The geochemistry of gem opals as evidence of their origin     

Eloïse Gaillou  Aurlien Delaunay  Benjamin Rondeau  Martine Bouhnik-le-Coz  Emmanuel Fritsch  Guy Cornen  Christophe Monnier 《Ore Geology Reviews》2008,34(1-2):113

Seventy-seven gem opals from ten countries were analyzed by inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS) through a dilution process, in order to establish the nature of the impurities. The results are correlated to the mode of formation and physical properties and are instrumental in establishing the geographical origin of a gem opal. The geochemistry of an opal is shown to be dependant mostly on the host rock, at least for examples from Mexico and Brazil, even if modified by weathering processes. In order of decreasing concentration, the main impurities present are Al, Ca, Fe, K, Na, and Mg (more than 500 ppm). Other noticeable elements in lesser amounts are Ba, followed by Zr, Sr, Rb, U, and Pb. For the first time, geochemistry helps to discriminate some varieties of opals. The Ba content, as well as the chondrite-normalized REE pattern, are the keys to separating sedimentary opals (Ba > 110 ppm, Eu and Ce anomalies) from volcanic opals (Ba < 110 ppm, no Eu or Ce anomaly). The Ca content, and to a lesser extent that of Mg, Al, K and Nb, helps to distinguish gem opals from different volcanic environments. The limited range of concentrations for all elements in precious (play-of-color) compared to common opals, indicates that this variety must have very specific, or more restricted, conditions of formation. We tentatively interpreted the presence of impurities in terms of crystallochemistry, even if opal is a poorly crystallized or amorphous material. The main replacement is the substitution of Si⁴⁺ by Al³⁺ and Fe³⁺. The induced charge imbalance is compensated chiefly by Ca²⁺, Mg²⁺, Mn²⁺, Ba²⁺, K⁺, and Na⁺. In terms of origin of color, greater concentrations of iron induce darker colors (from yellow to “chocolate brown”). This element inhibits luminescence for concentrations above 1000 ppm, whereas already a low content in U (≤ 1 ppm) induces a green luminescence.  相似文献   

