浙江雁荡山火山-侵入杂岩的岩浆混合作用——暗色包体中长石环带的证据

浙江雁荡山是中国东南部燕山晚期巨型火山-侵入杂岩带的重要组成部分。对其中央侵入相石英正长斑岩的暗色微粒包体中的斑晶和基质斜长石进行了详细的内部结构和成分分析,揭示了斜长石复杂环带的成因和相关的岩浆作用过程。斑晶斜长石由熔蚀的核部和表面干净的幔部组成,边部包裹有钾长石膜。核部斜长石呈浑圆状或港湾状,内部发育筛状结构,An成分显著低于幔部斜长石,代表来自酸性岩浆房中早期结晶的斜长石捕掳晶。同时,幔部斜长石与自形、表面干净的基质斜长石具有类似的An含量,且两者均含有针状磷灰石的包裹体,应结晶自与暗色微粒包体相应的基性岩浆。长石的复杂结构记录了雁荡山火山-侵入杂岩形成过程中的岩浆混合作用和岩浆演化过程。岩浆混合之后的火山喷发活动,造成岩浆房的压力突然减小,温压条件达到钾长石结晶的区域,在石英正长斑岩的斑晶斜长石和暗色包体中的斑晶与基质斜长石外均形成钾长石膜,构成反环斑结构。     

浙东括苍山-雁荡山破火山白垩纪多旋回火山-侵入杂岩成因研究

浙东括苍山-雁荡山破火山由时空上关联的括苍山巨型环状破火山及其东南缘的雁荡山破火山构成。为重塑该地区白垩纪岩浆演化历史,本文在结合雁荡山火山-侵入杂岩地质资料的基础上,对括苍山早期流纹质熔结凝灰岩和石英二长闪长岩进行了锆石年代学、地球化学分析。结果表明,括苍山-雁荡山破火山岩浆活动时间为130～98 Ma,具有多个旋回的结晶年龄和同位素组成相仿的巨厚火山岩地层和未喷发的富晶体侵入岩。火山岩和侵入岩可由分离结晶作用联系起来,前者由晶粥内晶体间熔体抽提形成,后者由残余熔体和晶体形成。从括苍山-雁荡山破火山的火山岩地层厚度、规模及区域性火山岩分布特点可知,浙东岩浆活动高峰期为130～120 Ma及112～88 Ma,前者岩浆活动规模大于后者,它们分别对应于古太平洋板块快速后撤及缓慢后撤的两个阶段,而120～112 Ma为陆缘伸展作用停滞的岩浆活动沉寂期。     

暗色微粒包体是壳幔岩浆混合作用的证据吗？

暗色微粒包体常见于钙碱性花岗岩中,已普遍被认为是幔源基性岩浆与壳源酸性岩浆在地壳深部发生混合作用的产物。本文通过大量资料的分析研究,发现暗色微粒包体可以具有很大负值的全岩εNd（t）值和锆石εHf（t）值,及大于0710的全岩\[n（87Sr）/n（86Sr）\]i值,不存在幔源岩浆混合的痕迹;而且,大多数暗色微粒包体与寄主花岗岩在晶体化学、形成年龄、全岩和锆石同位素成分等方面显示出完全相似的特征,反映出两者在时空与物质上都具有紧密的成因联系。本文认为,暗色微粒包体不应该是壳幔岩浆混合作用的产物。基于包体岩浆极小的体量和稍晚的侵位（相对于寄主花岗岩）,本文提出一种新的暗色微粒包体的形成方式：同造山花岗岩浆的主动上侵造成岩浆房内的 “负压力” 而导致岩浆房下部呈晶粥状态的闪长质层发生等温减压熔融作用,从而形成体量极小的包体岩浆;并即时 “注入” 地壳上部尚未固结的寄主花岗岩中,快速冷凝形成暗色微粒包体。因此,暗色微粒包体不能被视作为 “壳幔岩浆混合作用” 的证据。     

暗色微粒包体是壳幔岩浆混合作用的证据吗?

