地质科技论文的写作方法

地质科技论文编写格式与要求

《地质调查与研究》编辑部

1地质科技论文的内容要求

地质科技论文是从事地质调查与研究(包括实验、理论或观察)工作所取得的成果,按照一定的格式编写的科技报道,写作目的是得以公开发表或通过答辩等形式进行交流,以便推广应用。期刊是论文公开发表的一种载体,有固定长度。因此,能在期刊发表的地质科技论文,一般仅限于具有科学性、创新性、逻辑性的主题单一、篇幅较短的文章。而地质区调报告、地质学专著、学位论文等面面俱到的大块文章,需要按一定格式修改后才能刊登。本文仅介绍科技期刊登载的文章要求。

科技论文的分类有很多种,按写作目和发挥作用可大致分为三类。这三类论文均是科技期刊刊载的论文形式。

(1)学术性论文 指专业技术领域里的专门人员(包括从事各类学科的专门研究人员、教学人员和生产第一线的科技人员) 提供给学术性期刊发表或向学术会议提交的科技论文,它以报道学术研究成果为主要内容。学术性论文反映了该学科领域最新的发展动态,对科学技术事业的发展起着重要的推动作用。这类论文应具有观点新、数据真、方法优、结论准的特点。

(2)技术性论文 指工程技术人员为报道工程技术研究成果而撰写的论文。这种研究成果主要来自应用已有理论来解决设计、技术、工艺、设备、材料等具体技术问题而进行的研究。技术性论文对工程技术的进步和提高生产力起着直接的推动作用。这类论文应具有技术方面的先进性、实用性和科学性。 (3)综述性论文 这类论文应是在作者博览群书的基础上,综合介绍、分析、评述该学科(专业) 领域里国内外新的研究成果和发展趋势,并表明作者自己的观点,做出学科发展的预测,提出建设性意见。综述性文章不强求研究内容上的创新性,但需要具备系统性和全面性。一篇好的综述性文章也常常包含一些先前未曾发表的新资料或新思想,它要求撰稿人在综合分析和评价已发表资料基础上,提出涉及该专题在特定时期发展演变的规律和趋势。一般分为两类:一类以汇集文献资料为主,辅以注释,非常客观,很少评述, 某些发展较活跃的学科综述文章属此类;另一类文章则着重评述,通过回顾过去,察看现状,展望未来,提出合乎逻辑的具有启发性的评价与建议。此类论文往往对所讨论的专题或学科的进一步发展起到引导作用。

2地质科技论文的一般格式

随着期刊编排标准化工作的推广,绝大多数科技期刊在编排格式上都严格执行国家制定的科技期刊编辑出版标准。因此,必须按照国家标准和规范编写论文,是每位作者必须注意的问题。

2.1 题名(篇名)

题名是科技论文的必要组成部分。它要求用最简洁、最恰当的词组反映文章的特定内容,把论文的主题明白无误地告诉读者,并且使之具有画龙点睛的作用。题名的用词十分重要,它直接关系到读者对文章的取舍态度,务必字字斟酌。一般情况下,题名中应包括文章的主要关键词,多用词组,不用冗长的主谓宾结构的完整语句,同时要注意用词的中肯、醒目、好读好记。题名应简短,国际上不少著名期刊都对题名的用字有所限制。我刊论文题名用字一般不超过20个汉字,英文题名不超过10个实词。使用简短题名而语意未尽时,或系列工作分篇报告时,可用副标题来补充论文的下层次内容。题名应尽量

避免使用化学结构式、数学公式、不太为同行所熟悉的符号、简称、缩写以及商品名称等。

2.2 著者

著者署名是科技论文的必要组成部分。著者系指在论文主题内容的构思、具体研究工作的执行及撰稿执笔等方面的全部或局部上作出主要贡献的人员,能够对论文的主要内容负责答辩的人员,是论文的法定主权人和责任者。署名人数不该太多,对论文涉及的部分内容作过咨询、给过某种帮助或参与常规劳动的人员不宜按著者身份署名,但是可以注明他们曾参与了哪一部分具体工作,或通过文末致谢的方式对他们的贡献和劳动表示谢意。

合写论文的著者应按论文工作贡献的多少顺序排列。著者的姓名应给出全名。科学技术文章一般均用著者的真实姓名,不用变化不定的笔名。同时还应给出著者完成研究工作的单位或著者所在的工作单位、通信地址、电话、E-mail 地址,以便编者、读者在需要时与著者联系。

2.3关键词

关键词是为了满足文献标引或检索工作的需要而从论文中取出的词, 包括主题词和自由词两部分:主题词是专门为文献的标引或检索从自然语言的主要词汇中挑选出来的,并加以规范化了的词;自由词则是未收入主题词表中的词。

