基于空间随机森林的矿产资源定量预测——以河北大庙—红石砬钒钛磁铁矿带为例

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作者 卢紫阳 陈文良 +6 位作者 王功文 刘新星 李风 张帅 刘烊 东玉龙 张智强 《成都理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期859-872,共14页

现有矿产资源定量预测方法对空间异质性和空间自相关性关注不足,影响其预测效果。本文以河北大庙—红石砬钒钛磁铁矿带为研究区,运.用K均值(K-means)聚类算法将矿产资源定量预测中广泛使用的随机森林算法(RF)改进为空间随机森林算法(SRF... 现有矿产资源定量预测方法对空间异质性和空间自相关性关注不足,影响其预测效果。本文以河北大庙—红石砬钒钛磁铁矿带为研究区,运.用K均值(K-means)聚类算法将矿产资源定量预测中广泛使用的随机森林算法(RF)改进为空间随机森林算法(SRF)。该算法首先基于K-means聚类构建空间异质性子集,并据此训练多个相互独立的RF模型;然后运用待预测数据与各异质性子集簇心距离的反距离加权集成预测概率,实现空间建模。在此基础上,引入贝叶斯优化算法完成上述算法的超参数自适应调参。结果表明,SRF算法的AUC值(提升6.83%)、准确率(提升8.62%)、F1分数(提升8.52%)相较于传统RF算法均有明显提升,并兼顾较好的可解释性。最终基于SRF模型和浓度-面积分形圈定找矿靶区5处,有效支撑研究区后续找矿,并为兼顾空间异质性与空间自相关性的矿产资源定量预测提供了有效方法。 展开更多

关键词 空间随机森林 贝叶斯优化 浓度-面积分形 大庙—红石砬钒钛磁铁矿带 矿产资源定量预测

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微生物介导的土壤氮循环关键过程对石油污染响应的研究进展

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作者 王婧 李曜宇 +1 位作者 温学友 孔露露 《生态与农村环境学报》 北大核心 2025年第6期705-713,共9页

土壤石油烃污染会改变微生物群落结构和功能,进而对微生物介导的氮循环过程产生重要影响。近年来,国内外学者针对土壤石油烃污染特征及石油烃降解微生物群落结构的研究很多,而对石油污染胁迫下土壤氮循环作用及相关功能微生物的变化机... 土壤石油烃污染会改变微生物群落结构和功能,进而对微生物介导的氮循环过程产生重要影响。近年来,国内外学者针对土壤石油烃污染特征及石油烃降解微生物群落结构的研究很多,而对石油污染胁迫下土壤氮循环作用及相关功能微生物的变化机制关注较少。笔者总结归纳了土壤石油污染对微生物介导的氮循环关键过程及相关微生物结构和功能的影响,发现土壤石油烃对固氮作用的影响有不同结论。不同组分石油烃的生物毒性不同,导致其对硝化过程的抑制作用产生差异。土壤石油烃可作为反硝化微生物底物促进反硝化作用,然而环境中硫酸还原菌的存在可能会导致竞争作用发生。异化硝酸盐还原成氨过程受到多种环境因子(特别是土壤C/N比)的影响,高土壤C/N比更有利于DNRA过程发生。最后对今后的研究工作提出了展望,以期为揭示石油污染对土壤氮循环潜在的生态效应研究提供重要依据和借鉴。 展开更多

关键词 石油烃 氮循环过程 功能微生物 功能酶

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华北克拉通龙门斑岩钼矿成矿时代及成矿岩浆性质研究

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作者 郑丽超 代永刚 +3 位作者 韩伟鹏 王洋 丁赛 叶天阳 《地质科学》 北大核心 2025年第3期849-864,共16页

克拉通破坏所诱发的斑岩成矿作用在华北克拉通广泛发育,是我国铜、钼金属资源的重要来源。华北克拉通边缘的斑岩矿床已取得大量研究成果,而产于其内部的斑岩铜、钼矿至今研究程度较低,这制约了对华北克拉通破坏背景下斑岩矿床成矿机理... 克拉通破坏所诱发的斑岩成矿作用在华北克拉通广泛发育,是我国铜、钼金属资源的重要来源。华北克拉通边缘的斑岩矿床已取得大量研究成果,而产于其内部的斑岩铜、钼矿至今研究程度较低,这制约了对华北克拉通破坏背景下斑岩矿床成矿机理的认知。涞源地区斑岩铜、钼矿产于华北克拉通内部,其成岩成矿时代与华北克拉通破坏时间相一致,是研究克拉通破坏背景下斑岩铜、钼矿成矿机理的理想场所。本文选取涞源地区龙门斑岩钼矿进行了成矿、成岩年龄和成矿岩浆地球化学性质研究。研究表明,龙门斑岩钼矿辉钼矿Re-Os成矿年龄为139.4±1.9 Ma,与花岗斑岩U-Pb成岩年龄(143.9±1.3 Ma~139.3±2.0 Ma)相一致,钼矿化受花岗斑岩体控制。对比同时空分布的木吉村斑岩铜矿发现,成钼花岗斑岩显示典型A型花岗岩地球化学亲和性,其地球化学演化趋势明显不同于木吉村成铜闪长玢岩,二者源于两套不同的岩浆系统。西太平洋板块在早白垩世回转,致使华北克拉通由挤压构造环境转换为伸展构造环境,诱发软流圈上涌并底侵岩石圈地幔,导致岩石圈地幔和下地壳部分熔融,分别形成涞源地区成铜斑岩和成钼斑岩。 展开更多

关键词 斑岩钼矿 华北克拉通破坏 A型花岗岩 辉钼矿Re-Os测年 早白垩世

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喜马拉雅吉隆花岗伟晶岩中锂矿物的研究 被引量：13

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作者 田恩农 谢磊 +1 位作者 王汝成 吴福元 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期484-498,共15页

