北秦岭—南祁连早古生代裂谷造山带火山岩与小洋盆蛇绿岩套特及纬向对比

北秦岭－南祁连位于我国著名巨型纬向造山带的中段,是以寒武－奥陶纪时期为主形成的裂谷造山带,它经历了板内大陆裂谷→陆间裂谷→火山弧→造山带的开合过程。寒武纪拉张形成碱性,拉斑玄武岩系列及小洋盆蛇绿岩套,奥陶纪闭合形成钙碱性与钾玄岩系列中酸性火山岩及火山弧岩套,并见高镁安山岩。南祁连为单裂谷,北秦岭为双裂谷,北秦岭裂谷从东到西,拉张速度和距离变小,闭合速度变大,火山爆发强度及火山岩的酸度,钾量,壳源组分也顺序增大。其拉张距离与红海型相似,而闭合速度近似安第斯型。古地幔以多种类型叠加为特征,曾有过先强烈亏损,后又富集的过程。从大别山－北秦岭－南祁连－柴北缘纬向对比可知．本区的基性与酸性火山岩浆,分别为地幔与地壳部分熔融形成;中性岩主要为基性岩浆AFC作用产物。从东到西,裂谷依次张开,火山喷发时代逐渐变新,拉张速度和距离变大,闭合速度也变大。从而火山岩的碱度变小．蛇绿岩套从无到有。古地幔由DMM 与EMI混源为主,变为DMM与EMⅡ混源为主。     

北京门头沟地区棋盘岩铁辉长岩的发现及其地质意义

根据北京门头沟地区棋盘岩岩体的主元素分析结果,按Middlemost提出的TAS分类,有4个样品可以归属为橄榄辉长岩(Peridotgabbro)和似长石辉长岩(Foid Gabbro),属于辉长岩类,并且样品具有高铁(w(FeO*)>14%),贫硅(w(SiO2)<45%)的特征,因此属于铁辉长岩类。这是迄今为止燕山造山带存在铁辉长岩类岩石的首次报道。关于铁辉长岩类的成因目前还有争论,棋盘岩岩体在w(SiO2)-w(FeO*)/w(MgO)图解上显示有Fenner趋势,但是具体的成因还有待于进一步研究。铁辉长岩及其成因的研究将对揭示燕山期北京地区的构造环境和动力学背景、深部过程具有重要的启示意义。     

山东诸城榴辉石相长英质岩石变质特征

通过变质矿物及岩石学的特征确定了山东诸城地区含有榴辉岩块体块的片麻岩经历了榴辉岩相到绿帘角闪岩相，绿片岩相的退变质过程，证据有：（１）在榴辉岩块体的边缘片麻岩与榴辉岩呈１－２ｃｍ宽的条带状相间排列；（２）硅质片岩中出现Ｋｚ－Ｚｏ－Ｑ的高压矿物组合；（３）钠长石的矿物晶体内出现硬玉质辉石的残留体；（４）出现高度富Ｓｉ的多硅白云母（Ｓｉ＝３．５５），（５）镁钠闪石及与其共生的暗硬玉（Ｊｄ＝２１）的出现     

中国蓝片岩的时空分布及其成因意义

中国蓝片岩主要分布于３个构造位置：环太平洋带、阿尔卑斯－喜马拉雅造山带、大陆内部褶皱带（包括中国陆台北缘蓝片岩带、华中蓝图岩带）。蓝片岩的成因与大陆增生及碰撞有关。中国蓝片岩年龄一般老于大陆碰撞年龄，这暗示着陆－陆碰撞可能是蓝片岩成因及抬升的主要机制。     

