江西永平铜矿区花岗岩热液蚀变与岩石成因:矿物化学、元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素制约

永平铜矿床是位于华南钱塘江-信江断裂坳陷带中的一个大型铜矿床.矿区内出露的岩浆岩主要有似斑状黑云母花岗岩体和少量石英斑岩脉,黑云母花岗岩岩体内及接触带发育斑岩型和矽卡岩型铜钼钨多金属矿化.对岩体中黑云母的电子探针成分分析表明,似斑状黑云母花岗岩中黑云母具有富镁贫铁高钛的特点,Fe/(Fe Mg)为0.21～0.33,TiO2含量为2.12%～4.28%;而石英斑岩脉中黑云母更加富镁贫铁,Fe/(Fe MS)为0.10～0.15,TiO2含量为2.43%～3.86%.黑云母的化学组成表明花岗质岩浆形成时的氧逸度很高,与长江中下游地区其他含铜花岗质岩体相吻合.永平花岗岩体遭受了较强的热液蚀变作用,部分黑云母蚀变为绿泥石.石英斑岩中绿泥石具有富铁贫镁低钛的特征(Fe/(Fe Mg)=0.72～0.76;TiO2=0.02%～0.06%),其形成温度为139～224℃.而似斑状黑云母花岗岩中绿泥石相对贫铁富镁高钛(Fe/(Fe Mg)=0.36～0.44;TiO2=0.05%～0.36%),形成温度稍高,为229～346℃,与该矿床流体包裹体研究获得的成矿温度(220～400℃)基本吻合.Sr-Nd-Hf同位素综合研究表明,永平似斑状黑云母花岗岩具有变化较大且相对较高的εHf(t)值(-0.1～-10.3)和εNd(t)值(-5.83～-7.95),反映岩石具有明显的壳幔混合成因特征.而石英斑岩的εHf(t)值(-8.4～-12.5)和εNd(t)值(-9.93～-10.2)均稍低于似斑状黑云母花岗岩,反映其形成过程中幔源物质贡献相对较小.永平岩体的地壳端元很可能就是该区中元古代基底地层重熔的产物.     

花岗岩研究的误区——关于花岗岩研究的思考之五

本文在对花岗岩四大基石(混合作用、结晶分离作用、构造环境和源区)问题分析的基础上,指出花岗岩研究存在的三大误区: (1)不恰当地仿效玄武岩的理论和研究方法,忽视了花岗岩的复杂性。(2)不恰当地用板块构造学说解释大陆花岗岩问题。板块构造是地球演化到一定阶段的产物,并成功解释了与板块边界相联系的岩浆活动,但是,它不能解决主要来源于大陆的花岗岩的地质问题。(3)太过重视花岗岩的地球化学研究而忽视了对花岗岩基础地质的研究。作者指出,地球化学方法在花岗岩中的使用应当是有限制的,花岗岩研究陷入误区是我们缺少扎实的基础研究、对板块构造的理解不深和对花岗岩复杂性认识不足等三个方面的原因造成的。文中还批评了学术界存在的人云亦云的奴性思想,指出它严重地阻碍了我们的创新思维,是当前亟待改进和克服的。     

21世纪的花岗岩研究, 路在何方？——关于花岗岩研究的思考之六

21世纪的花岗岩怎样研究是一个需要探索的问题。作者认为,应当对现有的花岗岩理论、流行的说法以及术语等进行清理和反思,汲取其精华,剔除其糟粕,抛弃那些不科学、不符合实际、不符合逻辑的部分。例如,在花岗岩研究中摈弃结晶分离的理论,缩小花岗岩混合作用的意义,限制花岗岩构造环境理论的应用,取消幔源、壳源和壳幔混合源的术语等。作者指出,今后花岗岩研究应当着重解决两个问题: (1)花岗岩是怎样的？(2)它何以是这样的？文中提出5个方面的任务作为今后研究的重点,即: 开展花岗岩立典式的研究,将花岗岩研究与古老地壳的研究结合起来,将花岗岩物理性质研究与地球化学究结合起来,开展广泛的实验岩石学研究和创建新的“大陆构造学”理论。鉴于花岗岩研究目前存在的严重误区,现有的花岗岩理论几乎全面崩溃,由四大基石支撑的花岗岩大厦行将坍塌,花岗岩研究正面临全球大洗牌。为此,作者建议开展一场关于花岗岩的大辩论,目的是清理思路,认清问题,明确方向,找到出路。作者呼吁,我们应当加强学习,加速引进人才,克服急躁情绪和浮夸的学风,摈弃从众思想和奴性思想,不以SCI论英雄,改进我们的学习,改善我们的制度,以推进花岗岩研究迈上新台阶。     

