滇东南八布蛇绿岩地球化学特征及构造背景

八布蛇绿岩出露在北西向文山-麻栗坡和富宁走滑断裂之间的断块内，主要由蛇纹岩、辉长岩、玄武岩三个单元组成，彼此间均以断裂相接。地球化学研究表明，蛇纹岩SiO2、Al2O3、TiO2、MgO含量变化较大，依据主、微量元素组成可以分为两类，第一类球粒陨石标准化稀土元素分配模式整体较为平坦，推测原岩为镁铁质堆晶岩；另一类呈U型配分，推断原岩是方辉橄榄岩。玄武岩属拉斑系列，主量元素具有富MgO、TiO2，低Al2O3、K2O、P2O5，并且Na2O〉K2O等特征，类似于MORB型玄武岩；REE配分模式也显示出N-MORB型玄武岩的特征；同时，微量元素普遍具有LILE、Th富集，Nb、Ta、Zr、Hf等元素具明显亏损特征，又暗示源区曾遭受不同程度的俯冲带流体交代作用。综合分析认为，八布蛇绿岩形成于弧后盆地环境，其形成可能是古太平洋从SE至NW向华南大陆俯冲的产物。

新疆霍什布拉克铅锌矿床地质、地球化学特征研究

新疆霍什布拉克铅锌矿床的矿体和含矿地层的产状一致,主矿体的矿石具有条带状、纹层状构造,矿石中大量发育霉球状、管状和环带状生物结构,显示出层控、热水沉积成因的特点。含矿地层和矿石样品的主量元素PER图解显示含矿碳酸盐岩以含石膏的灰岩为主,围岩的白云岩化微弱,矿化与硅化关系密切。矿石、含矿碳酸盐岩和页岩、粉砂质灰岩和泥质粉砂岩等碎屑岩具有各自鲜明的微量元素分布特征,上层矿体矿石中较强的富集过渡族元素Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、非活动性元素Zr、Hf及大离子亲石元素Sr和Pb,亏损活动性元素Na、K、Rb、Ba和非活动性元素Nb、Th。其围岩重结晶泥晶灰岩富集Ti、Mn、Ni、Sr和Pb,亏损Na、K、V、Fe、Rb、Ba、Zr、Hf、Nb和Th。下层矿体的围岩页岩和泥质、粉砂质灰岩样品的微量元素分布在平均上地壳线附近,部分样品较明显的富集Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Rb、Y、Zr和Hf,亏损Na、Fe、Sr、Nb。上层矿体矿石和下层矿体围岩中的部分碎屑岩富集强亲岩浆元素Cr、Co、Ni,且上层矿体矿石的稀土元素分布模式具有强的正Eu异常,部分下层矿体围岩具有较明显的正Eu异常。地质和地球化学特征显示该矿床属于热水沉积矿床中的SEDEX型矿床.

吐哈盆地砂岩型铀矿含矿主岩沉积体系及地球化学特征

吐哈盆地位于哈萨克斯坦板块的东端，与邻国盛产可地浸砂岩型铀矿的中新生代盆地处于统一类型的板块，同属中亚构造－成矿域。吐哈盆地也是我国可地浸砂岩型铀矿的第二个勘查基地。对吐哈盆地砂岩型铀矿的主要含矿建造－中下侏罗统水西沟群沉积体系类型的研究，将有助于区内对砂岩型铀矿成矿和容矿的主要沉积建造的地质认识。而对含矿主岩的地质地球化学研究，则能为区内砂岩型铀矿的成矿作用研究提供依据。在对吐哈盆地形成演化历史分析的基础上，通过对早中侏罗世盆地沉积建造的资料综合、野外调查和室内研究，针对可地浸砂岩型铀矿的地质特征、形成条件等，围绕建造-构造、构造-改造、改造-成矿作用的关系等问题，从区域地质构造背景、沉积体系类型分析和构造变形特征等宏观研究入手，到对钻孔岩芯的微观分析研究，特别是在对十红滩铀矿区的重点解剖的基础上，结合光谱信息提取与增强技术的应用，甄别含矿建造的地质特征及其时空分布格局，对吐哈盆地砂岩型铀矿主含矿岩系的沉积体系类型及其地球化学特征的研究得到以下认识： 1. 吐哈盆地中下侏罗统水西沟群的沉积体系类型包括：冲积扇沉积、辫状河沉积、辫状三角洲沉积系和湖泊沉积。而吐哈盆地十红滩铀矿区砂岩型铀矿的含矿主岩的沉积体系类型则为源自南部觉罗塔格山的辫状三角洲沉积体系。 吐哈盆地十红滩铀矿区砂岩型铀矿的含矿主岩是在盆地短轴方向上的局部性水动力条件和沉积环境下形成的一套以近源短距离搬运形成的粗碎屑沉积建造。这套建造及其沉积体系类型与整个湖盆地的泛湖沉积作用在时间和空间上发生叠置。正是因为不同沉积体系类型在时间和空间上发生叠置，从而导致中下侏罗统的地层总体走向与砂砾岩等粗碎屑沉积体的整体走向有显著的差异。沉积建造的这种空间展布格局对砂岩型铀矿的形成具有重要的控制作用。总体上，这一特点决定了与砂岩型铀矿成矿作用有关的含铀流体的运移方向、规模和铀成矿作用的区域分布和空间展布。 2. 鉴于吐哈盆地中下侏罗统不同沉积体系类型的区域分布和空间展布特征，以及内陆沉积盆地的沉积作用具有相似的沉积格局，建议在查明有利于砂岩型铀矿成矿的砂体所属沉积体系类型的基础上，按沉积体系类型划分沉积单元进行地层的划分与对比，将这一方法运用于内陆沉积盆地的地层划分对比，便于对砂岩型铀矿成矿的最基本控制因素“砂体”的宏观控制，从而为砂岩铀矿成矿作用分析、区域成矿预测和资源勘查提供直接依据。因此，正确区分泛湖水动力体系的区域性沉积系统及其沉积体系和局部性水动力体系的局域性沉积系统及其沉积体系，不仅具有地层学上的意义，更具有实际应用价值。 3. 吐哈盆地艾丁湖斜坡带中下侏罗统的构造变形特征存在明显的空间差异。主要表现为：在横向上，沿艾丁湖斜坡带由东往西不同地段构造形迹不同；在纵向上，不同层位的变形特点各异。总体表现为：以十红滩铀矿区为中心，往东以水西沟群上部第三岩性段（J2x3）的构造反转、逆冲而出现断裂构造为主。中部十红滩一带以水西沟群下部第一层位（J2x1）的宽缓褶皱为主。往西以西山窑组中部第二岩性段（J2x2）较为强烈的地层褶皱为特征。说明中下侏罗统形成之后，遭受过区域性的构造改造。 4. 对钻孔砂岩样品的岩石学研究和显微构造观察表明，十红滩铀矿区含矿砂体最为常见的碎屑有石英、长石（钾长石为主，少量斜长石）、云母以及花岗质岩屑、变质岩岩屑、少量火山岩岩屑，偶见沉积岩岩屑；砂岩中的填隙物主要有高岭石、水云母、绿泥石以及碳酸盐类矿物和少量铁质矿物。胶结物通常为碳酸盐、硅质及一些铁质物质。胶结类型主要有基底式胶结、孔隙式胶结和压嵌式三种类型。且砂岩中存在多期次构造－流体改造的迹象。在整体上，含矿砂体与无矿砂体构造－流体改造的类型相近，但其改造程度各不相同。含矿砂体主要表现为微构造裂隙发育，并有多期次硅质、碳酸盐充填和交代、溶蚀现象。含有石英、高岭石、绿泥石等新生矿物；不含矿砂体则以绿泥石化普遍，碳酸盐化作用强为主要特征。 样品中的蚀变矿物出现微晶黑云母、绿泥石－绿帘石－石英共生矿物组合，出现脆韧性显微构造变形等，预示这套含矿建造曾经遭受过一定程度的构造热变质作用。 5. 钻孔岩芯砂岩样品的稀土、微量元素地球化学特征表明，十红滩铀矿区的砂岩具有统一的物质来源。其稀土配分型式与蚀源区花岗质岩石的稀土配分型式相似。区域氧化作用造成砂体矿物蚀变的同时，也造成砂岩中稀土元素的分馏，且氧化蚀变越强，稀土元素的分馏作用也越明显。与晚元古代黑色页岩平均值相比，十红滩铀矿床钻孔中砂岩Zr和Hf的含量普遍偏高，特别是Hf，大部分样品中的Hf含量均高于晚元古代黑色页岩平均值。 zk32-11-2、zk96-4、zk96-7、zk80-6四个钻孔岩芯的砂岩样品稀土元素特征值δEu，在不同深度的各砂岩中变化较大。无论是单孔还是在钻孔之间，δEu值都表现为跳跃式的变化，且整体上分流河道砂岩中δEu值偏低。相对于δEu值，δCe和TE（1，3）值似乎表现出一定的变化规律。总体上表现为在与泥岩、泥质粉砂岩呈互层产出的三角洲前缘砂岩中，具有较为相近的δCe和TE（1，3）值。而分流河道砂体的δCe和TE（1，3）值相对变化较大，且整体上数值偏小。这些样品稀土元素特征值δEu、δCe和TE（1，3）所表现出的特点与砂体的沉积体系类型分析以及相应的岩石学特点基本吻合。说明不同沉积系统的各类沉积体系，不仅在时空展布上存在差异，砂体的结构及物质组成也存在一定的差异。 6. 根据中下侏罗统不同沉积体系类型在吐哈盆地全域范围的时空配置以及遥感地学的区域氧化还原条件分析，并与十红滩铀矿区相比较，吐哈盆地西部阿拉沟口、柯尔碱一带和了敦隆起西缘的鄯善－小草湖一带，具有和十红滩铀矿区类似的沉积历史、建造特征和区域氧化－还原条件，可以作为进一步开展砂岩型铀矿成矿预测和资源勘查的地段。 7．吐哈盆地的砂岩型铀矿与中亚各国重要的可地浸砂岩型铀矿在盆地类型、含矿主岩的沉积体系、含矿主岩的时代等方面有一定的差异，而其盆地类型及含矿主岩的沉积体系与美国怀俄明地区的可地浸砂岩型铀矿，特别是温得河盆地的砂岩型铀矿的特点较为相似。 8. 遥感信息提取和地学分析，可以提供区域性氧化－还原环境的区域分布信息，甚至可以为寻找潜在有利含矿砂体的空间展布提供依据；借助GIS平台，充分利用3S技术的集成与应用，可望为北方干旱地区可地浸砂岩型铀矿成矿条件分析、远景预测和找矿靶区的快速圈定乃至进行资源勘查的实际工作部署提供新的可操作技术平台。 在取得这些认识的同时，也深感还有不少问题需要进一步补充工作和深入探讨。特别是有关砂岩型铀矿的矿物学和地球化学方面尚有许多现象目前还不能给予很好的解释；对于存在的多次构造－流体的改造作用机理、多期次构造－流体活动之间的相互联系及其与铀矿化的关系；对流体的性质、来源和流体与砂体之间的相互作用关系等还有大量工作需要补充和深入。虽然已获得大量有关砂岩的稀土、微量元素的数据，但对这些数据的处理方法有限，对于其反映的与区内砂岩型铀矿成矿作用有关的信息有待进一步挖掘。另外，由于未能采集到砂岩铀矿的矿石样品，针对铀矿床方面的工作未能开展。

