南岭东段燕山早期正长岩-花岗岩杂岩的成因和意义

在南岭东段赣南地区存在燕山早期正长岩-花岗岩组合, 陂头-塔背杂岩体是其典型实例. 该杂岩体由塔背正长岩和陂头钾长花岗岩构成, 它们的单颗粒锆石U-Pb年龄分别为(188.6±2.2) Ma和(186.3±1.1) Ma. 塔背正长岩的SiO₂为62.40%~68.75%, 富碱(K₂O+Na₂O = 10.56%~11.96%), 钠大于钾(K₂O/Na₂O = 0.56~0.93), 准铝(A/CNK = 0.80~1.00), 富集LILE (Rb, Ba和K)和HFSE (Th, U, Nb, Ta和Zr等), Eu亏损较弱或出现正异常(δEu = 0.63~1.82), (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i较低和ε_Nd(t)较高(分别为0.70412~0.70543和3.14~3.52). 陂头钾长花岗岩富硅(SiO₂ = 71.06%~76.28%), 偏碱(K₂O +Na₂O = 8.10%~9.80%), 钾大于钠(K₂O/Na₂O = 1.22~1.94), 准铝(A/CNK = 0.94~1.07), 富含Rb, Th(U), K和亏损Ba, Nb, Ta, Sr, P, Zr, Ti, 稀土总量(SREE)高(平均451.03 mg/g), Eu亏损强烈(δEu = 0.27~0.33), (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i较高和ε_Nd(t)较低(分别为0.70805~0.70912和−5.35~−6.29). 塔背正长岩和陂头钾长花岗岩都具有A型花岗岩的特征, 前者源自软流圈地幔, 后者是壳-幔混合的产物, 形成于裂谷环境.     

大别山造山带前陆阳新二长质侵入体的矿物化学、地球化学与锆石SHRIMP定年

阳新岩体是个由三期侵位形成的复式岩体, 其中作为主体的第二期占了整个岩体出露面积的90%以上, 其锆石U-Pb SHRIMP年龄为134±2 Ma, 为典型的燕山晚期侵入体, 而不是早先认为的属燕山早期. 该岩体内主要暗色矿物角闪石和黑云母都以富镁为特征, 表明其母岩浆来源深, 与地幔具有近缘性. 地球化学上该岩体以高铝(Al₂O₃=15.92%~16.38%)、偏碱(Na₂O+K₂O为6.95%~7.37%)、富钠(Na₂O/K₂O为1.47~1.94)、高Sr(816~897 μg/g)、富集强不相容元素Rb, U, Th, K及轻稀土元素, 而亏损重稀土元素和Y为特征, 轻、重稀土元素的分馏程度强((La/Yb) _N = 17.83 ~20.86), 地球化学的总体特征虽与典型的埃达克岩有所差别, 但非常类似. 推测岩浆的形成可能与大别山造山带山根拆沉后底侵玄武岩的部分熔融有关. 该岩体自固结至今大约抬升了5 km, 抬升速率仅约0.04 mm/a, 远低于造山带内晚中生代的剥蚀程度, 只是到了新生代, 两地的抬升剥蚀速率才可能相近.     

