黑龙江杂岩带的形成演化及地质意义

黑龙江杂岩带呈南北向带状展布于佳木斯地块西缘,出露于嘉荫—牡丹江缝合带以东.研究证明其主体形成时代为晚海西期到印支期,地球化学特征显示其极可能形成于佳木斯与松嫩地块(松花江—嫩江地块)间板块俯冲碰撞或陆间洋盆消失闭合的环境.综合佳木斯地块同位素研究成果,结合该区古生物的研究和地质特点,推演出依兰地区黑龙江杂岩的形成演化...     

西南天山东德沟镁铁-超镁铁岩中尖晶石的矿物学特征及其地质意义

中国西南天山东德沟镁铁-超镁铁岩出露于天山伊犁-中天山板块和塔里木板块之间的碰撞造山带中,岩石类型主要为(方辉)橄榄岩,且普遍经历了含水流体(熔体)的渗透交代作用,含有形态和成分变化复杂的尖晶石,表现为从红褐色到黄褐色、再到深绿色和浅绿色,尖晶石的Cr2O3和FeO的含量依次降低,Al2O3和MgO的含量逐渐增高。研究认为红褐色和黄褐色的铬尖晶是原生矿物,而绿色的镁铝尖晶石为次生矿物。原生铬尖晶石的Cr#为0.41~0.87,Mg#为0.21~0.61,且成分变化大,显示其可能具多期熔融的复杂成因;次生绿色的尖晶石形态不一、成分相对有较大变化,表明其至少形成于两个期次的变质作用或流体交代过程。原生铬尖晶石具有SSZ环境橄榄岩的特征,指示其寄主岩石可能是俯冲上板片地幔楔岛弧环境的橄榄岩残片。     

黑龙江桦南地区黑龙江杂岩锆石U-Pb定年

黑龙江杂岩主要由绿片岩相变质岩和糜棱岩化构造片岩组成,长期以来与麻山杂岩一起被认为代表佳木斯地块的前寒武纪基底,但这种认识缺乏可信的同位素年代学及古生物资料的支持.对出露于黑龙江省东部桦南地区湖南营组绿片岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年研究.结果显示锆石的Th/U比值为0.27～1.27,变化较大;获得两组206Pb/238U年龄数据:其加权平均年龄分别为:511±10Ma(n=13,MSWD=1.6)和274.7±3.6Ma(n=9,MSWD=0.91).黑龙江杂岩中最老的年龄969～747Ma表现来自中元古和新元古代.这些年龄与黑龙江杂岩的年龄与来自俯冲碰撞变质事件的～511Ma的年龄结合起来,表明黑龙江杂岩中含有经历晚新元古--早古生代造山作用的碎屑锆石,亦或代表着在俯冲拼贴过程中混入的麻山杂岩块体.～275Ma年龄反映黑龙江杂岩经历的一次碰撞造山事件,可能与晚古生代古亚洲洋闭合相关.     

昌乐地区新生代碱性玄武岩中刚玉、尖晶石巨晶岩相学、矿物化学特征

山东昌乐蕴含中国最大的宝石级刚玉—蓝宝石矿床。昌乐刚玉巨晶与玄武岩界限截然,边缘圆化,沿巨晶溶蚀圆化的边缘发育富铝的尖晶石和钛磁铁矿反应环边,显示其为深源捕虏晶的岩相学特征。对刚玉等巨晶及其反应边矿物进行岩相学、电子探针和LA-ICP-MS(Laser Ablation-Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry)分析能有效揭示其成因及演化历程。昌乐刚玉2组样品(CL-1和CL-2)矿物化学和关键元素特征及Ga/Mg、Cr/Ga、Fe/Ti、Fe/Mg等关键元素比值显示为岩浆型来源,而CL-2组样品明显叠加了后期熔体交代作用的特征。反应边尖晶石具刚玉巨晶向尖晶石巨晶过渡的成分特征,关键元素特征指示两者具强烈亲缘性,尖晶石巨晶是刚玉经历复杂交代作用的产物。昌乐刚玉呈现碱性熔体中结晶的化学成分特征,极有可能源于交代富集的地幔岩低度熔融形成的富铝的碱性熔体。     

