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1. 浙江白垩纪大衢山岩体的成因过程：晶体—熔体分离与岩浆补给

何晨, 夏炎, 徐夕生, 邱检生, 徐航, 张志, 赵思狄

高校地质学报 2023, 29 (5): 657-678. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2022018

摘要（3006）

PDF （11167KB）（1167）

穿地壳岩浆系统理论和晶粥模型为研究中国东南部白垩纪岩浆作用提供了新的思路。大衢山岩体位于浙闽沿海东北部，主体由钾长花岗岩组成，其中发育大量暗色微粒包体（MME），局部可见中—基性岩脉穿插其中，潮头门附近出露少量二长岩。MME具细粒结构，发育针状磷灰石。锆石U-Pb定年结果显示，大衢山岩体出露的钾长花岗岩、MME、二长岩、中—基性岩脉均结晶于~100 Ma。钾长花岗岩硅含量较高（SiO2=68.45%~73.82%）。岩体东端可见不含MME的晶洞花岗岩（DQS-7），具有更高硅含量（76.27%），其全岩化学成分与Sr-Nd同位素组成与大衢山周围同期出露的高硅花岗岩体（SiO2 >75%，小洋山岩体，普陀山岩体等）类似。大衢山钾长花岗岩中可见斜长石、钾长石聚晶，与大衢山晶洞花岗岩及周边高硅花岗岩具有Ba、Sr、P等微量元素“互补”的地球化学特征。进一步研究显示大衢山钾长花岗岩是由受到岩浆补给的起源于古老地壳基底重熔的长英质岩浆，经分离结晶和高硅熔体抽离后的残余堆晶固结而成，而高硅熔体形成了大衢山晶洞花岗岩及周边高硅花岗岩。大衢山基性岩脉富集大离子亲石元素，亏损Nb、Ta等高场强元素，与同期出露的浙闽沿海镁铁质岩墙具有相似的地球化学特征，起源于俯冲流体交代的富集地幔。电子探针分析结果表明，钾长花岗岩和MME中的斜长石具有核—幔—边结构，核部（花岗岩27~36、MME 25~41，后同）与边部（17~32、18~26）An值较低，幔部An值（28~57、27~65）相对较高，是岩浆混合作用的典型矿物学标志。结合元素地球化学特征和Sr-Nf-Hf同位素组成，二长岩和中性岩脉应该是幔源镁铁质岩浆与长英质岩浆发生均匀混合的产物，而MME为两种岩浆机械混合的产物。角闪石全铝压力计计算结果表明，MME的形成深度为1.8~3.0 km；二长岩中角闪石发育核—幔—边结构，核部和幔部形成深度为17.0~21.2 km，边部形成深度1.9~4.5 km，指示了不同深度相互连通的两个岩浆房。通过对钾长花岗岩、MME、晶洞花岗岩、二长岩和中—基性岩脉岩石成因及其成因联系的研究，并对比周边同期高硅花岗岩，文章建立了大衢山穿地壳岩浆系统模型。古太平洋板片后撤，沿海地区的弧后伸展和软流圈上涌导致幔源镁铁质岩浆的底侵，并进一步诱发下地壳岩石部分熔融产生长英质岩浆。幔源岩浆的持续补给和加热延长了长英质岩浆房的寿命，发生了分异演化与晶体—熔体的分离，从而形成了深度分别为17~21 km和2~3 km的两个岩浆房。两个不同深度岩浆房中发生的岩浆混合和晶体—熔体分离，最终形成钾长花岗岩、高硅花岗岩、二长岩、MME和中—基性岩脉。

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2. 东北牡丹江地区古近纪高镁安山岩的发现及其岩石学特征

