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期刊信息/Journal information
岩石学报
岩石学报

翟明国

月刊

1000-0569

ysxb@mail.iggcas.ac.cn

010-82998205

100029

北京市朝阳区北土城西路19号

岩石学报/Journal Acta Petrologica SinicaCSCD北大核心CSTPCDEISCI
查看更多>>本刊是由中国科协主管,中国矿物岩石地球化学学会和中国科学院地质研究所主办的学术性期刊。其办刊方针是:坚持以创新性、综合性、前沿性、导向性特色,坚持“百花齐放,百家争鸣”,依靠和团结全国广大地学工作者,探索自然奥秘,开展广泛而深入的基础理论研究,促进我国地球科学领域研究和发展,发表高水平科研成果,为我国培养和造就大批地学科研人才。本刊主要报道有关岩石学基础理论的岩石学领域各学科包括岩浆岩石学、变质岩石学、沉积岩石学、岩石大地构造学、岩石同们素年代学和同位素地球化学、岩石成矿学、造岩矿物学等方面的重要基础理论和应用研究成果,同时也刊载综述性文章、问题讨论、学术动态以及书评等。
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收录年代

    花岗伟晶岩型稀有金属矿床蚀变系统与矿物光谱-地球化学特征耦合性研究——以川西打枪沟矿区为例

    蒋航郭娜张柯凡罗海洋...
    197-214页
    查看更多>>摘要:本文采用短波-热红外光谱联合测量技术+矿物地球化学分析手段,以川西打枪沟花岗伟晶岩型Li-Be稀有金属矿床的13个钻孔岩心样品为研究对象,开展了花岗伟晶岩型稀有金属矿床蚀变系统与矿物光谱-地球化学特征的耦合性研究.结果表明:(1)研究区蚀变分带特征表现为(浅→深):白云母→白云母+钠长石→白云母+角闪石+黑云母+其他斜长石,其中Li、Be矿体均赋存于白云母+钠长石蚀变带.(2)白云母矿物地球化学计算结果显示研究区短波白云母(波长小于2200nm),形成压力在0.03~0.25GPa之间,形成深度为1.3~9.6km,相关矿化类型为Li-Be;波长位于2200~2206nm之间的白云母,形成压力在0.16~0.38GPa之间,深度为6.1~14.5km,相关矿化类型为Be;长波白云母(波长大于2206nm)形成压力为0.45GPa,形成深度为17.1km,无矿化.由此认为研究区成矿环境温度在200~500℃之间、压力在0.03~0.34GPa之间、成矿深度在1.3~14.5km之间.(3)与Li矿化相关的白云母波长均小于2200nm,位移处于10nm波动范围,说明Li矿可能形成于岩浆-热液混合期;与Be矿化相关的白云母波长最大值接近2210nm,位移具20nm波动范围,说明Be矿形成更靠近母岩,从岩浆作用后期至岩浆-热液混合期均可形成.(4)应用GF-5B高光谱遥感图像开展不同类型伟晶岩填图,结果显示研究区北部外围找矿潜力巨大,打枪沟矿区成矿母岩为桥棚子岩体.本文以短波-热红外联合测量技术,厘定了不同类型的伟晶岩光谱特征,并通过地球化学等信息确定了伟晶岩型稀有金属矿产遥感信息识别的重要标志.

