湖北庙垭杂岩体富硅碳酸岩成因及其对稀土成矿的指示意义

湖北庙垭正长岩-碳酸岩杂岩体赋存我国重要的碳酸岩型稀土矿床,查明不同于主体碳酸岩(w(SiO_(2))<10%),富硅碳酸岩(w(SiO_(2))>30%)的岩石学、矿物学特征和成因机制对认识碳酸岩型稀土成矿作用具有重要意义。选取庙垭富硅碳酸岩样品为研究对象,利用电子探针(EPMA)、X射线荧光光谱仪(XRF)、激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)等分析方法,获得其岩石学和矿物学信息,并与前人研究进行对比,以期查明庙垭杂岩体富硅碳酸岩的成因和稀土成矿差异性。结果表明:①富硅碳酸岩中主要硅酸盐矿物为钾长石、钠长石和石英,与围岩梅子垭群绢云母片岩中硅酸盐矿物不同,而与共生正长岩中矿物组成相似,指示这些硅酸盐矿物可能为正长岩捕掳晶;②钾长石不规则环带特征(成分差异)和全岩高^(87 )Sr/^(86 )Sr值的特征,可能指示了成岩后的流体作用;③热液独居石年龄((235.1±1.5)Ma)与华北古板块和扬子古地块沿勉略断裂碰撞引起的勉略洋闭合(246~221 Ma)相关的区域变质事件同步,进一步限定了热液作用年龄和地质事件。与勉略洋壳的俯冲闭合相关的富Sr,Ba构造-热液流体交代富硅碳酸岩,促使Si和REE分别从钾长石等硅酸盐捕掳晶和磷灰石等原生矿物中活化-迁移进入流体,Si的加入可能进一步加强了流体对REE的搬运能力,使得富硅碳酸岩全岩稀土含量低于主体碳酸岩。

镓置换铝对SrAl_2Si_2O_8∶Eu^(2+)晶体结构和发光特性的影响

采用高温固相法在弱还原气氛下制备了Sr0.955Al2-xGaxSi2O8∶Eu2+(x=0～1.0)系列荧光粉,研究了Ga3+置换铝Al 3+对晶体结构和光谱特性的影响.Ga3+进入SrAl2Si2O8晶格与Al 3+发生类质同相替代使晶胞参量a、b、c、β和晶胞体积V都随Ga3+置换量呈线性增大,表明形成了连续固溶体.镓置换铝对晶胞参量c的影响最明显,b其次,a最小.Eu2+的宽带激发光谱位于230～400nm,表观峰值位于350nm,可由267nm、305nm、350nm和375nm四个峰拟合而成.随着镓置换量增加,较短波长的三个激发峰发生红移并且267nm和350nm峰强度减弱,305nm峰强度明显增强,375nm峰位和强度基本不变,表观激发峰半高宽由109nm减小至98nm,基本不随镓置换量变化.发射光谱位于380～600nm为不对称宽带,可由406nm和441nm两峰拟合而成并且随Ga3+置换量增加线性红移,拟合发射光谱峰面积之比线性递增,Ga3+进入晶格对较长波长发射中心影响较大.Ga3+置换量为1.0mol时,表观发射峰位从407nm线性红移至422nm,表观峰值随Ga3+置换量线性增大,半高宽由58nm增加至79nm.镓置换铝造成Eu-O距离变小,发光中心Eu2+所处晶体场增强,5d轨道能级分裂变大,最低发射能级下移.

