埃达克质岩的实验研究进展

高温高压实验岩石学可有效地验证埃达克质岩浆的成因,是研究埃达克质岩成因的一项重要手段。实验研究表明,在水不饱和条件下,微量元素含量合适的中基性岩石在高温高压下的脱水部分熔融都有可能得到类似于埃达克质成分的熔体,其残留相为含有石榴子石、缺失斜长石的岩石组合。侧重于实验产物微量元素的研究将是今后实验岩石学的一个发展方向。     

大别山碰撞后花岗岩锆石包裹物研究——对埃达克质岩源区及熔融深度的制约

大陆型埃达克岩的成因及其地质意义是一个很有争议的科学问题。大别地区发育有典型的加厚下地壳底部部分熔融产生的埃达克质岩。元素地球化学以及实验岩石学研究均表明,若这些埃达克质岩确来自加厚下地壳底部部分熔融,其残留相矿物应为石榴子石、绿辉石、金红石等高压矿物。本文对大别山埃达克质岩石和普通花岗岩中的锆石包裹物进行了激光拉曼光谱鉴定,证实了埃达克质岩中锆石存在石榴子石、绿辉石、金红石、白云母等矿物包裹物。如果这些矿物是与锆石在岩浆中共结晶形成的,这或可为大别山埃达克质岩的源区特征提供直接证据。     

内蒙凉城2.0Ga变质花岗岩对超高温变质作用的制约

内蒙凉城位于华北克拉通北缘中段,孔兹岩带的东端.本区孔兹岩系内存在着大量的古元古代变质花岗岩,彼此呈构造接触.根据野外地质特征、岩石学和矿物学特征,可将其分为三类:Ⅰ)二长花岗岩;Ⅱ)深熔花岗岩;Ⅲ)似斑状紫苏花岗岩.本文针对Ⅰ类花岗岩进行详细的锆石和岩石成因研究.结果显示该类岩体形成于大约2.0Ga左右,并记录了1.95～1.90Ga的变质作用年龄,对应的岩浆和变质锆石结晶温度(采用锆石Ti温度计)分别为856～964℃(平均912℃)和861～900℃(平均879℃),暗示该花岗岩体源区曾经历了高温熔融事件,同时也说明它们与围岩孔兹岩共同经历了古元古代的超高温变质作用.该类型岩体的岩石化学特征类似太古宙TTG或Adakite,而深熔花岗岩类(Ⅱ类)的地球化学特征则类似岛弧岩浆岩.这种差异说明凉城2.0Ga变质花岗岩的原岩非孔兹岩重融而成的S型花岗岩.锆石Lu-Hf和全岩Nd同位素组成则指示形成岩体的物质主要来自新太古代和古元古代下地壳的熔融.     

岩石部分熔融实验前样品烘干温度和时间对实验结果的影响

高温高压下岩石部分熔融实验是模拟地球内部岩浆和岩石成因最常用的实验方法.但国内用岩石部分熔融实验进行这一类的研究并不多见.用天然块状岩石或岩石粉末的部分熔融无水实验,一般需在实验前将样品烘干处理.在前人的实验中,实验前样品烘干的温度和时间各不相同.Dunn(1994)在进行角闪岩相变质玄武岩的部分熔融实验时,样品在110℃下烘干时间超过2 h.     

赣东北鹅湖岩体SHRIMP 锆石U-Pb 年龄、Sr-Nd-Hf 同位素地球化学与岩石成因

对赣东北鹅湖岩体进行了SHRIMP 锆石U-Pb 年代学、元素和Sr-Nd-Hf 同位素地球化学及岩石成因研究。SHRIMP 锆石U-Pb 定年结果表明,鹅湖岩体形成于早白垩世的（121.7±2.9） Ma;岩相学及元素和Sr-Nd-Hf 同位素特征表明鹅湖花岗岩属于S 型,主要是由地壳深处（至少40 km）的古元古代变质沉积岩发生部分熔融形成的,成岩过程中并没有发生强烈的分离结晶作用和幔源岩浆混合作用,赣东北地区早白垩世伸展构造背景造成的软流圈地幔上涌可能是下地壳岩石发生部分熔融的诱因。     

