钦杭结合带南段和寮铅锌多金属矿床石英的谱学特征及其指示意义

钦杭成矿带南段和寮铅锌多金属矿地区矿化、近矿体和远离矿体等三类岩石样品中石英的粉晶X射线衍射、红外光谱及拉曼光谱研究结果表明,远离矿体和矿化岩石样品中的石英较为纯净,而近矿岩石样品中的石英含有少量杂质,但这种少量的杂质并没有引起石英晶胞参数的明显变化;远离矿体的岩石→近矿岩石→矿化岩石中石英的结晶度和有序度越来越高的,且矿化岩石样品中的α-石英有向对称性较低的石英转变趋势;石英的1 050cm-1红外吸收峰分裂为一对强双峰为含矿岩石样品所独有,可以有效地作为是否成矿的标志;造成石英微观结构变化的原因可能与后期成矿热液的活动密切相关。远离矿体的岩石中石英形成后受后期热液的影响很弱,含矿样品中的石英受多期次热液的作用易产生重结晶、结构调整作用等而纯化,而近矿岩石样品中的石英受到热液的影响但不足以达到纯化的效果。谱学研究是一种深入探讨研究区成矿过程、成矿规律的有效技术。     

粤西坡仔营钼矿花岗质岩石光谱学特征及意义

选取粤西坡仔营钼矿的花岗质岩石,研究其XRD,FT-NIR和Raman光谱特征。与花岗斑岩及远带样品相比,近带花岗岩样品XRD衍射信号弱,FT-NIR吸收信号强,石英Raman光谱信号弱。分析表明,其石英(101)晶面的XRD衍射峰、绢云母铝羟基(Al—OH)的FT-NIR特征峰(4 529 cm-1)及石英本征位移峰(464 cm-1)的半高宽均大于前二者。与其他样品不同,近带样品造岩矿物含量低,低温蚀变矿物含量高;且该带内矿物结晶度、有序度及结晶温度均较低。研究认为,坡仔营钼矿发育着一个以花岗斑岩为中心的面型低温蚀变带,而控制钼成矿的石英斑岩实为该蚀变带靠近官山嶂岩体的一部分。     

基于多种光谱学分析技术的地质样品宏微观组构特征研究——以钦杭成矿带南段金山银金矿床岩石样品为例

地质过程的复杂性造就了地质样品宏观和微观特征的不均一性,这些地质样品的不均一特征可以通过光谱学分析技术予以有效的揭示。研究以钦杭成矿带南段金山银金矿床的矿石与围岩样品为例,开展了基于X射线荧光光谱(XRF)和等离子体质谱(ICP-MS)分析技术的宏观地球化学特征和基于拉曼光谱(Raman)分析的微区特征分析。宏观地球化学分析结果表明,矿石与围岩的主量元素组成差别较大,但稀土元素配分模式和微量元素分布模式基本相似,这反映微量元素和稀土元素在成矿作用过程中表现出了较高的地球化学稳定性。关于石英的拉曼分析结果显示,矿石的石英存在507 cm-1附近的峰位,而围岩样品均没有出现,这应该反映了二者结晶过程中具有不同的温度和压力等条件并导致石英结构存在差异,该拉曼位移的存在与否构成了成矿过程相关地质作用的判别标志。矿石与围岩中石英463 cm-1附近拉曼位移的半高宽(FWHM)及拟合峰积分强度比对结果显示,矿石样品中石英结晶程度与有序度明显优于围岩样品中石英,这反映了成矿过程中热液活动对石英微观结构的改造。围岩中石英受后期热液影响大,部分成矿物质源于热液从围岩中带出,且成矿流体存在多期性,不同阶段矿物结晶程度不同,从而造成了特征拉曼位移FWHM值的不同。     

华北克拉通南缘舞阳地区太古代BIF中方解石的微区特征及地质意义研究

条带状铁建造(banded iron formation,BIF)是前寒武纪地层中广泛发育的一类富铁沉积岩,它在华北克拉通内广泛发育。在华北克拉通南缘的舞阳地区,晚太古代太华群铁山庙组BIF包含石英-磁铁矿和辉石-磁铁矿两种组合,前者的绝大部分磁铁矿颗粒均自形程度高、粒度粗大并常常紧密伴生有一定量的方解石。舞阳地区铁山庙组BIF的RAMAN, SEM, CL和EDS分析结果表明：石英-磁铁矿矿石中的磁铁矿自形程度最高、石英次之、方解石最低;方解石似条带的RAMAN分析结果指示其有序度、结晶程度沿条带的垂直方向无规律突变,明显不同于裂隙中后期热液流体沉淀形成的方解石脉;方解石发生了塑性流变并最终定位于石英和磁铁矿间的间隙内,其矿物的截面形状和展布特征明显受控于石英和磁铁矿并得到了石英颗粒间微裂隙内方解石的证实;方解石似条带的微区成份存在明显差异,这反映方解石经历了塑性流变及再次汇聚;在磁铁矿颗粒的汇聚及生长过程中,方解石充当了磁铁矿微颗粒迁移的媒介并得到了方解石中磁铁矿微颗粒局部富集现象的证实。     