喜马拉雅造山带中部的吉隆岩体出露有大量淡色花岗岩和花岗质伟晶岩,已有文献报道该岩体英雄沟和扎龙沟淡色花岗岩和伟晶岩中有铁锂云母、锂云母、锂辉石等锂矿物产出。本次研究对吉隆岩体北部扎龙沟的伟晶岩进行了岩相学和矿物学研究,... 喜马拉雅造山带中部的吉隆岩体出露有大量淡色花岗岩和花岗质伟晶岩,已有文献报道该岩体英雄沟和扎龙沟淡色花岗岩和伟晶岩中有铁锂云母、锂云母、锂辉石等锂矿物产出。本次研究对吉隆岩体北部扎龙沟的伟晶岩进行了岩相学和矿物学研究,厘定了锂辉石伟晶岩和锂云母-锂电气石伟晶岩(含细晶岩)两种类型的富锂伟晶岩。研究结果显示,在锂辉石伟晶岩中主要的富锂矿物除了已知的锂辉石和锂云母,还发现了透锂长石,同时锂云母的边部出现的铯锂云母((Cs,K)Li_(2)Al[Si_(4)O_(10)]F_(2),Cs/(Cs+K)原子比>0.5)中Cs_(2)O含量达16.9%,该矿物首次在喜马拉雅发现,推测是由锂云母与后期富Cs流体作用后形成。在锂云母-锂电气石细晶岩中主要的富锂矿物包括锂云母和锂电气石,锂云母中的Li_(2)O含量为0.9%~6.7%;锂电气石中Li_(2)O含量最高可达2.4%,且FeO、MgO和CaO含量较低(分别<1.1%、<0.01%和<2.6%),接近锂电气石端元成分。结合吉隆扎龙沟含锂伟晶岩中大量产出铯沸石和细晶石,确认这些伟晶岩是典型的LCT(Li-Cs-Ta)型伟晶岩,矿物组成和成分显示它们具有极高的分异演化程度。 展开更多

关键词 花岗质伟晶岩 细晶岩 富铯锂云母 铯锂云母 锂电气石

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花岗岩类锂矿床中锂辉石和锂云母共生性的实验模拟研究 被引量：2

5

作者 高杰 李建康 +4 位作者 李英杰 刘永超 熊欣 刘强 刘秦龙 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期605-614,共10页

锂是一种稀有金属元素,锂辉石和锂云母是最重要的硬岩型锂矿矿石矿物,探究二者的共生性及条件,对揭示锂元素在不同锂矿石矿物中的赋存机制以及花岗岩类锂矿床的形成机制具有重要意义。本文应用热液金刚石压腔开展了锂辉石-锂云母-H_(2)... 锂是一种稀有金属元素,锂辉石和锂云母是最重要的硬岩型锂矿矿石矿物,探究二者的共生性及条件,对揭示锂元素在不同锂矿石矿物中的赋存机制以及花岗岩类锂矿床的形成机制具有重要意义。本文应用热液金刚石压腔开展了锂辉石-锂云母-H_(2)O体系的原位观测结晶实验,10组实验产物均为锂辉石和白云母,锂辉石结晶集中在500~780℃、350~1300MPa的温压条件下,白云母结晶集中在440~710℃、180~1100MPa的温压条件下。结合前人实验得到的锂云母结晶条件(500~650℃、100~450MPa),以及实验产物云母的激光拉曼线扫结果,可以得到以下认识:锂辉石与白云母结晶温压条件具有较高的重叠度,与二者可在伟晶岩中广泛共生的现象一致;锂辉石和锂云母的结晶主要受到压力影响,温度和体系F含量的影响居于次要地位;透锂长石和锂云母形成于相似的温压条件,但体系F含量的高低分别促进锂云母和透锂长石的产出;在富Li体系中,随着压力的降低可以发生白云母到锂云母的转化,指示出自然界中白云母的锂云母边可能形成于熔体或热液结晶过程中,不一定是热液蚀变的结果。 展开更多

关键词 锂辉石 锂云母 热液金刚石压腔 温压条件 伟晶岩

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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 被引量：1

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作者 朱建江 张璐 +1 位作者 杨焰海 刘振宇 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3257-3280,共24页

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... 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^(12)C的CO_(2),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。 展开更多

关键词 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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河北张三营碱长花岗岩铌铁矿族矿物特征及其意义

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作者 李亮 魏浩 +3 位作者 赵二丽 王鹏 吕欣萍 赵克强 《地质科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1453-1465,共13页

张三营碱长花岗岩位于华北克拉通北缘,岩体具高分异特征,整体富铌,具有一定的成矿潜力。为查明其含铌矿物种类及岩浆演化过程,本文对岩体中铌铁矿族矿物开展了显微结构和矿物化学研究。结果表明:铌铁矿族矿物是碱长花岗岩中最主要的含... 张三营碱长花岗岩位于华北克拉通北缘,岩体具高分异特征,整体富铌,具有一定的成矿潜力。为查明其含铌矿物种类及岩浆演化过程,本文对岩体中铌铁矿族矿物开展了显微结构和矿物化学研究。结果表明:铌铁矿族矿物是碱长花岗岩中最主要的含铌矿物,化学成分富铌(Nb)、贫钽(Ta),以铌铁矿为主,少量为铌锰矿,按成因分为岩浆期和岩浆—热液期两类。岩浆期铌铁矿族矿物数量多,矿物多自形且具振荡环带结构,推测结晶于岩浆过程;背散射电子图像中少量岩浆期铌铁矿族矿物出现“亮边”结构和成分反环带,暗示矿物受熔体交代作用影响。岩浆—热液期铌铁矿族矿物含量较少,化学成分均匀,Mn^(#)和Ta^(#)值相对较高,是从熔体中快速沉淀形成的。张三营碱长花岗岩岩浆演化经历了岩浆冷凝期、岩浆—热液过渡期和热液期。岩浆冷凝期历时较长,是岩体富铌的关键,岩浆—热液过渡期熔体对铌、钽富集起到一定的作用,热液期流体交代作用较弱,影响有限。 展开更多

