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矿物增强生物光合作用理论与应用研究取得新突破 被引量:1
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作者 鲁安怀 杜逸飞 +2 位作者 方谦 丁竑瑞 李艳 《地学前缘》 北大核心 2025年第1期466-469,共4页
光合作用是决定农作物产量的首要关键因素,当前农作物的光合作用效率对日光能的利用率仅为2%左右,影响粮食蔬菜等作物产量。《地学前缘》面向世界科技前沿,面向经济主战场,跟踪我们系列科研成果近三十年。近年来,围绕矿物增强生物光合... 光合作用是决定农作物产量的首要关键因素,当前农作物的光合作用效率对日光能的利用率仅为2%左右,影响粮食蔬菜等作物产量。《地学前缘》面向世界科技前沿,面向经济主战场,跟踪我们系列科研成果近三十年。近年来,围绕矿物增强生物光合作用这一原创性国际前沿科研成果,及其在解决农业增产提质这一国际难题的突破性应用成果开展了连续报道。我们最近研究进一步证实植物叶绿体中锰簇物质(Mn4Ca O5)与地表矿物膜中水钠锰矿具有起源关系和成因联系,在光催化裂解水功能上具有异曲同工之处。矿物红外发射光谱特性能够影响水功能,促进光反应裂解水的作用。植物经典光合作用仅限于叶绿体中锰簇物质对可见光部分波段的吸收转化作用,叶绿体外的矿物非经典光合作用可拓展功能水对太阳光波谱利用范围,即通过改变灌溉水功能实现对太阳能利用效率的提升,开拓了提高植物光合作用效率的崭新途径。据此提出“矿物水光合作用”国际原创技术,田间试验农作物普遍增产达20%~50%,显著提升多种农作物产量和品质。这是自然界矿物通过影响水功能以促进生物光合作用的创新案例。 展开更多
关键词 矿物非经典光合作用 矿物膜中锰簇 叶绿体中锰簇 灌溉功能水 光合作用效率
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矿物吸附胶原蛋白性能差异及其环境意义
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作者 解欣悦 陈艳 +4 位作者 周跃飞 阚立波 杜蒙蒙 谢巧勤 陈天虎 《高校地质学报》 北大核心 2025年第2期255-262,共8页
胶结壳有孔虫伪足及壳体有机质中富含胶原蛋白,其对矿物的选择性捕获和固定起着关键作用,但相关机制和环境效应还不明确。文章以常见碎屑矿物石英、钠长石、金红石为研究对象,通过吸附实验探讨三种矿物吸附胶原蛋白的效果、热力学、动... 胶结壳有孔虫伪足及壳体有机质中富含胶原蛋白,其对矿物的选择性捕获和固定起着关键作用,但相关机制和环境效应还不明确。文章以常见碎屑矿物石英、钠长石、金红石为研究对象,通过吸附实验探讨三种矿物吸附胶原蛋白的效果、热力学、动力学、pH值的影响、吸附产物对重金属吸附的影响等。结果表明,钠长石和石英达到吸附平衡的时间约为25 h,金红石约为12 h;三种矿物的吸附过程均具有准二级动力学的特征。吸附热力学上,石英和钠长石更符合Freundlich方程;金红石更符合Langmuir方程;石英、钠长石和金红石的饱和吸附量分别为3.7、5.0和35.7 mg·g^(-1)。钠长石和金红石在pH=3时吸附量最大,pH对石英吸附胶原蛋白的影响不显著。大体上,吸附胶原蛋白的矿物对Zn和Cu的固定能力均有所增强,其中Zn增加更多。研究表明,有孔虫可以通过降低pH选择性捕获和固定钠长石和金红石;在利用有孔虫吸附的金属量追索海水重金属浓度时,需要考虑重金属的种类及有机质的影响。 展开更多
关键词 矿物 胶原蛋白 吸附 影响因素 环境效应
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电气石状态方程研究进展
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作者 陈伟 张珊熔 +5 位作者 钟启发 王凯 赵伟 许金贵 范大伟 周文戈 《矿物学报》 北大核心 2025年第2期191-203,共13页
电气石是分布最广、储量最丰富的硼硅酸盐矿物,具有十分宽广的温度-压力稳定范围。它广泛产出于沉积岩、岩浆岩、变质岩以及热液矿床中,是成岩成矿条件的重要指示矿物。电气石的压力-体积-温度(p-V-T)状态方程是了解高温高压条件下电气... 电气石是分布最广、储量最丰富的硼硅酸盐矿物,具有十分宽广的温度-压力稳定范围。它广泛产出于沉积岩、岩浆岩、变质岩以及热液矿床中,是成岩成矿条件的重要指示矿物。电气石的压力-体积-温度(p-V-T)状态方程是了解高温高压条件下电气石主微量元素地球化学行为和p-T稳定性的关键晶体物理基础。研究不同组分电气石的p-V-T状态方程,对精确了解电气石化学成分变化对其热稳定性、晶体结构和热状态方程参数等物理化学性质的影响,约束冷俯冲过程中壳幔物质的交换具有重要的地学意义。本文综述了前人关于电气石p-V/T-V/p-V-T状态方程的研究进展,重点讨论了组分变化对其热状态方程参数的影响,最后简略概括了目前电气石状态方程研究中存在的问题以及展望了今后的发展方向。 展开更多
