江西岩背斑岩锡矿区火山侵入杂岩稀土元素特征和成岩模拟

以岩背斑岩锡矿区火山侵入杂岩为例，根据稀土元素Ｃｅ，Ｎｄ，Ｅｕ，Ｙｂ等５种元素６种不同式样协变关系（元素－元素，比值－比值）的判别，重建了本区火山侵入杂岩成岩机制。结果认为，本区第一旋回酸性岩浆是由华南加里东褶皱区基底（云开群）Ｆ＝０．３的聚集熔融形成的。未喷出地表的那一部分岩浆经历了Ｆ＝０．２的分离结晶作用形成本区残余的花岗质熔体。     

云母,黄玉中F—OH交换平衡及云母＋黄玉组合形成的温度和共存流体组…

本文根据前人关于云母和黄玉的Ｆ－ＯＨ交换实验成果，分别建立了云母和黄玉的Ｆ－ＯＨ交换平衡常数方程，并系统阐述了推导这些方程的热力学原理以利用它们来估算云母＋黄玉平衡组合形成温度和共存流体组成的方法，最后讨论了这一方法的适用条件和存在问题。     

岩浆过程对玄武岩铁氧化状态和氧逸度的影响: 以雷琼地区晚新生代玄武岩为例

使用幔源岩浆的铁氧化状态估算岩浆fO₂是获得地幔氧逸度及岩浆过程对氧逸度影响的有效途径.使用湿化学法对雷琼地区晚新生代玄武岩的主量元素成分进行了分析,并结合一些前人的工作,发现雷琼地区玄武岩的Fe3+/∑Fe比值可分为两组: 一组比值为0.20~0.35,称之正常样品; 另一组比值为0.45~0.66,称之异常样品.采用氧逸度与Fe₂O₃/FeO之间关系的经验公式对这些玄武岩岩浆的氧逸度进行了估算,正常样品的氧逸度为FMQ+1.1~FMQ+2.4,略高于前人由地幔捕虏体获得的本区地幔氧逸度(FMQ-0.943~FMQ+1.235),这种差异可能是由于计算方法引起的; 而异常样品形成时的氧逸度范围为FMQ+3.3~FMQ+4.8,比地幔源区氧逸度高出2.0log单位以上,不能用计算方法的差异来解释.通过岩浆过程对fO₂影响的讨论,认为分离结晶、岩浆脱气以及熔体上升过程中与岩浆通道物质之间的氧交换都不能解释异常样品的高Fe3+/∑Fe比值和氧逸度.许多异常样品采自近火山口,岩浆冷却速度可以引起fO₂的重要变化,因为缓慢淬火过程中离子的局部结构调整可以使Fe2+氧化为更小的Fe3+.由此可知,缓慢冷却会使喷出地表的岩浆铁的氧化状态明显提高,所以使用玄武质熔岩估计其源区氧化状态时,应选择远离火山口的熔岩.      

俯冲带超临界流体的元素迁移:实验研究进展和存在问题

超临界地质流体是富溶质的浓稠流体,它们既有含水熔体的组成和结构,又有接近富水流体的密度和粘度,因而具有超强的元素溶解和迁移能力。目前从俯冲板片脱出并引发地幔楔熔融和弧岩浆活动的流体性质还模糊不清,阐明板片流体的性质及其对元素迁移的关键控制因素,特别是对超临界流体研究程度的提高,可能为俯冲带元素迁移、物质循环和成矿等过程和机制的理解提供新的认识和视角。本文回顾和剖析俯冲带流体和超临界流体的形成以及它们对元素(特别是难溶元素)的迁移能力和关键控制因素的实验研究现状,提出亟待解决的重要科学问题。     

中国不同时代O型埃达克岩的特征及其意义

中国出露从太古代-中生代各个时期的O型埃达克岩。中国太古代TTG大多类似喜马拉雅型花岗岩的特征,少数是埃达克岩,主要是加厚下地壳熔融形成的。中国新元古代埃达克岩大多分布于扬子板块的西缘和北缘,古生代埃达克岩主要分布于中亚造山带和秦祁昆造山带。中亚造山带早古生代和部分晚古生代的O型埃达克岩可能产于板块消减带环境,晚古生代晚期的O型埃达克岩可能与碰撞有关。冈底斯晚白垩世的O型埃达克岩可能产于活动陆缘环境。O型埃达克岩最重要的意义在于其与金铜成矿作用的密切关系。埃达克岩很难判断其形成的构造环境,即使是O型埃达克岩。O型埃达克岩贫钾,说明它来源于贫钾的玄武质源岩,可以产于板块消减带,也可来自下地壳底部;但是,那些富Mg#且Mg#变化大的埃达克岩很可能来自板块俯冲带。     

成矿元素的气相迁移与实验研究

越来越多的野外观测和实验数据表明,气相对成矿元素的迁移和富集具有不可忽视的作用。由高温火山气体形成的升华壳和凝结水中富集多种岩浆组分和成矿金属;中低温的地热田水蒸气中也检测到成矿元素;某些斑岩型铜-金矿床的富气体包裹体比共存的盐水包裹体更富集Cu和Au。金属呈简单氯化物或氟化物、硫化物、含氧酸及原子迁移的理论假设低估了400℃以下气体搬运成矿金属的能力,而必须考虑溶剂化作用(水合作用),有关银、金、铜、锡、钼、钨在水热气相中的溶解度实验证实了这一点,基于实验数据的热力学模拟计算表明,水热气相可运移足够的成矿金属以形成具有经济价值的浅成热液型和斑岩型矿床。此外,实验也证实砷和硼从液相分配至气相中也与水合作用有关,其气液相间的分配系数随温度和水蒸气的压力增大而增强。无疑地,成矿金属被水热气相搬运的理论对理解金属矿床的形成机理和发展诸如深穿透地球化学的地球气找矿方法具有重要意义。     