橄榄岩—熔体相互作用过程中Re-Os体系的变化趋势: 对华北新生代地幔橄榄岩Re-Os年龄含义的启示

橄榄岩的Re-Os同位素体系作为探讨岩石圈地幔形成年龄的重要手段已受到人们越来越多的重视。然而,Re-Os体系是否会受到橄榄岩的低温蚀变如蛇纹石化和地幔交代作用或橄榄岩—熔体相互作用的影响并不十分清楚。本文在总结国际上典型造山带橄榄岩剖面研究和地幔橄榄岩捕虏体研究的基础上,发现橄榄岩的Re-Os同位素体系基本不受蛇纹石化等低温蚀变作用的影响; 但橄榄岩—熔体相互作用会造成橄榄岩的Re-Os体系的变化即Re或Os的带入。当熔体/岩石比例较小时(≤1),橄榄岩—熔体相互作用会造成橄榄岩的Re含量显著增加,而放射成因的Os同位素即¹⁸⁷Os增量有限。但当熔体/岩石比例很大时(≥1),会造成¹⁸⁷Os同位素显著增加。同时,橄榄岩的Re含量与中等程度不相容主、微量元素如Al、Ti、Yb的正相关关系可以通过橄榄岩的两阶段演化模式来解释,即早期的部分熔融残留和后期的橄榄岩—熔体相互作用共同影响的结果。橄榄岩的Re含量与Cr含量的正相关关系进一步说明了这一问题。上述结果对华北东部岩石圈地幔的演化过程有重要的启示作用。因为华北东部古生代时期的确存在太古宙岩石圈地幔,然而新生代时期地幔橄榄岩捕虏体普遍具有元古宙而非太古宙的事实证明橄榄岩—熔体的相互作用的确广泛存在,从而造成岩石圈地幔橄榄岩变年轻。因此,新生代地幔捕虏体的Re-Os同位素年龄并不是岩石圈地幔的形成年龄,而是混合作用的结果。汉诺坝地幔橄榄岩的Re含量和Sr、Nd同位素组成符合橄榄岩—多元熔体相互作用的混合趋势,其橄榄岩的全岩Al₂O₃含量和橄榄石Fo的反相关性能够通过橄榄岩—熔体相互作用来解释。     

嵩县螃蟹沟隐爆角砾岩体与钼金矿化成因探讨

螃蟹沟隐爆角砾岩体是河南省嵩县西北部众多含钼、金角砾岩体之一,这些角砾岩体具有成群、成带分布的特点.螃蟹沟角砾岩体的定位与分布受北西向背形、北西向和北东向断裂构造的复合控制,由燕山期钙碱性岩体与岩脉的侵入,以及随后发生的隐蔽爆发-坍塌作用而生成了角砾岩体.其中包括了震碎角砾岩、隐爆角砾岩、侵入角砾岩及坍塌角砾岩.岩体被后期断裂构造作用所复合叠加,致使钼、金富集成矿,形成"多型一体"的钼金矿床.     

