大兴安岭南段黄岗梁地区早白垩世正长花岗岩成因及构造启示:锆石U−Pb年龄、岩石地球化学和Sr−Nd−Pb同位素证据

【研究目的】大兴安岭南段黄岗梁锡铁矿区及外围发育大面积花岗岩类,加强其成岩时代、岩石成因类型、成岩成矿物质来源等研究,有利于探究该区成岩与成矿关系和早白垩世碰撞造山机制。【研究方法】采集大兴安岭南段黄岗梁锡铁矿区及外围样品,进行岩相学、锆石U−Pb测年、岩石地球化学及Rb−Sr、Sm−Nd、Pb同位素研究。【研究结果】获得岩浆结晶年龄为141.9~139.1 Ma,较成矿年龄早约3 Ma,形成于早白垩世。岩石具有高硅、低铝、低镁、富钾少钠特征,为高钾钙碱性A型花岗岩。(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)和^(143)Nd/^(144)Nd值分别介于0.70031~0.70543和0.512572~0.512636之间,ε_(Nd)(t)值为0.07~1.18,Nd同位素模式年龄T_(DM2)为926~838 Ma。【结论】黄岗梁矽卡岩型锡铁矿床成岩物质于新元古代从亏损地幔分离,在上升侵位过程中受到地壳物质混染。大兴安岭南段地区在早白垩世经历了蒙古–鄂霍次克洋碰撞闭合伸展作用和古太平洋高角度俯冲作用叠加。

Pb同位素在古金属制品溯源研究中的应用——原理、方法和实例

追溯古金属制品的矿石来源,探索古代不同文明之间金属流通与文化交流,一直以来都是备受国内外考古学界关注的研究热点。在众多古金属溯源研究方法中,Pb同位素因基础理论和实验方法成熟较早,目前应用最广。本文综述了Pb同位素在古代金属制品溯源研究中应用的原理、方法与重要实例,并简要分析了局限性,展望了应用前景:(1)理论上,Pb同位素能够对不同矿床进行一定程度的区分,且在冶金过程中不会发生显著的分馏,满足古金属制品溯源研究的大部分前提。(2)Pb同位溯源的方法包括简单对比法、特征参数法和等时线法。其中,简单对比法和特征参数法主要适用于古金属制品中Cu,Pb,Ag等金属的矿石来源;而等时线法主要用于示踪锡锭以及低铅富锡青铜器中Sn的矿石来源。(3)Pb同位素溯源研究的局限性包括重叠效应和混合效应。将Pb同位素与Cu,Sn,Ag等非传统同位素以及微量元素相结合,采用合理的数理统计方法开展综合溯源研究,是解决重合效应的重要途径和研究方向。跳出将金属制品与地质来源(矿床)进行匹配的固有研究范式,以重现古代文明间金属流通与文化交流路径为目标,开发类似于“牛津研究体系”的解决方案,是解决混合效应的重要途径和研究方向。

LA-MC-ICP-MS微区原位Pb同位素的分析精度研究:以两种类型检测器为例

根据样品的Pb含量,本研究建立了法拉第杯-离子计数器(FC-IC)和全法拉第杯(FC)两种杯结构模式微区原位分析Pb同位素比值的方法。因^(206)Pb、^(207)Pb和^(208)Pb在两种模式中均采用FC检测器分析,两种模式下^(20y)Pb/^(206)Pb(y=7、8)值的相对标准误差(2RSE)一致,仅与信号强度有关。同等信号强度下(IC线性范围内),^(20x)Pb/^(204)Pb(x=6、7、8)值的2RSE在FC-IC杯结构模式优于FC杯结构模式,且两种模式下^(20x)Pb/^(204)Pb值的2RSE差异随^(208)Pb信号强度的增加而减少,最终均趋于约0.06%。FC-IC杯结构模式分析在^(208)Pb信号强度为0.10~0.25 V时,或FC杯结构模式分析在^(208)Pb信号强度>0.50 V时,均可获得较好的Pb同位素比值的精度和准确度。对于Pb含量较高(>40μg/g)或者尺寸较大的样品,优先采用激光大束斑结合FC杯结构模式可获得高精度的Pb同位素比值;对于Pb含量较低(≈10μg/g)或者尺寸有限的样品,FC-IC杯结构模式获得的Pb同位素精度优于FC杯结构模式。利用建立的微区原位Pb同位素分析方法,本研究分析了不同Pb含量标样的Pb同位素组成,分析结果在误差范围内均与参考值一致。