暗色微粒包体常见于钙碱性花岗岩中,已普遍被认为是幔源基性岩浆与壳源酸性岩浆在地壳深部发生混合作用的产物。本文通过大量资料的分析研究,发现暗色微粒包体可以具有很大负值的全岩ε_Nd(t)值和锆石ε_Hf(t)值,及大于0.710的全岩[n(⁸⁷Sr)/n(⁸⁶Sr)]_i值,不存在幔源岩浆混合的痕迹;而且,大多数暗色微粒包体与寄主花岗岩在晶体化学、形成年龄、全岩和锆石同位素成分等方面显示出完全相似的特征,反映出两者在时空与物质上都具有紧密的成因联系。笔者认为,暗色微粒包体不应该是壳幔岩浆混合作用的产物。基于包体岩浆极小的体量和稍晚的侵位(相对于寄主花岗岩),笔者提出一种新的暗色微粒包体的形成方式：同造山花岗岩浆的主动上侵造成岩浆房内的“负压力”而导致岩浆房下部呈晶粥状态的闪长质层发生等温减压熔融作用,从而形成体量极小的包体岩浆;并即时“注入”地壳上部尚未固结的寄主花岗岩中,快速冷凝形成暗色微粒包体。因此,暗色微粒包体不能被视作为“壳幔岩浆混合作用”的证据。     

浙东小雄破火山晚白垩世火山-侵入杂岩成因及岩浆演化

通过对浙东小雄破火山晚白垩世火山岩(流纹岩)-浅成侵入岩(正长斑岩)进行系统的岩相学和地球化学分析,探讨了火山-侵入杂岩的成因及岩浆演化过程.研究表明,小雄破火山晚白垩世流纹岩和正长斑岩经历了不同的结晶分异过程:流纹岩经历了碱性长石+磷灰石+锆石的分异;正长斑岩经历了普通辉石+磷灰石+ Ti-Fe氧化物的分异.流纹岩和正长斑岩的母岩浆均起源于地壳物质的重熔,但各自有相对独立的演化过程,两者非同一岩浆房内某一岩浆连续分异的产物.推测在小雄破火山之下不同深度存在由多个子岩浆房构成的复杂岩浆系统,暗示东南沿海晚中生代火山-侵入杂岩中的侵入岩并不完全代表岩浆房下部的堆晶部分.     

湘南西山花岗岩质火山岩-侵入杂岩中发现超镁铁岩包体

对湘南西山花岗质火山-侵入杂岩中的超镁铁岩包体产状与矿物组成特征研究中发现：包体与寄主岩石的界限清楚,主要由铁橄榄石和铁辉石组成,还有少量磁铁矿和磷灰石。在花岗质岩石中出现这种特殊类型包体具有重要地质意义。     