硒、锌同位素MC-ICP-MS分析方法研究及其在生物和环境样品中的应用

一定元素的同位素组成被认为是该元素特有的“指纹”，同位素组成测量是地球化学、生命科学、环境化学、地质科学和核科学等领域重要的研究手段。利用同位素技术开展生命过程，地球系统中的物理、化学、生物过程及其资源、环境与灾害效应，资源勘探，污染物溯源等方面的研究，既是该技术的前沿研究主题，也使相关领域的研究更加“精细量化”，从而在新的科学纵深揭示出更加清晰的规律。 1992年多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)的问世，为同位素分析提供了一种强有力的技术手段，与传统的热电离同位素质谱相比，MC-ICP-MS具有测量速度快、操作简便、灵敏度高等优点。而且，由于等离子体源产生的高温，在理论上能测量所有的金属元素和一些非金属元素，并已很好地解决了一些高电离电位元素同位素测量的难题（如Se, Zn, Hf等），用MC-ICP-MS准确、精密测量各种元素同位素组成的方法正在逐渐得到发展和完善。目前，MC-ICP-MS比较成熟的方法主要是针对核和地质科学研究中应用较多的U, Pb, Sm, Nd, Sr, Hf, B, Li等，在硒和锌同位素测量方法学的研究还相对较少（尤其是硒），对一些测量中受各种干扰较为严重的、原子量小于80 的元素同位素的测量技术还有待进一步深入探索和研究。锌、硒元素不仅与人类健康息息相关，而且随着质谱分析技术的发展，使其在环境地球化学、生命科学等领域有着广泛的应用前景。准确测量生物、食品、环境、地质等样品中的锌、硒元素含量、各种形态及其同位素组成受到越来越多的关注。锌、硒同位素准确测量的方法学研究，不仅可以广泛应用于各相关领域，也为锌和硒同位素基、标准物质研制奠定技术基础，从而为锌、硒元素含量和同位素测量提供量值溯源保障。 本工作针对锌和硒元素同位素组成以及生物、环境等样品中成分量准确测量存在的问题，通过使用六极杆碰撞室MC-ICP-MS进行准确测量锌和硒元素同位素的技术研究，结合在化学计量研究中的长期实践及相关文献，从方法学角度和应用方面得出以下结论： 1.MC-ICP-MS仪器测量主要参数，如炬管轴向位置、载气流量、碰撞气流量、仪器稳定性等对测量结果影响很大，要获得高精度的测量结果，须优化和固定参数设置，保持仪器的稳定状态。在六极杆碰撞室MC-ICP-MS测量锌同位素时，高纯氩气碰撞气模式是较为理想的模式，64Zn/66Zn、67Zn/66Zn、68Zn/66Zn同位素丰度比测量精度达到0.002－0.008％，70Zn/66Zn 测量精度达到0.01％；在高纯氢气和氩气碰撞气按一定比例混合的模式下， 76Se/80Se、77Se/80Se、78Se/80Se、82Se/80Se同位素丰度比测量精度达到0.004－0.005%。 2.采用高纯、高浓缩64Zn和66Zn配制了8个校正样品 (64Zn/66Zn：0.6－2.2)；用高纯、高浓缩同位素76Se和82Se配制了16个校正样品（76Se/82Se： 0.05－11.8），用这些样品分别测量并计算了仪器系统误差校正系数K，这些校正样品的K64/66 和 K76/82的相对标准偏差分别为0.034％和0.03％，均在仪器的测量不确定度范围内，说明在校正样品同位素变化范围内，仪器测量同位素丰度比的校正系数没有发生明显变化。 3.在硒同位素丰度比值测量中，氢气碰撞气的使用是SeH产生的重要原因之一，Ar/H在2－7之间都可以满足硒同位素比值测量的要求，即保证较高的硒灵敏度、较小的SeH生成比例、稳定的同位素比值测量结果。本工作建立了SeH的校正计算公式，在对测量结果的质量歧视进行校正时，77Se和78Se的校正更为复杂，因为它们除自身产生的SeH外，还分别受到了来自76SeH和77SeH的影响，故校正质量偏移时应首先对SeH进行校正。对于不同的SeH生成比例，经过校正后，硒的同位素丰度比校正值是一致的，并不受SeH生成比例变化影响。 4.通过对IDMS过程中的关键技术研究，明确了如何正确使用该方法以获得准确测量结果。IDMS方法在测量步骤中引入的不确定度影响因素相对于其它化学分析方法较少，并且可以被明确地表达出来，测量结果可直接溯源到国际单位，因此，该方法对化学计量学研究具有十分重要的意义。 5.建立了适用于ICP-MS测量血清、大豆粉、金枪鱼等多种复杂基体中锌和硒元素的样品前处理方法，建立了锌和硒的ICP-IDMS测量方法。将建立的方法应用于人血清标准物质研制、国家计量院之间的国际比对和合作研究中，取得的优异成绩验证了所建方法的可靠性和可比性。IDMS方法在样品前处理上不怕样品损失和高精度同位素丰度比测量的优点，使其在复杂基体中硒、锌的准确测量方面较其它分析方法具有独特的优势，可在生物、临床、环境、食品等方面的分析研究中广泛应用。