东昆仑波洛尕熊金矿区石英闪长玢岩锆石U-Pb测年、岩石地球化学及地质意义

波洛尕熊金矿区位于青海东昆仑东段,矿区内石英闪长玢岩脉与金矿化带在空间上伴生产出。笔者通过锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及地球化学研究,探讨了波洛尕熊石英闪长玢岩的岩浆源区和岩石成因、大地构造意义、形成时代与找矿意义。岩石地球化学研究表明,石英闪长玢岩属准铝质钙碱性-高钾钙碱性系列岩石,富集大离子亲石元素、轻稀土元素和Pb,相对亏损高场强元素,基本不显示铕异常。Rb/Sr、Nb/Ta、Zr/Hf等特征反映闪长玢岩具有壳幔混合的源区特征。石英闪长玢岩LA−ICP−MS锆石U−Pb年龄为(226.6±1.6)Ma(MSWD=0.41),形成时代为印支期晚三叠世,为东昆仑造山带古特提斯构造岩浆演化的产物。综合东昆仑地区前人年代学数据及区域构造演化,认为波洛尕熊石英闪长玢岩为后碰撞伸展阶段地壳重熔的产物,东昆仑在约228 Ma就已全面进入后碰撞演化阶段。印支期中基性岩脉尤其是闪长玢岩脉经常与东昆仑地区金矿化在时空分布及成因上关系密切,在今后金矿找矿勘查中应高度重视。

副矿物包裹体和信号采集时间对锆石U-Pb年龄和微量元素分析结果的影响

锆石原位微区U-Pb定年和微量元素分析已成为当前地球科学领域常规的分析手段。然而,锆石微区分析结果的解译受到分析点选取、仪器稳定性和采集信号校正等诸多因素的影响,定量揭示这些因素如何影响锆石微区分析结果是准确探讨该结果地质意义的重要前提。本文以来自青海野马泉铁多金属矿床晚三叠世二长花岗斑岩岩体中的锆石为研究对象,开展了LA-ICP-MS锆石原位U-Pb定年和微量元素分析,以探究副矿物包裹体和信号采集时间对锆石微区分析结果产生的影响。研究结果显示,尽管信号采集时间较短时会得到较大的U-Pb定年误差,但它的改变并不会对U-Pb年龄和微量元素分析结果产生明显影响。对比含矿物包裹体和不含矿物包裹体的分析点可知,矿物包裹体的存在同样不会对定年结果产生明显干扰。然而,若选择的锆石分析位置含有磷灰石等副矿物包裹体,得到的分析数据会具有“轻稀土富集”的假象,从而造成诸多误判,如推断出错误的岩浆氧逸度特征等。因此,锆石微区分析前必须首先查明所分析的位置是否存在副矿物包裹体,而在探讨锆石微量元素数据的地质意义前必须将受到矿物包裹体混染的锆石数据予以剔除。

北秦岭南召盆地太山庙组下部凝灰岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

晚三叠世卡尼期全球古气候发生明显转变,全球降水量增加,海水温度上升了6~8℃,大量陆源碎屑物质输入海洋,导致海洋中出现碳酸盐生产危机。北秦岭南召盆地太山庙组可能记录了卡尼期洪水事件。目的为精确限定太山庙组沉积时代,凸显其地质意义,方法采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法(LA-ICP-MS)对太山庙组下部凝灰岩进行锆石U-Pb同位素定年分析。结果结果表明:凝灰岩锆石颗粒呈粒状、短柱状,无磨圆;阴极发光图像显示振荡环带结构明显;根据阴极发光图像和Th/U,认为太山庙组下部凝灰岩中18颗锆石均为火山来源,剔除轻稀土富集的锆石后,选择其中15颗锆石进行计算,得到其加权平均年龄为(241.4±1.3)Ma(1σ;MSWD=0.27),代表凝灰岩中锆石的结晶年龄;结合前人研究成果,计算出太山庙组下部平均沉积速率为20.6 m/Ma,太山庙组底界年龄约246 Ma,因此,太山庙组至少自中三叠世安尼期就开始沉积,至晚三叠世卡尼期末结束;根据南召盆地遗迹化石组合演化规律和植物孢粉变化,认为太山庙组沉积时期古气候发生了明显转变,由干旱炎热气候转变为温暖、湿润气候。结论研究结果对北秦岭南召盆地三叠纪地层划分产生了新认识,有助于研究探讨南召盆地对卡尼期洪水事件的沉积响应。