安徽沿江地区中生代碰撞后到造山后岩浆活动和壳幔相互作用——来自火山-侵入杂岩和岩石包体的证据

安徽沿江地区地处长江深大断裂带的中部,构造上隶属由华北板块与扬子板块在T2-J2发生陆-陆碰撞形成的大别造山带的前陆带.在J3-K1时期,区内发生了岩石圈伸展减薄背景下的碰撞后到岩石圈拆沉背景下的造山后岩浆活动和相应的壳幔相互作用.形成了广泛分布的碰撞后到造山后火山.侵入杂岩组合.碰撞后岩浆活动大致发生在125～145Ma,铜陵地区辉长岩包体和大量堆积岩的形成标志着这一时期的开始,而富碱岩浆岩的形成标志着这一时期的结束.在这一时期形成的岩石中,繁昌盆地中的中分村组和赤砂组火山岩以及南部侵入岩属于碰撞后岩浆岩组合中的过铝质的长英质岩套;由中部铜陵地区的中酸性侵入岩和北外带侵入岩等构成的中钾-高钾钙碱性岩系和由铜陵地区的中基性侵入岩、庐枞盆地龙门院组和砖桥组火山岩、宁芜盆地龙王山组和大王山组火山岩以及沿长江两岸呈NE方向分布的富碱岩浆岩构成的橄榄安粗岩系属于碰撞后岩浆岩组合中的准铝质的镁铁质-长英质火成岩岩套.造山后岩浆作用大致发生在105～125Ma.宁芜地区辉长岩的侵入标志着这一时期的开始,而宁芜和庐枞地区过碱性岩的形成标志着这一时期的结束.在这一时期形成的岩石中,由繁昌盆地蝌蚪山组火山岩和庐枞盆地双庙组火山岩以及宁芜盆地辉长岩侵入体组成的碱性岩系和由庐枞盆地浮山组火山岩和宁芜盆地娘娘山组火山岩组成的过碱性岩系属于造山后碱性-过碱性火成岩岩套.与碰撞后到造山后岩浆活动相对应,在安徽沿江地区中生代发生了两期壳幔相互作用.其中早期壳幔相互作用表现为起源于岩石圈地幔上部圈层的底侵玄武岩浆与中下地壳间强烈的相互作用,而晚期壳幔相互作用表现为起源于岩石圈地幔下部圈层的玄武岩浆与中下地壳间微弱的相互作用.     

酸性－中酸性火山－侵入杂岩中岩石包体研究的新进展

概括了近几年来酸性－中酸性火山－侵入杂岩中岩石包体研究的新进展，介绍了岩石包体的成因分类，综述了利用岩石包体研究岩浆作用机制及其动力学、研究有关矿床成矿物质来源和成矿机制，以及研究中下地壳物质组成和力学状态等方面的内容。     

酸性－中酸性火山－侵入杂岩中岩石包体研究的新进展

概括了近几年来酸性－中酸性火山－侵入杂岩中岩石包体研究的新进展，介绍了岩石包体的成因分类，综述了利用岩石包体研究岩浆作用机制及其动力学、研究有关矿床成矿物质来源和成矿机制，以及研究中下地壳物质组成和力学状态等方面的内容。     

冈底斯曲水岩基岩浆混合:来自暗色岩浆包体角闪石显微结构的证据

冈底斯岩浆带位于拉萨地体南缘,其形成过程主要受中生代新特提斯洋板片俯冲和新生代印度-亚洲陆-陆碰撞控制,是揭示青藏高原形成过程和深化大陆动力学研究的天然实验室。曲水岩基位于冈底斯岩浆带中段,介于拉萨和曲水之间,主要由花岗闪长岩、花岗岩、闪长岩和辉长岩组成。岩基花岗质岩体中包含大量暗色岩浆包体,包体产出状态有同侵位岩墙、包体墙、包体群等,表明岩浆混杂与混合现象。前人关于曲水岩基做了大量研究工作,取得很多进展,比如,发现这些暗色岩浆包体与寄主岩具有相同的结晶时代,主要集中在55~45Ma。但是,关于曲水岩基形成在俯冲背景还是碰撞背景还存在着争论。这些广泛分布的暗色岩浆包体和寄主岩的关系,及其所代表的岩浆混合过程还需要精细的矿物学工作。因此,本文在综合分析野外岩性分布、暗色岩浆包体出露形态的基础上,重点选择花岗闪长质寄主岩和其中的暗色岩浆包体中的角闪石进行矿物显微结构和构造的分析,并结合电子探针数据,以探求曲水岩基的岩浆混合过程。我们初步认为曲水岩基的形成经历两期混合过程：早期的基性岩浆和酸性岩浆端元在深部的混合;晚期基性、酸性岩浆混合后的中性岩浆爆破、上升,并继续与酸性岩浆混合。此外,曲水岩基形成于俯冲到碰撞的转换过程,受控于俯冲板片作用所产生的弧型岩浆和板片回旋及稍后的断离所产生的地幔岩浆双重作用。

     