昌乐方山新生代玄武岩中深源捕虏岩与熔体的相互作用

昌乐方山新生代玄武岩中携带有大量深源捕虏岩,其岩石类型以二辉辉石岩、二辉橄榄岩为主,方辉橄榄岩、单斜辉石岩、单辉橄榄岩少见,未见纯橄岩。二辉辉石岩、二辉橄榄岩、方辉橄榄岩的矿物岩石、地球化学特征和平衡温度压力计算显示为地幔来源,采用地质温度压力计进行计算,获取三者都源于岩石圈地幔,形成的深度范围为41~66.7 km。根据单辉橄榄岩和单斜辉石岩的矿物化学分析,单斜辉石岩和单辉橄榄岩形成深度要低于前三者,且与前三者有密切成因联系。"熔体—岩石"反应在各类深源捕虏岩中广泛存在,除方辉橄榄岩样品不存在明显的"熔体—岩石"反应外,二辉辉石岩、单斜辉石岩、二辉橄榄岩中不同的矿物边缘与玄武质熔体接触部位有着不同类型的反应边和反应矿物出现:橄榄石边部发生(Mg,Fe)_2SiO_4(镁橄榄石)+熔体(原始岩浆)=(Mg,Fe)_2SiO_4(贵橄榄石)+熔体(演化岩浆)反应,使得边部富铁贫镁;单斜辉石与玄武质熔体反应,多具有粉红色反应边,具有富Ti、Al、Fe,贫Si、Mg,较玄武岩基质中单斜辉石斑晶更低Mg~#的特征。斜方辉石与玄武质熔体反应生成复杂的反应带,存在斜方辉石+熔体=橄榄石+SiO_2(熔体)+单斜辉石的反应,反应带内新生成的矿物由内向外具有明显趋向玄武质熔体成分的变化;尖晶石与玄武质熔体反应边缘具有富Fe、Ti,贫Mg、Al,以及更高的Cr~#,趋向于形成钛铁矿的变化特征。二辉橄榄岩中熔体囊和单辉橄榄岩中筛状单斜辉石以及粉红色的反应边都暗示了二者至少经历了两个期次的熔体作用。随着岩石圈地幔的演化,熔体的再富集作用使得难熔的方辉橄榄岩逐渐转变为相对富集的二辉橄榄岩,后期二辉橄榄岩又与玄武质熔体反应,生成更加富集的单辉橄榄岩,而方山方辉橄榄岩也受到了熔体的轻度改造,已不具有难熔古老岩石圈地幔岩石的显著特征,鲁西新生代玄武岩中深源捕虏体与熔体的反应广泛存在,熔体成分以玄武质为主,这可能是华北克拉通岩石圈置换的重要方式之一,导致古老岩石圈地幔的消失。     

山东昌乐新生代碱性玄武岩与地幔捕虏体中各类单斜辉石的地球化学特征及其意义

山东昌乐位于华北克拉通东部,郯庐断裂带中段,广泛出露挟裹幔源捕虏体的新生代碱性玄武岩.为深入了解华北克拉通演化,依据岩相学特征、矿物化学成分特征,把昌乐碱性玄武岩中单斜辉石主要分为三大类:第1类为幔源捕虏体中原生单斜辉石,其主、微量元素含量呈现趋势不一致的解耦现象,且LREE、HREE各异特征表明其经历了多期、不同程度的地幔富集交代和部分熔融作用（低于10%的尖晶石相部分熔融）,交代熔体包括地幔富碱（K）富Al硅酸盐熔/流体,可能有碳酸盐熔体的贡献;第2类为幔源捕虏体中筛状单斜辉石,是部分熔融和熔体交代作用的共同产物,从无筛孔部位到筛孔周围远离筛孔部位和紧挨着筛孔部位,呈现出受熔体作用逐渐加强趋势,离筛孔较远部位记录了玄武质熔浆作用之前的一次富碱（K）富Al熔体交代的特征,而紧挨着筛孔的部位受晚期玄武质熔浆作用的影响最强;第3类为幔源捕虏体中反应边单斜辉石及玄武岩中斑晶单斜辉石,两者的化学成分及形成条件相似,显示HFSE正异常,LILE负异常,受OIB特征寄主玄武岩浆强烈的影响.昌乐新生代碱性玄武岩地幔捕虏体中单斜辉石显示经历多期"熔体作用"和不同程度的部分熔融特征,是研究区岩石圈地幔不均一性的体现.