甘肃西秦岭新生代钾霞橄黄长岩火山作用及其构造含义

钾霞橄黄长岩是一种产于大洋和/或大陆环境,尤以大陆裂谷最为多见的超钾质火山岩,也是世界上出露最少的火成岩之一,目前世界只有少数几个国家和地区有这类岩石的报道.甘肃西秦岭新生代火山岩是我国目前唯一有报道的钾霞橄黄长岩产区.本文详细介绍了西秦岭新生代钾霞橄黄长岩及深源包体的岩石学特征,提供了该区13个岩体30个具代表性的全岩化学和主要矿物的化学成分分析结果,6个具代表性的Sr,Nd,Pb同位素分析结果,以及2个火山岩全岩Ar/Ar同位素定年结果.研究表明西秦岭新生代钾霞橄黄长岩主要是中新世火山作用的产物.火山岩的化学成分贫SiO2和Al2O3,富MgO,CaO,TiO2和(K2O+Na2O),以及具有高的[MgO]值(平均大于68)和NNiO 含量(平均在0.3%以上).火山岩中含有丰富的深源包体,岩石的结晶程度很差.所有这些表明西秦岭存在原生钾霞橄黄长岩浆.而且本区钾霞橄黄长岩与碳酸岩密切共生,显示了典型的大陆区钾霞橄黄长岩的特征.火山岩的∑REE在365×10-6～649×10-6之间,其中轻稀土总量(∑LREE)达319×10-6～569×10,尤以强烈富集大离子轻石元素(K、Rb、Sr、Ba)和相对亏损高场强元素(Nb、Ta等)为特征.火山岩具有相对高的143Nd/144Nd值(0.512768～0.512911),相对低的87Sr/86Sr值(0.70412～0.70525)和206Pb/204Pb(18.418～18.625).εNd介于+1. 8209～+2.1002之间,207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值分别为15.476～15.551和38.618～38.792.本区火山岩的Sr,Nd和Pb同位素与东非裂谷,意大利,德国等地的钾霞橄黄长岩不同,也与青藏高原周边其它地区的钾质火山岩不同.结合火山岩中深源包体温压计算结果,以及火山岩的形成时代,大地构造背景及地球物理资料的分析,对火山岩产出的构造环境及起源和成因进行了初步讨论.提出本区钾霞橄黄长岩火山作用是印度-欧亚板块碰撞后青藏高原强烈隆升在周边地区的反映,本区原生钾霞橄黄长岩岩浆直接起源于地幔,其成因与岩石圈伸展的条件下,岩石圈底部热边界层(TBL)的低度部分熔融有关.这种热边界层(TBL)在发生岩浆作用之前是被来自软流圈深部的流体和/或熔体交代富集过的地幔.     

胶东海阳所,葛家集基性麻粒岩P—5演化及成因意义

胶东地体中麻粒岩相岩石主要分布于米山断裂以西，而榴辉岩等高压岩石组合主林分布于该断裂以东，通过对米山断裂以西的海阳所，葛家集两地基性麻岩岩石学，矿物学和岩石热力学研究后得出：海阳所麻粒岩主要经历了３期变质作用，其Ｐ－Ｔ演化趋势为顺时针方向。     

北京地区中生代侵入岩的时间序列及其地质意义

为更好地理解燕山西段晚中生代岩浆活动的时空演化规律,根据近年来取得的高精度锆石U-Pb测年数据,本文研究北京地区中生代侵入岩的时间序列。北京地区中生代侵入活动发生在晚三叠世末-早侏罗世初、晚侏罗世-早白垩世两个阶段。现有资料尚无法确证北京地区有中侏罗世时期的深成岩浆活动,这表明前人厘定的八达岭杂岩带和北京地区中生代侵入岩岩石谱系问题甚多,未能反映北京地区中生代岩浆侵入事件的真实序列。根据侵入岩岩石组合和地球化学特征,燕山西段侏罗-白垩纪地壳发生减薄、进入后造山阶段的时限应该在130~125 Ma之后。建立完整的燕山西段晚中生代侵入活动时空分布格局,还需更多的野外工作和高精度锆石U-Pb年龄数据。     

山东沂水郯庐断裂带中段中生代火山岩特征及演化

山东沂水地区位于郯庐断裂带中段,中生代火山活动强烈。早期主要为一套高钾钙碱性系列的中型火山岩,年龄为110--125Ma,按安山岩K60估算的地壳厚度为58--62km,说明当时具造山岩石圈根,其代表的构造环境为活动大陆边缘。晚期为一套钾玄岩系列的中酸性火山岩及少量基性火山岩,年龄为69--101Ma,该期火山岩铕异常不明显,δEu=0.92（平均）,反映该期火山作用是在可能存在山根的条件下,在地幔岩石圈减薄、拉伸下形成的。郯庐断裂带内一套厚度达3200m的晚白垩世大盛群河湖相沉积岩,是造山带去根后地壳进一步拉张、伸展,在断陷盆地重兴冲冲的产物。     