内蒙古狼山炭窑口热水喷流沉积矿床钾质“双峰式”火山岩层的发现及其示踪意义

研究发现, 炭窑口一带狼山群容矿第2组中的灰色-浅褐灰色钾长浅粒岩与变粒岩夹层具有如下特征: 其外观致密均一、分不出矿物晶粒; 具有变余斑状或聚斑状结构, 变余斑晶由具有波状消光的石英和遭受明显蚀变与变形的钠长石组成; 有显示海底火山喷发熔浆快速冷凝成岩特征的放射状、纤维状丛生的变余显微球粒结构和燕尾状分叉以及变余中空骸晶结构; 其SiO₂ = 70.80%~76.00%, K₂O(4.83%~6.22%)>Na₂O(2.78%~3.87%), K₂O+Na₂O = 8.63%~9.00%; 多种岩石化学图解结果一致表明其具火山岩特征, 从而可恢复其原岩是同沉积期形成的钾质石英角斑岩. 再根据它与钾质细碧岩夹层(SiO₂ = 46.12%~50.68%, K₂O(4.23%~5.93%) > Na₂O(2.15%~3.14%), K₂O+Na₂O = 6.51%~8.08%)有共层产出的组合特征, 可以确认它们是钾质“双峰式”火山岩夹层. 炭窑口矿床容矿岩组中“双峰式”火山岩夹层的发现, 加上部分凝灰岩中有矿石矿物产出、矿石矿物的铅同位素分布特征和黄铁矿的Co/Ni比值>1以及内生成矿作用迹象明显等特征, 可证实它是形成于中元古代华北古陆北缘裂陷槽内张性断陷盆地的非典型SEDEX型矿床,其成矿作用和同沉积期火山喷发活动及热水喷流作用有关, 成矿物质与火山岩具有同源性(来源于地幔或下地壳). 再结合在霍各乞、东升庙矿床已找到的变质(“双峰式”)火山岩夹层和容矿建造的总体组合特征, 还可以进一步证实狼山-渣尔泰山中元古代被动陆缘裂陷槽经历过明显不均一的拉张作用.     

中国东部大地幔楔形成时代和华北克拉通岩石圈减薄新机制——深部再循环碳的地球动力学效应

地震P波速度成像显示,西太平洋俯冲板片滞留在地幔过渡带,在中国东部形成"大地幔楔"结构.中国东部大陆玄武岩的Mg同位素调查揭示了该俯冲滞留板片携带大量碳酸盐交代地幔过渡带上覆的对流地幔,形成了碳酸盐化橄榄岩,它是中国东部晚白垩世和新生代大陆强碱性玄武岩的源岩.该玄武岩的Mg-Sr同位素组成与年龄关系显示自106Ma以来,该地幔源区的碳酸盐种属为菱镁矿+少量白云石,发生初熔的深度为300~360km.因此,该地幔源区的碳酸盐化交代作用应发生在大于360km的深度,即在106Ma以前俯冲板片已经开始滞留地幔过渡带,形成了大地幔楔结构.这一时代支持大地幔楔的俯冲板片后撤形成机制.根据高温高压实验结果,碳酸盐化橄榄岩熔融产生的含碳酸盐硅酸盐熔体在到达至华北克拉通初步减薄的岩石圈底部(180~120km)时仍可以有高达25~18wt%的CO_2含量,其SiO_2和含量及类似于强碱性的霞石岩和碧玄岩,并具有较高的εNd值(2~6).该熔体向上渗透并交代底部岩石圈地幔可形成碳酸盐化橄榄岩.由于克拉通地热增温线与碳酸盐化橄榄岩固相线相交于130km深度,则华北克拉通岩石圈底部的碳酸盐橄榄岩将发生部分熔融导致其物理性质类似软流圈且较容易被对流上地幔置换.其新生成的碳酸盐-硅酸盐熔体又可以向上渗透交代上覆的岩石圈地幔.如此重复这一碳酸盐化交代-熔融过程,可以使岩石圈减薄,而碳酸盐-硅酸盐熔体也转变呈较富硅和具有较低εNd值(低至-2)的碱性玄武岩.随着华北克拉通岩石圈的减薄,其地热增温线逐步向大洋岩石圈靠近,岩石圈碳酸盐化橄榄岩的初熔深度可小于130km和逐步接近70km.因此,富碳酸盐熔体与岩石圈相互作用是华北克拉通岩石圈减薄过程在晚白垩世和新生代的一种可能机制.据中国东部低玄武岩的年龄统计,106~25Ma区间岩石圈的碳酸盐化交代-熔融引发的减薄过程仅零星存在,而在25Ma以后才大规模发生.因此,华北克拉通岩石圈的减薄可能存在两个峰期:与克拉通破坏峰期(135~115Ma)同时发生的岩石圈减薄,和25Ma以后由富碳酸盐硅酸盐熔体与岩石圈相互作用引发的岩石圈进一步减薄,它使得华北克拉通东部岩石圈减薄至现今的约70km左右.     