普通铅对LA-ICP-MS磷灰石U-Pb定年结果的影响及校正方法

磷灰石是火成岩、变质岩和沉积岩中广泛分布的含铀矿物,开展磷灰石U-Pb年代学研究对揭示岩浆演化过程、示踪溯源等方面具有重要意义。激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法(LA-ICP-MS)是开展磷灰石U-Pb年龄微区分析的重要手段之一。当前,基体匹配磷灰石U-Pb定年矿物标样缺乏和标样中不可避免的普通铅是制约LA-ICP-MS高精度磷灰石U-Pb年龄分析的主要瓶颈。本文对比研究了标样中普通铅对LA-ICP-MS磷灰石U-Pb定年结果的影响,采用含普通铅的磷灰石MAD作外标直接开展U-Pb年龄校正,获得的被测样品年龄会产生显著的系统偏差(最大约6%);采用207Pb法或Tera-Wasserburg图解法先校正标样中普通铅,再利用校正后的数据进行元素分馏和仪器漂移校正则可获得准确的磷灰石U-Pb年龄,与推荐值偏差在2%以内。另一方面,为消除标样中普通铅对分析结果的影响,本文还采用水蒸气辅助激光剥蚀方法,实现以NIST612玻璃作为外标准确分析磷灰石U-Pb年龄,解决了磷灰石U-Pb定年微区分析高质量标样缺乏的难题。本研究通过对标样中普通铅进行预校正或采用非基体匹配分析,建立了高精度LA-ICP-MS磷灰石U-Pb定年新方法,将促进磷灰石U-Pb年代学在地球科学研究中的应用。

中国主要类型铅锌矿床S、Pb、C-H-O同位素特征及其成因意义

铅、锌是重要的矿产资源,在工业生产中发挥着至关重要的作用。S、Pb、C-H-O同位素地球化学可以用来解释成矿物质来源、成矿流体来源及矿床成因等地质问题。对铅锌矿床的稳定同位素研究自20世纪80年代至今已取得丰硕成果,为从单矿种角度进行全国性的总结奠定了良好基础。本文基于全国重要铅锌矿床的相关硫、铅、氢、氧、碳同位素近万条数据进行分析,结果显示,中国铅锌矿床的S、Pb同位素特征揭示其成矿物质来源复杂,主要为深源岩浆和赋矿地层(海水沉积物),H-O、C-O同位素特征表明中国铅锌矿床的成矿流体中的水主要为岩浆水和大气降水,而成矿流体中的碳主要来源于岩浆和海相碳酸盐岩。S同位素的空间分布特征显示,从我国西部到东部地区,北部到南部地区,铅锌矿床的32S趋于富集,表明我国东部和南部铅锌矿床有更多壳源物质参与成矿。C-H-O同位素特征显示相较于西北部地区,我国东南部地区的铅锌矿床有更多大气降水或盆地卤水参与成矿。

Pb、Cd掺杂对GeTe材料热电性能和稳定性的改善

以GeTe合金为研究对象,通过掺杂Pb元素形成GeTe-PbTe固溶体合金,拓宽相变温区,提高材料长期工作稳定性的同时提升热电性能。为进一步提升材料热电性能,在GeTe-PbTe固溶体合金中掺杂Cd元素,通过熔炼、真空热压、退火结合工艺制备了(GeTe)_(0.91-x)(CdTe)_(x)(PbTe)_(0.09)合金系列样品,当x=0.04时,在773 K温度条件下获得最大热电优值(ZT)为1.72。测试了GeTe合金、(GeTe)_(0.91)(PbTe)_(0.09)合金、(GeTe)_(0.87)(CdTe)_(0.04)(PbTe)_(0.09)合金的工作稳定性,结果表明:同时掺杂Pb、Cd元素后,可显著提高GeTe合金的工作稳定性,与N型PbTe材料组成的温差电单偶最大输出功率年衰减率仅为3.11%。

