世界矾都 非凡之路——苍南矾山国家地质公园

浙江苍南矾山国家地质公园地处浙江省东部,隶属苍南县管辖,范围涉及矾山镇和南宋镇两个行政区域。公园距温州市区约65千米,距苍南县中心城区约31千米,总面积11.33平方千米。2020年12月,国家林业和草原局正式批准设立浙江苍南矾山国家地质公园。矾山国家地质公园分为鹤顶山地质园区和矿山园区两个独立园区,其中矿山园区又分为大岗山、鸡笼山、福德湾三个游览区。公园内有明矾石矿床、福德湾矿工村、鸡笼山矿硐群、鹤顶山石海等丰富的地质遗迹景观资源。

河北矾山超钾质岩浆氧逸度及含水性特征的磷灰石地球化学记录

产于华北克拉通北缘的晚三叠世矾山超钾质碱性岩杂岩体主要由单斜辉石岩和辉石正长岩等组成,以发育内生磷灰石-磁铁矿矿床而闻名。本文选取矾山杂岩体中的磷灰石为研究对象,通过测试磷灰石的主微量元素及原位Sr-Nd同位素组成以探讨母岩浆的氧逸度及含水性特征。研究表明,矾山磷灰石以轻稀土元素富集、重稀土元素亏损为特征,显示出缺乏显著Ce异常的“右倾”的稀土配分型式,且具有较低的Ga含量及较高的δEu值,暗示杂岩体具有较高的岩浆氧逸度,这也得到了磷灰石Mn氧逸度计的支持。所有磷灰石以高Sr、低Y为特征,具有较高的Sr/Y(>30)和La/Yb(>90)比值,且Sr/Y与La/Yb存在明显的正相关关系,表明矾山超钾质岩浆具有较高的含水量。矾山磷灰石的原位Sr-Nd同位素投点位于地幔序列,明显偏离地壳趋势。母岩浆的“氧化且富水”特征是矾山杂岩体得以发生磷灰石-磁铁矿矿化的重要因素,其主要与板片俯冲过程中蚀变洋壳对岩石圈地幔的交代作用有关。通过对比矾山杂岩体与全球范围内其他地质环境中磷灰石的成分数据,发现具有“高Sr、低F、少Cl”特征的磷灰石可作为识别超钾质碱性岩杂岩体(及其相关金属矿床)的特征矿物。

河北矾山钾质碱性超镁铁岩-正长岩杂岩体Sm-Nd年龄和Sr、Nd同位素特征

河北矾山侵入杂岩 ,由层状钾质超镁铁岩——正长岩组成 ,已知它含有大型磁铁矿磷灰石矿床。现在已测定了岩体的岩石和矿物的 Sm - Nd同位素资料 ,并获得了杂岩体的 Sm - Nd同位素年龄。 4个矿物样品和 2个全岩样品 Sm - Nd等时线年龄为 2 4 3.4± 9.7Ma,INd=0 .5 12 0 4 5 ,εNd(t) =- 5 .4 ;4个矿物样品和 7个全岩样品等时线年龄为 2 39± 19Ma,INd=0 .5 12 0 5 5 ,εNd(t) =- 5 .3。这些年龄资料表明 ,矾山岩体可能侵位于早三叠。而矾山岩体的 Rb- Sr等时线年龄为2 18± 8Ma,ISr=0 .70 5 5 4 ,εSr=18.4的事实可能暗示矾山岩体在中三叠才完全固结并达到 Rb- Sr体系封闭的温度。上述矾山岩体的 Sr、Nd同位素特征表明 。

河北矾山盆地北缘断层八营段的古地震重复模型

通过实测断错地貌面，开挖大探槽以及系统的地层年代采样，推断和揭露出矾山盆地北缘断层八营段９万年来总位移量为３４ｍ。约７５万年来共发生过９次古位移事件。其中大探槽揭露的４次事件分别发生在距今：Ａ，２．８万年；Ｂ，１４万年；Ｃ，０７５万年和Ｄ，６５６年（？）左右。该段落古地震的重复模型分为两个阶段：９～１４万年间符合“时间可推测模型”；１４万年以来则为“位移衰减模型”。

矾山碱性杂岩体中发现碳酸岩

矾山杂岩体是中心型碱性超基性岩——碱性岩侵入体。它由三期侵入岩组成，在三期岩石形成之后有碳酸岩和正长岩脉形成。碳酸岩主要岩石类型包括：黑云母方解石碳酸岩、正长石—黑云母方解石碳酸岩、黄铁矿—方解石碳酸岩等。碳酸岩锶的含量（质量分数，下同）为３３６４×１０－６～１９２６３×１０－６，钡的含量为３２３×１０－６～３７８×１０－６。碳酸岩的稀土元素ＲＥＥ为３２３×１０－６～５５１×１０－６，其δＥｕ值０．９９～１．１，（Ｌａ／Ｙｂ）Ｎ为２９１．９～７５９．４。碳酸岩的δ１８Ｏ值是＋８．６×１０－３～＋１０．２×１０－３，δ１３Ｃ为－４．９×１０－３。根据上述事实认为碳酸岩的物质源自岩浆。