中国东部大陆岩石圈地幔及幔源岩浆岩水含量和氢同位素组成

中国东部华北陆块和华南陆块的地幔包体单矿物和全岩水含量变化很大,总体低于全球其他克拉通和非克拉通岩石圈地幔包体单矿物和全岩水含量.然而,具有新生岩石圈地幔来源的莒南橄榄岩包体单矿物和全岩水含量总体高于其他中国东部岩石圈地幔包体,指示中国东部新生岩石圈地幔的初始水含量并不低.地幔包体中单矿物水含量与Mg~#之间无明显相关关系,其中的辉石缺乏水扩散环带,因此地幔包体的低水含量与包体随玄武岩岩浆上升过程的水扩散丢失无关.大陆岩石圈地幔底部受到热软流圈地幔烘烤有可能会造成水的扩散丢失,但是熔体提取也可能是引起低水含量的原因之一.通过斑晶水含量计算得到的中国东部中生代和新生代玄武岩初始熔体水含量均高于正常洋中脊玄武岩.中生代玄武岩初始熔体水含量与岛弧玄武岩类似,而新生代玄武岩初始熔体水含量则与洋岛玄武岩和弧后盆地玄武岩类似(部分地区与岛弧玄武岩类似).这些结果表明,大陆玄武岩地幔源区相对富水,指示其地幔源区曾经受到深俯冲地壳脱水所形成的富水流体/含水熔体的交代,使其水含量升高.中国东部新生代幔源巨晶、包体矿物和玄武岩斑晶的氢同位素组成变化也很大,反映中国东部新生代岩石圈地幔氢同位素组成高度不均一.新生代岩石圈地幔具有高于亏损地幔的水含量和偏离亏损地幔值的氢同位素组成,反映其受到过俯冲太平洋板片部分熔融所产生熔体的交代.俯冲大洋板片脱水熔融产生的富水流体和含水熔体对大陆岩石圈地幔底部的交代导致其水含量增加,引起底部岩石黏滞度降低,进而导致岩石强度的降低,使其容易被构造侵蚀乃至拆沉.因此,大洋俯冲隧道中的壳幔相互作用是克拉通岩石圈减薄的重要诱因.     

华南白垩纪玄武质岩石的地球化学特征及其对太平洋板块俯冲作用的制约

通过研究白垩纪中晚期华南(浙、闽、赣、湘、粤五省)断陷红盆地和火山-沉积盆地中发育的同时代(80~110 Ma)玄武质岩石, 发现以武夷山为界华南白垩纪盆地中出露的玄武质岩石具有不同的地球化学特征. 西区白垩纪盆地(武夷山以西, 包括醴临-攸县盆地、衡阳、长沙-平江盆地、南雄、赣州、吉安等盆地)中的玄武质岩石具有低K₂O(K₂O=0.44%~3.17%, K₂O/Na₂O= 0.13~0.99)、低碱(K₂O+Na₂O=3.27%~6.80%)、低Al₂O₃(13.08%~16.75%)、高MgO(5.13%~8.78%)、高TiO₂ (1.12%~3.35%)的特征; 而东区(武夷山以东, 包括江西广丰、浙江玄坛地、文成周墩、永嘉、新昌、象山和福建永泰盆地)的玄武质岩石则以高K₂O(K₂O=0.55%~4.86%, K₂O/Na₂O= 0.19~2.22)、高碱(K₂O+Na₂O=2.95%~7.05%)、高Al₂O₃(15.80%~21.10%)、低MgO(2.63%~6.28%)、低TiO₂(1.19%~1.86%)为特征. 西区玄武质岩石富集高场强元素Nb和Ta, 而东区玄武质岩石富集大离子亲石元素K, Rb, Ba和Th, 亏损高场强元素Nb和Ta等; 稀土总量和轻重稀土比值东区(ΣREE=79.68~327.61 μg/g, (La/Yb) _N=5.35~26.37) 高于西区(ΣREE=74.66 ~287.72 μg/g, (La/Yb) _N = 4.49~22.10), 而(Gd/Yb)_N则是西区(1.30~4.62)高于东区(0.80~1.77). 西区玄武质岩石的(87Sr/86Sr) _i (平均值为0.704679)低于东区(平均为0.707658), 而ε _Nd(t)(−1.81~8.00)则高于东区(−8.50 ~ −1.22). 鉴此, 西区玄武质岩石可能形成于陆内裂解的构造环境中, 与软流圈的上涌有关, 源区有富集地幔(EMⅡ)和亏损地幔(DM)两端员混合的特征. 而东区玄武质岩石的源区则为受到了与板片俯冲有关的流体/熔体交代的岩石圈地幔, 与古太平洋板块的俯冲作用有关. 表明晚中生代存在古太平洋板块向亚欧大陆的俯冲作用, 但是俯冲作用的影响范围可能只限于武夷山以东地区.     

