南极陨石GRV090228的岩石矿物学及冲击变质特征

GRV090228陨石是一块经历了强烈冲击变质作用的普通球粒陨石。该陨石主体中,球粒结构不清晰,多为残余球粒,基质重结晶颗粒粒径达50μm,橄榄石和辉石的成分均一,根据特征将该陨石的岩石类型划分为5型。陨石主体中橄榄石的Fa值(摩尔分数,下同)为23.1%~25.0%、辉石的Fs值为19.5%~21.2%,其化学群属于低铁的L群。陨石主体中,硅酸盐矿物具破裂、波状消光、击变面状页理,长石熔长石化;冲击熔脉中,铁镍金属与陨硫铁共熔,含橄榄石-林伍德石集合体、镁铁榴石等高压矿物组合,说明GRV090228陨石经历了强烈的冲击变质,强度达到S5。通过对高压矿物组合的研究,推测GRV090228陨石形成冲击熔融脉时,高压矿物结晶压力在18~23 GPa,冲击温度在1 800~2 500℃。     

１２块新疆沙漠陨石的岩石化学类型划分及阴极发光特征

２０１３年５月,由科研机构和民间陨石爱好者联合组成的沙漠陨石科考队在新疆库姆塔格沙漠周边成功收集到４７块陨石,本文对其中１２块具代表性的新疆沙漠陨石的矿物岩石学特征进行了研究。结果显示：１１块陨石样品为平衡型普通球粒陨石,依据其橄榄石Ｆａ值、低钙辉石Ｆｓ值、球粒结构特征等划分出９块Ｌ５型、２块Ｈ５型;１块（库姆塔格０１４）为非平衡普通球粒陨石,球粒结构清晰,具有不均一的矿物化学组成,依据其Ｆａ、Ｆｓ值以及橄榄石的ＰＭＤ值等将其划分为Ｌ３.４亚型。这些陨石的冲击变质程度在Ｓ１～Ｓ３,风化程度在Ｗ１～Ｗ３。对１２块沙漠陨石以及荷叶塘陨石（Ｌ３型）和吉林陨石（Ｈ５型）样品进行了阴极发光测试,荷叶塘和库姆塔格０１４这两块３型陨石中部分橄榄石球粒发强红色光,长石质玻璃作为球粒基质以发强蓝色光为主;吉林陨石和新疆沙漠陨石中的５型陨石,长石质玻璃发暗淡蓝光,橄榄石基本不发光,少数磷灰石发橘黄色光。差异明显的阴极发光现象可作为判断平衡型与非平衡型普通球粒陨石岩石类型的辅助参考。     

3块钙长辉长无球粒陨石中辉石的热变质特征及其成因分析

采用背散射电子图像和电子探针矿物成分分析相结合的方法,研究了3块钙长辉长无球粒陨石样品。通过岩石学特征、热变质特征和辉石的矿物化学成分分析发现,3块陨石分别呈粗晶辉长堆晶结构、辉绿结构和玄武岩质结构,从辉长岩→辉绿岩→玄武岩,出熔条带宽度增加,出熔组合复杂度增加,重结晶颗粒增大,而形成深度则由深变浅,辉石成分从以紫苏辉石(Fs_(34. 1～62. 9)Wo_(1. 83～4. 96))为主,过渡到以易变辉石(Fs_944. 1～65. 3)Wo_(5. 11～22. 3))和普通辉石(Fs_(14. 2～47. 7)Wo_(25. 0～45. 0))为主。这些证据说明热变质的热量来源于上部而不是内部,这类陨石的热变质主要是由于母体中玄武岩浆喷发覆盖加热所造成的。     