贵州山区湖泊水体中溶解有机质的时空分布及其生物地球化学循环－以红枫湖、百花湖为例

本论文选择贵州山区湖泊—红枫湖和百花湖为研究对象，对两湖水体进行了近两年的采样，揭示了溶解有机质（DOM）的时空分布规律、迁移转化及其影响因素，初步总结了DOM的生物地球化学循环模型。本论文得到以下结论：红枫湖溶解有机碳（DOC）的浓度范围为1.60～3.08 mg·L-1，百花湖DOC的浓度范围为1.71～3.96 mg·L-1。红枫湖溶解有机氮（DON）的浓度范围为0.10～0.37 mg·L-1，百花湖DON的浓度范围为0.16～0.66 mg·L-1。两湖水体中DOC和DON的浓度在湖水完全混合期上下层水体的浓度基本一致，而在湖水化学分层期表现出从上层往下层减小的趋势。藻类活动和降雨可能都对红枫湖DOC浓度的升高有贡献，两种贡献究竟以哪种为主还有待进一步研究。花桥处外来DOM的输入和红枫湖下泄水的稀释作用共同控制着百花湖表层水体DOM浓度的季节变化模式。营养元素的垂向剖面分布与有机质（包括颗粒态有机质和DOM）的矿化有较大的关系。湖泊水体分层对DOM和营养元素迁移转化有较大的影响，颗粒态有机质起到作为DOM内源的作用。HF-S处沉积物孔隙水中的DOC和DON以及NH4+-N可能向上覆水体扩散，而上覆水体的NO3--N可能向沉积物扩散。在红枫湖下层水DOM矿化对下层水体无机碳和氮有贡献，含氮丰富的DOM优先矿化。

贵州省喀斯特地区水库中CO2﹑CH4﹑N2O的产生与释放研究－以红枫湖﹑百花湖为例

大气中不断增加的温室气体浓度，将对气候、生态环境和人类活动等一系列问题产生重大影响，因此其“源”﹑“汇”效应备受关注。水库，作为人为活动对大气温室气体浓度影响的一个重要方面，也越来越受到国、内外学者的关注。本论文对贵州省喀斯特地区两个富营养水库(红枫湖、百花湖)中主要温室气体（CO2﹑CH4﹑N2O）在不同月份的水体中的分布规律进行研究，并结合两湖具体水环境条件，分析了影响两湖水体中CO2﹑CH4﹑N2O变化的因素，进而阐明两湖水体中CO2﹑CH4﹑N2O产生与释放的机理。本论文得到的结论如下： 1.由于地理位置和气候条件类似，所以两库水体中pCO2变化规律类似：两库表层水中pCO2在6月、8月明显低于大气CO2分压，其他月份则明显高于大气CO2分压。从全年角度来说，红枫湖表层水pCO2为874.2±774.4µatm，百花湖为1131.7±1164.0µatm，都是大气CO2的“源”。两湖pCO2与Chla之间存在的显著负相关，说明浮游植物光合作用与细菌呼吸作用共同影响是两湖pCO2出现季节变化的主要原因。 2.夏季，水体中光合作用产生的有机质发生降解产生CO2对温跃层中CO2的增加起重要作用；沉积物中有机质降解导致静水层中CO2积累，这种作用在秋﹑冬季有所降低，可能与水温有关。而秋冬季，随着温跃层的消失，在水体混合作用下，夏季水体中积累的CO2重新释放到表层水中使其pCO2升高。 3.通过与国内、外其他地区湖泊（水库）表层水中CO2的比较，发现：（1）由于红枫湖与百花湖地处喀斯特山区，陆源输入的有机碳比北部温带地区少，所以表层水中CO2低，对大气CO2释放的贡献较小。（2）由于富营养化现象，两库夏季表层水体成为大气CO2的“汇”。并且，就全年而言，表层水中CO2低于北部温带地区，说明两库光合作用固定的C返回大气的程度可能较低。 4.两湖表层水中CH4浓度的变化规律为：枯水期>丰水期，但在所有采样期间两湖始终是大气CH4的“源”。就全年而言，红枫湖两采样点HF-N和HF-S表层水中CH4浓度分别为0.19±0.09µmol/L和0.48±0.53µmol/L，百花湖两采样点BH-1和BH-2分别为0.32±0.29µmol/L和0.29±0.20µmol/L。两湖表层水中CH4浓度变化可能由以下几方面原因造成：（1）枯水期，水体滞留时间长，水体中的CH4得到积累；（2）丰水期，藻类初级生产造成表层水中DO含量增加，表层水体中CH4被氧化的程度较高；（3）丰水期，径流及降雨的增加也可能造成表层水体中CH4被稀释。 5.两湖湖底水体中CH4浓度的变化规律为：枯水期〈丰水期。就全年而言，HF-N和HF-S点底层水中CH4浓度分别为16.49±26.16µmol/L和8.80±15.30µmol/L，BH-1和BH-2分别为6.03±7.07µmol/L和4.41±7.00µmol/L。浮游植物光合作用产生的有机物及湖底水温﹑含氧状况是影响CH4产生的主要因素。SO42-也对湖底CH4的产生起一定抑制作用。 6.夏季，两湖湖水表层藻类的初级生产与湖水底层沉积物的降解对水体中CH4产生有影响。而热分层和两湖静水层中缺氧环境使得CH4得到积累。而到了秋冬季节，在水体混合作用下这部分CH4在水体中重新分布，并且由于氧化作用加强而被损耗。 7.两湖表层水中N2O的变化规律为：夏季N2O明显低于其他季节，但在所有采样期间内两湖都是大气N2O的“源”。从全年来看，红枫湖HF-N和HF-S两采样点表层水中N2O浓度分别为；46.31±29.65nmol/L，36.93±18.41nmol/L；百花湖BH-1和BH-2两采样点表层水中N2O浓度分别为102.13±79.53nmol/L，99.51±75.77nmol/L。硝化反应是影响两湖表层水中N2O季节变化的主要原因，并受表层水温﹑DO及NO3－等共同影响。 8.通过比较水体中NO3-﹑NH4+及N2O的分布特征，发现：春季,红枫湖水体中以硝化反应为主；夏季,两湖温跃层以上水体中以硝化反应为主，湖底以反硝化作用为主；秋﹑冬季节，虽然有个别采样点出现硝化或反硝化反应，但总体上两湖水体中N2O以水体混合作用为主。

