岩浆混合作用:来自岩石包体的证据

镁铁质岩浆与长英质岩浆之间的混合作用是导致壳幔混源花岗岩类形成的主要机制。暗色、细粒且具火成结构的岩石包体是指示岩浆混合作用存在的可靠证据。这些岩石包体具有下列特征:(1)包体常呈等轴状,表明包体岩浆曾以液态球滴状存在于寄主岩浆中;(2)由于基性岩浆温度恒高于酸性岩浆(温度超出约300℃),这类包体常具有淬冷边;(3)包体有时含有反向脉;(4)包体中能见到自寄主岩浆捕获的长石捕虏晶。进一步分析了三个典型的含暗色微粒包体的花岗质杂岩(平潭、普陀山、花山—姑婆山)研究实例,认为暗色微粒包体的形成,可用来自深部岩浆房的玄武质岩浆向浅部酸性岩浆房的注入作用来解释。     

新疆西准噶尔夏尔莆岩体岩浆混合的岩相学证据

夏尔莆岩体由寄主岩石、微粒镁铁质包体和中基性岩墙群组成,具丰富、典型的岩浆混合岩相学特征.野外露头,寄主岩石中暗色矿物分布不均并发育暗色矿物集合体、微小的镁铁质包体和不均匀混合条带;包体具有明显的塑性变形,与寄主岩石或界线截然或渐变过渡,常发育反向脉和寄主岩石中的长石巨晶(捕虏晶);中基性岩墙群与微粒镁铁质包体紧密共生并延伸方向基本一致,发育寄主岩石中的长石捕虏晶,被寄主岩的反向脉横切.在镜下,包体与寄主岩混合带中均发育斜长石异常环带和多种不平衡矿物共生现象,包体中发育针状磷灰石.这些特征表明镁铁质包体和中基性岩墙群来源于与寄主岩石同一岩浆事件的基性岩浆,并与其发生了强烈的岩浆混合作用.岩相学特征为夏尔莆岩体岩浆混合成因提供了重要佐证.     

浙东白垩纪北漳和梁弄花岗岩体及其暗色岩石包体研究

浙东地区晚中生代花岗岩类在岩性上分为三类：花岗岩-二长花岗岩、钾长花岗岩和A型花岗岩。对后两类花岗岩已有较多研究,但对前一类,尤其是二长花岗岩的研究还较薄弱。选择浙东具代表性的北漳和梁弄二长花岗岩体及其所含暗色岩石包体,以及共生的石英闪长岩类,通过系统的岩石学与地球化学对比研究,提出浙东二长花岗岩属准铝质、高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩类演化系列,暗色岩石包体是由花岗质岩浆在深部析离出的镁铁质微粒包体(MME),成分特征类似于石英闪长岩,说明三者具内在成因联系,均与俯冲作用关系密切。     

北京房山岩体黑云母矿物化学特征及其对岩石成因的指示意义

房山岩体位于华北克拉通燕山构造带内,在平面上为不对称环状分布的复式侵入体.其主要由多期侵入的花岗闪长质岩石组成,被划分为中央相、过渡相和边缘相3个岩相带,岩体内部分布大量的暗色镁铁质微粒包体.黑云母作为中酸性火成岩中重要的镁铁质矿物,其矿物化学特征可以记录岩浆属性以及岩石形成时的物理化学条件.本研究对房山花岗岩体和暗色镁铁质微粒包体中的黑云母进行了系统的岩相学观察,并通过电子探针分析对黑云母的化学组成进行了详细研究,从而探讨房山花岗岩体的岩浆来源以及岩浆混合作用过程.结果表明,花岗岩体和暗色镁铁质微粒包体中的黑云母具有相似的矿物化学成分.花岗岩体中的黑云母富Mg,贫Fe,属于镁质黑云母.从外向内3个相带的花岗岩中黑云母的含铁系数[（Fe3++Fe2+）/（Fe3++Fe2++Mg2+）]分别为0.42~0.47,0.45~0.47,0.41~0.46.FeOT/MgO均接近0.60.MF值[2×Mg/（Fe2++Mg+Mn）]分别为1.05~1.21,1.06~1.15,1.12~1.23,指示3个相带的花岗岩的物质来源均发生了壳幔混染.从外向内3个相带中的暗色镁铁质微粒包体中的黑云母富Mg,贫Fe,属于镁质黑云母,含铁系数[（Fe3++Fe2+）/（Fe3++Fe2++Mg2+）]分别为0.44~0.48,0.45~0.50,0.44~0.52.FeOT/MgO均接近0.60.MF值[2×Mg/（Fe2++Mg+Mn）]分别为1.00~1.16,1.03~1.15,1.10~1.18,说明包体的岩浆受到了中酸性岩浆的影响,发生了岩浆混合.花岗岩体与暗色镁铁质微粒包体中的黑云母矿物化学特征相似,但不同岩相带之间存在差异,推测该区域发生了一个多阶段的岩浆相互作用过程,可能为幔源基性岩浆注入壳源酸性岩浆,在岩浆房内以不同程度进行了岩浆混合.      