按照GB3179-92规定,现代科技期刊都应在科技论文的摘要后面给出3 ~ 8个关键词。它们应能反映论文特征内容,具有较强的通用性。首先要选取列入《汉语主题词表》和专业性主题词表(如《MeSH 》等词汇表中的规范性词汇;对于那些确能反映新技术、新学科而尚未被主题词表录入的新名词,可用非规范内自由词标出,以补充关键词个数的不足或为了更好地表达论文的主题内容;不要为了反映文献主题的全面性,而把关键词写成内容全面的短语。 为了方便被检索,有时可列入研究区地名。

关键词作为论文的一个组成部分,列于摘要段之后,并要求书写与中文对应的英文关键词。

2.4 摘要

在知识爆炸的今天,全面迅速地收集知识信息是人们追求的目标。文章的摘要高度浓缩了全文的知识信息,在信息收集的过程中往往起着关键性的作用,许多收集单位就只收录文摘。写好摘要无疑对知识的传播有着非常重要的意义。

摘要一般分报导性和指示性两种,有时也把二者综合使用。发现型和论证型论文大都采用报导性的形式,要指明本文的主题范围和内容梗概,即把研究目的、研究对象,所用研究方法、新的发现和研究成果、推出的相关结论或最终结论等(重点是结果和结论)列入其中,一般以300 字左右为宜。这种摘要经常采用的句型如下:采用(什么)方法,对(哪些项目)进行了(哪些)方面的研究,取得了(什么)结果(简述成果)或发现(什么)问题(简述问题),得到了(什么)结论(简述结论)或提出了(什么)解决方案(简述方案)。

综述性、资料性和评论性的文章可写成指示性文摘,指示本文陈述主题及取得的成果的性质和水平,篇幅可短些,200字左右即可。为了更加清楚地说明问题,有时用报导性文摘表述文章中信息价值较高的部分,以指示性文摘表述其余部分。

摘要是报告论文内容的不加注释和评论的简短陈述,应具有独立性和自含性,即不阅读论文的全文,就能获得必要的信息。摘要是一篇完整的短文,可以独立使用,可以引用,也可以用于工艺推广。摘要的内容应包含与论文同等量的主要信息,供读者确定有无必要阅读全文,也供文摘等二次文献采用。

外文摘要一般和中文摘对应,如遇特殊需要,字数可以略多(为了扩大国际影响,英文摘要应尽量写长一些,可不与中文摘要一一对应)。

编写文摘时应注意:(1)排除在本学科领域方面已经成为常识的内容。(2)不得简单地重复文章篇名中已经表述过的信息。(3)要求结构严谨,语义确切,表述简明,一气呵成,一般不分或少分段落,

不加空洞评语,不做模棱两可的结论;没有得出结论的文章,可在摘要中作扼要的讨论。(4)要用第三人称,不要使用“本文”、“我们”等作为文摘陈述的主语。(5)要采用规范化的名词术语,如果新术语尚无合适的中文术语译名,可使用原文或译名后加括号注明原文。(6)不要使用图、表或化学结构式,以及相邻专业的读者尚难于清楚理解的缩略语、简称、代号。如果确有必要,在首次出现时必须加以说明。(7)不得使用一次文献中列出的章节号、图表号、公式号以及参考文献号等。

2.5 引言

引言(又名前言、序言、概述)经常作为论文的起始段落,主要回答" 为什么做该项研究" 这个问题, 细分起来又可包括两个方面的内容,一是问题从何说起,即问题的出处,二是问题为何提出,即提出的必要性。总的来说,其目的是阐述问题的由来。具体要简明介绍论文的研究背景,通过文献综述所研究领域的研究现状,找到存在问题,给出本次研究的起点,研究方法,追求的目标和取得的主要成果,以此来表明本篇论文的创新性,体现文章的价值,使读者明了文章主题的性质和份量,引起他们的重视和兴趣。 可以归纳为5个基本要素:总结和分析相关研究成果,找出研究中未解决的问题,提出论文要解决的问题,阐明研究问题的思路,简述研究问题的方法。

引言应言简意赅,不要等同于论文的摘要,或成为摘要的注释。引言中不要详述同行熟知的定义,包括教科书上已有陈述的基本理论、实验方法和基本方程的推导等。如果在正文中采用比较专业化的术语、缩写词,或引入新概念,最好先在引言中定义说明或加以解释。一般情况下,文章的这一部分都比较简短。

2.6 正文

正文是科技论文的核心组成部分,主要回答“怎么研究”这个问题。正文应充分阐明论文的观点、原理、方法及具体达到预期目标的整个过程(需要说明本文采用的研究方法) ,突出 “新”字,进一步反映论文具有的首创性。根据需要,论文可以分层深入,逐层剖析,设分层标题。

试验与观察、数据处理与分析、实验研究结果的得出是正文的最重要成分,应该给予极大的重视。要尊重事实,在资料的取舍上不应该随意掺入主观成分,或妄加猜测,不应该忽视偶发性现象和数据。

