医巫闾山地区早白垩世同伸展花岗岩就位机制

石山岩体形成的时间约为124Ma,是医巫闾山地区早白垩世NWW向伸展变形的同构造花岗岩体。花岗岩的主量、微量元素含量表现出埃达克质岩浆的特点,SiO 2、Al2O3及碱性组分含量较高,而Fe2OT3和MgO含量较低,岩浆锆石εHf(t)值=-26.7~-20.3、tDM2=2.0~2.3Ga,表明岩浆来源于华北陆块加厚下地壳的部分熔融。通过对围岩变形组构与岩体中岩浆组构的分析,可将石山岩体的就位过程划分为三个阶段。在岩浆底劈、膨胀作用和围岩伸展滑移的共同影响下,石山岩体最终形成了主体呈近圆形、西部发育两个岩墙的形态。岩浆就位过程与围岩变形组构的相互关系,表明中、浅部地壳的伸展变形可以控制岩浆的就位过程和最终形态,但与下地壳部分熔融的关系不大,岩石圈减薄及区域伸展应力场是下地壳发生部分熔融的诱因。     

“带外脉式”钨矿床成矿模型——以湖南白云仙钨矿田头天门矿床为例

石英脉型钨矿床是南岭钨矿成矿带的主要矿床类型,含钨石英脉产于成矿花岗岩顶部的接触带附近,其中"带外脉式"的石英脉几乎全部产于接触带外侧。湖南白云仙钨矿田头天门钨矿床发育较完整的"带外脉式"钨矿矿化组合和空间分带,主要矿化类型包括花岗岩型和石英脉型,前者分布于岩墙上部,后者发育于上方外侧的砂岩中。笔者研究了头天门钨矿床中花岗岩和各类矿体的地质地球化学特征,探讨了岩浆演化与钨的富集成矿过程。提出头天门钨矿床粗粒斑状黑云母花岗岩→细粒碱长花岗岩岩株→岩墙→云英岩化花岗岩→云英岩→石英脉的岩浆-热液演化-成矿全过程,成矿流体表现出"上液下浆"的分带特点。在岩墙形成前的演化过程中,成矿元素的富集主要受岩浆晚期分异作用的制约,岩墙之后的演化则主要受热液作用的影响。成矿地质体为细粒碱长花岗岩岩株以及上部的岩墙。建立了带外脉式型钨矿床成矿模型,形成机制主要为:在岩浆固结之前,岩浆中的挥发分和H2O在岩体顶部聚集引起围岩破裂,岩浆充填形成岩墙,挥发分和成矿物质在岩墙上部聚集形成花岗岩型(云英岩型)钨矿,并在外侧形成石英脉型钨矿。     

燕山造山带后石湖山碱性环状杂岩体的成因与形成过程

后石湖山杂岩体是与垮塌破火山口有关的碱性环状杂岩体, 主要由呈环形分布的碱性火山岩、环状岩墙(斑状石英正长岩)、嵌套的中心复式岩株(晶洞碱长花岗岩和斑状碱长花岗岩)和锥状岩席(石英正长斑岩和花岗斑岩)组成.LA-ICPMS锆石U-Pb年代学分析表明, 斑状石英正长岩环状岩墙、石英正长斑岩和花岗斑岩锥状岩席的侵位年龄分别为119±3Ma、121±2Ma和121±2Ma.该环状杂岩体火山岩与侵入岩的形成年龄相近, 体现了它作为火山-侵入杂岩体的特征.斑状石英正长岩富碱(Na₂O+K₂O=10.0%~10.5%), K₂O含量较高(5.21%~5.42%), 具正的Eu异常(Eu/Eu*=1.05~1.40).碱长花岗岩和斑岩均具有富碱、高FeOtot/MgO、Ga/Al、Zr、Nb和REE值(Eu除外), 以及低Al₂O₃、CaO、MgO、Ba、Sr和Eu含量的特征, 都属于A型花岗岩质岩石.其中斑岩为铝质A型花岗岩, 具有高的初始岩浆温度(880~901℃).所有A型花岗质岩石均具有较富集的Nd同位素组成, ε_Nd(t)值变化于-13.9~-12.2之间.斑状石英正长岩是下地壳中-基性麻粒岩和片麻岩部分熔融产生的熔体与幔源玄武质岩浆混合, 后又发生单斜辉石分离结晶的产物; 碱长花岗岩源于上地壳长英质岩石部分熔融产生的熔体与幔源玄武质岩浆混合, 随后经历长石的分离结晶作用而成; 斑岩是受幔源岩浆底侵加热的上地壳长英质岩石的部分熔融产生的熔体, 并经历了长石的分离结晶作用而产生.该环状杂岩体的形成过程可以概括为: (1)火山爆炸性喷发形成大量的碱性火山熔岩和火山碎屑岩; (2)地下岩浆房空虚导致压力下降, 其顶板围岩失稳而沿火山口周围近直立的环状断裂垮塌, 形成塌陷的破火山口.与此同时, 下覆岩浆房的岩浆被动挤入环状断裂而形成斑状石英正长岩环状岩墙; (3)浅部地壳的长英质岩浆房过压, 促使其高温过碱质A型花岗质岩浆上升侵位形成了中心的斑状碱长花岗岩岩株, 这些岩浆的上涌导致上覆围岩产生倾角中-陡的、内倾的锥状裂隙, 为石英正长斑岩锥状岩席侵位提供了空间; (4)浅部岩浆房复活, 高温过碱质A型花岗质岩浆再度上升侵位形成被嵌套的晶洞碱长花岗岩岩株.同样, 这种岩浆的再度上侵导致上覆围岩产生了倾角较陡而内倾的锥状裂隙, 为花岗斑岩锥状岩席提供了侵位空间.后石湖山碱性环状杂岩体的形成是华北东部早白垩世与克拉通破坏相关的伸展构造体制下的产物, 这种构造体制可能与古太平洋板块的俯冲作用有关.      

