青藏高原羌塘中部榴辉岩岩石学研究进展

羌塘中部低温高压变质带是青藏高原内部延伸规模最大的高压变质带,是了解青藏高原早期形成与演化的重要窗口。该高压变质带沿龙木错—双湖缝合带出露,主要由多硅白云母片岩、蓝片岩和榴辉岩等组成,其中榴辉岩在片石山、果干加年山、戈木及冈玛错等地区出露。羌塘中部榴辉岩以透镜体状、块状和互层状产出于多硅白云母片岩或变沉积岩中。现有资料表明,榴辉岩变质作用峰期阶段矿物组合为石榴石+绿辉石+多硅白云母+金红石±蓝闪石±石英;部分地区榴辉岩石榴石中发现的盒子状绿帘石+钠云母两相包裹体和传统地质温压计结果均表明,榴辉岩变质作用峰期可能达到了硬柱石榴辉岩相。尽管部分榴辉岩中保留了绿辉石出溶叶片状石英,石榴石出溶金红石、石英、角闪石针状体和磷灰石出溶金红石等疑似超高压变质作用证据,但迄今为止,榴辉岩中还未发现柯石英、金刚石等典型超高压指示矿物,并且石榴石成分“超高压指针”以及传统地质温压计重新计算均表明羌塘中部榴辉岩并未经历超高压变质作用。榴辉岩折返P-T轨迹具有近等温降压的特点,经历了多期退变质作用。     

佳木斯地块中部晚三叠世埃达克岩年代学、地球化学特征及其地质意义

大八浪岩体位于佳木斯地块中部的桦南隆起区,岩性为中细粒黑云母花岗闪长岩,其侵入到晚二叠世白云母二长花岗岩中。岩石 LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(234±1)Ma,属于晚三叠世早期。大八浪岩体具有较高的SiO₂含量(质量分数,下同)(62.04%～64.30%)、Al₂O₃含量(15.68%～16.95%)、Sr/Y值(23.38～36.15)、(La/Yb)_N值(18.57～33.04),较低的MgO含量(0.91%～1.20%)和中等Mg^#值(34.03～37.27),以及低Yb含量((1.18～1.52)×10^-6,平均值为1.30×10^-6)、Y含量((15.43～20.50)×10^-6,平均值为16.94×10^-6),同时Na₂O/K₂O值为0.77～1.06,平均值为0.94,显示与C型埃达克岩相似的地球化学特征。结合佳木斯地块东缘二叠世处在活动大陆边缘弧环境以及佳木斯地块晚三叠世周缘增生杂岩的分布特点,认为大八浪岩体可能是晚三叠世在古太平洋板块向佳木斯地块下部俯冲,造成佳木斯地块不断缩短加厚,其下地壳发生部分熔融的产物。     

柴北缘鱼卡榴辉岩变质P-T演化历史

鱼卡榴辉岩-片麻岩地体位于柴北缘超高压变质岩带的北西端,以榴辉岩系为主的高压-超高压变质岩主要以透镜状、布丁状或似层状赋存于片岩、片麻岩中。区内榴辉岩的典型矿物组合为石榴石+绿辉石+多硅白云母+金红石。石榴石变斑晶普遍保存进变质生长环带,从核部到边部石榴石的化学成分、包体矿物的种类和粒度皆呈现出规律的分带性。岩相学和矿物化学研究显示榴辉岩经历了4期与俯冲和折返作用有关的变质演化历史:进变质角闪岩相(P=0.91~0.98 GPa,T=527~600℃)、峰期榴辉岩相(P=2.62~3.07 GPa,T=675~711℃),减压降温过程中的麻粒岩相-高角闪岩相(P=1.33~1.72 GPa,T=633~687℃)和低角闪岩相(P=0.56~0.88 GPa,T=490~587℃)。榴辉岩中的各类超高压变质矿物组合完整的记录鱼卡榴辉岩从俯冲到折返整个变质过程,即从最初增温增压的进变质到温度和压力都达到顶峰的峰期变质,再到降温降压的退变质这样一个顺时针P-T演化过程。     