西昆仑地区元古宙岩浆侵入作用及构造-岩浆演化过程

通过对西昆仑地区元古代侵入岩的岩石类型、形成时代和岩石地球化学资料的综合分析,探讨各个构造单元侵入岩形成期次、岩石成因及构造-岩浆演化过程。铁克里克断隆带元古宙中酸性侵入岩以A型花岗岩为主,是塔里木板块古老基底在高温低压条件下发生部分熔融的产物。西昆仑造山带古元古代和中元古代早期中酸性侵入岩为钙碱性I型花岗岩,是变玄武岩在低温条件下部分熔融条件下形成的,而古元古代晚期和新元古代中酸性侵入岩则是高温条件下老基底岩系部分熔融而形成的A型花岗岩。甜水海地块仅发育新元古代侵入岩,为S型花岗岩,是高温高压环境下甜水海地块古老基底部分熔融而形成。根据侵入岩岩浆演化规律,将西昆仑地区元古宙划为4个演化阶段:12 426~1 567Ma:以铁克里克断隆带A型花岗岩为代表的塔里木板块陆内演化,以西昆仑造山带钙碱性-拉斑质I型花岗岩为代表的陆缘弧。21 301~1 000Ma:铁克里克断隆带和西昆仑造山带均以陆内演化性质的A型花岗岩为主。31 000~851 Ma:甜水海地块S型花岗岩可能是陆-陆碰撞导致地壳加厚的产物,指示甜水海地块可能作为Rodinia超大陆的一员发生聚合拼接作用。4815~644 Ma:铁克里克断隆带和西昆仑造山带均存在碱性基性岩浆岩和A型花岗岩的双峰式侵入岩组合,指示塔里木地块和西昆仑地块可能作为Rodinia超大陆组成部分,在该阶段发生了裂解作用。通过对元古宙侵入岩的系统分析,西昆仑地区不同构造单元地壳演化有一定差异,经历了不同演化过程。     

喜马拉雅造山带东段错那洞片麻岩穹窿的变质作用及构造意义

错那洞穹窿是喜马拉雅造山带北部发育的一系列片麻岩穹窿之一,因其赋存有超大型稀有金属矿床而倍受关注。本文对错那洞穹窿核部产出的石榴石十字石蓝晶石白云母片岩进行了岩石学、相平衡模拟和锆石U-Pb年代学研究,为揭示穹窿的成因和成矿作用提供了重要限定。岩石学研究表明,石榴石蓝晶石十字石白云母片岩的共生矿物组合是石榴石+蓝晶石+十字石+白云母+斜长石+石英+钛铁矿+金红石,为典型的中压角闪岩相变质岩。相平衡模拟表明岩石的变质温压条件为670℃和9. 0kbar,并未经历部分熔融。锆石U-Pb定年结果表明,片岩的变质作用发生在47～29Ma,即经历了一个较长期(～20Myr)的变质演化过程。结合现有研究成果,我们认为错那洞片麻岩穹窿具有与喜马拉雅造山带北部发育的其它片麻岩穹窿相同的成因,穹窿核部的中级变质岩为高喜马拉雅结晶岩系的上部构造层位,其变质作用发生在印度大陆向拉萨地体之下低角度俯冲过程中;穹窿核部淡色花岗岩是高分异的异地花岗岩,是高喜马拉雅结晶岩系下部高温高压麻粒岩部分熔融所形成的熔体经历高程度分离结晶产物。此外,本文研究成果为印度与亚洲大陆的碰撞时间和性质提供了进一步约束。     

高压下斜长角闪岩部分熔融对v_p的影响

高温高压下岩石弹性波速原位测量是研究地壳结构和探讨地震波低速层形成机制的重要手段。前人通过高温高压岩石部分熔融条件下的弹性波速原位测量,证实了高温下岩石中发生的矿物脱水和部分熔融是地震波低速层的重要成因之一。然而,目前的研究多集中在高温高压     

新疆克孜勒塔格长杠子南中元古代石英闪长岩-正长花岗岩序列地球化学特征

新疆克孜勒塔格地区长杠子南中元古代变质花岗岩序列侵位于北山岩群中,从古元古代到二叠纪该地区岩浆作用非常活跃。1∶5万区域地质矿产调查工作,初步查明该区中元古代变质花岗岩的岩石学、岩石地球化学、同位素年代学等特征。通过对长杠子中元古代花岗岩序列岩石地球化学和同位素年代学研究,探讨该期侵入岩成因与就位机制及侵位时代。     

TTG岩石组合及其成因的实验模拟

对ＴＴＧ岩石组合及其时空分布特征,成因假说,部分熔融实验模拟进行了综述。ＴＴＧ岩石重稀土元素分馏模式和亏损重稀土元素的特征表明其源区为铁镁质地壳;部分熔融实验结果显示,ＴＴＧ岩石最可能的成因机制是角闪岩或榴辉岩在高压下通过较高程度的部分熔融形成的,其残留相为呈悬浮状的榴辉才块。     