北祁连西段黑下佬同碰撞花岗岩地质特征

甘肃省北祁连西段黑下佬二长花岗岩是加里东造山期同碰撞期产物,是以岩墙扩张机制形成的被动就位岩体,为下地壳部分熔融形成的花岗岩岩浆经分异结晶作用形成的I型花岗岩。按其副矿物组合特征,相当于磁铁矿系列,具有轻稀土富集的右倾式稀土元素配分形式,岩石的δ18OSMOW值与I型花岗岩的一般特征相符,岩石的微量元素蛛网图特征与同碰撞期花岗岩相似。     

华北东部晚中生代区域伸展背景下同构造花岗岩体的起源与就位

花岗质岩浆的起源、迁移及就位是研究大陆岩石圈流变学特性的重要方面。然而,板内伸展背景下同构造花岗岩体的岩浆来源、就位机制和岩浆流动与区域应力场的关系等问题缺乏系统性的总结。晚中生代期间华北板块东部逐渐变为区域伸展体制,同时中浅部地壳形成一系列的韧性剪切带、变质核杂岩和拆离断层,这些伸展构造往往伴有同剪切变形的花岗岩体。因此,华北东部是系统研究板内伸展背景下同构造花岗岩体的最佳区域。本文选取多个典型的同构造花岗岩体,进行综合分析。通过归纳总结这些同构造岩体的岩石地球化学和年代学资料,发现多数同构造岩体具有多个岩浆源区,且较早就位的中性岩席(单元)往往来自壳幔混合岩浆或新生下地壳的部分熔融,而较晚的酸性岩席(单元)则主要来源于古老下地壳的部分熔融。这一特点反映了同伸展岩体岩浆源区由深至浅的演化规律,也揭示了区域伸展背景下源自地幔的流体和热量是触发地壳部分熔融的重要因素。通过分析岩浆就位过程中围岩和岩体中形成的定向及变形组构,发现华北东部同伸展岩体的就位模式可分为三大类:以扁平岩床或岩基形式就位于中部地壳的水平韧性剪切带内;岩浆以近直立运移的方式形成长轴平行拆离断层的岩基,就位于变质核杂岩核部或拆离断层下盘;岩浆就位于再活化的先存断裂,通过膨胀作用、挤压围岩获得就位空间并使围岩变形,形成类似底辟作用的就位方式。剪切应力和浮力是影响岩浆运移方向的重要力学参数。岩浆自源区上升的过程中浮力起着主要控制作用,就位于韧性剪切带时剪切应力起着控制作用,就位于浅部地壳的脆-韧性过渡带时浮力的作用再次凸显。     

广东五桂山花岗岩的形成与演化

五桂山花岗岩复式岩体系由早白垩世的３次岩浆入活动形成的，在时空关系，岩石学，副矿物，岩石化学，地球化学特征上，反映出它们属同一次岩浆热事件不同演化阶段的产物，构成一个由黑云母花岗岩组成的演化序列。属岩墙扩展式被动就位岩体，受控于北东向区域性樟木头大断裂。     