西天山特克斯北中酸性火成岩地球化学特征及成因意义

新疆西天山特克斯县城北部伊特公路沿线和库勒萨依出露大量中酸性火成岩,伊特公路沿线为石英钠长斑岩,库勒萨依为石英闪长斑岩和花岗闪长斑岩。岩石地球化学和同位素组成研究表明,前者为典型的岛(陆)弧带火成岩,而后者具有埃达克岩的成分特征,两者均为古亚洲洋壳在俯冲过程中岩浆活动的产物。早先俯冲的较冷洋壳板片在深处脱水诱发上覆地幔楔熔融,熔体上升并经历壳幔相互作用等过程引发伊特公路一带弧岩浆活动; 由于洋壳持续俯冲,后来新形成的靠近洋脊的年轻板片由于高热在较浅处直接发生部分熔融形成埃达克岩浆,并上侵至库勒萨依一带。库勒萨依斑岩体SIMS锆石 U-Pb年龄为342.5±2.3Ma,属于早石炭世。两组中酸性火成岩的地球化学特征表明,古亚洲洋(南天山洋)在早石炭世还未完全闭合,洋壳向北的持续俯冲过程造成伊犁-中天山板块南缘广泛的岩浆活动,此时西天山陆壳增生方式主要为侧向增生,增生物质主要为洋壳板片(埃达克岩)和洋壳板片流体交代的地幔楔成分。     

早中生代的华北北部山脉：来自花岗岩的证据

地质历史上何时何地曾经存在过高原或山脉是人们感兴趣的话题,根据花岗岩的地球化学特征（如Sr和Yb）与其形成压力的关系探讨了这种可能性。花岗岩按照Sr和Yb的含量可以分为5类：①埃达克岩（Sr>400×10-6, Yb<2×10-6）、②喜马拉雅型花岗岩（Sr<400×10-6, Yb<2×10-6）、③广西型花岗岩（Sr>400×10-6,Yb>2×10-6）、④浙闽型花岗岩（Sr<400×10-6, Yb>2×10-6）和⑤南岭型花岗岩（Sr<100×10-6, Yb>2×10-6）。其中除了广西型的含义不清楚以外,其他4类花岗岩的差别可能与其形成的深度有关。埃达克岩与残留相榴辉岩平衡,压力通常大于1.5 GPa,相应的地壳厚度超过50 km。喜马拉雅型花岗岩与高压麻粒岩平衡,石榴子石和斜长石是主要的残留相,压力通常在0.8～1.5 GPa之间,相应的地壳厚度在40～50 km之间。浙闽型花岗岩与角闪岩相（斜长石＋角闪石）平衡,压力小于0.8 GPa,相当于正常地壳厚度（30～40 km）。南岭型花岗岩形成于伸展环境,相当于正常或更薄的地壳厚度（30 km或更小）。按照上述标志,根据现有的同位素定年和地球化学资料,在华北北部识别出一个东西向延伸的早中生代的山脉（三叠纪—早侏罗世）,称为华北北部山脉。推测该山脉东西长约3000 km,南北宽200～500 km,高度3000～5000 m。山脉大约在早、中三叠世时开始抬升,至晚三叠世达到顶峰,于早侏罗世后垮塌消失,指示西伯利亚板块和华北地块碰撞导致的一次强烈的挤压构造和快速的抬升事件。     

矿物-TTG熔体微量元素分配及其岩石学应用

奥长花岗岩-英云闪长岩-花岗闪长岩岩套(TTG),是地球上最古老(太古宙)陆壳的最主要组成,通常认为是俯冲的玄武质洋壳或玄武质下地壳部分熔融产生的.目前,变质玄武岩残留矿物(石榴子石、角闪石、单斜辉石和金红石)与中酸性熔体之间微量元素分配系数的研究相对有限,这对于理解早期大陆壳的起源和生长机制无疑是十分不利的.     

富锂氟含稀有矿化花岗质岩石的对比和成因思考

Li-F花岗质岩石以超酸性、过铝、富含H2O、F、B、P等挥发性组分和富含Li、Rb、Cs、Be、Ta、Nb、Sn、W等亲石稀有金属元素为主要特征，以黄玉－锂云母－钠长石花岗岩为典型代表。从该类岩石地质产状的多样性和可对比性、空间分布的规律性、矿物岩石的结构构造、硅酸盐－熔体包裹体特征以及实验岩石学的研究成果等方面，综合论证该类岩石主要是从经过分异演化而形成的残余熔浆中直接结晶而在的；充分的分离结晶作用，是产生这种残余熔浆的主要机制；岩体的空间分带特征和各带之间的渐变过渡关系，为分离结晶作用的途径和演化方向提供了重要信息；熔体中挥发性组分的大量存在，是分离结晶作用能充分进行的关键因素；亲石稀有金属元素在流／熔配分中倾向于进入熔体相，是残余熔体中逐步富集这些稀有金属元素的主要原因；岩浆－热液过渡阶段出溶的流体相与已晶出的共存固相之间的相互作用，造成了广泛的交代蚀变现象；残余熔浆在不同地质和物理化学环境中的侵位、结晶和演化，造成了Li-F花岗质岩石在产状、结构构造和矿物组合等方面的多样性。