山东胶东地区盘子涧金矿成矿流体He-Ar同位素地球化学特征

盘子涧金矿地处山东胶东地区蓬莱—栖霞金成矿带南部,是典型的石英脉型金矿,Au品位高,目前对该矿床成矿流体来源的研究尚不深入。在详细的矿相学观察及黄铁矿显微结构研究基础上,对盘子涧金矿主成矿阶段(石英-黄铁矿(绢云母)阶段和金-石英-多金属硫化物阶段)的载金黄铁矿进行了流体包裹体He-Ar同位素组成分析。结果表明:盘子涧金矿载金黄铁矿中流体包裹体的³He丰度为(3.49～8.50)×10^-14 cm³ STP·g^-1,⁴He丰度为(2.46～5.06)×10^-8 cm³ STP·g^-1,³He/⁴He值为0.8R_a～1.2R_a(R_a为大气³He/⁴He值,R_a=1.39×10^-6),成矿流体表现出以富集地幔为主导的壳幔混合特征; ⁴⁰Ar丰度为(1.02～2.65)×10^-7 cm³ STP·g^-1,⁴⁰Ar/³⁶Ar值为896.3～1 724.1,是大气饱和水⁴⁰Ar/³⁶Ar值的2～3倍,与中国东北部幔源岩样品⁴⁰Ar/³⁶Ar值相近,推测成矿流体主要来源于富集地幔,成矿流体中存在着一定量的地壳放射性成因⁴⁰Ar,表明地壳流体参与了成矿作用。综上所述,推断山东胶东地区盘子涧金矿成矿流体为以富集地幔流体为主导的壳幔混合流体。     

云南都龙锡锌多金属矿床矽卡岩矿物学和矿物化学特征及其地质意义

都龙锡锌多金属矿床位于华夏地块西缘,是中国最大的锡石硫化物矿床之一。矿体主要呈层状、似层状产于晚白垩纪花岗岩体上覆新元古代新寨岩组的矽卡岩带内。矽卡岩蚀变矿化可划分为5个阶段:石榴子石-辉石阶段、阳起石-绿泥石阶段、磁铁矿-锡石阶段、锡石-磁黄铁矿-闪锌矿阶段、闪锌矿-黄铜矿阶段。以都龙矿床中的矽卡岩为研究对象,在识别矿物组合与结构的基础上,采用电子探针与LA-ICP-MS技术对矽卡岩中的石榴子石、辉石进行了主量、微量元素分析。结果表明:都龙矿床矽卡岩中的石榴子石可分为3类,且具有一定的世代特征。Grt Ⅰ世代为早阶段形成的钙铁榴石(And_95～99Gr_1～5),多位于核部,呈残余状,与透辉石共生; Grt Ⅱ世代为形成时间稍晚的钙铁-钙铝榴石(And_50～80Gr_20～50),多围绕Grt Ⅰ世代形成,与钙铁辉石共生; Grt Ⅲ世代为最晚阶段形成的细粒钙铝榴石(And_30～40Gr_60～70),量少,多呈不规则状。石榴子石与辉石的矿物组合变化暗示流体氧化性具有逐渐降低趋势。微量元素特征显示Grt Ⅰ世代呈轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的右倾型特征,Grt Ⅱ世代呈重稀土元素富集、轻稀土元素亏损的左倾型特征,表明稀土元素分配可能受石榴子石晶体化学结构和固溶体端元组分共同影响。不同世代石榴子石成矿元素In和Sn含量差异也较大。Grt Ⅰ世代In和Sn含量分别为(63.0～264.0)×10^-6(平均值为159.0×10^-6)和(2 790～13 100)×10^-6(平均值为7 441×10^-6); Grt Ⅱ世代In和Sn含量分别为(1.6～81.0)×10^-6(平均值为20.0×10^-6)和(436～4 740)×10^-6(平均值为2 518×10^-6)。石榴子石中In与Sn含量的正相关关系暗示了两者的同时性、同源性,并且在矽卡岩形成早期已经具有一定的选择性富集趋势。因此,系统地研究矽卡岩中的矿物化学特征对有效约束成矿流体在矽卡岩蚀变与矿化过程的演化具有重要意义。     