关键词 铌铁矿族矿物 岩浆演化 张三营 华北克拉通北缘 稀有金属

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阿尔金卡尔恰尔萤石矿区富氟花岗岩体的液态不混溶作用与成矿

8

作者 金松 高立湧 +7 位作者 张成信 胡中国 姚志宏 李英杰 姜振宁 代晓光 王猛 李健 《矿床地质》 北大核心 2025年第5期1095-1113,共19页

阿尔金卡尔恰尔萤石矿床的控矿花岗岩为一套富氟碱长花岗岩,为了探究富氟花岗岩液态不混溶演化过程及其与萤石成矿的关系,文章在详尽野外调查的基础上,对矿区岩、矿石地球化学及流体包裹体特征进行了研究。结果表明,碱长花岗岩发育“眼... 阿尔金卡尔恰尔萤石矿床的控矿花岗岩为一套富氟碱长花岗岩,为了探究富氟花岗岩液态不混溶演化过程及其与萤石成矿的关系,文章在详尽野外调查的基础上,对矿区岩、矿石地球化学及流体包裹体特征进行了研究。结果表明,碱长花岗岩发育“眼球”状析离体、萤石矿化囊包体,伟晶岩发育格架状石英及刀片状石英等岩浆液态不混溶地质标志。碱长花岗岩、萤石方解石脉、花岗伟晶岩存在SiO_(2)、Na_(2)O、K_(2)O组分分离,花岗伟晶岩与萤石方解石脉的Nb/Ta、Zr/Hf值较碱长花岗岩明显增大,δEu、(La/Yb)N、Sr、Ba等具有明显突变现象。碱长花岗岩、萤石方解石脉、花岗伟晶岩中各类包裹体共生现象普遍,均一温度和盐度表明它们被捕获于不均匀体系。上述证据表明,岩浆液态不混溶作用是研究区富氟碱长花岗岩演化的主要机制,制约着岩浆演化晚期至热液阶段的岩浆分异演化和萤石富集成矿过程,液态不混溶作用对于矿床的形成有重要贡献。 展开更多

关键词 萤石 液态不混溶 富氟花岗岩 卡尔恰尔

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冀东司家营BIF铁矿床磁铁矿类型与成因及其对高品位铁矿化成矿机制的启示 被引量：2

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作者 张美诺 石康兴 +1 位作者 邱昆峰 邓军 《现代地质》 北大核心 2025年第1期96-114,共19页

司家营矿床是冀东地区具有重要意义的BIF(条带状含铁建造)矿床,赋存于低变质作用的新太古代变质岩中。矿床的富铁矿成因仍存在一定争议。本文通过系统的岩相学、矿物学及矿物地球化学研究,详细探讨了司家营矿床的矿石特征,确认主要矿石... 司家营矿床是冀东地区具有重要意义的BIF(条带状含铁建造)矿床,赋存于低变质作用的新太古代变质岩中。矿床的富铁矿成因仍存在一定争议。本文通过系统的岩相学、矿物学及矿物地球化学研究,详细探讨了司家营矿床的矿石特征,确认主要矿石类型为块状富磁铁矿与条带状贫磁铁矿。研究结果表明,该矿床内存在三种主要类型的磁铁矿:①原始沉积变质阶段的磁铁矿(Mt_(1)),以条带状分布,呈不规则粒状或似圆粒状,粒径相对较小,主要分布于低品位条带状磁铁矿中;②热液改造阶段的磁铁矿(Mt_(2)),呈不规则粒状,常与黄铁矿共生,内部偶见晶型发育较好的黄铁矿颗粒,主要存在于低品位条带状磁铁矿中;③铁质活化再富集阶段的磁铁矿(Mt_(3)),呈半自形至自形粒状,晶型发育良好,主要出现在高品位块状富磁铁矿中。Mt_(1)与Mt_(2)均属于条带状贫磁铁矿矿石中的磁铁矿,但Mt_(2)表现出明显的热液改造特征,Mt_(3)则是在早期形成的磁铁矿经历铁质活化再富集后形成的磁铁矿。研究认为,司家营矿床的富铁矿主要归因于BIF的铁质活化再富集作用。 展开更多

关键词 磁铁矿 矿物地球化学 富铁矿 司家营铁矿 冀东

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华南造山带上泛非期岩浆活动证据的发现及地质意义

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作者 张素梅 汪洋 +6 位作者 任纪舜 朱俊宾 张敏杰 苏天瑞 王霄汉 于延秋 王诗琪 《地质学报》 北大核心 2025年第1期209-223,共15页

