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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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    辽吉古元古代造山带小女寨变辉长闪长岩的成因及其对钴镍富集成矿作用的制约

    王娜王丹刘福来王舫...
    3131-3159页
    查看更多>>摘要：辽吉造山带是华北克拉通一条重要的古元古代造山带,该造山带在古元古代盆地拉张时期接受了大量陆壳沉积物,这些沉积物质组成和多期的岩浆-变质事件为辽吉造山带富集成矿提供了有利的条件.辽吉造山带内除了发育与千枚岩-片岩相伴生的沉积岩-变沉积岩容矿型铜钴矿床,还发育与基性岩相伴生的岩浆型铜镍钴矿床.然而,对于岩浆型Co-Ni矿的富集成矿模式及钴镍富集规律的研究较为薄弱.本文选取辽河群小女寨变辉长闪长岩开展了岩相学、矿物化学、锆石U-Pb年代学、全岩地球化学及硫化物硫同位素的研究,以进一步理清辽河群Co-Ni成矿机制及物质来源.变辉长闪长岩具有变化的 SiO2(26.1％～57.3％)、MgO(2.90％～25.0％)、CaO(3.17％～10.7％)和 FeOT(6.43％～38.94％)含量,属于钙碱性系列.具有轻稀土富集和重稀土平坦的稀土配分模式,相对亏损高场强元素(如Ta、Nb、Ti).锆石U-Pb同位素分析获得的变辉长闪长岩变质原岩的形成时代为～2.17Ga.锆石εHf(t)值的变化范围为-1.3～+5.0,指示基性岩的岩浆源区来自富集地幔的部分熔融,可能与岩石圈伸展作用相关.变辉长闪长岩中钴镍主要赋存于辉砷钴矿(Co:14.8％～31.3％;Ni:2.92％～14.2％)和镍黄铁矿(Co:5.70％～8.53％;Ni:27.3％～34.0％)中,富Co-Ni的矿物与石英、绿帘石等矿物共生,指示其成矿作用可能与晚期热液有关.小女寨变辉长闪长岩硫化物的S同位素分馏程度较弱(+4.5‰～+5.5‰),表明成矿物质来源均一.且具有比地幔更重的δ34S值,表明硫化物的S可能来源于大陆地壳.小女寨地区2个钻孔岩心样品均具有较高的Ni(0.09％～0.94％)、Co(0.01％～0.13％)和Cu(0.02％～0.79％)品位,表明辽吉造山带古元古代变基性岩具有Cu-Co-Ni的成矿潜力.

    辽吉造山带辽河群变辉长闪长岩古元古代钴镍成矿

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    橄榄石微量元素:分析、地球化学行为与地球科学应用

    毛亚晶吴石头贾丽辉秦克章...
    3160-3190页
    查看更多>>摘要：橄榄石化学成分记录了幔源岩浆性质、结晶演化、喷发速率等重要信息.近十年来,橄榄石微量元素分析技术飞速进步,积累了丰富的数据.本文系统综述了电子探针和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法在橄榄石微量元素分析领域的最新研究进展,总结了橄榄石中微量元素的分配系数与扩散系数等地球化学行为,分析了全球不同岩石单元的橄榄石微量元素特征,重点介绍了岩浆铜镍矿床中橄榄石微量元素的研究进展.实验岩石学表明,控制元素在橄榄石中分配系数的主要因素有温度、压力、岩浆成分等,且不同微量元素行为的主控因素各不相同.在确定的温压条件下,橄榄石中多数元素的配分可由晶格应变模型预测,而Ni、Co和轻稀土元素主要受晶体场效应和结晶动力学控制.橄榄石中元素的扩散速率由快到慢依次为:H和Li(快)→Fe-Mg-Ni(中等)→Ca(较慢)→P-O-Si(慢).对比全球不同岩石单元中橄榄石微量元素得出:(1)火山岩系列的科马提岩-苦橄岩-玄武岩中橄榄石的Fo值和Ni、Cr、Al、Mn等元素呈演化趋势,但在二元相关性图中不同岩石类型间存在较大重叠区域,机器学习等多维分析手段可大大提升分类准确率;(2)地幔橄榄岩与侵入岩系列(地壳堆晶岩)中的橄榄石微量元素特征相近,难以使用单元素指标区分,例如常用的Ca亏损;(3)碳酸岩中橄榄石的Ni、Mn含量有别于其他岩石,可能与其来源和元素在橄榄石-碳酸岩熔体中特殊的分配行为有关;(4)石榴子石地幔橄榄岩与尖晶石地幔橄榄岩的橄榄石微量元素存在一定差异,橄榄石V/Sc比值和Fe-Mg-Mn-Ca-Ni含量是判别地幔橄榄岩类型和来源深度的重要变量.岩浆铜镍矿床橄榄石微量元素的研究进展有:(1)堆晶-后堆晶阶段再平衡作用驱使Ca-Cr-Al元素向其他矿物迁移,使橄榄石普遍亏损上述元素;(2)橄榄石Ni-Co变化可记录其与硫化物的元素交换反应,Ni-Co正相关可用于指示岩体深边部的找矿潜力;(3)与硫化物共生橄榄石的Ni富集(＞5000 x10-6)或亏损(＜500 ×10-6)可能与较高或较低氧逸度有关.未来橄榄石重点研究与突破方向有:堆晶-后堆晶阶段元素行为、多元素-多矿物扩散联合限定岩浆时空演化、机器学习判别橄榄石成因类型与镁铁-超镁铁岩体含矿性、挥发份与新兴非传统金属稳定同位素等.