华北板块东南缘五河杂岩的麻粒岩相变质、部分熔融与交代作用

华北板块东南缘五河杂岩属于前寒武纪变质基底,出露于蚌埠及相邻地区,主要由变质的镁铁质和长英质火成岩以及表壳岩系组成,并伴生有古元古代片麻状花岗岩和中生代花岗岩类,构成了“蚌埠隆起”。五河杂岩中主要有石榴斜长角闪岩/榴闪岩、石榴麻粒岩、异剥钙榴岩、石榴斜长角闪片麻岩、花岗片麻岩、云母片岩、大理岩和变质砂岩等岩石类型。这些不同类型的变质岩具有类似的峰期变质矿物,如石榴子石、单斜辉石、斜长石、金红石和石英等;结合其锆石U-Pb年龄,表明它们共同经历了古元古代高压麻粒岩相变质作用。石榴斜长角闪岩的石榴子石包体中存在钾长石+斜长石+石英+黑云母等矿物交生体,指示早期花岗质熔体的存在,证明五河杂岩在古元代变质过程中发生了部分熔融作用。此外,部分变基性岩中存在方解石、绿帘石和绿泥石等蚀变矿物,沿石榴子石的裂隙中分布有钾长石+斜长石+石英+黑云母+角闪石等矿物,表明它们经历了含碳酸盐的熔/流体交代作用以及绿帘石化和绿泥石化作用等。遭受过古元古代含碳酸盐的熔/流体交代作用的变基性岩表现为高放射成因Pb同位素组成,而未遭受含碳酸盐的熔/流体交代作用的变基性岩则表现为典型华北板块前寒武纪麻粒岩地体和下地壳包体岩石的低放射成因Pb同位素组成。     

柴北缘沙柳河榴辉岩 岩石化学及变质条件研究

柴达木盆地北缘东端沙柳河一带榴辉岩呈布丁构造赋存在新元古代末期花岗质片麻岩中,榴 辉岩主要由石榴子石、绿辉石和金红石等矿物组成。通过对该地榴辉岩的岩石化学和变质条件研究,发 现其峰期变质条件为492.12℃～653.48℃和1.008～1.625GPa,未达到超高压的环境,在岩石中也未 发现明显的超高压证据,与柴达木盆地北缘其他地区(鱼卡河、锡铁山、野马滩)榴辉岩有所区别。     

广西大化金伯利岩类岩石的岩石学特征

产于广西大化县的金伯利岩类岩石钾镁煌斑岩及金伯利斑岩,经岩石化学、重砂、岩矿鉴定、电子探针等分析,其主要化学成分为ＳｉＯ₂（４２.６０％ ～４２.９％）、Ａｌ₂Ｏ₃（１０％ ～１１.０７％）,Ｋ₂Ｏ＞Ｎａ₂Ｏ、Ｋ／Ａｌ＝０.８７４６～１.０３７９、Ｋ／Ｎａ＝４.９７０７～５.２１５６;主要矿物含铬,有含铬金云母（Ｃｒ₂Ｏ₃１.０５％ ～１.７２％）、含铬橄榄石（Ｃｒ₂Ｏ₃０.１％ ～０.６４％）、含铬透长石（Ｃｒ₂Ｏ₃０.０６％ ～０.２％）、含铬透辉石（Ｃｒ₂Ｏ₃０～０.１％）、铬尖晶石、碳硅石等;岩石中微量元素Ｃｒ（４０４.９～４７８.６）×１０^－６、Ｎｉ（１６８.６～２２２.９）×１０^－６、Ｃｏ（２８.２７～３９.７５）×１０^－６、Ｎｂ（３６.５５～５０.１９）×１０^－６,含量较高。岩石具同种矿物多世代结构、煌斑结构、卵斑结构,基质具隐晶质－显微球粒状结构、显微柱粒状－显微放射状结构、显微席状交织结构。岩中包体（捕掳晶、捕掳体）含量高,包体种类既有同源包体亦有异源包体。     

