2007年度地球化学领域项目评审与成果分析

1 2007年度项目受理申请和同行评议情况 2007年原面上项目中的青年基金和地区基金项目调整到人才项目系列,以更多地发挥其培养青年人才和稳定地区人才队伍的作用,自由申请项目改称面上项目.     

浙西南松阳地区石榴辉石岩变质作用演化与地质意义

浙西南松阳地区的八都群中分布有一套基性变质岩:石榴辉石岩与石榴角闪岩,其变质作用演化特点目前尚不明确。根据岩相学和矿物微区化学系统研究,发现石榴角闪岩是由石榴辉石岩退变而来,而非由榴辉岩退变而来,并经历了三个变质演化阶段,分别为峰期高压麻粒岩相阶段(M1),其矿物组合为石榴石+次透辉石±钛铁矿±石英;峰后近等温减压中压麻粒岩相退变质阶段(M2),以出现典型的减压反应结构和斜方辉石+斜长石(An_(90-92))为标志;角闪岩相退变质阶段(M3),以角闪石+斜长石(An_(33-53))+钛铁矿±次透辉石±石英等退变矿物组合为特征。相平衡模拟与传统地质温压计结合限定M1期温压条件为P=11. 6～12. 5kbar,T=780～840℃,M2期温压条件为P=7. 4～8. 2kbar,T=800～880℃,M3期温压条件为P=6. 6～7. 5kbar,T=500～560℃,三个变质阶段的温压条件具有典型的顺时针近等温减压型ITD型特征,这种演化轨迹通常代表加厚下地壳快速折返地表的动力学过程,因此,该项研究对华夏地块构造作用演化的动力学过程具有重要意义。     

内蒙古兴和-卓资太古宙孔兹岩系变质峰期水活度、氧逸度及其化学位变化

通过脱水反应的平衡热力学计算确定内蒙古兴和－卓资太古宙孔兹岩系变泥砂质岩中变质峰期ａＨ２Ｏ 总体较低, 变化于０．１２～０．４０ 之间, 黑云紫苏片麻岩中ａＨ２Ｏ为０．２０～０．４３。前者的ｌｏｇｆＯ２ 值最高为－ １３～－ １５, 但在有些岩石中极低,（μＨ２ Ｏ／ＸＢｔＭ ｇ ）Ｐ,Ｔ和（μＯ２ ／ＸＢｔＭ ｇ ）Ｐ,Ｔ的系数主要变化于－ ０．２４１～－ ０．３８３ 和－ １．０５２～－ １．８１０,（μＨ２Ｏ ／μＯ２ ）Ｐ,Ｔ的斜率也有一定变化。这些数值变化特征按 “碳质变质”观点不应出现, 主要也不是脱水熔融作用所致, 它们可能与非完全开放系统中Ｈ２Ｏ较ＣＯ２ 易于逸散有关。     

扬子地块西缘Grenville期花岗岩的厘定及其地质意义

本文在扬子地块西缘的米易垭口地区,从原划分的冷竹关组地层中厘定出一变质变形的侵入体,岩性为二长花岗岩,具有高硅、富钾特征.该岩体具有较高的Kb/Sr(2.66～10.5)和Kb/Zr(0.43～1.12);有明显的Ba、Sr、P、Nb、Ta和Ti的负异常;87Sr/86Sr为1.209549;ε Nd(t,1.0Ga)=-0.89,具有壳源碰撞花岗岩的特征.锆石SHRIMP U-Pb年龄测试结果表明该岩体形成于(1014±8)Ma左右,应为扬子地块与华夏地块在Grenville期碰撞拼贴时的产物.本文的研究表明江南造山带向西可能一直延伸到扬子西缘的会理攀枝花一带,而不是经黔滇向南转折.     

扬子地台西南缘高家村岩体成因：岩石学、地球化学和年代学证据

高家村岩体辉长岩-橄榄岩中矿物组合、矿物结晶顺序及岩浆成因角闪石的普遍出现,指示矿物结晶于富含水的岩浆体系.主量元素Al2O3、CaO与MgO呈明显的负相关关系,表明斜长石并非早期堆晶相.稀土元素含量为5.97×10-6～221.32×10-6,轻稀土元素相对富集,弱-中等程度轻重稀土元素分异,辉长岩-含辉石闪长岩无明显的Eu异常,而橄榄辉长岩-橄榄岩具有较明显的正Eu异常.微量元素中,辉长岩-含辉石闪长岩类具有明显的Nb、Ta、Zr、Hf和Ti负异常,Ba、Sr正异常,同时εNd(t)为0.59～1.86,低于同期的亏损地幔值,与岛弧基性岩浆特征类似.含辉石闪长岩SHRIMP锆石U-Pb年龄结果822±8Ma,为新元古代.综合分析认为,高家村岩体应形成于受俯冲带流体改造的亏损上地幔部分熔融.     

