中国新生代玄武岩含硅酸重碳酸型水的分布及形成机制

中国东部新生代玄武岩分市面积约7500km~2,其中赋存有丰富的、宝贵的地下水资源。它属于低矿化的含硅酸重碳酸型水,硅质矿泉水。玄武岩表生带溶滤过程发生的基本作用是水解,即水中物质在H~+和OH~-的作用下物质的分解作用。水解作用发生在玄武岩表面,并且当Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na、K~+在水溶液中迁移时,导致生成新的物质。本文以钾长石—K[AlSi_3O_8]为例,对硅酸盐类水解的机制进行了深入的阐述。在Si—o—Al键中,氧的质子数增加会导致Al—O晶格破坏,而形成(SiOH)和非稳定的≡Al~+,而且≡Al~+立即与水反应。这种过程更类似碱性水解,其中Si—O—Si键由于一个羟基离子分离硅原子的同化作用而受到破坏。Si—O—Si键的稳定性依赖于硅酸盐晶格中矿物离子间联结力的强度和联结类型。本文对斜长石、辉石、角闪石和橄榄石的水解过程也进行了讨论。在一系列反应中,氢离子、CO_2、和H_4SiO_4浓度,尤其是碱性和碱土金属含量控制着反应过程和固相风化产物的类型。硅酸盐中金属离子的溶解颇类似稳定的可溶性络合体和螯合物。水解作用的产物是胶体二氧化硅和粘土矿物。它们的迁移和沉淀机制是控制含硅酸重碳酸型水形成的原因。地下水溶液中SiO_2以正硅酸存在形式为主,并由它聚合成其它不同多硅酸,而后形成硅酸溶液。实验证明,在低矿化弱酸性地下水中,SiO_2处于分子状态,硅酸钠,以硅酸盐和重碳酸盐结合形成,少部分以胶体状态的水合二氧化硅形式溶解于水,随水迁移。玄武岩地下水中有CO_2存在时,则水解作用生成的碱度遭到中和,形成HCO_3~-离子,若无其它阴离子占优势条件下,形成重碳酸型水或含硅酸重碳酸型水。这种作用在我国的多雨、潮湿地区,如南方各省和东北冻土地区很为普遍多见。低矿化碱性硅质热水多分布在挽近地壳运动强烈区,与区域构造断裂、断陷、拗陷边缘等构造活动有关。尽管热水的深部存在形式及其在地表的状态均取决于区域地壳热动力条件,但是热水的成因及化学成分首先取决于其围岩的地质及地球化学条件。新生代玄武岩分布地区的热水非均属于现代火山作用直接影响的产物。     

桂北BT锡矿稀土元素特征及其与成矿的关系

本文利用等离子光谱方法测试了桂北BT锡矿区内有关的岩石、矿石和个别矿物共20件样品的REE含量。通过对REE分布模式、特征参数La/Yb、Sm/Nd和δEu的分析研究,并与地质体特征,岩石、矿石和矿物成分等的研究作了对比,得到了一些有关成岩成矿方面的信息,现归纳如下: 1、BT地区四堡期基性岩属于岛弧型拉斑玄武岩而不是大陆拉斑玄武岩或洋脊玄武岩。四堡群粉砂岩具负Ce异常,表明其为海相沉积环境。 2、从粉砂岩→三防花岗岩体→平英花岗岩体,轻稀土含量减少,重稀土含量增高,反破出平英锡花岗岩的起源和演化。另外,在平英花岗岩体中,REE与Si、F元素的含量呈正相关性。从岩体的边缘到中心相,REE和SiO_2同趋于富集。 3、发育在花岗岩隆起外部的蚀变带,自下而上是一个REE含量减少、Eu亏损渐弱的连续过程,这些均表明携带REE的热液由花岗岩向围岩迁移时,在弱碱性环境中逐渐卸载。 4、矿区内的五种矿石类型尽管其规模大小不同,距花岗岩体的远近有别,成矿条件各异,但其中REE的特征与花岗岩有较密切的关系。电英岩型锡矿石的REE分布型式由主矿物电气石所决定,与电气石共生的造矿矿物锡石的REE反映出物质来自花岗岩的特征。     