贵州碳酸盐岩风化壳次生石英表面结构、裂变径迹测年及其指示意义

我国西南地区分布有广阔的亚热带潮湿区岩溶，以贵州为中心，总面积达50万km2，是世界上连片分布面积最大的岩溶区。贵州高原地处青藏高原东南缘,云贵高原的东翼，是中国大陆“西高东低”地貌格局中重要的过渡区段，对其新生代地质、地貌演化进行研究无疑具有重要的意义，不仅是对贵州薄弱的新生代地质、地貌研究的补充，而且可以直接通过夷平面展开与青藏高原的对比，探讨青藏高原隆升对贵州高原的直接影响。风化壳作为夷平面的组成部分，在过去没有引起足够的重视，但随着成功实例的不断出现，人们逐渐开始认识到风化壳是夷平面识别和重建的重要依据，也是夷平面环境信息的重要载体。贵州作为碳酸盐岩集中分布区，碳酸盐岩风化壳剖面广泛存在，尤其在黔中、黔北等地区各级夷平面上均发育有红色风化壳，利用碳酸盐岩红色风化壳能为夷平面的识别和形成时代的确立提供可靠的证据，特别是风化壳形成年龄的确定对夷平面时标的建立更具有积极意义。有关贵州地区红色风化壳形成时代的确定，多年来已有一些学者对此展开了研究，但贵州红色风化壳形成时代的确定存在着很大争论。虽然存在其它原因的可能性，但造成这种争论的根本原因在于贵州红色风化壳形成时代是依据其它资料(如夷平面、气候事件等)推断出来的，而不是根据直接测年数据界定的。因此，风化壳直接测年才是解决问题的关键。 本文在前人工作研究的基础之上，利用扫描电镜手段对贵州碳酸盐岩地区上覆风化壳土层中的石英颗粒进行观察、统计、分析，为风化壳成土的物质来源寻找新的证据；同时，经地球化学分析、测试等手段，判断风化壳土层中的晶体石英颗粒为风化壳形成初期的新生矿物——次生石英颗粒，并利用裂变径迹测年法对这种次生石英颗粒进行测年，最终探讨贵州碳酸盐岩地区上覆风化壳土层的形成年代。主要取得了以下几点认识： 一、石英颗粒蚀刻条件的优选 由于石英颗粒裂变径迹的长度和数量与晶格、铀含量、年龄等因素有关，所以不同地区的石英颗粒样品的裂变径迹蚀刻条件也存在差别；目前国际上有关石英颗粒的裂变径迹测年应用的实例较少，还没有统一的有关石英颗粒蚀刻条件的国际标准；现有的石英颗粒蚀刻条件有多种，但是缺乏对这些方法的优缺点进行对比评价。因此，我们要进行反复的条件实验，对比不同石英蚀刻剂的蚀刻效率，找寻适合石英颗粒的最佳蚀刻剂。实验结果表明，40%的HF溶液为最佳蚀刻剂，最佳蚀刻时间：温度在4℃左右（冬季）时为40min；温度在29℃左右（夏季）时为30min。 二、石英的外形、表面机械作用特征及其指示意义 我们利用扫描电镜对石英颗粒外形特征进行观察、统计、分析，结果表明本次研究的石英颗粒形态类型主要有两种：棱状-次棱状石英颗粒以及圆状、次圆状石英颗粒，其中棱状-次棱状石英颗粒包含了一部分晶体形态较为完整的石英颗粒。 根据石英颗粒表面机械作用特征分析结果，结合剖面区域地质特征，可初步判断剖面中的石英颗粒有三种物质来源：碳酸盐岩中的原生碎屑石英，有长时间长距离搬运特征；燧石团块石英，有短距离搬运或原位沉积特征；晶形较完整的次生石英，无搬运特征。三种石英均具有原位特征，前两种类型的石英是直接对基岩的继承，第三种类型的石英是风化壳剖面的次生矿物。 三、石英颗粒表面的化学作用特征及其风化强度指示意义 我们通过对石英颗粒表面化学作用形态的观察，发现大兴剖面、新蒲剖面和官坝剖面的石英颗粒表面化学溶解作用和化学沉淀作用都非常强烈，这表明三个剖面均处于湿、热环境中，均处于强烈的化学风化阶段。而且大兴剖面中石英颗粒表面的化学作用最强烈，气候较其他两个剖面更湿热，剖面的风化强度也最大，即各剖面的风化强度由强到弱排序为：大兴、新蒲、官坝。这一结果与矿物组成分析、化学风化强度、硅铝、铝铁硅风化系数比以及相对风化强度等的地球化学分析指标相一致，这也再次证明了我们采用石英颗粒表面形态特征分析手段的可行性和可靠性。 四、石英颗粒的裂变径迹年龄 三种类型石英颗粒的裂变径迹测年数据表明：a、同一样点石英颗粒裂变径年龄呈现一定的规律：F.T.AGE圆状、次圆状＞F.T.AGE不规则状（棱状、次棱状）＞F.T.AGE标准晶形（次生石英）。b、不同剖面的不规则状石英颗粒形成于同一个时期；不同剖面的圆状、次圆状石英颗粒形成于同一个时期。这两种石英颗粒不适于贵州碳酸盐岩风化壳的测年研究。c、不同剖面的标准晶形石英颗粒形成于不同时期，形成于碳酸盐岩酸不溶物原地堆积过程中，即与风化壳剖面同期形成，可用于贵州碳酸盐岩风化壳的测年研究。这一测量结果与我们对石英颗粒表面形态特征的观察、统计、分析结果相一致。 五、风化壳物源的新证据 贵州碳酸盐岩风化壳中的石英颗粒表面形态的分析结果表明，贵州碳酸盐岩风化壳的物质来源于碳酸盐岩中酸不溶物原地风化残积的产物，与其下伏基岩有着明显的继承性。这一分析结果与王世杰等人的碳酸盐岩酸不溶物的提取实验、地球化学、矿物学、粒度特征及区域地质背景等多方面的分析结果相一致，为贵州碳酸盐岩风化壳的物质来源及成因提供新的、更细致的证据。 六、贵州晚新生代地质-环境研究历史轮廓初建 由于目前对贵州及周边地区的风化-气候研究相对缺乏，数据资料较稀少，还没有形成完整的系统，我们本次研究也是建立在对风化壳中次生英颗粒年代学研究的基础上，研究还不是很透彻，因此只能对地质-环境研究历史轮廓进行初建。本文根据本次研究剖面土层中晶体次生石英颗粒的裂变径迹年龄分布情况，结合前人已有资料，对贵州25Ma以来的地质-环境演化历史的轮廓进行初建。从次生石英裂变径迹年龄值来看，中新世以来贵州主要经历了如下构造-风化期：25-19Ma、16-13Ma、10-6.5Ma、5-2Ma、1.7-1Ma。

内蒙古乌兰图嘎超大型锗矿床含锗煤的地球化学

乌兰图嘎锗矿是我国近年来发现的产在煤层中的超大型锗矿床，锗金属储量达1600吨，其成矿地质条件与成矿模式不同于临沧锗矿和俄罗斯远东地区的锗矿。本文以乌兰图嘎含锗煤的地球化学特征为重点，利用X射线衍射、扫描电镜、电子探针、ICP-MS和数理统计等多种分析方法，系统研究了乌兰图嘎含锗煤的矿物学、微量元素和稀土元素地球化学特征，结合与其他地区含锗煤地球化学特征的对比，初步探讨了乌兰图嘎锗矿的成因。论文获得以下几点主要认识： 1. 乌兰图嘎含锗煤中的主要矿物包括石英、蒙脱石；次要矿物包括长石、高岭石、伊利石；另含少量三水铝石、角闪石、叶蜡石、石膏、绿泥石、锐钛矿、黄铁矿、方解石、白云石和草酸钙石。扫描电镜和电子探针分析表明，乌兰图嘎含锗煤中还存在锆石、闪锌矿、白钨矿、重晶石、黄铜矿、卤化物、磷酸盐以及含Pb、Bi、Cr、As和Sb矿物。未发现含锗矿物。首次在乌兰图嘎含锗煤和红旗煤矿的无矿煤中发现含Ag矿物。 2. 与上地壳平均组成相比，乌兰图嘎锗矿褐煤明显富集Be、Ge、Sb、W和U，亏损Rb、Nb、Sn和Ta。乌兰图嘎锗矿褐煤中Be、Ge、Sb、W和U的平均含量明显高于乌兰图嘎砂岩和红旗煤矿褐煤，以及美国煤和世界煤的平均组成。乌兰图嘎锗矿含矿煤的稀土元素平均含量略高于美国煤或世界煤的平均组成、乌兰图嘎砂岩以及同时代的红旗煤矿无锗煤中的稀土元素含量。稀土元素与锗含量无明显的相关性。 3. 按元素组合不同，煤中微量元素可划分为4个组：Ge-Mo，Tl-Ga-Zn-Co，Rb-Cs和W-U-Cd-Y-Pb-Cu-Hf-Zr-Th-Sn-Nb-Ta-Ti-Sb-Ba-Sr-Mn-Be组合。第一组合包括与灰分呈负相关的元素，它们主要表现出有机亲合性。 剩下三组包括与灰分呈负-较高相关的元素，其主要与硫化物或铝硅酸盐矿物结合。大多数含锗煤的稀土元素含量与灰分呈高度正相关，表明含锗煤中的稀土元素主要来自陆源碎屑并主要与同沉积矿物相结合。稀土元素在少数高锗煤中的富集与存在独居石有关。 4. Ge和Mo富集在不同剖面的不同部位，其余微量元素和稀土元素或多或少地跟随灰分的分布。TiO2标准化的元素剖面揭示乌兰图嘎褐煤样品中的Be/TiO2、Ge/TiO2、W/TiO2、U/TiO2、Mo/TiO2、Sb/TiO2、Tl/TiO2和Sr/TiO2比值较乌兰图嘎砂岩和红旗煤矿褐煤中的参考值高出许多。这些元素（Be、Ge、W、U、Mo、Sb、Tl和Sr）的大部分(>90%) 可能由溶液带入煤层。稀土元素与TiO2的比值总体接近矿区砂岩以及红旗煤矿无矿煤中的对应比值。 5. 乌兰图嘎含锗煤具有与矿区砂岩和红旗煤矿无矿煤类似的、页岩式的球粒陨石或北美页岩标准化稀土元素分配模式；与上覆砂岩的稀土元素组成相比，少量含锗煤表现出轻微但明显的中-重稀土富集，表明少量的中-重稀土在后生作用中被叠加或保留在乌兰图嘎含锗煤中。乌兰图嘎锗矿的含锗煤以较高的LREE/HREE和Eu/Eu*比值以及平坦的北美页岩标准化稀土元素分配模式为特征，明显区别于临沧锗矿和俄罗斯远东地区锗矿中的含矿煤。 6. 乌兰图嘎锗矿含锗煤中大多数的微量元素和稀土元素可能来源于花岗岩源区，Be、Ge、Sb、W和U的富集可能与后生的、侧向迁移的含锗溶液有关。含锗溶液自花岗岩源区淋滤出这些元素并将其搬运至褐煤中，煤中有机质将溶液中的锗固定而聚集成矿。