由于华南造山带缺乏早古生代初岩浆活动的直接证据而导致华南造山带与扬子地块碰撞拼合完成时间、早古生代初的大地构造背景、是否属于冈瓦纳一部分等科学问题的研究争议不断,因此寻找泛非期岩浆岩成为解决以上问题的关键。本次研究主... 由于华南造山带缺乏早古生代初岩浆活动的直接证据而导致华南造山带与扬子地块碰撞拼合完成时间、早古生代初的大地构造背景、是否属于冈瓦纳一部分等科学问题的研究争议不断,因此寻找泛非期岩浆岩成为解决以上问题的关键。本次研究主要通过岩相学、锆石U-Pb年代学、全岩地球化学及Lu-Hf同位素等手段来分析诸广山复式岩基中北部的梧桐岩体的年代学、岩石地球化学等方面的特征。研究表明,梧桐岩体主体由黑云母二长花岗岩构成,黑云母二长花岗岩的成岩年龄为494.4 Ma,具有高硅铝(SiO_(2)=59.93%~71.31%,Al_(2)O_(3)=13.43%~19.20%)、高碱(K_(2)O=3.35%~5.93%,Na_(2)O=2.33%~6.21%)、高铁(TFe_(2)O_(3)=2.09%~6.20%)、低镁(MgO=0.44%~2.18%),富集Rb、Th、U、Nb和轻稀土元素,亏损Ba、Sr、P、Ti等特征,其岩浆物质主要来源于下地壳物质的重熔或多次重熔,岩浆侵入过程中可能存在少量地幔物质加入。梧桐岩体的发现暗示华南造山带与扬子地块中部可能在早古生代(520~480 Ma)完成碰撞拼合,且与冈瓦纳大陆关系密切,极有可能是冈瓦纳大陆的一部分,它为进一步厘清泛非造山运动作用于华南造山带乃至华南地区的时限、作用范围、岩浆成因、大地构造背景特征等科学问题提供了典型研究对象。 展开更多

关键词 华南造山带 梧桐岩体 泛非期 锆石U-PB年龄

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黄铁矿的次氯酸钠染色实验:一种揭示矿物中Co元素含量和分布的方法

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作者 秘亚迪 宋明春 +5 位作者 肖庆玲 李杰 石雅楠 杨云 王一存 黄伟 《岩石学报》 北大核心 2025年第8期2686-2701,共16页

黄铁矿的次氯酸钠(NaClO)染色实验常作为一种黄铁矿岩相学研究的前处理方法,用于揭示黄铁矿颗粒的显微结构特征,然而,染色后所呈现的不同的反射光颜色与微量元素之间的耦合关系有待查明。本文选取了位于华北克拉通北缘的冀东唐杖子金矿... 黄铁矿的次氯酸钠(NaClO)染色实验常作为一种黄铁矿岩相学研究的前处理方法,用于揭示黄铁矿颗粒的显微结构特征,然而,染色后所呈现的不同的反射光颜色与微量元素之间的耦合关系有待查明。本文选取了位于华北克拉通北缘的冀东唐杖子金矿床和冀西北后沟金矿床中的载金黄铁矿为研究对象,对其开展次氯酸钠染色、电子探针(EPMA)面扫描和激光剥蚀等离子质谱(LA-ICP-MS)原位微量元素分析等研究,以查明黄铁矿染色后颜色与成分的关系。结果显示:唐杖子金矿床与后沟金矿床的黄铁矿经过染色后,在反射光下其表面共识别出4种颜色区域,分别为蓝色、蓝紫色、浅黄色和橙黄色,其中,在单个颗粒中,蓝色和蓝紫色多成对出现,而浅黄色和橙黄色成对出现。对比黄铁矿颜色差异,可以展现出不同类型的显微结构,如震荡环带、穿切关系及交代结构等。2个金矿床中黄铁矿的不同颜色区域微量元素含量不同,浅黄色和蓝紫色区域Co元素含量明显高于橙黄色与蓝色,而As、Au、Cu、Pb、Ni、Ti、V、Se等元素含量较低且无规律性变化。电子探针面扫结果显示,黄铁矿的染色结构与Co元素的含量与分布完全一致,而与Ni、Au、As、Cu等元素无明显相关关系。结合前人研究成果,我们认为通过使用次氯酸钠对黄铁矿进行氧化染色后所形成的颜色差异和结构特征,主要与Co元素的含量和分布有关。本研究为黄铁矿的岩相学研究提供了一种高效、便捷且对矿物破坏较弱的方法,能直观揭示黄铁矿中Co、Ni等元素的含量和分布状态,对相关矿床的成矿作用研究具有重要的指示意义。 展开更多

关键词 黄铁矿 次氯酸钠染色 电子探针面扫 矿物显微结构 LA-ICP-MS微量元素分析

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太行山南段洪山沟铜金矿床白云母和绿泥石特征及其找矿意义

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作者 王凯迪 张娟 +6 位作者 王红 刘新星 张勇 王丽杰 李若丹 关子琼 薛宇 《岩石矿物学杂志》 北大核心 2025年第4期924-948,共25页

洪山沟斑岩型铜金矿床是洪山多金属成矿区的典型矿床,位于华北克拉通中部南缘山西断隆武安凹陷区,矿体主要赋存于洪山正长斑岩体内。矿化中心及外围白云母和绿泥石十分发育。为探讨洪山沟铜金矿床白云母和绿泥石的成岩成矿意义,运用电... 洪山沟斑岩型铜金矿床是洪山多金属成矿区的典型矿床,位于华北克拉通中部南缘山西断隆武安凹陷区,矿体主要赋存于洪山正长斑岩体内。矿化中心及外围白云母和绿泥石十分发育。为探讨洪山沟铜金矿床白云母和绿泥石的成岩成矿意义,运用电子探针(EPMA)、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)分析了矿床中不同产状和成矿阶段的白云母和绿泥石。结果显示,矿区内绿泥石根据其分布特征可分为3类:与金属矿物共(伴)生的绿泥石(Chl-1)、由角闪石蚀变而成的绿泥石(Chl-2)及由黑云母蚀变而成的绿泥石(Chl-3)。3种绿泥石均为Fe绿泥石,指示形成于还原环境,其结构中存在Fe对Mg的置换以及Si对Al^(Ⅳ)的置换,表明绿泥石的形成受富Fe、Mg的成矿流体影响,由地质温度计计算出的绿泥石形成温度在112~272℃之间,属于中-低温热液蚀变范围。LA-ICP-MS结果显示完全蚀变的绿泥石更富Cu、Sn、Rb、Zn、Ti、Li、Sr、V、Co、Ni、Sn;白云母主要有原生白云母(Ms-1)与次生白云母(Ms-2)两类,分别属于普通白云母和多硅白云母。与矿化密切相关的白云母具高Si、Fe低Al的特征,LA-ICP-MS结果显示还原环境下形成的白云母较氧化环境下形成的白云母更富V、W,暗示流体后期有大气降水的混入。综合本文研究成果认为,洪山沟铜金矿床成矿流体早期呈酸性,后期有大气降水的混入并逐渐向中性转变,铜金矿化成矿环境为近中性、还原的中-低温环境,成矿流体富Fe、Mg,贫Si。 展开更多