广西大厂矿田高峰锡多金属矿床花岗斑岩白云母化学特征及其地质意义

摘　要: 广西高峰矿床位于大厂矿田的南端, 区内出露的岩浆岩主要为呈南北走向, 并对早期形成的矿体产生了叠加改造作用的花岗斑岩岩墙。为探讨花岗斑岩在岩浆冷却结晶时及岩浆期后热液流体之来源和相关交代作用, 对花岗斑岩中以未矿化斑晶(WM-1)、 包体(WM-2)、 矿化斑晶(WM-3)以及基质(WM-4) 4 种形式产出的白云母进行了详细的电子探针分析。结果显示: 花岗斑岩中的WM-1 和WM-2 类型云母属于铁锂云母和富锂多硅白云母, WM-1 白云母可能是熔体冷却结晶过程中, 在流体的作用下钾长石和铝硅酸盐发生反应所形成的产物, 而WM-2 白云母则为WM-1 白云母其后发生脱水熔融作用过程中的残留物, 两者都属于广义上的原生白云母; WM-3 和WM-4 则属于普通白云母和多硅白云母, 为后期热液成因的次生白云母。与原生白云母相比, 次生白云母具有相对富硅、 镁, 贫铁、钠、 钛、 铝、 锂和氟的特点, 暗示在花岗斑岩上侵结晶的过程中, 不同阶段形成的原生白云母和次生白云母其共存的流体在来源和成分上有显著的差异性, 热液流体存在不连续演化的现象。早期流体相对富Fe、 Ti、 Li 和F, 其来源很可能是矿物分离结晶过程中由于熔体中水含量增加而压力的降低, 导致岩浆中的水达到饱和而出溶流体; 而晚期热液流体相对富含CO2、 MgO 和SiO2, 来源于浅部地壳或地表大气降水, 携带了大量的CO2, 并溶解和萃取了围岩中的部分Mg 和Si 之后, 沿早期形成的控矿构造进入深部与后期填充的花岗斑岩脉发生岩水反应, 导致白云母发生绿鳞石和契尔马克替代::R³⁺ +Al^IV =Si+R²⁺ (R³⁺ =Al, Fe; R²⁺ =Mg, Mn),使其转化为普通白云母+绿鳞石的混溶体。     

贵州大竹园大型铝土矿稀土元素地球化学特征及其意义

贵州大竹园大型铝土矿是中国近年来取得重要找矿进展的大型铝土矿之一。以采自大竹园矿区栗园向斜不同部位铝土矿、铝土岩和黏土岩的样品为研究对象,分析了这些样品的稀土元素含量(质量分数)特征及空间分布特征,研究了稀土元素含量与铝土矿质量及成矿过程的关系,最后就稀土元素对于成因和环境的指示意义进行了讨论。结果表明:铝土矿、铝土岩和黏土岩稀土元素总含量(不包括Y)分别为107.07×10^-6、185.00×10^-6和246.28×10^-6,依次增高,说明铝土矿的成矿过程是一个稀土元素贫化的过程,也是Eu异常和Ce异常趋于增大的过程,即相对于黏土岩来说,铝土矿具有高Eu异常、Ce异常的特征; 相对于重稀土元素来说,无论是栗园向斜西翼还是东翼,铝土矿轻稀土元素相对富集,且轻稀土元素含量以及La与Yb含量之比均随深度变浅而增加; 单纯利用稀土元素图解不能有效反映成矿物质的来源,但可以大体反映含矿岩系形成于海相或海陆过渡相环境; 大竹园大型铝土矿与黔北其他铝土矿一样,总体上属于沉积型,可能与古喀斯特化过程、古风化过程有关。     

柴北缘超高压变质带折返过程对金红石成矿的制约:来自鱼卡和铁石观西地区石榴石成分环带的证据

鱼卡和铁石观西榴辉岩均位于柴北缘超高压变质带,近期在鱼卡地区发现了大型以上的榴辉岩型金红石矿床,但在铁石观西地区仅发现钛矿化,两区成矿前景不同。在对两区进行详细野外地质观测、镜下观察及电子探针分析的基础上,通过LA-ICP-MS系统研究了榴辉岩中石榴石的主、微量元素特征等。结果表明:鱼卡和铁石观西榴辉岩虽然产状基本一致,但鱼卡榴辉岩基本无退变,石榴石较自形,含较多的包裹体,石榴石中的主、微量元素成分呈环带分布,幔边部富集稀土元素,而铁石观西榴辉岩退变较强,矿物他形,石榴石包裹体数量较少,部分石榴石单矿物主量元素环带已经被均一化,核幔部相对边部更富集稀土元素。结合年代学等证据,鱼卡榴辉岩的形成经历了相对快速俯冲和折返的动力学过程,钛成矿作用中金红石很少转变为钛铁矿,而铁石观西榴辉岩经历了一个快速俯冲而折返速率较缓慢的动力学过程,钛成矿作用中金红石大多转变成了钛铁矿。揭示鱼卡和铁石观西钛物相、动力学过程等差异的原因及标志,为柴北缘超高压变质带内进一步寻找榴辉岩型金红石矿床提供了依据与方向。     