再论花岗岩的成因分类^＊

花岗岩类成因的完整概念,包括岩浆的物质来源与一定来源的物质通过怎样的途径(或方式)形成花岗岩浆并最终形成花岗岩(即岩石的形成作用)这两个方面;此即国内外许多岩石学家所倡导的岩浆物质来源与岩石形成作用相结合的现代岩石学分类思想。对于花岗岩类的总的成因分类,孤立地强调这两个方面的某一个方面,都是片面的。同时,自然界产出的花岗岩是多种多样的;其产出和形成的条件,也是千差万别、错综复杂的。因此,仅仅停留在笼统的总的花岗岩成因分类上,远远不能反映自然界客观产出的花岗岩类的复杂面貌。完整的花岗岩成因分类,必须是递次挨级的多级成因分类。基于上述思想,作者提出了华南花岗岩类三级成因分类的划分方案(见表1),并对三级分类的基本概念、分类依据、准则和命名原则,以及花岗岩成矿的专属性等问题,分别进行了必要的讨论。     

攀西裂谷A型花岗岩套特征及成岩机理探讨

攀西裂谷位于扬子古板块西南缘的康滇地轴中段,裂谷带的岩浆活动十分强烈且频繁,同时兼有岩浆的深成作用和火山活动,形成了各种各样的火成岩共生组合体。从海西晚期至燕山期,在裂谷带广泛发育了不同时代、不同类型的花岗岩。笔者将攀西裂谷花岗岩分为三大类型,既幔源岩浆岩套中的碱性花岗岩、壳幔同熔A型黑云母花岗岩、陆壳重熔A型花岗岩。三类花岗岩都具“碱性”、“无水(或少水)”、“非造山”的人型花岗岩特点,因此将它们统归为A型花岗岩套。     

河南维摩寺—草庙 A 型花岗岩形成的物理化学条件

本文旨在阐明维摩寺—草庙浅成—超浅成 A 型花岗岩形成的物理化学条件。依据岩石化学和矿物化学特征,通过各种方法的计算,对岩体形成的温度、氧逸度、水逸度、压力、熔体中水含量、岩体定位深度和岩体剥蚀程度等,给出了具体的量值,提供了 A 型花岗岩形成环境的一个实例。     

张家口—宣化地区太古代麻粒岩退变质作用与Rb—Sr 等时年龄证据

华北陆台北缘的张宣地区所出露的太古代桑干群变质岩系退变质作用比较普遍。退变质作用使麻粒岩相岩石退变到角闪岩相,保留的麻粒岩成为“残骸”状、“孤岛”状存在于角闪岩相的“海洋”中。并且由于退变质作用影响变质岩类型较多,矿物共生关系复杂,常出现反应生成矿物与反应残留矿物共存。矿物变化主要是单斜辉石,其次是角闪石、斜方辉石、石榴石等暗色矿物退变生成新的矿物,最终形成新的岩石组合类型。Rb—Sr 等时线年龄是退变存在的较为可靠的证据,所测该区的变质作用年龄为28亿年左右,退变质作用年龄大大晚于28亿年,或许靠近20亿年甚至更晚一些。经研究认为,靠近20亿年的年龄代表使麻粒岩相岩石向角闪岩相岩石转变的较大规模的退变质作用的年龄。     

燕山花岗闪长斑岩中蠕英石形成及其与矿化的关系

蠕英石是斜长石或钾长石斑晶边缘由蠕虫状石英和钾(或钠)长石微晶组成的互生体,Ashworth(1972)认为蠕英石有交代成因和出溶作用形成的两种。前者由钾长石交代斜长石或斜长石交代钾长石而成,后者沿高温钾长石与早先生成的斜长石晶粒的分界面之间,石英和斜长石出溶作用而成。燕山矿化花岗闪长斑岩中蠕英石很发育,蠕英石在燕山东段和中段分布较广,西段罕见,按矿物成分不同有钾长石微晶 蠕虫状石英及钠长石微晶 蠕虫状石英两种。     