微区-微量样品Rb-Sr同位素分析技术及其应用前景

利用微钻取样技术和微量样品Rb-Sr同位素分析方法,本文对出露在东秦岭造山带的中生代合峪花岗岩的自形钾长石巨晶进行微区-微量样品Rb-Sr同位素组成分析。分析结果表明,钾长石斑晶具有显著的Rb/Sr比值和Sr同位素组成变化,斑晶和基质钾长石均构成年龄为132～133Ma的Rb-Sr等时线,代表岩浆的后期冷却时代。钾长石晶体的初始^(87)Sr/^(86)Sr比值由边缘相到中心相没有明显的变化,代表花岗质岩浆结晶阶段的Sr同位素组成,暗示合峪花岗岩的钾长石巨晶为原生成因。以高空间分辨率为特征,微区取样技术已经广泛地应用在变质岩和深成岩浆岩的同位素年代学和成因研究。结合微量样品同位素分析技术,微区-微量样品Rb-Sr同位素方法有望在火山岩的成因和年代学方面得到应用。

锗置换硅对SrAl_2Si_2O_8∶Eu^(2+)晶体结构和光谱特性的影响

通过高温固相合成Sr0.955Al2Si2-xGexO8∶Eu2(+x=0~1.0)系列试样荧光粉,系统研究Ge4+置换Si4+对其晶体结构和光谱特性的影响。Ge4+以类质同相替代SrAl2Si2O8晶格中的Si4+形成连续固溶体,晶胞参数a,b,c,β和晶胞体积V随Ge4+置换量的增加呈线性递增。荧光激发谱为宽带,位于230~400 nm,可拟合成4个峰,表观峰值位于351 nm处;随着Ge4+置换量的增加,半高宽从105 nm减小到95 nm。发射光谱位于380~600 nm,可由406 nm和441 nm两个峰拟合而成,表观峰值位于407 nm处;随着Ge4+置换Si4+进入基质晶格,造成Eu—O距离变小,使Eu2+所处的晶体场强度增强,发光中心Eu2+的5d能级分裂增大,造成Eu2+最低发射能级重心下移,两拟合谱峰峰位均呈线性红移。

扬子板块西缘石棉安顺场新元古代钾长花岗岩地球化学特征及其地质意义

扬子板块西缘新元古代岩浆活动强烈,其成因研究对探讨Rodinia超大陆的演化有着重要意义。本文对石棉安顺场钾长花岗岩形成年龄及其地球化学特征研究,结果表明锆石^(206)Pb/^(238)U年龄加权平均值为777.3±4.8 Ma(MSWD=0.23,2σ),代表花岗岩的结晶年龄。岩石SiO_2含量高(72.64%~76.27%),铝饱和指数A/CNK大于1(1.06~1.24),K_2O/Na_2O在1.40~2.22之间,里特曼指数σ小于3.3(2.08~2.74)。岩石轻稀土元素(LREE)富集,Nb、Ta轻微亏损,Eu负异常明显(δEu=018~0.23)。岩石的ε_(Nd)(t)为0.5~3.3(平均值为2.1),T_(DM)在1.19~1.61Ga之间,反映其源区以古老地壳物质为主。铅的初始同位素比值分别为[n(^(206)Pb)/n(^(204)Pb)]i=15.4103~17.2707,[n(^(207)Pb)/n(^(204)Pb)]i=15.4265~15.5479,[n(^(208)Pb)/n(^(204)Pb)]i=33.3518~35.8641。此外,岩石具有高的Rb/Sr比值和低的Ca O/Na2O比值、较低的Al_2O_3/TiO_2比值和低的Rb/Ba比值,表明其起源于泥质岩石的部分熔融。综合地球化学、同位素特征和区域地质资料,我们认为石棉安顺场钾长花岗岩为过铝质高钾钙碱性S型花岗岩,它是地壳泥质源岩部分熔融的产物,形成于挤压的构造环境中。

花岗岩中钾长石巨晶成因及研究方法概述

钾长石巨晶在花岗岩中较为常见,对花岗岩的成因具有重要指示意义。本文介绍了花岗岩中钾长石巨晶的最新研究进展,重点梳理了钾长石巨晶的一些典型地质特征,讨论了钾长石巨晶的形成机制,详细介绍了关于钾长石巨晶原位地球化学研究的最新进展,提出了存在的问题及未来可能的一些研究方向。