氨基酸功能化丝瓜络的辐射制备及其对Pb(Ⅱ)的吸附性能研究

以农林废弃物丝瓜络(LC)为基材,采用电子束辐射接枝法将聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)接枝到丝瓜络纤维表面,再通过开环反应引入赖氨酸(Lys)和精氨酸(Arg)功能性基团,制备得到2种氨基酸功能化丝瓜络LC-PGMA-Lys、LC-PGMA-Arg,通过FTIR、元素分析、XRD和SEM等方法对其进行了表征,系统研究了初始pH值、吸附时间、吸附温度、Pb(Ⅱ)初始浓度等因素对Pb(Ⅱ)吸附量的影响,并探究了其对Pb(Ⅱ)的吸附行为。结果表明,LC-PGMA-Lys、LC-PGMA-Arg吸附Pb(Ⅱ)的最佳初始pH值均为6;在初始pH值为6、吸附时间为200 min、吸附温度为35℃的最佳条件下,LC-PGMA-Lys对Pb(Ⅱ)的最大吸附量为71.18 mg·g^(-1);LC-PGMA-Lys对Pb(Ⅱ)的吸附过程符合准二级动力学方程和Freundlich等温吸附模型,表明吸附过程以多分子层吸附、化学吸附为主。

南阿尔金木纳布拉克地区巴什库尔干岩群变质岩的锆石U-Pb定年和Lu-Hf同位素特征及其地质意义

南阿尔金木纳布拉克地区原划为长城纪巴什库尔干岩群中陆续识别出多类型高压变质岩,以及新元古代和古生代的原岩年龄信息。本文在前人研究的基础上,对木纳布拉克地区巴什库尔干岩群的中-低压浅变质岩进行详细的野外调查,并对三个不同岩组的6个样品进行了岩相学、锆石U-Pb定年和Hf同位素组成研究,以期对区内长城纪地层的构造归属划分提供更多的年代学证据。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年测得红柳泉组钾长片麻岩和角闪片岩的原岩形成年龄分别为1459~1577Ma和<1493Ma、贝壳滩组钙质白云母片岩的原岩年龄为<956Ma,均为中-新元古代;此外钙质白云母片岩还获得499Ma的变质年龄,总体反映了以上3个样品具有阿尔金杂岩的锆石年龄信息。这3个样品的核部残留碎屑锆石的ε_(Hf)(t)值与阿尔金杂岩中各类变质岩的ε_(Hf)(t)值范围一致,且具有相似的二阶段模式年龄,代表了其原岩具有相似的物源。因此,综合年代学和Hf同位素组成分析可以推断,以上3个样品所属的地层不应再归为长城纪巴什库尔干岩群,而归到阿尔金杂岩更为合适。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得扎斯勘赛河组长英质片麻岩、红柳泉组长英质糜棱岩和贝壳滩组斜长角闪岩的原岩年龄介于454~460Ma以及多期变质年龄分别为429~432Ma、400~402Ma和~376Ma。这3个样品的原岩年龄和变质年龄与中阿尔金南缘志留纪中-高压变质岩带内变质岩石原岩和变质年龄具有一致性,且构造位置上均位于木纳布拉克地区西南缘,与阿尔金杂岩以断裂相隔,由此初步推断其与中阿尔金南缘志留纪中-高压变质岩带有关。综上,本文认为南阿尔金木纳布拉克地区原划为长城纪巴什库尔干岩群中南部的贝壳滩组和红柳泉组样品为南阿尔金高压-超高压变质带的西延部分,北部的扎斯勘赛河组和红柳泉组样品为中阿尔金南缘志留纪中压-高压变质作用的产物。