湖南省花岗岩成因类型及其与金矿的关系

湖南省花岗岩主要形成于加里东期、印支期和燕山期,分为"I"型和"S"型两个成因类型。其中"I"型花岗岩主要为角闪(或含角闪)石英闪长岩-花岗闪长岩-二长花岗岩,Mf值(铁镁比值)多小于0.78;"S"型花岗岩主要为黑云母(或二云母)二长花岗岩-钾长花岗岩,Mf值多大于0.78."I"型花岗岩与金矿的关系更为密切,于该类岩体内或其周围形成岩浆热液型或混合热液型多金属共生金及钨锑-金矿床。根据"I"型花岗岩与金矿关系的不同特点,将其划分为自源型金成矿"I"型花岗岩带和它源型金成矿"I"型花岗岩带。"S"型花岗岩与金矿的关系仅表现为部分岩体周围发育一定程度的金矿化。     

变质核杂岩中高Sr低Y型花岗岩的发现及其地质意义

在星子变质核杂岩和武功山变质核杂岩中发现了高Sr低Y型花岗岩。这是变质核杂岩构造中高Sr低Y型花岗岩的首次报道。地球化学研究结果表明,它们具有与adakite相似的地球化学特性。在时空分布上,属于中国东部adakite。它们是由玄武岩岩浆底侵到加厚的陆壳底部导致下地壳麻粒岩部分熔融形成的。结合花岗岩的地球化学特片及现有的资料探讨高Sr低Y型花岗岩的形成与变质核杂岩构造之间的成因关系。     

东秦岭两类花岗岩与两个金矿系列

本文根据东秦岭地区花岗岩金矿的特征，全面地探讨了花岗岩与金矿化的关系，将东秦岭地区与花岩有关的金矿床分为深源浅成型花岗岩金矿系列和浅源深成型花岗岩金矿系列。不同成因系列的花岗岩与金矿的关系完全不同。文中还简要地阐述了与两个系列金矿有关的花岗岩的地花岗岩的地质地球化学特征和秦岭造山带的构造演化。     

矿物成分标型继承性与金矿矿质来源

本文在阐述胶东金矿成矿过程的基础上，重点研究了胶东地区不同地质体组成矿物中Ｃｒ元素分布特征及含Ｃｒ矿物的自然演化历史。揭示了含Ｃｒ矿物成分标型显著的继承性规律。胶东金矿脉石矿物中出现翠绿色含Ｃｒ绢云母，矿石矿物中出现含Ｃｒ金银矿至自然金矿物系列。其中的Ｃｒ，均是从以中基性变质火山岩为主的胶东群部分重熔所形成的Ⅰ型花岗岩类，经动力及热液蚀变释放出来的。故利用Ｃｒ元素这一示踪性特征，便可有效地揭示与Ｃｒ相伴相随的Ａｕ（也包括Ｆｅ）来源于胶东群地层。提出开展不同作用、不同时期、不同阶段中含Ｃｒ矿物成分标型的系统研究，可为探讨金矿成矿物质来源提供新的矿物学方法。     

金山金矿构造控矿特征及其模拟实验

在前人工作的基础上,研究金山金矿构造控制产出部位,控制金山金矿蚀变糜棱岩金矿和石英脉金矿体及矿石类型,控制金山金矿微量元素、稀土元素、同位素及流体包裹体等地球化学特征;运用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中的构造地球化学(构造成矿)高温高压实验条件进行构造控矿模拟实验,模拟高温高压条件下,岩石、矿石的变形实验,构造控制成矿物质活化、迁移聚集以及构造控制金山金矿载金矿物成矿元素变化的模拟实验和多期多次构造应力作用下成矿物质活化、迁移模拟实验。实验结果表明:构造活动的热动力作用下,不仅使岩石、矿石产生韧性剪切变形和脆性变形,并可看出韧性变形在前,脆性变形在后,并叠加在韧性变形之上,构造作用能使成矿物质活化、迁移并聚集在襁皱虚脱部位,层间破碎带及裂隙交汇部位;多期多次构造应力实验不仅使变形、破裂加剧,并使成矿物质叠加富集。实验结果与金山金矿成矿十分近似,这不仅为研究金山金矿成矿和分布规律提供实验资料和依据,也为矿区进一步找矿提供有益信息。     

“煌斑岩”与金矿的实际观察与理论评述

新的分析资料和研究表明,Ｒｏｃｋ等人提出的煌斑岩中温热液金矿成因模式在理论上和实际上都存在明显的问题,根据金和铂族元素,铜等元素的地球化学相关性,可以鉴别出绝大多数金异常高的煌斑岩类岩石受到次生蚀变和金富集作用。一些钾玄岩类岩石与中温热液金矿时空上的密切共生,是由于两者形成的构造环境相同,扩大“煌斑岩”这个术语的运用及其所包含的岩石类型,容易造成岩石学分类的混乱,并给岩石学和经济地质学研究带来困扰     

