中国东部几个地区新生代玄武岩中单斜辉石—熔体平衡温压—兼论幔源包体的成因

以中国东部宽甸、汉诺坝和明溪含有幔源包体的新生代玄武岩中的单斜辉石斑（巨）晶为研究对象,采用最新的单斜辉石－熔体平衡温压计对单斜辉石斑（巨）晶－熔体进行了平衡温压计算。结果表明,碱性玄武岩中的单斜辉石斑晶结晶温度和压力高于共生的亚碱性玄武岩中的单斜辉石斑晶,单斜辉石巨晶的结晶温度和压力高于单斜辉石斑晶。这说明碱性玄武岩的形成深度大于亚碱性玄武岩,单斜辉石巨晶是更高压力下的结晶产物,单斜辉石斑晶在岩浆上升的不同深度均有晶出。回归分析表明,尽管携带幔源包体的玄武岩浆上升速度较快,但并不是绝热上升。单斜辉石斑（巨）晶的结晶温压条件与同一地点幔源包体平衡温压条件的对比表明,单斜辉石巨晶和碱性玄武岩中的部分单斜辉石斑（巨）晶的结晶温压大于幔源包体的平衡温压,表明了包体寄主岩浆的来源深度大于包体的深度。因此,幔源包体是寄主岩浆上升途中捕虏的上地幔碎块,而非寄主岩浆形成源区的残留体。     

黑龙江科洛火山群中发现的巨晶和捕虏晶

科洛火山群位于黑龙江省嫩江县东北部。科洛火山群与五大连池和二克山火山群构成了富钾火山岩带。形成于新生代的科洛火山群,其火山岩是富钾碱性基性和超基性熔岩和火山碎屑岩。在基性和超基性熔岩中,我们发现了单斜辉石、斜方辉石和碱性长石以及橄榄石和单斜辉石捕虏晶.而过去,人们所研究的巨晶和捕虏晶往往产于钠质碱性玄武岩中。     

冀北小张家口基性-超基性杂岩的成因:岩石学、地球化学和Nd-Sr同位素证据

冀北小张家口基性-超基性杂岩体主要由辉石岩和次要的纯橄岩组成,并含有方辉橄榄岩透镜状捕掳体.岩石学和元素地球化学数据表明,辉石岩和纯橄岩可能是堆晶成因,而方辉橄榄岩可能是来自地幔源区的地幔岩捕掳体(抽取玄武质熔体之后的难熔残余).辉石岩和纯橄岩都表现出相当富集的Nd-Sr同位素特征,εND (t)=-2～10,ISr=0.7045～0.7081,表明它们的母岩浆来自富集的岩石圈地幔的部分熔融.化学成分和同位素成分一致表明,母岩浆在以橄榄石和辉石为主的分离结晶过程中,遭受下地壳不同程度的混染.辉石岩受显著混染,不能代表岩石圈地幔的同位素成分;而纯橄岩是最初的分离结晶体,仅受轻微下地壳混染,可近似反应岩石圈地幔源区的同位素成分.小张家口岩体的形成可能与古亚洲洋的缝合(240～250Ma)有关.     

云南鸡街碱性超基性岩杂岩体岩浆过程模拟

在已有云南鸡街碱性超基性杂岩体地质、地球化学资料基础上，本文利用岩石学混合计算等方法对杂岩体源区成分、结晶分异过程进行模拟。结果表明，鸡街杂岩体来源于亏损地幔；岩体中相对早期碱性超基性岩（主体岩石：霞霓纳辉岩、霓霞岩和磷霞岩）为很少或没有受到上部地壳物质污染的幔源岩浆结晶分异作用产物；晚期碱性中性岩（脉岩：钠霞正长岩和霓辉钠长斑岩）为幔源岩浆（与碱性超基性岩同源）演化过程中发生岩浆液态不混淆作用产物。     

岚皋绿色辉石捕虏体矿物学及其地质意义

产于扬子板块北缘岚皋县境内的早古生代镁铁－超镁铁质煌斑杂岩中的绿色辉石捕虏晶及捕虏体，按其岩相学及化学成分可分成三种类型，它们是同一种岩浆在不同深度结晶分异的结果。绿色辉石岩系列是早古生代大陆边缘裂谷中超碱质基性岩浆活动的产物。同寄主煌斑杂岩的初始岩浆（煌斑岩浆）一样，是于裂谷作用不同阶段由交代富集的亏损地幔部分熔融所形成。     

