太行山中生代岩浆作用过程中的壳幔岩浆混合作用:岩石学和地球化学证据

太行山中生代岩浆岩的主体———石英二长岩中常见闪长质包体。无论包体还是寄主岩石中均可见斜长石具有成分和结构的不平衡现象,即斜长石具有富钙的核(An=57~65)和富钠的幔部(An=20~35),而且两者变化截然。这是壳幔岩浆发生混合作用的记录:核部代表基性岩浆中早期结晶的斜长石(或代表花岗岩中斜长石由于高温基性岩浆的注入而发生部分熔融形成的残留核?),而幔部代表从混浆中结晶的斜长石。与此类似,角闪石也发育成分环带,其核部为相对富Al和Ti的黄褐色的韭闪石,而边部为贫Al和Ti的绿色调的浅闪石。韭闪石形成于较高的温度,浅闪石形成于较低的温度,也反映了壳幔岩浆混合的过程。壳幔岩浆混合模式同样得到地球化学数据的支持,太行山中生代岩浆岩的高K2O和MgO、高分异稀土模式(和Eu异常不明显)、高Sr-Ba和富集的Sr-Nd同位素特征等均与来自富集地幔的基性岩浆的混合有关。     

阿尔泰麦兹地区海相火山岩及其与成矿作用的关系

阿尔泰麦兹地区下泥盆统康布铁堡组火山岩,下亚组为偏碱性的富钠流纹岩夹少量的拉斑—碱性玄武岩和粗安岩;上亚组为钙碱性流纹岩类。其构造环境为大陆边缘活化带。下亚组基性火山岩来源于过渡—富集型地幔,酸性火山岩为壳幔混合源,岩浆经历了结晶分异、岩浆混合和岩浆不混熔作用;上亚组酸性火山岩来源于地壳,岩浆演化主要为与上地壳和海水的同化混染作用。本文还探讨了火山岩与铁和铅锌成矿作用的关系。     

浙江普陀花岗杂岩体中的石英闪长质包体：斜长石内部复杂环带研究与岩浆混合史记录

浙江普陀花岗杂岩体包含若干石英闪长质包体,该类包体中存在三种不同类型的斜长石:正常环带的斜长石、筛孔构造的斜长石和酸性斜长石为核的“反环带”斜长石。根据斜长石的环带构造特征和成分分析,认为本区的岩浆演化过程大致如下:下部基性岩浆注入到上覆酸性岩浆中并进行混合作用,酸性岩浆中已结晶的富钠质斜长石晶体进入偏基性的混合岩浆中,部分熔融形成筛孔构造;随着端员岩浆的进一步混合,富钠质斜长石晶体与中性混合熔体仅形成粗糙的边界,而保留原先构造特征;同时混合岩浆可以直接结晶出正常环带斜长石,呈单颗粒或以膜的形式包围其它环带构造的长石。本文还通过与平潭甬闪辉长岩杂岩体内筛孔斜长石的对比,认为斜长石的环带构造和成分可以反映岩浆源区特征和岩浆演化历史。     

冀西北姚家庄超镁铁岩-正长岩杂岩体中辉石的环带特征及意义

冀西北姚家庄存在一套晚三叠世的超镁铁岩-正长岩杂岩体,岩体内发育具有环带特征的单斜辉石。辉石的环带有两种:简单环带和复杂环带。简单环带一般为正环带,辉石核部的MgO和Cr2O3含量高,Si O2、Fe O和Na2O含量低;边部的主要氧化物含量与核部刚好相反。简单正环带可以分为两类,其中核边接触带平滑、由核到边化学成分具有渐变特征的正环带辉石可能是岩浆在分离结晶或地壳混染过程中形成。而核边接触带有熔蚀结构、由核到边化学成分突变的正环带辉石可能是早期结晶的辉石颗粒受到晚期低镁岩浆的溶蚀改造而成的。复杂环带具有核-幔-边结构,其中,核部低镁高铁、幔部高镁低铁、边部与核部相似,但其Mg#更低,这些特征暗示了岩浆混合作用的存在,形成辉石核部的母岩浆可能来自富集的岩石圈地幔,幔部高Mg#的特征指示了软流圈地幔物质的贡献,其边部低Mg#的特征则指示了地壳物质的加入。具有韵律环带的复杂辉石是在岩浆多期侵入的过程中形成的。辉石环带的组成特征表明,姚家庄杂岩体是由岩浆多期侵位形成的,后期侵入的岩浆与前期就位的岩浆不断反应,形成了具有多种不同环带特征的辉石,并最终形成了空间上由外到内依次为辉石岩、辉石正长岩和正长岩的环状杂岩体。结合前人的研究成果,推测形成姚家庄岩体的岩浆主要来源于富集的岩石圈地幔,并由少量地壳组分和软流圈物质的贡献。     