华北燕山造山带结构要素组合

采用造山带结构要素组合的概念,对华北燕山造山带进行了研究。燕山造山带各演化阶段的结构要素组合特征如下：前造山和初始造山幕(J1),早侏罗世早期为前造山伸展构造,结构要素组合有：三又式裂谷带、板内型玄武岩、含煤建造;早侏罗世晚期为初始造山收缩构造,结构要素组合有：向北倾伏的褶曲与逆冲、九龙山组类磨拉石建造,硬绿泥石一十字石一蓝晶石为标志的低温、中一高压变质带。早期造山幕(J2),中侏罗世早期为同造山伸展构造,结构要素组合有：岩石圈上隆伸展有关的火山盆地及可能的同期侵入岩,火山岩线型分布;中侏罗世晚期为收缩构造,有关的结构要素组合为：逆冲推覆和褶曲变形、磨拉石建造、同构造侵入体和角闪岩相变质岩。峰期造山幕(J3),晚侏罗世早期同构造伸展构造,结构要素组合有：岩石圈上隆伸展有关的火山盆地与同期侵入岩,火山岩面型分布,火成岩组合中出现高压粗面岩类,较大量的流纹岩;晚侏罗世晚期收缩构造有关结构要素组合为：逆冲推覆和褶曲变形、磨拉石建造、同构造侵入体和角闪岩相变质岩,侵入岩中出现高压正长岩类。早白垩世早期(K1^1)晚造山幕有关的结构要素组合为：收缩变形分布较局限,湖相沉积建造替代磨拉石建造,侵入岩组合中出现过碱性石英正长岩,大晶洞构造的花岗岩及科马提质辉长岩等。早白垩世晚期(K1^2)后造山幕伸展有关的结构要素组合为：正断层、变质核杂岩、双峰式岩墙辟、典型的过碱性花岗岩和含煤建造。     

内蒙古索伦山地区蛇绿岩岩石单元地质特征、就位机制及时限

内蒙古索伦山地区出露蛇绿岩,其研究对探讨古亚洲洋演化具有重要意义。对内蒙古索伦山地区蛇绿岩进行了系统的调查和研究,探讨了其就位机制与时限。 结合索伦山蛇绿岩地质特征和区域地质背景综合分析,认为研究区蛇绿岩组合包括地幔与洋壳组分。索伦山地区蛇绿岩存在较为完整的蛇绿岩组合模式,出露地幔岩石组合为蛇纹石化纯橄榄岩、蛇纹石化二辉-方辉橄榄岩、橄榄辉石岩和硅化碳酸盐化蚀变超基性岩(风化壳)等。蛇绿岩组合中洋壳组分为辉长岩、辉绿岩、玄武岩和硅质岩。蛇绿岩就位机制划分为4种,即碰撞仰冲型、增生底垫型、俯冲剥离型和角流型。其中,俯冲剥离型就位机制表现为岩石组合齐全完整的特征,产出形态为岩块、岩片,其中岩块、岩片与基质为构造断层接触;在俯冲带近大陆一侧常形成岛弧岩浆岩等特征。索伦山蛇绿岩地质特征与俯冲剥离型就位机制特征完全相符,故索伦山蛇绿岩就位机制大致为洋中脊俯冲剥离型。根据大洋岩石圈形成之后在10 Ma之内就位这一原则,结合索伦山地区辉长岩SHRIMP锆石U Pb年龄为(2807±53) Ma,认为索伦山蛇绿岩就位时限在270 Ma左右。     

金川岩浆铜镍（铂）硫化物矿床中两类橄榄石的发现及其成矿意义

金川铜镍硫化物矿床是世界第三大岩浆型铜镍硫化物矿床,其成因机制一直备受争议。主要成矿模型有以下两种:(1)岩浆通道堆积模型;(2)深部熔离-多次贯入模型。目前,二者均不能较好解释矿区中存在的各种地质现象。本文重点研究矿区橄榄石的特征,借此来探讨"硫化物矿浆"的迁移方式与侵位能力。本次研究在金川矿床中发现了两类橄榄石:LREE亏损型(Ⅰ型)与LREE富集型(Ⅱ型)。其中,Ⅰ型橄榄石为岩浆正常结晶的原始颗粒,常见复杂的成分环带,由原生橄榄石与晶间硅酸盐熔体/不混溶硫化物熔体发生物质交换所形成,继承了玄武质岩浆稀土含量低的特征,广泛分布于各类超基性岩石与矿石中;Ⅱ型橄榄石常见包裹斜方辉石的反序列包含关系,以稀土含量高(～2个数量级)且相对富Mg而显著区别于前者,为辉石堆晶颗粒经流体触发不一致熔融后再结晶形成的橄榄石,多见于硫化物矿石中。金川矿床硫化物矿石中广泛发育的原生富Cl含水矿物(金云母、角闪石、磷灰石)与Ⅰ型橄榄石边部活动性元素含量的剧增,暗示金川矿体形成过程受富Cl流体影响显著。实验岩石学与动力学模拟的新研究进展表明流体的加入可有效推动高密度硫化物的迁移,流体的加入可能是金川硫化物矿浆上侵运移的主要机制。结合硫化物Cu/Ni西高东低的空间演化规律,橄榄石Fo值西高东低的空间变化趋势与晶体粒度西细东粗的分布特征可以推测,金川铜镍硫化物矿床岩浆通道的前进方向为自西向东。     