广西银屏富硼花岗岩岩浆-热液演化地球化学研究

已有的研究表明，与富B花岗岩有关的岩浆-热液体系以富含电气石矿物为特征，B和其它挥发分一起参与了岩浆分异、流体演化、围岩蚀变以及金属迁移和沉积的一系列过程。但至今B与Sn-W矿床之间是否存在协同性仍是个不解之迷。 电气石是B的主要寄主矿物，并且电气石被认为是成岩成矿的良好指示剂。目前，国内外对富B岩浆体系性状以及B对成岩成矿的作用研究相对比较缺乏。广西银屏细粒花岗岩是花山复式岩体最晚期的侵入岩相，不仅花岗岩中结晶有大量的电气石，而且在发育的晶洞中含有大量的电气石矿物。本文通过对银屏细粒花岗岩和晶洞中电气石化学组成、石英中流体包裹体的系统研究，探讨富B花岗岩形成和岩浆-热液体系演化地球化学特征，并对B与Sn矿化是否存在耦合关系的潜在性进行评价。 通过对富B花岗岩的研究，我们得到以下几点重要结论： (1) 银屏细粒花岗岩以高硅、高钾、富碱、低磷、准铝质为特征，具有较高的FeO*/MgO，富集大离子亲石元素、高场强元素和稀土元素。银屏细粒花岗岩的全岩样品显示强烈的稀土“四重效应”及等价不相容元素对 (Nb-Ta、Zr-Hf、Sr-Eu)分异，表明花山花岗岩分异演化晚期阶段存在熔体-流体作用； (2) 细粒花岗岩和晶洞中电气石为富Fe的黑电气石，前者是岩浆成因的，后者是蒸汽相成因的。两种成因电气石化学组成非常一致，几乎不含有过剩Al，Fe/(Fe+Mg)比值集中分布于0.96～0.98之间。Al3+=Fe3+和R++R2+=R3++□是电气石中2个主要置换反应； (3) 花山A型花岗岩形成演化过程中不存在狭义的岩浆-热液过渡阶段，形成细粒花岗岩的岩浆具有极高的粘度，大量的饱和蒸汽相被高粘度的熔体捕获﹑圈闭，气泡生长是岩浆去气的主要方式；尽管岩浆在相对高的氧逸度条件下分异演化，但由于缺乏岩浆-热液演化过程，在银屏岩体范围内不太可能发生有规模的锡石-石英脉型矿化作用； (4) 晶洞石英显示仅含有气液包裹体，而无其他类型包裹体共存，表明岩浆流体演化晚期为均匀的单一相。晚期流体的温压范围在150～265 °C，41～72 MPa之间。

骑田岭A型花岗岩成演过程中流体聚集及其对锡成矿的制约

以往研究表明锡成矿与S型花岗岩具有密切的成因联系。近年来随着大量与A型花岗岩有关的锡矿床的发现，有关锡成矿与A型花岗岩关系的研究成为地学界关注的热点。 芙蓉超大型锡多金属矿床位于我国著名的南岭钨锡多金属成矿带上，锡矿体位于骑田岭A型花岗岩体的内部或者岩体与围岩的内外接触带。成岩成矿年代学研究表明，成岩与成矿为前后相继的地质事件，具有密切的时空关系。本论文以与芙蓉超大型锡多金属矿床有密切时空关系的骑田岭A型花岗岩为研究对象，在详细野外地质调查的基础上，运用岩石学、矿物学、矿物化学、同位素地球化学、流体地球化学等学科的理论和方法，对骑田岭花岗岩的岩石学特征、岩石成因、成岩物理化学条件、岩浆分异的流体特征、挥发性组分特征以及成岩与成矿的关系等方面进行详细的分析，探讨骑田岭花岗岩成岩过程中流体聚集的机制及其对锡成矿的制约，初步揭示A型花岗岩与锡成矿之间的本质联系。本论文主要取得以下成果和认识： （1）通过对与锡矿有关的骑田岭花岗岩体的主量、微量、稀土元素、同位素和花岗岩中黑云母的微量、稀土元素分析研究发现：骑田岭角闪石黑云母花岗岩和黑云母花岗岩为高度分异演化的花岗岩，具有高硅、富铝、富碱、高钾的特征。随着岩体分异演化程度的增加，花岗岩总体向富硅、富碱的方向演化。岩体轻重稀土分异明显，表现为右倾型模式，Eu负异常明显，表现为中等-强烈的负Eu异常。岩体明显富集Rb、Th等大离子亲石元素及Zr、Hf等高场强元素，而亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti。骑田岭花岗岩两个阶段岩石有着相似的Sr、Nd同位素特征，揭示其具有相同的物质来源，是同源岩浆演化的产物，为具壳幔混合特征的A2型花岗岩。 （2）对骑田岭花岗岩体矿物学和矿物化学特征、全岩Sn含量分析研究发现：角闪石黑云母花岗岩的结晶温度为774~796℃，氧逸度（logfO2）为-15.30~-15.0。黑云母花岗岩的结晶温度为714~784℃，氧逸度（logfO2）为-17.5~-20.0。随着岩浆的演化，从角闪石黑云母花岗岩到黑云母花岗岩随着结晶温度的降低，氧逸度也随之减小。随着岩浆的演化，岩体中Cl含量不断的减少，而F含量有所增加，Cl趋向分配进入流体相。随着岩浆分异演化程度的增加，岩体成岩温度降低，氧逸度减小，岩体中Sn含量不断的减少，Sn趋向分配进入富Cl流体，表明岩浆演化过程中分异出富Cl、富Sn的流体。 （3）骑田岭花岗岩石英斑晶中的包裹体研究表明：骑田岭角闪石黑云母花岗岩和黑云母花岗岩在岩浆演化过程中经历了两个阶段，即岩浆阶段和岩浆-热液阶段，分别以出现熔融包裹体、流体-熔融包裹体为特征，其中流体-熔融包裹体的出现是岩浆分异流体的直接证据。结合矿物的结构、构造特征，研究发现骑田岭花岗岩浆演化过程分异出流体。骑田岭花岗岩原生流体包裹体地球化学研究表明，岩浆分异出的流体为H2O-CO2-NaCl-KCl-CaCl2不混溶体系，具有盐度高（32.98~52.04Wt%NaCleq.），密度低（0.27~0.95g/cm3），均一温度较高（190~ 494℃）的特征，压力为600~800bar，成岩过程中发生了沸腾现象。 （4）对芙蓉超大型锡矿床和骑田岭花岗岩研究表明，锡矿与花岗岩有着密切的时间、空间和成因联系。矿体产在花岗岩体内部或者岩体与围岩的接触带，成岩与成矿时限一致，随着岩浆分异演化程度的增加，岩体成岩温度降低，氧逸度降低，岩体中的挥发性组分Cl含量减小，而F含量增加，Cl趋向分配进入流体相，这种流体萃取熔体中的成矿元素Sn，并以氯络合物形式迁移。可以认为，随着岩浆的演化，骑田岭花岗岩岩浆结晶期后分异出的热液流体具有富Cl和Sn的特征。芙蓉超大型锡多金属矿床的成矿流体应主要来源于黑云母花岗岩岩浆结晶期后分异出的岩浆热液。