就柿竹园钨多金属矿床与岩体的关系试论千里山花岗岩的成矿机制

千里山花岗岩为一单一岩浆作用旋回形成的复式岩体。对柿竹园矿床与千里山岩体关系的研究表明,本区主矿化发生在第一期花岗岩固结之后,而完成于第二期花岗岩就位之前。它们的这种关系显然不能用伴随源岩的多次熔融矿质逐步富集的复式岩体成矿机制或简单的岩浆结晶分异作用来解释。本文提出一种新的可能机制——“岩浆分异构造筛”机制。它对于解释单一岩浆族回复式岩体成矿也许是适宜的。     

粤东北元古宙花岗岩的变形特征及就位机制

粤东北元古宙片麻状花岗岩体边部常形成边缘混合岩，其片麻理与花岗岩的片麻理和长石斑晶的产状均呈NE-NNE走向，与控岩断裂的走向一致。岩石因具有“变形结构”而区别于正常的花岗岩。与侵入的围岩间既存在截然关系，又存在过渡关系。岩浆以底辟方式强力挤压就位，它的就位和变形明显受外部剪切带构造控制。在空间上，岩浆上侵就位由北东逐渐向南西方向推进，导致岩体北东部变形强烈而南西部不明显。     

花岗岩定位的一种新机制:侵入活动的伸展性剪切带

侵入地壳中的花岗岩体占据的空间从哪里来?这个问题长期困扰着地质学家。以前主要强调两种定位机制:(1)主动定位(强力侵位)——浮力驱动的岩浆将地壳强力推挤开,为其侵入开辟空间,如气球膨胀作用是岩浆将围岩推挤开(辐射状膨胀)而占据空间,底辟作用是岩浆强力注入定位,而顶蚀作用是岩浆将围岩熔蚀、同化而占据空间;(2)被动定位——岩浆体占据的空间不是由岩浆本身开辟的,而以替换机制(replacive mechanism)为其特点,如火山口塌陷作用中花岗岩充填于断块塌陷形成的环状裂隙中。但是,侵入体推挤     

岩墙群的岩石学、地球化学和几何学特征及其大地构造意义

对近几十年来岩墙群在构造环境、侵位模式、形成机制、岩相学、地球化学、同位素地质年代学、几何学和比较行星学等方面的研究成果进行了总结,为岩墙群的深入研究提供重要信息。岩墙群主要与伸展构造环境有关,是岩浆侵位事件(如地幔柱)造成上覆地壳形成裂隙系统,岩浆随后灌入而形成的。岩墙群的侵位模式主要有垂向和侧向两种,也可能是两种模式共同作用的结果。岩墙群的岩性多样,但主要是超基性-基性岩,说明其与深部岩浆作用密切相关。对岩墙群的地球化学研究可揭示岩浆事件的构造环境、岩浆演化过程以及源区特征。放射性岩墙群的几何学特征有重要的指示意义,其收敛中心被认为是地幔柱的中心位置。岩墙群是古陆重建十分重要的"契合点",对古陆重建研究十分有帮助。类地行星(金星)巨型放射状系统很可能是岩墙群系统,暗示了地球上也存在过这种完整的巨型放射状岩墙群系统。岩墙群对于古陆重建、地幔柱中心的指示、地幔源区示踪、火山机构以及区域岩浆演化的研究都有十分重要的意义,并将对地球科学的发展产生重要影响。     

张广才岭英城子金矿区早古生代花岗岩的元素地球化学特征、岩石成因及构造意义

系统研究了英城子金矿区内花岗岩的地质、岩相学和元素地球化学特征。研究结果显示：该类花岗岩为富硅（w(SiO₂)=71.12%～75.66%）、高分异（DI=90.53～94.42）、钾质钙碱性岩（σ=2.37～3.94）,富集大离子亲石元素（LREE/HREE=11.20～14.62,w（Rb）=（270.6～165.3）×10^-6,Na₂O/K₂O =0.18～0.67,等）,具负的铕异常,相对亏损Ba、Nb、Sr、P和Ti等元素。这种特征揭示该类花岗岩是准铝质、高分异I型花岗岩,它的母岩浆可能是I型花岗质岩浆,是母岩浆经以斜长石为主的矿物相分离结晶作用后产生的岩浆经结晶作用形成。结合锆石的年代学研究成果,进一步确立该花岗岩可能是在麻山期深变质作用过程中地壳深熔形成的岩浆经分离结晶作用形成,岩浆就位发生在麻山期陆内造山作用的挤压向伸展转换阶段,从发生到就位持续大约20 Ma。     

