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地质通报 2024年第7期43卷 1207-1220页

作者：张宏辉杨朝李致伟陈贵仁余杨忠袁永盛李锁明张耀堂张沥元赵见波吴亮潘江涛中国地质调查局昆明自然资源综合调查中心云南昆明650111 自然资源部自然生态系统碳汇工程技术创新中心云南昆明650111 中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室湖北武汉430074 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国地质调查局地球物理调查中心河北廊坊065000

峨眉地幔柱活动是显生宙重要的地质事件,为了加深对滇东北乌蒙山地区峨眉地幔柱活动演化的认识,对该区茅口组中上部凝灰岩的同位素年龄、锆石微量元素、锆石Lu-Hf同位素、牙形石生物地层等进行了研究。研究区茅口组中上部的凝灰岩为滇... 详细信息

峨眉地幔柱活动是显生宙重要的地质事件,为了加深对滇东北乌蒙山地区峨眉地幔柱活动演化的认识,对该区茅口组中上部凝灰岩的同位素年龄、锆石微量元素、锆石Lu-Hf同位素、牙形石生物地层等进行了研究。研究区茅口组中上部的凝灰岩为滇东北乌蒙山地区峨眉地幔柱活动演化增加了新的岩石学证据,其最底层凝灰岩的锆石U-Pb年龄为268.7±1.7 Ma(MSWD=0.89,n=8);发现的牙形石为Jinogondolella aserrata,是二叠系瓜德鲁普统沃德阶的典型分子,与锆石U-Pb年龄对应。茅口组凝灰岩锆石微量元素特征显示其为基性岩浆锆石,具有大陆弧型构造背景及较高的Th/Nb值,可能代表峨眉山大火成岩省大规模喷发之前的火山活动。茅口组凝灰岩锆石Hf同位素特征显示,εHf(t)值为-6.7~11.6,大部分为负值,少量正值,具不均一性,反映该时期的火山活动除地幔柱物质参与外还有较多地壳物质的加入。茅口组凝灰岩的发现表明,峨眉地幔柱在乌蒙山地区于瓜德鲁普统沃德期已经发生小规模的岩浆喷发活动,该时期地幔柱的作用主要表现为对岩石圈热量的传导及部分地幔物质参与的熔融作用,为峨眉地幔柱模型的建立增加了新的证据。

关键词：地幔柱峨眉山玄武岩火山活动茅口组牙形石锆石U-Pb年龄 Lu-Hf同位素地质调查工程

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揭示三维岩石圈物质架构的技术方法体系框架

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地质学报 2022年第10期96卷 3589-3618页

作者：王涛黄河杨立强郑远川许博孙剑侯通鲍学伟张建军朱小三范润龙尹继元苏玉平侯增谦北京离子探针中心北京100037 中国地质科学院地质研究所北京100037 自然资源部深地科学与技术重点实验室北京100037 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 浙江大学地球科学学院浙江杭州310058 中国地质大学(武汉)地球科学学院湖北武汉430074

长期以来,岩石圈深部探测主要依赖地球物理手段和深部钻探,缺乏深部物质探测技术。对深部物质的了解也主要局限于两种途径:一类是地球物理推测方法,依据地表获得的深部岩石的物性测定,解释或推测深部物质的某些特征;另一类是捕虏体方法(... 详细信息

长期以来,岩石圈深部探测主要依赖地球物理手段和深部钻探,缺乏深部物质探测技术。对深部物质的了解也主要局限于两种途径:一类是地球物理推测方法,依据地表获得的深部岩石的物性测定,解释或推测深部物质的某些特征;另一类是捕虏体方法(Xenolith-based methodology),直接获取深部物质信息。本文重点探索的第三种途径,即充分利用地表出露的岩浆岩,通过岩石探针和同位素填图,示踪深部物源(物质)特征。特别是利用大数据分析和数字填图,了解深部物质三维架构及四维演变。在此基础上,总结上述三种途径,构建较完整的以岩石探针和同位素填图为核心的揭示岩石圈三维物质组成架构的方法体系。研究显示,在岩相学研究的基础上,通过系统开展Sr、Nd、Hf、Pb等多元同位素示踪填图,结合地球物理资料,可有效揭示岩石圈深部物质组成架构。通过中亚增生造山带(北疆)、青藏高原碰撞造山带(冈底斯-三江)和华北-扬子克拉通三个典型大地构造单元关键地区的实践,显示多元同位素示踪深部物质的一致性和有效性,以及同位素填图结果与地球物理探测结果的对应性。基于这些成果,笔者初步提出了揭示岩石圈三维物质组成架构的方法体系框架。该方法体系具有良好应用前景,有望成为与地球物理探测相结合和匹配的深部物质架构探测技术,为规范开展深部物质架构探测、物质演变过程及深部动力学过程研究提供技术支撑。