河北矾山超镁铁岩-正长岩杂岩体中黑云母的特征及其成岩指示意义

河北矾山超镁铁岩一正长岩杂岩体侵位于华北克拉通北缘,为硅不饱和过钾质碱性岩,起源于受古亚洲洋俯冲物质改造过的富集岩石圈地幔。矾山杂岩体侵位于晚三叠世,是华北克拉通北缘三叠纪碱性岩带的代表性岩体之一。本文利用电子探针(EMPA)和激光等离子质谱仪(LA-ICPMS)获得了该特殊岩浆体系下黑云母的主量和微量元素组成,并讨论了其成岩指示意义。矾山杂岩体各类型岩石中的云母均为黑云母,Fe/(Fe+Mg)为0.32~0.57,∑Al为1.179~1.375。黑云母成分记录石榴石辉石正长岩结晶时体系氧逸度LogfO_2=-12.5^-15,温度为680~780℃。矾山杂岩体的黑云母具有极低的稀土元素含量(小于0.100×10^(-6)~1.077×10^(-6)),对全岩稀土元素配分型式基本上没有影响。在微量元素组成上,黑云母是元素Rb、Ba、Nb、Ta、V、Cr、co和Ni的主要载体,其Sr、Zr、Hf、Y、Sc、Th和U的含量明显低于全岩。黑云母成分反映矾山杂岩体岩浆体系以富Fe、高氧逸度为特征,这可能是该杂岩体发育具有经济价值铁矿床的原因之一。

河北矾山杂岩体中单斜辉石的研究

河北矾山杂岩体属于二氧化硅不饱和的超钾质碱性-过碱性岩浆系列,由单斜辉石岩、辉石正长岩和碱长正长岩等不同类型岩石组成。各类型岩石主要组成矿物为单斜辉石、黑云母、石榴石和正长石。本文利用电子探针对单斜辉石进行了详细研究,发现所有单斜辉石属于高钙透辉石,随着岩浆的演化,主要表现为Fe^(2+)对Mg^(2+)的替代关系,结晶趋势为透辉石→钙铁辉石,这揭示矾山杂岩体岩浆体系的特点是高温、中等大小的氧逸度、贫硅、富碱(尤其是钾)。辉石中的Al~Ⅳ含量取决于岩浆的硅饱和度,硅越不饱和,Al~Ⅳ含量越高;Al~Ⅵ含量则与体系中的Al含量呈正相关关系。由Al对Si的替代引起的电荷不平衡主要由八面体位置的Fe^(3+)来补偿,其次为少量的Ti^(4+)和更少量的Al^(3+)。体系中的Ti含量与体系的温度呈正相关关系,而Na含量则与辉石中的Ti和Fe^(3+)含量成正相关关系。不同类型岩石中单斜辉石从核部到边部随着Mg~#的降低,Al、Ti含量呈现不同的演化趋势,这是因为它们于岩浆演化的不同阶段开始结晶,经历了不同的岩浆演化史。碱性岩中高钙辉石的出现和成分环带的普遍发育是由岩浆的贫硅富钾特征决定的。单斜辉石的成分不仅受控于结晶时的温度、压力务件,也受控于岩浆的总成分及其变异。

浙江平阳矾山明矾石矿床形成机理的实验研究

笔者在深入研究平阳矾山明矾石矿床野外工作的基础上，总结出实验地质依据。采用矿区未蚀变的火山碎屑岩和凝灰岩作为试料，分别模拟配制ｐＨ＝０．５、１．０、１．５和２．０的Ｈ２ＳＯ４（１２．５％、２．５％１０．５％和０．１％）＋０．４ｍｏｌＫＦ＋０．１ｍｏｌＮａＣｌ水溶液作为晚期火山气热液，两者在高压釜中持续１２０ｈ的交代作用。

矾山杂岩体多元长石的成分、结构及其研究意义

华北早中生代矾山钾质碱性超镁铁岩-正长岩杂岩体由3个岩相带组成,本文在不同相带矿物学系统研究的基础上,重点对该区不同期次钾长石的组分和结构进行了详细的研究,其结果反映杂岩体总的具有富钾的特点,但各岩相带长石成分的差异则显示出不同期次岩浆成分上的不同。通过对长石的微量元素的进一步研究,本文首次确认了矾山地区钡冰长石和锶钡冰长石的存在。通过对不同阶段长石锶钡含量的比较研究,揭示了本区存在多次富钡流体的交代作用。该项研究对揭示本区岩石成因及其岩浆演化具有重要意义。岩浆晚期锶、钡元素的明显提高暗示:该区早中生代作为岩浆源区的岩石圈地幔有不断富集的趋势。