班公湖-怒江缝合带西段阿翁错复式岩体的岩浆混合成因:地球化学、年代学和暗色微粒包体证据

阿翁错复式岩体位于班公湖-怒江缝合带西段,是班公湖-怒江特提斯洋俯冲消减,造山过程中岩浆响应的重要组成部分,以广泛发育暗色微粒包体和岩浆混合、不协调现象为特征。本文以阿翁错复式岩体为研究对象,对寄主岩和暗色微粒包体开展了系统的地质学、地球化学和锆石U-Pb年代学研究,探讨了阿翁错复式岩体的岩浆混合成因。暗色微粒包体塑性变形特征明显,与寄主岩呈截然或渐变接触,偶见反向脉发育,包体具细-中粗粒结构,含斜长石、钾长石、角闪石、暗色镶边石英等斑晶,偶见角闪石斑晶横跨包体和寄主岩,在包体及包体周围寄主岩中见长柱状斜长石、角闪石和针状磷灰石等结构特征,表明暗色微粒包体为岩浆混合作用的产物。寄主岩与包体均为准铝质、钙碱性-高钾钙碱性系列岩石,主要氧化物含量在Harker图解上具有良好的线性关系,稀土元素配分曲线图和微量元素蛛网图具有高度一致性,表明二者具有强烈的地球化学亲源关系,且经历了相似的岩浆演化过程。寄主岩和暗色微粒包体的成岩年龄分别为109. 1±1. 0Ma和107. 4±0. 7Ma,岩浆混合作用发生在早白垩世晚期,处于班公湖-怒江特提斯洋由弧-陆碰撞向陆陆碰撞的转换阶段即软碰撞阶段。研究表明,在班公湖-怒江特提斯洋向北向羌塘地块之下俯冲的背景下,洋壳脱水,引起上覆地幔楔发生部分熔融,形成镁铁质岩浆,镁铁质岩浆向上运移,并底侵于壳-幔边界,引发下地壳物质发生部分熔融,形成长英质岩浆,当镁铁质岩浆从底部注入长英质岩浆房时,镁铁质岩浆快速冷凝,形成部分色率高、粒度细,具冷凝边的包体,与寄主岩呈截然型接触,随着端元岩浆之间的温差逐渐降低,包体色率降低,粒度变大,与寄主岩呈渐变过渡。     

岩浆混合作用与火成岩多样性的耦合关系:以东昆仑造山带白日其利长英质岩体为例

壳-幔岩浆相互作用如何影响长英质火成岩的岩石学多样性是当前岩石学研究的焦点问题之一.以岩石类型丰富的东昆仑白日其利长英质岩体和暗色微粒包体为研究对象,开展系统的锆石U-Pb年代学、矿物学、全岩元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究,探讨和解析这一重要科学问题.LA-ICPMS锆石U-Pb年代学研究表明,暗色微粒包体（247.8±2.0 Ma）与二长花岗岩（247.5±1.4 Ma）、花岗闪长岩（248.8±2.1 Ma）和石英闪长岩（248.8±1.5 Ma）均侵位结晶于早三叠世.岩相学和矿物学研究表明,白日其利长英质岩石与包体的成因机制与壳-幔岩浆的机械或化学混合作用密切相关.元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素组成研究揭示,幔源镁铁质岩浆端元起源于受俯冲板片流体交代的富集地幔熔融,而壳源长英质岩浆端元则起源于东昆仑古老的变质杂砂岩基底.岩石成因分析揭示,幔源镁铁质岩浆侵入长英质晶粥岩浆房,促使长英质晶粥发生活化,随后壳-幔岩浆端元以不同比例和不同方式发生机械和化学混合等相互作用,从而形成镁铁质岩墙、包体、石英闪长岩和花岗闪长岩等多种岩石类型.晶粥状态下壳-幔岩浆相互作用是控制东昆仑长英质火成岩多样性和大陆地壳生长演化的重要方式.      