内蒙古大井铜锡多金属矿床矿石中Cu-S同位素特征及成矿预测

内蒙古大井铜锡多金属矿床是大兴安岭成矿带代表性矿床之一,矿区位于内蒙古东部林西县境内,成矿地质条件良好。矿床矿石中同位素特征及与成矿的关系研究薄弱。本文通过对矿体中黄铜矿Cu同位素,黄铜矿、黄铁矿S同位素和Pb同位素的研究表明:黄铜矿δ⁶⁵Cu 值总体范围为 -0.46‰+0.32‰,平均值为0 ‰,2σ误差平均值约为0.03‰;黄铜矿、黄铁矿δ³⁴S值总体范围为 +0.076 ‰+3.00‰,平均值为+1.83‰,且δ³⁴S值分散程度也较小,整体较均一,属于岩浆硫的同位素特征;Pb同位素数据整体变化很小,具体为²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.29118.353,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb =15.50115.574,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb =38.05138.265。结合区域前人的研究表明,大井矿Cu同位素的变化是由于硫化物-岩浆分异过程导致,大井矿矿石黄铜矿δ⁶⁵Cu的变化可能指示了矿化阶段成矿硫化物的演化方向,δ⁶⁵Cu逐渐降低的方向可能存在隐伏矿体,研究区域东部生产区域与外围预测未生产区域具有一致的Cu同位素特征,Cu同位素证据表明大井矿外围预测区可能存在深部隐伏矿体。     

岩浆弧火成岩构造组合与洋陆转换

本文从岩浆弧的火成岩构造组合、主要地质特征和弧地壳成熟度几个方面,讨论洋陆转换作用及其过程。表征洋俯冲环境的火成岩构造组合主要有英云闪长岩—奥长花岗岩—花岗闪长岩(TTG)组合,高镁安山岩组合,镁安山岩组合,Adakite组合(即高锶低钇中酸性岩)与富铌弧玄武岩组合等。基于火成岩构造组合的配置,讨论了4种可能的洋俯冲壳的壳幔结构:(1)热的年轻的俯冲洋壳与上覆冷的幔楔岩石圈;(2)冷的老的俯冲洋壳与冷的幔楔岩石圈;(3)冷的老的洋壳与热的幔楔软流圈;(4)热的年轻的俯冲洋壳与上覆幔楔软流圈。讨论了弧岩浆前锋作为结构标志以及空间组成极性的构造意义;讨论了弧火山作用的时间极性与弧成熟度及其地壳厚度之间的正相关关系,提出岩浆弧地壳双层结构的模型,下地壳主要为玄武质的基性麻粒岩和角闪岩,上地壳为长英质的TTG片麻岩,相当于大陆壳形成的第一阶段,即新生陆壳。岩浆弧及其洋—陆过渡性的弧地壳是洋俯冲作用形成的洋陆转换带(或增生造山带)的最重要的记录。     

金川岩浆铜镍（铂）硫化物矿床铂族金属富集过程及富集机制

金川岩浆铜镍（铂）硫化物矿床是我国最主要的铂族等战略性关键金属宝库。金川矿床中铂族金属的富集过程和富集机制还存在很多争论。本文通过详细的矿物学及矿床学研究,厘定了金川矿床成矿阶段。成矿阶段可划分为硫化物矿浆结晶阶段、挥发分流体作用阶段及热液改造阶段。其中硫化物矿浆结晶阶段的主要矿物组合为镍黄铁矿（Pn- a）- 磁黄铁矿（Po- a）- 黄铜矿（Ccp- a）;挥发分流体作用阶段的主要矿物组合为镍黄铁矿（Pn- b）- 磁黄铁矿（Po- b）- 黄铜矿（Ccp- b）- 黄铁矿（Py- Ⅰ）- 磁铁矿（Mag- Ⅰ）- 菱铁矿- 叶蛇纹石- 磷灰石- 铬铁矿- 白云石- 方解石（Cal- Ⅰ）- 金云母。热液改造阶段的矿物组合为透闪石- 绿泥石- 蛇纹石- 方解石（Cal- Ⅱ）- 磁铁矿（Mag- Ⅱ）。高倍电子探针镜下发现,金川矿床铂族矿物与磁铁矿（Mag- Ⅰ）、黄铁矿（Py- Ⅰ）、铬铁矿、磷灰石、黄铜矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿及菱铁矿等共生。金川铜镍硫化物矿床中铂族元素(PGM)矿物主要包括硫砷铱矿（IrAsS）、钯的铋化物、碲化物和硒化物、钯的金属互化物（PdAu2）、砷铂矿（PtAs2）、铂单质以及铂的金属合金（Pt- Fe）。其中大量的PGM分布于镍黄铁矿的裂隙中,或产于镍黄铁矿、磁黄铁矿及蛇纹石裂隙中。与磁铁矿、菱铁矿、铬铁矿、黄铜矿、磷灰石以及叶蛇纹石等矿物共生,指示PGE富集与氧化性流体加入密切相关。金川矿石镍黄铁矿（Pn- b）、磁黄铁矿（Po- b）、黄铜矿（Ccp- b）、黄铁矿（Py- Ⅰ）、磁铁矿（Mag- Ⅰ）以及菱铁矿中高Co含量,表明流体在Co的超常富集过程中也起到了决定性作用。金川矿石中大量碳酸盐矿物、叶蛇纹石、金云母、磁铁矿、黄铁矿、铬铁矿以及富Cl磷灰石的出现;S、Mg元素呈网脉状分布于蚀变橄榄石和硫化物中,推测流体组分可能是一种富C富Cl的富含挥发分的高氧逸度流体。金川铬铁矿、磁铁矿（Ⅰ）、菱铁矿等矿物中高Ti、高Nb含量和高Nb/Ta比值,暗示此流体可能是一种高温的超临界流体。以上特征综合表明该特征流体对金川铜镍硫化物矿床中铂族元素等关键金属的超常富集起到了关键控制作用。当挥发分流体与残余硫化物矿浆相互作用及改造先存硫化物及橄榄石时,不仅会促使Os、Ir、Ru、Rh、Pt、Pd进一步活化、富集,还会导致流体中PGE强烈富集,使得流体中的Pd、Se、Te、Bi、Pt含量不断提高,最终形成大量的PGM。综上所述,本文认为在岩浆演化晚期可能存在一种高氧逸度的富Cl富C的深源流体注入岩浆房,该深源挥发分流体对PGE及Co的迁移和超常富集起到了关键控制作用。     