兼具高电致应变和居里温度的La掺杂Pb基压电陶瓷的制备

采用传统固相法制备了La^(3+)掺杂的0.28Pb(In_(1/2)Nb_(1/2))O_(3)-0.32Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-0.3PbTiO_(3)-0.1PbZrO_(3)(PIN-PZN-PZT)四元压电陶瓷,研究了La^(3+)掺杂量对PIN-PZN-PZT四元压电陶瓷微观结构和电学性能的影响。结果表明:引入La^(3+)可以增强压电陶瓷局部结构异质性,进而提升介电弛豫特性并提高压电性能。当La_(2)O_(3)含量为1.5%时,获得了兼具高电致应变(0.23%)和高居里温度(206℃)的压电陶瓷材料。

北冰洋楚科奇边缘地北风深渊中碱性火山岩锆石U-Pb年龄与白云母原位Rb-Sr等时线年龄及其大地构造意义

楚科奇边缘地位于北冰洋美亚海盆的核心位置,作为水下高地,其从阿拉斯加-楚科奇大陆架延伸至美亚海盆中。楚科奇边缘地的研究对于重建北极地区的板块构造演化过程非常关键。目前关于其地壳性质、起源和演化过程仍不清晰。本次研究对楚科奇边缘地北风深渊平原斜坡上获取的碱性火山岩样品进行了详细分析,使用矿物自动定量分析(TIMA)方法研究了其岩性特征,运用LA-ICP-MS测定了样品中119颗锆石的U-Pb同位素年龄,同时使用LA-ICP-MS技术对样品薄片中的微晶白云母进行了原位Rb-Sr等时线年龄测定。结果表明, 119颗锆石的年龄可划分为94~636 Ma、929~1369 Ma、1655~2040 Ma和2439~2735 Ma四组。结合前人对在楚科奇边缘地获取的变质岩锆石U-Pb年龄和加拿大北极地区碎屑锆石年龄特征发现,第二组、第三组和第四组捕获锆石可能来源于加拿大北极群岛基底。第一组年轻锆石Th/U值较高,为典型的岩浆锆石,其中最年轻的6颗锆石的加权平均年龄为100.9±1.2 Ma,可能代表该碱性火山岩的形成年龄。白云母原位Rb-Sr等时线年龄为72±17 Ma,稍晚于样品中最年轻锆石年龄,能够与镜下白云母多呈脉状交代碱性岩的现象相对应,因此,样品中脉状白云母很可能是后期海底构造-热液活动的产物。本次研究所获得的锆石与白云母年龄从地质年代的角度证实了美亚海盆是由阿拉斯加-楚科奇微板块在早白垩世期间从北美板块边缘分离形成的,并且经历了后期的海底构造-热液叠加作用。

