纪念卓越的岩石学家从柏林先生

2013年3月27日是卓越的岩石学家从柏林先生逝世十周年的日子,从柏林生前是中国科学院地质与地球物理研究所的研究员,中国科学院岩石圈构造演化重点实验室副主任。我们是好朋友,有整整四十年的交情,他的身影一直在我的脑海里闪烁。在他逝世十周年之际,我责无旁贷写点文字怀念他。     

雅鲁藏布江缝合带西段东波蛇绿岩OIB型玄武岩的厘定及其形成环境

雅鲁藏布江缝合带(YZSZ)西段分为两支,南带蛇绿岩的成因对整个缝合带的性质和构造背景的探讨起到十分关键作用,但由于地区偏远、交通不便,研究程度一直十分薄弱.本文报道了南带的东波蛇绿岩中洋岛型玄武岩及有关沉积岩的发现和成因探讨.东波蛇绿岩主要由地幔橄榄岩(方辉橄榄岩、含单辉方辉橄榄岩和透镜状纯橄岩)和上覆火山-沉积岩组成,未见堆晶岩和枕状熔岩等典型洋壳端元.火山-沉积岩盖层为一套稳定的海相层序,主要由硅质灰岩、红色硅质岩等沉积岩和玄武岩和玄武火山碎屑岩组成.OIB型玄武岩的特征表现为低SiO2和MgO,高TiO2、P2O5和(K2O+Na2O),富集Nb、Ta,亏损Th、K、Pb、Sr.微量元素和Sr、Nd、Pb同位素数据显示,该玄武质源区来自石榴石尖晶石二辉橄榄岩2％ ～ 5％的部分熔融.成分研究显示,硅质岩形成于大陆边缘环境,为洋岛或海山和大陆边缘物质在生物作用下形成的.以上证据表明,东波火山-沉积岩层序具有典型海山特征,与世界上典型的地幔柱型蛇绿岩可对比,属于地幔柱热点活动的产物.因此,可以认为,地幔柱热点在与冈瓦纳大陆北缘岩石圈地幔相互作用过程中,不但促使YZSZ西段南带(达巴-休古嘎布)特提斯洋盆打开,还可能与YZSZ蛇绿岩中普遍包含金刚石等异常地幔矿物群有直接的动力学关系.     

西藏康金拉铬铁矿床刚玉中的包裹体研究

西藏康金拉铬铁矿石的矿物学研究中,发现大量的微粒金刚石和碳硅石等超高压异常地幔矿物,表明它们产在一个强还原的高压环境.本研究在铬铁矿石中还发现了刚玉及其中大量的矿物包裹体.电子探针等方法研究表明,包裹体的种类包括简单氧化物,如金红石;自然钛;Ti-N、Ti-Si、Ti-C、Ti-Si-P、Ti-B等合金类;含稀土元素的硅酸盐矿物,以及一些未知矿物.结合对铬铁矿石中其他矿物的研究成果,认为康金拉铬铁矿石中的刚玉及其中的强还原环境形成的矿物组合形成于深部地幔.因此,康金拉铬铁矿石中的刚玉可以认为是一种新的带有高压环境信息的标志性矿物.     

燕辽地区长城系串岭沟组及团山子组沉积时代的新制约

华北克拉通北部燕辽地区是长城系地层出露最全的标准建组地区之一.近年来研究结果表明长城系地层底界年龄比以往所认为的18亿年明显年轻.新的锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果显示,平谷熊耳寨团山子组上部钾质火山岩的锆石207 Pb/206 Pb加权平均年龄为1637±15Ma(95％置信度,N=15,MSWD=0.75),一致年龄为1641±4Ma(1σ,N=14,MSWD=0.12),限定了团山子组上部的沉积时代.蓟县青山岭侵位于串岭沟组地层内闪长玢岩脉的锆石207 Pb/206Pb加权平均年龄为1634±9Ma(95％置信度,N=17,MSWD=0.40),表明串岭沟组地层沉积发生在1634±9Ma之前.结合前人大红峪组火山岩的研究结果还表明,燕辽拗拉槽(裂谷)钾质火山岩的喷发开始于1637±15Ma,在大红峪期(～1625Ma)达到高潮.     

云南格咱岛弧普朗斑岩型铜矿年代学、岩石矿物学及地球化学研究

普朗斑岩型铜矿床位于西南三江构造火成岩带义敦岛弧南端,是晚三叠世甘孜-理塘洋壳向德格-中甸陆块俯冲的产物,是我国近年来印支期新发现的超大型铜多金属矿床。与成矿关系密切的斑岩体的岩石类型主要为石英闪长玢岩和石英二长斑岩,通过系统的锆石U-Pb测年方法获得,含矿石英闪长玢岩的形成年龄为219.6±3.5Ma,石英二长斑岩的形成年龄为212.8±1.9Ma。岩石地球化学特征表明,SiO₂含量为61.99%~70.58%,Al₂O₃含量为10.84%~14.96%,MgO含量为1.5%~3.96%,A/CNK值为0.80~1.08,为准铝质-弱过铝质。岩石轻稀土较富集,轻重稀土分馏明显((La/Yb)_N=11.41~16.48),δEu(0.76~0.9)值无明显异常。微量元素表现出具较高的Sr(244×10^-6~845×10^-6)、Ba(543×10^-6~2237×10^-6)含量,Y、Yb含量较低(Y=6.83×10^-6~17.65×10^-6,Yb=0.97×10^-6~1.09×10^-6)指示岩石类型为造山带钙碱性花岗岩系列,具I型花岗岩的特点。利用黑云母和角闪石地质温压计估算出岩浆的结晶温度为750~800℃,岩体侵位的压力为0.77×10⁸~0.9×10⁸ Pa,相应的岩体侵位深度在2.55~2.97km,氧逸度为10^-9~10^-12bar,反映了成矿斑岩体形成于高温、高氧逸度的环境,岩浆侵位具浅成-超浅成侵位的特点。结合本区岩石地球化学、矿物学及同位素年代学的研究,推测普朗成矿斑岩体深部仍存在类似的斑岩型Cu(Au)矿化,具有良好的找矿前景。     