新疆克拉玛依中基性岩墙群的地质地球化学和K-Ar年代学

新疆克拉玛依中基性岩墙群出现在后碰撞花岗岩(锆石U-Pb年龄约为300～320Ma)及其下石炭统火山岩-硅质岩围岩之中,空间分布受区域构造裂隙控制,总体走向以280°～300°为主,K-Ar表观年龄为241.3～271.5Ma。岩墙群属于亚碱性系列,根据岩性和Mg#的不同,可分为辉绿岩岩墙、高Mg#闪长玢岩岩墙和低Mg#(石英)闪长玢岩岩墙等三组。主元素、稀土元素和其他微量元素等资料表明,形成岩墙群的岩浆起源于亏损地幔,由部分熔融作用形成的原始玄武质岩浆在侵位过程中发生了分离结晶作用,但同时还受到同化混染作用的影响,致使克拉玛依岩墙群具有较典型的AFC过程的成因特征。克拉玛依岩墙群形成于新疆北部后碰撞伸展构造环境,是幔源岩浆活动的产物,因而可以作为地壳垂向生长的标志之一。     

云南建水县长岭岗岩体包体特征与岩浆作用

云南建水县长岭岗岩体由碱长正长岩、霞石正长岩(广义的)构成。霞石正长岩(广义的)可进一步划分为黑云霞石正长岩、霓辉霞石正长岩、黑榴霞石正长岩、霞石正长岩。岩石中之包体划分为残余包体、残浆包体、深源捕虏体、浅源捕虏体。岩浆的形成与演化过程中,分离结晶作用明显,混合或混染作用较强。该侵入体的就位机制,很可能属被动就位中的岩墙扩张。在就位过程中有类似热气球膨胀的地质作用。     

佛冈复式岩体地质地球化学特征及其成岩源岩

佛冈复式岩体受东西向佛冈－丰良断裂和北东向恩平－新丰断裂联合控制就位;晚侏罗世晚期的碱性杂岩来源于地幔,但上升侵闰过程中同化了较大部分包括古老基底在内的围岩。其岩石化学、微量元素、稀土元素及同位素地球化学特征表明,佛冈岩体的花岗岩类应是“Ⅰ”型花岗岩,但具有较高的碱含量。佛冈岩体各时代（Ｔ３、Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｋ）花岗岩类及碱性杂岩各呈不同的岩浆演化系列,说明粤中地区自晚三叠世以来的岩浆作用具有幕     

一个伸展构造体制下的花岗岩体的主动侵位作用——亚干变质核杂岩同构造花岗岩体

一般认为,在伸展拉张构造环境中花岗岩体“被动”定位,在挤压环境中“主动”定位。而本文研究显示,亚干变质核杂岩同伸展构造花岗岩体仍显示有较强的主动侵位作用。这些岩体发育同心状单元分布型式、边强中弱的应变型式,特别是围岩同侵位变形。围岩的应变分析表明,围岩韧性压缩大约提供了现今岩体16％～24％的定位空     

甘肃省皋兰县什川岩体的地质学特征

什川岩体出露于甘肃省皋兰县什川镇一带,侵位于中元古代的变质地层——皋兰岩群中,岩体从早到晚依次由中细粒黑云母斜长花岗岩侵入体、中细粒黑云花岗闪长岩侵入体、中细粒二长花岗岩侵入体、中粗粒二长花岗岩侵入体和细粒二长花岗岩侵入体组成。各侵入体之间的接触关系有脉动和涌动两种,为同源岩浆演化的产物,且侵入体中包体发育,岩性较复杂,形态各异,并普遍有原生流动构造、流动变形构造、叠加变形构造等样式,产状多变。岩浆以被动就位的岩墙扩张模式为主,兼具强力就位的特点,就位时代为志留纪晚期。     

医巫闾山中—晚侏罗世构造变形与同构造花岗岩的耦合关系

晚中生代期间医巫闾山地区经历了早期的高温韧性变形和晚期的低温脆韧性变形,并最终形成了变质核杂岩。该变质核杂岩中发育多个中-晚侏罗世花岗岩体,通过分析花岗岩体的岩浆组构及围岩中变形组构的特点,确定该期次的岩浆活动与高温韧性变形同时发生,且这些岩体就位于中部地壳的高温韧性剪切带内。岩浆就位的过程包括三个阶段：部分熔融与垂向运移阶段(D1)、水平运移阶段(D2)和固态变形阶段(D3)。尖砬子岩体的主量、微量元素分析结果显示岩浆为埃达克质岩浆,并具有过铝质和由钙碱性向高钾钙碱性过渡的特点。岩石的Th/U比值和碱性组分含量较高,Mg、Cr、Fe2OT3含量较低,岩浆锆石εHf(t)值=-29.5～-23.3、TDM2=2.51～2.18 Ga。这些特点指示岩浆来源于古老的华北陆块下地壳的部分熔融,表明岩浆具有从地壳深部向地壳浅部运移的过程。中-晚侏罗世岩体的产出形态、岩浆组构及磁组构的优选方位,表明岩浆在就位于中部地壳的过程中受到围岩剪切作用的控制,发生强定向的水平流动,形成了NE-SW向延伸最长、垂向最短的扁纺锤状岩浆房。对比中-晚侏罗世和早白垩世两期同构造岩浆就位机制,发现岩浆就位机制与围岩构造环境关系密切。同为下地壳部分熔融并向浅部运移的两期岩浆活动,岩浆就位机制差异很大：中-晚侏罗世岩浆就位于中部地壳的强剪切部位,就位过程中岩浆以侧向流动为主、气球膨胀作用为辅;早白垩世岩浆就位于浅部地壳的弱剪切部位,岩浆以气球膨胀作用和底辟作用为主。岩浆就位过程中不但受到围岩剪切作用的控制,岩浆房的扩张也会挤压围岩,使围岩叶理的产状发生变化,进而影响对构造性质的判断。     