    橄榄石微量元素地球化学行为元素扩散地幔岩浆铜镍矿床

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    辽东矿集区大东沟金矿床成矿时代和成因:地质、年代学、地球化学和同位素制约

    李浩韩吉龙王功文吕志成...
    3191-3213页
    查看更多>>摘要：大东沟金矿位于华北克拉通北东缘辽东矿集区,矿体赋存于古元古代辽河群盖县岩组绢云千枚岩中,并与中生代石英闪长岩空间关系密切.为了深入揭示矿床成因与成矿地质背景,近期我们对其开展矿床地质、黄铁矿Re-Os和锆石U-Pb测年、成矿相关侵入岩的地球化学和Hf同位素以及硫化物S同位素工作.研究表明,其成矿可划分三期:第一期沉积成岩黄铁矿期(Ⅰ)、第二期为变质黄铁矿-毒砂期(Ⅱ)、第三期为热液期(Ⅲ).其中,第三期又可划分黄铁矿-毒砂阶段(Ⅲ1)、多金属硫化物-石英阶段(Ⅲ2)和含黄铁矿石英-碳酸盐阶段(Ⅲ3).热液期(Ⅲ)黄铁矿的Re-Os等时线年龄为130±18Ma(n=5,初始187Os/188Os=1.60±0.42),与成矿相关石英闪长岩的侵位年龄(133±1Ma)一致,指示金成矿作用发生在早白垩世.热液期Ⅲ1、Ⅲ2矿化阶段硫化物的δ34S值为3.0‰～4.8‰,且明显不同于第一期沉积成因黄铁矿(8.9‰～10.2‰)和辽河群沉积-变质岩(7.0‰～23‰)的硫同位素组成,进一步揭示该矿床大规模成矿为岩浆热液作用形成,与石英闪长岩作用密切.石英闪长岩富集大离子亲石元素(Rb、Ba、U等),中度亏损高场强元素(Nb、Ta)、具有低的εHf(t)值(-6.38～-2.82)以及弱氧化的属性;结合矿区内同期侵入岩数据,指示它起源于幔源镁铁质岩浆和壳源长英质岩浆的混合.结合区域地质资料,我们认为大东沟金矿床为中温热液型金矿床,成因上与同期弱氧化的闪长质岩浆有关,形成于早白垩世华北克拉通破坏峰期.

    地球化学矿床成因早白垩世大东沟金矿床辽东华北克拉通

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    辽东硼成矿带研究进展

    李勇樊金虎李浩马双...
    3214-3237页
    查看更多>>摘要：辽东地区是我国重要的硼矿资源产地,赋存硼矿的胶-辽-吉带古元古时期处于活动陆缘环境.辽东硼矿成因为沉积变质再造矿床,硼物质源于蚀变洋壳、俯冲沉积物、蛇纹石化地幔楔等俯冲洋壳系统的富硼地体,在洋壳向克拉通俯冲过程中,硼质在弧前释放进入岛弧火山系统参与热液循环,通过海底热泉等热液方式汇集于火山盆地形成含水硼酸盐初始矿层并被随后的火山沉积覆盖保存.在区域变质变形过程中,含水硼酸盐脱水重结晶并就位于变形构造形成的有利部位富集成矿.辽东硼同位素组成特征反应了对源区储库重硼的继承性,因此,用于探讨矿床成矿地质环境更具意义,而非用于海相和非海相沉积简单的对比.同产于含硼岩系中的含铜硫铁矿矿床沉积时间稍晚于硼矿床,两者空间上呈错位产出,据此可辅助找矿预测工作.区域上虎皮峪-红石砬子-清河复式背斜是辽河旋回多幕变形作用叠加形成的,宏观上控制含硼岩系硼矿床的空间分布.通过总结以往工作,建立了辽东硼矿床成矿模式和找矿模型,分析了找矿方向,特别指出的是,部分盖县岩组地层出露地区,深部具有寻找隐伏硼矿的探索空间,未来找矿前景可期.