碳质球粒陨石细粒边(FGR):太阳星云演化的见证

细粒边（FGR）是碳质球粒陨石的特殊组分,主要产于粗粒组分（球粒、难熔包体、岩屑和晶屑）的周围,对探索太阳星云条件演化具有重要意义。介绍了不同类型碳质球粒陨石FGR边的岩石结构、矿物组成、矿物化学、全岩成分等主要特征。与碳质球粒陨石基质的对比表明,FGR边与基质在性质上非常相近,它与基质一样属于早期星云凝聚产物,但是产状和成分特征差异表明,它的形成早于基质,代表了不同时间次序。根据蚀变矿物和全岩成分特征分析发现,所有类型碳质球粒陨石的FGR边都不同程度遭受了含水蚀变,大部分证据表明FGR边的含水蚀变发生在星云演化阶段,而另一部分证据则支持FGR边的含水蚀变发生在母体变质阶段,但是,FGR边是否存在多次含水蚀变过程还有待进一步研究。FGR边是早期太阳星云气一固凝聚吸积作用形成,但是不同类型碳质球粒陨石FGR边的特征差异说明早期太阳星云的成分不均一性和不同星云位置物理化学条件的差异。     

广西水汶盆地晚白垩世火山角砾岩锆石U-Pb年代学及其地质意义

利用锆石U-Pb年代学和岩相学对广西水汶盆地上白垩统西垌组下段火山角砾岩的形成时代、锆石特征和角砾来源进行了研究,并探讨了它们的地质意义。该火山角砾岩主要由大量砂岩和变质砂岩角砾、浆屑、玻璃质和细小长英质矿物组成。锆石U-Pb定年结果主要集中在418～469 Ma,较年轻的为107、 104和90 Ma;锆石Th/U值均大于0.1,且稀土元素球粒陨石标准化配分模式具有明显的Ce正异常和Eu负异常,表明其为岩浆成因锆石。锆石形态研究显示,年龄老的锆石磨圆度较好,环带不清晰;年龄新的锆石磨圆度较差,环带较发育。区域地质资料显示,原来划分为新元古界的变质砂岩获得的碎屑锆石U-Pb年龄为393～456 Ma。因此,本文认为上白垩统西垌组下段火山角砾岩中418～469 Ma的年龄不是该火山角砾岩的成岩年龄,该年龄段的锆石可能来自早白垩世砂岩角砾,也可能来自曾被认为是新元古界的变质砂岩角砾。90 Ma的锆石年龄代表了上白垩统西垌组下段火山角砾岩形成之前,深部岩浆喷发活动的年龄,该岩浆活动时限比上段的石英斑岩早约7 Ma。     

月球陨石NWA 11801中火山玻璃的特征与成因

对月球陨石NWA 11801开展了详细的岩石矿物学研究,发现了24颗玻璃,其中9颗玻璃成分相近。其主量元素Mg、 Al、 Ca和Fe的成分及微量元素Mn、 Cr等的成分都分布在一个较小的范围内,且MgO/Al₂O₃=1.31～1.54,落在月球火山玻璃范围(>1.25),故这9颗玻璃为火山玻璃。然而,它们在结构上具有一定变化,其内部微晶的数量和形态表现出差异性,这些差异性是由于冷却环境不同造成的。因此,9颗火山玻璃的结构和成分特征表明,它们可能是同一岩浆喷发形成,但喷出后玻璃形成的环境温度条件不同。另外,在其中一颗火山玻璃中发现了橄榄石斑晶,橄榄石呈自形晶且Fo值(76.4 mol%～78.2 mol%)较高,可能表明这些橄榄石来自于月球内部,记录了月球岩浆结晶和演化的过程。     

新疆阿尔金地区卡尔恰尔超大型萤石矿床地质特征及成因

近期在新疆阿尔金地区发现的卡尔恰尔超大型萤石矿床位于阿尔金造山带中部地块变质杂岩带。该矿床主要沿中奥陶世二长花岗岩及变质杂岩的接触带分布,并受韧性剪切断裂及裂隙构造控制。矿石主要类型为萤石方解石脉型,矿物成分以方解石和萤石为主,含少量石英和钾长石。该矿床研究程度低,成矿物质来源及矿床成因不清。在系统总结萤石矿床地质特征基础上,重点开展了萤石矿床垂向分带、矿石结构与构造、矿石与围岩的稀土元素地球化学特征等方面的研究。结果表明:萤石方解石脉的球粒陨石标准化稀土元素配分模式呈明显的右倾“海鸥式”模型,Eu具明显的负异常(0.33～0.44),Ce异常不明显(1.02～1.07); 萤石方解石脉与古元古代变质杂岩、中奥陶世二长花岗岩的球粒陨石标准化稀土元素配分模式基本一致,反映了萤石方解石脉的成矿物质来源与古元古代变质杂岩和中奥陶世二长花岗岩有关。最后,在上述基础上提出了该萤石矿床的成矿模型。     