中国东南部赣杭构造带基性岩浆活动及其意义

中国东南部晚中生代以来的动力学背景一直受到大量学者的关注，特别是大陆岩石圈地幔和大规模岩浆活动事件。华南地区广泛发育的基性脉岩，为研究中国东南部动力学背景提供了载体。前人分别从年代学、矿物学、岩石学和地球化学等方面对广布于华南（福建、广东、江西、海南、湖南等地区）基性岩进行了详细研究，并取得了许多重要成果。 赣杭构造带地处一级大地构造单元扬子地块和华夏地块结合部位，横跨江南元古宙岛弧和华南加里东造山带两个二级构造单元，长期控制两侧地质构造、岩浆活动、沉积、变质及成矿作用。带内发育的基性岩为认识构造带活动情况提供可能。但目前对构造带内的基性岩浆活动的研究较少，应用系统的矿物学、元素和同位素地球化学及同位素年代学等研究方法，对赣杭构造带中生代以来的基性岩体及基性脉岩进行了系统研究。并应用其形成时代、源区性质等结论对中国东南部岩石圈伸展减薄、地幔性质等地球动力学背景中的问题进行探讨。主要取得以下几点认识： 1. 系统进行资料收集，并在此基础上进行野外考察和采样，明确了赣杭构造带发育基性岩的岩石类型主要为辉长岩，辉绿岩及橄榄辉绿岩。主要分布在构造带的南侧，受主/次断裂控制明显。 2. 明确赣杭构造带基性岩体主要为辉长岩，落在粗面玄武岩-玄武岩-玄武粗面安山岩，碱性-亚碱性范围内各有分布，但以亚碱性居多。SiO2范围从45.11-53.47 wt%，MgO的范围从4.06-9.28 wt%，TiO2的范围从0.79-3.63 wt%。微量元素总体富集大离子亲石元素（LILE）（Ba、Rb）、轻稀土（LREE），而亏损高场强元素（HFSE）（Ta、Nb、Zr、Hf、Ti）和重稀土元素（HREE）。余江、东乡、枧头、虎头等近构造带样品，岩浆来源与OIB近似，Nb、Ta亏损不明显。岩浆源区地幔性质从亏损地幔向富集地幔都有分布，流体熔体的交代作用及地壳物质参与可能是造成富集程度不同的主要原因。基性岩体未受到明显的地壳混染，主要经部分熔融形成，成岩过程中发生了橄榄石和单斜辉石的分离结晶作用。构造带对岩浆源区及深部壳幔物质演化发挥重要作用，还控制着岩浆的上升侵入。 3. 赣杭构造带基性脉岩主要为辉绿岩类，在玄武岩-玄武安山岩范围内，碱性-亚碱性范围内都有分布，以亚碱性占大多数。SiO2的范围从44.44-54.73 wt%，MgO的范围从2.74-7.89 wt%，TiO2的范围从0.91-3.39 wt%。微量元素总体富集大离子亲石元素（LILE）（Ba、Rb）和轻稀土元素（LREE），而亏损高场强元素（HFSE）（Ta、Nb、Zr、Hf、Ti）。基性岩脉经不同程度部分熔融作用形成，且成岩过程中经历了橄榄石、单斜辉石及少量斜长石的分离结晶作用。样品没有受到明显的地壳混染现象。基性脉岩的源区性质与流体熔体交代作用及地壳物质参与有关。少量下地壳以拆沉形式加入了原始地幔，进而通过流体熔体交代作用，造成了原始地幔的富集。伸展活动的逐渐加大及软流圈的上涌为拆沉提供了有利条件。赣杭构造带对岩浆源区、深部壳幔物质演化及岩浆上升侵入影响显著。 4. 赣杭构造带岩浆活动发育呈现多元化特点，Sr-Nd-Pb同位素特征显示有EMⅡ的参与。流体交代特征比较复杂，源区存在金云母和金红石的交代，进一步说明下地壳成分参与了壳幔相互作用。同位素模拟表明古老基底通过源区混合也有所参与。结合前人的研究，提出了本区的成岩模式。赣杭构造带地区伴随岩石圈伸展作用的进行，发生了岩石圈减薄及软流圈地幔的上涌作用，少量下地壳物质拆沉到岩石圈地幔参与了岩浆的形成，构造带重新活化及活动对岩浆形成制约明显。新生代岩石圈地幔对中生代岩石圈地幔继承和改造。 5. 根据K-Ar年龄并结合区域内已有同位素年龄，赣杭构造带上的基性岩具有周期性分布特点，初步分为±180 Ma、145-150 Ma、120-140 Ma、95-110 Ma和65-80 Ma五组，且以120-140 Ma和95-110 Ma的峰值最为集中，代表了赣杭构造带岩浆活动最为强烈的期次。据目前研究，145 Ma限定了中国东南岩石圈伸展作用开始作用的下限，随着研究深入，更早能准确指示转换年龄的证据可能会被发现。大于140 Ma的岩浆比较偏向于构造体制转换下的构造-岩浆活动产物，与岩石圈的减薄及软流圈上涌关系密切。整个华南的岩石圈伸展作用对大规模金属成矿意义明显。赣杭构造带在热源、流体来源及驱动机制等方面对区内的以铀为主的金属成矿作用起到了制约。