铜陵焦冲金矿岩浆作用过程:来自闪长玢岩的证据

本文主要针对安徽铜陵焦冲金矿区的闪长玢岩进行了详细的岩相学观察和矿物电子探针分析。岩相学观察表明,岩石内发育独特的石英斑晶、斜长石斑晶及其中的角闪石包裹体和角闪石斑晶。石英斑晶呈港湾状或次圆形,由溶蚀的次圆形内核和生长边构成,在内核与边部之间有熔融包裹体产出;斜长石斑晶具明显的"核-幔-边"环带结构,幔部发育明显的溶蚀界面,溶蚀界面处大量熔融包裹体呈环带分布;角闪石包裹体分别包裹于斜长石斑晶的核部和幔部,后者的边部被溶蚀呈次圆形;角闪石斑晶呈长条形,包裹有细针状的磷灰石。电子探针分析结果表明,斜长石中An含量自核部至边缘呈降低趋势,幔部出现多个An峰值;而来自斜长石斑晶核部、幔部和基质中的角闪石Al2O3含量从核部至基质也逐渐下降。采用角闪石-斜长石温压计和角闪石全铝压力计,分别对斜长石斑晶核部及包裹的角闪石、斜长石斑晶幔部及包裹的角闪石和基质中共生的角闪石-斜长石微晶的结晶温度和压力进行估计,结果表明,温度为806.84~808.75、791.00~797.86和660.3~683.9℃,压力为675~706、463~487和206~212 MPa,对应的形成深度为25.52~26.70、17.50~18.40和7.79~8.02km。角闪石斑晶的结晶压力和深度为448~483MPa和16.93~18.25km,与包裹于斜长石幔部的角闪石包裹体一致。根据以上岩相学和角闪石-斜长石矿物化学分析结果,本文提出一个多重岩浆房模型:来自深部幔源的流体(透岩浆流体)将不同层位的岩浆房串联活化,活化后的中基性岩浆和花岗闪长质岩浆混合形成中性岩浆,最后中性富流体的岩浆快速上侵冷却就位于地表,同时释放大量的挥发分(含矿物质),后期的减压排气作用可能是主要的成矿机制。     

东昆仑香加花岗质岩体中镁铁质包体成因:岩相学及地球化学证据

东昆仑造山带以广泛发育富含镁铁质包体的早-中三叠世花岗岩为主要特征,但目前尚缺乏对不同类型镁铁质包体系统的岩相学和矿物学研究.在本文中,我们选择了极具代表性的香加花岗岩体及其中包体为研究对象,从岩相学和矿物化学角度揭示了东昆仑地区壳幔岩浆相互作用的详细过程.研究表明包体发育眼球状石英、韵律环带斜长石和针状磷灰石等不平衡结构和快速结晶现象,指示存在岩浆混合作用,而似辉绿辉长结构包体代表了岩浆混合的基性端元.此外,长石的多阶段生长证明可能存在多次的岩浆混合过程.镁铁质包体相对寄主岩（Mg#值为0.39~0.56,Fe#值为0.44~0.62）具高Mg#和低Fe#特征.包体具有两类角闪石:一类结晶源自早期深部幔源岩浆（TiO₂=2.1%~2.9%,SiO₂=41.75%~44.49%）,另一类则起源于浅部壳幔混合作用（TiO₂=1.0%~1.8%,SiO₂=42.49%~48.10%）.部分黑云母具有高镁特征（MgO=9.78%~11.53%,Mg#=0.462~0.541）,与幔源成因黑云母成分相当.斜长石的韵律环带及化学组成指示其岩浆混合成因.幔源基性岩浆在5×108 bar（约18 km）左右深度结晶并形成高钛角闪石,玄武质岩浆底侵上升,并发生壳幔岩浆混合作用,混合的岩浆上升至2.5×108 bar（约8 km）左右深度结晶形成低钛角闪石.以上证据指示,东昆仑地区在三叠纪时期可能经历了多期次的岩浆混合作用,地幔岩浆的注入在地壳深熔作用和地壳生长过程中扮演了重要角色.广泛的壳幔岩浆相互作用可能是三叠纪时期阿尼玛卿洋板片断离的重要响应.      