东秦岭地区硅质岩的有序度及常量元素地球化学特征研究（英文）

东秦岭地区早古生代的二郎坪群海相火山沉积建造中广泛发育有硅质岩建造,这些硅质岩形成于同一时代但因后期成岩演化而产生了结晶程度和有序度的差异。鉴于此,选择西峡、嵩县、南召三地的二郎坪群硅质岩进行了常量元素地球化学特征及有序度的研究。研究结果表明,该硅质岩的SiO2含量为84.75%~94.12%、平均89.09%,SiO2/(K2O+Na2O)值26.69~114.78、平均65.67,SiO2/Al2O3值10.48~61.52、平均30.58,它们极好的吻合大陆边缘环境的热水沉积硅质岩特征;Raman分析结果表明,硅质岩在该研究中的特征Raman位移有394,464,465和467cm-1,石英的特征峰经高斯拟合后的FWHM值按照"嵩县→南召→西峡"逐渐降低,这反映了嵩县、南召、西峡的硅质岩有序度和结晶程度依次逐渐升高。然而,硅质岩中SiO2含量分别为嵩县地区87.36%最低,南召地区硅质岩89.57%其次,西峡地区硅质岩90.35%最高。据此,常量元素中SiO2的含量与有序度之间存在同步递增的趋势,这反映硅质岩内石英的SiO2含量和有序度在成岩过程中增大的同时还可能存在对杂质元素的"剔除作用"。然而,这种成岩演化中的杂质剔除作用应该并不是导致硅质岩全岩常量元素含量差异的决定性因素。在研究中,Raman光谱分析极好的揭示了二氧化硅的有序度,这可能是探究硅质岩后期成岩演化的重要手段。     

安徽齐云山恐龙蛋化石的显微结构和拉曼光谱特征

安徽齐云山恐龙蛋化石为最新发现,为研究恐龙蛋壳形成方式的多样性提供了新的资料。利用偏光显微镜和激光拉曼光谱仪分析了齐云山恐龙蛋蛋壳的内部矿物组成和结构特征,结果表明：齐云山恐龙蛋壳的主要组成为方解石和有机基质,其次还包括少量的石英、蛋白石、白云母、白云石、海绿石和针铁矿,成因归属于矿质填充作用和碳化作用。偏光显微结构特征显示,原生方解石和次生方解石呈明暗交替的文象结构。原生方解石结晶较差,为蛋壳成岩石化的产物,次生方解石结晶较好,其中可见少量的石英。拉曼测试原生方解石和次生方解石的主要特征峰均位于1 087,282,713和155 cm-1附近,但次生方解石比原生方解石的特征拉曼峰散射强度更强,结晶程度更高,颗粒更粗大,与镜下观察结果一致。有机基质微晶振动和晶面内C-C伸缩振动的拉曼峰分别位于1 360和1 600 cm-1附近。466,209,130,357和404 cm-1附近的拉曼峰为石英的特征峰。此外,898,629,1 458,654和481 cm-1附近的特征峰分别代表蛋白石、白云母、白云石、海绿石和针铁矿,表明围岩中的矿物质已通过蛋壳气孔或裂隙进入其内部。该结论为研究恐龙蛋壳化石的矿物成因和赋存层位的沉积环境提供了重要的参考资料。     

广东大宝山多金属矿床断层剖面矿物X射线衍射和近红外光谱分析及其意义

大宝山多金属矿床为典型的金属硫化物矿床,其具有经济价值的成矿元素包括铜、铁、铅、锌、钨、钼等。矿床的成矿作用与岩浆和变质热液蚀变活动有着密切联系。矿区内构造断裂的广泛发育为成矿热液活动提供了通道和有效的成矿容矿空间,并在成矿后对矿体可以进行改造作用。该研究中在大宝山铜多金属矿床的三个断层剖面中,采集了断层泥、含矿脉体和蚀变围岩共8个样品。然后,对所有样品通过X射线衍射(XRD)和近红外光谱分析(NIR)两种光谱学方法进行了综合测试分析。在样品中多种蚀变类型矿物组合通过光谱学分析被鉴别出来,主要包括黄铁绢英岩化矿物组合(石英、绢云母、黄铁矿和黄铜矿等)、矽卡岩化矿物组合(透闪石、阳起石和石榴石等)和青磐岩化矿物组合(绿泥石、碳酸盐和黄铁矿等)。这些蚀变类型的矿物组合的表明矿区的岩石经历了多种热液蚀变作用的叠加。断层泥样品中则可以鉴别出蚀变围岩和含矿脉体的矿物成分,以及金属氧化物和硫酸盐矿物(黑铜矿、铜矾、钾铁矾和钾明矾石等),以及粘土矿物(伊利石、蒙脱石、高岭石和滑石等)。断层泥中的氧化和风化矿物指示了断层作用为岩石的物理和化学风化过程提供了有利条件。此外,根据三个断层剖面中蚀变围岩的NIR图谱,计算了白云母类矿物的结晶度参数(IC=Al-OH(2 200 nm)吸收峰强度/H_2O(1 900 nm)吸收峰强度)。在蚀变围岩样品中637平台的IC_1=0.078 71/0.037 76≈2.08; 793平台的IC_2=0.108 8/0.014 8≈7.35; 817平台的IC_3=0.098 6/0.039 1≈2.52。显然, 793平台蚀变围岩白云母类矿物的结晶度明显高于其他两个平台的样品。结晶度越高表明热液活动的温度越高,进而可以推测在793平台蚀变围岩的采样位置相对而言可能更接近于热液活动中心。综上所述,将XRD和NIR两种光谱学分析方法相结合有助于快速准确鉴别蚀变矿物的类型和结晶度,从而为矿床学研究和找矿勘探提供更加丰富的地质资料。     