关键词 电气石 高温高压 状态方程 晶体结构
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西藏芒康县西渠河桥铜金矿床黄铁矿原位微量元素和硫同位素组成研究
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作者 白奥冬 李波 +4 位作者 唐果 王新富 舒华伟 岳言 李玉彬 《矿物学报》 北大核心 2025年第1期146-159,共14页
西渠河桥铜金矿床位于藏东南芒康县金沙江西侧。黄铁矿作为该矿床主要的载金矿物,对其Au的赋存状态和成矿机制仍不清楚,限制了对区域多金属成矿规律的全面认识。本文运用LA-ICP-MS技术对西渠河桥铜金矿床成矿期黄铁矿开展了原位微量元... 西渠河桥铜金矿床位于藏东南芒康县金沙江西侧。黄铁矿作为该矿床主要的载金矿物,对其Au的赋存状态和成矿机制仍不清楚,限制了对区域多金属成矿规律的全面认识。本文运用LA-ICP-MS技术对西渠河桥铜金矿床成矿期黄铁矿开展了原位微量元素和硫同位素组成分析,结果表明,西渠河桥铜金矿床成矿期黄铁矿可分为两种类型,Py I为自形-半自形黄铁矿,以立方体晶形为主,粒径粗大,相对富集Cu、Pb、Bi、Sb等元素;Py II为中-细粒他形晶黄铁矿,粒径0.02~1 mm,相对富集Au、As、Ag等元素。Co、Ni、As在两种类型黄铁矿中以类质同象形式存在,而Cu、Pb、Bi、Sb以纳米、微米级颗粒矿物的形式分布于Py I和Py II晶体中。西渠河桥矿床Au主要以晶格金的形式赋存在Py II中,As在Au的迁移、富集和沉淀等过程中具有重要作用。Py I、Py II的微量元素二元图解和Co-Ni-As图解表明,Py I为岩浆成因,Py II为热液成因。两种类型黄铁矿的δ~(34)S值非常相似(Py I:+2.17‰~+3.79‰,Py II:+0.64‰~+1.02‰),均为典型岩浆硫,指示硫来自于岩浆岩(花岗闪长岩)。 展开更多
关键词 黄铁矿 原位微量元素 原位硫同位素 西渠河桥铜金矿床 西藏
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高温高压条件下超硅石榴石的热力学性质研究
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作者 苏畅 宋伟 +1 位作者 杨光 刘永刚 《矿物学报》 北大核心 2025年第2期204-215,共12页
超硅石榴石作为地幔过渡带的重要组成部分,对于理解地球内部的物理化学特性和相平衡十分重要。本研究通过数值迭代方法,并结合前人已发表的实验数据,研究了在较大温度和压力范围内,超硅石榴石的单晶体积和弹性性质,尤其是包括热膨胀系... 超硅石榴石作为地幔过渡带的重要组成部分,对于理解地球内部的物理化学特性和相平衡十分重要。本研究通过数值迭代方法,并结合前人已发表的实验数据,研究了在较大温度和压力范围内,超硅石榴石的单晶体积和弹性性质,尤其是包括热膨胀系数、等压热容、熵和Grüneisen参数在内的热力学性质。研究发现,随着压力的升高,超硅石榴石的热膨胀系数、等压热容、熵和Grüneisen参数与压力呈现非线性的负相关。其中,热膨胀系数、等压热容和Grüneisen参数对压力的一阶导数分别在温度达到约470、860和1050K时达到峰值,随后逐渐降低,而压力对熵的影响则在研究的温度范围内持续增强。本研究为了解地球内部物质组成特征,特别是地幔过渡带的相变提供了重要的参考。 展开更多
关键词 超硅石榴石 石榴石 地幔转换带 热力学性质 高温高压
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综合多源数据的蚀变矿物填图及其地质应用:以内蒙古新忽热地区为例
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作者 王瑶 肖克炎 +2 位作者 唐瑞 李程 孔韫辉 《地学前缘》 北大核心 2025年第4期213-221,共9页