东昆仑高压变质带榴辉岩和榴闪岩地球化学特征及形成动力学背景

大陆造山带的高压—超高压变质带是古板块汇聚边界及古大洋俯冲和大陆碰撞造山的重要标志,榴辉岩作为高压变质作用形成的岩石,历来被广为关注。根据近几年东昆仑新发现的加当、苏海图、温泉、浪木日上游、宗加、五龙沟西（大格勒）等榴辉岩及榴闪岩,厘定出一条超过500 km的高压变质带,它是青藏高原北部一条重要的古板块接合带。在野外调查基础上,综合大量前人资料,从岩相学、矿物学及岩石地球化学等方面对东昆仑榴辉岩进行了系统的分析和研究。结果表明:东昆仑高压变质带榴辉岩可分为两种类型,即榴辉岩和退变质榴辉岩;石榴石矿物化学成分均表明榴辉岩为C型;榴辉岩主要为拉斑玄武岩系列,球粒陨石标准化稀土元素配分模式均为轻稀土元素富集型,主要介于富集型洋中脊玄武岩（E-MORB）与正常型洋中脊玄武岩（N-MORB）之间,原始地幔标准化微量元素蛛网图基本一致,显示出洋中脊玄武岩（MORB）特征;榴辉岩、榴闪岩温压条件近于一致,形成压力介于1.2~2.0 GPa或更高,温度不小于575 ℃,具有一个顺时针“发卡”型P-T轨迹,其变质峰期温压达到榴辉岩相;峰期变质年龄出现3个明显峰值,分别为451、432、412 Ma,432 Ma主峰期变质年龄约束了东昆仑早古生代洋盆关闭时间。     

论湖南前寒武系金矿床的成矿物质来源

湖南前寒武系不同地区金的背景含量变化在1.8～9.2ppb之间,一般为4—7ppb,而赋矿层位则高达17.4～74ppb。地层中的黄铁矿与变质热液改造型金矿床中的黄铁矿Co/Ni均小于1,含As,Sb,Zn,Cu,W较高,含Ag低微。大部分样品的铅同位素组成均落在岛弧铅平均演化曲线b之上,K为4.1左右。δ~(34)S值与矿床成因类型关系密切:变质热液改造型金矿δ~(34)S值一般大于5‰,变化大,而火山沉积-变质热液型及岩浆期后热液叠加改造型金矿则接近陨石值。氧、氢同位素组成及包体成分测定证实,成矿溶液以变质水为主,有少量大气循环水加入。主要金矿床石英包裹体水属Na-Ca-Cl型,含盐度(NaCl)不高(4wt％)。上述情况表明,湖南前寒武系金矿床的成矿物质主要来自壳源(上地壳和下地壳),部分来自幔源或幔源为主的混合源。     

新疆托里县哈西金矿床地质特征及矿床成因

哈西金矿床位于新疆托里县哈图山南麓,矿体赋存在石炭系基性火山岩-火山碎屑岩中,受安齐断裂的控制作用非常明显,安齐断裂既是导矿构造、又是容矿构造。矿石类型主要有黄铁矿化玄武岩型、黄铁矿化凝灰岩型、黄铁矿化碎裂角砾状凝灰岩型。矿石中黄铁矿的3δ4S值为 0.83‰~ 1.48‰,石英气液包裹体水的δDV-SMOW值为-101‰~-118‰,1δ8O水值为11.31‰~11.71‰;成矿温度为230~280℃,成矿时代为早石炭世。成矿热液不是岩浆热液,而是受到了古大气水混入的火山晚期热液,并且随着热液的演化古大气水混入程度加强,属多期次多来源的火山型金矿床。     