中天山北缘冰达坂蛇绿混杂岩的厘定及其构造意义

中天山北缘断裂构造带的性质、构造意义是确定天山造山带形成演化的关键, 地质、地球化学综合研究证明, 在冰达坂北侧出露蛇绿混杂岩残块, 是中天山北缘蛇绿混杂岩带的重要组成部分. 该蛇绿岩残块主要包括, 浅变质的玄武岩、辉长岩和辉绿岩. 玄武岩(绿片岩)主元素以高TiO₂(1.50%~2.25%)和MgO(6.64%~9.35%), 贫K₂O(0.06%~0.41%), P₂O₅(0.1%~0.2%), Na₂O> K₂O为特征; ΣREE低, 轻度亏损LREE, 显示岩浆源于亏损地幔. 与原始地幔相比, 变玄武岩显示明显亏损Th, U, Nb, La, Ce和Pr, 其他高场强元素不分异的特征, 且Zr/Nb, Nb/La, Hf/Ta, Th/Yb和Hf/Th等比值均类似于N-MORB的地球化学特征, 应形成于亏损的洋中脊环境. 与上述玄武岩相比, 辉绿岩具有高Al₂O₃, SREE和高场强元素丰度. 与原始地幔岩相比, 冰达坂辉绿岩除个别大离子亲石元素外, 其余不相容元素均不分异, 且约是原始地幔标准值的10倍, 显示其为E-MORB型岩石. 与MORB相比, 具有轻微的Nb亏损特征, 但Th富集并不明显. 综合分析推测冰达坂的辉绿岩可能形成于初始洋盆扩张阶段, 而玄武岩则形成于成熟洋盆扩张阶段. 冰达坂蛇绿混杂岩的确定为中天山北缘构造带的性质、延伸提供了直接的证据.     

湘东北钠质煌斑岩地幔源区特征及成岩构造环境

在湘东北中生代陆内拉张带中发现了一组特殊的钠质煌斑岩. 在常量元素、微量元素和Sr, Nd同位素等与常见钾质煌斑岩具有明显差异. 岩石以富Na₂O高TiO₂和Nb, Ta, Nd, LREE弱富集及不出现负铕异常为特征. 微量元素和Sr, Nd同位素组成具有洋岛玄武岩(OIB) 地幔源区性质, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr初始比值平均为0.705332, ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd初始比值平均为0.512650, ε _Nd(t)为+3.5~+3.9, 构成特殊的钠质煌斑岩地幔源区, 其形成主要是来自软流圈含挥发分的流体/熔体交代岩石圈底部原始地幔. 测得钠质煌斑岩Rb-Sr等时线年龄为136.61 Ma, 代表湘东北燕山晚期由挤压到拉张的构造转换时期. 钠质煌斑岩形成于大陆内部软流圈地幔上涌的地幔热点式构造环境. 软流圈地幔上涌是导致钠质煌斑岩形成和制约湘东北燕山晚期陆内拉张的主要地球动力学因素.     