关键词 白云母 绿泥石 电子探针 洪山沟铜金矿床 华北克拉通

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大兴安岭南段黄岗锡铁钨多金属矿床的成矿过程:来自锡石矿物地球化学和原位Sn同位素的约束

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作者 师江朋 武广 +2 位作者 陈公正 张术清 李铁刚 《岩石学报》 北大核心 2025年第6期1879-1902,共24页

黄岗矽卡岩型锡铁钨多金属矿床位于大兴安岭南段,是黄岗-甘珠尔庙锡多金属成矿带内最重要的矿床之一,也是我国北方最大的锡铁共生矿床。黄岗矿床发育Sn-Fe矿体和Sn-W多金属矿体,矿体多呈似层状,主要产于燕山期正长花岗岩与中-下二叠统... 黄岗矽卡岩型锡铁钨多金属矿床位于大兴安岭南段,是黄岗-甘珠尔庙锡多金属成矿带内最重要的矿床之一,也是我国北方最大的锡铁共生矿床。黄岗矿床发育Sn-Fe矿体和Sn-W多金属矿体,矿体多呈似层状,主要产于燕山期正长花岗岩与中-下二叠统安山岩和大理岩接触带附近的矽卡岩中。黄岗矿床Sn-Fe-W多金属超常富集机制一直存在争议,锡成矿作用缺乏系统研究。为此,在详细的野外调查基础上,本文通过EMPA、LA-ICP-MS等多种分析手段,对矿石中不同世代的锡石进行了微区矿物学和Sn同位素地球化学研究,揭示了黄岗矿床锡石富集、沉淀过程和Sn同位素分馏机制。研究表明,黄岗矿床锡石可以分为3个世代,分别为Cst-1、Cst-2和Cst-3。黄岗矿床的锡石整体上具有富Fe和W,贫Nb和Ta特征,属于与花岗岩相关的锡石类型。Fe^(3+)、Al^(3+)、Nb^(5+)、Ta^(5+)、Zr^(4+)、Hf^(4+)、W^(4+)和Ti^(4+)等以不同形式耦合替代Sn^(4+)进入锡石晶格。早阶段锡石(Cst-1)指示高温、高氧逸度环境驱动W^(5+)+U^(5+)耦合迁移,Zr和Hf直接替代为主;中阶段锡石(Cst-2)形成的温度和氧逸度降低,激活Fe^(3+)的羟基补偿以及Nb和Ta的初始富集;晚阶段锡石(Cst-3)低温、还原条件促使Nb^(5+)+Ta^(5+)空位补偿主导。黄岗矿床锡石沉淀是由成矿流体温度、氧逸度、pH值和/或流体中F、Cl含量变化共同驱动的。岩浆分异的连续演化是黄岗矿床锡石的Sn同位素分馏主要控制因素,与成矿流体性质及动力学演化存在多阶段耦合关系。黄岗矿床锡矿化与花岗质岩浆作用密切相关,锡石为岩浆热液成因。黄岗矿床成矿过程中岩浆-热液演化通过Sn-Fe-W元素耦合及同位素-微量元素协同分馏,形成独特的Sn-Fe-W共生矿床。锡石矿物地球化学特征、Sn的赋存机制及Sn同位素示踪可以为大兴安岭南段Sn-Fe-W矿产勘查提供新的多元找矿指标。 展开更多

关键词 锡石矿物地球化学 锡石原位Sn同位素 黄岗Sn-Fe-W多金属矿床 大兴安岭南段

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内蒙古西乌旗扎很花蛇绿岩的识别与古亚洲洋东段初始俯冲

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作者 李英杰 董培培 +3 位作者 李红阳 郭菁华 张夏炜 王帅 《岩石学报》 北大核心 2025年第11期3802-3817,共16页