镇江石马杂岩体中岩石包体的成因研究

石马杂岩体,为南京—镇江地区出露面积较大的燕山期花岗质杂岩体,具大量暗色、细粒辉石闪长质-石英闪长质岩石包体,岩浆动力学理论的应用和详细的岩相学,岩石地球化学研究表明,该杂岩体中的岩石包体是不同成分岩浆大规模对流、不均一混合机制驱动下形成的,在成因类型上属淬冷包体.     

西准噶尔夏尔莆岩体岩浆混合岩石化学证据

夏尔莆岩体是西准噶尔地区较典型岩浆混合花岗岩.岩体由寄主岩石(中酸性侵入岩)、微粒镁铁质包体和中基性岩墙群3部分组成.寄主岩石(中酸性侵入岩)与微细粒镁铁质包体具相似岩石化学特征,有明显元素双扩散现象.在图解中,寄主岩石具良好线型岩浆混合演化特征,微细粒镁铁质包体也位于演化趋势上,显示两者具共同成因联系,中基性岩墙群具独立演化趋势,属不同岩浆端元.岩石化学显示的岩浆混合信息与岩相学表现的岩浆混合特征完全吻合,支持岩浆混合成因认识,为解决该岩体成因分歧提供重要依据.     

赣杭构造带灵山花岗岩体黑云母的矿物化学特征及其对岩石成因的指示意义

灵山花岗岩体在平面上为一环状分布的侵入体,中心为角闪石黑云母花岗岩,外围为黑云母花岗岩。在角闪石黑云母花岗岩中分布有大量的暗色镁铁质微粒包体。黑云母是大多数中酸性火成岩中比较重要的一种镁铁质矿物,它能很好地反映寄主岩浆的属性和成岩时的物理、化学条件,因此,本文对这两种花岗岩及镁铁质微粒包体中的黑云母开展了系统的岩相学观察和电子探针化学组成研究,探讨灵山岩体的物质来源、成岩条件和岩浆的混合作用过程。研究结果表明两种花岗岩体的黑云母具有不同化学成分,而暗色镁铁质微粒包体中黑云母的化学成分则变化较大。三种黑云母均在低氧逸度条件下晶出。两种花岗岩中的黑云母均富Fe贫Mg,属于铁质黑云母,含铁系数[(Fe~(3+)+Fe~(2+))/(Fe~(3+)+Fe~(2+)+Mg~(2+))]分别为0.65~0.70,0.72~0.78,FeOT/MgO均接近7.04。MF值[2×Mg/(Fe~(2+)+Mg+Mn)]分别为0.64~0.76和0.48~0.60,指示两种花岗岩的物质来源都是以壳源为主。镁铁质微粒包体中黑云母的MF值变化范围比较大,为0.63~1.06,为铁质黑云母到镁质黑云母,暗示包体岩浆经历过不同程度的岩浆混合作用。镁铁质微粒包体中部分黑云母与角闪石黑云母花岗岩中黑云母的结晶条件相似,而部分则有明显差异,推测是由于基性的镁铁质包体岩浆注入到酸性的花岗岩浆是一个连续多阶段的过程。     

石湖金矿区麻棚岩体内暗色闪长岩包体LA-ICP-MS锆石年代学及成因探讨

石湖金矿区麻棚岩体内发育大量暗色闪长岩包体,本文针对包体的LA-ICP-MS锆石年代学以及包体和寄主岩石的主微量、稀土元素进行了分析和讨论。研究表明(1)包体和麻棚岩体具有相似的微量、稀土元素特征,通过LA-ICP-MS锆石年代学研究得出包体与其寄主岩石在误差允许范围内具有相同的年龄,均为136.0±1.3Ma。(2)包体的形成可能为玄武质岩浆与花岗质岩浆复杂相互作用的产物。     

浙江沐尘石英二长岩及其镁铁质包体的锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成——对岩浆混合作用的示踪

浙江沐尘石英二长岩体中普遍发育形态各异的暗色镁铁质微粒包体.本文运用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年技术,对该石英二长岩和其中的暗色镁铁质微粒包体进行了精确的年龄测定,获得的年龄分别为112.1土1.0Ma和112.4士1.2Ma,二者在误差范围内一致,说明它们同时形成,这为指示包体属岩浆混合作用成因提供了关键证据....     

