白云鄂博超大型稀土矿床成因评述

稀土元素(Y+Sc+La-Lu)作为现代工业的"维生素",是当今社会重要的战略资源。白云鄂博超大型REE-Nb-Fe矿床位于中国内蒙古,是世界上最大的稀土矿床。因此,该矿床的成岩成矿模式受到全球地质工作者的强烈关注,并对此进行了大量的分析研究工作。以往的工作主要集中在对H8赋矿白云岩全岩年代学和地球化学的研究上,但由于白云鄂博稀土矿床经历了后期复杂的变形变质作用,矿石的结构构造非常复杂,全岩的研究结果造成了对该矿床成岩成矿模式不同的认识和争论。近些年,随着现代地球化学分析技术的快速发展,人们可以直接对白云石和稀土矿物(如独居石、磷灰石、氟碳铈矿等)进行高精度的微区原位同位素组成和原位U-Th-Pb定年分析,从而获得能够明确指示矿物时代、成矿流体和成矿物质来源的重要证据。结合近年来的研究成果,本文总结了目前关于白云鄂博超大型稀土矿床成岩成矿模式的不同认识,提出白云鄂博矿床初始稀土成矿源于中元古代(1.3 Ga)的碳酸岩岩浆活动,后期经历了早古生代的大规模流体作用,矿床中稀土元素发生再活化、富集和沉淀,稀土矿物巨量堆积成矿的新认识。

稀土元素在岩浆和水热系统的实验岩石学和地球化学研究进展

稀土元素对绿色科技的发展具有至关重要的作用,随着世界范围内新兴技术的发展进程对稀土的需求日益提高,稀土矿床成矿机理的研究已经成为目前国际地学的研究热点。稀土元素分配行为的高温高压实验能够为研究稀土在岩浆和水热系统中的迁移、分异和沉淀机制提供有效制约,为了解稀土元素地球化学行为和稀土成矿作用提供重要的理论基础。本文总结了近年来关于稀土元素在岩浆-热液体系中分配行为的高温高压实验研究进展,其中包括部分熔融作用稀土的分配行为,液态不混熔过程中稀土在共轭熔体相之间的分配系数,分离结晶作用过程中稀土在结晶矿物相与残余熔体相之间的分配系数,岩浆演化后期稀土在熔体和分异流体相之间的分配行为,以及稀土在热液流体中的迁移、分异和沉淀机制的相关研究。基于目前的实验研究结果,本文提出了稀土实验地球化学研究中依旧存在的一些问题:部分熔融作用对于成矿物质组成的影响,碳酸盐熔体和硅酸盐熔体液态不混熔对于碳酸岩稀土成矿作用的影响,岩浆晚期演化的热液流体对于稀土成矿作用的影响,稀土元素在液态不混熔、分离结晶和热液交代过程中的分异和富集机制等,并对未来需要继续完善和拓展的方向提出了展望。

珍珠的宝石资源地质学概论

宝石"皇后"珍珠作为一种高档装饰品,从古至今,一直深受人们的青睐。文章主要从宝石资源地质学的角度阐述了珍珠的成分特征、光学特征、相关生物特征、物理特征及其他特征等基本特征,并从珍珠的光泽、形态、大小、光洁度、颜色、匹配性等指标对其进行了概略的评价。通过详细的市场调研工作,总结了目前市场上珍珠饰品的主要类型、价格、产地、加工设计、销售情况、选购标准等众多信息,同时发现珍珠除了用来装饰还具有重要的药用及美容价值。

碳酸岩岩浆与地壳反应综述

碳酸岩是地表出露较少的地幔来源的岩石,其地幔交代作用已被广泛研究,而碳酸岩岩浆与地壳的反应过程却研究较少,目前已在中国草滩和丰镇地区、德国Kaiserstuhl地区、俄罗斯Petyayan-Vara地区和澳大利亚Nolans Bore矿床等各地被报道。碳酸岩岩浆与地壳反应的特征是可能形成大量富铁云母、辉石、榍石、钡冰长石等硅酸盐矿物并造成C-O和Sr-Nd同位素体系的扰动。实验岩石学研究发现碳酸岩岩浆在地幔与橄榄岩反应形成异剥橄榄岩,对应的在中下地壳反应形成反夕卡岩。碳酸岩岩浆与围岩的反应会造成局部Si的富集促使REE在早期岩浆阶段进入磷灰石,从而抑制稀土成矿。深部地壳的碳酸岩-硅酸岩反应在相同构造背景下通常不像浅部热液系统容易出露地表,并且其反应产物容易被误认为是夕卡岩矿物组合。因此,更多的高温高压实验研究以及对硅酸盐流体来源不是很清楚的高温夕卡岩矿物组合进行重新评估,将是揭示地壳深部反夕卡岩过程,特别是相关成矿作用的关键。

台里太古宙花岗质岩石研究

花岗岩是大陆地壳的重要组成部分,其成因是当代大陆动力学研究的重点之一;而太古宙花岗质岩石更是早期大陆地壳成熟的标志,是大陆生长和演化研究的主体对象,对地球早期历史中一系列重要科学问题的解决,具有十分重要的科学意义。文章主要通过对岩石组构的研究,辅以一定的地球化学与年代学方法,确定了台里三种深熔岩石的相对关系,恢复了深熔过程及对应阶段特点。

华北古元古代碳酸岩起源深度及现代板块构造启动

俯冲作用是改变地球内部物质演化的关键因素之一,而现代板块的启动时间一直存在争论.华北克拉通中部造山带内蒙古丰镇古元古代碳酸岩内超硅石榴石包体和榴辉岩捕虏体的发现,为研究岩浆起源深度和板块构造提供了窗口.矿物学和高温高压实验限定超硅石榴石(Si～3.18pfu)富集三价铁(Fe^(3+)/∑Fe～0.8),来源于地幔约400km的深度表明碳酸岩岩浆起源于地幔过渡带.矿物对温压计和P-T视剖面图确定榴辉岩捕虏体变质峰期温压分别为～660℃和～2.65GPa,温压梯度为～250℃·GPa^(-1),与现代板块深俯冲产物相似,说明现代板块构造在古元古代已经启动.统计显示全球古元古代碳酸岩与造山带内高压变质岩石密切共生.全球古元古代的板块俯冲可能与哥伦比亚超大陆的拼合有关.大规模板片俯冲携带地壳沉积物质进入深部地幔,形成碳酸岩岩浆及氧化的富Fe^(3+)超硅石榴石.地壳物质在地幔源区循环约20亿年,导致了地幔源区的不均一性以及长时间的碳循环.