内容务求客观、科学、完备,要尽量让事实和数据说话;凡是用简要的文字能够讲解的内容,应用文字陈述;用文字不容易说明白或说起来比较繁琐的,应由表或图来陈述。数据的引用要严谨确切,标明出处,防止错引或重引。

物理量与单位符号应采用《中华人民共和国法定计量单位》的规定,选用规范的单位和书写符号并注意不用废弃单位,如ppm 、千巴(kb )等单位就已经废弃,应换算成标准单位。

考虑到制版的困难与出版费用,插图应尽量不用折页,少用彩色,多用黑白图。图、表要精心设计,精心选择,切不可把地质报告中包罗万象的地质图原封不动地附上,要根据文章主题进行有目的摘绘。图、表应随文注出,编排在第一次提到的文字后面,并应争取安排在同一视觉版面上。

教科书式的撰写方法是撰写论文的第一大忌;对已有的知识避免重新描述和论证,尽量采用标注参考文献的方法;对用到的某些数学辅佐手段,应防止过分注意细节的数学推演,需要时可采用附录的形式供读者选阅。

论文的详略得当也很重要。地质背景介绍往往需要略写,一般不像地质报告、学位论文等大型文章,分若干个二级标题,只要把与文章中心有关的主要方面表达清楚即可。

2.7 讨论或结论

结论(或讨论)是整篇文章的最后总结。多数科技论文的著者都采用结论的方式作为结束,并通过它再一次传达自己欲向读者表述的主要意向。结论不应是正文中各段小结的简单重复,主要回答“研究出什么”。它应该以正文中的试验或考察中得到的现象、数据和阐述分析作为依据,由此完整、准确、

简洁地指出:(1)由对研究对象进行考察或实验得到的结果所揭示的原理及其普遍性;(2)研究中有无发现例外或本论文尚难以解释和解决的问题(值得说明的是,对现存问题不要回避,要实事求是地摆在桌面上,因为提出问题是解决问题的一半,同时,也是做学问的人对待科学的态度);(3)与先前已经发表过的(包括他人或著者自己)研究工作的异同;(4)本论文在理论上与实用上的意义与价值;(5)对进一步深入研究本课题的建议。

2.8 致谢

致谢一般单独成段,放在文章的最后面,但它不是论文的必要组成部分。它是对曾经给予论文的选题、构思或撰写以指导或建议,对考察或实验过程中作出某种贡献的人员,或给予过技术、信息、物质或经费帮助的单位、团体或个人致以谢意。

2.9 参考文献著录规则

参考文献对论文来说是非常重要的一部分, 虽然不是参考文献越多越好,但是从文章所列出的参考文献评价研究成果的水平,往往能给出比较准确的评价。一项科学研究取得的新成果通常是在前人成果的基础上的新进展,它体现着科学技术的继承和发展。如,基于已有的理论、方法、思想、实验手段等,使本研究获得了新进展,有了新发现;或是将一个学科中的方法移植到另一学科中并取得成功;或是对已有方法做了改进。当在论文中叙述研究目的、设计思想、建立的模型、与已有结果进行比较的时候,就要涉及到已有的成果。这时,不用重抄已有的句子,而是指出登载这个成果的文献(出处) ,并加一个标记。

简单地说,地质调查期刊论文最好能有下列4方面的参考文献: ①被调查地区的前人研究资料,了解该区研究现状,找到本次工作的创新目标; ②调查工作中现行的新技术和新方法和新理论,避免简单的重复工作; ③本研究领域(对于地质研究论文来说,主要是相邻地区即区域上)的成功经验和取得的成果,用于对比研究和成果的衔接,分析和研究整个领域(或区域上)的相关问题; ④国内外相似地区和典型地区的资料,用于对比分析,把握全球性的地质发展和演化规律。

录著原则如下:

参考文献只列出公开发行书刊、正是的学位论文和地质报告,非公开发行者用脚注表示。标注参考文献一定要内容全面,一般包括下列几项:1)主要责任者(专著作者、论文集主编、学位申报人、报告撰写人、期刊文章作者、析出文章作者等),为了节省版面,一般在人名多于三个时,仅列出前三个,其它用“等”子代替,少于三个时都要列出来,换句话说,只有四个以上时才加“等”;2) 文献题目;

3)文献类型及载体标识,如书用[M], 期刊用[J], 报告用[R]等;4) 其它责任者,如译者等;5) 出版项,如果是书,要注明出版地、出版社、出版年;如果是期刊,按照顺序表明刊名、卷、期和文章所在的页码;如是科技报告或学位论文,应指明该文献存放的单位;如是电子文献,要有文献的出处和可获得的网址。

参考文献的注录格式不同期刊有不同的要求,今介绍顺序编码制: 按参考内容在文章中出现的先后,正文中用方括号([1]、[2] „„)在右上角标出,文后编号还用 [1]、 [2]„„ 列出,和文中出现的先后顺序一致, 其格式如下:

专著类: [1] 李四光. 地质力学概论[M]. 北京: 科学出版社, 1990, 20-30.