    川西红外光谱伟晶岩蚀变矿物Li-Be矿化

    湘西沃溪金锑钨矿床燕山期幕式成矿作用:来自原位白钨矿U-Pb定年与黄铁矿元素-同位素的约束

    李彬许德如柏道远陈旭...
    215-240页
    查看更多>>摘要:沃溪矿床位于江南造山带中段,是一座同时具有金、锑、钨大规模成矿的大型金矿,近年的研究揭示其主要形成于燕山期,但该矿的成矿物质源区及矿床成因尚存争议.基于此,本文利用SEM、EPMA、LA-MC-IF-ICP-MS等原位分析技术,对该矿床多世代黄铁矿的结构、成分及同位素组成和成矿期白钨矿的U-Pb年代学进行了研究.在沃溪矿床中,识别出3个世代5种类型黄铁矿(Py),即成矿前Py1,成矿第二阶段Py2和第三阶段的Py3a、Py3b和Py3c.黄铁矿微区成分及围岩蚀变特征指示,成矿期Au、As和Cu耦合,Au主要以固溶体(Au+)的形式存在于Py3b的晶格中;As-取代S-进入黄铁矿是促进晶格金富集的主要因素;而强烈的水-岩反应是导致成矿期热液黄铁矿Co/Ni<1的原因.黄铁矿的原位微量元素和S-Pb同位素组成(δ34SV-CDT值:Py2 为-4.33‰~-1.61‰,Py3a 为-6.36‰~3.59‰,Py3b 为-4.36‰~3.59‰,Py3c 为-2.21‰~-0.65‰;206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb 值:Py2 分别为 18.029、15.618 和 38.653,Py3a 分别为 18.047~18.341、15.594~15.698、38.781~39.394)及其在环带结构中的变化,指示第二及第三成矿阶段流体性质存在显著差异.成矿第三阶段白钨矿的LA-ICP-MS U-Pb定年结果为132.7±7.9Ma(1σ,n=31,MSWD=0.43).结合前人研究成果,我们认为沃溪金锑钨矿床主要形成于燕山期148~140Ma的黑钨矿(少量白钨矿、黄铁矿和金)和~130Ma的金-锑-白钨矿两阶段幕式成矿作用.早阶段成矿为下伏基底岩石重熔岩浆演化出的相对高温的还原性流体;晚阶段金-锑-白钨矿成矿以脉冲性幔源流体为主,金主要具地幔来源,而锑和钨可能来源于壳源与幔源流体混合演化出的富矿热液,成矿的脉动性可能与深部断层阀机制有关.金的主要沉淀机制为水岩反应和硫化作用,流体混合是辉锑矿与白钨矿的沉淀机制.富集交代的岩石圈地幔活化和古太平洋板块俯冲后撤、拆沉导致的岩石圈大规模伸展是江南造山带中段(湖南)燕山晚期金多金属大规模成矿的关键因素及构造背景,区域上具有进一步寻找陆内弧后伸展背景金多金属矿床的潜力.

    江南造山带沃溪Au-Sb-W矿白钨矿U-Pb定年黄铁矿S-Pb同位素

    小红石砬子铅锌(银)矿床成因:来自S-Pb同位素和元素特征的证据

    王贵龙王达白峰徐德兵...
    241-266页
    查看更多>>摘要:小红石砬子铅锌(银)矿床是吉中-延边铜镍多金属成矿带中具有代表性的中型矿床,前人关于该矿床类型划分的观点有火山成因块状硫化物型(Volcanogenic Massive Sulfide,VMS)、中-低温热液脉型、喷流沉积-热液叠加改造型,这三种观点的争论严重制约了对该矿区及区域成矿和找矿的认识.本文选取该矿床中金属硫化物开展原位微量和S-Pb同位素分析,赋矿围岩开展全岩S同位素分析.闪锌矿Fe-Zn含量(4.48%~10.33%、53.67%~62.12%)与中温热液矿床一致(3.00%~10.00%、50.00%~60.00%,成矿温度约200℃),Zn/Cd比值(53.68~76.75)同样指示中低温成矿作用(高温:Zn/Cd>500;低温:Zn/Cd<250),Ga/Ge比值在lg(Ga/Ge)-T图解中,对应温度约为100~180℃,上述温度范围与前人测定的流体包裹体均一温度基本吻合(90~250℃).闪锌矿Zn/Cd的比值(53.68~76.75)与Cd含量(7577 × 10-6~11266 × 10-6)特征与密西西比河谷型(Mississippi Valley-Type,MVT)矿床一致;黄铁矿Fe/S比值(0.76~1.29,平均值为0.89)接近典型MVT矿床的理论值(0.88).金属硫化物δ34SV-CDT值介于-9.6‰~-0.5‰之间,总体偏负;赋矿围岩δ34SV-CDT值介于-8.5‰~4.2‰之间,两者重叠范围较大(主要集中于-9.0‰~-2.0‰),说明围岩提供了主要的还原硫,而古老基底可能提供了部分较轻的硫.金属硫化物 Pb 同位素比值为206Pb/204Pb=18.30~18.39、207Pb/204Pb=15.61~15.63、208Pb/204Pb=38.38~38.44,指示铅为混合来源,成矿物质可能主要来自上地壳和造山带,模式年龄计算显示上太古界乌拉山群变质岩可能为铅的初始来源.综上所述,小红石砬子铅锌(银)矿床地球化学特征与MVT型矿床基本一致,地质特征略有差别,因此推测其为类MVT型矿床.

