大兴安岭—小兴安岭地区中生代岩浆-构造-钼成矿地质事件序列的初步框架

兴蒙造山带是中国一条重要的成矿带.通过近几年的调查研究,以及大量人力、物力和资金投入,在该区发现了一批大、中型钼矿床,但是钼矿产出的区域地质背景还不是很清楚.对该区中生代A型花岗岩类、地质图分析以及钼矿的研究得知:(1)研究区印支期和燕山期是两个独立的造山旋回,印支期造山在220～200Ma左右结束,以区域上发育一套碱...     

加拿大Sudbury陨石冲击角砾岩中锆石显微构造与相变

关于加拿大Sudbury构造的成因,现在的学者大多认同其形成于陨石撞击。为了找到更加强有力的证据,文中对取自Sudbury冲击角砾岩中的锆石进行了研究。Sudbury冲击角砾岩是Sudbury构造的特殊现象,采用扫描电镜、结合拉曼光谱方法从角砾岩的锆石中发现了显微构造和相变的证据。所观察到的显微构造呈一系列面状构造(planar microstructure),在3个方向上平行展布,并相互剪切。Sudbury角砾岩锆石的典型Raman谱线中,除锆石的几个峰外,在640cm-1和817cm-1也可见两个峰,并可分别与铁橄榄石和一种ZrO2相匹配。该ZrO2相的谱线也不同于典型的斜锆石,却与López等合成的一种含有0.5%(质量分数)TiO2的ZrO2相非常相似。这些证据显示,一些锆石的颗粒边缘发生了如下反应:ZrSiO4+2FeOZrO2+Fe2SiO4,并已变成了一种ZrO2相和铁橄榄石(fayalite)。这些显微构造和相变特征都能够说明Sudbury角砾岩受到过高压冲击,并进一步支持Sudbury构造的陨石撞击成因。     

金川含矿超镁铁岩侵入体侵位序列

金川铜镍硫化物矿床是世界第三大镍矿床,但其成岩成矿过程及侵位机制一直存在较大争论。根据金川含矿超镁铁岩岩石学特征、穿插关系、矿物成分及地球化学特征,提出了金川含矿岩体5阶段的成岩、成矿侵位序列,它们分别是:(1)超镁铁质岩浆侵位;(2)浸染状硫化物矿浆侵位;(3)网状硫化物矿浆侵位;(4)块状硫化物矿浆侵位;(5)铂钯富集体侵位。金川铜镍(铂)矿床中Ni,Cu,Pt,Pd,Rh,Ir,Ru,及Co与S呈正相关关系;当ω(S)=5%～15%时,铂族元素发生明显的分离作用,铂族金属主要富集在铂钯富集体中。铂钯富集体是硫化物矿浆经单硫化物固溶体结晶后的残余熔浆;块状矿石是单硫化物固溶体堆积而成的产物。金川铜镍硫化物矿床的侵位机制为岩墙型岩浆通道。     

新疆东天山图拉尔根大型铜镍矿床硫化物珠滴构造的特征及其对通道式成矿的指示

东天山图拉尔根岩浆铜镍硫化物矿床中产出一种不常见的硫化物珠滴状构造。这些硫化物珠滴粒度在5~20mm左右,是由磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿等硫化物矿物组成的斑杂状硫化物集合体。野外观察发现硫化物珠滴具有各种几何形态,产出在稀疏浸染状硫化物和无矿化的辉石岩之间的部位。对图拉尔根杂岩体中发育的24个硫化物珠滴的统计结果显示,平缓厚层状矿化部位的硫化物珠滴呈水平方向拉长,陡倾薄层状矿化部位的硫化物珠滴呈陡倾拉长,珠滴的拉长方向和矿体的延伸方向一致。这表明在含矿母岩浆上升就位到中上地壳的过程中,硫化物珠滴受到熔浆流动的控制,因而其形态可以很好地指示通道式成矿硫化物熔体运动的方向。 硫化物珠滴的矿相学和电子探针数据表明其具有向地性特征,即磁黄铁矿和镍黄铁矿先结晶,沉淀在下部; 珠滴上部为后结晶的黄铜矿和其它富铜硫化物。这种元素分布可能对贯入块状硫化物矿石同样适用。碲化物和铋化物在硫化物珠滴中的含量明显高于其在早结晶的浸染状硫化物中的含量,表明富Te和Bi等元素及挥发份的熔体是在岩浆演化后期开始富集结晶的。     