锡在流体和花岗质熔体间分配行为的实验研究

锡矿床是与花岗岩在时间、空间、成因上有着密切联系的典型矿种之一。与锡矿有关的花岗岩多具有过铝、富钾、硅含量高的特征。传统观点认为与锡矿有关的花岗岩主要是S型花岗岩，可是近年在国内外相继发现了许多具有重要经济价值的锡矿床与富碱侵入岩有着密切成因联系。与富碱侵入岩有关的锡成矿作用日益受到地质学家的重视，锡矿床与富碱侵入岩的关系已成为研究热点之一，相关的研究工作虽然取得了很大的进展，但是富碱侵入岩体能否分异出富锡成矿流体还存在争议。研究表明，与岩浆岩有关的成矿与岩浆演化过程中成矿元素在流体-熔体相间的分配行为有着密切的关系。成矿元素在流体-熔体相间的分配行为除受到温度、压力及氧逸度等物理化学条件的制约外，还受到岩浆熔体成份及岩浆分异出来的流体化学组成的影响。以往有关锡在流体-熔体相间分配行为的实验研究主要侧重于改变流体相来观测锡的分配系数，且多为单一的含氯或含氟岩浆体系，这制约了对岩浆演化过程中元素在流体-熔体相间分配行为的深入认识。本文通过改变流体相、熔体相的化学组成，开展了一系列锡在流体和花岗质熔体相间分配行为的实验研究。综合分析了锡在晶体-熔体-流体间的分配行为，并结合地质实际探讨与富碱侵入岩有关的锡成矿的物理化学条件和成矿机理。研究成果对深入认识与花岗岩有关锡矿的成矿机理、丰富和完善与花岗岩有关的锡成矿理论、为进一步探索与花岗岩有关的锡成矿规律提供重要的实验依据。此外，实验对进一步推动实验地球化学学科发展具有重要意义。 实验在中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室的成矿实验室完成，主要实验设备为快速内冷（RQV）高压釜。实验的温度为850℃，压力100MPa、氧逸度接近NNO。实验首先采用人工合成硅酸盐凝胶的方法制成具有不同化学组成的花岗质熔体，使用分析纯化学试剂配制不同成分和不同浓度的溶液，分别作为实验初始固液相。主要开展了三方面的实验研究：1．熔体相组成不变，以改变流体相组成来观察锡的分配行为。这组实验固相初始物为过碱质富钾的硅酸盐，初始液相分别为NaCl、KCl、HCl、HF、去离子水溶液；2．流体相组成不变，改变熔体化学组成观察锡分配行为。初始液相选用低浓度的0.1mol/L HCl溶液，熔体相为具不同化学组成的凝胶（其中一组改变熔体碱质含量和铝饱和指数ASI、另一组改变熔体钠钾摩尔比值）；3．氟氯共存含水的花岗质岩浆体系中氟氯含量相对变化时锡分配行为。实验通过改变熔体相中氟含量和液相盐酸溶液的浓度来观察锡在含氟硅酸盐熔体和不同浓度盐酸溶液间的分配行为。氟主要以(NaF+KF)混合物的形式加入初始固相中。实验研究结果表明： 1．流体相络阴离子种类及含量对锡在流体-熔体相间的分配行为有着明显的影响。当流体相中络阴离子Cl－、F－含量增大时，有利于增大锡在流体-熔体相间的分配系数；尤其当流体为富氯的酸性流体时，锡在流体-熔体相间的分配系数随液相中HCl浓度的增大而增大并存在关系式logD Sn=2.0247×log[HCl]＋0.6717（[HCl]的单位为mol/L），锡在流体相中主要以二价锡氯配合物的形式迁移，锡倾向于分配进入富氯的酸性流体中。此外，富氯酸性流体与共存的熔体反应后，熔体中的碱质含量降低，铝饱和指数增大。 2．熔体化学组成对锡在熔体相/流体相的分配行为有着明显的影响。D Sn随着熔体中碱质含量增大而减小：D Sn=－0.0489×MAlk＋0.4516, R2=0.98（MAlk为熔体中Na2O+K2O摩尔含量），表明富碱质熔体有利于锡在熔体相中富集，从而可能为锡矿形成提供矿质来源。D Sn随熔体ASI值的增大而增大：D Sn=0.1886×ASI－0.1256, R2=0.99，即过铝质熔体相对有利于锡分配进入流体相中。过铝质熔体中碱质总量及其它组分相对不变的前提下，熔体钠钾摩尔比值越高D Sn越小：D Sn=－0.0314×RNa/K＋0.0483, R2=0.82（RNa/K为Na/K摩尔比值），富钠的熔体有利于锡分配进入熔体相，而富钾的熔体却相对有利于锡分配进入流体相中。 3．在氟氯共存花岗质岩浆体系中：①熔体相中氟含量对氯在流体-熔体相间的分配有着明显影响，熔体中氟含量降低有利于氯分配进入流体相。②熔体中氟含量大于约1 wt%后，D Sn小于0.1且变化不大，当液相富含HCl且熔体中氟含量从约1 wt%降低后，D Sn 迅速增大，即熔体中氟含量小于约1 wt%后锡倾向于分配进入富氯的酸性流体中。而富氟（F含量大于约1 wt%）的熔体有利于萃取锡并使锡在熔体相中富集。③熔体铝饱和指数ASI值越大，相应锡的分配系数越大；流体相中HCl浓度增大时，锡分配系数随之增大；当熔体为过铝质的花岗质熔体、流体富含HCl时有利于锡分配进入流体相。 分析总结与花岗岩有关的锡成矿特征和锡在不同晶体相和熔体相间的分配行为得出：壳源铝质、富碱、富挥发份、贫钙铁镁的岩浆在结晶分异演化过程中相对有利于锡在残余熔流体相中富集。因此，具有这些特征的岩浆结晶分异演化产生的晚期岩浆可富含锡，能为后期锡矿床的形成提供矿质来源。这种富锡富挥发份的岩浆在上侵过程中，当温度压力降低、岩浆水饱和度增大、硅含量增大、熔体相氟含量降低时，可分异出含氯富锡的成矿流体。 根据上述结论，分析了与湖南芙蓉锡矿床有着密切成因联系的骑田岭花岗岩的岩石化学特征、成岩成矿物理化学条件，得出芙蓉锡矿床成矿流体可由骑田岭晚期岩浆分异产生。 最后得出如下认识：1)当花岗质岩浆体系水不饱和、流体相络阴离子浓度低的情况下，锡倾向于分配进入熔体相中；2)水饱和富含挥发份的过铝、富钾的岩浆体系有利于锡分配进入流体相；3) 铝质、富钾、富挥发份的富碱侵入岩岩浆演化过程中可在有利的物理化学条件下分异出富锡的流体相，与芙蓉超大型锡矿床有成因联系的骑田岭富碱侵入岩体成岩过程中可分异出富锡的成矿流体。

新疆准噶尔A型花岗岩的年代学和地球化学研究

新疆北部地区属于中亚造山带的关键部位，有独特的构造岩浆活动和成矿作用，自二十世纪八十年代早期以来一直是国内外地质研究的热点地区之一。准噶尔盆地两侧大面积出露的A型花岗岩及相关矿床是该区的重要研究对象。尽管已有的研究积累了一定成果，但对一些关键问题，特别是对于A型花岗岩形成时代和成因的认识还存在较大争议。另一方面，传统观点认为锡矿床主要与演化的过铝质S型花岗岩有关，但在东准噶尔卡拉麦里构造带，多个中小型锡矿床产于A型花岗岩体内或岩体与围岩的接触带附近，花岗岩与锡矿的成因联系有待深入研究。 本论文以准噶尔盆地两侧的三条A型花岗岩带（包括东准噶尔的卡拉麦里和乌伦古河A型花岗岩带、西准噶尔的达拉布特A型花岗岩带）为研究对象，对其中的一些A型花岗岩体开展了详细的年代学和地球化学研究，并以这些资料为基础，探讨了A型花岗岩的岩石成因及其构造和成矿意义。概括起来，主要得到以下结论性认识： （1）锆石U-Pb年代学结果显示，卡拉麦里铝质和碱性A型花岗岩都形成于302~310Ma左右；乌伦古河碱性A型花岗岩形成于305~320Ma，而铝质A型花岗岩形成于270~280Ma；西准噶尔达拉布特铝质A型花岗岩形成于295~305Ma。这些高精度的同位素年龄资料进一步确证了准噶尔地区大面积发育的A型花岗岩是该区后碰撞阶段的岩浆作用产物。 （2）三个构造带的碱性花岗岩和碱长花岗岩都具有典型A型花岗岩的矿物学和地球化学特征。在主量元素上它们富硅、富碱、低铝、贫钙镁，在微量元素上它们明显富集Rb、K、Th等大离子亲石元素及Zr、Hf等高场强元素和稀土元素而亏损Ba、Sr、Eu。根据地球化学组成，苏吉泉黑云母碱长花岗岩是典型的铝质A型花岗岩，而不是前人提出的S型花岗岩。 （3）三个构造带的A型花岗岩均有较高的正Nd(T)值和大于成岩年龄的两阶段Nd同位素模式年龄，它们的地质特征和地球化学组成难以用幔源岩浆高度分异的成岩模式解释。这些A型花岗岩的岩浆很可能是花岗闪长质岩浆分异结晶作用的产物，而花岗闪长质岩浆则起源于具亏损地幔同位素组成的玄武质洋壳和少量陆壳物质的部分熔融。 （4）东准噶尔早二叠世A型花岗岩的发育表明该区后碰撞阶段的花岗岩浆作用持续时间较长（约60Ma），这些花岗岩与晚石炭世A型花岗岩在地球化学组成上的差异揭示了东准噶尔乃至新疆北部在早二叠世的陆壳垂向生长。 （5）萨惹什克锡矿石中辉钼矿的Re-Os同位素年龄值（307Ma）与赋矿的萨北碱性花岗岩中锆石的U-Pb年龄值（306Ma）有很好的一致性，而且辉钼矿的Re含量低，表明成矿物质可能主要源于地壳。时间和物源的证据反映该区A型花岗岩与锡矿床具有密切的成因联系。