班公湖-怒江成矿带西段阿翁错地区早白垩世花岗闪长岩的成因及构造背景——来自斜长石和黑云母化学成分的约束

阿翁错地区早白垩世花岗闪长岩位于班公湖-怒江成矿带西段,广泛发育暗色微粒包体,是研究岩浆混合作用的理想对象。本文从地质学、岩相学和矿物化学等方面对花岗闪长岩开展了详细研究。包体形态多样,与寄主岩呈渐变或截然型接触关系,包体与寄主岩之间相互穿插,接触带发育冷凝边,包体从寄主岩中捕获了大量捕虏晶矿物,包体和寄主岩中均见针状磷灰石。电子探针结果显示:具正环带特征的寄主岩斜长石An值变化范围不大,在48.16～59.05之间,具致密韵律环带特征,可能代表镁铁质岩浆注入长英质岩浆房前结晶的斜长石;具反环带特征斜长石的An值变化范围较大,核部An值为29.86,往外An值陡增至51.09,整体呈逐渐增大趋势,暗示存在富钙基性岩浆的加入;具正-反环带特征的寄主岩斜长石核部至中间区域An值变化相对复杂,具稀疏韵律环带结构特征,反映斜长石结晶过程中因岩浆混合作用岩浆房环境发生突变,随着混合作用持续进行,岩浆逐渐冷却,斜长石在静态环境下继续结晶形成干净的正环带边部;包体斜长石虽然存在正环带,但其An值变化范围较大,在28.63～62.40之间,核部An值高,边部An值骤然降低,可能是镁铁质岩浆与长英质岩浆...     

大兴安岭潮满林场地区新元古代花岗质片麻岩——锆石U-Pb测年、地球化学特征及构造环境探讨

对大兴安岭潮满林场地区新元古代花岗质片麻岩进行岩石学、地球化学、成因及构造环境研究结果显示,花岗质片麻岩年龄为795.2±4.3 Ma,形成时代为新元古代. 花岗质片麻岩表现为高硅、高碱、富钙、富钠、富钾、轻稀土元素富集、重稀土元素亏损,Eu为负异常弱亏损. 岩浆源区主要为壳源岩浆,部分幔源岩浆底侵使中下地壳岩石发生部分熔融,且受到幔源组分混染形成混合岩浆. 结合区域资料,研究区新元古代花岗片麻岩形成于与俯冲有关的岩浆弧环境.     

莫霍面,下地壳与岩浆作用

美国地质学会近期在意大利北部阿尔卑斯山区召开的关于地壳分异作用的Ｐｅｎｒｏｓｅ会议,以Ｉｖｒｅａ带大陆地壳剖面为样板,讨论了与大陆生长和演化有关的主要过程。文中结合会议情况,评述了岩浆作用与大陆生长、莫霍面演化和地壳动力学的关系。大陆壳特有的成分和大的花岗岩基的形成,要求下地壳有大体积的基性超镁铁质岩存在。这样的基性超镁铁质岩,既可能代表囤积在下地壳的幔源岩浆,也可能是幔源岩浆分异的堆积岩,或是在壳内分异作用过程中产生出花岗质熔体后的残余体。在伸展构造区,幔源岩浆的底侵作用强烈地影响了大陆壳的结构、组成和热状态,而在陆陆碰撞带,由于地壳加厚,下地壳的基性超镁铁质岩石会转变为“榴辉岩”,促进地壳沉没作用和下地壳拆沉作用。由于地壳岩石的榴辉岩相变质作用,地球物理莫霍面与壳幔边界可能并不对应。莫霍面和地壳对岩浆的密度过滤作用,又控制了大陆壳中岩浆的侵位和演化。     