河北武安地区隐爆角砾岩特征及成因探讨

出露于河北武安地区的隐爆角砾岩分布广泛,其成岩过程对于研究该区岩浆和流体的相互作用及成矿作用具有重要意义。本文对河北武安洪山隐爆角砾岩进行了详细的野外及镜下观察及电子探针(EMPA)及激光剥蚀等离子质谱仪(LA-ICP-MS)的原位分析。详细的矿物学研究表明,武安角砾岩主要分布于主岩体(闪长岩)与围岩(灰岩)之间,角砾多为棱角状、次棱角状,具有明显可以拼合的特征,角砾边部常可见方解石的再生加大现象,因铁含量的不同,角砾呈深浅不同的颜色。基质成分主要由方解石和赤铁矿组成。赤铁矿环带发育,其核部FeO高,边部MgO、Al₂O₃高,其全铁含量与SiO₂呈良好的负相关关系;赤铁矿相对富集Ba,K,U等元素,亏损Th,Ta,Nb,Zr,Hf等高场强元素,表明其可能形成于岩浆-流体环境。同心层状赤铁矿明显富集Ti和Pb,Ti的相对富集表明同心层状赤铁矿的成因与岩浆有关,Pb的相对富集则表明其形成后期有热液叠加参与。本文研究认为,武安地区隐爆角砾岩的成因模式为:深部岩浆流体在上升过程中受到上覆围岩的圈闭而产生流体沸腾超压现象,随后上覆岩层突然减压破碎,岩浆-流体发生隐爆作用并将上层岩体破碎胶结成岩。     

中生代华北克拉通岩石圈减薄的证据——以河北武安固镇杂岩体为例

本文对位于华北克拉通中部的固镇侵入杂岩体(闪长岩、二长岩、石英二长岩和正长岩)进行了野外地质调查、岩相学、矿物学、地球化学、锆石U-Pb定年、Sr-Nd同位素和Lu-Hf同位素研究,进而探讨其形成时代、源区和成因,以期得到关于华北克拉通中部中生代岩石圈减薄研究的新启示。研究区岩体形成时代和岩石结构有一定关联性,总体来看,等粒结构的岩体形成时代早于似斑状结构岩体,研究区岩浆活动可分为两个期次:第一期次岩浆活动形成等粒结构的深成岩体,包括中细粒闪长岩、二长岩、石英二长岩和正长岩,形成时代约为130～135Ma;第二期次岩浆活动形成浅部的似斑状岩体,包括似斑状闪长岩和石英二长岩,形成时代约为127Ma。结合野外观察、岩相学、矿物学、地球化学等特征,讨论分析了固镇杂岩体的成因:固镇闪长岩富镁,高Mg~#值,Cr、Ni含量较高,富集LILE和LREE,亏损HFSE,铕异常不明显,具有高镁安山岩(HMA)性质,是与其相对应的侵入岩。固镇高镁闪长岩是被俯冲板片熔体和流体交代后的地幔橄榄岩部分熔融的产物,岩浆在上升途中与地壳发生了较弱的同化混染。固镇正长岩形成于加厚陆壳的部分熔融,地壳厚度约为40～67km。固镇二长岩是由区内正长岩和高镁闪长岩混合形成。研究区石英二长岩是区内高镁闪长岩与另一种更富硅的岩浆混合形成。俯冲板片物质(流体+熔体)对固镇高镁闪长岩的形成有重要贡献,显示出古太平洋板块俯冲作用的影响也涉及到了NCC中部,但受影响的程度小于NCC东部;正长岩形成于加厚陆壳部分熔融,显示出拆沉作用在中生代NCC中部岩石圈减薄过程中发挥了重要作用。结合角闪石温压计的计算结果和前人研究成果可以推测,NCC中部大规模拆沉作用发生的时间节点为127Ma。     