关键词：岩浆岩岩石探针同位素填图深部物质地球物理实验模拟

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豫北林州地区寒武系苗岭统古丈阶碳同位素组成特征及其地层学意义

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矿产勘查 2024年第4期15卷 509-517页

作者：陈泳霖郭振李瑞强白国典河南省地质研究院河南郑州450016 地质过程与矿产资源国家重点实验室河南技术联合研发和示范中心河南郑州450016

近年来,有研究者在豫西登封地区发现张夏组三段和四段的碳同位素存在一个-1.5‰的负漂移,经过对比推测该负漂移位于鼓山阶与古丈阶的界线处,但没有讨论研究剖面的生物地层信息,因而其准确性存在疑问。为了研究华北地台寒武系苗岭统内部... 详细信息

近年来,有研究者在豫西登封地区发现张夏组三段和四段的碳同位素存在一个-1.5‰的负漂移,经过对比推测该负漂移位于鼓山阶与古丈阶的界线处,但没有讨论研究剖面的生物地层信息,因而其准确性存在疑问。为了研究华北地台寒武系苗岭统内部年代地层格架,本文针对豫北林州地区寒武系张夏组、崮山组、炒米店组碳酸盐岩进行了碳同位素学、三叶虫生物地层学和沉积学综合研究。结果显示,苗岭统内部碳酸盐岩δ^(13)C组成相对稳定,基本保持在0.5‰附近,但在张夏组顶部到炒米店组底部存在一个较小幅度的碳同位素负漂移,δ^(13)C值从1.3‰逐渐减小到-0.1‰,漂移的峰值对应于三叶虫Blackwelderia的首现层位。通过对比华南、美国、澳大利亚和西伯利亚等地区同时期地层的碳同位素演化曲线,确认该次碳同位素负漂移具有普遍性,指示了苗岭统古丈阶的底界。

关键词：碳同位素崮山组寒武系豫北地区

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稀有金属伟晶岩的地球化学和岩石成因:以刚果(金)Karagwe-Ankole成矿带Kivu地区Lemera锡矿床为例

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2023年第6期33卷 1873-1892页

作者： Rub’son N’nahano-Ruhindwa HERITIER Moïse LUEMBA 李欢 Charles NZOLANG Donat KAMPATA Joseph NTIBAHANANA 中南大学地球科学与信息物理学院有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室长沙410083 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院青岛266580 Faculty of Oil Gas and New EnergiesUniversity of KinshasaB.P.127 Kinshasa XID.R.Congo Official University of Bukavu BukavuSouth KivuD.R.Congo National Geological Service Ministry of MinesKinshasaD.R.Congo Geophysical Research Center Ministry of Research and Technological InnovationKinshasaD.R.Congo

本文报道刚果(金)Karagwe-Ankole成矿带Kivu地区Lemera花岗伟晶岩型锡矿床的岩石成因和地球化学研究结果。从露头采集7个花岗岩伟晶岩样品,并采用ICP-MS和XRF光谱法对其进行全岩岩石地球化学分析。花岗伟晶岩具有较高的Al_(2)O_(3)、较... 详细信息