太古代太华群基性变质岩角闪石及其成因意义

太华群位于秦岭北段,是该区最老的变质基底,经 Nd—Sr 同位素研究,测得模式年龄为2.6Ga。太华群原岩为一套火山—沉积建造,火山岩主要为富铁拉斑玄武岩,经变质作用形成角闪岩、斜长角闪岩以及紫苏辉石角闪麻粒岩等角闪质岩石。变质岩系受到了混合岩化作用。角闪石的矿物化学和结构特点为 Mg/(Fe~(2+)+Mg)>0.5,(Ca+Na)_B>1.34,N_(aB)<0.67,C_(aB)>1.34,Si 以6.5～7.25为主,根据国际分类,应属于钙质角闪石亚族,主要为镁普通角闪石,其中一个样 Si>7.50,为阳起石。同时取得了角闪石的光性、X 光衍射及红外光谱资料。角闪质岩石从低级角闪岩相到角闪麻粒岩相,属于中压相系,并以角闪岩相为主。形成的温压条件为:压力>5 kb,温度550℃～600℃。太华群变质岩系从年龄、建造、岩类、岩石化学以及含矿性等各方面特点与世界上广泛发育的绿岩带颇为相似,亦应属于绿岩带。只是变质程度较高,以角闪岩相为主,而不是绿片岩相。太古代基性岩有自己的特点,类似于大洋中脊拉斑玄武岩,但也不尽相同,其地壳构造、岩石圈厚度和运动机制与当代均有差异。     

漳州复式岩体主要造岩矿物稀土元素地球化学特征

对漳州夏式岩体各次侵入岩主要造岩矿物稀土元素实际含量的系统研究表明，其稀土分布型式和稀土含量都具有内在规律性且随著岩浆的分升演化而发生规律性交化。Ⅰ型花岗岩和Ａ型花岗岩中造岩才物的稀土元素地球化学特点有明显区别；副矿物在岩石中虽含量较低，但其中稀土元素含量极高，因而对全岩稀土的贡献却较大，尤其是偏酸性岩石。因此在研究岩浆演化过程中稀土元素地球化学特征时，副矿物的影响不能忽视。     

质子化吡咯烷表面活性剂的有序聚集行为

合成了一系列不同链长的质子化吡咯烷类表面活性剂，通过核磁共振和差示扫描量热法进行了结构和热分析，进一步结合变温偏光显微镜进行分析，结果表明，此类化合物通过升温可以形成排列有序的T相热致液晶，形成温度随链长的增加逐渐升高。此类化合物还可以在水中形成胶束，临界胶束浓度随着表面活性剂链长的增加逐渐降低，继续升高表面活性剂浓度，可以形成溶致液晶。     

锡在地球中初始富集与锡矿床成矿关系

长期以来,地质学家们比较一致地认为锡矿床与花岗岩在成因方面有着密切的联系。近15年来,有些学者试图论证层控锡矿床的存在和意义。本文提出同生作用很难生成工业性锡矿床,但由其所形成的初始富集在诸多成矿区、带中普遍存在。这里所谓的初始富集与前人提出的矿源层概念不同,它包括以下三种不同的存在形式:第一、Sn 在地球中分布表现为不均一性。在 Sn 的高地球化学异常区、带内,各种地质体都具有高于同类岩石克拉克值一至数倍,乃至数十倍。这正是锡矿成矿的物质基础。第二、海底喷气作用导致 Sn 在高地球化学异常区、带内某些地区的某些层位初始富集或作为副产品存在于贱金属硫化物矿床中。第三、在地质历史中所形成的古砂锡富集体和矿点。上述三种 Sn 的初始富集,虽然不具工业意义,但一旦在适宜的地壳运动期间,其本身重熔成含锡花岗岩或受与花岗岩有关锡矿体的叠加或改造,即可成矿。Sn 的初始富集往往是形成超大型矿床的基本条件之一。     

冀西北近北庄太古代变质铁矿床含铁建造特征

近北庄太古代变质铁矿床位于燕山沉降带北侧与内蒙地轴的交接部位。铁矿床赋存于桑干群谷咀子变质岩系中。含铁建造下部和中部以细粒含石榴石斜长角闪岩为主,上部以黑云斜长片麻岩为主,铁矿床主要产在上述两种岩类转换部位的斜长角闪岩一侧.初步认为,矿区主要控矿构造为一倒转背斜。含铁建造原岩以中基性火山岩为主,其变质相主要为较高级的角闪岩相。后期有混合岩化作用。     

新疆前寒武纪托格拉克布拉克杂岩的地质地球化学

通过对新疆前寒武纪托格拉克布拉克杂岩各岩类的常量、微量元素和稀土元素,以及锶、硫稳定同位素等特征的分析与研究,认为原称的“托格拉克布拉克群”实际上为一套由晚太古和早元古岩石组成的变质杂岩体。杂岩体内的奥长花岗岩(或斜长片麻岩)以高铝(大于15％)、富Ba、Sr等LiL元素,贫Cr、Ni、Co、V、Ti,无Eu异常或正Eo异常为特征,具TTG岩系的地球化学特点,斜长片麻岩类为较标准的太古宙TTG质片麻岩.从地球化学角度证实了塔里木盆地北缘出露有典型的太古宙岩石。     

