部绿泥石-角闪石化二辉橄榄岩相带。根据岩体中部带橄榄石和铬铁矿的成分,计算得到母岩浆的Mg#值为0.63,MgO/FeO摩尔比值为1.72,w（Al2O3）为10.2%~11.7%,w（Ni）为476×10-6,说明其为高镁玄武质岩浆;岩体中部带原生铬铁矿和粒间相铬铁矿核部的Cr2O3和Al2O3呈正相关关系,说明铬铁矿与粒间硅酸盐熔体发生了平衡交换,铬铁矿的高w（TiO2）和Cr#值与拉张环境中层状岩体的铬铁矿特征一致;根据辉石温压计得到岩体中部单斜辉石和斜方辉石的共结温度为1 017~1 077℃,压力为（3.6~4.5）×108Pa,暗示形成岩体的浅部岩浆房深度约为12 km。岩体上部和中部带的橄榄石Fo值大部分集中在80 mol%~85 mol%,w（Ni）介于2 255×10-6~4 455×10-6,说明这些橄榄石是从没有经过强烈分离结晶和硫化物熔离的岩浆中结晶出来的。岩体下部带橄榄石的Fo值（67 mol%~68 mol%）和w（Ni）（1 500×10-6~2 000×10-6）都低于岩体上部和中部带的橄榄石相应值,说明岩体下部带的橄榄石可能形成于演化程度较高、并经历了硫化物熔离的岩浆。因此,笔者认为周庵岩体是由相对原始的和演化了的高镁玄武质岩浆两期侵位形成的。