甘肃北山营毛沱地区花岗岩类LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及地质意义

为揭示整个北山地区构造演化特征,对北山营毛沱地区分布的花岗岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、闪长岩等花岗岩类岩石进行了岩石化学研究。结果表现,这些花岗岩类具有偏铝质-过铝质、碱性-钙碱性特征,具有中等的Si O2(62.1%~72.92%)含量,较高的Na2O+K2O(5.4%~9.12%)含量;球粒陨石标准化分配模式图上,具有相对平缓的富集轻稀土元素配分模式,重稀土元素分馏不明显,弱Eu负异常;亏损Nb、Ba、P、Ti,富集Rb、Pb、K;主微量元素对比及图解分析认为花岗岩类具有Ⅰ型或Ⅰ-A型过渡花岗岩的特点。对其中的花岗闪长岩进行了LA-LCP-MS锆石U-Pb定年分析,得出其侵位时间为384.7±7.7Ma,为中泥盆世早期。结合区域地质分析,指出营毛沱地区的花岗岩类形成于北山早古生代洋盆碰撞造山后的拉伸环境,标志北山地区在中泥盆世已进入新的构造演化阶段,即板内伸展阶段。     

豫西熊耳山斑竹寺花岗斑岩岩体锆石U-Pb定年及地质意义

豫西熊耳山内121个内生金属矿床(点)分布于经线112°E以西,而其内经线112°E以东尚未发现内生金属矿化,它是否为熊耳山内生金属成矿作用的界线对该地区的找矿思路转变具有重要意义。笔者对熊耳山地区经线112°E以东出露面积最大的斑竹寺花岗斑岩岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,样品BZS01的29个锆石测点的测定值均位于207Pb/235 U-206Pb/238 U一致线上,其206 Pb/238 U年龄为124~138Ma,28个测点的加权平均206Pb/238 U年龄为129±1Ma(MSWD=1.7),属于早白垩世。斑竹寺岩体是岩石圈拆沉作用的产物,其形成时代位于东秦岭地区广泛而强烈的成岩成矿作用时限内,且斑竹寺岩体显示了Au、Ag、Pb、Zn等成矿元素的异常富集,这表明熊耳山内经线112°E以东的斑竹寺岩体具有成矿潜力。     

西准噶尔北部萨吾尔山后碰撞花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义

新疆西准噶尔北部萨吾尔山塔斯特岩体出露在吉木乃县托斯特乡西南,岩性主要为花岗闪长岩、二长花岗岩等,对其中的花岗闪长岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,206Pb/238U加权平均年龄为(332±1.9)Ma,表明该岩体形成于早石炭世晚期。岩石SiO2(64.03%~66.44%),Na2O/K2O(1.887 8~2.488 5)、A/CNK(1.766 7~1.920 4)显示I型花岗岩特征。岩石富集大离子亲石元素(Rb、K),亏损高场强元素(Nb、Ti)。ΣREE(54.68×10-6~57.56×10-6)、δEu(1.03~1.09)、(La/Sm)N(3.173~3.54)表现出后碰撞花岗岩特点。指示早石炭世中期萨吾尔山地区乃至整个西准噶尔地区已处在后碰撞构造环境,早石炭世后碰撞花岗闪长岩的确定为西准噶尔晚古生代构造格局演化提供了新的证据。     