部分地形复杂的区域可以利用遥感技术进行矿产资源勘探。高光谱遥感技术具有高光谱分辨率和丰富的空间信息,可以有效地识别这些区域的地质特征和矿化异常信息,并广泛应用于地质填图和找矿。随着中国航天事业高质量发展,GF-5高光谱数据... 部分地形复杂的区域可以利用遥感技术进行矿产资源勘探。高光谱遥感技术具有高光谱分辨率和丰富的空间信息,可以有效地识别这些区域的地质特征和矿化异常信息,并广泛应用于地质填图和找矿。随着中国航天事业高质量发展,GF-5高光谱数据已用于蚀变矿物的精细识别,可结合多源信息评价相关研究区域的找矿潜力。本研究针对内蒙古新忽热地区浩尧尔忽洞金矿周围区域,利用GF-5高光谱数据进行蚀变矿物信息提取与分析,采用两种类间距离方法选择参考端员光谱,通过传统的光谱角匹配(SAM)方法完成蚀变信息填图。综合分析了岩性-构造-蚀变多源地学要素,形成蚀变矿物多源地学信息综合图。本研究成功提取出8种蚀变矿物,分别为高岭石、白云母、蒙脱石、明矾石、赤铁矿、钛铁矿、针铁矿、方解石,并绘制蚀变矿物分布图。将遥感蚀变信息与研究区现有典型矿区进行类比分析,进而验证了遥感蚀变信息在地质找矿上的适用性。综上所述,多源数据在蚀变矿物填图方面更具经济实用性,可为潜在成矿区找矿工作提供指导和参考。 展开更多
关键词 多源地学信息融合 GF-5 蚀变矿物填图 光谱优选
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金刚石中的硫化物包裹体:对地球早期演化及古老地壳物质再循环的示踪 被引量:1
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作者 丁永康 丘志力 +2 位作者 邓小芹 马瑛 孙媛 《大地构造与成矿学》 北大核心 2025年第1期85-102,共18页
地球早期演化及古老地壳物质再循环是地球科学领域研究的热点和难点问题之一。研究该科学问题的关键在于能否找到直接的物质记录。而形成于新太古代到中生代,主要分布于克拉通岩石圈地幔(可以延伸到过渡带甚至下地幔)的金刚石具有生长... 地球早期演化及古老地壳物质再循环是地球科学领域研究的热点和难点问题之一。研究该科学问题的关键在于能否找到直接的物质记录。而形成于新太古代到中生代,主要分布于克拉通岩石圈地幔(可以延伸到过渡带甚至下地幔)的金刚石具有生长时间跨度长,分布范围广的特点。金刚石及其生长过程中所捕获的地幔矿物成为其最理想的研究载体。其中,金刚石生长过程中捕获的俯冲沉积硫化物和地幔原始硫化物,为与金刚石形成有关的克拉通早期形成与演化过程以及超大陆旋回背景下的俯冲事件提供了来自年代学及同位素地球化学的独特指示。近二十年来的研究表明:①硫化物包裹体主要有地幔原生来源和古老壳源俯冲物质来源两大类;②硫化物包裹体的Re-Os等时线年龄限定了金刚石的形成时代,大量定年工作为早期板块构造的启动时间提供了关键性证据;③硫化物包裹体的非质量分馏S同位素(MIF-S)记录了大氧化事件发生前贫氧大气环境下的壳源沉积硫化物信号,为建立地球早期硫循环模型和板块构造过程提供了重要依据。此外,本文在综合分析国际金刚石硫化物包裹体研究成果的基础上,提出了当前研究仍存在的问题以及对我国金刚石硫化物包裹体研究的思考。 展开更多
关键词 金刚石 硫化物包裹体 RE-OS定年 非质量分馏S同位素 古老地壳物质再循环 板块构造
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吉林“磐龙墨玉”的宝石矿物学、年代学及成因研究
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作者 安雯静 白峰 +3 位作者 刘孟松 张道元 黄甜甜 王雯 《现代地质》 北大核心 2025年第1期183-193,共11页
本研究旨在系统探讨吉林“磐龙墨玉”的宝石矿物学特征、成因及其地质背景,以揭示该玉石的形成机制,填补该领域的研究空白。综合运用常规宝石学测试、多种光谱分析技术(包括X射线衍射(XRD)、激光拉曼光谱、红外光谱)、全岩化学分析以及... 本研究旨在系统探讨吉林“磐龙墨玉”的宝石矿物学特征、成因及其地质背景,以揭示该玉石的形成机制,填补该领域的研究空白。综合运用常规宝石学测试、多种光谱分析技术(包括X射线衍射(XRD)、激光拉曼光谱、红外光谱)、全岩化学分析以及激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)等多种方法,对吉林省中东部中型铅锌矿矿体围岩中发现的“磐龙墨玉”进行了研究。结果表明,“磐龙墨玉”的折射率介于1.53和1.54之间,相对密度为2.73至2.79,摩氏硬度则在3.89至6.23之间。其主要矿物成分为石英和绢云母,并包含绿泥石、磁黄铁矿和钛铁矿等次要矿物,结构特征包括独特的板状与块状构造以及超糜棱、隐晶质及变余结构。致色矿物以石墨和绿泥石为主。稀土元素的总量变化范围为177.93×10^(-6)至216.89×10^(-6),轻稀土元素明显富集,而Eu元素则呈现显著的亏损。锆石U-Pb年龄测定显示为(331.3±2.3)Ma(中石炭世)。结合区域构造背景及地质资料分析,推测“磐龙墨玉”的原岩为正常沉积岩,经历了区域变质作用形成碳质板岩,并进一步通过热液蚀变转化而成。 展开更多
关键词 “磐龙墨玉” 宝石矿物学 地球化学 锆石U-PB定年 绿泥云英质玉石
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不同色调红宝石的致色成因研究