长江三角洲典型地区土壤-水稻系统中Cd的分布及其迁移制约因素

为了弄清楚长江三角洲土壤-水稻系统中Cd污染和迁移制约因素,采集了典型地区的水稻土壤、秸秆、籽实等样品共66组,测试了这些样品中重金属元素和常量元素的含量、土壤pH值和总有机碳含量等参数指标,并对这些参数进行相关性分析,评估水稻土壤与籽实中的Cd污染,探讨Cd空间分布,讨论土壤中pH值和有机质以及其他金属元素对Cd在水稻中积累的制约作用。结果表明:长江三角洲典型地区水稻土壤和籽实都存在Cd含量超标现象,土壤样品中Cd质量分数为(81.39～1441.00)×10^-9,平均值277.40×10^-9,而水稻籽实样品中Cd质量分数为(10.44～692.40)×10^-9,平均值55.63×10^-9;根据土壤环境质量标准(GB15618—1995)的二级标准,水稻土壤超标率为9.09%,超标样品主要分布在苏州、镇江和常州;根据食品中污染物的限量标准(GB2762—2005),水稻籽实Cd含量超标率为4.55%,超标样品集中在苏州和无锡;影响水稻积累Cd的因素有土壤中总有机碳、CaO、MgO、P的含量和pH值;水稻中S和Se含量与Cd含量关系密切,Cd与Zn表现为协同作用,土壤中S、Se和Zn的含量对水稻积累Cd无明显影响;提高土壤中pH值以及增加土壤总有机碳含量,能适当降低水稻中Cd的积累,适当增加土壤中Ca、Mg和P的含量能在一定程度上降低水稻对Cd的吸收。     

2005～2018年北京平原区土壤汞时空特征及其影响因素

为了解北京平原区土壤汞的分布特征及变化规律,采样测定了2005、2015、2018年的土壤汞含量,获取了270条实验测试数据。采用定量与定性分析相结合的方式,阐述了土壤汞的时间和空间变化特征,并对影响土壤汞时空特征的因素进行了探讨。结果表明:北京平原区土壤汞含量整体呈下降趋势,2005～2015年由0.093×10^-6下降至0.064×10^-6,到2018年下降至0.058×10^-6,逐渐接近甚至低于北京市土壤背景值; 土壤汞的块基比为28.2%～29.9%,空间自相关性中等,空间结构受结构性因素和随机性因素的共同影响,在空间分布上呈现出“城区含量高、郊区含量低”的特点; 由于外界输入土壤内部的含汞物质大幅度降低(输入减少),以及土壤中的汞通过排放、转化、吸收等方式不断流失(输出持续),造成2005～2018年土壤汞含量不断下降; 工业生产、人类生活、城市建设历史等人为源加剧了城区土壤汞的富集,反映了随机性因素的影响; 水系流域、土壤质地等自然源造成土壤汞分布的局部性差异,反映了结构性因素的影响。     

锑污染土壤环境风险评价研究

综合《场地环境评价导则》与美国超级基金法案的风险评价导则中环境风险评价的方法和要求,以武汉某化工厂污染场地为例,探讨土壤中锑的环境风险评价方法;并从人体健康评价与生态风险评价出发,就经口摄入、皮肤接触、呼吸吸入锑污染物对成人和儿童进行健康风险定量计算,并评价锑污染物的生态风险。结果表明:该废弃场地内污染土壤虽然不属于危险废物,土壤中有机物和大部分重金属含量均处于相应标准限制以下,但部分区域锑含量偏高,最高质量分数达到1262.7×10^-6,66%的土壤样品锑质量分数大于推荐修复值26×10^-6;污染土壤的非致癌风险非常大;污染土壤对生物具有一定的生态毒理学影响,场地土壤须进行修复后才能使用。