在兴蒙造山带北部的贺根山蛇绿岩东侧新识别出扎很花前弧蛇绿岩。野外填图结果显示,扎很花蛇绿岩呈NE向展布,出露宽约3km,长约10km,蛇绿岩各单元出露较齐全,岩性主要为蛇纹石化方辉橄榄岩、层状辉长岩、暗色均质辉长岩、浅色均质辉长岩... 在兴蒙造山带北部的贺根山蛇绿岩东侧新识别出扎很花前弧蛇绿岩。野外填图结果显示,扎很花蛇绿岩呈NE向展布,出露宽约3km,长约10km,蛇绿岩各单元出露较齐全,岩性主要为蛇纹石化方辉橄榄岩、层状辉长岩、暗色均质辉长岩、浅色均质辉长岩、块状前弧玄武岩、枕状前弧玄武岩(fore-arc basalt,FAB)和泥质硅质岩,其岩性组合和岩石序列可与代表洋内初始俯冲的迪彦庙前弧蛇绿岩相对比。扎很花蛇绿岩岩石序列中玄武岩锆石U-Pb年龄约326Ma,与东部迪彦庙蛇绿岩的辉长岩同期。扎很花前弧玄武岩主要发育无斑结构,基质呈球颗结构、间粒结构,枕状构造。岩石SiO_(2)含量为45.67%~58.70%,较低的TiO_(2)(0.82%~0.98%),富Na_(2)O(0.01%~5.09%)而贫K_(2)O(0.04%~1.31%),Na_(2)O/K_(2)O为0.01~93.25;岩石具有亏损型稀土元素配分模式,类似N-MORB,但高场强元素(HFSE)Nb、Ta和Ti等比N-MORB稍低,相容元素Cr、Ni和大离子亲石元素(LILE)K、Rb、Ba、U比N-MORB稍高,与弧拉斑玄武岩相似。地球化学特征指示扎很花玄武岩兼有洋中脊(MORB)与岛弧双重特性,而更像MORB,与马里亚纳前弧玄武岩(FAB)和迪彦庙前弧玄武岩相一致。扎很花前弧蛇绿岩和贺根山玄武岩的微量元素和Nd同位素揭示,它们都起源于亏损的MORB型地幔,源区未受俯冲组分影响。但是随着俯冲作用的进行,扎很花玄武岩的源区由于熔体的抽提作用源区逐渐更加亏损,同时也逐渐有来自俯冲板片的熔体或流体的加入,并由此也导致了源区的氧逸度的不断升高,揭示扎很花蛇绿岩具有前弧环境岩浆源区演化的特征,类似于IBM前弧和迪彦庙前弧蛇绿岩的演化。这一发现为明确贺根山蛇绿岩带早石炭世存在前弧玄武岩提供了岩石学和地球化学佐证,表明贺根山洋早石炭世发生了洋内初始俯冲岩浆作用,记录了早石炭世古亚洲洋东段洋内初始俯冲事件。 展开更多

关键词 前弧玄武岩 初始俯冲 早石炭世 贺根山蛇绿岩 古亚洲洋 内蒙古

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二连盆地北缘勃勒金韧性剪切带^(40)Ar/^(39)Ar年龄及其构造意义

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作者 张祥信 雷世和 《地质科学》 北大核心 2025年第4期960-974,共15页

在内蒙古中部的二连盆地北缘,识别出勃勒金韧性剪切带,该剪切带为查干敖包—阿荣旗断裂在苏尼特左旗北部的构造形迹。勃勒金韧性剪切带呈近东西向展布,发育于石炭系宝力高庙组中酸性火山岩、二叠纪黑云母二长花岗岩及两者间的接触带中... 在内蒙古中部的二连盆地北缘,识别出勃勒金韧性剪切带,该剪切带为查干敖包—阿荣旗断裂在苏尼特左旗北部的构造形迹。勃勒金韧性剪切带呈近东西向展布,发育于石炭系宝力高庙组中酸性火山岩、二叠纪黑云母二长花岗岩及两者间的接触带中。该剪切带韧性变形强烈,发育糜棱面理、拉伸线理、S-C组构、不对称褶皱、旋转碎斑、书斜构造和云母鱼构造等宏观和微观构造。野外调查表明,勃勒金韧性剪切带经历了两期性质不同的韧性变形,早期为挤压背景下的由北往南逆冲型韧性剪切;晚期为伸展背景下的顺层韧性剪切。本次对韧性剪切带内强变形带中白云母石英构造片岩进行了^(40)Ar/^(39)Ar同位素测年,获得坪年龄与等时线年龄133.8~132.5 Ma,表明勃勒金韧性剪切带晚期顺层韧性剪切变形发生于早白垩世。根据区域资料分析,认为勃勒金韧性剪切带晚期顺层韧性剪切变形,形成于早白垩世蒙古—鄂霍次克洋闭合后,增厚岩石圈垮塌的伸展构造环境;而早期逆冲型韧性剪切变形则是早二叠世古亚洲洋消减闭合,以及华北板块和西伯利亚板块南北向碰撞的产物。勃勒金韧性剪切带的变形特征和形成时限为查干敖包—阿荣旗断裂带自晚古生代以来的构造演化过程提供了约束依据。 展开更多

关键词 查干敖包—阿荣旗断裂 逆冲型韧性剪切 顺层韧性剪切 ^(40)Ar/^(39)Ar年龄 二连盆地北缘

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太行山南段洪山碱性火山-侵入杂岩成因与构造意义:锆石U-Pb年代学和地球化学的约束

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作者 张乐民 张聚全 +5 位作者 吴晓贺 郭子桤 温雨菁 秦超 白富生 朱伊冰 《现代地质》 北大核心 2025年第3期752-773,共22页

华北克拉通中部南太行邯邢地区发育大量中生代中基性侵入岩,其中的洪山碱性杂岩体具有特殊的岩石组成,是了解早白垩世克拉通构造演化的关键。对洪山岩体及其相关的火山岩中典型岩石类型进行了全岩地球化学和锆石U-Pb年代学分析,并与已... 华北克拉通中部南太行邯邢地区发育大量中生代中基性侵入岩,其中的洪山碱性杂岩体具有特殊的岩石组成,是了解早白垩世克拉通构造演化的关键。对洪山岩体及其相关的火山岩中典型岩石类型进行了全岩地球化学和锆石U-Pb年代学分析,并与已发表的邯邢地区各岩体的全岩数据、锆石U-Pb年龄及Lu-Hf同位素数据进行了对比研究,解析了洪山岩体的成因与演化。本次研究显示洪山碱性火山-侵入杂岩为高硅、富铝、高碱的钾玄岩系列岩石,其La-La/Sm显示出正相关性,其锆石ε_(Hf)(t)值介于富集地幔和古老下地壳的Hf同位素演化线之间(ε_(Hf)(t)=-17~-10,T_(DM2)=1800~2200 Ma),指示其壳幔混合成因。石英正长岩、石英正长斑岩、辉石正长岩和粗面质凝灰岩的锆石U-Pb年龄分别为129.6±2.9 Ma、128.6±3.0 Ma、126.5±0.47 Ma和130.6±3.0 Ma,与邯邢地区其它岩体形成时代一致。综合研究认为洪山碱性杂岩是钾玄质岩浆与壳源和幔源岩浆发生混合形成。钾玄质岩浆是地幔中残留的克拉通早期演化时形成的辉石岩发生部分熔融的结果;基性岩浆则是富集地幔部分熔融的产物。上述岩浆演化和岩石形成指示了岩石圈减薄引起软流圈上涌的过程,可能是早白垩世古太平洋板块回撤并导致包括邯邢地区形成弧后伸展区域。 展开更多