矾山磷矿中磷灰石矿物学特征与热释光行为探讨

磷灰石是一族以钙磷酸盐为代表的矿物,属于六方晶系,晶体化学通式为A10[PO4]6Z2。式中A是以Ca2+为代表的二价阳离子,如Ca2+、Mg2+、Ba2+、Fe2+、Sr2+、Mn2+、Pb2+等。结构中的A离子可占据2种配位位置:配位数为9的Ca1与配位数为7的Ca2位置,在单位晶胞中,Ca1与Ca2的比例为4∶6。同时[PO4]3-离子可被[SiO4]4-、[SiO4]2-、

碱性岩中富钛钙铁榴石的成因及成岩成矿意义:以河北矾山超镁铁岩-正长岩杂岩体中的石榴石为例

富钛钙铁榴石是硅不饱和碱性火成岩中的特征矿物,其Ti含量和Ti进入石榴石的方式可直接反映岩浆体系的硅饱和度和氧逸度。河北矾山超镁铁岩-正长岩杂岩体是华北克拉通北缘东西向展布三叠纪碱性岩带的重要岩体之一,其岩石中发育三种类型的富钛钙铁榴石:类型Ⅰ发育于岩体外带的石榴石辉石正长岩中,与辉石、黑云母呈岩浆共生关系,端元组成为Adr_(25-65)Mmt_(15-37)Slo_(8-28)Grs_(10-14),以高TiO_(2)含量(6.08%~18.61%)、较低的SiO_(2)含量(25.46%~33.26%)为特征,为原生岩浆成因;类型Ⅱ见于各类岩石,呈细粒他形充填于其他矿物颗粒之间,端元组成为Adr_(57-69)Mmt_(5-19)Slo_(0-6)Grs_(19-27),以高Al_(2)O_(3)含量(3.95%~5.56%)为特征,为岩浆演化后期熔体富Al_(2)O_(3)时结晶而成;类型Ⅲ亦见于各类岩石,主要呈细粒他形或细碎状发育于其他矿物内,端元组成为Adr_(68-79)Mmt_(8-14)Slo_(0-5)Grs_(6-14),以低的Al_(2)O_(3)含量(1.18%~2.89%)和较高的FeO含量(21.65%~24.62%)为特征,为岩浆期后热液成因。在矾山杂岩体的富钛钙铁榴石中,Ti主要以Si→Ti^(4+)和2Fe^(3+)→Ti^(4+)+Fe^(2+)/Mg替代方式进入到晶体结构中,反映了矾山杂岩体的母岩浆体系为二氧化硅不饱和的碱性岩浆,并具有较高的氧逸度。受石榴石的主量元素组成和相应的晶体结构控制,在微量元素组成上,矾山杂岩体中的富钛钙铁榴石富集轻稀土或中稀土、亏损重稀土,大离子亲石元素(Rb、Ba、Pb和Sr)含量较低或极低,而高场强元素(如Th、U、Nb、Ta、Zr和Hf等)含量普遍较高。本文对石榴石的成因研究结果支持矾山杂岩体不同类型的岩石形成于封闭体系下同一母岩浆系统充分的结晶-分异和堆晶作用;此演化模式可以较好地解释矾山杂岩体的同心环状特征和韵律层状结构,以及磁铁矿和磷矿的成因。

福建平和大小矾山中生代火山岩覆盖区找矿潜力分析

福建平和大小矾山火山岩覆盖区位于福建省闽南地区,与紫金山同属于上杭-云霄NW向铜多金属、明矾石成矿带。区内成矿地质条件良好,矿化蚀变强烈,并与紫金山铜金矿田具有相似的成矿地质背景,因此,对比研究它们的成矿地质特征具有重要的理论和实际意义。1地质背景研究区位于华夏板块东南沿海火山断坳带上,闽西南-粤东北坳陷带东侧。

平阳矾山明矾石矿床形成的一些热力学条件的研究

作者在平阳矿山明矾石矿床地质、矿物共生组合、成矿实验等方面工作的基础上，对该矿床形成的一些热力学条件进行了系统研究。研究结果表明该矿床是在50℃～450℃的温度和3×105Pa～780×105Pa的压力下的氧化环境（Eh=－0．40V～＋0．32V，主要是-0.08V～0．24V）中，由含碱性长石的火山碎屑岩、凝灰岩等岩石与含硫、钾、钠等成分的晚期酸性（pH=1．0～4．0）火山气热液在fs2（1．32×10-34×105Pa～3．39×10-3×105Pa）fo2（1．92×00－63×105Pa～1．58×10－19×105Pa）的条件下相互交代作用而形成。