本文报道刚果(金)Karagwe-Ankole成矿带Kivu地区Lemera花岗伟晶岩型锡矿床的岩石成因和地球化学研究结果。从露头采集7个花岗岩伟晶岩样品,并采用ICP-MS和XRF光谱法对其进行全岩岩石地球化学分析。花岗伟晶岩具有较高的Al_(2)O_(3)、较低的Fe_(2)O_(3)(T)和MgO含量(平均值分别为12.95%、0.96%和0.16%,质量分数),岩石铝饱和指数范围为1.33~2.05。一些重要稀有金属的丰度以及相关关键参数计算结果如下:Sn((1~138)×10^(-6))、Ta((0.20~0.60)×10^(-6))、Nb((1~8)×10^(-6))、Cs((1.20~3.20)×10^(-6))、Rb((3~223)×10^(-6))、Zr((7~201)×10^(-6));w(K)/w(Rb)(150~272);w(K)/w(Cs)(9.06~23.3),w(Nb)/w(Ta)(3.33~14)。结果表明,Lemera花岗伟晶岩形成于碰撞后期至后碰撞的构造环境中,由过铝质S型花岗岩岩浆结晶而成,岩浆经历了强烈的分离结晶作用。该岩体具有锡和锆的矿化。

关键词： Kibaran成矿带 Lemera花岗伟晶岩锡矿床 S型花岗岩分离结晶

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单秒脉冲Sr同位素LA-MC-ICP-MS分析技术:在海水珍珠与淡水珍珠“无损”判别中的应用

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宝石和宝石学杂志（中英文） 2024年第S1期26卷 89-90页

作者：廖秀红胡兆初刘丹曾显丽冯兰平张文中国地质大学(武汉)珠宝学院湖北武汉430074 中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室湖北武汉430074

珍珠是一种广受欢迎的生物成因有机宝石。由于海水珍珠与淡水珍珠之间巨大的价格差异,市场上淡水珍珠冒充海水珍珠进行售卖的现象屡见不鲜,尤其是在某些外观特征如颜色、尺寸、大小和表面纹理等极为相似的珍珠中,如白色的“淡水Akoya珍... 详细信息

珍珠是一种广受欢迎的生物成因有机宝石。由于海水珍珠与淡水珍珠之间巨大的价格差异,市场上淡水珍珠冒充海水珍珠进行售卖的现象屡见不鲜,尤其是在某些外观特征如颜色、尺寸、大小和表面纹理等极为相似的珍珠中,如白色的“淡水Akoya珍珠”与白色的Akoya珍珠^([1])。海水珍珠与淡水珍珠的鉴别方法研究存在巨大的市场需求。本研究提出,Sr同位素组成可以作为区分海水珍珠与淡水珍珠的有效工具。为了实现珍珠样品中Sr同位素组成的高效测试,本研究开发了一种基于单秒激光剥蚀的LA-MC-ICP-MS Sr同位素分析方法,使用线性回归策略进行数据校正^([2])。该方法将剥蚀时间从30~60 s缩短至1 s,不仅加快了测试速度和降低成本,而且极大程度地减少了对珍珠这类宝石的损伤(图1)。此外,本研究开发了一款用于珍珠微区原位Sr同位素分析的参考物质GIC-P,并对不同激光剥蚀束斑、频率和能量密度条件下的剥蚀行为进行了探索。总体来说,单秒脉冲Sr同位素LA-MC-ICP-MS分析方法,可在几近于“无损”的情况下满足海水珍珠与淡水珍珠的鉴定需求。基于所开发的分析方法与标准物质,本研究首次报道了海水珍珠和淡水珍珠的Sr同位素组成。结果发现,海水珍珠的^(87)Sr/^(86)Sr比值基本保持在0.7092附近,与现代海水的Sr同位素比值吻合良好^([3-4]),而淡水珍珠则显示出相对较高且变化较大的^(87)Sr/^(86)Sr比值。从中国市场上收集到的淡水珍珠^(87)Sr/^(86)Sr比值范围在0.7102~0.7135,这与长江流域淡水样品中的Sr同位素组成呈现出高度一致性^([5])。这表明珍珠中的Sr同位素组成与其养殖水体中的Sr同位素组成紧密相关,利用Sr同位素区分海水珍珠与淡水珍珠的本质在于对其养殖水体Sr同位素组成的追溯,是一种极为可靠的鉴别技术。

关键词：海水珍珠淡水珍珠 Sr同位素 LA-MC-ICP-MS 微区原位分析

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华南地块及邻区基于背景噪声的壳幔三维S波速度结构

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地震地质 2022年第4期44卷 1011-1028页

作者：宫猛吕坚郑勇谢祖军盛书中张杏棉江西省防震减灾与工程地质灾害探测工程研究中心南昌330013 地质过程与矿产资源国家重点实验室(中国地质大学) 北京100083 东华理工大学地球物理与测控技术学院南昌330013 中国地质大学武汉430074