云南祥云马厂箐斑岩微量元素与稀土元素特征

马厂箐斑岩体与铜、钼、金等多金属矿成矿关系密切.斑岩体微量元素与稀土元素显示斑岩体物质来源具有壳幔混合特征.     

平推式滑坡多级拉陷槽形成过程及成因机理分析

通过对中江县冯店垮梁子滑坡的现场调查和室内物理模拟试验研究,发现滑坡滑动过程中存在诱发次级拉裂缝产生甚至贯通的现象,结合滑坡的变形历史迹象,进行受力分析,论证拉裂缝产生形成过程及位于拉裂缝间滑带局部贯通现象,提出U形槽模式多级平推式滑动理论; 对比宣汉天台乡滑坡已有对多级平推式滑坡研究,针对多级平推式滑坡后缘多级拉陷槽的形成过程和成因机理进行分析,提出多级平推式滑坡存在牵引后退式和推动前进式两种不同启动和运动模式,就两种模式各自岩性组成、构造裂隙发育情况、启动水头、启动速度、及多级滑动启动水头变化对比分析,建立地质力学机制模型。     

华北地块南部断裂体系新构造活动特征

根据野外观察、测量与分析,特别是综合华北地块南部断裂体系第四纪活动性质的构造和地貌标志,表明现今华北地块南部NWWNW向断裂活动最为显著,主要表现为左旋走滑性质;在前新生代构造基础上发育的三门峡-鲁山-舞阳断裂带和新构造期发育的新乡-商丘断裂带是具有走滑性质的新生代壳内活动断裂。地球物理资料表明,在介休-新乡-溧阳和巴东-泉州-台湾地震带西北部的深部存在两个NW向构造带,在地幔可能汇聚为一条构造带。综合这些断裂及其所控断陷盆地的展布特征,明确了该区的NE向、NW向及近EW向断裂的运动学关系。即在应力应变基底格局的制约下,两个NW向构造带强烈的左旋走滑拉分运动作用下导致华北地块南部发育拉分盆地,NW向新断裂的形成和先存NNE、NW及近EW向断裂的复活,控制了新生代复杂的断裂或断块构造格局的形成。     

新疆西天山吐拉苏金矿集区克峡希小岩体群及其铜矿找矿前景

新疆西天山吐拉苏金矿集区产有阿希、京希-伊尔曼得等大型浅成低温热液型金矿,这里是否具备类似西南太平洋岛弧区在浅成低温热液型金矿深边部寻找斑岩型铜金矿地质条件？笔者针对吐拉苏金矿集区北部原“恰尔巴赫特”伴有铜矿化的岩株开展地质剖面实测、地质填图、岩相学、元素地球化学和年代学研究,引导商业勘查,发现原“恰尔巴赫特”岩株实际上是由成群产出的辉石闪长岩、闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩和闪长玢岩等小岩体组成的克峡希“小岩体群”,其中部分小岩体中已发现斑岩型工业铜矿体。小岩体群中不同侵入体均属钙碱性系列,弧岩浆性质明显,彼此之间微量元素组成近一致且与本地区同时代火山岩微量元素组成相似,同属北天山洋向南向伊犁板块之下俯冲岛弧环境中同源岩浆晚泥盆世-早石炭世喷出侵入的统一岩浆序列。在大约10 Ma期间,克峡希地区发生了4~5次同源岩浆侵入,依次形成辉石闪长岩 ((357.2±3.0) Ma)、石英闪长岩 ((356.4±2.2) Ma)、花岗闪长岩 ((350.8±3.8) Ma)、闪长玢岩((348.0±2.2) Ma),它们与吐拉苏地区下石炭统火山岩同时代。西天山吐拉苏地区浅成低温热液金矿集区具备斑岩铜金成矿系统发生发展的有利地质条件,有望实现斑岩铜矿找矿重大突破。     

新疆阿尔金山喀腊大湾地区玄武岩的地球化学特征及地质意义

对新疆阿尔金山东段喀腊大湾地区玄武岩进行了系统的岩石地球化学分析, 结果表明, 喀腊大湾地区的玄武岩具有低的Mg#值(Mg#=Mg/(Mg+Fe)×100)。稀土元素的含量变化范围较大, 轻重稀土分异不明显, 具有轻微的轻稀土富集, 弱的Eu负异常。微量元素Ni、Co、Cr与MgO呈正相关, 微量元素多元素标准化图解中, 普遍具有Nb、Ta的负异常, 部分样品具有Ti的负异常。在Th/Yb-Ta/Yb和Th/Hf-Ta/Hf构造环境判别图解中, 分别落入活动大陆边缘环境和大陆拉张(或初始裂谷)环境, 结合本区双峰式火山岩中玄武岩的地球化学特征, 以及与北阿尔金蛇绿混杂岩带其它地区玄武岩的对比, 认为喀腊大湾地区的玄武岩可能形成于紧邻北阿尔金地区古洋盆的活动大陆边缘环境。