多硅白云母地质压力计的热力学模拟

利用THERMOCALC 323程序, 以及最新的矿物固溶体模型, 模拟了相当于平均、富铝和富钾3种泥质岩石在KFMASH(K₂O-FeO-MgO-Al₂O₃-SiO₂-H₂O)体系中的P-T视剖面图和多硅白云母硅等值线, 发现后者与矿物组合有关. 在含有绿泥石或黑云母的双变、三变域以及含有石榴石-蓝晶石的三变域中, 多硅白云母可以作为很好的地质压力计. 但在含有纤柱石而无绿泥石的组合中, 多硅白云母的硅等值线主要指示温度变化. 对相同的硅含量来说, 当多硅白云母与蓝晶石共生时指示压力较高, 与钾长石共生时指示压力较低. 在KFMASH体系中加入Na₂O, 会引起AFM矿物相稳定域缩小. 在只含有一个含钠矿物相的矿物组合中, NKFMASH体系下多硅白云母硅含量等值线的行为, 与KFMASH体系相似; 在含有两个或者两个以上的含钠矿物相组合中, 两个体系的多硅白云母硅含量等值线行为相差较大.     

山东沂沭地区幔源矿物中的流体和稀有气体地球化学研究

幔源物质中的流体和稀有气体是地幔信息的重要示踪剂. 利用热爆裂法和熔融法分别测试了山东沂沭地区新生代玄武岩中二辉橄榄岩包体的流体和稀有气体同位素组成, 结果表明, 其流体组成以CO₂、CO、H₂等为主, 三者约占流体总量的90%以上, 与中国东部其他地区幔源包体的研究结果类似; ³He/⁴He比值主要介于0.82~2.74 Ra, ⁴⁰Ar/³⁶Ar = 299.5~758.8, 均远低于大洋中脊玄武岩等典型上地幔样品值, 主要反映了大气和部分放射成因组分的影响. 沂沭地区幔源矿物的C/³He = (27.6~1050)×10⁹, N₂/Ar = 927~56612, N₂/³He= (2.5~27)×10⁹, 与受板块俯冲影响的美国西部、新西兰等地区幔源流体类似, 在多种综合图解上均位于地幔-地壳-大气源区之间, 反映大气和富有机组分的地壳物质的影响. 上述结果表明, 研究区幔源矿物流体和稀有气体同位素的组成可能反映了岩浆喷出过程或喷出后的变化, 也可能与古俯冲板块对该区陆下地幔的影响有关.     

青藏高原木苟日王新生代火山岩地球化学及Sr-Nd-Pb同位素组成——底侵基性岩浆地幔源区性质的探讨

藏北羌塘木苟日王新生代火山岩主要岩石类型为玄武岩和安山玄武岩，地球化学研究表明该套岩石表现出低SiO₂（51～54%），高Mg、Cr和Ni等幔源岩浆的特征;岩石轻稀土中度富集,具弱负铕异常,发育Nb、Ta、Ti等高场强元素的负异常.其低的Sm/Yb值（Sm/Yb = 3.07 ～ 4.35）表明它们应来源于软流圈地幔尖晶石二辉橄榄岩的局部熔融.岩石87Sr/86Sr = 0.705339 ～ 0.705667， ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb = 38.8192 ～ 38.8937， ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb = 15.6093 ～ 15.6245，²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb = 18.6246 ～ 18.6383，而¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd = 0.512604 ～ 0.512639，ε_Nd 值近于0（＋0.02～ －0.66），与典型的地幔端元BSE（地球总成分点）十分类似.岩石Δ8/4Pb＝66.82～74.53，△7/4Pb＝9.88～11.42，ΔSr>50，具典型的DUPAL异常,这些地球化学特征表明木苟日王高钾钙碱性基性火山岩可能源于受俯冲流体交代的亲冈瓦纳软流圈地幔的部分熔融.结合该区新生代高钾钙碱性中酸性火山岩地球化学和地球物理资料,文中进一步提出,由于拉萨地块的北向俯冲作用,俯冲流体交代软流圈地幔诱发其部分熔融形成以木苟日王火山岩为代表的高钾钙碱性基性岩浆,这些基性岩浆对羌塘地块岩石圈的底侵作用对于羌塘地块新生代埃达克质高钾钙碱性中     