西藏驱龙超大型斑岩铜矿床:地质、蚀变与成矿   总被引：54，自引：17，他引：37  

杨志明  侯增谦  宋玉财  李振清  夏代详  潘凤雏 《矿床地质》2008,27(3):279-318

驱龙超大型矿床是一个产于后碰撞伸展环境下、与大洋俯冲无关的新型斑岩铜矿。文章通过对驱龙铜矿床地质、蚀变与矿化的详细研究,建立了驱龙中新世岩浆演化序列,初步查明了岩浆浅成侵位的构造控制要素,厘定了主要的围岩蚀变类型及空间展布规律,查明了引起各期蚀变事件的地质记录及矿化的空间分布规律,并探讨了成矿物质沉淀的机制,初步建立了该矿床的成矿模型。研究表明,驱龙铜矿中新世斑岩是闪长质深部岩浆房不断演化的产物,花岗闪长岩中新发现的、结晶时间为22.2Ma左右的闪长质包体可近似代表深部岩浆房组分,依次产出的花岗闪长岩、呈岩株或岩枝产出的P斑岩、X斑岩及最晚期的闪长玢岩(15.7±0.2)Ma,均为深部岩浆房连续演化的产物,岩浆持续6Ma左右。岩浆演化过程中角闪石、斜长石不断的结晶分异,导致了岩石常量元素、稀土元素及微量元素组成的规律性变化,斑岩埃达克质的特征也因岩浆演化过程中角闪石等矿物的不断结晶分异而引起。X斑岩中锆石的Hf同位素特征表明,岩石可能形成于新生下地壳的部分熔融。大面积产出的花岗闪长岩为驱龙铜矿最主要的含矿围岩,容纳了驱龙矿床70%以上的矿体,主要由斜长石、钾长石和石英组成,具花岗结构-似斑状结构,近EW向产出,其浅成就位可能受背斜控制,其后的各期斑岩均沿该侵位中心上侵,而冈底斯地壳中新世的快速抬升与剥蚀是导致含矿斑岩浅成侵位的根本原因;矿区内的SN向裂隙带既不控岩,也不控矿。浅成侵位的斑岩及深部岩浆房均发生了流体出溶。发生了大量流体出溶的深部岩浆房,是矿区早期蚀变流体的主要来源,显微晶洞构造及单向固结结构(UST)是流体出溶的地质记录。蚀变主要有3种类型,分别为早期的钾硅酸盐化、青磐岩化以及晚期的长石分解。钾硅酸盐化可分为2个阶段,即蚀变矿物以次生钾长石为主的早期钾硅酸盐化和以次生黑云母为主的晚期钾硅酸盐化。青磐岩化因产出的岩石类型不同,蚀变矿物组合具有明显差异性:产于叶巴组地层中的青磐岩化相对较强,蚀变矿物以绿帘石为主;产于花岗闪长岩中的青磐岩化相对较弱,蚀变矿物以绿泥石为主。晚期长石分解蚀变以破坏长石类矿物为特征,蚀变矿物主要为绢云母-绿泥石-粘土等。石英和硬石膏贯穿于上述各种蚀变中。空间上,钾硅酸盐化位于斑岩体及其周围地区,青磐岩化位于钾硅酸岩化外侧。后期形成的长石分解蚀变强烈叠加了早期钾硅酸盐化,介于钾硅酸盐化带与青磐岩化带之间。与早期钾长石化有关的脉体主要为不规则石英-钾长石脉,与晚期黑云母化有关的脉体主要为不规则至板状的石英-硬石膏脉、黑云母脉,与青磐岩化有关的脉体主要为板状的绿帘石-石英脉,与晚期长石分解蚀变有关的脉体主要为板状黄铜矿-黄铁矿脉及黄铁矿脉;在早期钾硅酸盐蚀变与晚期长石分解蚀变转换阶段,发育一组板状的石英-硫化物脉。早期不规则的脉体形成于斑岩结晶早期、矿区裂隙小规模发育阶段;晚期的板状脉体形成于斑岩弱固结或固结之后、矿区大规模连通裂隙发育阶段。驱龙矿区的铜矿化分布较为均一,主体产于花岗闪长岩中,其中,铜矿化主体形成于黑云母化蚀变阶段,转变阶段及长石分解阶段也有大量铜的形成;钼主要形成于转换阶段,长石分解蚀变阶段也有产出。黑云母化阶段,铜的沉淀与角闪石黑云母化、斜长石钾长石化过程中Ca2 的大量释放有关;转换阶段,铜钼矿化可能与压力和(或)温度骤降有关;晚期铜矿化与长石矿化蚀变阶段,斜长石绿泥石化、黑云母绿帘石化过程中Ca2 及Fe2 的释放有关。  相似文献   

内蒙古敖包吐萤石矿床的Sr、Nd、Pb同位素地球化学特征   总被引：2，自引：1，他引：1  

许东青  聂凤军  刘妍  张万益  云飞  张天俊  林日亮  吕旭光 《矿床地质》2008,27(5):543-558

敖包吐萤石矿床是内蒙古北部苏莫查干地区单一萤石矿集区中的一个代表性矿床,产于早二叠世大石寨组火山-沉积岩与早白垩世敖包吐花岗岩的接触带上。文章通过分析该矿床岩、矿石的微量元素和稀土元素,揭示出萤石的成矿作用可分为2个阶段,即交代作用和充填作用。交代作用过程中大石寨组的结晶灰岩可能为萤石的形成提供了部分Ca来源,萤石矿石的稀土元素配分模式与海水基本类似,具有Ce负异常;成矿作用后期主要表现为充填作用,形成颗粒粗大的萤石,表现为重稀土元素富集的特征,并随着萤石的沉淀析出,稀土元素总量逐渐下降,反映出成矿流体经历了较长期的演化过程。各地层单元、花岗岩体和萤石矿石的Sr、Nd、Pb同位素研究表明,萤石的放射性同位素组成具有壳、幔源混合的特点,成矿物质来源具有多源性。早白垩世敖包吐花岗岩可能是萤石中F的主要来源,而大石寨组的结晶灰岩则可能提供了Ca。另外,Pb、Nd同位素的极大不均一性,有可能是成矿流体在运移过程中对艾力格庙群放射性组分的选择性吸收的结果。萤石成矿作用与钾玄岩的时空关系暗示了萤石的成矿过程可能是中国东部岩石圈减薄和下地壳的置换地质事件的结果。在构造转型的过程中,燕山中期富碱的酸性花岗岩浆的活动分异出富含F的成矿流体,与幔源流体混合,沿区域重新活化的深大断裂和大石寨组的层间破碎带上升,交代其间的灰岩透镜体,从而形成敖包吐中型萤石矿床。  相似文献   