鲁西邹平盆地中生代火山岩的演化:对地幔源区的约束

邹平盆地中生代火山岩可分为三个亚组：中、下亚组具有相似的岩石组合,岩性主要为玄武岩-粗面玄武岩-玄武质粗面安山岩-粗面安山岩;上亚组岩性主要为粗面安山岩。火山岩由早期基性向晚期中偏碱性方向演化,与正常岩浆房酸度增高的岩浆分异趋势相同。具有Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素（LILE）和轻稀土元素（LREE）富集,Nb、Ta、Ti等高场强元素（HFSE）相对亏损,类似于岛弧火山岩的地球化学特征。Nb／La、Hf／Sm比值随MgO的降低而升高或基本不变,说明高场强元素亏损是岩浆的原始特征。各亚组火山岩相似的稀土配分模式和微量元素蛛网图,表明它们具有共同的岩浆源区和密切的成因联系,分离结晶起了关键性作用。La／Nb、La／Ta、Ba／Nb比值较高,说明成岩物质可能主要来自岩石圈地幔。拆沉的大陆中、下地壳部分熔融形成的熔体与古生代岩石圈地幔（亏损的地幔橄榄岩）的相互作用是岩石圈地幔富集的重要方式,随之该富集地幔在陆内岩石圈伸展和区域热异常的双重作用下发生减压部分熔融而形成具有岛弧特征的邹平盆地火山岩。     

塔里木盆地寒武-奥陶系白云岩结构构造类型及其形成机理

塔里木盆地寒武-奥陶系白云岩度大、分布广,是重要的油气储集层.根据岩石学研究并结合地球化学特征将其分为4类,其特点如下:(1)泥晶-粉晶白云岩,白云石晶体小、晶形差,有序度在4类中最低(0.73);Na、K、Sr含量在4类中最高;δ13C值及Z值较高,分别为-0.94‰、122.3;Fe、Mn含量较低;阴极发光为亮桔红色;常呈纹层状,具暴露及成化标志.这些特征表明其结晶较快,形成环境蒸发强烈、盐度较高、氧化性较强,是在萨布哈环境中由浓缩海水发生白云石化所形成.(2)藻纹层白云岩,白云石晶体小,晶形较好,有序度较高(0.85);藻纹层基本保留了其原始微细结构;Na、K、Sr含量较低:δC值在4类中最高,平均为-0.50‰;含有较多黄铁矿.这些特征说明其可能形成于成岩作用的稍早期阶段且其成因与藻类活动密切相关,成岩环境盐度较低,可能是在藻类作用下,由富藻层浓集的镁与残留海水在浅埋藏环境中共同作用所形成.(3)雾心亮边白云岩,白云石普遍具雾心亮边结构,雾心含少量包裹体及灰质残余,亮边则少见或无;阴极发光下,雾心发亮桔黄色光,亮边发光暗或不发光;局部见此类白云石;呈星散状分布于亮晶颗粒灰岩或泥晶灰岩中;白云石晶体较大,晶形较好.此类白云岩的δ13C及Z值在4类中最低,K、Na、Sr、Fe含量相对较低,Mn含量最高;有序度较高,均值为0.83.这些特征表明此类白云岩中白云石的雾心可能是在早期浅埋藏环境中,由富镁孔隙水交代周围灰质所形成;亮边则形成于埋藏较深的环境,其所需镁可能来源于粘土矿物的转化.(4)重结晶白云岩:白云石晶体粗大且污浊,接触紧密;局部见白云石晶体具环带结构,局部见颗粒幻影结构;阴极发光较暗;Fe含量在4类中最高,Mn含量较高;有序度最高,平均为0.95;包裹体均一温度平均为110.2℃.这些特征表明其可能是在还原性较强的深埋藏环境中,由早期形成的白云岩经较强的重结晶作用所形成.     