[2] Broko H, Jones W. Petrology[M]. New York: Pengamon Company, 1978, 20-50.

期刊类: [3] 沈保丰,翟安民,苗培森,等. 华北陆块铁矿床地质特征和资源潜力展望[J]. 地质调查与研究,2006,29(4):244-252.

[4] Robert H. Ultramafic rocks[J]. Econ. Geol. 1990, 27(4): 7-14.

译文类:[5] 贝弗里奇WB. 橄榄石矿物学[M]. 李大山译. 北京: 科学出版社, 1984,10-40.

[6] 罗伯特RH .卡林型金矿[J].李大山译.世界地质, 1984,3(4): 17-20.

析出文章类(论文集中的文章):

[7]黄蕴慧. 国际矿物学研究动向[A]. 程裕淇. 世界地质发展动向[C]. 北京:地质出版

社,1982, 38-4.

2.10 图件的要求

(1) 所有插图按国家绘图标准绘制成电子文档,扫描的不能使用。应尽量采用黑白图件,如果

费用彩图不可,印刷厂收彩印费,16开一页400元。

(2) 一张图一般应有图名、图例、图说、比例尺。

(3) 图名一般放在图的下方,做图时不作为插图的一部分写入图面,而是直接打在文章中。

(4) 图例一般放在图下图名的上面,是插图的一部分,如果图框中有空间时,图例可放入图中,

但必须兼顾图面的美观。图例框一般采用全篇图件一致的尺寸,长×宽=7×4 mm ,可视

图面美观适当放缩一点。

(5) 图说一般放在图名下方,在兼顾图面美观的前提下,也可以放在图例后面。

(6) 线性比例尺一般放在图框内的明显空白处,用单线即可,单位名称(如 km 或m ) 和数

字之间要留一个空格;如果采用地理座标,仅标在图框的上方和左侧即可。

(7) 图件最好用CorelDraw 电脑制作,字体用宋体;一般的字用7或8号(在图无缩放的情况

下,不小于word 中的6号字),如要表示图中内容的级别,可以适当加大或缩小字号;基

本线用0.2号,必要时加粗变细,但最细不低于0.12号。

(8) 图中座标的标尺刻度应出现在外侧,同位素年龄谐合图上应用单线做年龄标记。

(9) 图框用单线。

(10) 文章中的研究的重点地层,要用图例花纹表示,非重点的可以用地层符号代替。

请提交图件的原始底图(如CoreDraw 或MapGis 格式的, 不要出成jpg 等形式, 以便编辑修改) 的电子文

档,发到编辑部:[email protected], [email protected]。如果用Gis 做,请将

子图库一起发来。

3怎样写地质科技论文

3.1 写论文的前提

科技论文的材料应该具有科学性、首创性和逻辑性,这是论文写作的前提。

(1)科学性在科技写作中各类文体都很受重视,因为科学性是科学技术的重要属性,是科技写作最基本的要求。科技论文与其他科技文章相比,对科学性的要求更严格。科技资料的获取应符合科学方法,科技论文的撰写要论据充分,论证严谨,实事求是地反映出写作者对客观事物的认知规律。任何的弄虚作假、哗众取宠、肆意炒作都是对科学的亵渎。所以,交代清楚资料获取方法是很有必要的。

(2)创造性是科技论文价值的根本所在,也是衡量科技论文学术水平高低的重要标志。地质调查与研究中的一切新发现、新成就、新理论、新设想、新方法等都是论文的素材。但如何判断已有材料新意,就需要了解该研究领域的现状,显然,收集查阅前人的资料是撰写论文的前提。这不但能准确把握研究现状,还能疏通写作思路,产生深化研究的欲望。但有时受条件限止,在查阅资料有限时,一般应避开“该问题无人研究”等类似言语。

(3)规范性是科技写作不同于文学创作或文学写作的一个重要特点。科技论文的规范性具有标准化的特性。作者必须按照编辑部规定的写作格式(如征稿启示等)编写,以达到快速传递科技信息的目的。

(4)大多数科技文章都是对一个课题探讨研究的阶段性成果,所以不求内容的十全十美,对于依然存在的疑问,可作为继续研究的对象,直接在文章中提出来即可。

3.2 写作注意事项

具备了前提条例,表达方面要力求有较高的可读性,才能被相应的期刊杂志接受,从而得以有效发表。在具体写作过程中,请注意以下几点:

(1)科技论文不要求华丽的词藻,但要求思路清晰、语句通顺、明快流畅、用词准确,句子简单。同时,在科技文章中必需正确使用标点符号。

(2)一篇文章只解决一个问题,这是科技论文主题单一性决定的。比如在一次工作中有多种新发现或得到多个新结论,那就可以写成多篇文章。

(3)写论文最忌抄袭,遇到追查将带来严重后果。如果照抄了已发表文章中的句子,必需加著参考文献,即使是自己以前发表的文章,也不能例外。

(4)模仿一篇优秀作品

写论文就如同艺术创作一样,刚开始写文章时可以抓住一个固定的学习对象,模仿其写作风格,多写多练,久而久之,熟能生巧。

4 修改稿件四法

一般说来,作者拿出的初稿都不是尽善尽美的,有必要进行认真的修改和润色,正如唐朝李沂所说:“能改则瑕可为瑜,瓦砾可为珠玉。”下面介绍几种常用的改稿方法(据胡祥鸿略加修改)。