谱学分析在造山带硅质岩中的应用及其地质意义

南秦岭造山带旬阳盆地吕河地区发育有泥盆系硅质岩剖面,该剖面中的硅质岩以谱学特征为基础的微区特征清晰的记录了硅质岩的形成及后期演变信息。以南秦岭造山带旬阳盆地吕河硅质岩样品为对象,借助XRF、拉曼光谱、红外光谱和X射线粉晶衍射分析结果表明：该硅质岩内矿物主要为低温石英并包含极少量的碳酸盐矿物。XRD分析结果进一步证实该碳酸盐矿物为白云石。在吕河硅质岩内,SiO₂结构463 cm-1附近拉曼特征峰经高斯拟合后的峰面积和FWHM值证实发生了低温石英的重结晶作用,该过程中伴随了流体作用引发的有序度变化和石英颗粒的自身有序度变化。在重结晶过程中,石英颗粒的自身重结晶伴随了有序度随时间推移而逐渐增高。流体作用对硅质岩的改造表现为硅质岩内碳酸盐脉体的穿插,该过程还导致低温石英有序度提升,其中越靠近矿物边缘处的SiO₂结构有序度越高。造山带演化过程对硅质岩进行的改造主要体现在两个方面：一方面,构造应力破坏了岩石的连续性并为后期热液流体的运移穿插提供了空间;另一方面,后期流体作用的参与促进了石英颗粒重结晶的进程。红外光谱可以系统的识别硅质岩内矿物的结构类型,拉曼光谱分析可以揭示原位（in situ）微组构特征,XRD在硅质岩内微量杂质矿物的识别优势明显,这些谱学手段为研究硅质岩的成岩演化提供了重要示范。     

粤西眼球状花岗岩FeS2拉曼光谱特征及意义（英文）

选取粤西官山嶂岩体眼球状花岗岩研究其内不同形态和期次FeS2的拉曼光谱特征。结果显示各组样品拉曼位移(Δν)、散射强度(Ι)及其半高宽(FHWM)明显不同。分析表明条带状样品拉曼位移Δν1,Δν2,Δν3分别位于318,381和440cm-1附近;而骸晶样品对应值分布于344,379和430cm-1附近;且与后者相比变形、自形样品对应Δν分别较向低频偏移。条带状样品ΙEgΙAgΙTg而其余样品ΙEg≈ΙAgΙTg;且自骸晶样品向自形、变形样品Ι及FHWM值均依次增大。上述光谱证据指示条带状样品Δν及Ι与白铁矿相似而其余样品均展现出黄铁矿的特征。与骸晶样品相比变形、自形样品Δν向低频偏移表明后二者形成温度依次增高;骸晶、自形、变形样品Ι及FHWM递增表明三者形成压力依次明显增大。据此研究认为官山嶂岩体内黄铁矿形成先后经历了:白铁矿期→高压黄铁矿期→高温黄铁矿期→常温常压蚀变期。     

粤西眼球状花岗岩FeS_2拉曼光谱特征及意义(英文)

选取粤西官山嶂岩体眼球状花岗岩研究其内不同形态和期次FeS2的拉曼光谱特征。结果显示各组样品拉曼位移(Δν)、散射强度(Ι)及其半高宽(FHWM)明显不同。分析表明条带状样品拉曼位移Δν1,Δν2,Δν3分别位于318,381和440cm-1附近;而骸晶样品对应值分布于344,379和430cm-1附近;且与后者相比变形、自形样品对应Δν分别较向低频偏移。条带状样品ΙEgΙAgΙTg而其余样品ΙEg≈ΙAgΙTg;且自骸晶样品向自形、变形样品Ι及FHWM值均依次增大。上述光谱证据指示条带状样品Δν及Ι与白铁矿相似而其余样品均展现出黄铁矿的特征。与骸晶样品相比变形、自形样品Δν向低频偏移表明后二者形成温度依次增高;骸晶、自形、变形样品Ι及FHWM递增表明三者形成压力依次明显增大。据此研究认为官山嶂岩体内黄铁矿形成先后经历了:白铁矿期→高压黄铁矿期→高温黄铁矿期→常温常压蚀变期。