新矿物——汉江石

新矿物汉江石的理想分子式为Ba2CaV23＋[（Si3AlO10）（OH）2]F（CO3）2。矿物呈黄绿色、深绿色,显微镜下呈浅绿色、淡绿色;单斜晶系,空间群为C2,a=0.52050（12）nm,b=0.9033（2）nm,c=3.2077（8）nm,β=93.49（8）°,V=1.5054（8）nm3,Z=4;二轴晶,正延性,负光性,一组完全解理,干涉色为三级绿,多色性明显,浅绿色-黄绿-深绿色;折射率α=1.615,β=1.655,γ=1.700（589 nm）,2Vobs=114°～115°,2Vcalc=88.8°;显微硬度平均值203 kg/mm2,相当于莫氏硬度4;实测密度平均3.69 g/cm3,计算密度3.78 g/cm3。X射线粉晶衍射的强谱线有1.5866 nm（7）（002）、0.5340 nm（91）（006）、0.4010 nm（10）（ī14）、0.3209 nm（23）（027）、0.2676 nm（100）（ī110）、0.2294 nm（29）（ī37）和0.2008 nm（11）（228）。汉江石的晶体结构由硅酸盐结构单元TOT（二八面体型）和碳酸盐结构单元Ba2Ca（CO3）2F交替组成,可能有3个多型,即1M型,2M型和3T型。     

太行—燕辽地区燕山期造山过程、岩浆源区与成矿作用

太行-燕辽造山带是中国东部一个重要的燕山期(J-K)Au-Mo-Pb-Zn-Ag-Cu-Fe金属成矿带和重要煤田分布区.本文首先讨论了该区18个金属矿床以及相关侵入岩的同位素年龄数据,选取了其中10个比较可信的数据作为成矿作用的近似年龄,以及运用4个煤田的已有的相关地层的时代,在已有的岩浆-构造事件序列的框架基础上,扩展提出该区岩浆-沉积-构造-变质-成矿事件序列的初步框架.进而,讨论造山过程,岩浆源区与成矿作用的可能成生联系.前造山幕-初始造山幕(J1)和后造山幕(K12)比较宁静的构造和湿热环境为煤田形成提供了良好的动力学环境.同造山幕的大量岩浆活动为金属矿床形成提供重要背景.早期造山幕(J2)伴随古老下地壳的熔融,生成以安山质为主的岩浆活动和伴生以Au为主成矿作用.峰期造山幕(J3),陆壳升温达峰值,导致上地壳岩石大规模熔融作用,形成大规模花岗质岩浆侵入,伴生以Mo为主的成矿作用.晚期造山幕(K11),"过热的"上部地壳开始降温,壳幔深部的镁铁质岩浆更多地喷出和侵入,伴生以Fe矿床的形成,同时,新形成的侏罗纪下地壳熔融,伴生Cu矿.     

全球早白垩世大规模岩浆活动、铁矿床形成及与气候变化的可能耦合关系

地球系统科学是当今地球科学的研究前缘,早白垩时期全球气候经历了巨大的变化,前人为此做了大量的研究工作,但就铁矿形成与环境变化方面的研究还鲜见人提及。本文针对早白垩世大规模岩浆活动、铁矿成因、温室气体的释放及对气候变化的可能耦合关系做探索性的研究工作。本文主要通过大数据统计、整理分析、制图对比等科学手段,论证早白垩世各重要地质事件之间的耦合关系。发现早白垩世的大规模岩浆活动和铁矿爆发巅峰期、陆相红层的出现有着非常吻合的时间一致性。推测早白垩世时期大规模岩浆活动以及铁矿床的形成释放大量CO_2温室气体。大气中CO_2温室气体含量急剧增加导致大气环境温度升高,Fe~(2+)变成Fe~(3+)导致了大陆红层的形成;大气中CO_2温室气体含量急剧增加也导致了大气中氧气含量变低,致使后生生物为了适应这种极端环境气候个体趋向于小型化。因此,铁矿床爆发式成矿作用间接地导致了当时气候环境变化和生物演化方向。在当今面临的全球变暖的大环境下,我们更要加深了解和我们当代很相似的晚中生代时期,以便更加主动的应对以后的气候环境变化和生物发展。     