9
作者 刘富康 郭颖 +1 位作者 赵贝 刘美颖 《现代地质》 北大核心 2025年第1期158-166,共9页
红宝石作为重要的宝石材料,其颜色特征受到广泛关注,探索红宝石颜色与其化学成分之间的关系对于宝石学基础研究以及深入理解矿物生成机制都具有重要作用。本研究对30颗刻面红宝石(包括正红色、偏紫色和偏粉色)进行了紫外-可见光光谱、X... 红宝石作为重要的宝石材料,其颜色特征受到广泛关注,探索红宝石颜色与其化学成分之间的关系对于宝石学基础研究以及深入理解矿物生成机制都具有重要作用。本研究对30颗刻面红宝石(包括正红色、偏紫色和偏粉色)进行了紫外-可见光光谱、X射线荧光光谱及颜色特征分析。研究发现,红宝石颜色与其化学成分紧密相关,红宝石颜色的呈现主要受控于Cr含量,同时受到Fe、V和Ti等元素的影响。Cr^(3+)的d-d电子跃迁^(4)A_(2)→^(4)T_(2)引起的吸收在偏紫色红宝石中最为显著;而Cr^(3+)的d-d电子跃迁^(4)A_(2)→^(4)T_(1)和Cr^(3+)的荧光发射峰引起的吸收在偏粉色红宝石中最为显著。紫外-可见光光谱中412 nm和548 nm处的吸收强度可有效指示红宝石中紫色调的浓淡,该两波长处的吸收强度越高,红宝石紫色调越浓。紫外-可见光光谱中的412 nm可作为红宝石颜色参数L和b的指示波长,该波长处的吸收强度与红宝石的明度L呈显著负相关关系,与红宝石的b值呈显著正相关关系。这一发现为红宝石颜色特征的定量分析提供了新的视角。 展开更多
关键词 红宝石 致色成因 颜色 紫外-可见吸收光谱 X射线荧光光谱
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典型坦桑尼亚日光石样品的宝石学特征及其砂金效应成因研究
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作者 于丽媛 刘迎新 《现代地质》 北大核心 2025年第1期224-230,共7页
日光石作为长石族矿物中的一个重要成员,以其独特的砂金效应引起了广泛关注。本文对一块来自坦桑尼亚的日光石样品进行了全面的宝石学分析,采用了多种先进的仪器技术,包括偏光显微镜、X荧光光谱、激光剥蚀等离子体质谱(LA-ICP-MS)、电... 日光石作为长石族矿物中的一个重要成员,以其独特的砂金效应引起了广泛关注。本文对一块来自坦桑尼亚的日光石样品进行了全面的宝石学分析,采用了多种先进的仪器技术,包括偏光显微镜、X荧光光谱、激光剥蚀等离子体质谱(LA-ICP-MS)、电子探针、X射线粉晶衍射(XRD)、红外光谱和拉曼光谱。研究结果表明,该样品主要由微斜长石组成,确认其为钾长石矿物。标本内部分布有丰富的橙红色、绿色和褐色包裹体,均由赤铁矿构成,这些包裹体沿两组相互垂直的方向以层状形式定向排列,从而形成了显著的砂金效应。此研究不仅揭示了典型坦桑尼亚日光石的矿物组成及其包裹体特征,也为进一步认识其矿物学性质提供了基础性数据支持。 展开更多
关键词 日光石 包裹体 长石族矿物 砂金效应 坦桑尼亚
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左氧氟沙星在三种纳米结构矿物表面的吸附特性
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作者 张伯凯 李姗姗 +1 位作者 徐舒 孟晓辉 《矿物学报》 北大核心 2025年第4期745-759,共15页
有机污染物在纳米结构矿物表面的吸附对其在环境中的富集、迁移、保存等过程影响重大,其吸附规律及机理对理解有机污染物的处理、环境修复等过程具有重要意义。选择埃洛石、海泡石和模拟矿物介孔二氧化硅对左氧氟沙星(LEV)进行吸附,考... 有机污染物在纳米结构矿物表面的吸附对其在环境中的富集、迁移、保存等过程影响重大,其吸附规律及机理对理解有机污染物的处理、环境修复等过程具有重要意义。选择埃洛石、海泡石和模拟矿物介孔二氧化硅对左氧氟沙星(LEV)进行吸附,考察时间、温度、溶液初始浓度、pH、离子强度、腐殖酸的影响并探讨吸附过程机制。结果表明,三种矿物的吸附量大小为二氧化硅>海泡石>埃洛石,而比表面积归一化的吸附量大小为埃洛石>海泡石>二氧化硅,暗示矿物表面活性位点及孔尺寸的重要影响。Na+的存在通过竞争位点和双电层压缩抑制吸附过程。腐殖酸与LEV络合抑制LEV在二氧化硅表面的吸附;通过与天然矿物表面较强的相互作用增加吸附位点而促进LEV在埃洛石和海泡石表面的吸附。在酸性条件,LEV在埃洛石和海泡石表面主要以阳离子交换的形式吸附,二氧化硅以静电作用为主;中性条件,埃洛石和海泡石表面同样存在阳离子交换,此外氢键也是三种矿物表面的主要作用。准二级动力学模型能更好的描述三种矿物的吸附过程,表明矿物表面活性位点的吸附起到主导作用。二氧化硅与海泡石的吸附符合Freundlich模型,主要为多层吸附;埃洛石符合Langmuir模型,主要为单层吸附。三种矿物的吸附都是自发、放热、熵增的过程。 展开更多
