分离结晶岩浆岩元素丰度关系定律的事实基础

根据中国西南峨眉山玄武岩一粗面岩系和同源的白马基性超基性岩体的地球化学研究发现:(1)对于分离结晶成因的岩浆岩,元素丰度互呈幂函数关系。报导了这一定律的事实依据,引证了安底斯山脉玄武岩—流纹岩系元素含量数据的系统证实实例。(2)指出:对同源同结晶阶段岩浆岩,元素含量关系有7种基本型式并遵守同一关系式。同源同结晶阶段岩浆岩元素丰度关系式是讨论同源不同结晶阶段岩浆岩元素丰度关系的基础。     

多期岩浆分离结晶作用中微量元素丰度关系

本文提出了多期岩浆分离结晶中元素丰度关系的数学表达式;阐述了微量元素正向演化和反向演化的机理;指出了在不同岩浆分离阶段一些微量元素丰度关系常数(R)有明显变化,可以此作为阶段划分的依据。由峨嵋山玄武岩系及基性-超基性层状岩体研究所得出的元素丰度关系式,适用于其他成分岩浆分离结晶成因的岩浆岩系。本文着重列举数据较齐全的智利安底斯山脉玄武岩、玄武安山岩、安山岩、英安岩和流纹岩岩系的资料作为系统验证。     

岩浆分离结晶成因岩浆岩微量元素丰度公式的讨论

本文讨论了微量元素丰度研究在国內外的现状、存在问题及解决途径。在攀西地区米易白马层状基性、超基性岩体及相邻玄武岩系研究的基础上,提出了对于岩浆分离结晶成因岩浆岩微量元素丰度所遵守的通式,即分离结晶成因岩浆岩微量元素丰度互呈幂函数关系。并讨论了两种元素含量关系的几种基本形式。人们能够以此定性和定量地探索一系列有关岩石成因的具体问题。     

闽西基性脉岩成岩方式的判别

地幔平衡部分熔融过程中，微量元素在原始岩浆中(熔体)和初始固相母体物质中(地幔)遵循以下关系：C^iL／C^oL=1／[D F(1-D)]；分离结晶成因的岩浆岩系，微量元素在残余岩浆中(C^iL)和母岩浆中(C^oL)遵循如下关系式：C^iL=C^iL*F^D-1。微量元素在部分熔融和分离结晶成岩方式中有独立的分布规律，因此利用微量元素对或比值的图解就可判别岩体(或脉岩)的成岩方式。选取微量元素Th-Yb、La-La／Yb、Th-Cr和Th-Ni图解对闽西基性脉岩成岩方式进行判别，发现闽西三个地区的基性脉岩均为地幔部分熔融作用所致，从而印证了闽西基性脉岩不是酸性岩浆演化的产物。     

太行山北段中生代岩基及其包体锆石U-Pb年代学和Hf同位素性质及其地质意义

太行山北段出露大规模中生代岩浆岩带,以中酸性岩为主,普遍含有基性微粒包体。锆石的SHRIMP U-Pb年代学研究表明,包体形成于126Ma左右,与寄主岩石大致同时形成。锆石的LA-MC-ICPMS Lu-Hf同位素原位测量研究表明,基性岩来自富集地幔的部分熔融,并遭受了一定程度的地壳混染;主要的中酸性岩基形成于壳幔岩浆混和过程,而岩基中微粒基性包体是经历分离结晶的基性岩浆注入酸性岩浆房中形成。     

判别分离结晶作用和部分熔融作用的一种新方法

分离结晶作用和部分熔融作用,是控制玄武岩浆化学成分变异的两种主要方式。笔者通过对比研究上述两种不同的岩浆作用过程中各种组分的变化特点。提出了一种应用皮尔斯比率图解,判别分离结晶作用和部分熔融作用的新方法。即分离结晶成因的一套同源岩浆岩的岩石成分直线,一般不通过坐标原点;而部分熔融成因的一套同源岩浆岩的岩石成分直线,必定通过坐标原点。并列举了若干实例进行讨论。该方法是以运动的观点去考察一套岩石化学分     