岩浆作用对岩浆热液金铜成矿制约的元素地球化学和锆石CL图像记录——以延边小西南岔富金铜矿床为例

通过对延边小西南岔大型富金铜床矿区产出的与成矿密切的角闪花岗闪长岩、黑云花岗闪长岩、黑云二长花岗岩(花岗杂岩)侵入体和闪长玢岩岩脉的地质、岩相学和元素地球化学研究,结合单颗粒锆石CL图象特征及精细测年结果,初步确定:它们的岩浆就位发生在晚中生代早白垩世末期(112 Ma～102 Ma),适值伊泽奈崎板块向古亚洲板块俯冲的大陆边缘环境;金铜矿化发生在角闪花岗闪长岩(111.7 Ma±2.8 Ma)、黑云花岗闪长岩(106.7 Ma±1.6 Ma)、黑云二长花岗岩(104.6 Ma±2.5 Ma)与闪长玢岩(102.1Ma±2.2 Ma)的就位之间;花岗杂岩是先存的岩石圈地幔受到俯冲大洋板片提供流体的交代,形成的次生岩石圈地幔,次生岩石圈地幔的部分熔融产生的埃达克质岩浆在MOSH面附近与下地壳重熔产生的钾质熔体混合,混合后的岩浆经以斜长石为主的矿物相分离结晶作用先后上侵就住形成;而闪长玢岩岩脉则是埃达克质岩浆直接上侵就位形成;矿质主要来自俯冲大洋板块,埃达克岩浆和地壳重熔岩浆的形成以及两者的混合作用、混合岩浆的结晶分离作用是导致成矿物质活化、迁移、富集的根源.     

太古宙花岗岩中的暗色包体

在华北陆台北缘太古宙花岗质岩石的成因研究中,对其中的暗色包体进行了较详细的矿物学和岩相学研究,从中获得了许多反映花岗质岩浆来源及其成岩演化过程的信息,从而为花岗岩的岩浆起源提供了证据。这些暗色岩包体按成因及来源可分为:深源火成岩包体,围岩包体及深熔同生包体。研究表明,深源火成岩包体是花岗岩的母岩浆(基性岩浆)的早期结晶分离相,有些包体可能代表岩浆源区—上地幔岩的岩块。而深熔同生包体和围岩包体则是在深熔岩浆的形成过程中母岩中难熔组分的聚集物和岩浆上侵过程中捕获围岩的产物。     

隐伏岩体顶上带与深部成矿预测

岩浆侵入的流体流动模拟表明.侵入体上方是流体聚焦流动的位置,流体通量远大于旁侧围岩,流体在此产生沸腾作用.随温度降低,侵入体上方渗透率逐渐增大,最大渗透率出现在侵入体的顶部.含水岩浆侵位后在其顶上带发生二次沸腾和减压过程,释放出的巨大机械能远大于围岩的抗张强度,足以引起围岩发生脆性破坏.岩浆岩顶上带的水饱和外壳及其围岩发生破裂形成陡倾裂隙和水力破裂.直立长椭球状岩浆体的侵入会在岩浆岩顶上带产生放射状和同心圆状裂隙,同时产生爆破角砾岩筒.因此侵入体顶上带的岩钟、岩枝、岩脉,放射状、同心圆状裂隙和角砾岩筒均为构造弱化带,是热液矿脉密集发育的部位.矿床地质学研究已充分证明.岩浆岩顶上带确是容纳与中酸性岩浆有关的热液矿床的最佳部位.在开展深部成矿预测和找矿的过程中,探寻隐伏岩体项上带和/或岩钟.是寻找深部与花岗岩类有关的多金属矿床的捷径.