福建平和矾山地区围岩蚀变特征与找矿潜力分析

平和矾山地区围岩蚀变类型为次生石英岩化,可细分为石英-黄铁矿-明矾石化、硅化和绢云母-叶蜡石化等三个相带,具北西向带状对称式水平分带和略显垂直分带现象。蚀变以高硫型明矾石次生石英岩化为主,相当于紫金山铜金矿床蚀变分带的外带,即石英-明矾石化带。深部可能贮存有隐伏的铜多金属矿体,有进一步找矿的前景。

河北矾山盆地第四纪活动构造分析

从沉积地层、地貌和构造等方面概述了矾山盆地的基本地质特征。提出矾山盆地是延——怀盆地中的一个相对独立的构造盆地。根据新发现的活动断裂剖面,论述了矾山盆地的构造活动性,指出矾山盆地形成于中更新世初,各主要断裂在晚更新世有强烈活动。

河北矾山磷矿采矿方法的探讨

在分析河北矾山磷矿矿床地质条件的基础上,探讨了河北矾山磷矿采矿方法在设计、生产、研究等过程中的发展及演变情况,分析了不同采矿方法在矾山磷矿不同时期应用中的优缺点。认为在浅部,由于矿体倾角较陡,有风化现象,应用无底柱分段崩落采矿法比较好。在深部,由于矿体倾角变缓,矿体稳固性增强,从技术、经济、管理等各方面比较,应选用切顶锚杆房柱采矿法。对切顶锚杆房柱采矿法的结构形态和相关参数提出了参考意见。

矾山杂岩体矿物学特征

文中论述了矾山杂岩体主要组成矿物辉石、正长石、黑云母、磷灰石、钛榴石等的基本特征,并着重讨论了辉石矿物在杂岩体4期岩石中的演化。

河北矾山话双音状态词的褒贬分别

河北矾山话的双音状态词普遍存在着褒贬分别。其来源有二：一是来源于形容词加后附成分,有的褒贬并存,有的有褒无贬,有的有贬无褒,但语音表现和褒贬色彩完全对应,儿化为褒义,非儿化为贬义;二是来源于拟声词、动词、形容词,语音表现和褒贬色彩不完全对应。

安徽庐枞盆地矾山酸性蚀变岩帽形成时代及其地质意义

酸性蚀变岩帽是岩浆热液流体和围岩在近地表相互作用的产物,是斑岩-浅成低温热液成矿系统的重要指标。发育在长江中下游成矿带庐枞盆地内的矾山酸性蚀变岩帽产出面积较大(>20km2)。前人对该酸性蚀变岩帽中的明矾石矿床的地质和地化特征进行了相关研究,但详细的年代学研究工作尚未开展。为精确厘定矾山酸性蚀变岩帽的形成时代,本文开展了明矾石40Ar-39Ar法和金红石原位U-Pb法定年。矾山酸性蚀变岩帽中明矾石共有三种类型:ⅠA型明矾石主要呈交代蚀变发生在热液蚀变早阶段,与石英、粒状黄铁矿或赤铁矿、少量金红石共生;ⅠB型明矾石形成于热液蚀变晚阶段,主要呈叶片状集合体充填在开放空间中,与石英、星点状赤铁矿、粒状金红石集合体共生,少量金红石和赤铁矿沿明矾石解理裂隙分布;Ⅱ型明矾石是表生明矾石,主要呈细粒集合体沿裂隙分布,与赤铁矿、高岭石、地开石共生。三类明矾石形成于不同环境下:ⅠA和ⅠB型明矾石形成于岩浆热液环境下,是大矾山明矾石矿区的主要产物;Ⅱ型细粒明矾石分布在矾山酸性蚀变岩帽的非明矾石矿区,是表生环境下的产物。ⅠA型明矾石的40Ar-39Ar定年的坪年龄为131±6Ma,代表了矾山酸性蚀变岩帽的形成时代。与Ⅱ型明矾石密切共生的金红石U-Pb定年结果为32.7±4Ma,在该期间,整个盆地内无岩浆活动发生,该年龄反映了矾山酸性蚀变岩帽经历表生氧化作用的时间。明矾石和金红石定年结果分别对应岩浆热液和表生明矾石的形成时代。在利用明矾石进行找矿工作时需先明确明矾石成因,矾山酸性蚀变岩帽中深成明矾石是下一阶段的找矿研究的基础。