柴达木盆地西部渐新统湖相碳酸盐岩重力流沉积

为了明确柴达木盆地西部地区湖相碳酸盐岩重力流沉积特征,利用大量岩心、薄片、地震及地球化学资料,围绕柴西凹陷区渐新统下干柴沟组上段(E■)湖相碳酸盐岩重力流沉积,研究其特征及成因机制,剖析控制因素并建立沉积模式——系统分析了高角度陡斜坡(坡度大于3°)、中等坡度斜坡带(坡度为2°～3°)以及低角度缓坡带(坡度小于1°)对重力流沉积作用的影响.建立了柴西地区咸化湖泊陡坡带、缓坡带、以及断崖坡等3类重力流沉积模式,明确不同类型重力流沉积特征,指出同沉积断层是重力流沉积的主要触发机制.认为下干柴沟组(E■)沉积时期,柴西凹陷区演化为咸化湖泊沉积环境,形成以湖相碳酸盐岩为主的沉积组合,并混合陆源碎屑、黏土及蒸发岩等矿物成分,整体具混积特征,在斜坡带及凹陷区普遍发育碳酸盐岩重力流沉积.研究结果表明:1)下干柴沟组上段(E■)共识别出8类碳酸盐岩重力流沉积岩相,分别为变形泥灰岩、角砾灰岩、含角砾泥灰岩、粗砾灰岩、细砾灰岩、泥粒灰岩、粒泥灰岩、浊积岩等.其中,角砾灰岩与含角砾泥灰岩相的单层厚度以1～2 m为主,最大可达数十米;变形泥灰岩、粗砾灰岩以及细砾灰岩相单层厚度以数十厘米为主,最大可达1～2 m;泥粒灰岩、粒泥灰岩以及浊积岩相的单层厚度以毫米—厘米级为主.2)湖相碳酸盐岩的重力流沉积形成包括启动、搬运及再沉积3个过程,沉积岩相由蠕动变形、原位破裂、碎屑流、颗粒流、浊流等控制形成.3)利用三维地震资料恢复古地貌,在柴西地区刻画出5种类型古地貌,分别为西部山前隆起带(昆仑山前,坡度为1°～4°)、西南部断阶带(坡度为2°～5°)、北部山前隆起带(阿尔金山前,坡度为3°～7°)、斜坡带(坡度为0～2°)以及凹陷区(坡度一般小于1°).     

甘肃北山地区古堡泉辉绿岩脉地球化学特征及其地质意义

甘肃北山地区古堡泉辉绿岩脉主体侵位于奥陶纪—泥盆纪花岗闪长岩中,少量穿插于早古生代地层中,主要有辉绿岩和辉绿玢岩两种岩石类型,主要矿物为斜长石和辉石,此外还有少量角闪石、黑云母等次要矿物及磁铁矿等副矿物。锆石U-Pb年代学结果表明辉绿岩结晶年龄为(285.0±4.7)Ma,与北山地区广泛分布的辉绿岩脉群形成时代相近。古堡泉辉绿岩ε_Nd(t)为6.39～6.78,表明岩浆来自类似亏损地幔的源区; 全岩Sr-Nd同位素模拟计算表明岩浆侵位过程中遭受了10%～15%上地壳物质混染。辉绿岩的轻、重稀土元素含量比值为1.72～2.17,在球粒陨石标准化稀土元素配分模式中呈平坦型; 微量元素具明显的Nb-Ta负异常。其稀土和微量元素特征不同于塔里木地块与地幔柱活动有关的巴楚辉绿岩,而与北山地区东部音凹峡和西部坡东辉绿岩具有相似的地球化学特征。结合已有研究成果认为,古堡泉辉绿岩形成于古亚洲洋闭合之后的伸展环境,是岩石圈拆沉导致软流圈减压部分熔融形成玄武质岩浆作用的产物。     