太行山北段王安镇岩基超镁铁质岩中角闪石成因意义

太行山北段中生代岩基中发育有基性-超基性岩体。本文以太行山北段王安镇岩基中的窑沟岩体为研究对象,对橄榄辉石角闪石岩中角闪石的矿物学特征以及形成条件进行初步研究,探讨其成因意义。结果表明,窑沟岩体橄榄辉石角闪石岩中的角闪石属于岩浆成因,并且角闪石环带发育,核部呈棕色,边缘为绿色,两者具有共同的特征,其(Ca+Na)B≥1.00,NaB0.50,均属于钙质角闪石。它们的Si/(Si+Ti+A1)值的范围为0.704 2~0.788 5,属幔源角闪石。Na、K、Ti、Al和Fe3+的相对含量存在差异,其棕色部分为镁绿钙闪石,绿色部分为镁绿钙闪石质普通角闪石以及浅闪石质普通角闪石。角闪石的环带特征反映出同一期岩浆结晶的不同阶段,体现出压力和温度等生成条件的变化。角闪石环带中核部的镁绿钙闪石结晶时温度和压力较高,深度较大,属于下地壳环境;而边缘角闪石在较低压地壳环境生成。角闪石所体现的岩浆来源于上地幔,并且在燕山运动前期的晚三叠世开始集聚,先其周围的中酸性岩体侵位,暗示在晚三叠世华北克拉通岩石圈就已发生部分熔融和华北克拉通破坏的开始。     

南太行山地区中基性侵入岩中角闪石的矿物学及其成因

角闪石作为南太行山地区中基性侵入岩中主要组成矿物,其详细的成因矿物学研究对了解该套岩石的形成机理具有重要意义。电子探针分析表明角闪石的成分变化很大如SiⅣ、AlⅣ和A位置上的Na和K离子,主要为韭闪石、韭闪石质普通角闪石、普通角闪石和阳起石质普通角闪石。且富镁和钙,为钙镁质角闪石。同时,不同岩石类型中的角闪石的组成无显著差异。大颗粒的核心部位形成于深部岩浆房中(18 ~25km),其组成的连续变化主要反映结晶深度的不同。角闪石的成因矿物学研究表明该套岩石不可能来源于华北古老的下地壳,而可能起源于新增生的下地壳和/或壳幔过渡带。     

Magma Replenishment as Revealed by Textural and Geochemical Features of Plagioclase Phenocrysts in Subduction-Related Lavas

Various petrographic features and geochemical characteristics indicative of disequilibrium are preserved in plagioclase phenocrysts from basaltic to andesitic lavas in East Junggar, northwest China. These characteristics indicate that they crystallized in a magma chamber, which was replenished by less differentiated and high-temperature magmas. The petrographic and geochemical features of the plagioclase phenocrysts are interpreted to record responses to changes in temperature, composition and mechanical effect during magma replenishment. Distinct rare earth element(REE) patterns between cores and rims of the same plagioclase crystal suggest derivation from two end-member magmas. From core to rim, plagioclase phenocrysts commonly display sharp fluctuations of anorthite(An) content up to 20, which either correspond to reverse zoning associated with ovoidal cores and resorption surface(PI), or normal zoning with euhedral form and no resorption surface(P2). Plagioclase crystals with diverse textures and remarkably different An content coexist on the scale of a thin-section. Cores of these plagioclases in each sample display a bimodal distribution of An content. From core to rim in PI, concentrations o f FeOT and Sr increase remarkably as An content increases. During magma replenishment, pre-existing plagioclase phenocrysts in the andesitic magma, which were immersed into hotter and less differentiated magmas, were heated and resorbed to form ovoidal cores, and then were overgrown by a thin rim with much higher contents of An, FeO~T and Sr. However, pre-existing plagioclase phenocrysts in the basaltic magma were injected into cooler and more evolved magmas, and were remained as euhedral cores, which were later enclosed by oscillatory zoned rims with much lower contents of An, Sr and Ba.     