北京西山晚中生代火山岩U-Pb锆石年代学及地球化学研究

对北京西山髫髻山组和东岭台组火山岩锆石U-Pb SHRIMP和LA-ICP-MS定年及地球化学的研究结果表明, 髫髻山组上部火山岩时代为137.1±4.5 Ma(2σ), 东岭台组中部火山岩时代为130~134 Ma. 前者略老于后者, 但两者时代相差<5 Ma, 证明两组火山岩的喷发是在很短的时间内完成的. 北京西山地区髫髻山组火山岩的年龄与承德盆地髫髻山组火山岩的年龄明显不同, 表明髫髻山组火山岩年龄可能存在明显区域变化. 北京西山髫髻山组中存在典型的埃达克岩(SiO₂含量约为56%, Na₂O = 3.99~6.17, Na₂O/K₂O = 2.2~3.1, Sr = (680~1074)×10^-6, Y = (13.2~16.3)×10^-6, Yb = (1.13~1.52)×10^-6, Sr/Y = 43~66 ), 高镁埃达克岩和高镁安山岩(Mg# = 54~55). 髫髻山组埃达克岩及与其共生的其它中酸性火山岩均具有典型的Nb-Ta负异常和Pb正异常等大陆地壳特征, 表明它们是陆壳岩石部分熔融的产物. 上述结果表明, 北京西山地区髫髻山组埃达克岩代表了中生代曾存在于华北克拉通的加厚榴辉岩下地壳与岩石圈地幔一同拆沉至软流圈中, 榴辉岩随后发生部分熔融, 熔体上升过程中与地幔橄榄岩发生相互作用的产物. 髫髻山组火山岩的年龄制约了拆沉作用至少延续至137 Ma. 东岭台组火山岩为Mg#正常的流纹岩和英安岩, 表明它们没有与地幔发生反应, 它们可能代表了拆沉作用导致的软流圈地幔物质上涌造成的深部地壳物质重熔的产物.     

地幔矿物中硫化物熔体包裹体的成因

中国东部新生代碱性玄武岩中产出的巨晶、辉石岩和橄榄岩等地幔捕虏体内硫化物熔体包裹体的矿物组成不尽相同,反映了它们成因上的差异巨晶中除有磁黄铁矿相的硫化物熔体包裹体外还有一些磁黄铁矿士黄铜矿上镍黄铁矿共生的硫化物熔体包裹体这反映它们是在成分接近于上地幔硫化物平均组成的硫化物液滴逐步冷却过程中形成,即首先在1000℃以上的高温晶出单硫化物固溶体（MSS）,然后在大约850℃晶出黄铜矿（固溶体）,最后在610-300℃下由MSS中溶离出镍黄铁矿辉石岩中硫化物熔体包裹体有磁黄铁矿和镍黄铁矿,而橄榄岩中主要为镍黄铁矿这表明地慢部分熔融造成残余的橄榄岩中硫化物包裹体富Ni,生成镍黄铁矿;而在部分熔融期间作为堆晶产出的辉石岩变得相对贫Ni,可以生成磁黄铁矿．另外,Ni在橄榄石和辉石矿物中分配系数的不同也许是另一个原因河北汉诺坝、福建明溪和闽清的二辉橄榄岩中出现的硫化物都是镍黄铁矿,也表明它们经历过地幔部分熔融.     