熊巧, 曾罡, 郑志翀, 张慧丽, 周中彪, 王小均, 刘建强, 陈立辉

高校地质学报 2023, 29 (2): 161-173. DOI: 10.16108/j.issn1006- 7493.2021109

摘要（2470）

PDF （3283KB）（469）

全球新生代高镁安山岩多分布于活动大陆边缘和岛弧环境，而板内高镁安山岩出露较少。近年来，在松辽盆地西侧的五岔沟地区和北侧的逊克、门鲁河地区以及俄罗斯远东地区相继发现了喷发于20.6~0.3 Ma（新近纪—第四纪）的板内高镁安山岩。这些板内高镁安山岩的发现对于探讨地幔中再循环地壳物质的属性和命运具有重要意义。文章报导了在松辽盆地东侧的牡丹江地区新发现的古近纪高镁安山岩（喷发于49.2~36.3 Ma）。这些火山岩SiO2含量为54.75~58.95 wt%，Mg ^#为45.18~51.72，属于高镁安山岩。牡丹江高镁安山岩属于亚碱性系列，岩性为玄武安山岩和安山岩，主量元素组成变化范围较小。基于岩相学观察和MELTS软件模拟计算，牡丹江高镁安山岩的矿物结晶顺序为：斜长石和斜方辉石斑晶较早结晶，之后斜方辉石、单斜辉石和钛铁氧化物等基质矿物结晶。MELTS软件模拟结果指示在岩浆演化过程中结晶出的矿物未脱离岩浆体系，岩石成分代表了相对原始的岩浆成分。文章利用斜方辉石—熔体测压法计算出牡丹江高镁安山岩的结晶压力为169~570 MPa，相当于5.6~18.8 km的深度。利用斜方辉石—熔体和熔体两种测温法计算出其结晶温度为1109~1181 ℃，与东北其它地区新生代高镁安山岩（逊克、门鲁河和五岔沟）的结晶温度基本一致（1132~1192 ℃），高于岛弧安山岩的结晶温度（950~1050 ℃）。利用斜长石—熔体测水法计算出其喷发前熔体水含量为0.3~1.0 wt%，与东北其它地区新生代高镁安山岩熔体喷发前水含量基本一致（0.3~1.4 wt%），明显低于岛弧安山岩（2~9 wt%）。因此，牡丹江高镁安山岩在化学组成、岩相学特征、岩浆物理属性（温度和水含量）以及演化特征上都与东北其它地区发现的新生代高镁安山岩基本一致，属于板内高镁安山岩。牡丹江高镁安山岩的发现表明，这类板内高镁安山岩岩浆作用从始新世一直持续到更新世，在东北地区广泛分布。

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3. 黄土高原新近纪红粘土粒度特征及环境意义

路珂珂, 陈忠, 杨雁鹏, 张佳琳, 赵忠强, 夏顶洪, 倪春中, 宋垠先, 张世涛

高校地质学报 2023, 29 (5): 713-725. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2022020

摘要（2008）

PDF （1237KB）（1342）

黄土高原红粘土的风成成因已得到一致的认可，目前发现最早的红粘土出现在渐新世末中新世初，表明古近纪末中国西北内陆地区干旱化环境就已形成。黄土高原红粘土的粒度特征显示自北而南平均粒径逐渐减小，表明了初始的季风系统已经建立，冬季风对风尘物质的传输具有重要作用。红粘土的粒度分布曲线显示其有两个组分组成，其中粗粒（>20 μm）代表了近地面风（冬季风）传输部分，而细粒（<5 μm）代表了高空西风传输部分，粒度组成特征很好地记录了大气环流的发展变化。自渐新世末，六盘山以西的红粘土显示在21.3~20.2 Ma、16.0~13.3 Ma和8.7~6.9 Ma三个时期平均粒径增大，沉积速率升高，其可能与全球变冷和青藏高原阶段性隆升有关，其中8.7~6.9 Ma主要受全球变冷控制。而六盘山以东的红粘土剖面，粒度变化特征显示在7.6~6.2 Ma，或至5.4 Ma粒径都较粗，表明冬季风较强；之后至3.6 Ma平均粒径较细，沉积速率较低，指示了冬季风发育较弱，为气候环境较好的阶段；从3.6~2.6 Ma，大多数剖面都显示平均粒径增大，沉积速率增加，冬夏季风同时增强，进入向第四纪冰期过渡的阶段。北极冰盖的发育、青藏高原的隆升可能是产生变化的原因。

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4. 安徽庐枞盆地西湾铅锌矿床闪锌矿微量元素特征及其地质意义