(1)诵读法 初稿写成后,诵读几遍,一边读,一边思考,并把文气不接、语意不顺、缺字少词的地方,随手改过来。叶圣陶先生十分推崇这种“诵读法”;鲁迅先生写完文章后,总要先读读,“自己觉得拗口的,就增删几个字,一定要它读得顺口。”可见,诵读法实在是一种简便易行、效果显著的方法。

(2)比较法 比较是认识事物的有效方法。把自己的初稿和同类文章中的优秀范文对照、比较,反复揣摩,分析得失,然后加以修改。在改好文章的同时,容易领悟写作之道,提高表达水平。

(3)搁置法 对初稿一时改不好或把握不足时,可以先搁置一段时间,等到头脑冷静、思路清晰开阔后,再拿出来修改。这时,一些毛病就有可能很快发现,像鲁迅先生说的“等到成后,搁它几天,然后再来看看,删去若干,改换几字。”

(4)旁正法 “三人行,必有我师焉”。自己改不下去时,可以请旁人帮助修改,或听取他人修改意见后,自己再动手改。白居易说过“凡之为文,私于自是,不忍于割截,或失于繁多,其间妍媸益又自感,必待交友有公鉴无姑息者,讨论而削夺之,然后繁简当否得其中矣。(与元九书。)”总之,在修改稿件上,多听取各方面的意见,扬长避短,去粗取精,是大有益处的。

改稿之法因文而异,因人不同,“各有灵苗各有探”。以上方法,也不是单一的,实践中往往综合运用。“文章不厌百回改”,“写作的艺术,实际上就是把写得不好的部分删去的艺术”(契诃夫)。写作者

必须高度重视修改这一环,通过反复推敲、加工,使文稿从内容到形式都达到精粹、完美的高度。

好成果和好的表达方式相结合就能产生好文章。恳切希望地质界的专家们为我刊撰稿。让我们共同努力,为加强地质成果的交流,推动地质事业的发展贡献力量。

附文1

恒山雁门关巨晶石榴子石直闪石岩的初步研究

陆松年、李怀坤、田永清

(1. 天津地质矿产研究所; 2.山西省地质研究所)

摘要:山西恒山雁门关一带出露一套巨晶状石榴子石铝直闪石岩,呈NEE —SWW 向展布,宽度从几米到数十米,延伸超过10 km 。巨晶状石榴子石铝直闪石岩主要由石榴子石巨晶和放射状铝直闪石巨晶组成,二者比例呈互相消长的关系。除石榴子石和铝直闪石外,较常见的矿物还有蓝晶石、堇青石、十字石和金红石等。岩石中主元素以K 2O (0.001%) 特低为标志,而镁、铁氧化物含量则较高 (MgO=10.43%、FeO=16.43%),主元素含量具有近似铁镁质火成岩的特征。蓝晶石+铝直闪石组合对应的压力约1.0 GPa ,温度估计在6000C ~ 7000C 之间,而由堇青石等矿物组成的冠状体则是减压过程中的产物,说明该类岩石与围岩五台群下亚群共同经历过从高压中温到中压中温的近于等温的降压过程。巨晶状石榴子石铝直闪石岩的原岩可能为与超铁镁岩共生的铁镁质岩石,其变巨晶结构与原岩结构存在成因联系。 112

(原载本刊2003年第1期)

附文2

区域构造、地球化学与成矿

翟裕生

(中国地质大学,北京,100083)

摘要:成矿是一种复杂的地质作用,区域构造与区域地球化学是控制成矿的基本要素。文中简略叙述了构造成矿研究的历史,论述了大型构造与成矿的关系,提出构造动力体制转换是引发成矿作用的一种重要机制.通过对我国矿田构造研究的回顾,总结提出构造研究的一些思路,同时对区域地球化学与成矿、上地幔元素丰度与成矿以及地球化学急变带与成矿等做了简要的讨论,认为岩石圈及地质体中一定含量的金属元素是成矿的必要条件,而成矿尚需一定的地质作用对这些金属元素的浓集。

(原载本刊2003年第1期)

胶南新元古代花岗片麻岩中淡色脉体的

锆石年代学和稀土元素研究*

陆松年1,李惠民1,李怀坤1,宋明春2,袁洪林3,柳小明3

(1.天津地质矿产研究所,天津 300170;2. 山东第四地质矿产勘查院,潍坊,261021);

3. 西北大学地质系大陆动力学教育部重点实验室,西安,710069)