中国北方地区燕山期岩浆作用及斑岩型钼(铜)矿床成矿作用

中国北方地区“华北地台”的南北缘,自晚古生代以来,特别是燕山期,由于古大陆板块的活动,在古大陆边缘内陆一侧,形成了近100个与酸性斑岩体有关的斑岩型、矽卡岩—斑岩型、矽卡岩型钼矿床和极少数钼(铜)矿床(占全国钼矿储量80％以上),按矿床空间分布和大地构造环境,可分为东秦岭钼矿成矿带和燕山台褶带钼矿成矿带。其侵入时间主要集中在110～190m.y.。既燕山期。区域内斑岩型及有关类型的钼矿床大致可分为花岗岩—流纹岩辉钼矿系列和花岗闪长岩辉钼矿系列。花岗岩—流纹岩系列岩体与钼矿间的成矿专属性最明显,其岩石化学特征为高硅((?) SiO_2>73％),富钾质( K_2O>5.4％, K_2O+Na_2O>8)、低钠Na_2O<3％),并具高Rb、低Sr、高F、Rb/Sr>1等特点;而花岗闪长岩系列岩体则与钼(铜)矿有关,其岩石化学特征与铜矿斑岩体相似;由于“华北地台”区花岗闪长岩系列所处大地构造环境与斑岩铜矿者不同,故只是形成极少数几个规模有限的斑岩型钼(铜)矿床。源岩浆形成深度相当于23～45km;岩体分异指数DI>80。与岩体上侵成岩和成矿作用相伴,一般产生强烈云英岩化、硅化、绢云母化和钾质交代等蚀变;并出现萤石、黄玉、电气石等含F矿物。矿体一般与钾硅化带密切相关,多产于岩体与围岩接触带。矿化以单钼、钼(钨)或钼多金属建造为主,常出现W、Sn、Bi的独立矿物,有时可形成矿体。只有花岗闪长岩辉钼矿系列中,铜矿化有时可富集为矿体。北方地区基地岩石厚度>40km,为一套含钼克拉克值1—n倍的中深度的片麻岩混合岩,以及作为盖层的元古界浅—中度变质岩;而与钼矿有关的小侵入体含钼量也较高(一般是克拉克值的n—n十倍)。岩体Sr~(87)/Sr~(86)0.7046～0.7100,平均为0.7072;δS~(34)为两组,一组小的正值为+0.24～+7.35‰,另一组较大的负值为-0.3～-15.9‰;δO~(18)+7.2～+9.0‰;稀土总量平均为192.95p.p.M.;∑Ce/∑Y平均为6.98,为稀稀土型,有一定的Eu负异常出现。以上所列数据表明中国北方地区斑岩钼矿“成矿”侵入体的来源与斑岩铜矿者基本一致,均属壳幔型,或“Ⅰ”型。但通过混合参数计算锶的来源,结果表明:57～76％来源于下地幔,24～43％源自地壳。因此,本区燕山期“含矿”岩浆相对比较富钼。然而由于所处大地构造具体环境不同,切割深度有别,从而源岩浆的壳源,幔源物质比份不一,所以在“地台”区南北两侧形成各具特色矿物组合的以斑岩型为主的钼矿成矿带。     

内蒙古渣尔泰地区韧性剪切带中变质双带的确立

文章通过对韧性剪切带岩石的白云母成分、白云母60值和矿物组合的研究,阐述了韧性剪切带的形成条件。并提出了在推覆型韧性剪切带强应变带两侧岩石具有不同压力类型,俯冲侧压力值较高,仰冲侧温度值较高,两者彼此平行,构成变质双带。     

小秦岭石英脉型金矿的地质地球化学特征和成矿模式

小秦岭石英脉型金矿主要产在华山、文峪等中生代花岗岩基南侧的太古宙荡泽河群绿岩带和早元古代滴沟群孔达岩系中。矿床地质特征和矿物包裹体及氢氦同位素研究证明矿床形成经历了Ⅰ期251～338℃变质热液矿化、Ⅱ期209～336℃变质热液—大气降水热液混合矿化和Ⅲ期155～178℃大气降水热液矿化。成矿元素富集特点及理论研究证明矿化主要发生在Ⅱ期,Ⅲ期贡献甚微。S、C、Pb同位素指示战矿物质来源复杂,并在成矿时高度均一化。综合讨论揭示出矿床形成于中生代华南与华北古大陆板块碰撞造山过程的陆内俯冲作用,可按碰撞造山成岩成矿模式指导进一步的找矿和研究。     