关键词 碱性杂岩体 岩浆演化 结晶分异 岩浆混合 南太行地区

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冀北康保县北沙城岩体岩石成因及成矿潜力讨论——U-Pb年龄、矿物学及岩石地球化学证据

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作者 李康硕 陈公正 +7 位作者 王金芳 成义 杨良森 井新奎 李元申 刘辰雨 陆泽芊 宋宇桐 《地质论评》 北大核心 2025年第2期488-510,共23页

冀北康保县北沙城岩体位于华北克拉通北缘,主要岩石类型为花岗斑岩和似斑状花岗岩,是北沙城铅锌银铜矿床的主要赋矿围岩之一。为查明北沙城岩体成因及其与北沙城矿床之间的成因关系,笔者等对北沙城岩体开展LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、岩石... 冀北康保县北沙城岩体位于华北克拉通北缘,主要岩石类型为花岗斑岩和似斑状花岗岩,是北沙城铅锌银铜矿床的主要赋矿围岩之一。为查明北沙城岩体成因及其与北沙城矿床之间的成因关系,笔者等对北沙城岩体开展LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、岩石地球化学、锆石Lu—Hf同位素及矿物地球化学研究。锆石U-Pb测年结果表明,花岗斑岩和似斑状花岗岩分别形成于276.1±0.6 Ma、274.9±0.7 Ma,为早二叠世晚期岩浆活动产物,均具有高硅、富碱、过铝质的特征,其稀土配分曲线呈右倾式,具中等Eu负异常(0.44~0.62),富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ti、P、Sr等高场强元素,二者为同一岩浆系统不同演化程度的产物。北沙城岩体ε_(Hf)(t)值为-7.37~-14.54之间,Hf同位素两阶段模式年龄(T_(DM2))在1763~2215 Ma之间,表明北沙城岩体源区主要为古元古代地壳物质。岩浆氧逸度(NNO)在-4.78~-0.11之间,黑云母结晶温度和压力分别为740~766℃和280~441 MPa,似斑状花岗岩含水量在11.3%~13.2%,花岗斑岩含水量在8.00%~8.30%之间。低氧逸度和过早的流体出溶不利于Pb、Zn、Cu的富集,北沙城岩体可能并非成矿岩体。 展开更多

关键词 北沙城岩体 锆石U-Pb定年 岩石地球化学 Ⅰ型花岗岩 岩浆氧逸度

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扬子北缘大洪山造山带中新元古代基性岩和浊积岩的年代学和地球化学研究:对弧后盆地演化的指示 被引量：2

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作者 杨振宁 蔡晓芸 +2 位作者 杨坤光 刘雨 李宁宁 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1423-1440,共18页

扬子北缘~820Ma可能记录了从挤压环境向伸展环境的重要转换,是解决扬子新元古代演化争议的关键时间节点。本研究在扬子北缘大洪山造山带圆潭地区识别出一套基性岩和浊积岩组合。其中基性岩全岩Sm-Nd等时线年龄为845Ma±81Ma(MSWD=1.... 扬子北缘~820Ma可能记录了从挤压环境向伸展环境的重要转换,是解决扬子新元古代演化争议的关键时间节点。本研究在扬子北缘大洪山造山带圆潭地区识别出一套基性岩和浊积岩组合。其中基性岩全岩Sm-Nd等时线年龄为845Ma±81Ma(MSWD=1.5),浊积岩碎屑锆石年龄谱包括四个主要峰值年龄(~835Ma、~1597Ma、~2002Ma、~2482Ma)和两个次要峰值年龄(~2680Ma、~2934Ma),综合前人研究成果将浊积岩的形成时代约束在835~820Ma。浊积岩与花山群的形成时代一致,应代表花山群的北向延伸。浊积岩的物源来自扬子北缘桐柏-大别地区,不同于前人对花山群的分析结果,指示花山群可能具有多个物源。以上地层碎屑锆石年龄谱和地层层序特征与弧后盆地相似。本研究基性岩样品具有低的SiO_(2)(45.41%~50.29%)、K 2O(0.03%~1.49%),高的TiO_(2)(1.42%~3.03%),和低的U/Th(0.15~0.29)、Th/Zr(0.003~0.011)和Nb/Y(0.059~0.147)以及正的εNd(t)(+1.18~+1.57),类似N-MORB地球化学特征。基性岩来自于软流圈,经历<3%部分熔融而生成,并在上升过程中受到了一定程度的地壳混染。综合以上分析,本文认为这些基性岩和浊积岩共同构成一套弧后背景环境岩石组合。 展开更多

关键词 扬子北缘 新元古代 基性岩 浊积岩 弧后盆地

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有机酸对致密砂岩中黏土矿物的选择性溶蚀研究 被引量：6

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作者 杨飞 申志超 +2 位作者 杜江民 王芳 董博 《岩矿测试》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期478-490,共13页