华北克拉通南缘小秦岭地区花岗质浅色脉体锆石U-Pb年龄、稀土元素特征及其地质意义

小秦岭地区发育有大量古元古代晚期的花岗质浅色脉体, 这为理解同时期华北克拉通南缘的深熔作用和构造演化提供了重要的窗口。本文对小秦岭地区三条花岗质浅色脉体中的锆石开展了CL图像、LA-ICP-MS U-Pb年代学及稀土元素的研究。浅色脉体中的锆石具有深熔成因锆石的斑杂状、平面状或弱振荡环带的内部结构及较为自形的外部形态特征, 测得的锆石207Pb/206Pb年龄分别为(1867±13) Ma (MSWD=0.22, n=21)、(1849±17) Ma (MSWD=0.79)和(1828±15) Ma (MSWD=0.33, n=20), 代表了该区深熔作用发生的时间。与上述三组年龄相对应, 其锆石稀土元素配分曲线由具较弱负Eu异常(Eu/Eu*=0.12~0.81)的重稀土相对富集型, 转变为中等负Eu异常(Eu/Eu*=0.29~0.61)的近平坦重稀土型、再到显著负Eu异常(Eu/Eu*=0.15~0.54)的重稀土富集型, 结合锆石Ti温度计获取其结晶温度为574~708 °C, 表明地壳深熔作用的发生可能与高角闪岩相-麻粒岩相的退变质作用有关。结合前人的变质年代学数据可知, 小秦岭地区1.87~1.82 Ga的深熔作用应与~1.95 Ga时东、西部陆块碰撞造山所致增厚地壳的长期抬升和冷却过程有关。     

河南白石坡银矿区花岗斑岩中锆石的SHRIMP U-Pb年龄及其地质意义

河南罗山县涩港镇白石坡银矿床是大别地区重要的银矿床之一,与区内中生代岩浆活动有着密切的时空、成因联系。本文应用SHRIMP方法对白石坡银矿区花岗斑岩中的锆石进行了U-Pb年龄测定,表明花岗斑岩形成于142.0±4.3Ma,这一年龄与附近花岗岩基及陈棚组火山岩的形成时代一致,反映它们是中生代同一岩浆成岩系统的产物,也记录了与银矿成矿作用有关的岩浆活动的时代。该区斑岩型钼矿、浅成火山热液型(金)银矿及膨润土等非金属矿具有密切成因联系,同属与中生代岩浆活动有关的矿床成矿亚系列。     

阿尔泰造山带南缘乌恰沟片麻状花岗质侵入体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地质意义

新疆富蕴县境内的乌恰沟片麻状黑云母二长花岗岩及沿构造线展布的片麻状细粒花岗岩脉出露在阿尔泰造山带南缘, 围岩均为苏普特岩群黑云斜长片麻岩。运用LA-ICP-MS方法对乌恰沟片麻状黑云母二长花岗岩和片麻状细粒花岗岩脉进行锆石U-Pb测年分析。测年结果显示, 片麻状黑云母二长花岗岩体的生成年龄为(393.5±4.5)Ma, 即形成于早泥盆世, 与区域地质背景对比来看, 该岩体为碰撞造山阶段所形成;片麻状细粒花岗岩脉的侵入时代为(293.5±6)Ma, 表示该区的构造热事件时限。构造变形特征显示片麻状花岗质侵入体与该区左行韧性剪切变形密切相关, 据此推测出该地区地层变质变形时代, 以及该区左行韧性剪切作用的时限。     

Assimilation and Fractional Crystallization Controlled by Transport Process of Crustal Melt: Implications from an Alkali Basalt-Dacite Suite from Rishiri Volcano, Japan