关键词 埃洛石 海泡石 二氧化硅 左氧氟沙星 吸附
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磁铁矿和黄铁矿的热电阻特征及找矿启示:以白云鄂博铁矿区和安徽黄屯铜金矿区为例 被引量:1
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作者 张竞元 申俊峰 +10 位作者 赵永健 杨永强 王昭静 陈强 卿敏 胡凯 陈满 王浩阳 林浩 唐赧钰 郑新栋 《现代地质》 北大核心 2025年第3期570-587,共18页
磁铁矿和黄铁矿是金属矿床广泛存在的典型矿物,其电阻属性特别是恒定活化温度下的电阻值目前在找矿方面的应用少有研究。采用BHMR-08型变温热电阻仪,在内蒙古白云鄂博铁矿区和安徽黄屯铜金矿区分别针对磁铁矿和黄铁矿开展了电阻率测试... 磁铁矿和黄铁矿是金属矿床广泛存在的典型矿物,其电阻属性特别是恒定活化温度下的电阻值目前在找矿方面的应用少有研究。采用BHMR-08型变温热电阻仪,在内蒙古白云鄂博铁矿区和安徽黄屯铜金矿区分别针对磁铁矿和黄铁矿开展了电阻率测试。结果表明:在白云鄂博铁矿区的东部深部,存在与金属硫化物相关的磁铁矿电阻率低值区,该区磁铁矿电阻率多数小于9×10^(-4)Ω·m,且主要为岩浆成因磁铁矿,结合前人研究,认为该区可能存在岩浆通道,是岩浆型磁铁矿富集区,深部具有较大找矿潜力。安徽黄屯铜金矿区的角砾岩筒内黄铁矿与角砾岩筒外黄铁矿电阻率差异明显。其中,角砾岩筒内黄铁矿的电阻率值相对较大且分布范围宽泛,最高值可达20~40Ω·m;而角砾岩筒外的黄铁矿电阻率值相对较小且分布范围较窄,多小于10Ω·m。因此,黄铁矿电阻率值是有效区分角砾岩筒内部和外部黄铁矿的重要物性标型特征,可为进一步找寻金矿起到启示作用。 展开更多
关键词 热电阻特征 磁铁矿 黄铁矿 白云鄂博矿区 安徽黄屯铜金矿区
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粤西石菉Cu-Mo矿床石榴子石与符山石地球化学特征及其对成矿流体演化的制约
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作者 郑伟 刘东宏 +2 位作者 吴晓东 孙煜恒 邢波 《吉林大学学报(地球科学版)》 北大核心 2025年第5期1481-1505,共25页
粤西石菉大型夕卡岩型Cu-Mo矿床位于云开地区阳春盆地北西侧。矿体主要赋存于早白垩世花岗闪长岩与下石炭统之间的夕卡岩与夕卡岩化大理岩中,受NE向断裂控制。为厘清该矿床的成矿过程,在详细查明该矿床地质特征基础上,采用电子探针与LA-... 粤西石菉大型夕卡岩型Cu-Mo矿床位于云开地区阳春盆地北西侧。矿体主要赋存于早白垩世花岗闪长岩与下石炭统之间的夕卡岩与夕卡岩化大理岩中,受NE向断裂控制。为厘清该矿床的成矿过程,在详细查明该矿床地质特征基础上,采用电子探针与LA-ICP-MS原位微区分析方法,聚焦其中的石榴子石和符山石,对其开展元素地球化学特征研究。结果表明:石菉Cu-Mo矿床中的石榴子石成分以钙铁榴石为主(Gro_(0-36)And_(63-100)),辉石成分绝大多数为透辉石(Hed_(1-14)Jo_(0-6)Di_(81-99)),两者共同指示早期流体处于高氧逸度环境。符山石成分较为复杂,多数属于普通符山石,其余为富铝、镁铝和镁铁符山石。石榴子石形成于弱酸性、高水岩比、以渗滤交代为主的开放流体环境中,其与符山石主要源自花岗闪长岩和石英闪长岩相关的岩浆热液流体。在夕卡岩阶段向退化蚀变阶段演化过程中,流体成分呈现出从富Fe~(3+)到富Al的转变趋势,并伴随w(∑REE)显著降低,指示流体演化过程中物理化学性质(如pH值)发生变化,同时还表明开放体系中除岩浆流体外,存在大气降水等外源流体的混入。此外,研究表明该矿床具有一定的钨成矿潜力,但锡成矿潜力较小。 展开更多
关键词 夕卡岩 石榴子石 辉石 符山石 矿物地球化学 成矿流体 石菉Cu-Mo矿床 云开地区
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蛇纹石化对橄榄岩弹性波速和俯冲带水迁移的影响
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作者 管浩 马麦宁 +2 位作者 李潇 曾欢 毕亚楠 《矿物学报》 北大核心 2025年第2期251-263,共13页