新疆巴楚瓦吉里塔格金伯利岩矿物中岩浆包裹体研究

笔者在代表金伯利质熔浆结晶演化产物的橄榄石巨斑、金云母斑晶和磷灰石精晶中首次发现了岩浆包裹体。捕晶角闪石、单斜辉石及橄榄石中岩浆包裹体研宄证实,其源于基性-超基性杂岩。依据充填物相态和成分,将本区岩浆包裹体划分为两类:A,硅酸盐熔融包裹体;B,流体熔融包裹体,前者又细分出一个亚炎(A′),即晶体-玻璃包裹体。经岩浆包裹体均一化温度值的测定和压力估算,原始金伯利质熔浆晶出巨斑橄榄石的温度略高于1116℃,压力约4.5GPa。     

松辽盆地东南隆起区营城组珍珠岩斑晶矿物研究

松辽盆地早白垩世营城组火山岩系含有丰富的珍珠岩,为松辽盆地重要的油气勘探目的层位。在松辽盆地边缘东南隆起九台地区出露有比较新鲜的珍珠岩,内部斑晶保存完好,裂隙发育;斑晶矿物主要有斜长石、黑云母、角闪石,还有镁铁质的单斜辉石和斜方辉石。对含斑晶珍珠岩和剔除斑晶后的珍珠岩玻璃质分别进行地球化学分析,斑晶矿物进行单矿物电子探针成分研究。其结果表明：该珍珠岩属于酸性高钾钙-碱性系列,微量和稀土元素特征显示与上部地壳相似;斑晶矿物单斜辉石为斜紫苏辉石和次透辉石,斜方辉石为紫苏辉石,均显示变质成因,属于捕虏晶;与珍珠岩相邻层位玄武岩的斑晶斜长石为拉长石,单斜辉石为铁次透辉石,属于岩浆成因。这些特征表明,珍珠岩原岩可能来自于上部地壳,其辉石等捕虏晶为岩浆上侵运移过程与围岩发生混染作用的结果。     

俄罗斯贝加尔裂谷带中呼兰霍博克火山岩岩石学及地球化学研究

位于贝加尔裂谷带通京盆地中的呼兰霍博克火山火山锥由火山弹、火山灰等火山碎屑岩和基性熔岩(橄榄玄武岩)组成.橄榄玄武岩中橄榄石可分为具有较高Mg#值的捕虏晶和Mg#值相对较低的斑晶.部分斜长石斑晶具有核.幔.边结构,且幔部发生减压分解,一些单斜辉石晶体(俘虏晶)边部发生了减压分解.根据岩石的化学成分,该玄武岩属于橄榄粗玄岩系列,轻稀土强烈富集,重稀土相对亏损,轻重稀土之间分异较大,具有与OIB相似的微量元素和同位素地球化学特征.岩石学和元素地球化学研究表明,该橄榄玄武岩的源区和岩浆的形成可能与地幔柱活动有关;岩浆演化经历了压力骤减的过程,在岩浆快速上升过程中,深部形成的矿物(可能是地幔矿物的俘虏晶)减压分解.快速上升的岩浆几乎未受大陆地壳的混染,仅捕获了少量流纹质熔体.     

新疆巴楚瓦吉里塔格金伯利岩矿物中岩浆包裹体研究

笔者在代表金伯利质熔浆结晶演化产物的橄榄石巨斑、金云母斑晶和磷灰石粗晶中首次发现了岩浆包裹体。捕晶角闪石、单斜辉石及橄榄石中岩浆包裹体研究证实,其源于基性-超基性杂岩。依据充填物相态和成分,将本区岩浆包裹体划分为两类:A,硅酸盐熔融包裹体;B,流体熔融包裹体,前者又细分出一个亚类(A′),即晶体-玻璃包裹体。经岩浆包裹体均一化温度值的测定和压力估算,原始金伯利质熔浆晶出巨斑橄榄石的温度略高于1116℃,压力约4.5GPa。     