阿拉善变质基底古元古代晚期的构造热事件

阿拉善地块可分为太古宙的叠布斯格杂岩(岩群)、古元古代的巴彦乌拉山杂岩(岩组)和古-中元古代的阿拉善杂岩(岩群)、波罗斯坦庙片麻杂岩和毕级格台片麻杂岩。太古宙的叠布斯格岩群和片麻岩中的锆石记录了1926Ma和1802Ma的变质事件年龄,角闪石记录了1918Ma的变质事件年龄,斜长石记录了1722Ma的冷却年龄。同时,在波罗斯坦庙变形的片麻状杂岩中的锆石记录了1839Ma的岩浆事件年龄。该区古元古代晚期的构造热事件,可初步将划分为2000～1900Ma的早期事件和1850～1800Ma的晚期事件,并在时间和特点上与大青山-集宁-大同一带变质地体中广泛发育古元古代晚期的岩浆-变质事件非常相似,进而表明,华北克拉通西部陆块中的古元古代晚期造山带(孔兹岩带)向西可延伸到阿拉善东部地区。     

扬子西南缘盐边群时代及构造环境: 来自碎屑沉积岩的约束

出露于扬子地块西南缘的盐边群为一套火山-沉积岩系,其深入研究对探讨扬子西缘新元古代构造环境具有重要意义.本文对盐边群中碎屑沉积岩进行了较系统的岩石学、碎屑物质组成和地球化学研究,并从小坪组和乍古组中各选取了1件变质砂岩样品进行锆石U-Pb年龄和Hf同位素分析.变质砂岩主要由棱角状-次棱角状火山岩岩屑、石英和长石矿物碎屑组成.碎屑沉积岩Al2O3/SiO2值为0.12～0.4,K2O/Na2O值范围为0.14 ～9.45(其中板岩K2O/Na2O值多大于1.0,而变质砂岩中多数样品的K2O/Na2O值小于1.0).所有样品具有轻-中等程度的轻重稀土元素分异((La/Yb)N=1.6 ～9.37),多数样品具有明显的负Eu异常.εNd(t)值范围为-1.77～ +5.01.变质砂岩碎屑锆石U-Pb年龄峰值为900～ 910Ma,同时存在少量太古代-古元古代碎屑锆石.小坪组和乍古组变质砂岩中年轻碎屑锆石206pb/238U年龄加权平均值分别为888±8Ma和884±14Ma.碎屑物质组成、地球化学和锆石U-Pb年龄结果共同表明,盐边群碎屑沉积为近源沉积,物源区主要为岛孤中酸性火山岩和花岗岩.结合关刀山岩体(857Ma)和荒田组玄武岩(880～830Ma)研究结果,进一步限定盐边群的时代为880～830Ma,形成于弧后盆地环境,其沉积物源区为华夏地块向扬子地块俯冲过程中,扬子西南缘形成的火山岛孤.     

胶北荆山群富铝片麻岩的脱水熔融实验研究

通过对胶北荆山群富铝片麻岩块状样品的脱水熔融实验研究表明，半开放体系下富铝岩石熔融作用的发生首先表现为含水矿物黑云母的暗化脱水，并诱发其他矿物熔融，各矿物组分参与熔融的顺序为：Bi→Kf→Pl→Gt→Cord→Sil→Q。研究发现石榴石这种原认为比较难熔的矿物，当其被大量黑云母包围时极易熔融，而黑云母脱水并生成一种强腐蚀性流体物质，是导致矿物及岩石发生熔融的主要原因。熔体的成分既依附于其周边的矿物相，但又有所差异，具有多相混熔的特点。实验过程中某些新生结晶矿物的出现表明熔融变质反应的发生可能未必需要很长的时间，也未必是在宏观平衡状态下。     

老柞山金矿床成矿时代研究

老柞山金矿床的热液成矿作用可分为早、晚两期、7个成矿阶段。通过对各成矿期不同成矿阶段的矿体赋存特征、矿石类型、共生矿物组合、铷锶同位素年龄及铅同位素特征等方面研究表明 ,早期成矿作用与晚海西期构造岩浆活动有关 ,成矿时代为 (2 39± 34 ) Ma,而晚期成矿作用则与燕山期构造岩浆活动有关 ,成矿时代略晚于 12 3～ 146 Ma     

胶北荆山群富铝岩系石榴石扩散环带特征及其成因指示意义

通过详细的微区成分测定，发现胶北荆山群富铝岩系中石榴石普遍发育扩散环带，但扩散环带的发育程度及样式很不均匀，明显受与其相邻矿物的控制。与黑云母接触时，石榴石晶体边部的镁含量最低，环带最为发育，与堇青石接触时次之，与长英质矿物接触时则环带发育较弱或不发育。这种特征的石榴石扩散环带样式与传统认识有很大差异，反映降温过程中石榴石与黑云母等镁铁矿物之间的Fe-Mg交换作用主要是通过彼此接触的界面来实现，粒间流体对组分的传输作用有限。但是当岩石中黑云母大量存在而石榴石含量又较低时，由于体系水活度增高，粒间流体也会传输一定的Fe、Mg组分，导致与长英质矿物相邻的石榴石晶体边部发育微弱的扩散环带。通过分析，确定粒径大于1500斗m的石榴石晶体核部可以保存变质峰期的平衡成分，基质中远离石榴石等镁铁矿物处于长英质矿物之间的大颗粒黑云母颗粒核部也基本可以保存变质峰期的平衡成分。