河北太行山南段符山杂岩体岩浆作用深部过程及其大地构造意义

华北克拉通中生代岩石圈减薄过程中,其深部复杂的壳-幔岩浆过程及深部岩浆房系统研究薄弱,岩石圈减薄过程的浅部响应也存在较大争议。本文以华北克拉通中部的邯邢地区符山杂岩体为研究对象,通过详细的野外地质调查、岩相学观察、岩石地球化学分析、锆石年代学和矿物电子探针分析等研究多重岩浆房系统、岩浆深部作用过程和浅部响应。锆石U-Pb测年结果显示,符山早期岩套中细粒二长岩的年龄为129 Ma,晚期似斑状岩套的斑状角闪二长岩的年龄为122 Ma。岩相学观察及背散射电子(back scatter electron,BSE)图像显示,符山杂岩体的角闪石和斜长石均具有复杂的环带结构,并通过对它们的晶体生长过程分析和环带成因讨论,表明其具有复杂的生长环境和过程。符山杂岩体的高镁、高钾、高Sr 等地球化学特征和角闪石、斜长石的环带成因证明了深部岩浆在幔源流体的活化作用下发生了强烈的岩浆混合作用和多重岩浆房过程。符山杂岩体早期岩套侵入岩定位深度为7 km,晚期岩套侵入岩定位深度为1.5 km,表明在7 Ma内地壳隆升了5.5 km。符山杂岩体中大部分侵入岩具高Sr、低Y及δEu正异常等地球化学特征,表明它们可能形成于加厚陆壳的部分熔融。这些特征表明晚中生代中国东部高原的存在。     

华南地区侵入岩时空演化框架

长期以来,对华南地区构造演化和造山带性质,讨论很多,但分歧很大。本文主要基于中国侵入岩大地构造编图(1∶250万)和研究这个侧面,参加讨论。1扬子东南缘与武夷—云开(即华夏)的构造性质;2钦杭oφ作为亚省级主洋盆的识别及其分段性;3关于弧—弧、弧—陆碰撞和陆陆碰撞的识别;4燕山期洋—陆会聚的构造格局;5洋—陆分布格局的重组;6俯冲增生造山带与εNd(t);7陆缘洋与陆间洋等问题。     

华北地区燕山期岩浆活动热供给的初步数值模拟

大陆地壳和地幔岩石圈形成之后,还可能再次有对流地幔的注入,对原有的陆壳和地幔岩石圈进行改造。华北克拉通于新太古—古元古代形成的陆壳和大陆根,在侏罗纪—白垩纪(J—K)的燕山期遭受重大改造,有对流地幔的一次重要注入。一维的数值模拟表明:(1)在1GPa条件下,1250℃底侵玄武岩对于初始温度400℃的英云闪长岩围岩的加热,并达到使其发生局部熔融作用,其纯的熔融量与纯的底侵玄武岩岩浆结晶的厚度的比值约为0·12;假设仅有25%的熔浆能够分离出来,则能够分离出的熔浆量与底侵玄武岩结晶总量比约为0·03。由此可以推测,如果要产生总量为1km厚的花岗岩的岩基需要33·3km的底侵玄武岩岩浆的全部结晶来提供热通量。而33·3km的底侵玄武岩岩浆可能需要约333km的软流圈物质参与(假设10%的局部熔融,并且全部熔体均能分离出来)。(2)华北克拉通燕山期玄武岩的喷发和地壳浅部辉长岩侵入体的发育,说明底侵的玄武岩岩浆不可能全部固结,从模拟的角度说明,燕山运动需要非常大量的底侵玄武岩岩浆和热通量的注入,才能诱发现今所观察到的燕山期强烈的岩浆活动。文中数值模拟工作对进一步理解“燕山运动”发生的深部背景即来源于软流圈的贡献有一定的意义。