苏鲁造山带超高压变质作用及其P-T-t轨迹

基于超高压变质岩的岩石学,特别是超高压矿物生长成分环带、扩散环带和蚀变作用研究,综合前人的岩石学和年代学研究成果,提出苏鲁造山带超高压变质作用峰期发生在1000-1100℃和6-7GPa条件下,俯冲深度相当于200km,形成年代为240-250Ma。在此基础上,重塑了一个包括八期变质作用的P-T-t轨迹,揭示出超高压变质岩经历了三个不同的折返阶段,即从200km到100km深度的快速折返阶段,抬升速率为5km/Ma,冷却速率为10℃/Ma;从100km到30km的快速折返,抬升速率为4km/Ma,或为近等温降压,或为缓慢降温的快速降压过程;从下地壳到近地表的缓慢折返阶段,抬升速率为1km/Ma,但为快速降温过程,冷却速率可达20℃/Ma。     

胶东中生代构造体制转折过程中流体演化和金的大规模成矿

胶东是我国最大的金矿产出集中区,依据矿床和矿点的密集程度,可分为招远-莱州-平度、蓬莱-栖霞、牟平-乳山三个成矿带,区域内金矿类型可主要分为石英脉型和蚀变岩型。高精度的单矿物 Ar-Ar、Rb-Sr 同位素及热液锆石离子探针测年研究业已证买,金成矿的时代为120±10Ma,金矿床载金矿物-黄铁矿、矿石-黄铁矿石英脉、控矿围岩-花岗岩和变质岩等及伴生脉岩的 Sr-Nd 放射性同位素研究也证明,金成矿物质具有多源性,既来自于控矿围岩-花岗岩和变质岩,又来自于幔源的岩浆岩,流体包裹体研究表明,各类金矿具有一致的成矿流体介质条件,为低盐度 H_2O-CO_2-NaCl±CH_4流体,金成矿温度、压力条件近似,主成矿温度为170～335℃,成矿压力为70～250MPa。氢氧等稳定同位素结果表明,成矿流体可能来源于与金矿床伴生的基性幔源岩浆脱水形成的岩浆水,但在地壳浅部遭受到大气降水的混合。因此,胶东各类型金矿是在同一成矿背景下形成的矿床,与区域内中生代构造体制转折作用有关,也是中生代构造体制转折的表现形式之一。     

胶东金矿床碳酸盐矿物的碳-氧和锶-钕同位素地球化学研究

对胶东四类金矿床(盆地边缘砾岩型、斑岩型-浅成热液型、石英脉型和破碎带蚀变岩型)矿石中的碳酸盐矿物开展了系统的碳-氧同位素和锶-钕同位素地球化学研究。研究结果表明，与宏观的成矿地质条件和矿床地质特征相对应，山东金矿床可能有亲岩浆岩和亲沉积盆地两个不同的成矿系统。前者包括斑岩型-浅成热液型、石英脉型和破碎带蚀变岩型三类金矿床，后者指盆地边缘砾岩型金矿床，二者具有不同的碳-氧和锶-钕同位素地球化学特征。山东亲岩浆岩系列的金矿床，其锶-钕同位素与同时代的幔源岩浆岩一致，碳同位素显示幔源碳和岩浆碳的特征，氧同位素则显示初生水与大气降水不同比例混合的可能性，因此有可能是以CO2为主、富合成矿金属的地幔流体与浅部下渗大气降水相互作用的结果。而与岩浆岩关系不密切、主要受盆地边缘断裂控制的盆地边缘砾岩型金矿床，其碳-氧和锶-钕同位素组成均较分散，可能主要与地壳浅部下渗大气降水对上地壳各种岩石淋滤萃取演化而成的成矿流体有关。     

CCSD HP-UHP变质岩石英脉和东海水晶中有机包裹体的发现及其意义

荧光显微镜下观察、激光拉曼和显微红外测试,首次在CCSDHP-UHP变质岩石英脉和东海水晶中发现了含有沥青和烃类的有机包裹体,进一步证实大别-苏鲁超高压变质带曾经历了快速的俯冲与折返过程,俯冲板块沉积物中的有机质未能充分地演化和成熟。俯冲板块在进变质过程中强烈脱水,释放出含烃流体,并被在板块抬升及其伴随的减压重结晶和退变质过程中形成的石英脉和水晶体所俘获。     

青龙山超高压变质榴辉岩绿帘石化学成分与流体包裹体特征

青龙山超高压变质榴辉岩中的绿帘石经历了四个演化阶段：早期绿帘角闪岩相进变质阶段形成的绿帘石，其化学成分以含铁高为特征，Fe2O3为14．796～17．84％，XFe=0．413～0．486，而CaO和Al2O3含量较低；柯石英榴辉岩相变质阶段和石英榴辉岩相变质阶段形成的绿帘石，其化学成分呈现连续变化，核部相对富Fe2O3，为11．933～12．993％，XFe=0．322-0．358，而CaO和Al2O3含量低，主要形成于柯石英榴辉岩相变质阶段；边部Fe2O3的含量低，为9．628-10．138％，XFe=0．275～0．286，而CaO和Al2O3的含量高，主要形成于石英榴辉岩相退变质阶段；晚期退变质角闪岩相阶段形成的绿帘石，其化学成分与绿帘角闪岩相变质阶段相似，也以富含Fe2O3为特征，XFe=0．433。绿帘石化学成分的变化反映了苏鲁超高压变质带快速俯冲快速折返的过程。绿帘石中存在三种不同盐度的含Mg^2＋、Fe^2＋等金属阳离子的NaCl水溶液包裹体，高盐度（22．5wt％NaCl至略大于23．2wt％NaCl）的水溶液包裹体形成于柯石英榴辉岩相变质阶段，中高盐度（12．6-16．0wt％NaCl）的水溶液包裹体形成于石英榴辉岩相变质阶段，而中等盐度（6．4-11．7wt％NaCl）的溶液包裹体形成于角闪岩相退变质阶段。绿帘石中流体包裹体的研究证实超高压变质作用及后期的折返过程中并不存在大规模的流体作用，变质流体的活动限于矿物晶体颗粒范围。     