拉萨地体东南缘的多期深熔作用及动力学

位于青藏高原班公湖-怒江蛇绿岩带与印度-雅鲁藏布江蛇绿岩带之间拉萨地体东南缘的前寒武纪结晶基底经历了角闪岩相-麻粒岩相区域变质作用和强烈的混合岩化.研究区可识别出两期深熔作用,第一期为斜长角闪岩部分熔融形成的花岗闪长岩脉体,其与围岩一起发生了变质与变形再造,转变成了黑云斜长片麻岩.第二期为含夕线石石榴石片麻岩部分熔融形成的含石榴石斜长石花岗岩脉体.岩石化学成分显示,第一期深熔脉体具有埃达克岩的典型地球化学特征,其SiO2=63.81%,Al2O3=16,92%,MgO=1.86%,Na2O=4.22%,K2O=1.81%,K2O/Na2O=0.43,并显示出LREE富集、无Eu异常的BEE配分模型,同时明显富Sr(366×10-6),贫Y(12×10-6)和Yb(0.4×10-6),Sr/Y=30.舍石榴石斜长石花岗岩主要由斜长石、石英和石榴石组成,含少量白云母和黑云母,其全岩SiO2=71.14%,Al2O3=14.26%,K2O=0.26%,Na2O=2.79%.CaO=2.94%.过铝指数A/CNK=1.40,为典型的过铝花岗岩.黑云斜长片麻岩脉体中的大多数锆石具有同心韵律状结晶环带和较高的Th//U比值(0.433～1.167),为典型的岩浆结晶锆石.锆石岩浆结晶域U-Pb原位定年给出了64.0±1.0Ma(MSWD=8.7)加权平均年龄;个别锆石变质交生边给出了27.9 Ma的谐和年龄,同时具有较低的Th/U比值(0.019),应代表后期叠加的变质热事件年龄.含石榴石斜长石花岗岩中的锆石均发育同心韵律状环带,而且具有较高的Th/U比值(0.196～1.212).所获得的谐和年龄在27.0～34.1Ma之间(加权平均年龄为29.3±0.9 Ma),应代表过铝花岗岩的结晶年龄.因此,我们认为拉萨地体东南缘变质基底在古近纪经历了两期深熔作用,第一期发生在约65Ma,在特提斯洋壳俯冲和印度板块与拉萨地体碰撞的动力学体制下,拉萨地体下地壳加厚和升温,发生了麻粒岩相变质和部分熔融,形成了埃达克岩质的花岗闪长岩浆;第二期混合岩化作用发生在约30Ma,在印度板块与拉萨地体碰撞后伸展的动力学体制下,高角闪岩相泥质变质岩中的含水矿物脱水熔融形成了过铝质花岗闪长岩浆.     

黄河内蒙古段冰凌形成机理及凌汛成因分析研究

本文着重分析研究黄河内蒙古段冰凌形成杌理、冰情演变及凌汛成因.文中系统分析了黄河内蒙古段的冰情演变过程的四个时期,即由冰晶形成至产生大量冰凌的成冰期;由凌块封冻至盖面冰层增至最厚的结冰期:冰层开始融化至解冻前的融冰期和解冻开河至冰凌消失的消冰期.分析研究了影响凌汛成因的热力、动力和河势三大作用因素.使河水成冰又由冰融化成水的热量交换作用的因素,包括太阳辐射热、水温、气温、风、降水量、空气中的湿度:水位的抬升以至流速的变化等水流作用,均为动力因素;河道的特性影响为河势因素,通过分析研究,便于指导防凌实践,使防凌工作更加科学合理.     

杭州泗岭铝质A型花岗岩的发现及其构造意义

初步研究表明,以往被认为是典型的S型花岗岩或改造-重熔型花岗岩的泗岭岩体应为铝质A型花岗岩。该岩体高硅、碱、钾而明显贫钙、镁;高(K2O Na2O)/CaO值(平均16.79)和AKI指数(平均0.92);FeO*/MgO比值大(平均13.95),高于M型、S型和I型花岗岩,而与世界A型花岗岩平均值(13.4)相近;岩石为弱碱性、准铝-弱过铝质,富含稀土元素、HFSE元素,高Rb、F和Nb,反映其具A型花岗岩的成分特征。泗岭岩体氧同位素δ18O为 8‰～ 9‰,反映岩浆主要起源于下地壳。该岩体侵位于拉张的构造环境,是晚白垩世早期一次重要的构造-岩浆热事件,同时也反映了区域性孝丰—三门湾大断裂与学川—湖州大断裂在晚白垩世早期处于拉伸阶段。