江西宜黄县店前花岗岩型高纯石英矿独居石U-Pb同位素年龄及其地质意义

高纯石英是高新技术产业不可缺少的重要功能性材料,属于我国“卡脖子”的矿物资源。对江西宜黄县店前新发现的花岗岩型高纯石英矿点调查,通过岩石学、地球化学、独居石U-Pb同位素年代学研究,获得店前高纯石英矿体(花岗伟晶岩)独居石U-Pb年龄为(412.99±0.88)Ma,表明高纯石英矿体形成于晚志留世,赋矿围岩花岗岩岩体独居石U-Pb年龄为(444.97±1.41)Ma,表明围岩形成于晚奥陶世。店前矿区花岗岩型高纯石英岩体属于过铝质S型花岗岩,源区物质来源只有下地壳。矿体内高纯石英的形成可能与发生在早古生代后期的构造-岩浆作用有关,且花岗伟晶岩与花岗岩具有同源演化的关系。本研究为深入认识高纯石英的成矿作用规律和找矿预测提供了年代学和岩石化学依据。

高纯石英原料的选择、评价及提纯潜力研究——以贺兰山黄旗口组为例

通过光学显微镜、电感耦合等离子发射光谱仪(ICP)、电子显微探针(EPMA)及激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS),对贺兰山黄旗口组石英岩状砂岩的手标本特征、岩石组成及结构、矿物组成、包裹体特征、化学成分、杂质元素及其赋存状态进行多维度研究.结果表明,贺兰山黄旗口组石英岩状砂岩中SiO2的质量分数为97.19%~98.71%,平均值为98.16%;杂质以Al,Fe,K,Ca,Na,Mg,Ti,Mn为主,主要赋存于云母、黏土矿物、长石和各类铁矿物等较易剔除的独立矿物及固体包裹体,具有提纯至4N级(99.99%)石英的潜力.石英晶体内的气液包裹体和晶格杂质虽然含量较低,但特殊的赋存状态增大了矿石提纯的难度,这是制约石英晶体进一步提纯至更高级别的关键因素.

中国高纯石英技术现状与发展前景

高纯石英技术包含高纯石英原料选择技术、加工工艺技术、加工装备技术和质量检测技术4个方面,它们是既相互独立,又相互联系和相互制约的技术整体,发展中国高纯石英技术是一项系统工程。目前中国高纯石英技术已经取得一定进展,主要标志是初步具有4N高纯石英中端产品的批量生产能力,并基本掌握了高纯石英质量检测技术;但中国目前还没有4N8及以上高端产品生产能力,表明与国际先进水平的差距依然很大。要改变中国高纯石英技术的相对落后现状,应从国家层面上调动和组织科研力量,产学研相结合,开展高纯石英原料选择技术、加工工艺技术和加工装备技术攻关,为中国高纯石英高端产品产业化提供技术支撑。

东阿拉善地块诺尔公群石英岩的碎屑锆石年龄特征——物源区制约及其地质意义

传统上将阿拉善地块东部变质基底"阿拉善岩群"之上的一套以石英岩、浅粒岩、碳酸盐岩及碎屑岩为主的浅变质地层称为诺尔公群,并根据区域地层对比及叠层石化石将其归为"长城纪"。为进一步限定地层时代,对诺尔公群底部3件石英岩进行LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得的年龄主要集中在2 530~2 500 Ma和1 950~1 850 Ma两个年龄段内,另外还获得少量年龄为~1.69 Ga、~2.0 Ga、~2.15 Ga、~2.35 Ga、~2.7 Ga和~3.4 Ga的锆石。其中,最年轻的碎屑锆石年龄限定了诺尔公群底部石英岩的沉积时代晚于1.69 Ga,结合上覆地层的年龄数据将诺尔公群的沉积时代大致限定为1.69~1.29 Ga,肯定了阿拉善地块存在中元古代地层。石英岩中~2.5 Ga和~1.95 Ga两个显著的碎屑锆石年龄峰符合典型的华北克拉通物源区特征,因此认为,阿拉善地块在太古代-中元古代具有与华北克拉通相似的构造环境,是华北克拉通的一部分。