    小红石砬子矿床S-Pb同位素元素分析矿床成因类MVT矿床

    冀东高板河矿床硫同位素特征及其对高于庄组硫化物及锰矿石成矿机制的约束

    高兆富朱祥坤
    267-281页
    查看更多>>摘要:河北兴隆县高板河矿床是我国典型的中元古代喷流-沉积(SEDEX)型多金属硫化物矿床,其矿石及赋存围岩类型多样,目前不同类型矿石的主导成矿机制及其成因关系尚存争议.本文聚焦该矿床代表性矿石的硫同位素特征,发现与富锰黑色页岩密切相关的条带状/纹层状黄铁矿矿石和含锰白云岩赋矿的块状、浸染状及脉状硫化物矿石的硫同位素组成呈明显的两端元分布特征:前者主要由自形程度较好的黄铁矿微晶组成,相对富集重的硫同位素(δ34S值在+6.7‰~+27.1‰之间);而后者以粗粒他形黄铁矿为主,硫同位素组成明显偏轻(δ34S值总体在-10.0‰~+5.0‰之间).不同于传统SEDEX模型强调局限盆地硫化水体环境,本文结合前人对该时期海平面及沉积相变化的认识,提出高板河矿化是海侵向海退转化过程中局部热液喷流活动加强的产物.底板黑色页岩上覆于浅水台地相碳酸盐岩地层以及其下部赋存白云质结核等地质证据指示该套富锰黑色页岩属于海侵成因.海侵过程使得潮下带深水区域形成局部硫化水体环境,低浓度海水硫酸盐几乎完全被还原,使得具有明显沉积特征的条带状/纹层状黄铁矿矿石富集重的硫同位素,其δ34S平均值与前人报道的同时期海水硫酸盐硫同位素组成基本一致.相比之下,含锰碳酸盐岩中大量叠层石出现、硫化物矿层的下伏围岩由黑色页岩横向上过渡为碳酸盐岩的"穿时"特征共同指示层状矿体形成于海侵向海退转换过程中的沉积相突变带.同时,广泛发育的热液交代等地质特征指示碳酸盐岩中硫化物成矿过程中热液活动加强,由于潮间带碳酸盐岩沉积-早期成岩环境中硫酸盐浓度较高,水岩界面附近发生硫酸盐热化学还原作用产生较大的硫同位素分馏,因此碳酸盐岩赋矿的块状、浸染状及脉状矿石的硫同位素相比海水硫酸盐明显偏轻.综上所述,高板河矿床是喷流沉积和热液交代两种方式成矿的产物,成矿过程伴随着海侵向海退转换中发生的沉积相变,不同类型矿石硫同位素组成差异是由于不同水深条件下海水硫酸盐浓度差异导致的硫酸盐还原过程产生不同程度分馏的结果.本次研究为研究高于庄组二段所赋存的硫化物及锰矿石成矿过程提供了有效约束.

    高板河SEDEX中元古代硫化物硫同位素

    川中地区震旦系"葡萄花边"白云岩的形成时代与成因

    倪智勇赵建新俸月星周玮...
    282-294页
    查看更多>>摘要:四川盆地震旦系灯影组是重要的油气勘探开发层系,复杂的成岩演化和多期流体活动导致多种类型的白云岩形成.揭示震旦系白云岩的形成时代和成因不仅可以为四川盆地震旦系下一步的油气勘探提供更加充实的科学依据,也可为理解全球大规模存在前寒武纪白云岩的原因提供有益启示.本文针对川中地区震旦系灯影组"葡萄花边"白云岩的形成时代和成因进行了综合研究.岩相学研究表明,"葡萄花边"白云岩充填于藻白云岩的孔隙内,向内对称生长,结晶程度明显好于藻白云岩.在岩相学的基础上,利用激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)微区原位U-Pb定年确定其形成时代,研究结果表明:川中地区震旦系灯影组"葡萄花边"白云岩形成时代为530±12Ma~502±12Ma,略新于灯影组地层年代.结合微量元素分析以及碳-氧-锶同位素数据,对川中地区震旦系灯影组"葡萄花边"白云岩进行成因分析.结果表明,其稀土元素总量(ΣREE)相对较低(0.680 × 10-6~8.963 × 10-6),δ13CVPDB(-0.1‰~1.7‰)略低于与同时期海水沉积白云岩的碳同位素值,δ18OVPDB(-2.3‰~1.4‰)略高于与同时期海水达到氧同位素平衡的白云岩氧同位素值,87 Sr/86 Sr值(0.70876~0.70909)基本落入同时期海水范围.稀土元素配分总体为水平的模式,所有样品表现出Ce负异常.表明其形成环境既非海水沉积环境,也不完全是表生大气水岩溶条件.综合上述特征,推断川中地区震旦系灯影组"葡萄花边"白云岩是在震旦纪末-寒武纪早期海平面高频低幅度波动这一背景下,灯影组地层多次暴露与淹没,形成岩溶裂缝和孔洞的同时在溶蚀空间内结晶形成.残留孔洞为其后流体活动、油气充注提供了储集空间.本研究为认识川中地区震旦系灯影组"葡萄花边"白云岩成因、震旦纪末-寒武纪早期水化学条件、及超深层油气勘探开发提供了有益参考.

