钼的地球化学性质与成矿

钼在硅酸盐地球中的丰度很低,作为中度不相容元素,简单的岩浆形成、演化过程很难使之从地壳丰度直接富集到工业品位。我们研究结果显示钼的成矿主要通过两阶段富集过程来实现:一是与风化、沉积有关的表生过程;二是与板块俯冲或深埋熔融有关的岩浆过程。钼是变价元素,在寒武纪大气氧再次升高以后,钼在地表化学风化过程中容易被氧化为水溶性的Mo O42-,进入地表径流和海洋湖泊中,并且在还原条件下进入富含有机质的黑色页岩等沉积物(岩)中。富钼沉积物(岩)在随板块俯冲到地幔或深埋等条件下可以因升温变质,进而发生部分熔融,形成富钼的原始岩浆,在俯冲条件下往往形成斑岩铜(金)钼矿床,氧逸度低于斑岩铜矿,而斑岩钼矿的氧逸度更低。具有高化学风化速率、大的流域面积的封闭、半封闭型水域和河口地区是表生过程中钼富集的最佳区域,是大型钼矿形成的基础。     

橄榄岩蛇纹石化过程中氢气和烷烃的形成

蛇纹石化过程中形成氢气、烷烃和有机酸,为海底热液区生命活动提供物质和能量来源,可能对地球和其他行星早期生命起源和演化有重要影响。目前关于蛇纹石化过程中氢气和烷烃形成的研究大多以橄榄石为初始物,且温度和压力较低(≤300℃,500bar)。本研究通过一系列的水热实验,研究300~500℃、1~3kbar时橄榄石、斜方辉石、单斜辉石、橄榄岩、玄武岩以及玄武岩与橄榄岩混合物发生蛇纹石化反应后氢气和烷烃的生成。300℃、3kbar时,橄榄石蛇纹石化后产生的氢气远大于辉石蚀变后产生氢气的量。随着温度的增加,400~500℃、3kbar时,橄榄石蚀变程度极低,产生氢气的量低于斜方辉石。单斜辉石实验后没有发生蚀变,不产生氢气和烷烃。400~500℃、3kbar时,橄榄岩蛇纹石化后产生的氢气和烷烃远高于橄榄石、斜方辉石和单斜辉石。玄武岩蛇纹石化后生成氢气和甲烷的量低于橄榄岩,但与玄武岩和橄榄岩混合物相当。这是因为玄武岩的单斜辉石蚀变后形成富铁的透辉石(~8.1%FeO),透辉石的Fe以Fe2+为主,这降低了Fe3+和氢气的量。以上表明,橄榄岩的蛇纹石化不同于橄榄石和斜方辉石。不仅是海底热液蚀变产生氢气和甲烷,洋壳俯冲过程中地幔楔橄榄岩蛇纹石化也会生成氢气和甲烷,但由于洋壳玄武岩的加入,氢气和甲烷的量会远小于橄榄岩蚀变时的量。     

白云鄂博矿床基底岩石的年代学研究及其地质意义

白云鄂博裂谷带发育于古老基底之上,并在裂谷带中形成了白云鄂博超大型REE-Nb-Fe矿床.但是由于古老基底在白云鄂博矿区出露较少,研究工作开展不多.本研究对象是华北克拉通北缘白云鄂博地区宽沟断裂东段被第四纪沉积层覆盖的冲沟中的基底片麻岩.主元素特征是,SiO2含量介于47.07％～79.10％之间,低钛,低钙,Al2O...     