五大连池钾质火山岩中的壳源捕虏体特征及地质意义

黑龙江省五大连池钾质火山岩石中普遍含有壳源捕虏体和捕虏晶,并多赋存于火山集块、浮岩砾、火山渣等各级火山碎屑物及盾状台地的表皮相到内部相火山熔岩中。花岗岩质捕虏体一般大小为5～50cm,捕虏晶一般为0.2～5mm,成分以二长花岗岩为主,少见花岗闪长岩及黑云母英云闪长岩和少量砂岩捕虏体。石英、斜长石、少数钾长石捕虏晶见于各期火山碎屑(物)和熔岩中,其中以石英捕虏晶最为常见。壳源捕虏体中的代表性矿物及浅色玻璃电子探针分析结果表明,火山岩SiO2偏高是岩浆上涌喷发过程中捕获了大量壳源物质的结果。五大连池火山群富钾火山岩岩石化学、地球化学长期保持均一,说明其岩浆直接来自EMⅠ型钾质地幔,岩浆在上升过程中遭受了地壳物质的明显混染。     

攀西裂谷南段鸡街碱性超基性岩矿物学与岩石化学

对攀西裂谷南段云南鸡街碱性超基性岩的岩相学、矿物化学和岩石化学进行了详细研究。单斜辉石和霞石是该岩体的主要造岩矿物,两者互为消长,在霞霓钠辉岩、霓霞岩和磷霞岩中以不同比例组合。辉石多见环带结构,辉石包裹橄榄石的包裹结构和反应边结构发育,共同指示岩浆的快速侵入结晶过程。橄榄石捕掳晶的Fo=75.43～77.42,明显高于同期结晶橄榄石的Fo值(72.02～72.95),可初步判定母岩浆经历了早期的橄榄石分异。通过对全岩主要化学成分及相关组合参数(M、CA、AR、SI、DI)的研究,判定母岩浆系钠质强碱性Si不饱和岩浆。在Harker图解上MgO与其他氧化物均呈良好的相关关系,指示岩浆演化过程中经历了橄榄石和单斜辉石控制的分离结晶作用。lgSI与主量氧化物成分间具有良好的相关关系,指示岩浆演化过程中很少或未受到大陆地壳混染作用。     

Features of the Early Palaeozoic Mantle beneath Langao County and Its Formation Mechanism

Phlogopite-amphibole pyroxenite xenoliths contained in an Early Palaeozoic alkali subvolcanic lam-prophyre complex in Langao County, Shaanxi Province, are metasomatized mantle xenoliths, composed mainly of clinopyroxene, amphibole, phlogopite, apatite, pervoskite, ilmenite and sphene with well-developed subsolidus metamorphism-deformation textures, such as "triple points" and "cataclastic boundaries" . Minerological studies indicate that clinopyroxene is rich in SiO2 and MgO and poor in TiO2 and Al2O3, which is notably different from magmatogenic deep-seated megacrysts and phenocrysts formed in the range of mantle pressure. Amphibole and phlogopite have the compositional feature of mantle-derived amphibole and phlogopite. Sm-Nd isotope studies suggest that the metasomatized mantle beneath Langao County is the product of metasomatism of primitive mantle by melt (fluid) derived from the mantle plume, and the mantle metasomatism occurred 650 Ma ago. The process of mantle metasomatism changed from mantle me     

西南极菲尔德斯半岛第三纪钙碱性火山岩的生成与演化

西南极菲尔德斯半岛第三纪火山岩的岩石学和岩石化学特征表明,它们基本属于钙碱性火山岩系列,是岛弧火山作用的产物。该岩石组合中,随岩石中SiO_2含量的增加,斜长石斑晶数量减少,微量元素Cr、V丰度降低,Sr、Ba丰度下降,这些揭示了岩浆中斜长石和单斜辉石的分离结晶作用。稀土元素的系统变化也证明了这一点。主元素和微量元素的定量计算所验证了岩浆的分离结晶作用演化过程。     

吉林红旗岭主要成矿岩体辉石地球化学特征及其意义

吉林红旗岭铜镍硫化物矿床是我国第二大岩浆型铜镍硫化物矿床。为查明其岩浆来源、结晶温压条件等, 通过薄片鉴定及电子探针分析方法对红旗岭成矿岩体辉石化学成分特征进行了研究。结果表明:红旗岭单斜辉石全部为普通辉石, 斜方辉石均为古铜辉石;辉石成分变化较大, 普遍富镁贫铁, 总体上表现出低w(TiO₂)、w(Al₂O₃)和w(Na₂O)的特征;单斜辉石Di端元比例变化较大, 具有由富镁向富钙方向演化的趋势, 与世界上一些典型镁铁超镁铁岩体单斜辉石的演化趋势明显不同。红旗岭主要成矿岩体母岩浆属于拉斑玄武质岩浆, 为幔源岩浆, 分异程度较高。辉石温压计算结果表明, 红旗岭主要成矿岩体辉石结晶温度为1 100~1 250℃, 岩体形成深度为12.3~20.7 km。     