东昆仑约格鲁岩体暗色微粒包体特征及成因

对东昆仑约格鲁花岗岩体中暗色微粒包体的形态、大小、成分和分布等主要特征进行了较详细地研究。发现包体形态多样,以强烈的塑性流变为特征;包体大小悬殊,多数直径为几十厘米,最大者长轴达4m;包体成分以闪长质为主,结构总体上比寄主岩石的粒度细,岩体中不同部位的包体成分和结构都有所变化;包体分布不均匀,经常呈族状、条带状密集分布,具定向性。镜下研究发现,在包体中经常见到针状磷灰石、石英捕虏晶和斜长石的自形内核环带及增生边等现象,显示了岩浆混合成因的特点。     

Petrological Significance of Zoned Plagioclase in Eldjurti Granite and Mafic Microgranular Enclaves,North Caucasus,Russia

Plagioclase phenocrysts from mafic enclaves and plagioclase from its host granite possess a pat-tern of complex zonation .A plagioclase phenocryst can generally be divided into three parts:an oscillatory, locally patchy zoned core (An47-19),a ring with dusty, more calcic plagioclase (An64-20) and a normally zoned rim composed of sodic plagioclase (An22-3.3). Major discontinuities in zoning coincide with resorption surfaces that are overgrown by the more calcic plagioclase.The cores of large plagioclase phenocrysts from mafic enclaves and host granite show similar zoning patterns and similar compositions, indicating their crystallization under the same conditions .Steep normal zoning of the rims of plagioclases both from host granite and mafic enclaves illustrates a drastic decrease in An content which is considered to have resulted from the continuous differentiation of hybrid magma and efficient heat loss because of the upward emplacement of the residual magma.Wide rims of plagioclases from the host granite against the discrete rims of plagioclases from mafic enclaves indicate that differentiation and cooling lasted much longer in the host granite than in the mafic enclaves.     

桂东北大宁岩体中镁铁质微粒包体的混合成因——来自野外分形特征的制约

大宁岩体是一个多期次侵入的复式岩体,主要由石英闪长岩、花岗闪长岩和二长花岗岩等花岗质岩石组成,其中富含镁铁质微粒包体(MME),MME主要出露在花岗闪长岩中.花岗闪长岩中部和边部MME个数与单位测量面积的特征值(直径)之间均存在对数线性关系(p>0.75),表明MME-花岗质侵入岩体系为分形体.结合MME的形态、结构特征,认为大宁岩体中MME为岩浆混合成因.花岗闪长岩中部和边部MME的分维数分别是1.293和0.991,表明混合程度在空间上具有不均一性.MME长轴展布方向与寄主岩体的原生流动线理方向一致,暗示着在镁铁质岩浆注入之前,长英质岩浆已部分结晶.对流作用可能是MME分布、变形和岩浆混合程度差异的主要驱动力.     

华南花岗岩暗色微粒包体矿物组成及微结构研究

对来自华南多个花岗岩体的暗色微粒包体样品进行了系统的矿物组成和微结构研究,发现包体中不管是造岩矿物还是副矿物,均存在新、老两个不同世代;包体的微结构大部分情况下也不是“火成结构”,而是以熔融结构为主,并且常多种结构共存,揭示包体是岩石部分熔融的残余物而并非来自岩浆的结晶。不同包体或同一包体从中心到边缘的矿物组成与微结构的差异,反映原岩部分熔融程度的不同,揭示其处于不同的演化阶段。     