西南天山木扎尔特群长英质岩地球化学特征及U-Pb年龄的地学意义

西南天山南缘的木扎尔特群长英质岩原岩为英云闪长岩、花岗闪长岩、奥长花岗岩、石英二长岩.岩石地球化学特征表明:物源来自于下地壳,形成环境为大陆边缘.应用锆石LA-ICP-MSU-Pb定年法,在二云母二长片麻岩中获得3个年龄值.(1909±100)Ma代表片麻岩形成年龄,这是屹今为止,该地质体内发现的最古老同位素年龄;(617±30)Ma代表木扎尔特群形成后遭受第一期构造、变质和岩浆活动热事件的主体年龄,这一热事件持续约317Ma,在新疆称为塔里木运动;(281±31)Ma代表第二期构造、变质和岩浆活动热事件,与早二叠世末地壳深部调整,导致地幔热流上升,形成弥散型大陆热伸展构造有关.研究结果不仅确定了木扎尔特群可作为塔里木中央地块古元古代基底的代表,也为进一步研究塔里木盆地北缘地质演化问题提供了基础资料.

安徽凤阳石英岩的铁含量与磁化率的关系

利用电子探针检测安徽凤阳石英岩中的含铁矿物,测量由相同矿区的石英岩加工而成的不同粒度石英砂的Fe2O3质量分数(w(Fe2O3))与磁化率。结果表明:石英岩中有磁铁矿、黄铁矿、黑云母与白云母等多种含铁矿物。这些含铁矿物主要充填在石英颗粒孔隙中,粒度大多小于0.1 mm。而石英砂中的w(Fe2O3)普遍很低(小于0.1%),其磁化率主要受磁铁矿控制。并且不同粒度的石英砂中w(Fe2O3)与磁化率存在较大差异,当石英砂中的w(Fe2O3)大于0.01%时,由Fe2+、Fe3+磁性离子含量决定磁化率大小,两者存在强正相关关系。这也反映出了石英岩的铁含量与磁化率之间的关系。因此,磁化率可作为石英岩铁含量的替代性指标。

利用原子力显微镜测量石英岩表面分子沉积膜的粘附力

对原子力显微镜（ＡＦＭ）探针测出的一条理想的力位移曲线进行了分析，推导出了根据实测的力位移曲线计算粘附力的公式。对表面分子沉积膜生长前后的石英岩和扫描探针之间的粘附力进行了实验研究。

新疆库鲁克塔格1．95Ga磁铁石英岩建造(BIF)发现及意义

新疆库鲁克塔格发育一套与大理岩、绿片岩和石英岩密切共生的磁铁石英岩,该磁铁石英岩为Superior型BIF。磁铁石英岩锆石U-Pb SIMS测年结果显示形成年龄为(1 953.9±4.2)Ma,为古元古代。世界上该时间该类型的铁矿发育于南美洲、西澳Hamersley盆地与南非Transvaal盆地等,铁矿成矿规模巨大,预示着库鲁克塔格区域存在很好的潜在铁矿资源。塔里木地块BIF的类型和形成时代与华北克拉通明显不同,两者可能分属不同古大陆。塔里木地块与南非、西奥和南美可能曾属一个古大陆。