Mechanisms of fractional crystallization with simultaneous crustalassimilation (AFC) are examined for the Kutsugata and Tanetomilavas, an alkali basalt–dacite suite erupted sequentiallyfrom Rishiri Volcano, northern Japan. The major element variationswithin the suite can be explained by boundary layer fractionation;that is, mixing of a magma in the main part of the magma bodywith a fractionated interstitial melt transported from the mushyboundary layer at the floor. Systematic variations in SiO₂ correlatewith variations in the Pb, Sr and Nd isotopic compositions ofthe lavas. The geochemical variations of the lavas are explainedby a constant and relatively low ratio of assimilated mass tocrystallized mass (‘r value’). In the magma chamberin which the Kutsugata and Tanetomi magmas evolved, a strongthermal gradient was present and it is suggested that the marginalpart of the reservoir was completely solidified. The assimilantwas transported by crack flow from the partially fused floorcrust to the partially crystallized floor mush zone throughfractures in the solidified margin, formed mainly by thermalstresses resulting from cooling of the solidified margin andheating of the crust. The crustal melt was then mixed with thefractionated interstitial melt in the mushy zone, and the mixedmelt was further transported by compositional convection tothe main magma, causing its geochemical evolution to be characteristicof AFC. The volume flux of the assimilant from the crust tothe magma chamber is suggested to have decreased progressivelywith time (proportional to t^–1/2), and was about 3 x 10^–2m/year at t = 10 years and 1 x 10^–2 m/year at t = 100years. It has been commonly considered that the heat balancebetween magmas and the surrounding crust controls the couplingof assimilation and fractional crystallization processes (i.e.absolute value of r). However, it is inferred from this studythat the ratio of assimilated mass to crystallized mass canbe controlled by the transport process of the assimilant fromthe crust to magma chambers. KEY WORDS: assimilation and fractional crystallization; mass balance model; magma chamber; melt transport; Pb isotope     

玲珑花岗质杂岩体形成的物理化学条件及其地质意义

胶东西北部是我国金矿的重要产区,招掖金矿带的形成与玲珑花岗质杂岩有密切的成因联系。玲珑花岗质杂岩是一个多期次形成的复式岩体,最终定位于燕山期。它主要由云山、崔召、玲珑片麻状花岗岩、郭家店（型）、郭家岭（型）岩体组成。本文研究了上述诸岩体形成的Ｔ、ｐ、ｆＯ２、ｆＨ２、ｐＨ２Ｏ条件及熔浆中的含水量。通过玲珑花岗质杂岩形成的物理化学条件研究得出：玲珑花岗质杂岩即不是区域变质作用中混合岩化的产物,也不是幔源岩浆分异、冷凝的产物,而是由太古宙、元古宙变质岩重熔交代所形成的原地半原地型花岗质杂岩体。玲珑花岗质杂岩,尤其是郭家岭型花岗岩对本区金矿的形成具有重要意义。重熔岩浆作用,热驱动下流体循环和含矿热液中水的浓缩（收缩）,是胶东金矿得以形成的主要原因。     

湘东北中生代望湘花岗岩体岩石地球化学特征及其构造环境

华南中生代构造由早期的挤压转为晚期的拉张,确定这种构造转折时期对认识华南大地构造演化具有重要意义。花岗岩的多期次侵入往往是不同构造环境的产物,不同构造环境花岗岩表现出岩石地球化学组成上的差别。本文对湘东北望湘花岗岩体不同期次岩石地球化学研究后,认为257～165 Ma,151～144 Ma,135～128 Ma 3个侵入期的花岗质岩石分别在TiO_2,K/Rb,Rb/Sr,∑REE,δEu及微量元素组成上存在较大的差异,反映为不同的产出构造环境,分别代表印支期的挤压构造环境、燕山早期的剪切—走滑环境和燕山晚期的伸展—滑脱环境。J_3—K_1(140 Ma±)是挤压—剪切与伸展—拉张构造环境的转折期,前者表现为岩石圈增厚,后者表现为岩石圈减薄,湘东南大规模金属及铀矿的形成多与岩石圈减薄期花岗质小岩体有成因联系。     

含水层对地下水热泵承载力数值评价及其实用化:以北京平原区为例

针对北京平原区的水文地质条件,运用地下热传递数值法评价了年内地下热量均衡、失衡两种状态下,各水文地质亚区单位面积含水层对地下水热泵的承载力,并利用多元线性回归方法阐明了承载力、抽灌井间距与含水层各参数之间的关系。研究表明:承载力仅与含水层厚度显著正相关,而抽灌井间距与含水层的渗透系数和厚度均显著正相关。研究结果为类似地区的地下水热泵定量规划提供了简捷的估算方法及参考依据。     