华南沿海基性麻粒岩捕虏体的地球化学研究和下地壳组成

华南沿海新生代火山岩中的麻粒岩捕虏体都是镁铁质的, 分为岩浆麻粒岩和堆晶麻粒岩. 前者具有与大陆火山弧玄武岩相似的不相容微量元素模式; 后者亏损K₂O和P₂O₅以及大离子亲石元素. 华南麻粒岩捕虏体是晚中生代玄武质岩浆底侵于壳幔边界结晶-变质形成. Sr和Nd同位素特征显示麻粒岩母岩浆受到了陆壳物质混染, 它们的变化由AFC成岩模式控制. 微量元素和常量元素的变化主要受结晶分异控制. 捕虏体麻粒岩与研究区地表出露的晚中生代辉长岩和玄武岩的地球化学特征一致, 它们很可能是同一时期相同构造背景下岩浆活动的产物. 华南同时代花岗质岩浆的形成与这期强烈的基性岩浆活动有关. AFC模拟和现有资料显示, 华南下地壳主要由早中元古代变质岩和中生代底侵形成的基性麻粒岩构成.     

一种新型钾矿资源的物相分析及提取碳酸钾的实验研究

新发现的华北某地白云质泥岩的K₂O含量平均达10w_B%, 钾资源储量巨大, 其成矿地质环境独特而复杂, 矿石的物相组成以微斜长石、白云石和粘土矿物为主, 是一种新的非水溶性钾矿资源类型. 实验结果表明, 以碳酸钠为助溶剂, 经中温焙烧, 钾矿石分解率可达99.4%. 焙烧熟料中K₂O的浸出率超过70%, 且在水浸酸化反应过程中, 原矿中的大部分杂质离子Fe³⁺, Ti⁴⁺, Mn²⁺, Mg²⁺, Ca²⁺等与硅铝质胶体同时沉淀析出, 为制取电子级碳酸钾提供了可能. 硅铝质胶体废渣可用于生产一类新型建材——矿物聚合材料. 研究表明, 综合开发利用该新型非水溶性钾矿资源, 在技术上完全可达到“清洁生产”的现代工业要求, 具有规模化经济效益和良好的环境效益.     

西藏羌塘中部古特提斯洋残片? ————来自果干加年山变质基性岩地球化学证据

羌塘中部果干加年山发现一套N-MORB型变质基性岩, 岩石主要为具有残余堆晶结构的辉长岩和玄武岩. 岩石呈近东西向分布, 以角度不整合产在上三叠统望湖岭组之下. 地球化学分析表明, SiO₂含量在45.18%~53.42%之间, TiO₂含量在1%~2.67%之间, Al₂O₃含量在16.75%~ 21.52%之间, CaO含量在7.03%~11.13%之间, K₂O含量在0.05%~0.38%; 稀土元素配分曲线呈弱亏损型至平坦型, 微量元素比值蛛网图与洋中脊玄武岩的类似, 结合其地球化学特征认为, 变质基性岩原岩可能形成于大洋中脊或成熟的弧后盆地环境, 推测其为古特提斯洋的残片.     

华北高寺台铬铁矿包裹体中黄长石的发现及意义

华北克拉通北缘的承德高寺台基性一超基性环状杂岩体是一受岩石圈断裂控制的早二叠世堆晶杂岩.在对高寺台纯橄岩中铬铁矿的熔融包裹体研究中,发现了黄长石、石榴石、金云母、菱镁矿和磷灰石等熔融包裹体矿物.黄长石+黑榴石+单斜辉石的矿物组合反映其母岩浆为富碱、硅不饱和的原始幔源熔体.金云母、菱镁矿和磷灰石的结晶表明其原始母岩浆具有高K、含H_2O和CO_2的特征.与实验岩石学数据的对比表明高寺台岩体原始母岩浆形成于高于2.7 GPa压力下,含H_2O和CO_2的富集地幔的部分熔融.其形成过程与大陆岩石圈逐渐的伸展减薄有关.高寺台原始岩浆具有高的Nb/La比,显示类似OIB特征,作为岩浆来源的重要证据,表明早二叠世的华北克拉通北缘不属于古亚洲洋俯冲的大陆边缘造山带,此时的华北克拉通北缘处于伸展的构造环境中.     