不同比例Pb掺杂对二氧化锡高压结构和电学性能影响研究

氧化锡(SnO_(2))作为重要的导电氧化物,可应用于太阳能电池、电极、氧化催化剂等领域。Sn^(4+)和Pb^(4+)的电子结构和离子半径相似,将Pb掺杂到SnO_(2)晶体结构中可改变其光电性质而不破坏结构。压力作为改变材料晶格结构和电子带隙的手段,可有效提升物质性能。为探究元素掺杂和压力对SnO_(2)结构性能影响,研究了高压下10%Pb掺杂和25%Pb掺杂SnO_(2)的结构相变和电子带隙变化。采用水热法制备了纯SnO_(2)、10%Pb掺杂和25%Pb掺杂的SnO_(2)样品,扫描电镜显示样品由多个纳米棒中心发散排列而成,整体成花状;X射线衍射表明样品为四方金红石型结构(空间群P42);EDS能谱表明,Pb被完全掺杂在SnO_(2)晶格中。利用金刚石压腔结合原位拉曼光谱技术研究了不同比例Pb掺杂对SnO_(2)高压结构和电学性质的影响。拉曼光谱结果表明:常压下SnO_(2)有四种拉曼振动模式,分别为B_(1g)(88 cm^(-1))、Eg(480cm^(-1))、A_(1g)(639 cm^(-1))和B_(2g)(775 cm^(-1))。当体系压力增加到14 GPa,E_(g)峰分裂,在563 cm^(-1)处出现新峰,SnO_(2)从四方金红石型结构转变为高压CaCl2型结构;10%Pb掺杂的SnO_(2)的A_(1g)和576cm^(-1)处的两个拉曼峰随压力的增加逐渐展宽,在13 GPa时合并成包状峰,晶体表面原子无序性程度增加,对称性降低,B_(1g)模式向A_(1g)模式转变,结构相变开始出现,体系压力增加到25 GPa时向非晶转变;25%Pb掺杂的SnO_(2)在190和775 cm^(-1)处分别出现Pb^(4+)和B_(2g)的拉曼峰,在压力达到10 GPa时Eg峰强度变弱,576 cm^(-1)处和A_(1g)两个拉曼峰合并,发生结构相变,在25.4 GPa时出现非晶化。利用第一性原理计算研究纯SnO_(2)和10%Pb掺杂的SnO_(2)在压力下的电学性能结果表明:体系压力增大会使纯SnO_(2)的禁带宽度从0.645 eV增加到1.759 eV,电子更难跃迁到导带,导电性降低;同时掺杂会使Pb进入晶格形成缺陷,导致价带附近的缺陷密度增加,价带能级降低,导电性增强,但体系压力的增加不会改变掺杂SnO_(2)的导电性。本研究为SnO_(2)元素掺杂领域提供了新的思路,结合原位高压技术丰富了极端条件下SnO_(2)的性质研究。

红尖兵山钨多金属矿床锆石、黑钨矿、日光榴石U-Pb年代学及地球化学:对北山造山带三叠纪关键金属成矿作用的启示

北山成矿带是我国西北地区重要的战略性金属矿产资源地之一,区内的岩浆岩年代学工作已得到广泛开展,但对成矿带内成岩与成矿关系等缺乏系统研究。红尖兵山作为北山成矿带最具代表性的钨多金属矿床受到了较多关注,但其成矿时代、矿床成因等一直存在较大争议,已成为理解区域成矿构造事件的重要制约因素。本文对红尖兵山矿床详细的野外地质调查工作显示,该矿床成矿岩体为双驼峰式二长花岗岩,矿化类型可以划分为云英岩型矿石和黄玉-石英脉型矿石。对红尖兵山成矿岩体中的锆石、云英岩型矿石中的黑钨矿和黄玉-石英脉型矿石中的日光榴石进行了LA-ICP-MS U-Pb年代学,研究结果显示其形成时代分别为221.7±1.3 Ma、221.6±2.1 Ma、220.5±7.9 Ma,指示红尖兵山的成岩成矿时代在误差范围内一致,是晚三叠世岩浆-热液活动的产物。黑钨矿、日光榴石和白云母的LA-ICP-MS成分分析结果显示,黑钨矿中富集Sc、Mo等元素,而日光榴石和白云母则分别富集Be、Zn、Sc和Li、Sc关键金属等元素。通过主成分分析(PCA)和元素相关性分析,揭示了黑钨矿、日光榴石和白云母中关键金属元素的赋存状态。综合分析显示,红尖兵山矿床形成于陆内造山后伸展构造背景下,在强烈的岩石圈伸展减薄和幔源岩浆底侵诱发下,地壳发生部分熔融产生的酸性岩浆经分异演化形成的岩浆热液与围岩相互作用后形成富含挥发组分、偏还原、低pH和低Eh的成矿流体,它们沿构造薄弱部位充填交代形成石英脉-云英岩型钨多金属矿床。本研究成果对于理解北山造山带三叠纪陆内伸展构造背景下构造-岩浆-成矿事件具有重要意义,并为该区域同类矿床的勘查和关键金属找矿提供了指导。