橄榄岩在造山带和地幔中普遍存在,橄榄岩蛇纹石化是最重要的水岩相互作用之一,对橄榄岩的弹性波速具有重要影响。本文首先综述了近十年来有关橄榄岩弹性波速的实验和理论计算研究进展,包括温压条件、矿物组成及晶体优选取向等因素对橄... 橄榄岩在造山带和地幔中普遍存在,橄榄岩蛇纹石化是最重要的水岩相互作用之一,对橄榄岩的弹性波速具有重要影响。本文首先综述了近十年来有关橄榄岩弹性波速的实验和理论计算研究进展,包括温压条件、矿物组成及晶体优选取向等因素对橄榄岩弹性波速的影响,然后重点分析了蛇纹石化对纯橄岩和方辉橄榄岩弹性波速的影响,包括改变岩石的矿物组成,导致其弹性波速和密度明显降低,进而造成了俯冲带低速异常;而蛇纹石化对橄榄岩各向异性的影响比较复杂,与矿物的晶体优选取向有关,并且不同矿物组成的橄榄岩弹性波速在蛇纹石化过程中存在显著差异。本文最后探讨了橄榄岩蛇纹石化对地幔楔水含量估算和俯冲带水迁移的影响。 展开更多
关键词 橄榄岩 蛇纹石化 弹性波速 俯冲带
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西藏嘎波锂矿床白云母花岗岩及电气石地球化学:对喜马拉雅后碰撞伸展背景下稀有金属成矿作用的启示
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作者 石洪召 张林奎 +3 位作者 刘洪 王艺云 郭伟康 付建刚 《沉积与特提斯地质》 北大核心 2025年第3期581-593,共13页
西藏嘎波锂矿是喜马拉雅成矿带首个经钻探验证的伟晶岩型锂矿床,具大型规模找矿潜力。该伟晶岩型锂矿体主要赋存于古生界雇孜组变质岩系中,受伸展拆离滑脱构造控制,与下伏电气石白云母花岗岩具有紧密的空间关系与成因联系,但目前对这套... 西藏嘎波锂矿是喜马拉雅成矿带首个经钻探验证的伟晶岩型锂矿床,具大型规模找矿潜力。该伟晶岩型锂矿体主要赋存于古生界雇孜组变质岩系中,受伸展拆离滑脱构造控制,与下伏电气石白云母花岗岩具有紧密的空间关系与成因联系,但目前对这套岩体的岩浆性质与成矿潜力仍缺乏深入研究。基于此,本文开展了电气石白云母花岗岩地球化学、电气石矿物学及同位素分析。结果显示,电气石白云母花岗岩富硅(SiO_(2)含量为73.34%~74.46%),高铝(Al_(2)O_(3)含量为14.52%~14.94%),贫CaO(0.92%~1.06%),富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,具有高Rb(605×10^(-6)~633×10^(-6))、高Rb/Sr比值(8.01~8.59)特征,表明这套花岗岩起源于变泥质岩白云母脱水熔融,且经历了高度分异。电气石白云母花岗岩中电气石硼同位素δ^(11)B值介于(-11.61±0.38)~(-10.47±0.35),指示其来自较为单一的壳源源区。电气石原位微量元素分析显示,电气石具显著的高Li(900×10^(-6)~1821×10^(-6))、Zn(1835.39×10^(-6)~2871.81×10^(-6))及Sn(31.56×10^(-6)~87.83×10^(-6))特征,且元素含量从核部至边部具有逐渐升高的趋势,表明岩浆分异演化过程对稀有金属的富集具有促进作用,而电气石则可以作为稀有金属富集的“指针矿物”。综合研究表明,嘎波伟晶岩型锂矿床稀有金属的富集受控于岩浆分异演化,就位则受控于伸展拆离滑脱构造,该矿床是喜马拉雅成矿带后碰撞伸展背景下稀有金属成矿作用的典型代表。 展开更多
关键词 锂成矿作用 电气石 淡色花岗岩 后碰撞伸展阶段 嘎波
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中国甘肃金川铜镍(铂)硫化物矿床中金云母类型、成因及其意义
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作者 于祥惠 刘翠 +5 位作者 苏尚国 刘继旭 王淼 郭旭 周成号 高亚林 《地学前缘》 北大核心 2025年第6期224-244,共21页
中国金川铜镍(铂)硫化物矿床是世界第三、亚洲第一的铜镍硫化物矿床,是重要的战略性资源宝库。关于该矿床的成因、机制等目前还存在很多的争议。金云母是金川岩石、矿石中常见的含水矿物,其与造岩矿物、金属矿物的关系可以指示岩浆作用... 中国金川铜镍(铂)硫化物矿床是世界第三、亚洲第一的铜镍硫化物矿床,是重要的战略性资源宝库。关于该矿床的成因、机制等目前还存在很多的争议。金云母是金川岩石、矿石中常见的含水矿物,其与造岩矿物、金属矿物的关系可以指示岩浆作用、成矿作用以及流体作用的相互关系。本文通过对金云母的系统镜下观察,结合元素地球化学特征,划分了金川矿床中金云母的2种类型:A型金云母和B型金云母。A型金云母多呈半自形自形结构,深黄褐色无色的多色性明显,多产出于贫矿或无矿的岩石中,与橄榄石、辉石等颗粒呈共结结构,应为同时从幔源超基性岩浆中结晶的产物。元素分析显示,其与美国、南非等金伯利岩、煌斑岩中的金云母类似,属于重平衡金云母,不属于岩浆型金云母,表明其受到了幔源熔体流体流的轻微改造;B型金云母亦多呈半自形自形,但无多色性,产于较富的矿石和蚀变较重的岩石中,发育于造岩矿物之间,有时呈共结结构,常与金属矿物共生或被金属矿物穿切交代,与其周围的橄榄石、辉石呈共结结构,这些橄榄石、辉石通常已发生蛇纹石化或绿泥石化,推测B型金云母亦为岩浆结晶生成。