Genesis and geological significance of sulfide bearing mafic enclaves and host syenite in Heishishan,East Kunlun: Evidence from geochronology,mineralogy, geochemistry and Sr-Nd-Hf isotopesSCIEI北大核心CSCD

黑石山铜铅锌矿床位于东昆仑造山带中段的五龙沟地区,矿区内的石英二长岩-正长岩发育有暗色微粒包体,本研究在包体中发现了硫化物。锆石U-Pb定年显示,正长岩形成于239.4±1.0Ma,具有富Si和K,贫Mg、Cr、Ni,明显的Eu负异常,富集大离子亲石元素、亏损高场强元素,较为富集的Sr-Nd-Hf同位素特征。暗色微粒包体由斜长石和角闪石组成,可见角闪石堆晶,贫硅、富钙、铝、碱和铁,Mg#值为38.37,具有明显的Eu负异常,轻重稀土分馏弱。结合宿主正长岩和暗色包体的矿物成分相似性和岩相学特征,本文认为暗色微粒包体与正长岩来自同一个岩浆房,属于同源岩浆包体,是岩浆房早期分离结晶相,被中酸性岩脉携带上升至正长岩熔体中,一起侵位至浅部地壳。综合岩石地球化学、同位素和矿物成分,本文认为正长岩是下地壳含水镁铁质岩石在压力较低条件下部分熔融的产物。暗色微粒包体中发育硫化物,且包体岩浆的硫含量远高于正长岩岩浆,指示岩浆房的早期分离结晶相带走了硫,使残余熔体贫硫。     

东昆仑东段香加南山花岗岩基的岩浆混合成因:来自镁铁质微粒包体的证据

东昆仑造山带出露大量花岗质岩浆岩,岩石中广泛发育暗色微粒包体,是研究岩浆混合作用的天然场所。本文以东昆仑东段香加南山花岗岩基为研究对象,对暗色微粒包体的野外地质特征进行研究,探讨岩浆混合作用和岩浆动力过程。暗色微粒包体具细粒-中粗粒结构,含有斜长石、角闪石、石英、暗色环边石英和钾长石等斑晶,偶见斑晶横跨寄主岩和包体,常发育反向脉,包体与寄主岩接触关系呈截然型或过渡型,这些特征说明暗色微粒包体为岩浆混合作用的产物,混合过程存在着物质交换。包体从细粒-粗粒-弥散状-完全混合岩浆说明岩浆混合的比例越来越大,温差越来越小,两种岩浆温度差对包体的形成具有很大影响。对包体的形态研究显示,包体不同拉伸程度是岩浆黏度、温度、流动速度等因素共同作用的结果,拉伸程度越大塑性变形程度越大。包体的长轴方向主要分为两类:一类与包体的整体方向近似,代表岩浆的流动方向;另一类要么没有固定方向,要么同一露头有几种不同方向,为岩浆局部搅动、对流的结果。包体进入寄主岩自身的旋转、流动和岩浆的局部搅动,使少量包体边部矿物和寄主岩矿物具有定向性。暗色微粒包体相互包裹和同一露头不同类型的暗色微粒包体说明岩浆混合具有多期次性。香加南山花岗岩基暗色微粒包体的野外地质特征为岩浆混合作用以及岩浆动力学过程提供了重要佐证。     

花岗质岩石中岩石包体研究的新进展

介绍了近年来国内外在花岗质岩石中的岩石包体研究的部分成果，重点论述了利用花岗质岩石中的岩石包体研究岩浆底侵作用、内生成矿作用、岩浆混合作用和区域变质作用等方面的主要进展。     