摘要

苏鲁造山带中出露了大面积的新元古代花岗片麻岩,这些花岗片麻岩中赋存规模不等、形态各异的变质岩包体,已有资料表明它们均受到印支期高压─超高压变质作用的强烈影响。在花岗片麻岩及包体中经常可见以白色为主的长英质淡色脉体,脉体通常较窄,宽度多在1厘米以内,少数可达几个厘米,它们一般随片麻理方向延展,亦可见切穿片麻理的淡色脉,通常认为这类淡色脉体是母岩部分熔融的产物。作者等对出露于山东诸城市石河头乡新元古代花岗片麻岩中淡色脉体的锆石年代学及地球化学进行了探索性研究,取得了宝贵的地质信息。研究结果表明,淡色脉体中锆石SHRIMP 法U –Pb 年龄为(147.6±2.5)Ma ,同时锆石具有高铀、极低钍和重稀土富集等特征。文中在简略回顾地质背景的基础上,着重对淡色脉体中锆石的特征、锆石微区年龄和REE 测定结果的地质意义进行了讨论。

关键词:胶南;淡色脉体;锆石;年龄;稀土元素

中图分类号:P597+.1 文献标识码:A 文章编号:1672-4135(2005)04-

淡色脉体 (Leucosome) 的发育是高级变质岩区经常可见的地质现象,它常发生在进变质作用、剥露过程和强剪切带中,是由于母岩脱水、增温而造成的部分熔融的产物。多数淡色脉体主要由长石和石英所组成,几乎没有暗色矿物,因其色调极淡而得其名。国外地质学家对淡色脉体的研究颇为重视,通过对淡色脉体中锆石年代学研究,获取变质时代或隆升的年代学信息[1]。作者等近几年也对我国中部造山*收稿日期:2005-11-01

基金项目:国家自然科学基金委员会重点项目(40032010–C) ; 国土资源部科技项目 (2000305)

作者简介:陆松年 (1940-),研究员,1962年毕业于南京大学地质系,长期从事前寒武纪地质研究工作, E-mail :[email protected]

带中高级变质表壳岩、花岗片麻岩及韧性剪切带中的淡色脉体进行了探索性研究。

苏鲁造山带中出露了大面积的新元古代花岗片麻岩,这些花岗片麻岩中赋存规模不等、形态各异的变质岩包体,已有资料表明它们均受到印支期高压─超高压变质作用的强烈改造。在花岗片麻岩及包体中经常可见以白色为主的长英质淡色脉体,脉体通常较窄,宽度多在1cm 以内,少数可达几个厘米,它们一般随片麻理方向延展,亦可见切穿片麻理的淡色脉。为研究形成这类淡色脉体的时代和特点,作者等对出露于山东诸城市石河头乡新元古代花岗片麻岩中淡色脉体的锆石年代学及地球化学进行了探索性研究,取得了宝贵的地质信息。文中在简略回顾地质背景的基础上,着重对淡色脉体中锆石的特征、锆石微区年龄和REE 测定结果进行了介绍和讨论。由于该项研究探索性较强,对研究思路、结果和观点的不足之处,深望地学界同行不吝指正。 [2]

1地质背景

样品采自山东省南部的诸城市石河头乡曙光水库南一个小采石坑中。采样附近主要地质单元为荣成片麻岩套之多硅白云母二长花岗质片麻岩,岩体中有大量沿片麻理平行展布的淡色脉体,样品即采自这类浅色脉体中。多硅白云母二长花岗质片麻岩呈灰黄色,片麻状构造,鳞片粒状变晶结构,单矿物粒径0.1 ~ 1 mm ,矿物集合体粒径1 ~ 3 mm ;主要组成矿物为钠长石、微斜长石、石英,少量多硅白云母、黑云母、绿帘石,微量石榴石、锆石、磁铁矿、磷灰石、榍石等。前人[3]在本次采样附近的多硅白云母二长花岗质片麻岩中共采二个同位素年龄样,其中一个年龄值的上交点(783+19/-18)Ma ,下交点(182+10/-11)Ma ;另一个年龄上交点(818+65/-57)Ma ,下交点(103+39/-45)Ma 。浅色花岗质脉体的结构、成分与多硅白云母二长花岗质片麻岩相似,但其中云母及绿帘石含量大大减少(一般少于1%)。 2淡色脉中锆石外形特征

锆石为无色透明–褐黄色自型柱状晶体,粒度大小不一,粒径在100 ~ 500 μm 之间,个别粒径较小者(~100 μm )为非常完好的无色透明长柱状晶体,长宽比值为1׃ 4左右;由于样品粉碎过程中的破坏,导致多数锆石颗粒不完整,呈大大小小的破碎晶体(图1)。