    四川盆地灯影组"葡萄花边"白云岩白云石U-Pb定年REE-C-O-Sr地球化学

    山西黎城地区长城系沉积时代及源区分析:碎屑锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素证据

    胡漾祝禧艳张瑞英赵太平...
    295-312页
    查看更多>>摘要:长城系是华北克拉通统一结晶基底形成后的首套沉积盖层,其碎屑锆石U-Pb年代学及其Hf同位素特征分析对探讨地层形成时代、源区特征以及基底演化均具重要研究意义.本文对华北克拉通中部黎城地区长城系下部地层的碎屑锆石进行了U-Pb年龄和Hf同位素分析.结果表明,该区长城系碎屑锆石U-Pb年龄呈现了2.55~2.45Ga、2.15~2.0Ga和~1.92Ga等三个主峰期,同时存在3.5~3.1Ga和2.9~2.7Ga的年龄次峰期.最年轻碎屑锆石的207Pb/206Pb加权平均年龄限定了该区长城系沉积发生于1.76Ga之后.碎屑锆石的年龄分布和Hf同位素特征与华北克拉通中、南部基底物质记录的地质事件高度相似,区内长城系地层与南部熊耳地区长城系地层可对比性强,证明太行山南段在1.76Ga后已与南部熊耳裂谷盆地相连,其沉积物质均主要来自华北克拉通中、南部地区.其中,3.5~3.4Ga的古老碎屑锆石εHf(t)=-8.6~-4.6,揭示中、南部地区存在古太古代地壳物质.新太古代早期2.9~2.7Ga的锆石εHt(t)以正值为主(占比85%),它们的tDMC=3190~2774Ma,与其结晶年龄相同或接近,证明华北克拉通南部在新太古代早期以新生地壳生长为主.新太古代晚期2.55~2.45Ga峰期的锆石也以正的εHf(t)值为主(占比69%),而2.15~2.0Ga峰期锆石的εHf(t)值大多偏负(占比56%),说明华北克拉通南部地区从新太古代末期的新生地壳增生为主伴有陆壳再造转变为古元古代中期以古老陆壳物质再造为主,并有少量新生陆壳增生;古元古代晚期~1.92Ga年龄峰期的碎屑锆石εHf(t)=-11.9~+2.0,揭示至古元古代末期华北克拉通中南部进入到以古老陆壳物质再造为主的演化阶段.

    中元古代早期碎屑岩物源分析地壳演化太行山南段

    矿物微-纳尺度硫同位素分析及在东营凹陷油气成藏的应用示范

    郝佳龙张刘平李照阳杨蔚...
    313-322页
    查看更多>>摘要:黄铁矿等硫化物离子探针硫同位素分析已经广泛应用在成矿机理、古环境重建、大气环境硫源示踪及行星演化等研究中.纳米离子探针(CAMECA Nano SIMS 50L)的使用将硫化物硫同位素分析空间分辨率提升到微纳尺度(1μm~100nm),实现了分辨率1~2μm、精度0.5‰(1SD)的硫同位素点分析方法,分辨率100nm、精度1‰的硫同位素图像分析方法.为了进一步优化分析流程拓展纳米离子探针硫同位素的应用,本文系统比较了纳米离子探针微纳尺度硫同位素点分析方法、图像分析方法的各自特点及分析流程;并以东营凹陷北带沙四段黄铁矿为研究对象,联合采用了纳米离子探针硫同位素点分析和硫同位素图像分析手段,对黄铁矿微细结构进行分析,从而揭示了储层中黄铁矿成因及其油气成藏的指示意义.

    纳米离子探针硫同位素空间分辨率东营凹陷同位素图像

    石英和锆石Ti温度计在地学中的应用及其Ti含量的微区分析技术进展

    牛俊龙吴石头杨岳衡张超...
    323-337页
    查看更多>>摘要:石英和锆石Ti温度计在地球科学研究领域具有广泛的应用,本文系统回顾了石英和锆石Ti温度(压力)计发展史,并综述了其在地学中的典型应用实例.当前主要有3个石英Ti温度计和2个锆石Ti温度计计算公式,这些公式的使用范围和适用的地质情况已有统一的认识.石英和锆石Ti温度计应用的前提是Ti含量的准确测定.本文综述了现有Ti元素含量微区分析技术(电子探针、离子探针和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱),重点讨论了激光剥蚀电感耦合等离子质谱在石英和锆石Ti分析的技术难点,包括不可控的剥蚀行为、多原子离子团干扰、缺乏基体匹配的标准物质等.最后展望了该技术未来发展趋势,特别是采用飞秒激光、高灵敏度/高分辨SF-ICP-MS、三重四级杆ICP-MS等仪器,有望实现低含量(<5.0×10-6)Ti的准确测定,这为石英和锆石Ti温度计的广泛应用提供有力保障.

    石英Ti温度计锆石Ti温度计LA-ICP-MS原位微区分析元素干扰