张洪求, 韩善楚, 张勇, 潘家永, 张燕群, 赵碧波, 丁永, 姜垚, 胡生平

高校地质学报 2023, 29 (5): 693-704. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2022028

摘要（1999）

PDF （2751KB）（445）

庐枞火山岩盆地是长江中下游成矿带的重要组成部分，近年来在其北缘东马鞍山组中发现了大型西湾铅锌矿床。前人研究显示该矿床闪锌矿中富集一定的稀散元素，但对其含量及分布特征研究不够深入，且缺乏对稀散元素的综合评价。文章采用LA-ICP-MS分析手段研究了西湾铅锌矿床中Ⅳ、Ⅴ号矿体闪锌矿中微量元素特征，并探讨了其地质意义。结果表明：（1）闪锌矿中较为富集Fe、Mn、Cd、Pb元素，贫In、Tl、Se、Te、Sn元素，其中Cd稀散元素具有一定的综合利用价值；（2）闪锌矿中微量元素替代机制主要有单元素和多元素耦合，其中单元素替代机制主要有Fe ²⁺替代Zn ²⁺、Cd ²⁺替代Zn ²⁺等，而多元素耦合替代机制主要有（Cu ⁺+Ge ³⁺）替代2Zn ²⁺、（2Cu ⁺+Ge ⁴⁺）替代3Zn ²⁺等；（3）闪锌矿中Fe、Mn、Cd、In等微量元素（稀散元素）组成特征，显示西湾铅锌矿床的成矿温度为中低温，属于浅成低温热液型矿床。

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5. 辽宁清原中元古代辉绿岩的年代学、地球化学特征及其地质意义

苏祖敏, 孙丰月, 张雅静

高校地质学报 2023, 29 (2): 201-212. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2021058

摘要（1947）

PDF （3935KB）（345）

辽宁省清原县位于华北克拉通北缘东段，对清原县红透山地区的辉绿岩脉开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和全岩地球化学分析，旨在探讨华北克拉通在中元古代时期的构造演化。红透山辉绿岩LA-ICP-MS岩浆锆石U-Pb年龄为1293 Ma±35 Ma，代表该岩体的形成时代。辉绿岩SiO ₂=49.42%~50.76%、MgO=3.56%~5.83%、Na ₂O+K ₂O=3.95%~6.2%，变化于碱性和亚碱性系列之间。微量元素特征显示：相对富集LREE，相对亏损HREE、 HFSE，无明显Eu异常。研究认为红透山辉绿岩为伸展环境下形成的板内玄武岩，其岩浆源于俯冲物质影响的富集岩石圈地幔，并受到一定程度的地壳物质混染。结合前人对华北克拉通北部与东北部中元古代辉绿岩的研究，认为红透山辉绿岩的形成与哥伦比亚超大陆的裂解有关。

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6. 铀同位素示踪早奥陶世特马豆克期海洋氧化还原状态演化

闵思雨, 邱晨, 栾晓聪, 吴荣昌, 邵庆丰, 陈曦, 凌洪飞

高校地质学报 2023, 29 (2): 147-160. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2021052

摘要（1908）

PDF （1506KB）（863）

古海洋的氧化还原状态是影响动物演化的重要环境因素之一。奥陶纪特马豆克期处于奥陶纪生物大辐射爆发的前夕，该时期生物多样化水平已经逐渐升高，但前人对该时期海洋氧化还原状态演化仍缺乏深入研究。保存良好的碳酸盐岩地层中的铀同位素能够有效反映全球海洋整体的氧化还原水平。文章对湖北松滋响水洞剖面碳酸盐岩进行了系统的碳、氧同位素和铀同位素分析，结果显示在下奥陶统特马豆克阶底部出现一次显著的碳同位素正漂移事件—TSICE，同时δ238U均值从-0.65‰±0.12‰增加到-0.26‰±0.15‰，表明该时期海洋经历了从缺氧（铀同位素质量平衡模型计算表明，全球海洋至少被2.56%的缺氧水体覆盖）到氧化程度增高的过程。这一环境变化过程与生物礁组成中的后生动物成分相对于微生物成分明显升高的过程相吻合。发生碳、铀同位素正漂移可能分别与海平面下降及海水表层温度降低而有利于海洋氧化水平提高相关。