云南东川铜矿田白锡腊铜矿床岩浆岩岩石地球化学特征

根据化学组成、稀土元素、微量元素等特征对白锡腊矿区岩浆岩进行了系统研究。结果表明：该区岩浆岩是由来自深部的碱性－超碱性玄武岩浆分异结晶而成，晚期向富碱、富硅演化，形成了与富铜矿化关系密切的基性脉岩。     

峨山玉河寨杂岩体的反序岩浆演化及成因探讨

玉河寨基性－超基性环状杂岩体的岩相学及地球化学资料表明，属同源岩浆演经的产物，岩浆演化为基性→超基性的反序岩浆演化。这种反序岩浆演化的机制主要是由于斜长石在高位岩浆房中的分离结晶所致。对流分离作用可能是斜长石晶体从熔融体中分离的方式。在此基础上，笔者提出了该岩体的成因模式。     

太行山和华北其它地区中生代岩浆作用的锆石U-Pb年代学和地球化学特征及其岩浆成因和地球动力学意义

华北克拉通东部中生代岩浆岩的主要特征是岩石类型复杂(从辉长质到二长花岗质),显示高钾钙碱性、高Sr-Ba、高Sr/Y和La/Yb比值和高度富集的Sr-Nd同位素成分。锆石SHRIMP定年表明,太行山地区岩浆作用发生在138-127Ma之间。该年代结果与东亚其它地区已经发表的锆石年代数据揭示了中生代岩浆作用的发展具有从日本岛(和朝鲜半岛;210Ma),到胶辽半岛(180Ma),再到大别山-太行山(138Ma)的年轻化趋势。这暗示华北中生代岩浆作用可能与古太平洋板块的俯冲有关,但华北中生代岩浆岩似乎没有明显的向内陆方向的成分变化极性,可能与古太平洋板块在地幔过渡带的水平俯冲有关。地球化学数据表明,华北中生代岩浆岩可能主要形成于壳幔岩浆混合作用和随后的分离结晶过程,而不是形成于基性下地壳部分熔融作用。     

基于航空重磁资料对大杨树盆地南部及周边岩浆岩分布规律的认识

基于区域地质-地球物理综合研究, 利用最新实测的航空重磁综合测量数据, 结合野外踏勘与物性测量结果, 采用化极、向上延拓、垂向导数等场源分离或异常提取技术, 研究了大杨树盆地南部及周边不同类型岩浆岩的重磁异常响应, 圈定了其空间分布范围, 揭示了区域岩浆岩发育特征、分布规律及其控制因素。研究表明, 研究区不同类型的岩浆岩具有迥然不同的航磁异常特征; 本次采用的突出局部重磁异常的地球物理方法可以有效识别酸性、中酸性、中基性等岩浆岩; 本次系统圈定了具有地质意义的岩浆岩百余处, 多数岩浆岩沿北东向与北西向断裂及其两侧分布, 尤以断裂交汇部位最为发育, 说明断裂对岩浆活动具有明显的控制作用; 航空重磁揭示研究区发育较大规模的隐伏中基性火山岩, 为区域基础地质研究和火山岩盆地油气藏资源评价提供了重要的地质-地球物理依据。     

黔西南碱性超基性脉岩的铂族元素地球化学

黔西南出露大范围的碱性超基性脉岩,其成因研究对了解该地区大规模的金矿形成具有重要意义。采用卡洛斯管同位素稀释法结合ICP-MS分析了黔西南4个岩区碱性超基性脉岩中的Ni、Ir、Ru、Rh、Pt、Pd和Cu的含量。结果显示:研究区脉岩铂族元素(PGE)的含量普遍较低,原始地幔标准化PGE分布模式呈正斜率型;并具有较高的Cu/Pd比值(11903~60210)。综合对比研究表明,研究区脉岩为地幔低程度部分熔融作用的产物,原始岩浆具有硫不饱和的特征,岩浆在上升过程中没有发生明显的硫化物分异,但发生了一定程度的岩浆分离结晶。此外,陇要脉岩可能经历了岩浆上升时铬铁矿的分离结晶作用。     