华北北缘斜长角闪岩的部分熔融实验及其地质意义

基性岩类的（脱水）部分熔融实验是研究地球内部中酸性岩浆（熔体）形成的重要实验方法，自二十世纪70年代以来越来越受到地质学家的高度重视。华北北缘广泛分布的中生代埃达克质岩石的成因，十几年来引起国内外学者的激烈争论，至今仍没有定论。近年来的研究表明张家口地区同时出露的古老太古宙中基性下地壳岩石、中生代中酸性埃达克质岩浆岩以及汉诺坝基性麻粒岩包体等可能反映了源岩和熔融产物的综合信息，这为我们运用实验岩石学手段研究华北北缘埃达克质岩石成因提供了非常理想的条件。 本文在1.5-2.0GPa，800-1000℃条件下，对采自华北北缘的斜长角闪岩同时进行了块状与粉末状两种样品的部分熔融实验研究，利用电子探针对各实验产物进行了主量元素分析以及利用LA-ICP-MS对部分熔体进行了微量元素测试，进而比较了相同条件下块状和粉末状样品的熔融特征，并对比了实验获得的熔体与华北北缘中生代埃达克质岩石的地球化学特征，同时也将实验获得的残留体与汉诺坝基性麻粒岩包体进行了比较。获得以下主要认识： （1）相同的温度、压力和恒温时间条件下块状样品的熔融温度比粉末样品的更低。在1.5-2.0GPa，800℃时块状斜长角闪岩样品已经发生部分融融，而相同条件下粉末样品中没有观察到熔体，粉末样品的部分熔融发生在850℃左右。在850-1000℃温度范围内，相同条件下块状样品的熔体含量比粉末样品的熔体含量高出5-17vol.％，即相同条件下块状样品比粉末样品的熔融程度更高，说明块状样品更容易达到可以分凝形成岩浆的临界熔体分数（CMF），这可能暗示着自然界中的岩浆形成可能比以往通过粉末实验结果推测的更容易发生。此外，在较高的温度条件下（950-1000℃），块状样品与粉末样品的熔体在主量和微量元素上都具有大致相同的地球化学特征，可以认为二者在在岩石学应用上是等效的。 （2）1.5GPa下实验获得的熔体为花岗质－花岗闪长质熔体，850-1000℃熔体的主-微量元素的地球化学特征与华北北缘中生代埃达克质岩石的整体特征具有很好的相似性，并与实验原岩产地张家口地区的三个典型中酸性埃达克质岩体的地球化学特征类似。可以认为实验的斜长角闪岩在1.5GPa下部分熔融能够形成华北北缘中生代埃达克质岩石。2.0GPa下的实验熔体为花岗质－奥长花岗质成分，其主量和微量元素特征均与华北北缘埃达克质岩石存在较大的差别，说明该压力下不能够形成华北北缘埃达克质岩石。 （3）实验残留相主要组成为Hb+Cpx+Gt±Pl，相当于麻粒岩相或榴辉岩相的矿物组合。与汉诺坝基性麻粒岩包体的典型矿物组合Cpx+Opx+Pl存在较大差别，在化学成分上，残留相比麻粒岩包体也整体上富Fe、Al，而贫Mg、Ca。综合来看汉诺坝基性麻粒岩包体可能是多种源岩在相对低压的条件下经过多期部分熔融综合作用的结果，本次实验的原岩及条件难以完全解释其复杂的成因。 另外，针对实验熔体和华北北缘埃达克质岩石之间的一些差异，不排除可能同时存在其他与之类似的源岩，成分上具有相对富Mg、Ca而贫Fe、Al，以及不同程度的Th、U、Zr、Hf富集等特征，与斜长角闪岩一起部分熔融，共同形成中生代华北北缘的中酸性埃达克质岩石。

四川省拉拉铜矿床岩石学及地球化学研究

拉拉铜矿床位于扬子地块西缘的康滇隆起中段，赋存于经历变质的古元古代河口群海相火山-沉积岩系中，是我国重要的受变质热液叠加或改造的火山成因块状硫化物矿床（VHMS）之一，也是四川省最大的铜矿生产基地。本论文以该矿床为研究对象，在系统整理前人资料的基础上，进行了深入细致的野外地质考察和系统采样，选取代表性样品，运用电子探针分析技术、元素地球化学、同位素地球化学（Rb-Sr、Sm-Nd、S）、锆石U-Pb定年等方法手段，对矿区新元古代大规模区域变质作用的变质条件、变质原岩、广泛分布于矿区多个赋矿层位的辉长辉绿岩脉、岩石及矿石性质、硫源、成矿时代等主要岩石学及矿床学问题进行了系统研究，并结合前人研究成果，探讨了矿床的成因机制。论文主要取得以下几点认识： （1）矿区变质火山岩的成岩年龄为1695±20Ma，岩浆在上升侵位的过程中捕获了古元古代早期地壳物质，后期变质改造的时代约为700-800Ma。 （2）基于石榴石黑云母片岩中石榴石黑云母矿物对的电子探针分析数据，利用石榴石-黑云母地质温度计和多硅白云母地质压力计确定了矿区新元古代大规模区域变质作用的变质条件：变质温度为530-580℃，变质压力上限为0.66-0.76GPa，对应于高绿片岩相。 （3）矿区出露的岩石类型以云母片岩类和钠长岩类岩石为主，二者共同构成了矿区的围岩及赋矿岩石，通过对代表性样品的元素地球化学、同位素地球化学研究，采用DF函数判别法、(Al/3-K)-(Al/3-Na)图解法、La/Yb-TR图解法，并结合岩矿鉴定及结构构造特征，恢复了矿区的变质原岩。其中，矿区的云母片岩类样品的变质原岩为沉积岩，以页岩为主，主要来自大陆岛弧及上地壳物质的风化；而钠长岩类样品的变质原岩为火山岩，源自富集地幔，包括“右倾型”钠长岩和“平坦型”钠长岩，前者为分离结晶作用早期并经历一定程度地壳混染的产物，后者主要形成于分离结晶作用晚期，Nb、Ta、Zr、Hf、P、Ti等达到饱和并以副矿物晶出。 （4）综合矿区变质沉积岩及变质火山岩的构造环境判别结果，确定了二者形成于大陆岛弧的弧后盆地环境。 （5）通过对矿区变质火山岩性质、形成机制及硫同位素研究，讨论了矿床中成矿元素可能的富集机制，即地幔中大量的亲铜元素及硫元素进入母岩浆并随之上升形成区域分布的火山岩，为矿床的形成提供了必要条件。 （6）侵入河口群地层并广泛出露于矿区多个赋矿层位的辉长辉绿岩脉的化学成分与板内碱性玄武岩类似且形成于大陆裂谷环境下的类似OIB源区，是高温地幔柱部分熔融的产物，幔源岩浆在上升侵位过程中受到了地壳物质尤其是上地壳物质较小程度的混染，表明新元古代Rodinia超大陆裂解对拉拉地区的成矿作用有重要影响。 （7）拉拉铜矿床主要存在两个成矿期次，即火山喷气-沉积成矿期（1700 Ma左右）和变质热液成矿期（700-800Ma）。矿区主要存在两种类型矿石，即条纹、条带状矿石和块状、浸染状矿石，前者主要赋存于变质火山岩中，可能形成于火山喷气-沉积成矿期，后者主要赋存于变质沉积岩中，可能为变质热液成矿期的产物。