云南官房铜矿床矿石矿物特征及银的赋存状态   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘德利  刘继顺  张彩华  韩海涛  周余国 《矿床地质》2008,27(6):695-704

通过显微镜鉴定、电子探针(EPMA)及扫描电镜能谱分析(SEM/EDS)等方法,首次对官房铜矿的矿物组合和银的赋存状态进行了研究。初步查明,矿石矿物为中-低温热液成因,并受火山机构及断裂构造的控制;银矿物主要为碲银矿和辉银矿。矿石中银与铜呈明显正相关关系,而方铅矿中不含银。银主要以类质同象的形式赋存于含铜矿物或黄铁矿中;银的独立矿物含量低,且多呈包裹体的形式存在于黄铜矿、斑铜矿及黄铁矿中,或以微细粒状赋存于矿物颗粒间和斑铜矿的表面。  相似文献   

秦岭造山带的印支运动及印支期成矿作用   总被引：27，自引：10，他引：17  

卢欣祥  李明立  王卫  于在平  时永志 《矿床地质》2008,27(6):762-773

秦岭碰撞造山经历了长期的板块构造的俯冲-碰撞的构造演化,于印支期最终完成对接拼合,形成了统一的中国大陆,并由此转入陆内变形。众多Au、Mo多金属矿床的同位素年龄资料表明,印支期是秦岭的重要成矿期,其成矿作用明显受到构造演化的控制,反映特定的地球动力学背景和作用过程。秦岭印支期成矿作用不仅是中国东部中生代成矿作用的先导和开始,奠定了中国东部中生代成矿大爆发的基础,而且为碰撞期和碰撞期后构造体制快速转换的研究提供了依据。重视秦岭以及中国印支期成矿作用的研究,对正确认识秦岭成矿带的区域成矿规律、造山带演化的深部动力学过程,建立符合中国和东亚实际的印支期成矿理论体系具有重要科学意义。  相似文献   

Paleomagnetism and Detrital Zircon Geochronology of the Upper Vindhyan Sequence, Son Valley and Rajasthan, India: A ca. 1000 Ma Closure age for the Purana Basins?     

S.J. Malone  J.G. Meert  D.M. Banerjee  M.K. Pandit  E. Tamrat  G.D. Kamenov  V.R. Pradhan  L.E. Sohl 《Precambrian Research》2008,164(3-4):137-159

The utility of paleomagnetic data gleaned from the Bhander and Rewa Groups of the “Purana-aged” Vindhyanchal Basin has been hampered by the poor age control associated with these units. Ages assigned to the Upper Vindhyan sequence range from Cambrian to the Mesoproterozoic and are derived from a variety of sources, including ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr and δ ¹³C correlations with the global curves and Ediacara-like fossil finds in the Lakheri–Bhander limestone. New analyses of the available paleomagnetic data collected from this study and previous work on the 1073 Ma Majhgawan kimberlite, as well as detrital zircon geochronology of the Upper Bhander sandstone and sandstones from the Marwar SuperGroup suggest that the Upper Vindhyan sequence may be up to 500 Ma older than is commonly thought. Paleomagnetic analysis generated from the Bhander and Rewa Groups yields a paleomagnetic pole at 44°N, 214.0°E (A95 = 4.3°). This paleomagnetic pole closely resembles the VGP from the well-dated Majhgawan intrusion (36.8°N, 212.5°E, α₉₅ = 15.3°).Detrital zircon analysis of the Upper Bhander sandstone identifies a youngest age population at 1020 Ma. A comparison between the previously correlated Upper Bhander sandstone and the Marwar sandstone detrital suites shows virtually no similarities in the youngest detrital suite sampled. The main 840–920 Ma peak is absent in the Upper Bhander. This supports our assertion that the Upper Bhander is older than the 750–771 Ma Malani sequence, and is likely close to the age of the 1073 Ma Majhgawan kimberlite on the basis of the paleomagnetic similarities. By setting the age of the Upper Vindhyan at 1000–1070 Ma, several intriguing possibilities arise. The Bhander–Rewa paleomagnetic pole allows for a reconstruction of India at 1000–1070 Ma that overlaps with the 1073 ± 13.7 Majhgawan kimberlite VGP. Comparisons between the composite Upper Vindhyan pole (43.9°N, 210.2°E, α₉₅ = 12.2°) and the Australian 1071 ± 8 Ma Bangamall Basin sills and the 1070 Ma Alcurra dykes suggest that Australia and India were not adjacent at this time period.  相似文献   