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。     

冈底斯中段早侏罗世辉长岩-花岗岩杂岩体成因及其对新特提斯构造演化的启示:以日喀则东嘎岩体为例

以冈底斯中段日喀则东嘎出露的早侏罗世辉长岩-花岗岩杂岩体为对象,进行了锆石U-Pb年龄和Hf同位素,以及全岩元素地球化学组成的系统测定,据此探讨了岩石的成因及其对新特提斯构造演化的启示。该杂岩体中辉长岩主要由角闪石和钙质斜长石组成,缺乏辉石;花岗岩主要为英云闪长岩、花岗闪长岩等构成的TTG岩石组合;花岗岩中普遍发育呈塑变形态的镁铁质包体。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示,英云闪长岩和镁铁质包体的成岩年龄十分接近,且与辉长岩的年龄基本一致,均为177~180Ma。化学组成上,辉长岩低硅、富铝、贫碱,富轻稀土和大离子亲石元素,贫高场强元素,相似于高铝玄武岩。英云闪长岩贫碱、准铝、富钠,属钙碱性I型花岗岩。镁铁质包体具有与寄主岩相似的矿物组成和微量元素分布模式,二者均具有显著亏损的锆石Hf同位素组成,εHf(t)值分别为+11.4~+15.0和+14.4~+18.6。综合分析表明,早侏罗世冈底斯南缘应处于新特提斯洋板片俯冲的构造背景,其中辉长质侵入体为遭受俯冲板片析出流体交代作用的亏损地幔部分熔融的产物,花岗质岩石起源于初生地壳的部分熔融,镁铁质包体为辉长质岩浆与花岗质岩浆二者经混合作用的产物。结合对区内其它辉长质侵入体及相关镁铁质包体资料的全面分析,表明在新特提斯洋板片的整个俯冲过程中(205~40Ma),冈底斯南缘应存在多次的基性岩浆底侵及其诱发的壳幔岩浆混合作用。     

拉斑玄武质岩浆极端分异之实例—Loch Ba环状岩墙的岩石学与地球化学

苏格兰西北部马尔地区Loch Ba环状岩墙系由条带状流纹溶结凝灰岩组成。该流纹岩含有大量暗色隐晶质包体。根据流纹岩及其暗色包体的结构构造特征、斑晶矿物及组合、含量、化学成分特征和全岩的常量元素变化特征，认为Loch Ba岩墙之深部存在着一强烈分带的岩浆房，岩浆房上部为流纹质岩浆，其下为强烈分带区，由英安质至底部至少是镁铁质安山岩浆组成。岩浆的分异结晶作用、深部岩浆对来自上部岩浆的捕获晶的同化作用及蚀变作用是造成岩石主要元素一系列变化的原因。     

内蒙古东北部激流河花岗岩中包体的特征及成因

内蒙古东北部阿龙山地区，沿激流河两岸呈NE向分布的二长花岗岩、花岗闪长岩体中发育暗色微粒镁铁质包体。包体具典型的岩浆结构、淬火结构及针状磷灰石，部分包体中含寄主岩石的钾长石、石英巨晶。包体形态主要呈浑圆状，可见明显的塑性流变特点，与寄主岩石间常呈截然的接触关系，有时呈过渡状、雾迷状。寄主岩石富Si、K，并表现出岩浆演化的特点，包体富Mg、Fe、Ca，贫Si、Al，Na〉K。寄主岩石和包体的稀土、微量元素曲线形态相近，均为左高右低的不对称右倾型、轻稀土富集型，包体Eu微弱亏损，寄主花岗岩的Eu中等—弱亏损。包体与寄主岩石在地球化学特征上既表现出了相似性，也表现出了明显的非同源性特点。这些特征表明早石炭世激流河花岗岩类中的暗色包体是岩浆混合的产物，部分代表了混合岩浆的基性端元。     

岩浆混合作用——来自甘肃北山的野外证据

在 1∶2 5万马鬃山幅区调填图和方法研究工作中 ,通过观察到的一些与岩浆混合模式相关的现象 ,指出暗色微粒镁铁质包体是岩浆混合作用的有利证据 ,讨论了与花岗岩侵入体相关的镁铁质小岩体混合成因的可能性 ,认为岩浆混合作用在造山带岩浆活动中是一种极为普遍的现象。     

西准噶尔夏尔莆岩体岩浆混合的地球化学证据

夏尔莆岩体是西准噶尔地区典型的岩浆混合花岗岩体之一,由寄主岩石、微细粒镁铁质包体、中基性岩墙群3部分组成。元素地球化学成分的双扩散和相关度是判别岩浆化学混合的最有效手段之一。寄主岩石和中基性岩墙群的地球化学特征差异明显,具不同的演化特征。微细粒镁铁质包体与寄主岩石之间存在强烈的元素双扩散作用,与中基性岩墙又存在亲缘性,地球化学特征具两者之间的过渡性。初步认为夏尔莆岩体是以寄主岩石为代表的地壳岩浆和以微细粒镁铁质包体和中基性岩墙代表的地幔岩浆之间混合的产物。地球化学显示的岩浆混合信息印证了岩相学揭示的岩浆混合成因,为解决该岩体久存的成因分歧从地球化学角度提供了重要依据。