中朝板块北侧古生代早期造山带区域变质作用

该变质带大地构造上处于中朝板块边界北侧,蒙古地槽褶皱带南缘,包括巴特敖包群、温都尔庙群、白乃庙群、吉林省的呼兰群、青龙村群、下二台子群、桃山组等变质岩群,时代从650Ma—430Ma,其上为志留统一上古生界地层所覆。由于地台区在17亿年前大区域变质作用业已结束,其北的地楷区无前寒武系基底、上古生界又未变质、突出了早古生代变质岩带造构地质上的重要意义。该带变质岩剖面有两种类型:第一种剖面下部主要由超基性—基性杂岩、基性熔岩组成,上部为绿片岩或硅泥质岩类,属蛇绿岩套变质杂岩系,在温都尔庙群,变质岩呈假层序,变质相突变。由下到上为角闪岩相、绿片岩相、蓝闪片岩相,它们包含着一系列高压或中压的变质矿物,如蓝闪石、硬柱石、硬绿泥石、多硅白云母、文石、迪尔石、石榴石、蓝晶石、十字石等。但缺乏高温变质矿物,构成双变质带的一支。在第二种剖面中,主要由岛孤拉斑玄武岩、安山岩、凝灰岩、流纹英安岩及沉积硅泥质岩组成,变质相局限于低级角闪岩相到高级绿片岩相,出现黑云母、白云母、堇青石和红柱石等低压高温矿物,红柱石片岩中红柱石可达20～70%,但又缺少高压矿物,构成双变质带的另一支,高温变质带更靠近陆壳。     

内蒙古某金矿区韧性剪切带及其与金矿化的关系

内蒙古某金矿区发育ＮＷＷ向韧性剪切带，糜棱岩分带明显，由糜棱岩化岩石、糜棱岩和糜棱片岩组成．根据韧性剪切带内Ｓ∧Ｃ夹角、拉伸线理及Ｓ型组构指示韧性剪切带在平面上具右行剪切特征．剪切应变值４．５～５．７，应变性质以简单剪切为主的平面应变兼有压扁变形特征．野外观察，岩石薄片鉴定及岩石化学分析表明，岩石明显发生退化变质现象，剪切带边部到中心，矿物和化学成分都发生了明显变化，ＳｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏ在剪切带中心明显降低，ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｋ２Ｏ在剪切带中随变质变形强度增加而增加．金矿床沿韧性剪切带分布，含金石英脉和含金蚀变岩金矿体明显受剪切带控制．金矿化与韧性剪切作用、韧性剪切退变质作用及后期脆性构造叠加和中酸性岩浆活动有关，说明本区金矿的形成是多阶段成矿作用的结果．     

岩溶地下水径流带系统

根据山西高原及太行山区21个岩溶泉域内发育有46条岩溶径流带这一事实证明,岩溶径流带是中国北方奥灰岩溶区普遍存在的岩溶水文地质现象。它具有类似岩溶地下河系那样的系统性。其发育规模与岩溶泉群的流量密切相关。岩溶径流带的特征有:岩溶呈溶隙网络状;含水丰富;各向异性导水;地下水运动属宏观渗流性质;水面呈槽谷状;动态稳定;以泉群形式排泄。岩溶径流带的形成是中国北方特定的气候、地质条件下岩溶分异和选择性发育的结果。其成因类型有接触带型径流带、断裂带型径流带、岩溶河谷型径流带和集中补给型径流带四种。     

中天山早古生代岛弧构造带研究

本文提出中天山造山带不是一个贯穿东西的前寒武系结晶轴,其基底是由若干寒武纪后从塔里木大陆离散出来的地体构成,因为这些地体之上的前奥陶系与塔里木地区一致。奥陶纪至志留纪,中天山离散地体之上以发育火山岩和同时代花岗岩侵入为特征。岩石地球化学研究表明,它们分别属于钙碱系列火山岩和岛弧型花岗岩,构成了一条早古生代中天山岛弧带。它们形成与同期古准噶尔洋沿中天山北缘的向南俯冲有关。