    辽东半岛胶-辽-吉古元古造山/活动带硼成矿带硼矿床成因控矿构造找矿方向

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    硼的地球化学特征及富集成矿机制

    王丹蒋宗胜田忠华赵海香...
    3238-3256页
    查看更多>>摘要：硼是一种关键的非金属战略矿产资源,广泛应用于化工、冶金、建材、纺织和核技术等领域,其在新兴战略产业中的重要性日益凸显.本文综述了硼的地球化学特性、同位素分馏行为及全球主要硼矿的分布与成因机制.硼在自然界中的分布存在显著差异,地壳中的含量明显高于地幔.在不同地质过程中,硼元素经历了分异作用,导致不同岩石单元的硼同位素发生分馏.硼在地壳中的超常富集过程会形成硼酸盐矿物,这些矿物的形成条件(包括温度、压力和氧逸度)对于硼矿床成因研究具有重要意义.本文探讨了几种主要硼矿床的矿物组成及其成因机制,包括火山沉积型、现代盐湖型、海相蒸发盐型、矽卡岩型和沉积-变质型矿床.此外,中国的硼矿类型也十分丰富,其中最重要且储量最大的硼矿床为辽吉地区的沉积-变质型和青海-西藏地区的盐湖型硼矿床.文中详细介绍了这两类硼矿床的矿物组合特征、产状、年代及成矿模式,并对未来研究中存在的关键科学问题进行了梳理.

    硼酸盐矿物硼同位素分馏硼同位素储库非海相型硼矿床变质型硼矿床

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    华北克拉通古元古代石墨矿成因研究进展与问题

    朱建江张璐杨焰海刘振宇...
    3257-3280页
    查看更多>>摘要：华北克拉通周缘发育有三条古元古代石墨成矿带,包括东部石墨成矿带(胶-辽-吉造山带)、西部石墨成矿带和南部石墨成矿带.这些石墨矿床占全国储量的74％,是我国晶质石墨矿床的重要产地.本文在广泛收集和分析该地区以往石墨矿床研究成果的基础上,对华北克拉通周缘古元古代石墨矿床的分布规律、成因机制、形成时代,及其对地球早期环境演化的启示进行了系统归纳总结,并对存在的关键问题进行了探讨和展望.华北克拉通东部石墨成矿带从北到南石墨矿体主要产出在吉南地区的集安群、辽东地区的辽河群以及胶北地区的荆山群中;西部石墨成矿带中的石墨矿床主要赋存于乌拉山岩群和集宁群中;南部石墨成矿带中的石墨矿则主要出露于华北克拉通南缘太华岩群中.华北克拉通三条石墨成矿带中的石墨矿床具有一定的相似性,都属于区域变质型石墨矿床,含矿岩石都是变质表壳岩,包括含石墨斜长片麻岩、含石墨长英质片麻岩、含石墨透辉麻粒岩、含石墨大理岩等.石墨形态多以鳞片状为主,石墨碳质主要来源于有机物,局部混合有少量的无机碳.这三条石墨成矿带中的含矿岩石具有相似的沉积时代(2.0～2.2Ga)和变质成矿时代(1.8～1.95Ga).华北克拉通周缘这些古元古代巨量石墨矿床的形成是古元古代生命繁盛的最有力证据,对地球早期环境演化具有重要影响:一方面,有机物的大量埋藏可以导致大气氧含量的升高以及碳酸盐碳同位素正向偏移;另一方面,这些埋藏的有机物在后期俯冲碰撞造山过程中将发生变质脱碳作用,消耗氧气并释放富集轻碳同位素12C的CO2,这一过程可能会导致大气氧含量降低以及碳酸盐碳同位素值负向偏移.然而,古元古代巨量有机物的埋藏以及在后期碰撞造山剥蚀风化过程中对地球早期大气的影响具体有多大,还需要我们更多的地质数据来对其进行定量估算.华北克拉通周缘这些形成于古元古代的石墨矿床记录了有机物从埋藏到变质形成石墨的完整过程,是研究这些问题的理想对象,对于我们理解地球早期环境演化过程具有重要的意义.