提升致密背景下相对优质储层预测的能力,是当今油气勘探开发理论亟待破解的瓶颈和难题。致密油气储层的非均质性强,黏土矿物含量高且是吸附油接触最多的矿物之一。有机酸对黏土矿物的溶蚀影响,是实现致密油高效开采的关键。本文选择鄂... 提升致密背景下相对优质储层预测的能力,是当今油气勘探开发理论亟待破解的瓶颈和难题。致密油气储层的非均质性强,黏土矿物含量高且是吸附油接触最多的矿物之一。有机酸对黏土矿物的溶蚀影响,是实现致密油高效开采的关键。本文选择鄂尔多斯盆地三叠系延长组为研究对象,通过有机酸与砂岩的溶蚀模拟实验,对实验产物进行pH值、阳离子检测、孔隙度和渗透率测试以及扫描电镜观察。探讨了时间、温度和不同有机酸类型对黏土矿物的溶蚀影响。实验结果显示:①随时间的增长(1~9d),孔隙度增幅呈先增长后降低的趋势,渗透率的增幅呈持续增长趋势;温度升高(80~95℃)对有机酸溶蚀致密砂岩中的黏土矿物具有促进作用;②不同类型的有机酸对黏土矿物具有选择性溶蚀作用。酒石酸溶蚀大量黏土矿物、碎屑长石以及少量方解石胶结物;乙酸则相反,主要溶蚀方解石;甲酸、乙酸和丙酸配比的合酸以及甲酸、乙酸、丙酸和酒石酸配比的合酸溶液,均优先溶蚀绿泥石化、泥化的长石和方解石,直至方解石完全溶解;③不同类型的有机酸对储层物性的改造能力不同,甲酸对孔隙度的改善不明显,乙酸和丙酸对孔隙度改善明显,合酸对孔隙度的影响是单一酸改善的综合反映。综合分析,有机酸流体与致密砂岩的溶蚀反应机理主要为两种:①有机酸流体提供氢离子,溶蚀致密砂岩中的易溶矿物;②有机酸直接与致密砂岩矿物发生络合反应,影响络合物稳定性的因素主要是有机酸种类和pH值。乙酸、甲酸、丙酸和酒石酸等不同类型的有机酸对致密砂岩中黏土矿物的选择性溶蚀,对储层物性影响程度不一致。 展开更多

关键词 黏土矿物 致密砂岩 有机酸 溶蚀模拟实验

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喜马拉雅稀有金属伟晶岩的铪超常富集 被引量：4

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作者 谢磊 田恩农 +1 位作者 饶乐 王汝成 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1510-1526,共17页

锆-铪(Zr-Hf)是重要的关键金属,锆石是最主要的Zr-Hf载体,因Zr-Hf相似的晶体化学特征形成了锆石-铪石完全固溶体系列,以晶体化学式中Hf/(Zr+Hf)原子比(Hf^(#))<0.1、0.1~0.5、0.5~0.9和>0.9为区间进行划分,包括锆石、铪质锆石、... 锆-铪(Zr-Hf)是重要的关键金属,锆石是最主要的Zr-Hf载体,因Zr-Hf相似的晶体化学特征形成了锆石-铪石完全固溶体系列,以晶体化学式中Hf/(Zr+Hf)原子比(Hf^(#))<0.1、0.1~0.5、0.5~0.9和>0.9为区间进行划分,包括锆石、铪质锆石、锆质铪石和铪石。而自然界形成锆铪分异从而达到铪超常富集的条件非常严苛,已报道的富铪锆石主要出现在高分异花岗岩和伟晶岩中,而铪质锆石和铪石尤其稀少,我国境内仅在阿尔泰可可托海1号脉LCT(Li-Cs-Ta)伟晶岩中发现了锆质铪石。本次研究在位于喜马拉雅造山带中部、吉隆岩体北部扎龙沟的锂电气石锂云母伟晶岩中发现了锆质铪石(Hf#最高达0.67)。依据矿物产状和成分,该伟晶岩中锆石-铪石被分为四类:核部多孔的斑状Zrn-1,为锆石和铪质锆石;成分均匀且具有暗色CL图像的Zrn-2最为常见,生长在Zrn-1外围或颗粒的核部,主要是铪质锆石;而Zrn-3和Zrn-4是具有铪质锆石-锆质铪石连续成分的边部,分别对应于富Y(最高4.9%Y_(2)O_(3))和低Y(<1.6%Y_(2)O_(3))两类。根据它们的稀土元素特征,它们都落在典型岩浆锆石和重结晶锆石的区域。这些锆石至少经历了三个阶段的结晶过程:原生富U锆石结晶;岩浆晚期亚固相条件下流体作用之后锆石发生溶解再沉淀作用;以及助熔剂元素(Li-B-F等)富集和Li-F矿物(锂电气石、锂云母)大量结晶导致锆铪强烈分异,形成铪质锆石-锆质铪石边部,与岩浆-热液过渡阶段紧密相关。同时,扎龙沟绿柱石伟晶岩和锂辉石伟晶岩中发现了铪质锆石(Hf^(#)达0.27),扎龙沟电气石白云母花岗岩和吉隆沟的花岗岩-伟晶岩只含有锆石(Hf^(#)<0.04),这些显示了岩浆分异作用也是导致锆石中Hf含量的增加和Zr/Hf比值降低的重要因素。结合全球不同岩体中铪质锆石和锆质铪石形成过程,以及喜马拉雅不同岩体花岗岩-伟晶岩中的锆石成分,本次研究对喜马拉雅锆石-铪石系列的指示作用和超常富铪体系的研究进行了展望。 展开更多

关键词 伟晶岩 稀有金属 锆铪分异 岩浆-热液过渡

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