浙东南玉苍山—彭溪碱长花岗岩锆石U-Pb年龄、岩石地球化学特征及其成因类型

玉苍山—彭溪岩体位于东部沿海花岗岩带北端,受古太平洋板块俯冲制约。笔者等以该岩体碱长花岗岩为研究对象,开展锆石U-Pb测年,获得其加权平均年龄为96.50±1.81 Ma和98.27±0.39 Ma,表明该岩体为晚白垩世岩浆活动的产物。该岩体主要矿物组成为钾长石(60%~70%)、石英(25%~35%),少量斜长石(<5%)、黑云母(<2%)等,呈中细粒花岗结构。该岩体地球化学特征上呈现高硅、富碱、低铝,镁、钙、磷、钛、铁等元素含量极低,Rb、K等大离子亲石元素和Th、U、Zr、Hf等高场强元素富集,亲铁元素Co、Ni、Cr、V等含量较低;K/Rb值低,Rb/Sr、Rb/B值高;稀土元素总量高,且轻稀土元素富集程度远大于重稀土元素,同时具有明显的铕负异常,分异指数高;反映了该岩体具有强烈的壳源特征,且形成时岩浆演化分异程度高,存在斜长石、磷灰石等矿物的分离结晶,属于过铝质高钾钙碱性花岗岩系列。认为该岩体属于A型花岗岩,为晚白垩世时期板内伸展构造环境下软流圈地幔上涌、部分地壳参与熔融形成的。

班公湖-怒江成矿带西段白板地北部晚侏罗世花岗闪长岩锆石U-Pb年龄、微量元素组成及地质意义

白板地北部花岗闪长岩体位于班公湖–怒江缝合带北侧改则县境内。野外地质调查表明花岗闪长岩呈岩脉状侵入二叠系龙格组碳酸盐中,并在接触带上发育矽卡岩化蚀变和铜矿化,成矿潜力良好。但目前研究程度较低,尚未开展高精度年代学研究工作。笔者通过对白板地北部花岗闪长岩开展LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和微量元素研究,以精细厘定成岩年龄,揭示成矿温度并分析成矿潜力。结果表明,白板地北部花岗闪长岩锆石均为岩浆成因锆石,17个测点获得的锆石^(206)Pb/^(208)U谐和年龄为(154.8±1.2)Ma(MSWD=1.7),岩体侵位于晚侏罗世。锆石ƩREE值为6.1×10^(−6)~24.04×10^(−6),平均值11.68×10^(−6),ƩLREEs和ƩHREE分别为0.41×10^(−6)~9.44×10^(−6)和4.93×10^(−6)~23.55×10^(−6),具有亏损轻稀土,富集重稀土的特征;δEu值为0.26~0.64,δCe值为0.91~5.03,呈现显著的负Eu异常和正Ce异常特征。锆石Ti元素含量为0.89×10^(−6)~1.43×10^(−6),估算的结晶温度为600.3~799.3℃,平均值为697.6℃,一定程度上反映了花岗闪长岩的成岩温度范围。综合成岩年龄和区域构造演化特征,推测白板地北部花岗闪长岩形成于班公湖-怒江洋壳北向俯冲的构造背景,为深入认识区域构造演化提供了新证据。

可控生物降解PBS共聚酯的合成与性能研究

开发水体中可降解塑料能够有效缓解海洋塑料污染问题。但是生物可降解塑料聚丁二酸丁二醇酯(PBS)因其高结晶度在海水中降解速度缓慢。本研究选用单体二甘醇酸和二硫代二丙酸与其熔融缩聚制备一系列高分子量共聚酯,并研究其热性能、结晶性能、拉伸性能和降解性能。二甘醇酸的醚键有效提高了聚酯的亲水性提高了共聚酯的降解速率,同时二甘醇酸和二硫代二丙酸打破了共聚酯的结晶,提高其水体和土壤中的降解速度。PBS_(50)D_(40)T_(20)在CALB水体中降解35 d失重100%,在土壤中降解45 d失重100%。因此共聚酯具有良好的性能和可降解性能,可以在绿色包装等领域具有广阔的应用前景。