河北武安坦岭多斑斜长斑岩的成因:冻结岩浆房活化机制

流变学实验表明,当岩浆中晶体体积分数达到约50vol%时,岩浆体实际上处于冻结状态,不再具有整体迁移的能力。但在自然界中仍存在含大量斑晶的浅成火成岩和火山岩。因此,富晶体岩浆的上升过程和侵位机制是近年来地球科学领域关注的热点之一。目前,冻结岩浆房的活化机制主要有二种:升温活化机制和流体活化机制。河北武安坦岭地区新发现的多斑斜长斑岩为揭示冻结岩浆房的活化提供了契机。野外观察和晶体粒度分布(CSD)分析表明,坦岭斜长斑岩中斜长石斑晶高达70vol%,基质为显微晶质结构。斜长石斑晶粒径分布均一,大小约为3.1×1.7mm;显微镜观察和背散射图像揭示,斜长石斑晶具环带结构,由宽广的斜长石核部+宽度可变的条纹长石边部组成,且无熔蚀现象;电子探针成分剖面分析表明,斑晶核部成分为更长石(An_(27)Ab_(71)Or_2),幔部为更长石(An_(13)Ab_(83)Or_4),边部为条纹长石。边部条纹长石的成分有一定变化,从内侧到外侧,主晶钠长石成分由Ab_(53)Or_(47)变为Ab_(99)Or_1,客晶钾长石成分由Ab_(48)Or_(51)变为Ab3Or97。斑晶斜长石核部存在细长条状或斑点状钾长石,且越靠近中心,钾长石斑点的数量越少。这些特点表明,边部条纹长石为交代成因。稀土和微量元素分析则显示,边部条纹长石具弱正Eu异常,相对富集LREE和K、Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,亏损Th、Zr、Nb的特点。CSD相关图解及以上特征表明,斜长石斑晶形成于稳定,封闭的结晶环境,并受到晚期碱交代作用的改造。基质主要由微粒钙质角闪石,条纹长石,石英,钾长石和钠长石组成,含少量自形-半自形磁铁矿和钛铁矿、磷灰石、榍石、金红石和锆石等11种矿物组成。11种矿物相和结构特征暗示基质形成于极端不稳定的结晶环境,与斜长石斑晶形成条件鲜明对照。根据基质的矿物组成,推测形成基质的岩浆具有富含K、Na、Fe、Si和挥发分的特征。这种特征与上述关于条纹长石环边形成条件的判断一致。据此,本文认为:产生斜长石斑晶的岩浆曾经在地壳深部作过长时间滞留,导致了斜长石的稳定结晶,增加了岩浆的粘度和密度,使岩浆处于冻结状态;富碱高铁熔体-流体流的注入大幅降低了岩浆的总粘度,并提高了岩浆的浮力,从而促使冻结岩浆房迅速活化和上升侵位;同时,富碱高铁熔体-流体流强烈交代了先存的斜长石斑晶,使其边部形成条纹长石;这种熔体-流体流则在快速排气,冷却过程中迅速结晶,形成了具有不平衡矿物组合的显微晶质基质。在岩浆侵入体较深部位,富碱高铁熔体-流体经历了很缓慢的固结过程,而相分离产生的流体有可能萃取携带岩浆中的铁质,形成富Fe流体流,后者可能对区内"铁矿浆"型铁矿的形成具有重要的贡献。