江南造山带东北缘唐舍复式岩体成岩序列、岩石成因及找矿前景

为了解江南造山带东北缘唐舍复式岩体成岩序列、岩石成因和找矿前景,采用区域地质填图、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和全岩地球化学特征分析等方法进行研究。野外地质接触关系厘定唐舍复式岩体的成岩序列为中粒二长花岗岩、中粗粒正长花岗岩、粗中粒斑状正长花岗岩和细粒正长花岗岩,锆石U-Pb年代学显示成岩时代分别为(140.4±3.3)、(131.7±3.2)、(132.2±1.6)和(125.0±2.0)Ma。各类岩石均具有高Si、富碱、低P、低Ti的特征,为准铝质—弱过铝质、高钾钙碱系列的I型花岗岩; 岩石的轻、重稀土元素分异程度较强,球粒陨石标准化稀土元素配分模式右倾,富集Rb、Th、U、K等,亏损Ba、Nb、Ta、Sr、P、Ti等,呈中等—强负Eu异常。总体上,唐舍复式岩体从早到晚岩浆演化具有SiO₂含量、K₂O含量、K₂O/Na₂O值、A/CNK值逐渐增高,TiO₂、Al₂O₃、TFeO、MgO、CaO、P₂O₅含量逐渐降低,负Eu异常逐渐增强,分异程度逐渐增高的趋势,为古太平洋板块俯冲-碰撞造山后陆内拉张环境下的下地壳物质重融,经结晶分异作用沿唐舍背斜构造侵位的产物。唐舍复式岩体侵入接触带由内向外矿化类型及矿种具有钨→银铅锌→锑/萤石的分带性,形成了一个矽卡岩型-热液脉型矿化系统,具有较好的找矿前景。     

安徽南陵—宣城地区岩浆岩锆石U-Pb年龄及元素地球化学特征

安徽南陵—宣城地区是一个中—新生代火山-沉积盆地,位于长江中下游构造-岩浆-成矿带东北段的东南翼。对该区发育的岩浆岩开展了较为系统的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及岩石主量、微量和稀土元素分析,并与长江中下游构造-岩浆-成矿带其他地区岩浆岩进行对比,旨在确定岩浆岩的成岩时代、探讨岩浆岩成因及其与成矿的关系。南陵—宣城地区岩浆岩一部分侵入于盆地基底中,另一部分喷发形成盆地盖层,还有一部分产于盆地之上的推覆构造(体)中。侵入岩的岩性主要为花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩、辉石闪长岩等,火山岩主要为英安质火山碎屑岩和熔岩。获得的侵入岩锆石U-Pb年龄主要为138～135 Ma,火山岩年龄均小于134 Ma,表明岩浆作用发生于晚中生代(燕山晚期)早白垩世。岩浆岩主量元素显示高Si、K的特征,为亚碱性高钾钙碱性系列岩石; 微量元素组成显示岩浆岩富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,火山岩比侵入岩较为亏损Sr和P; 球粒陨石标准化稀土元素配分模式均表现为富集轻稀土元素的右倾模式和较弱的Eu负异常。元素地球化学特征指示区内岩浆岩具有壳幔混源且以幔源为主的特征。南陵—宣城地区既发育与长江中下游构造-岩浆-成矿带隆起区(如铜陵地区)同位素地质年龄和地球化学特征基本一致的侵入岩,又发育与凹陷区(如庐枞、宁芜等盆地)同位素地质年龄和地球化学特征基本一致的火山—次火山岩,显示该区晚中生代岩浆作用具有长江中下游构造-岩浆-成矿带隆起区和凹陷区的双重特征。岩浆作用的双重特征暗示与其有关的成矿作用也可能具有双重性,即既可能发育与隆起区侵入岩浆作用有关的斑岩型、矽卡岩型和脉型铜金等多金属矿床,也可能发育与凹陷区火山—次火山岩有关的玢岩型铁(硫)矿床。     