内蒙古固阳县文圪乞基性-超基性岩中角闪石特征及成因

角闪石为文圪乞岩体重要组成矿物,通过野外和室内地质研究发现其具有高铁、高碱,低锰、铬的特点,稀土总量较高,富集LREE,轻重稀土分异程度较强,LREE内部分馏不明显,HREE中等分馏,Eu弱负异常至弱正异常。其中角闪石按其粒度粗细,主量元素上:粗粒角闪石中CAl、CTi、CFe2+较细粒角闪石高,CMg、TAl、CFe3+较细粒角闪石低;微量元素差别不明显:均富集Rb、Sr、Ba、K,亏损Zr、Hf、Th、U、Ta。并通过与其他典型的岩浆及变质成因的角闪石进行对比,其微量元素配分曲线有明显差异,加之角闪石颗粒内部及边缘都有大量磷灰石分布,以上证据都说明文圪乞岩体在形成过程中有流体参与,推测其为流体成因。     

中国大陆科学钻探主孔100～2000米超高压变质岩岩相学特征与变质变形史

中国大陆科学钻探工程的实施，为超高压变质带的研究打开了新的生面，加深了对苏鲁超高压变质带的认识。从100～2000米获得的岩心的岩石学观察，得知主要岩石类型有：(1)榴辉岩及石榴辉石岩；(2)榴辉岩质片麻岩；(3)石榴橄榄岩；(4)黑云(角闪)二长片麻岩和(5)碎裂岩等。榴辉岩可分幔源和壳源两类，壳源榴辉岩在钻孔中分布较广，上部最为集中；幔源榴辉岩，包括石榴辉石岩，在空间上与超镁铁岩有密切共生关系。榴辉岩质的片麻岩是一种中酸性的超高压岩石，与壳源的榴辉岩共生，显微镜下可以追索出它们之间的结构演化关系。石榴橄榄岩以石榴单辉橄榄岩为主，是俯冲带上部地幔楔加入于俯冲板片变质而成。石榴橄榄岩中的石榴子石富镁，单斜辉石为绿辉石并常含钛斜硅镁石，说明其经过超高压变质的过程。从变质岩石的组合，面理和线理产状的差异，地震反射面和构造角砾岩带的发育，发现以1600米为界，可大致分为2个岩片。上部岩片中多金红石榴辉岩而且出现频率很高，下部岩片中多为多硅白云母榴辉岩出现频率较低。由于隆升进入中下地壳，超高压变质岩普遍发生退变质。榴辉岩的早期退变质成为具后成合晶结构的石榴角闪岩，榴辉岩质片麻岩退变质形成绿帘黑云(角闪)斜长片麻岩，变质条件为角闪岩相，它可以部分熔融或受到钾交代作用而转变为黑云角闪二长片麻岩。后期的伸展造成了局部碎裂和角砾岩带，新生矿物为绿泥石，方解石和赤铁矿、绿帘石等，属绿帘角闪岩相和绿片岩相。主孔100～2000米的超高压变质岩石组合的确定，进一步说明了巨量的地壳物质可以深俯冲进入地幔并迅速折返；超高压变质岩石记录了陆壳俯冲折返和壳幔相互作用的过程，它们是板块下覆构造和地幔动力学的信息载体。     

内蒙古狼山地区晚太古代变质杂岩特征探讨

狼山位于内蒙古中部巴彦淖尔盟,在狼山主峰出露一套角闪岩相变质杂岩,它主要由角闪斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩、斜长角闪岩、角闪岩、黑云变粒岩、黑云石英片岩组成,局部夹磁铁石英岩。其原岩以中、基性火山岩为主,顶部则为变粘土质碎屑岩。这套变质杂岩,至少经历了两期混合岩化作用,它与狼山南、北坡中元古代狼山群有明显的差异,作者对其中黑云斜长片麻岩测得sm—Nd等时线年龄为2735 Ma,证明其时代应为晚太古代。从变质杂岩地层层序、岩石化学、微量元素特征来看,它与绿岩带有许多相似之处。狼山主峰变质杂岩是该区的结晶基底,中元古代狼山群中的层控多金属矿床,就是在该基底上发育的裂陷槽中形成的。结晶基底自身的岩石中,Cu、Pb、Zn、Au等元素含量均较高,亦具有一定的找矿前景。