文中使用华南地块及其邻区609个宽频地震仪记录的2010年1月—2012年12月共36个月垂直分量(Z分量)的连续噪声数据,通过波形互相关和叠加计算得到各台站对间的经验格林函数,采用时频分析方法(FTAN)提取台站对之间的瑞利波相速度频散曲线,... 详细信息

文中使用华南地块及其邻区609个宽频地震仪记录的2010年1月—2012年12月共36个月垂直分量(Z分量)的连续噪声数据,通过波形互相关和叠加计算得到各台站对间的经验格林函数,采用时频分析方法(FTAN)提取台站对之间的瑞利波相速度频散曲线,并使用非线性贝叶斯蒙特卡罗方法反演获得华南地块及其邻区的三维S波速度结构。结果显示,S波速度的分布特征与地表地质和构造特征表现出较好的相关性,能清晰地揭示出地壳内部的横向速度变化。盆地和地堑地区由于受沉积层的影响,浅层的S波速度表现为低速异常。江汉盆地和四川盆地的中下地壳存在高速异常,表明盆地的中、下地壳较冷、硬。四川盆地内部由于存在上地幔上拱现象,其壳—幔S波速度整体相对较高,且盆地内部中心区域的S波速度高于边缘区域。位于华南地块内部的扬子地块和华夏地块由于演化过程有所不同,上地幔的S波速度结构存在较大差异。扬子地块的S波速度相对较高,说明其块体内部结构相对稳定,而华夏地块的S波呈现低速异常,预示着在其演化过程中存在强烈的岩浆活动。位于华南地块西南边界以西区域的壳—幔S波速度呈低速异常,可能预示着青藏高原东缘中下地壳存在软流层。秦岭-大别造山带东、西2段的S波速度结构存在较大差异,以地壳厚度过渡带为界呈现东高西低的分布特征。鄂尔多斯块体的壳—幔S波速度相对较高,说明其块体内部结构相对稳定,但其西南角上地幔中的S波呈现低速异常,可能表明华北克拉通上地幔热流已经开始对鄂尔多斯的岩石圈进行“侵入”改造。

关键词：背景噪声相速度频散曲线 S波速度壳—幔速度结构

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水脉相连:从元素相关性解析水在地球-人类系统的纽带作用

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中国科学：地球科学 2023年第10期53卷 2425-2429页

作者：王梓萌刘勇胜鲁安怀王焰新复旦大学环境科学与工程系上海200433 中国地质大学(武汉)地球科学学院地质过程与矿产资源国家重点实验室武汉430074 北京大学地球与空间科学学院矿物环境功能北京市重点实验室北京100871 中国地质大学(武汉)环境学院地下水水质与健康教育部重点实验室国家环境保护水污染溯源与管控重点实验室武汉430074

1地球元素与人类进步地球元素丰富的化学性质在塑造人类历史过程中起到了内在而多面的作用.通常情况下,元素越是稳定,从矿物中提取它就越容易,这有利于人类利用它制作工具、设备和武器.在青铜时代,尽管铜的硬度有限且稀缺,但其使用非常... 详细信息

1地球元素与人类进步地球元素丰富的化学性质在塑造人类历史过程中起到了内在而多面的作用.通常情况下,元素越是稳定,从矿物中提取它就越容易,这有利于人类利用它制作工具、设备和武器.在青铜时代,尽管铜的硬度有限且稀缺,但其使用非常普遍.然而,随着铁器时代的来临,铁的优越硬度和易得性开始发挥优势,催生了更大规模的农业以及战争.随后,在机器时代,电解技术使我们可以提取更为丰富的铝元素.铝的优越性质自此在推动航运交通发展甚至全球化中发挥了关键作用.