西藏尼木渐新世花岗岩中的岩浆混合作用:对岩石成因及陆壳增生的启示

尼木渐新世黑云母二长花岗岩中含有丰富的形态各异的暗色镁铁质微粒包体。本文报道了寄主岩和镁铁质包体的年代学、元素地球化学及Sr- Nd- Hf同位素组成,据此阐明了岩石的成因,并探讨了岩浆混合作用在成岩中的意义及其对陆壳增生的启示。锆石LA- ICP- MS U- Pb定年结果表明,寄主岩和镁铁质包体的成岩年龄在误差范围内基本一致,均为约30Ma,说明它们同时形成。元素地球化学组成上,寄主黑云母二长花岗岩为高钾钙碱性、准铝质,富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素,且具有高Sr、低Y和Yb含量,Sr/Y比值高,缺乏明显铕负异常,表现出埃达克质岩石的特征。镁铁质包体贫硅,富铁、镁,具有与寄主岩相似的稀土与微量元素分布模式。二者的全岩Sr、Nd同位素和锆石Hf同位素组成也相近\[寄主岩:(87Sr/86Sr)i=0.7057~0.7064,εNd(t)=-1.45~0.35,εHf(t)=1.21~7.34;镁铁质包体:(87Sr/86Sr)i=0.7058~0.7064,εNd(t)=-2.23~-1.57,εHf(t)=2.40~7.04\]。综合分析表明,尼木渐新世黑云母二长花岗岩应主要起源于碰撞加厚的新生镁铁质下地壳的部分熔融,镁铁质包体应为幔源玄武质岩浆与其诱发加厚地壳熔融形成的埃达克质岩浆经不均匀混合作用的产物。结合对冈底斯带岩浆岩已有资料的全面分析,表明幔源玄武质岩浆的底侵及其诱发的岩浆混合作用既是冈底斯岩基形成的主要方式,也是导致青藏高原陆壳增生的重要途径。     

南岭中段郴州一带中、晚侏罗世花岗岩浆的混合作用--来自镁铁质微粒包体的证据

镁铁质微粒包体在南岭中段中、晚侏罗世花岗岩中分布十分普遍，其分布规律是，岩体内同阶段较早次形成的岩石单元含量高，较晚次单元中含量少甚至无；与钨、锡、钼、铋等多金属矿有关的花岗岩体中微粒包体的含量高且个体大，而与矿化无关的岩体中含量少、个体小。对包体的颜色、形态、结构、成分、岩性等方面的综合研究表明，包体为岩浆成因。包体中出现明显的不平衡矿物组舍和结构，发育针状磷灰石晶体，出现嵌晶状石英和碱性长石，显示出岩浆混合的岩相学特征，表明该区中、晚侏罗世花岗岩的成因为壳一幔岩浆混合而成的。研究还表明，区内岩浆混合作用的强弱、基性物质加入的多少都与锡成矿作用的好坏有直接关系。     

西准噶尔都伦河东岩体镁铁质微粒包体的发现及成因探讨

西准噶尔地区晚古生代岩浆活动强烈, 在达尔布特构造带形成带状展布的花岗岩带。近年来, 对该区域大岩基研究较多, 而对区域内小岩体的研究较为局限, 主要集中在包古图一带成矿斑岩上。都伦河东岩体位于西准噶尔扎依尔山阔依塔斯地区, 其寄主岩石主要为一套中粒石英闪长岩、中粗粒花岗闪长岩、中粗粒黑云母花岗闪长岩组合。于其中新发现丰富的镁铁质微粒包体, 通过对暗色包体的野外展布特征、岩石学等特征研究, 确定其为岩浆混合成因, 是高温的幔源基性岩浆和温度相对较低的壳源酸性岩浆混合作用的产物, 这一认识为探讨都伦河东岩体的成因及壳-幔岩浆的混合作用提供了重要的佐证, 对于西准噶尔地区花岗岩类的成因类型和多样性的研究也具有区域性意义。     

西秦岭糜署岭岩体镁铁质微粒包体的特征及成因

糜署岭岩体的岩石组合为灰白色似斑状二长花岗岩-花岗闪长岩-石英闪长岩,其中镁铁质微粒包体十分发育。包体密集成群、成带状分布,个体大小悬殊且有定向性。有的包体具有细粒边,有的见冷凝边;包体与寄主岩石在成分、色率以及组构上多呈弱过渡关系,界线模糊;包体中发育斜长石异常环带及针状磷灰石,常有寄主岩石中的钾长石巨晶(捕虏晶)。这些特征提供了基性岩浆与酸性岩浆混合的证据,也为探讨本区中生代壳幔混合作用和地壳增生提供了信息。     