    华北克拉通古元古代石墨矿地球早期环境大氧化事件

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    胶北区域变质型晶质石墨矿成矿初探

    孔凡梅孙彤李增胜李旭平...
    3281-3304页
    查看更多>>摘要：本文对胶北地块平度-莱西晶质石墨成矿带内莱西南墅、平度大金埠、平度东石岭石墨矿区及南墅矿区附近的莱西庞格庄、东白石地区的含石墨孔兹岩进行了野外观察、岩相学分析、主量元素与微量元素分析,并进行了原岩恢复和石墨拉曼光谱研究.研究结果表明,五处研究区含石墨孔兹岩原岩均为粘土岩或页岩,其m(m=100×MgO/Al2O3)值呈现出海水沉积环境的特征.南墅石墨矿区含石墨孔兹岩形成于岛弧环境,大金埠、东石岭和东白石含石墨孔兹岩来源于活动大陆边缘,庞格庄含石墨孔兹岩具有被动大陆边缘成因特征,它们均是胶-辽-吉造山带不同构造演化阶段的沉积产物.所研究的含石墨孔兹岩中鳞片状石墨结晶程度较好,石墨拉曼光谱特征与麻粒岩相变质条件下形成的石墨一致,岩相学和拉曼光谱研究表明高晶度石墨形成于温度峰期后的熔体冷却阶段.含石墨孔兹岩野外露头和岩石薄片岩相学特征指示深熔作用/混合岩化作用的普遍性,高晶度石墨的形成与高温-超高温的变质作用密切相关,所研究的含晶质石墨孔兹岩记录了片状石墨矿床中一种主要的矿化过程——深熔作用.约1850～1830Ma的变质年龄既代表了胶-辽-吉带区域减压折返引起的深溶作用或混合岩化作用的时间,也是平度-莱西石墨成矿带高晶度石墨结晶成矿的时代.

    含石墨麻粒岩高晶度石墨深熔作用/混合岩化作用石墨成矿

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    胶北平度大金埠含石墨麻粒岩变质演化和石墨结晶形成的研究

    玄金卉孔凡梅李增胜李旭平...
    3305-3329页
    查看更多>>摘要：具有孔兹岩系特征的荆山群主要出露于胶-辽-吉带南段的胶北地体,且普遍经历了高角闪岩相-麻粒岩相变质作用.平度大金埠地区处于平度-莱西石墨成矿带,石墨矿赋存于古元古界荆山群陡崖组徐村段.通过对平度大金埠晶质石墨矿区含石墨泥质麻粒岩进行岩相学、矿物岩石学与地球化学、激光拉曼光谱、年代学等研究,发现大金埠含石墨泥质麻粒岩经历了三个变质演化阶段(M1-M3),且峰期达到高压-超高温变质作用条件.因受超高温变质作用影响,早期进变质阶段(Mi)矿物信息保留不完整;峰期阶段(M2)以黑云母的消失为标志,矿物组合为Grt+Kfs+Pl+Rt+Qz+Liq,该阶段的温压范围为1010～1050℃、1.09～1.20GPa;峰后退变质阶段(M3),黑云母重新出现,矿物组合为Bt+Grt+Kfs+Pl+Rt+Qz,该阶段的温压范围为810～843℃、0.68～0.74GPa,变质演化P-T轨迹具有顺时针特点.拉曼光谱分析显示样品中石墨的结晶程度普遍较高,其拉曼光谱特征与麻粒岩相变质条件下形成的石墨一致,高晶度石墨多结晶于峰期M2向峰后M3退变质作用阶段转变过程中.显然,平度大金埠晶质石墨矿区含石墨麻粒岩中石墨的结晶程度与其结晶时寄主麻粒岩的变质温度密切相关.年代学研究获得变质锆石1830±18Ma的加权平均年龄,与胶-辽-吉带及胶北地体区域上的深熔作用时代一致,代表了大金埠地区高结晶度石墨结晶形成的年龄.本次对石墨结晶形成与寄主变质岩及变质作用的关系探究,对优质晶质石墨矿资源的探矿、找矿具有重要指示意义.

    含石墨泥质麻粒岩石墨结晶超高温变质作用P-T轨迹胶-辽-吉带

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