图1 淡色脉体中锆石抛光后的显微照片

Figure 1 Photomicrograph of polished zircons from the leucosome

3测试结果

3.1 SHRIMP年龄测定结果

应用国土资源部同位素地质开放实验室高精度离子探针质谱(SHRIMP) 对样品CD1中的锆石U –Pb 同位素比值进行了测定(表1和图2),Pb/U 表面年龄平均值为(147.6±2.5)Ma 。 206238

3.2 REE测定结果

对CD1号样品中的锆石在西北大学大陆动力学教育部重点实验室应用LA –ICP –MS 进行了REE 元素的探索性研究,分两种方法进行。一是选择不同的锆石为研究对象,共采集了11粒锆石中微区REE 元素含量;二是选择一粒锆石,沿长径方向采集了6组REE 含量数据,测定结果见表2、3和图3、4。

表1 淡色脉体中锆石样品CD1号 U-Pb SHRIMP法测定结果

Table 1 U-Pb SHRIMP data of zircons from leucosome Sample CD1

测试单位:北京离子探针中心,宋彪指导完成测试

图2 淡色脉体中锆石样品CD1号U-Pb SHRIMP法年龄谐和图

Fig.2 SHRIMP U-Pb Concordia diagram of zircons from the leucosome Sample CD1

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表2 11粒锆石微区稀土元素分析结果(μg/g)

Table 2 In situ analysis REE data of 11 zircon crystals

测试单位:西北大学大陆动力学教育部重点实验室袁洪林测试

图3 11粒锆石微区稀土元素球粒陨石标准化图谱

Fig.3 Condrite normalized REE patterns of 11 zircon crystals

表3 沿一粒锆石长径方向微区的稀土元素分析结果(μg/g)

Table 3 REE data of a zircon crystal along its major axis

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测试单位:西北大学大陆动力学教育部重点实验室袁洪林测试

图4 一粒锆石6个测点的稀土元素球粒陨石标准化图谱

Fig.4 Condrite normalized patterns of 6 analyses of a zircon crystal along its major axis

4讨论

从上述CD1号样品锆石所获得的年代学和地球化学资料中,可获得有关淡色脉体和锆石成因的下述地质信息。

(1)根据SHRIMP 所获得的锆石U –Pb 年龄信息,淡色脉体形成的时代为(147.6±2.5)Ma ,即赋存淡色脉体的多硅白云母二长花岗质片麻岩部分熔融的时代发生于中、晚侏罗世之交。淡色脉体中的锆石具有淡色、透明的特点,说明锆石中基本未产生蜕晶化现象,因而锆石的U-Pb 年龄可信度较高。这类花岗片麻岩中淡色脉体的形成一般认为是地质体剥露过程中,减压增温导致部分熔融的结果,即淡色脉体形成时期应反映地壳减薄的过程。

(2)锆石中铀、钍测定结果表明(表2) ,钍含量极低,多数接近于零值, 232Th/238 U 值也极低。孙敏等[4]曾根据山西阜平早前寒武纪片麻岩锆石中铀、钍元素含量及其比值的资料,提出岩浆成因锆石中的钍含量较高(26 ~ 3031μg/g),而变质锆石中的钍含量极低(1 ~ 20μg/g) ,因而Th/U比值也极低(0 ~ 0.08) 。Hoskin 等[5] 也曾指出火成岩中的锆石Th/U比值较高,多数介于0.4 ~ 1.0之间,而变质成因锆石的Th/U比一般很低,他们测定的比值约0.01 ~ 0.08。CD1样品中锆石的钍含量及Th/U比接近变质锆石的特点,但钍含量及Th/U比值更低,测定的8个数值中,有4个为零值,平均为0.012,可能反映了与变质作用不完全相同的部分熔融作用过程中锆石钍含量及Th/U比值的特征。

(3)淡色脉体中锆石REE 元素含量、比值及图谱特征,与笔者等已获得的岩浆成因和变质成因锆石迥然有别(另文阐述) 。岩浆成因锆石稀土元素总量较高,轻、重稀土元素分异明显,轻稀土相对亏损、重稀土相对富集,同时具有明显的Ce 正异常和Eu 负异常。变质成因锆石以稀土元素总量高,轻、重稀土元素分异不明显,以及Ce 和Eu 异常不突出而区别于岩浆成因锆石。而CD1淡色脉体中锆石以轻、重稀土元素分异明显,轻稀土相对亏损、重稀土相对富集而相似于岩浆成因锆石,但一些测点以具有明显的Ce 负异常和Eu 负异常不突出,以及稀土元素总量低,特别是轻稀土元素含量低而有别于岩浆成因锆石,与变质成因锆石的区别如图5所示。