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7. 中国东北鸡西新生代玄武岩源区岩性制约

郑志翀, 曾罡, 张慧丽, 刘建强, 陈立辉, 周中彪

高校地质学报 2023, 29 (2): 186-200. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2021063

摘要（1890）

PDF （3152KB）（373）

新生代火山岩在中国东北地区广泛出露，主要集中于松辽盆地周缘。其中盆地东部多沿抚顺—密山、依兰—伊通断裂带分布，尤其集中于长白山地区，以钠质玄武岩为主。前人研究表明，东北地区的地幔源区存在显著的化学不均一性，暗示这些玄武岩复杂的成因。为进一步查明它们的地幔源区岩性，揭示其岩石成因，文章选择抚顺—密山断裂带北部鸡西地区的玄武岩开展研究工作。研究区玄武岩岩性变化较大，其SiO ₂含量为44.2~49.6 wt%，MgO含量为6.7~10.6 wt%，在TAS分类图上可进一步细分为碧玄岩、粗面玄武岩及玄武岩三个类别。微量元素上，研究样品呈现不相容元素相对富集的特征，具Nb、Ta的正异常和Pb、Ti的负异常，与洋岛玄武岩的微量元素组成相类似。通过计算研究样品的原生岩浆组成，发现其具有富MgO、贫SiO ₂和CaO的特征，在透辉石向CATS-橄榄石-石英的投影图上落在贫硅辉石岩的区域内；同时结合玄武岩较高的FC ₃MS（FeO ^T/CaO-3×MgO/SiO ₂）值，认为其源区确实存在辉石岩组分的贡献。为进一步证实上述岩性特征，笔者还从玄武岩中挑选了橄榄石斑晶进行分析。结果表明，橄榄石斑晶的Fo值存在较大的变化，高Fo的橄榄石具有比低Fo橄榄石更低的Ca和Mn含量、高的Ni含量及Fe/Mn比值，且高Fo值橄榄石与辉石岩来源熔体结晶的橄榄石组成相似，同样反映其源区存在辉石岩组分的贡献。综上所述，研究认为东北鸡西地区新生代玄武岩的源区确实存在辉石岩组分，是再循环的地壳组分对研究区地幔改造的产物，并在该区幔源岩浆的形成过程中产生了重要的影响。

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8. 共存铁和锰氧化物氧化和固定Ce(III) 的机制

赵涵玥, 周跃飞, 李晓松, 谢巧勤, 陈天虎

高校地质学报 2023, 29 (5): 705-712. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2022031

摘要（1557）

PDF （887KB）（921）

该研究通过批次和动态实验，考查含锰褐铁矿和合成针铁矿对Ce(III)的氧化和固定作用，并在此基础上探讨共存铁和锰氧化物氧化和固定Ce的机制及地质意义。批次实验结果显示，含锰褐铁矿对Ce的氧化和固定有重要促进作用，在初始Ce浓度为6000 μg/L，含锰褐铁矿添加量为1 g/L时，可在48 h实现对Ce的完全固定；初始Ce(III)浓度在300~4500 μg/L时，含锰褐铁矿对Ce(III)氧化和沉淀的促进作用与Mn含量正相关，而合成针铁矿相对于无矿体系体现出抑制效应。动态实验结果显示，对高锰褐铁矿固定的Ce，其分布不受锰氧化物的制约，与铁氧化物的分布一致。对结果的分析表明Ce氧化和沉淀的过程为：吸附—氧化—CeO ₂沉淀生成—CeO ₂自催化氧化Ce(III)；锰和铁氧化物共存时，对Ce氧化和固定的贡献分别是：前者促进Ce氧化，后者通过静电吸附作用促进CeO2的固定。研究对于解释“锰氧化物氧化Ce(III)的能力强于铁氧化物，但二者共存时铁氧化物更易于固定Ce”这一地质现象有一定启示意义。

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9. 胶结壳有孔虫对长石的选择性利用

李晓松, 周跃飞, 赵涵玥, 孙少华, 徐亮, 谢巧勤, 陈天虎

高校地质学报 2023, 29 (2): 213-222. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2021049