梅山铁矿矿石类型及成因——高温实验结果探讨

根据宁芜地区梅山铁矿的地质条件为背景而设计的方铁矿（Wü）-磷灰石（Ap）透辉石（Di）-霞石（Ne）四元系,经1400℃的高温实验,产生了液态不混溶产物——铁浆相和硅酸盐浆相。经电子探针成分分析发现,铁浆相中除主要成分为FeO外,还含有一定数量的硅酸盐、磷酸盐等成分,这些成分含量的多少,是液态不混溶作用发育程度不同的结果。通过可能形成梅山铁矿3种主要矿石类型的平衡反应式,计算了从400℃至1400℃时的lgfo2值和lgkT值,并得出梅山铁矿矿浆成矿的结论。     

腾冲火山区的现代幔源氦释放:构造和岩浆活动意义

深地震测深(DSS)和大地电磁测深(MT)都表明腾冲火山区现今仍存在壳内岩浆囊,但对其数量和空间分布还存在分歧并缺乏全貌性认识。MT探测认为腾冲火山区是一个软流圈上涌和岩石圈减薄区,但对这一减薄区的空间范围还缺乏充分的约束。通过对腾冲火山区及外围大范围温泉逸出气体的分析测试,我们共获得了75个温泉逸出气体的氦同位素³He/⁴He比值数据(部分为前人资料)。利用氦同位素示踪原理,我们研究了腾冲火山区幔源氦释放强度空间分布和时间变化特征,结果发现:腾冲火山区的幔源挥发份释放呈1带3区分布。以³He/⁴He≥1 Ra,幔源氦比例≥15%为界,腾冲火山区的幔源挥发份释放异常区呈整片分布,为一南北走向的条带,南北长100km,东西宽50km。在整片异常区的内部,腾冲火山区的幔源挥发份释放又有强度不同的3个区域:① 中部腾冲县城-热海一带,³He/⁴He比值达到5.5 Ra以上,幔源氦比例达到70%以上,释放强度最强。② 北部曲石一带,³He/⁴He比值达4.5 Ra以上,幔源氦比例达到50%以上,释放强度次之。③ 南部五合-蒲川-新华一带,³He/⁴He比值达2Ra以上,幔源氦比例达到25%以上,释放强度最弱;腾冲火山区幔源挥发份释放强度在不断升高,其中第3个释放区的³He/⁴He比值(Ra)升高速率比前两者明显要大。我们认为:腾冲火山区现今幔源挥发份释放强度的空间分布图象就是该地区软流圈上涌和岩石圈减薄区空间尺度和上涌强度的最直接反映,上涌区(减薄区)的大小大致为南北长100km,东西宽50km;腾冲火山区现今存在3个壳内岩浆囊。第1个岩浆囊位于腾冲县城-热海一带,第2个岩浆囊位于马站-曲石一带,第3个岩浆囊位于五合-龙江-团田-蒲川-新华一带;腾冲火山区3个岩浆囊都在不断受到幔源岩浆的持续补充;第1个岩浆囊集幔源挥发份释放、相对地热梯度、地壳形变和地震活动等异常于一身,活动性最强,是未来腾冲火山最可能喷发的地点,需重点监视。第2个岩浆囊的幔源挥发份释放强度也引人注目,需加强监测。第3个岩浆囊规模大,埋深较浅,幔源挥发份释放增加较快,需引起注意。     

江西德兴银山火山岩-次火山岩岩石学研究

银山火山岩次火山岩属于高钾钙碱性系列。化学成分以低Ｔｉ、Ｎａ,高Ｋ和相对富Ａｌ为特征。微量元素∑ＲＥＥ较低,Ｋ、Ｒｂ、Ｔｈ、Ｕ、Ｌａ、Ｃｅ富集和Ｔｉ、Ｔａ、Ｓｒ、Ｐ、Ｙｂ相对贫化。从第一旋回到第三旋回,随着ＳｉＯ２含量降低,Ａｌ２Ｏ３、ＦｅＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｎａ２Ｏ含量以及∑ＲＥＥ、∑Ｃｅ／∑Ｙ、（Ｌａ／Ｙｂ）Ｎ逐渐升高,岩性由流纹岩流纹英安斑岩英安质熔岩和英安斑岩粗面安山斑岩,表现连续的反序演化。起源于下部地壳的英安质母岩浆同化混染了部分上地壳的硅铝层物质并演化形成以英安质岩浆为主、顶部有一层富ＳｉＯ２、Ｋ的流纹质岩浆、底部有少量粗面安山质岩浆的带状岩浆房。断裂构造诱发岩浆房自上而下逐层抽取喷发—侵位形成反序的火山岩次火山岩。     