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图5 几种不同成因锆石的稀土元素典型图谱

Fig. 5 The typical REE patterns of the 3 genetic types of zircons

国外一些地质学家对锆石REE 特征也进行过探索,例如Mass 等 ,Sawka 等 和Hoskin 等 分别通过对最古老的锆石、深成侵入体以及砂岩中碎屑锆石的REE 进行了研究,力图揭示不同成因锆石之间REE 地球化学特征的差异。他们的研究结果似乎表明所有样品的稀土元素图谱都是相似的,具有轻稀土元素亏损、重稀土元素富集、Ce 正异常和Eu 负异常的特点。他们认为从不同地壳岩石类型和不同构造背景中获得的锆石稀土元素地球化学特征表现出明显的相似性,因此不能用来指示锆石的来源。但这些特点与作者等获得的岩浆成因锆石相近,与变质锆石及淡色脉体CD1号样品获得的结果存在明显差异。我们的初步研究成果不支持上述研究者的结论,从CD1样品中获得的结果表明,淡色脉体中锆石的稀土元素地球化学具有独特的特征,它们与岩浆成因锆石的区别是明显的。

通过上述讨论,显示CD1淡色脉体锆石中钍、铀含量,Th/U比值,以及稀土元素具有独特的特征,它们可能提供鉴别岩浆、变质和部分熔融成因锆石的不同鉴别标志,在年代学和锆石成因矿物学研究工作中是一个值得深入探索和具有应用前景的领域,但是这项工作还处在探索阶段,它需要更多原始科学资料的支撑。 [6][7][4]

致谢

本文受到国家自然科学基金委员会重点项目(编号: 40032010–C) 和国土资源部科技项目 (编号:2000305) 的资助,笔者表示衷心的感谢。研究过程中得到国土资源部同位素地质开放实验室刘敦一研究员、宋彪研究员、西北大学高山教授的热情支持和帮助,笔者一并表示深深的谢意。作者等仅以此文庆贺我国著名前寒武纪矿床学家沈保丰研究员70华诞,衷心祝贺他对我国地质科学,特别是矿床学做出更大贡献。

参考文献

[1]陆松年. 参加中澳造山作用国际讨论会总结报告(2)—中澳野外考察纪实. 前寒武纪研究进展.1999,

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[2]陆松年,李怀坤,陈志宏, 等. 秦岭中—新元古代地质演化及对RODINIA 超级大陆事件的响应. 北京: 地

质出版社, 2003,1-194.

[3]中国地质科学院地质研究所,安徽省地质调查院,山东省第四矿产勘查院,湖北省区域地质矿产调查所. 大

别–苏鲁造山带地质图,1:500000说明书. 北京:地质出版社,2003,1-77.

[4]孙敏,关鸿. 阜平杂岩年龄及其地质意义:兼论前寒武高级变质地体的是年问题. 岩石学报. 2001,17(1):

14

145-156.

[5] P W O Hoskin, T R Ireland. Rare earth element chemistry of zircon and its use as a provenance indicator. Geology,

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[6] R Mass, P D Kinny, I S Williams, D O Froude, W Compston. The Earth’s oldest known crust: A geochronological

and geochemical study of 3900-4200Ma old detrital zircons from Mt.Narryer and Jack Hills, Western Australia. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1992, 56:1281-1300.

[7] W N Sawka. REE and trace element variations in accessory minerals and hornblende from the strongly zoned

McMurry Meadows pluton, California: Royal society of Edinburgh Transactions. Earth Sciences, 1988, 79:157-168.

Zircon geochronology and REE in leucosome of Neoproterozoic granite gneiss, Jiaonan area

LU Song-nian1,LI Hui-min1,LI Huai-kun1,SONG Ming-chun2,YUAN Hong-lin3,LIU Xiao-ming3

(1.Tianjin Institute of Geology and Mineral Resources, Tianjin 300170; 2. No.4 Exploration Institute of Geology and Mineral Resources of Shandong Province, Weifang 261021; 3. The Key Laboratory of Continental Dynamics of the Ministry Education, Northwest university, Xi’an 710069)

Abstract

There are metamorphic rock inclusions of different size and form within the Neoproterozoic granitic gneiss that widely spread in the Su-Lu orogen. Both the metamorphic rock inclusions and the country rock had subjected to Indo-Chinese Epoch HP-UHP metamorphism based on available data. White felsic leucosome is common within the granitic gneiss and the metamorphic rock inclusions. Generally the leucosome occurs in narrow veinlet mostly less than 1 cm in width, with minors of a few centimeters. The leucosome veinlets extend mostly parallel to gneissosity with a few penetrating the gneissosity in different angles. It is generally believed that the leucosome was generated during partial melting of its parent rock. The authors carried out U-Pb dating and geochemical research on zircons separated from the leucosome occurring in the Neoproterozoic granitic gneiss in Shihetou, Zhucheng City of Shandong Province. Significant geological information has been obtained. The research demonstrates that the SHRIMP U-Pb zircon age of the leucosome is (147.6±2.5)Ma and that the zircon is high in U concentration, extremely low in Th concentration and enriches in heavy REE. This paper describes briefly the geological background of the leucosome and focuses on the discussion of the features of the zircons separated from the leucosome and then the geological significance of the in situ age and REE data.

Key words: Jiaonan; leucosome; zircon; isotopic age; rare earth elements

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