南迦巴瓦峰地区雅鲁藏布构造带中石英(片)岩的岩石化学特征及变质条件探讨

雅鲁藏布构造带在喜马拉雅东构造结地区大致呈弧形展布,宽2km～10km的蛇绿混杂岩带,带内岩石类型为云母石英(片)岩、绿片岩和变超镁铁岩块体等。其中云母石英(片)岩类广泛分布,宏观上呈巨大而狭长且岩性较单一的岩片,或与绿片岩(变玄武岩)混杂在一起。在化学成份上,MnO/TiO2比值低,Al/(Al+Fe+Mn)比值高,与洋脊附近热水成因深海硅质岩有很大的区别。在Al Fe Mn图解上,落在"生物成因硅质岩"范围内,原岩应为不纯的硅质岩类和砂、泥质岩,形成于弧后盆地小洋盆。矿物温压计算及多硅白云母的特点说明变质作用曾经历了角闪岩相,变质温压条件可能达到T=500℃～650℃,P=0.75GPa～0.8GPa,之后,构造带边界阿尼桥断层和米林 鲁朗断层发生强烈走滑,产生低温高压动力变质作用,形成高压、超高压型多硅白云母。

Lu-Hf同位素体系对若干基础地质问题的新制约(之一)——地球早期演化

Ｌｕ－Ｈｆ同位素方法已趋成熟，主要得益于其化学方法的极大改进和与之配套的高电离率质谱仪的使用。Ｌｕ－Ｈｆ同位素方法在地球的早期性质研究中表明，部分古太古代片麻岩Ｓｍ－Ｎｄ同位素体系所记录的早期地幔的“极度”亏损，实际是对其同位素体系热扰动的反映；关于大陆地壳的生长模式。

大别山双河硬玉石英岩石英中的纳米—亚微米级流体包裹体

用透射电子显微镜(TEM)观察产于大别山双河地区含柯石英硬玉石英岩矿物石英中纳米级至亚微米级的流体包裹体超微观结构特征发现:大多数包裹体呈圆形或负晶形(粒径大多为10nm～350nm),构成宽的密集的包裹体串。TEM揭示了柯石英和寄主矿物石英之间为共晶格取向连生关系,并寻找到在峰期变质条件下高盐流体存在的有力证据。流体包裹体经常伴随着许多相互连接的位错,并且与位错和位错壁等交生在一起,形成网络分布,这是在光学显微镜尺度下所不能探测到的。非爆裂的流体渗漏可能通过H2O或CO2分子沿位错的管道扩散,从包裹体进入寄主矿物石英,因而导致原来包裹体密度和成分的变化。

大别山超高压变质岩后成合晶矿物中微细流体包裹体的透射电镜研究

流体包裹体的研究对于了解地壳岩石的形成条件、构造演化及其动力学过程具有重要意义。利用透射电镜研究了大别山双河地区超高压硬玉石英岩中退变质矿物或后成合晶冠状体矿物(钠长石、霓辉石、绿闪石和磁铁矿)中的纳米-亚微米级流体包裹体特征及其与构造缺陷之间的关系。观察到该类流体包裹体的粒径(约1 nm～200 nm)要比石英中的流体包裹体(约10 nm～350 nm)小得多,一般呈圆形或负晶形分布、有些呈不规则状或小群体分布,其中大多数含H2O包裹体,有些含CO2流体。流体包裹体常与位错、位错网、晶界或亚边界等交生在一起,这些位错及构造缺陷空间构成了非爆裂流体相渗漏的有利通道。在变形钠长石中发现非均匀分布的纳米级(约1 nm～30 nm)水分子团,这种球形状水分子团包体是导致后成合晶矿物水解弱化和塑性变形的重要因素,该类流体和水分子团的存在,加速了岩石的塑性变形和退变质作用的进程。因此,可以反映大别山地区高压变质后的抬升历史。