关键词：电解技术铝元素航运交通制作工具青铜时代机器时代纽带作用铁器时代

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南秦岭低温汞锑矿床成矿作用及其关键控制因素

南秦岭低温汞锑矿床成矿作用及其关键控制因素

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2023年中国地球科学联合学术年会

作者：赵刚翟德高刘家军地质过程与矿产资源国家重点实验室地球科学与资源学院中国地质大学(北京)

以沉积岩为主要容矿围岩的低温热液矿床供应了全球重要的大宗矿产和关键金属,这一类矿床的流体性质和金属来源一直存在很大争议。沉积岩容矿型矿床贡献了我国90%以上的汞、50%以上的锑资源储量。作为重要的低温亲铜元素,汞与锑在热液成... 详细信息

以沉积岩为主要容矿围岩的低温热液矿床供应了全球重要的大宗矿产和关键金属,这一类矿床的流体性质和金属来源一直存在很大争议。沉积岩容矿型矿床贡献了我国90%以上的汞、50%以上的锑资源储量。作为重要的低温亲铜元素,汞与锑在热液成矿过程中紧密伴生,几乎所有的汞矿床都含有微量锑,所有的锑矿床也都含微量汞。但是,在同一矿床中汞锑均具有经济价值十分罕见。

关键词：汞锑矿床控制因素南秦岭成矿作用

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内蒙古双尖子山银铅锌矿床成因：来自硫化物原位微量元素的制约

内蒙古双尖子山银铅锌矿床成因：来自硫化物原位微量元素的制约

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2023年中国地球科学联合学术年会

作者：吴晋超翟德高 Zhao,Q.Q. Zhang,H.Y. Hong,J.X. Zhao,G. 刘家军地质过程与矿产资源国家重点实验室地球科学与资源学院中国地质大学(北京)

内蒙古双尖子山银铅锌矿床(已探明银资源量145 Mt@128.5g/t、铅资源量3.3 Mt@1.6wt%,以及锌资源量1.9Mt@0.6 wt%)位于大兴安岭成矿带南段,是亚洲最大的银矿床。该巨型银成矿系统自发现以来就引起了广泛关注。然而,银在硫化物中的赋存替... 详细信息

内蒙古双尖子山银铅锌矿床(已探明银资源量145 Mt@128.5g/t、铅资源量3.3 Mt@1.6wt%,以及锌资源量1.9Mt@0.6 wt%)位于大兴安岭成矿带南段,是亚洲最大的银矿床。该巨型银成矿系统自发现以来就引起了广泛关注。然而,银在硫化物中的赋存替代机制和矿床成因类型仍存在很大争议。为了解决上述问题,我们通过对该矿床中的硫化物进行原位LA-ICP-MS微量元素分析以进行相关的研究。

关键词：双尖子山银铅锌矿床硫化物内蒙古

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石英的结构和化学组成对矿床成因和找矿勘查的指示及应用

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华东地质 2024年第2期45卷 135-157页

作者：李玉钊李欢蔡恒安靳晓野中国地质大学(武汉)资源学院和地质过程与矿产资源国家重点实验室湖北武汉430074 湖北省地质局第一地质大队湖北大冶435100

石英作为多种矿床类型中的常见矿物之一,一直是矿床学家和勘查学家重点关注的对象。随着近年来高空间分辨率观测手段和微区分析技术的飞速发展,石英的结构和化学组成研究在揭示矿床成因和指导找矿勘查工作中发挥出越来越重要的作用。鉴... 详细信息

石英作为多种矿床类型中的常见矿物之一,一直是矿床学家和勘查学家重点关注的对象。随着近年来高空间分辨率观测手段和微区分析技术的飞速发展,石英的结构和化学组成研究在揭示矿床成因和指导找矿勘查工作中发挥出越来越重要的作用。鉴于此,文章对近年来不同类型矿床中的石英结构和化学组成特征及其在成矿研究和找矿勘查中的应用进行了综述,重点介绍了热液矿床中石英的结构特征和世代关系的详细厘定,继而结合石英及其包裹体中的元素和同位素体系特征,阐述了石英化学组成对成矿物质来源的示踪、成矿作用过程的反演、成矿物质富集机制的揭示和成矿时代的约束,探讨了石英化学组成及矢量变化在成矿潜力分析、成矿类型判别和矿化位置圈定等方面的指示意义。文章还提出了当前该研究领域存在的主要问题,并对未来的研究方向进行了分析与展望。

关键词：石英矿物学特征石英结构石英化学组成矿床成因找矿勘查

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