火山岩锆石产状及痕量元素对成因的约束

为了探索火山岩产出锆石的成因属性,用CL图像及LA-ICP-MS原位分析痕量元素数据对山西临县紫金山碱性杂岩体内火山喷出相岩石是否产出锆石进行了研究.结果显示：响岩质、粗面质火山角砾岩（爆发相）均没有结晶出锆石,紫红色与灰白色响岩（溢流相）、粗面斑岩（火山颈侵出相）产出少量结构复杂的捕获锆石.对这些锆石进行LA-ICP-MS原位分析,表面年龄呈5段分布,分别为太古宙、古元古代、晚古生代、印支期与燕山期.年龄数据大多数与燕山期岩浆活动年代不符,呈现出大多数为捕获锆石的数据结构特征.CL图像显示大多数具有捕获锆石的岩浆熔蚀及后期改造迹象.痕量元素显示非碱性岩浆结晶的复杂成因特征,稀土元素显示多期次岩浆结晶、改造特征.结果表明：山西临县紫金山杂岩体内爆发相岩浆温度高,Zr元素含量不饱和,不结晶锆石同时将捕获锆石熔化;溢流相与火山颈相岩浆温度稍低,Zr元素含量仅达到饱和临界点,捕获锆石仅发生轻度熔蚀,而没有结晶自生锆石.     

Primitive andesites from the Taupo Volcanic Zone formed by magma mixing

Andesites with Mg# >45 erupted at subduction zones form either by partial melting of metasomatized mantle or by mixing and assimilation processes during melt ascent. Primitive whole rock basaltic andesites from the Pukeonake vent in the Tongariro Volcanic Centre in New Zealand’s Taupo Volcanic Zone contain olivine, clino- and orthopyroxene, and plagioclase xeno- and antecrysts in a partly glassy matrix. Glass pools interstitial between minerals and glass inclusions in clinopyroxene, orthopyroxene and plagioclase as well as matrix glasses are rhyolitic to dacitic indicating that the melts were more evolved than their andesitic bulk host rock analyses indicate. Olivine xenocrysts have high Fo contents up to 94%, δ¹⁸O_(SMOW) of +5.1‰, and contain Cr-spinel inclusions, all of which imply an origin in equilibrium with primitive mantle-derived melts. Mineral zoning in olivine, clinopyroxene and plagioclase suggest that fractional crystallization occurred. Elevated O isotope ratios in clinopyroxene and glass indicate that the lavas assimilated sedimentary rocks during stagnation in the crust. Thus, the Pukeonake andesites formed by a combination of fractional crystallization, assimilation of crustal rocks, and mixing of dacite liquid with mantle-derived minerals in a complex crustal magma system. The disequilibrium textures and O isotope compositions of the minerals indicate mixing processes on timescales of less than a year prior to eruption. Similar processes may occur in other subduction zones and require careful study of the lavas to determine the origin of andesite magmas in arc volcanoes situated on continental crust.     

Orthopyroxene minettes and lamproites: their status and genetic significance

Orthopyroxene is a normal if rare, constituent of some minettes and lamproites. It is sometimes partly xenocrystic, but mostly authigenic, i.e. separated directly from lamprophyric magmas, as can be shown when orthopyroxene lamprophyres are compared with the experimental phase diagrams of appropriate systems. The orthopyroxene-bearing lamprophyres represent modified mantle-derived magmas characterized by a high MgO, high SiO₂ speciation which was acquired in different ways in individual regions. The crystallization of orthopyroxene lamprophyres was not controlled by particular pressure — temperature conditions. Compared with clinopyroxene potassic lamprophyres the orthopyroxene lamprophyres represent more primitive magmas. Orthopyroxene minettes can also be altered by a post-magmatic hydrothermal inflow, which occasionally increases their CaO content to the level normal in clinopyroxene minettes. If this had happened before magma consolidation, clinopyroxene instead of orthopyroxene would have crystallized. Orthopyroxene minettes are well defined mineralogically and chemically and may be related to other types in the minette series.