阳山金矿成矿流体的He-Ar同位素示踪

甘肃阳山金矿的成因类型及成矿流体来源多年来颇受关注,本文利用惰性气体同位素质谱仪测定了该矿床黄铁矿和石英样品中流体包裹体He、Ar同位素组成。结果显示,成矿流体的3 He/4 He值为0.03~0.08Ra,指示成矿流体来源于壳源,不含幔源He;40 Ar/36 Ar值为434.1~863.0,稍高于大气饱和水(295.5),流体中除地壳放射成因Ar外,还有大气Ar,表明大气降水曾参与成矿。结合矿床地质特征,认为阳山金矿成矿流体是以造山作用产生的变质水与经断裂下渗的大气饱和水为主,下渗的大气饱和水与高U、Th含量的花岗岩发生水-岩交换,导致了成矿流体中极低的40 Ar*/4 He(0.0227~0.0539)。     

白云鄂博稀土矿床及花岗岩类成因

<正>稀土(Rare earth elements)在现代科技领域占有举足轻重的地位,是现代工业的"维生素"。我国稀土储量占世界第一,位于内蒙古自治区包头市北部的白云鄂博矿床是世界上最大的稀土矿床,其稀土氧化物储量为4800万吨,于1927年被丁道衡教授发现。至今,国内外地质学家对该矿床作了大量的研究工作,但是其成因长期仍存在很大争议,制约了相关矿床的找矿工作。争论的焦点是该矿床同时具有火成碳酸岩的地球化学特征和典型的沉积特征,并有明显的交代作用的特点。作者在白云鄂博矿床开展了长期深入的研究,积累了丰富的标本     

皖南旌德花岗闪长岩与暗色包体的成因: 地球化学、锆石U-Pb年代学与Hf同位素制约

旌德复式岩体位于安徽南部,主体相花岗闪长岩中发育暗色包体。本文对花岗闪长岩与暗色包体进行了岩相学观察、全岩主微量元素分析、锆石U-Pb定年与Hf同位素测试。岩相学观察发现暗色包体为典型岩浆岩结构,且发育针状磷灰石。主量元素分析数据表明花岗闪长岩的SiO₂含量为66.04%~67.80%;暗色包体的SiO₂含量为54.63%~54.77%,为二长闪长岩。花岗闪长岩的Mg^#=38~40;暗色包体的Mg^#=44~45。微量元素分析数据表明花岗闪长岩与暗色包体的REE球粒陨石标准化图呈右倾型,Eu负异常;大离子亲石元素富集,高场强元素亏损。锆石U-Pb年代学与Hf同位素研究表明,花岗闪长岩与暗色包体的年龄分别为139.7±1.3Ma和142.3±1.7Ma,在误差范围内一致。花岗闪长岩锆石的ε_Hf(t)为-2.5~0.4,地壳模式年龄(t_DM^C)为1170~1350Ma;暗色包体锆石的ε_Hf(t)为-5.2~1.8,地壳模式年龄(t_DM^C)为1090~1530Ma。两者的t_DM^C峰值都在1.2~1.3Ga。这些数据表明花岗闪长岩中的暗色包体为同源岩浆混合成因,源区为年轻地壳,有可能为中新元古代古华南洋壳俯冲扬子板块形成的火山岛弧。旌德花岗闪长岩在Pearce et al.(1984)的构造判别图上落在岛弧花岗岩区。在Sr/Y-Y图解上落在经典岛弧岩浆岩区。花岗闪长岩的岩浆Zr饱和温度低(630~680℃),与锆石钛温度计(630~720℃)给出的结果基本一致。锆石的Ce(Ⅳ)/Ce(Ⅲ)高(240~530),指示岩浆具有高的氧逸度。旌德岩体的低温与高氧逸度特征说明岩体的源区物质受到过洋壳俯冲的影响。旌德岩体的成因可能与太平洋板块后撤诱发的地壳部分熔融有关。     