粤西北禾洞地区基性岩脉锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其构造意义

粤西北禾洞地区处于南岭成矿带中段,主要产有花岗岩型铀矿床和众多铀矿化异常。区内构造岩浆活动频繁,不仅出露加里东期永和岩体、印支期太保岩体和燕山早期禾洞岩体,而且出露不同类型的岩脉。基性岩脉对于研究壳幔相互作用、地幔物质组成、恢复古构造环境具有重要意义。由于连山县禾洞—太保地区零星出露的镁铁质岩研究程度较低,文章从岩石学、年代学和主微量地球化学等方面探讨了其岩石类型、成岩时代、源区性质及形成的构造背景。基性岩脉的岩性主要为变余辉绿(玢)岩,形成时代为晚侏罗世(154.6 Ma±0.9 Ma)。地球化学分析显示,岩石具低硅(SiO_(2)=45.65%~47.79%),高碱(ALK=4.16%~6.27%),富镁铁(TFeO+MgO=16.22%~17.41%),Mg^(#)(58~62)略低于原始岩浆值,稀土元素总量高,负Eu异常,相对富集大离子亲石元素Rb、U,相对亏损Ba、Sr、Th,且贫Nb、Ta、Ti、Zr、P等高场强元素的特征,指示其为碱性玄武岩系列。各类元素参数特征显示其具壳幔混合的源区性质,可能系俯冲物质交代的富集地幔岩浆上升过程中与地壳围岩发生了同化混染作用,兼具大陆裂谷和俯冲带玄武质岩石的特点。结合中生代区域构造演化历史及成岩成矿地质背景,认为粤西北禾洞地区基性岩脉的形成与古太平洋俯冲引起的陆内岩石圈伸展机制有关。

湘西沃溪金锑钨矿床燕山期幕式成矿作用:来自原位白钨矿U-Pb定年与黄铁矿元素-同位素的约束

沃溪矿床位于江南造山带中段,是一座同时具有金、锑、钨大规模成矿的大型金矿,近年的研究揭示其主要形成于燕山期,但该矿的成矿物质源区及矿床成因尚存争议。基于此,本文利用SEM、EPMA、LA-MC-IF-ICP-MS等原位分析技术,对该矿床多世代黄铁矿的结构、成分及同位素组成和成矿期白钨矿的U-Pb年代学进行了研究。在沃溪矿床中,识别出3个世代5种类型黄铁矿(Py),即成矿前Py1,成矿第二阶段Py2和第三阶段的Py3a、Py3b和Py3c。黄铁矿微区成分及围岩蚀变特征指示,成矿期Au、As和Cu耦合,Au主要以固溶体(Au+)的形式存在于Py3b的晶格中;As-取代S-进入黄铁矿是促进晶格金富集的主要因素;而强烈的水-岩反应是导致成矿期热液黄铁矿Co/Ni<1的原因。黄铁矿的原位微量元素和S-Pb同位素组成(δ34 S V-CDT值:Py2为-4.33‰~-1.61‰,Py3a为-6.36‰~3.59‰,Py3b为-4.36‰~3.59‰,Py3c为-2.21‰~-0.65‰;206 Pb/204 Pb、207 Pb/204 Pb、208 Pb/204 Pb值:Py2分别为18.029、15.618和38.653,Py3a分别为18.047~18.341、15.594~15.698、38.781~39.394)及其在环带结构中的变化,指示第二及第三成矿阶段流体性质存在显著差异。成矿第三阶段白钨矿的LA-ICP-MS U-Pb定年结果为132.7±7.9Ma(1σ,n=31,MSWD=0.43)。结合前人研究成果,我们认为沃溪金锑钨矿床主要形成于燕山期148~140Ma的黑钨矿(少量白钨矿、黄铁矿和金)和~130Ma的金-锑-白钨矿两阶段幕式成矿作用。早阶段成矿为下伏基底岩石重熔岩浆演化出的相对高温的还原性流体;晚阶段金-锑-白钨矿成矿以脉冲性幔源流体为主,金主要具地幔来源,而锑和钨可能来源于壳源与幔源流体混合演化出的富矿热液,成矿的脉动性可能与深部断层阀机制有关。金的主要沉淀机制为水岩反应和硫化作用,流体混合是辉锑矿与白钨矿的沉淀机制。富集交代的岩石圈地幔活化和古太平洋板块俯冲后撤、拆沉导致的岩石圈大规模伸展是江南造山带中段(湖南)燕山晚期金多金属大规模成矿的关键因素及构造背景,区域上具有进一步寻找陆内弧后伸展背景金多金属矿床的潜力。