元素分析显示其与南非的部分橄榄岩中的金云母类似,属于新生金云母,受幔源熔体流体流改造较强,与成矿主期相关。A型金云母形成于相对贫硅、贫镁、贫钠,富铁、富铝的高温、高钛、高氧逸度的环境,利于Fe等金属元素的富集。B型金云母是A型金云母经改造后形成的,其元素特点可能说明改造B型金云母的是来自幔源的富含(Cl)挥发分的富镁、富硅、富钠,贫钛、贫铁、贫铝的熔体流体流,在此过程中,造岩矿物吸收Mg,析出Fe,形成矿床。利用Ti计算了金云母的结晶温度,其温度的连续性垂直变化可能代表了长期持续的熔体流体作用,说明金川超基性岩体更可能是熔体流体的长期通道,这可能是导致金属元素不断富集从而成矿的原因。 展开更多
关键词 金川铜镍(铂)硫化物矿床 金云母 元素地球化学 熔体流体流
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川西李家沟花岗伟晶岩型锂矿床熔-流体演化及成矿时代——来自白云母和锡石微区成分及U-Pb同位素的约束
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作者 韩警锐 冉凤琴 +10 位作者 多吉 彭勃 陈燃 唐波 奉大博 顾春进 杨阳 赵媛 杨德剑 赵恒兵 陈浩 《岩石矿物学杂志》 北大核心 2025年第5期1117-1136,共20页
李家沟花岗伟晶岩型锂矿是川西地区的超大型矿床。目前李家沟矿床伟晶岩中锂的富集机制仍不明确。本文以李家沟矿床伟晶岩中白云母和锡石为研究对象,开展显微结构观察、电子探针(EPMA)、LA-ICP-MS分析以及锡石U-Pb定年等测试工作。研究... 李家沟花岗伟晶岩型锂矿是川西地区的超大型矿床。目前李家沟矿床伟晶岩中锂的富集机制仍不明确。本文以李家沟矿床伟晶岩中白云母和锡石为研究对象,开展显微结构观察、电子探针(EPMA)、LA-ICP-MS分析以及锡石U-Pb定年等测试工作。研究将伟晶岩中白云母划分为3种类型:(1)原生白云母(Ms),岩浆阶段产物,Li含量相对较低,介于2089×10^(-6)~4561×10^(-6)之间;(2)过渡白云母(TM),形成于熔体和流体共存的岩浆-热液过渡阶段,富含挥发分的流体出溶导致Li元素的富集,Li含量为8173×10^(-6)~25307×10^(-6);(3)热液白云母(HM),由流体交代作用形成,该阶段Li含量逐渐降低(最低为642.7×10^(-6))。微区组分特征显示,从Ms→TM,K/Rb、Nb/Ta值逐渐降低,指示李家沟矿床经历了较高的演化程度。同时将伟晶岩中锡石划分为4种类型,由早到晚分别为相对均一结构(Cst-1)→不均一的核-边结构(Cst-2、Cst-3)→白色补丁状结构(Cst-4),Fe、Nb、Ti等元素含量逐渐升高。结合Ta/(Nb+Ta)值推断锡石在岩浆演化过程中具有早期富Fe、晚期富Nb的特征。白色补丁状锡石(Cst-4)中Ti显著升高,反映了热液流体的交代作用。此外,通过含锂辉石伟晶岩中锡石的U-Pb定年研究,确定李家沟矿床形成时代为196.18±4.39 Ma(n=18,MSWD=0.62),结合已有研究,确定李家沟矿床存在两期成矿作用,时代分别为211~205 Ma和199~186 Ma。基于以上结果,本文认为李家沟伟晶岩成矿过程中经历了熔-流体演化阶段,流体出溶致使Li元素大量富集,从而进入锂辉石晶格中达到过饱和后沉淀成矿,最终形成李家沟伟晶岩型锂矿床。 展开更多
关键词 李家沟 花岗伟晶岩型矿床 白云母 锡石 LA-ICP-MS微区分析
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硼镁石拉曼光谱的初步研究
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作者 隋欣浩 赵旭炜 +2 位作者 暴新建 何明跃 刘曦 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第4期1096-1102,共7页