热液金刚石压腔 (HDAC)在地质上的应用及甲烷水合物合成实验研究

热液金刚石压腔 (HDAC)是 2 0世纪末发展起来的一种高温高压及低温高压实验技术。它可在 - 180～ 12 0 0℃ ,10 0～ 10 0 0 0MPa水热体系进行实验 ,并具直观实验全过程的特点。文中首次运用HDAC在水体系中对哀牢山花岗岩进行了熔融实验 ,在显微镜下观察到花岗岩熔融过程 ,其初熔温度为 712 88～ 714 87℃ ,压力为 2 2 5MPa ,熔融温度为 759 54～76 0 0 0℃ ,压力为 30 0MPa。重点介绍了国外运用HDAC进行冰的高压相、水体系中伟晶岩矿物溶解、可燃有机岩、石油及岩石热解、高压下矿物包裹体均一温度测定及甲烷水合物合成实验研究新成果。甲烷水合物在永久冻土带及大陆坡、海底高原、海底沉积物等地质环境广泛分布 ,储量大 ,可成为 2 1世纪人类使用的新能源。目前世界主要国家的科学家除致力于该资源勘探外 ,还运用不同方法进行甲烷水合物的合成研究 ,以了解其形成条件及性质。开发和应用甲烷水合物具有重大意义 ,为促进我国此项工作开展 ,文中作了重点介绍。     

A型花岗岩的标志和判别——兼答汪洋等对"A型花岗岩的实质是什么"的质疑

A型花岗岩是富硅、富碱、贫水的花岗岩类,地球化学上以贫Al、Sr、Eu、Ba、Ti、P为特征,形成于低压高温条件下,对源岩没有选择.A型(或南岭型)花岗岩的实质为:在低压下熔融的花岗岩类,大多产于地壳伸展减薄的构造背景.汪洋等(2013)举的几个国外A型花岗岩的实例笔者认为大多不是A型花岗岩,不形成于低压条件下.     

东昆仑中泥盆世A型花岗岩的确定及其构造意义

东昆仑中泥盆世冰沟正长花岗岩具有高硅(SiO₂含量为71.85%~72.77%)和高碱(K₂O+Na₂O值为8.39~8.58)、相对富铝(A/CNK为0.93~1.03)、高FeO_t/MgO(6.24~7.86)和104 Ga/Al值(3.04~3.60)、富集轻稀土、明显的Eu负异常、相对原始地幔明显富集Zr、Ga、Y和Hf等高场强元素并强烈亏损Ba、Sr、P和Ti元素的特征, 这些特征与A型花岗岩类的地球化学特征一致.采用锆石LA-ICP-MS U-Pb法获得206Pb/238U值加权平均年龄为391±3 Ma(MSWD值为2.36), 表明该岩体为中泥盆世岩浆活动的产物.综合全岩Sr-Nd同位素、地球化学及实验岩石学等资料, 可以判断该岩石为造山后伸展阶段长英质地壳物质(变杂砂岩)在低压高温氧化条件下发生部分熔融的产物.冰沟正长花岗岩是目前东昆仑地区报道的时代最晚的古生代A型花岗岩, 它的出现可能标志着中泥盆世时期东昆仑始特提斯构造演化的彻底终结和古特提斯构造演化的崭新开始.      

华北地台花岗岩和地层中金含量与金成矿的关系

华北地台的热液金矿床经常产于绿岩带中的花风岩内外接触带和变质岩中,因而许多人认为花岗岩和地层就是金矿床的矿源层和矿源岩。显然,他们瓣假设是建筑在这些岩石金的含量高于地壳、上地壳和区域背景含量上的,这样,这些花岗岩和地层可提供足够的金来形成金矿床,因而,这些地层和花岗夺被称为矿源层或矿源岩。随着金定量分析方法的改进和精度的提高 0.1×10^-9,大量测试资料表明,绿岩带中的变质岩和地层中金的丰度常较低,平均1.06×10^-9～2.3×10^-9,而与金矿有关的花岗岩金的含量更低,平均为0.6×10^-9～1．4×10^-9。并且随着花岗岩化和混合岩化程度增加而降低。因此,矿源层和矿源岩并不是前人所认为的那样,花岗岩形成过程和早期深部的成矿流体的碱交代作用过程是促使金活化转移的重要机制,也是形成金矿的主导因素。