川西稻城岩体岩浆混合作用：矿物学特征的证据

义敦岛弧形成于晚三叠世大规模俯冲造山作用过程中,位于松潘甘孜地体和羌塘地体之间。稻城边部岩体是义敦岛弧带内规模巨大的复式花岗质岩体,由花岗岩、花岗闪长岩和钾长花岗岩组成。大量暗色镁铁质微粒包体发育于花岗闪长岩和钾长花岗岩中,且其与寄主岩石的接触界线明显。暗色镁铁质微粒包体具有细粒结构,发育石英眼构造、针状磷灰石和具环带结构的斜长石斑晶。文中以稻城岩体寄主岩石和暗色微粒包体中斜长石、黑云母和角闪石为研究对象,开展岩相学和电子探针原位化学成分分析,厘定了矿物形成的物理化学条件,探讨了岩浆混合作用过程及其形成的构造环境。研究表明：花岗闪长岩和暗色微粒包体中的斜长石主要为中长石,其核部呈浑圆状;前者核部的An值(21~50)显著高于幔部(21~34);后者则发育典型的突变环带,An值(29~44)呈波状变化且相对集中。暗色微粒包体与寄主花岗闪长岩中斜长石的An值部分重叠表明二者形成过程中存在含量的岩浆混合作用。斜长石环带中的An值随Al2O3、FeO、MgO和CaO含量的升高而升高,但随SiO2、Na2O和K2O含量的升高而降低。寄主岩石和暗色微粒包体中角闪石富镁铁,阳离子特征为：CaB=1.56~1.75,Ti=0.08~0.13,属于钙质角闪石,具壳源特征,其结晶温度分别为697~725 ℃和680~705 ℃。花岗闪长岩中黑云母的Mg/(Mg+Fe2+)为0.37~0.45,显示出富Fe贫Ca、Mg,属于典型的岩浆成因黑云母。黑云母TiO2含量变化范围为3.54%~4.62%,Al2O3含量变化范围为13.89%~15.15%;黑云母的氧化系数为0.08~0.11,Mg#为0.39~0.46,MF值为0.36~0.44,单位分子中阳离子数AlⅥ为0.03~0.11,以单位分子中Ti和Al阳离子数计算的黑云母结晶温度为584~624 ℃,表明其结晶温度较高,具壳幔混源特征。稻城岩体是以壳源为主的壳幔混源成因的I型花岗岩,暗色微粒包体是由镁铁质岩浆与长英质岩浆不同程度的混合作用形成的。     

义敦岛弧措交玛岩体岩浆混合成因:镁铁质微粒包体的证据

义敦岛弧北部的措交玛岩基岩体主要由黑云母二长花岗岩和边部的花岗闪长岩组成。在黑云母二长花岗岩中存在有少量镁铁质微粒包体,其成分为闪长质,与寄主岩石接触关系从渐变到截然。在包体周围的寄主岩石中存在黑云母、角闪石自身的包含结构,角闪石包含黑云母,斜长石发育明显的溶蚀结构,核部斜长石被溶蚀成筛状,边部环带状斜长石溶蚀不明显,是基性岩浆注入到酸性岩浆中导致岩浆混合的结果。黑云母二长花岗岩具有更高的轻重稀土分异系数,闪长质包体轻重稀土分异系数较低,黑云母二长花岗岩和暗色闪长质微粒包体具有明显相似性的微量元素特征。寄主岩黑云母二长花岗岩锆石U-Pb年龄为236±1.9Ma,闪长质包体为235±3.9Ma,二者形成年代在误差范围内基本一致,可能为甘孜-理塘洋向西俯冲过程中,俯冲洋壳部分熔融形成的玄武质岩浆上涌底侵于壳-幔边界导致地壳的部分熔融形成酸性的黑云母二长花岗岩岩基。