西秦岭地区钙碱质火山岩中石榴石的发现及其地质意义

在西秦岭钙碱质火山岩中首次发现富铁铝成分的石榴石，成分与国外已有资料相比明显地富Ca。在证据表明，区内火山岩中石榴石不是外来捕获晶或残留相，而是偏“干”的岩浆处于早期高压环境下的结晶相。石榴石晶体周边生长的斜长石晶环并不是岩浆反应产物，而是岩浆在温压突变条件下以被消融残留的石榴石为中心从岩浆中直接晶出的。依据地质和实验岩石学资料推断，西秦岭中生代含石榴石钙碱质火山岩浆可能起源于50km以下的地壳基底。     

西藏曲水县北东才隆岩体成因及找矿前景

才隆岩体位于冈底斯-念青唐古拉板片南缘,邻近雅鲁藏布江结合带.通过对岩性样品的岩相学、稀土及微量元素的分析,结果显示：岩体可分为边缘相、过渡相和中间相;成因类型为I型花岗岩;成岩岩浆可能为下地壳底部或壳幔边界的偏基性岩浆与下地壳局部熔融形成的酸性岩浆发生过混合的岩浆;产于大陆弧构造环境;含较多如黑云母和角闪石的含水矿物,高硅富钙低碱,富Cl贫F,Ag、Cu、Mo和Sn中至强的富集等成矿有利条件,加上在岩体近东西向破碎带中见铅锌矿化,表明具形成中温热液矿床的潜力.     

北祁连南缘右行韧性走滑剪切带糜棱岩矿物的化学成分及其对形成环境的响应

长英质糜棱岩是北祁连南缘右行韧性走滑剪切带内的主要构造岩类型,其中主要矿物都发生不同程度的塑性变形。石榴石内矿物包裹体的痕迹、长英质矿物的定向分布及矿物间的接触关系等表明糜棱岩中的矿物为同构造生长的产物。石榴石、黑云母、白云母和斜长石的矿物化学成分特点表明糜棱岩的变质程度达角闲岩相,形成于高温环境。石榴石微区成分存在两种类型：一种为环带型,从核部到边缘,MnO含量从中心向边缘逐渐降低,FeO和MgO加含量逐渐增加,反映石榴石形成于递进变质环境;另一种为均一型,显示剪切带内局部变质作用的强度继续增大,温度进一步升高(>600℃),组分扩散能力的提高使石榴石内的环带部分或全部均一化。矿物化学成分温压计的计算结果表明矿物形成温度为651～763℃．压力为6.2×10⁸～8.4×10⁸Pa。据此,推测该韧性剪切带形成于地下17～19km．后随祁连加里东造山带一起隆升出露地表。     

玄武岩中包体橄榄石的分带现象

报道了浙江衢县、福建明溪等地新生代玄武岩中尖晶石(石榴石)二辉馓榄岩包体和捕虏晶中发现的橄榄石成分分带现象。给出了电子探针分析结果,总结并讨论了这种分带的特点、成因以及不同地区之间的差别。     

开放体系下岩浆的注入-混合作用:闽西南晚中生代油心地辉长岩的成因

福建武平县油心地辉长岩的年代学、矿物学以及全岩和矿物化学的研究成果表明,油心地辉长岩形成年龄为(87±2)Ma,全岩地球化学显示为大陆边缘弧特征,类似闽东南晚中生代的钙碱性角闪辉长岩,高Mg含量(MgO=8.35%～9.33%).以辉石为主.辉长岩的主要组成矿物为单斜辉石和斜长石,根据两种矿物的环带类型和成分变化,将岩...