丰度关系法估算分离结晶岩浆岩系原始岩浆成分

幔源原始岩浆是分离结晶过程的起点，又是地幔的平衡或分离部分熔融的产物，在这种原始岩浆岩中元素丰度关系既遵守分离结晶规律，又遵守地幔部分熔融规律。根据原始岩浆的元素丰度关系的这种双重特性，以安底斯山脉火山岩系的稀土元素为例，阐明了由分离结晶的岩浆岩岩系成分恢复原始岩浆成分的原理，并厘定出原始岩浆元素丰度的估算方法。     

透辉石,透闪石矿床成矿条件及找矿方向

在国内透辉石、透闪石矿床地质调研基础上,提出我国该类矿床的四种成因类型:区域变质型、接触热变质型、接触交代(矽卡岩)型和基性—超基性岩浆岩型。并探讨了除岩浆岩型矿床以外的各类型矿床成矿地质条件及找矿方向。     

淮南煤田潘三矿岩浆岩演化特征研究

通过对淮南煤田潘三煤矿1煤层中的侵入岩体剖面样品的系统采集,采用X射线荧光光谱(XRF)和光学显微镜等手段,研究了岩浆岩在垂向上岩性和矿物的演化特征。结果表明:岩浆岩从剖面下部到上部,岩性由基性过渡到中性,到上部的酸性;且其矿物组成亦呈现规律性分布:在顶底部有少量蚀变产物绿泥石和热液成因后生黄铁矿;与煤层接触的岩浆岩,裂隙发育,多为热液成因黄铁矿和石英充填;岩浆岩中钾长石蚀变程度从岩床中部向顶底部逐渐增强,岩床中部长石晶形完好,顶底部长石蚀变,受岩浆热液作用影响较大。     

岩浆-热液系统中铁的富集机制探讨

与岩浆-热液系统有关的铁矿类型有岩浆型钒钛磁铁矿床、玢岩铁矿、矽卡岩型铁矿和海相火山岩型铁矿,与这些铁矿有关的岩浆岩从基性-超基性、中性到中酸性岩均有,其中岩浆型钒钛磁铁矿床与基性-超基性深成侵入岩有关,形成于岩浆阶段,主要与分离结晶作用有关,但是厚大的富铁矿石的形成则可归结于原始的富铁钛苦橄质岩浆、分离结晶作用、多期次的岩浆补充以及流动分异等联合过程。钒钛磁铁矿石产于岩体下部还是上部与母岩浆的氧逸度有关:高的氧逸度导致磁铁矿早期结晶而使得其堆积于岩体的下部,相反,低氧逸度则导致低品位的浸染状矿石产于岩体的上部。虽然野外一些证据表明,元古宙斜长岩中的磷铁矿石可能是不混溶作用形成的,但是目前尚无实验证据。某些玢岩铁矿的一些磷灰石-磁铁矿石可能与闪长质岩浆同化混染了地壳中的磷导致的不混溶作用有关。除此之外,其他各类与岩浆作用有关的铁矿床均与岩浆后期的岩浆-热液作用有关。这些不同类型铁矿床的蚀变和矿化过程具有相似性,反映了它们形成过程具有相似的物理化学条件。成矿实验以及流体包裹体研究表明,岩浆-流体转换过程中出溶流体的数量以及成分受多种因素控制,其中岩浆分离结晶作用以及碳酸盐地层和膏盐层的混染可导致出溶的流体中Cl浓度的升高。早期高氧逸度环境可以使得硫以SO42-形式存在,抑制硫与铁的结合形成黄铁矿,有利于铁在早期以Cl的络合物发生迁移。大型富铁矿的形成需要一个长期稳定的流体对流循环系统,而岩浆的多期侵位或岩浆房以及在相对封闭的环境中(需要一个不透水层)一个有利于流体循环的断裂/裂隙系统是形成一个长期稳定的流体对流循环系统的必要条件。但是由于不同地质环境,流体中铁的卸载方式和位置会有明显差别,由此导致不同的矿石结构构造和不同的矿体产状。     