编后语

流体包裹体研究已有一百多年历史,在上个世纪60年代发展成一门独立的科学分支。1968年在国际地质学会会议上成立了"国际流体包裹体委员会(COFFI)"。与此同时,世界各国学者相继在欧美分别建市了欧洲流体包裹体协会和美洲流体包裹体协会,并每两年定期召开 ECROFI(European Current Research On Fluid Inclusion)和PACROFI(Pan American Current Research On Fluid Inclusion)。此外,国际矿物学会设立了流体包裹体专业委员会(WGIM,IMA)。     

CCSD HP-UHP变质岩中磷灰石稀土元素(REE)地球化学及其示踪意义

磷灰石是一种能在UHP变质峰期稳定存在并富含稀土元素(REE)的常见副矿物,其REE组成变化可以对变质过程进行地球化学示踪。本文利用激光剥蚀等离子光谱仪(LA-ICP-MS)对中国大陆科学钻探(CCSD)钻井中及其附近出露的不同变质程度的HP-UHP变质岩(榴辉岩、角闪(片)岩和片麻岩)中的磷灰石进行了REE组成原位测定,结果显示不同围岩中磷灰石的REE组成特征及其相关系数变化很大,其球粒陨石标准化配分曲线可以分为3大类:Ⅰ.轻稀土(LREE)富集型,其REE总量(∑REE)很高,可达n×1000×10~(-6);Ⅱ.中稀土(MREE)富集型,其(La/Sm)_N<1,Eu异常变化较大;Ⅲ.重稀土(HREE)富集型,其配分曲线呈明显的左倾形式,∑REE总量很低,仅为9.228×10~(-6),且具明显的Eu负异常。磷灰石颗粒原位分析显示从边部到中心∑LREE有逐渐升高的趋势,表明了在俯冲折返的过程发生过短时增温作用,并极有可能发生过部分熔融。部分熔融过程中磷灰石中的LREE将与其它大离子半径元素一起优先释放。     

CCSD HP-UHP榴辉岩中金红石矿物学和地球化学

中国大别-苏鲁造山带是中朝板块与扬子板块俯冲-碰撞作用的产物,西起昆仑、阿尔金和祁连山,东至大别和苏鲁地区,是世界上最大的超高压变质带之一(Xu等,1992;Cong等,1996;You等,1996;Wallis等,1999;Liou,等,2001;杨经绥等,2003).位于该造山带南部东海县的中国大陆科学钻探工程(CCSD)钻孔中岩石主要由各类榴辉岩,正、副片麻岩,超基性栽岩和少量片岩和石英岩组成(张泽明等,2004).其中各类榴辉岩均含有金红石,其中金红石榴辉岩含量最高可达10%左右.岩石类型钻孔和地表出露基本一致.     

藏南沙拉岗锑矿流体包裹体红外显微测温研究

沙拉岗锑矿是藏南金锑成矿带内最具有代表性的锑矿床。为了更直接地了解该矿床的流体物理化学特征,本文利用红外显微镜对辉锑矿及紧密共生石英中的流体包裹体进行了显微测温研究。红外显微测温分析结果表明,辉锑矿中包裹体均一温度在134.9～221.9℃,峰值在160～190℃之间,盐度在1.7%～7.3%NaCleqv,峰值在5.0%～6.0%NaCleqv之间,密度在0.879～0.958g/cm3之间,平均值为0.934g/cm3;共生石英中包裹体均一温度在142.5～205.6℃,峰值在160～190℃之间,盐度在2.3%～7.0%NaCleqv,峰值在4.0%～6.0%NaCleqv之间,密度在0.910～0.947g/cm3之间,平均值为0.929g/cm3。通过对比研究认为沙拉岗辉锑矿及共生石英形成于同一物理化学条件,捕获同一成矿流体。结合石英中单个流体包裹体激光拉曼成分分析认为成矿流体为含微量CO2、N2、CH4气体的低温、低盐度和低密度的NaCl-H2O热液体系。成矿流体的沸腾作用是辉锑矿大量沉淀主要原因。     

胶东牟平—乳山地区花岗岩副矿物特征及其成因

本文论述了牟平—乳山地区花岗岩的岩石学特征,副矿物组合特征,尤其是锆石特征,副矿物的化学成分与微量元素及稀土元素组合特征,并在此基础上探讨了花岗岩的成因。本区花岗岩的成因是复杂的,既有花岗岩化作用(交代作用)和深熔作用形成的花岗岩,又有岩浆分异结晶作用的产物。