大冶-九江地区Fe, Cu(Au)和Au(Cu)矿床夕卡岩矿物里的熔融包裹体特征

在大冶-九江沿长江分布的Fe, Cu(Au)和Au(Cu)矿床的夕卡岩矿物中, 除含气-液包裹体外, 还含大量熔融包裹体和流体-熔融包裹体. 熔融包裹体形态多样, 它们主要由不同相比例的晶质硅酸盐(C_Si)、铁质(Fe)、非晶质硅酸盐(A_Si)及气体(V)多相组成. 其中有的含有几个结晶硅酸盐相. 所研究的熔融包裹体大小一般为(10~46) mm×(6~15) mm. 流体-熔融包裹体与熔融包裹体的区别是在前者中出现液体(L)相, 均一温度较低. 在所获得的48个温度数据中, 夕卡岩石榴石和辉石中熔融包裹体有39个均一温度数据, 流体-熔融包裹体有两个数据, 其余属流体包裹体所有. 石榴石和辉石中的熔融包裹体具有890~1115℃均一温度, 流体-熔融包裹体具有745~750℃均一温度, 流体包裹体的均一温度介于580~675℃之间. 39个熔融包裹体的均一温度平均值为1029.9℃. 现有包裹体相态特征及其均一温度表明, 所研究的夕卡岩应为岩浆成因.     

U-Th-K放射成因热对花岗岩冷却-结晶过程影响的计算及地质意义

花岗岩的放射性元素(U, Th, ^{40K)含量比玄武岩等基性-超基性岩高1~2数量级, 其产生的放射成因热对花岗岩冷却-结晶时间有较大影响. 推导出放射成因热使花岗岩熔体的冷却-结晶过程延长时间(tA)的计算公式. 采用该公式对湘南金鸡岭岩体二长花岗岩(U=5.31×10-6, Th=23.1×10-6, K₂O=4.55%)进行的模拟计算得出, 在二长花岗岩熔体冷却-结晶期间积累的放射成因热将使结晶过程延长的时间尺度(t_A) 大于二长花岗岩熔体从初始温度(T_m)冷却到结晶温度(T_c)所需时间尺度(t_col) (t_A=1.4 t_col). 这表明, 花岗岩熔体中产生的放射成因热是影响其冷却-结晶过程的一个重要因素, 也是造成中生代-新生代花岗岩基的结晶年龄与其侵位年龄不一致, 产生较大的侵位—结晶时差的热动力学原因之一.}     

阿尔金英格利萨依花岗质片麻岩超高压变质

岩相学和矿物化学研究显示, 阿尔金英格利萨依一带含石榴子石花岗质片麻岩经历了复杂多阶段的变质演化, 其早期变质矿物组合是Grt+Per(出溶前)+Tit(出溶前)+Ky+Zoi+Qz/Coe±Cpx, 副矿物为Ap和Ru, 其中粗粒榍石含有斜长石＋角闪石的棒状出溶物, 计算的榍石出溶前(Tit)的成分含六次配位的Si^Ⅵ, 单位分子式中Si值介于1.032~1.047之间, 即含CaSi₂O₅组分为3.1%~4.6%. 利用实验岩石学资料和三元碱性长石温度计, 获早期变质条件为3.7~4.3 GPa和约1000℃, 结合石榴子石包裹的高Al-榍石,共同证实该岩石经历了超高压变质. 岩石化学特征显示, 该片麻岩的SiO₂含量>70%, Al₂O₃含量为12.58~14.08%, K₂O含量很高(>5%), Na₂O/K₂O比值介于0.4~0.6之间, 稀土配分呈LREE富集型, (La/Yb)N比值介于4.3~9.1之间, 具有明显的负Eu异常(δEu=0.06~0.59), 其原岩可能为中、上地壳重熔的产物. 同时, 考虑与其呈互层状或间层状产出的石榴子石二辉橄榄岩和含石榴子石中基性片麻岩都经历了超高压变质的研究成果, 共同证实区内超高压岩石的形成是陆壳深俯冲作用的产物, 这对深入探讨区内超高压岩石形成与折返的动力学机制提供了重要的约束.