摘要（1361）

PDF （4035KB）（282）

文章采用扫描电镜、红外光谱、拉曼光谱、粒度分析等方法对浙江台州大港湾滨海沉积物中的胶结壳有孔虫亚洲波斯基砂虫（Polskiammina asiatica）和抱球砂抱球虫（Ammoglobigerina globigeriniformis）的壳壁进行了分析。结果表明，两种有孔虫壳壁具有相似的物质组成，主要包括矿物颗粒、有机外膜、有机内壁衬层、覆盖矿物的有机膜和连接矿物的丝状有机质。构筑壳壁的矿物主要有石英、长石和高岭石，有机物主要为酸性糖蛋白和脂肪。两种有孔虫倾向于选取沉积物中粒径较小的矿物，矿物粒径分布范围较小。壳壁中长石集中分布于有孔虫中心和外壁，很少出现于房室之间的隔板中。分析认为，壳壁曲率和矿物成分制约了长石的特异性分布，而长石的特异性分布有利于提高壳壁稳定性和有孔虫对能量及营养元素的获取。

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10. 热电离质谱计测定国家标准火成岩粉末Sr-Nd-Pb同位素组成

王智毅, 程泓, 赵静欣, 叶日胜, 李为用, 贺剑峰, 陈福坤

高校地质学报 2023, 29 (5): 679-692. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2022017

摘要（1199）

PDF （1003KB）（657）

文章以美国地质调查局制备的标准岩石粉末（BCR-2玄武岩、BHVO-2玄武岩、AGV-2安山岩）作为参考物质，运用同位素稀释法和热电离质谱计同位素比值测量方法，分析中国三种火成岩标准粉末（GSR-1花岗岩、GSR-2安山岩、GSR-3玄武岩）Sr-Nd-Pb同位素组成，观察其同位素组成及均一性特征。分析结果表明：这三种火成岩岩石标准粉末都具有均一的Sr和Nd同位素组成；相比GSR-1花岗岩，GSR-2安山岩和GSR-3玄武岩的Pb同位素组成相对均一。GSR-1花岗岩的Pb同位素组成有较大的变化范围，不均一性特征可能受高U和高Th矿物的放射性成因Pb同位素组成叠加影响。根据测量结果，作者认为三种国家火成岩标准粉末适合作为Sr和Nd同位素组成分析的参考物质，GSR-2安山岩和GSR-3玄武岩也是理想的Pb同位素组成分析的参考物质。

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11. 广西德保矽卡岩型铜锡矿床成矿流体演化特征

王晨光, 张德会, 刘向冲, 肖昌浩

高校地质学报 2023, 29 (2): 174-185. DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2021047

摘要（496）

PDF （2888KB）（294）

位于右江盆地的德保铜锡矿床是广西最大的铜矿床，目前仅有少量年代学和矿物学等方面的研究，对于该矿床流体特征、流体环境、矿床元素组成等所知甚少。通过矿石矿物的探针分析、流体包裹体岩相学和显微测温、平衡热力学计算约束了该矿床成矿流体的地球化学参数，分析了成矿阶段的流体环境。与典型矽卡岩型铜锡矿床不同的是，德保铜锡矿的石榴子石以镁铝榴石和钙铝榴石为主，含少量钙铁榴石；锡主要以类质同象富集在黄铜矿、黄铁矿等硫化物中，含量达96×10-6~627×10-6；石榴子石的流体包裹体均一温度182~249 ℃，平均值219 ℃；方解石包裹体均一温度109~215 ℃，平均值157 ℃；平衡热力学计算模拟表明，德保铜锡矿床氧逸度和硫逸度范围分别是：logf _S2＞-20，-44＜logf _O2＜-25。早期成矿流体温度的降低为黄铜矿沉淀提供了有利条件，锡元素伴随黄铜矿沉淀；成矿流体的氧逸度高于世界典型锡矿的氧逸度，这种高氧逸度的成矿流体环境不利于锡元素的运移及再富集，这可能是德保铜锡矿中锡较少以锡石存在的重要原因之一。

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