赞皇杂岩官都岩群时代与物源——来自黑云变粒岩与石英岩碎屑锆石U-Pb-Hf同位素与稀土元素组成的约束

官都岩群是华北克拉通中部造山带赞皇杂岩中重要的变质火山-沉积岩系,经历了高绿片岩相-高角闪岩相变质,准确限定其沉积时代与物质来源对探究中部造山带新太古代-古元古代构造演化过程具有重要意义。利用LA-MC-ICP-MS(多接收激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪)与TIMA(矿物自动分析系统)对官都岩群中黑云变粒岩与石英岩进行了锆石矿物包体、U-Pb-Hf同位素与稀土元素原位分析。根据碎屑锆石内部矿物包体组成、阴极发光图像特征与U-Pb年龄结果,认为黑云变粒岩与石英岩中碎屑锆石中最年轻一组的^(207)Pb/^(206)Pb谐和年龄分别为2 544 Ma或2 536 Ma,大致限定了其原岩的最老沉积时代,结合区内黄岔花岗岩岩体侵入官都岩群的野外地质关系,推测官都岩群沉积时代为新太古代末期,并非古元古代。官都岩群黑云变粒岩与石英岩碎屑锆石年龄图谱十分相似,最主要的峰值年龄为2 512 Ma,结合碎屑锆石内部矿物包体与结构特征,认为官都岩群主要物源为新太古代晚期中酸性岩浆岩。两阶段锆石Hf模式年龄揭示2 850~2 700 Ma为赞皇杂岩最强烈的地壳生长阶段。综合本文与中部造山带已发表的数据,认为官都岩群黑云变粒岩与石英岩中变质锆石记录了~2 500 Ma的变质年龄,表明华北克拉通中部造山带普遍遭受了~2 500 Ma变质作用,该期变质作用可能与新太古代晚期华北克拉通初步克拉通化有关。

曹庄群中几种少见岩石及其地质意义

太古代曹庄群中少见的铬云母石英岩、堇青石石英岩、钡冰长石片麻岩、方柱石角闪岩等为中国太古代早期地壳的性质提供了信息和证据。这些岩石的存在表明早在曹庄群原岩沉积之前华北准地台就存在原始的硅铝壳;早太古代冀东地区曾出现蒸发岩岔地。堇青石石英岩中的堇青石-夕线石组合为曹庄群低压麻粒岩相变质作用提供了矿物学证据。

赣西下二叠统茅口组均密石英岩的特征、风化习性及其成因

赣西地区下二叠统茅口组中的均密石英岩是一种特殊类型的硅质岩，广泛分布于萍乡、宜春、分宜、安福、莲花一带，具镶嵌均粒结构和“三连点”结构，颗粒界线平直。矿物成分以α－石英为主；化学成分中ＳｉＯ２含量达９５％以上，Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ含量低。这种岩石风化后．颗粒间易解体，形成具有工业价值的粉石英矿。它是由碳酸盐岩经硅质交代形成。ＳｉＯ２主要来源于母岩以及由粘土矿物分解和海泡石向滑石转化释放而来。

江苏新沂南部地区玻璃用石英砂矿成矿规律研究

新沂南部石英砂矿床形成时间为晚第三纪上新世开始至结束,空间上受构造控制并局限在郯庐断裂内,且郯庐断裂的升降和新构造运动决定了矿层的埋深和厚度,石英砂搬运方式是粗三段型,具分选性差的河流相沉积特征,苏胶地块长期处于抬升、隆起状态,遭受剥蚀,为石英砂提供了物质供源。

黄山景区北部及婆溪河流域石英质玉石的探讨

通过对黄山景区北部石英质玉石及籽料的地质调查工作,总结了该地区的石英质玉石及籽料的分布范围、结构构造、质量等特征和资源量的估算,分析了该地区石英质玉石及籽料的地质前景和经济价值,为进一步在该地区找到有价值的玉石矿产积累了一定的经验。

内蒙狼山霍各乞矿床条带状含铜石英岩成因的讨论

内蒙霍各乞条带状含铜石英岩的结构、构造、阴极发光、化学常量元素、稀土元素及其所含的电气石的矿物成分、石英包体测温等方面的特点与加拿大沙利文矿床热水沉积和我国大厂热水沉积矿床中的热水沉积岩－条带状硅质岩及电气石岩十分相似。