都庞岭-九嶷山地区早元古代地壳存在证据

都庞岭-九嶷山地区出露的南华纪至第四纪地层最大厚度累加为18.5km,物探推测的地壳厚度为32~40km,两者相减尚应有13.5~18.5km厚的硅铝质地壳物质;地表基性-超基性火山岩中已发现有年龄值为1141~2707M a的片麻岩、麻粒岩、辉长岩、尖晶石二辉橄榄岩、片岩等沉积岩和岩浆岩变质结晶岩类;源岩主要属地壳成分的花岗岩,钕同位素t2DM值为1790~1380M a;花岗岩内磨圆状残留锆石SHRIMP法年龄值912~2669M a。推测南华系-奥陶系仅属上地壳基底,南华系之下还存在元古代甚至太古代的变质结晶基底。     

大兴安岭中段有色金属矿床成矿物质来源探讨

大兴安岭中段是我国重要的铅锌银等有色金属成矿区,探讨其成矿物质来源对区内成矿预测及找矿工作具有重要意义。经广泛地质调查、典型矿床采样、岩矿鉴定、全岩地球化学分析,并在此基础上进行元素聚类分析,结果显示海西期成矿岩浆岩稀土总量偏低,负铕异常不明显,轻重稀土比值较大,与稀土总量呈正相关关系,与δEu值呈负相关关系,表明成岩物质以幔源为主。燕山期成矿岩浆岩则相反,显示壳源物质特征。铅锌银多金属矿以锌为主,铅锌矿石与幔源分异岩浆岩的稀土配分模式基本一致;聚类分析显示TFeO-Cu-Zn为独立群组,表明铁铜锌物质是从岩浆结晶晚期的岩浆中分异出来;TFeO-Cu-Zn独立群组显示区域内闪锌矿均为高温铁闪锌矿。研究认为,大兴安岭中段铅锌银矿成矿物质来自闪长岩,后期热液改造对铅银富集有一定作用,中基性岩浆岩形成铅锌银成矿系统,而酸性岩浆岩形成铜钼及铜锡成矿系统。     

两类岩体含矿性的地球化学评价方法

文章从地球化学角度对基性一超基性及中酸性两类岩浆岩体含矿性的评价方法进行了简要论述,针对两类岩浆岩体的地球化学特征,根据野外工作实际情况,通过岩浆岩地球化学特征及微量元素地球化学特征的分析,提出对岩浆岩体含矿性评价的地球化学方法,从而快速对岩浆岩体进行评价,加快野外地质找矿的进度.     

堆积岩与岩浆岩成分趋势线的相互预测原理及方法

本文在讨论了同源岩浆分离结晶过程中堆积相与残余岩浆相元素丰度关系公式的基础上，提出了堆积岩与相对应的（同源同结晶阶段）岩浆岩（狭义）成分趋势线的相互预测法则，并以冰岛玄武岩－流纹岩系和攀西地区峨眉山玄武岩系及相对应的层状堆积岩为例，厘定了多期岩浆分离结晶成因堆积岩系与岩浆岩系成分趋势相互预测的作图方法。     

岩浆岩型伴生金矿床的时空分布特征及区域控矿作用

从伴生金的角度对岩浆岩型矿床的时空分布特征及区域控矿作用进行了总结：划分了吉中、北阴山、富蕴、金川、玛沁、略阳、康滇、哀牢山八个成矿带;指出岩浆岩型伴生金矿床最主要的成矿期为元古代和晚古生代;强调台褶过渡区及褶皱过渡区、深大断裂、基性超基性岩的区域控矿作用。