桂北老堡铅锌矿床的成因研究

桂北老堡铅锌矿床位于扬子地台前寒武地块前陆盆地边缘的正向构造带上,产于震旦系陡山沱组白云岩和老堡组硅质岩中。矿石矿物成分简单,主要由闪锌矿、方铅矿、黄铁矿及少量黄铜矿等硫化物组成;脉石矿物主要由白云石、方解石、石英及少量绢云母、绿泥石等矿物组成。石英流体包裹体均一温度变化在115～270℃,盐度在（w（NaCl））3．8％～5．8％。流体包裹体的气液相成分显示,成矿流体富含CO2、CH4、C2H6,其中的W（Na^＋）／w（K^＋）、W（CI^-）/W（F^-）较高,且W（Na^＋）〉w（K^＋）〉w（Ca^2＋）〉w（Mg^2＋）。矿体中黄铁矿的δ^34S为12‰～21‰。与闪锌矿共生的石英的δ^18O为16．0‰-18．4‰,其中的流体包裹体δD为-58‰～-61‰。地质和地球化学特征表明,老堡为由热卤水与变质水或建造水混合的MVT型铅锌矿。     

云南大姚铜矿银的赋存状态与成矿地质特征

矿床产于白垩系上统长石石英砂岩中,为典型的砂岩型铜矿。对矿床的矿石物质成分,银、铜、金的赋存状态及分布规律和矿床成矿特征研究结果:该矿床的银矿物有辉银矿、自然银、硫铜银矿、硫砷铜银矿、硫铁铜银矿、角银矿、银辉铜矿和银砷黝铜矿8种,其中后5种为本次工作发现;与铜矿带相对应,矿体有银矿物相带,并发现两个不同成因的“高银带”——原生高银带与次生高银带;原生矿体中银的峰值位于铜峰值的东侧,两者相距80～120m,规律性显著;矿床成因类型为多次叠加的沉积热卤水改造矿床;指出了大雪山背斜东翼南部倾伏部位为矿区外围找矿远景区,并在已知铜矿床内提出了两个高银预测区。     

山东昌邑-安丘铁成矿带BIF铁矿地球化学及矿床成因

昌邑-安丘地区位于华北板块东缘的胶北隆起西南部, BIF 铁矿赋存于古元古代粉子山群变质岩中。以昌邑-安丘地区BIF 铁矿为关注点, 通过矿床地质、地球化学研究, 揭示昌邑-安丘地区古元古代BIF 铁矿的地质特征, 探讨其矿床成因和成矿物质来源。该区矿体呈透镜状、似层状, 以角闪磁铁石英岩为主要矿石类型, 变质程度为绿片岩相-低角闪岩相。铁矿石富含SiO₂ (36. 27% ~ 46. 83%) 和TFe₂O₃(38. 92% ~55. 35%),SiO₂ +TFe₂O₃ 变化于83. 57% ~ 95. 60%(平均91. 34%),含较高Al₂O₃ (平均2. 13%)、TiO₂(平均0. 12%);富含Th、Hf 等高场强元素。根据矿石及围岩含较多铁铝榴石等富铝矿物以及ACFM 图解的特征,可以判断原岩成分为胶体化学沉积但有较多碎屑或泥质物质加入。与 PAAS 相比, 轻稀土元素亏损、高 Y/ Ho 值以及La 和Y正异常表明铁矿沉淀于海相环境,而高的SiO₂ / A_l2O₃、Ti/ V 值,高Cr、Co、Ni 和Zn 含量以及Eu 正异常等显著特征,均表明成矿物质来源于火山热液和海水的混合溶液。CaO/ (CaO+MgO)值(平均0. 49)较低、Eu/ Eu^∗值(平均1. 74)<1. 8,比Algoma 型铁矿小,推测昌邑-安丘地区BIF 铁矿可能形成于远离扩张洋中脊或者火山喷口的位置,并且在形成过程中的高温热液对成矿物质的贡献较少,可能属于 Superior 型铁矿。与华北克拉通太古宙BIF 相比, 昌邑-安丘地区铁矿是有较多陆源碎屑物质参与的条带状铁矿床。