A simple mathematical model for soil nail and soil interaction analysis   总被引：1，自引：0，他引：1  

Wan-Huan Zhou  Jian-Hua Yin   《Computers and Geotechnics》2008,35(3):479-488

Soil nails have been widely used to stabilize slopes and earth retaining structures in many countries and regions, especially, in Hong Kong. The analysis of the interaction between a soil nail and the surrounding soil is of great interests to both design engineers and researchers. In this paper, authors present a simple mathematical model for the interaction analysis of a soil nail and the surrounding soil considering a few key factors which are soil dilation, bending of the soil nail, vertical pressure, and non-linear subgrade reaction stiffness. The lateral subgrade reaction between the soil and the soil nail is assumed to obey a hyperbolic relation. Reported test data in the literature are used to verify the present model. The contributions of the soil-nail bending on the pull-out resistance are evaluated in two case studies.  相似文献   

广西大厂拉么锌铜多金属矿床成岩成矿作用年代学研究   总被引：20，自引：1，他引：19  

李华芹  王登红  梅玉萍  梁婷  陈振宇  郭春丽  应立娟 《地质学报》2008,82(7):912-2008-01-30

本文对广西大厂矿田拉么矿区内出露的酸性侵入岩和矿石进行了精细的年代学研究,分别获得龙箱盖含斑黑云母花岗岩锆石原位SHRIMP UPb和全岩RbSr等时线年龄为94±4Ma（95%可信度）和98.6±1.9Ma（95%可信度）,矽卡岩成矿期锌铜矿石中石英矿物RbSr等时线年龄为98.6±6Ma（95%可信度）。上述测定结果表明,拉么锌铜多金属矿床的成矿年龄与相关岩体的成岩年龄接近,均形成于早白垩世晚期。  相似文献   

冀北—辽西早白垩世沉积有机质特征与古气候环境演变     

李洪涛  宋之光  邹艳荣  王成善  季强 《地质学报》2008,82(1):72-76

本文对冀北—辽西地区早白垩世沉积盆地富有机质沉积岩进行了初步有机地球化学分析研究。结果显示,冀北—辽西沉积盆沉积有机质特征在时间和空间上存在很大差异,代表白垩系早期沉积的滦平盆地大北沟组有机质丰度低,这不仅显示其所代表的沉积相带不利于有机质的聚集,也反映了当时生物不够繁盛;大店子组时期沉积相带发生了变化,有机质类型随着发生了变化,丰度有所增高,但总体上显示环境条件不利于生物的发育和繁盛。到了桥头组和义县组沉积岩有机质丰度大幅升高,表明生物界非常繁盛,古气候环境有利于有机质的大量生成和堆积,总体上反映了温湿的气候条件;但同时也存在较为频繁或交替性寒冷气候波动,具体的古气候环境状态尚需进一步深入研究。  相似文献   

藏南白垩系黑-红层沉积岩有机质组成分布特征   总被引：1，自引：0，他引：1  

傅培刚  宋之光  胡修棉  王成善 《地质学报》2008,82(1):85-91

对藏南江孜县床得剖面白垩系黑层和红层沉积岩进行的有机地球化学研究表明,黑层有机碳含量高于红层5～10倍,红层和黑层饱和烃主峰碳数分别为nC25和nC23;黑层和红层沉积有机质的母质来源都以水生植物和菌藻类等低等生物为主,陆源有机质的输入非常有限;但饱和烃的分布和主峰碳数的差异可能反映了有机母源物质在种群方面的差异,而这种差异可能主要是水体温度存在差异造成的,即红层发育时期水体温度可能高于黑层沉积时期.而在高温度条件下,水生生物和陆生植物的生长发育受到限制,造成原始有机质产率和有机质沉积保存量低可能是红层沉积岩形成的主要原因.  相似文献