论华北克拉通南缘霍邱群变质作用、形成时代及霍邱BIF铁矿成矿机制

安徽霍邱铁矿位于华北克拉通南缘,是一个大型BIF铁矿田,矿体均赋存于一套新太古代中高级变质作用的含铁建造中,自下而上可分为A+B矿带和D矿带:前者为变粒岩-片岩-磁铁石英岩建造;后者为片岩-大理岩-赤铁(镜)铁石英岩建造.本文利用现有的矿床勘查、物化探和地质科研资料,对该矿田的地质背景、矿体赋存条件、构造型式进行深入剖析,推断矿区周边及深部构造格局与控矿因素,研究分析霍邱铁矿含铁岩系特征,进行含矿层位的准确划分、厘定和对比,深入研究含铁岩系的平面分布范围和延深,对矿田控矿构造进行综合分析.运用LA-ICP-MS技术获得霍邱群斜长角闪岩最老年龄为2.8Ga左右,代表原岩形成年代.同时获得晚期混合花岗岩的侵入年龄为1.8Ga左右.通过Hf同位素测定,获得各变质岩系锆石的Hf同位素组成,表明最老的锆石Hf模式年龄可达3.5Ca前后.根据区域年代学资料和霍邱铁矿含铁岩系特征,本文正式提出“霍颍运动”这一概念,作为皖西北新太古代2.7Ga前后在霍邱-颍上-寿县-蒙城一带发生的构造事件和成矿作用,以区别于以往沿用蚌埠运动描述本区霍邱群变质作用和成矿事件的提法.最后结合本区含铁建造特征,初步判定霍邱铁矿为一种介于阿尔戈玛和苏必利尔型之间的过渡类型铁建造.     

长江中下游成矿带贵池抛刀岭金矿含矿岩体年代学及地球化学研究

贵池抛刀岭金矿位于长江中下游成矿带安庆-贵池矿集区,是该地区首次发现的独立玢岩型金矿床,含矿岩体主要为蚀变矿化的英安玢岩.经过近两年的地质勘查,该矿床已接近大型金矿床规模.通过对抛刀岭金矿含矿岩体锆石LA-ICPMS U-Pb测定,其成岩年龄为146.8±2.4Ma和141.3±1.0Ma(2σ),与长江中下游地区中生代大规模铜金成矿事件时间一致.全岩地球化学研究表明,该岩石为过铝质,富集大离子亲石元素(K、Rb、Pb),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)和轻稀土富集等地球化学特征.较高的锆石Ce4+/Ce3+和EuN/EuN*显示抛刀岭含矿岩体具有较高的氧逸度特征.构造判别图解显示这套含矿岩石属火山弧花岗岩(VAG),与长江中下游铜金矿床含矿岩体形成于同一构造背景下,即太平洋俯冲作用引起的洋壳和地幔楔熔融形成.     

辽东山地老秃顶子北坡植被类型及垂直带谱

基于沿海拔梯度的样方调查数据,运用TWINSPAN分类方法,科学划分老秃顶子北坡的森林群落类型,确定老秃顶子北坡植被垂直带谱,并对其种类组成和生活型谱进行系统研究。结果表明:⑴老秃顶子北坡植被垂直带谱由8个带组成,即海拔500~720m的蒙古栎+色木槭落叶阔叶林带,海拔720~820m的紫椴+色木槭落叶阔叶林带,海拔820~920m的臭冷杉+暴马丁香针阔混交林带,海拔920~1080m的臭冷杉+鱼鳞云杉暗针叶林带,海拔1080~1190m的枫桦+臭冷杉针阔混交林带,海拔1190~1280m的岳桦+簇毛槭落叶阔叶林带,海拔1280~1320m的矮灌化槭树+毛榛子山地灌丛带,海拔1320~1367m的小叶章+苔草山地草甸带。⑵老秃顶子北坡自山麓至山顶8个植被带的物种丰富度分别为43、27、33、39、54、45、47和34种,呈现出了在中等海拔高度拥有最高物种多样性的现象。⑶老秃顶子北坡在山麓~920m间,随着海拔的升高,群落中高位芽植物明显增多,地面芽植物明显减少;在海拔920m~山顶,随着海拔的升高,群落中高位芽植物明显减少,至山顶基本消失,而地面芽植物比例则由21.2%显著增加到山顶的79.4%。