硼镁石是一种含水的硼酸盐矿物,其拉曼光谱报道目前还十分有限。对来自中国吉林省集安县的蛇纹石化集安岩中的硼镁石进行了拉曼光谱研究。显微观察显示该硼镁石与蛇纹石族矿物、镁橄榄石、水镁石等矿物一起产出,或以直径达几十微米的纤... 硼镁石是一种含水的硼酸盐矿物,其拉曼光谱报道目前还十分有限。对来自中国吉林省集安县的蛇纹石化集安岩中的硼镁石进行了拉曼光谱研究。显微观察显示该硼镁石与蛇纹石族矿物、镁橄榄石、水镁石等矿物一起产出,或以直径达几十微米的纤维状/细板状晶体出现,或以纳米级晶体形式与少量纳米级水镁石形成集合体。EDS分析显示其成分接近理想分子式MgBO_(2)(OH)。与前人的报道结果相似,该研究在100~1600 cm1范围内观察到了约28个拉曼峰,其中~832 cm^(-1)拉曼峰最强。在3000~4000 cm^(-1)的范围内,本研究观察到~3058及3553 cm^(-1)两个尖锐强峰和~3562 cm^(-1)弱肩峰,其中~3058 cm^(-1)拉曼峰为首次观察到,它们应都由O—H伸缩振动引起。结合前人文献中的单晶XRD数据及红外光谱数据,研究推测~3058及3553 cm^(-1)处的强拉曼峰可能分别与硼镁石中的羟基O(4)—H和O(6)—H有关。~3562 cm^(-1)处的弱肩峰起源还不明确,需要进一步的研究。 展开更多
关键词 硼镁石 拉曼光谱 晶体结构 羟基
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柴北缘尕海南山晚志留世—晚泥盆世火山岩浆组合对早古生代造山后伸展时限的约束 被引量:1
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作者 高万里 王宗秀 +2 位作者 吴林 江万 钱涛 《地质力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期506-518,共13页
柴达木盆地北缘(柴北缘)构造带经历了早古生代的大洋俯冲到大陆俯冲,形成了广为人知的柴北缘超高压变质带。早古生代造山带何时开始垮塌一直存在争论,火山岩和侵入岩作为深地岩石探针能为约束地壳活动提供关键制约。应用锆石LA–ICP–M... 柴达木盆地北缘(柴北缘)构造带经历了早古生代的大洋俯冲到大陆俯冲,形成了广为人知的柴北缘超高压变质带。早古生代造山带何时开始垮塌一直存在争论,火山岩和侵入岩作为深地岩石探针能为约束地壳活动提供关键制约。应用锆石LA–ICP–MS U–Pb年代学和Lu–Hf同位素方法对柴北缘东段尕海南山地区出露的牦牛山组火山碎屑岩和侵入其中的花岗岩开展研究。锆石U–Pb年代学结果显示,牦牛山组火山碎屑岩的形成时代约为423 Ma,侵入其中的花岗岩的形成时代为370 Ma,表明火山岩喷发的年龄在晚志留世,后期侵入的花岗岩结晶年龄为晚泥盆世;锆石Lu–Hf同位素结果显示,晚志留世熔结凝灰岩ε_(Hf)(t)值集中在–11.5~–8.3,其两阶段Hf模式年龄集中在1945~2133 Ma,显示火山岩主要源于古老地壳物质熔融;而晚泥盆世侵入的花岗岩的ε_(Hf)(t)值分布在3.9~9.1,其两阶段的Hf模式年龄集中在792~1118 Ma,显示花岗岩主要源于中—新元古代地壳物质的部分熔融。结合对区域地质、岩石学等资料的综合分析认为,晚志留世—早泥盆世时期,大陆深俯冲导致的强烈造山作用造成柴北缘地壳发生明显加厚,加厚的欧龙布鲁克地壳基底发生部分熔融,形成了该时期的火山岩;晚泥盆世时期,加厚地壳的拆沉作用导致软流圈地幔上涌,引发区域地壳伸展,上涌的软流圈物质与地壳相互作用并发生部分熔融作用。因此区域牦牛山组形成时代跨度较大,不能笼统地用牦牛山组代表造山结束的时限,晚泥盆世岩浆岩的出现才预示着柴北缘地区进入显著的地壳伸展状态。 展开更多
关键词 青藏高原 晚古生代 柴达木盆地北缘 火山-侵入岩 构造背景
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萤石颜色与微量元素关系研究 被引量:5
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作者 方乙 唐晓源 +2 位作者 王硕 代君瑶 王孟旭 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期277-292,共16页
萤石是一种重要的战略性非金属矿产资源,自然产出的萤石颜色丰富,包括紫色、绿色、蓝色、黄色、无色等。萤石颜色可能与杂质元素、晶体缺陷和有机质有关。本文通过搜集有关萤石微量元素和稀土元素的国内外文献,试图讨论萤石颜色与微量... 萤石是一种重要的战略性非金属矿产资源,自然产出的萤石颜色丰富,包括紫色、绿色、蓝色、黄色、无色等。萤石颜色可能与杂质元素、晶体缺陷和有机质有关。本文通过搜集有关萤石微量元素和稀土元素的国内外文献,试图讨论萤石颜色与微量元素和稀土元素之间可能存在的关系。结果表明:①不同颜色萤石与微量元素和稀土元素总量之间没有相关性;②同一颜色萤石不同深浅色调与微量元素和稀土元素总量之间也没有相关性。萤石颜色主要与Y、Ce、Sm等几个特定的稀土元素有关,且萤石颜色可能主要受稀土元素种类控制,与稀土元素含量无关。紫色萤石相对富集U、Th、Rb、Nb元素,绿色萤石相对富集Ba元素,蓝色萤石相对富集Zr元素。另外,萤石颜色与温度和矿床成因之间不存在明显关系。 展开更多
关键词 萤石颜色 微量元素 稀土元素
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