镜泊湖地区全新世火山岩熔体结构及其与某些岩浆动力学过程关系探讨

熔体结构对岩浆的物理和热力学性质起着重要的制约作用。本文以镜泊湖全新世火山为例，讨论了熔体结构和某些火山喷发机制的关系。熔体结构的NBO／T值(每个四次配位阳离子所含有的非桥氧数)是基于岩浆的主要元素和挥发分含量的计算获得的。研究结果表明，NBO／T值越高的岩浆，喷发时溢流出的熔岩比例越高，熔岩流流动的距离越长，越有利于熔岩隧道的形成，H2O^ 和F也更富集。     

粤北大宝山矿区花岗闪长斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

对粤北大宝山钼钨多金属矿区的花岗闪长斑岩进行了锆石阴极发光显微结构观察和LA-ICP-MS锆石微区U-Pb定年.在锆石阴极发光图像中, 两个花岗闪长斑岩样品中的锆石颗粒具有明显的振荡环带, 为典型的岩浆锆石.LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示: 大宝山花岗闪长斑岩样品中具岩浆环带锆石区域12个分析点的206Pb/238U加权平均年龄为175.8±1.5 Ma(MSWD=0.037), 船肚花岗闪长斑岩样品中具岩浆环带锆石区域16个分析点的206Pb/238U加权平均年龄为175.0±1.7 Ma(MSWD=0.41).它们的形成时代约175 Ma, 为燕山早期第Ⅰ阶段(180~170 Ma)产物.本次对大宝山矿区花岗闪长斑岩形成时代的准确厘定, 为大宝山和船肚花岗闪长斑岩原本连为一体被后期构造错断的认识提供了新证据, 岩体错断部位是矿区Mo-W矿进一步勘探的重要方向.结合相关研究表明, 其成岩成矿动力学背景与邻区岩体相似, 为南岭地区同一期岩石圈伸展-减薄事件的产物.同时启示我们, 在南岭地区还存在燕山早期第一阶段(180~170 Ma)利于形成Mo-W矿的花岗岩类小岩体未被揭露.      

Discovery of a Miocene Mafic Dyke from the Western Hills of Beijing and its Geological Implications

Abstract: The present study is the first report of a Miocene mafic dyke from the Dahuichang, in the Western Hills of Beijing. The dyke cuts the fossil-dated Changxindian Formation of Eocene sequences and yields K-Ar ages of 14–15?Ma. The dyke is fine-grained diabase and has 49.84%–50.81% SiO2 and 3.56–3.97% Na2O+K2O, high TiO2 (1.65%–1.93%) and MgO (7.36%–9.85%), and low K2O (<1.22%) contents, with Na2O>K2O and slightly varied magnesium numbers (Mg#=55.54–62.74). In trace elements geochemistry, the dyke is very similar to the Miocene basalts from Jining and Hanuoba. The enrichment of light rare earth elements ([La/Yb]N=5.03–6.12) and large ion lithophile elements (LILEs?), no negative Eu anomalies, relatively high Cr (265–326 ppm) and Ni (155–262 ppm), and almost constant V concentrations (194–213 ppm) reveal that the composition close to the primary basaltic magma from ?an enriched-mantle source, with little crustal contamination and fractional crystallization. The basaltic magma was possibly derived from the upwelling asthenosphere mantle beneath eastern China during the Miocene lithospheric thinning.     

水源热泵系统中地下水流贯通及其对温度场的影响

利用含水层储能的一般特点,提出流贯通;分析流贯通和热贯通的相互作用、相互影响及对工程实际的意义;并基于地下水水热运移的基本原理,建立地下水流动和热量输运的耦合数值模型。在此基础上对沈阳某场地水源热泵工程的运行进行流场及温度场的数值模拟分析,给出产生流贯通的依据,即利用水力坡度定量的判断流贯通发生与否;当水力坡度变化非常小、可忽略不计时,认为含水层出现流贯通;进而研究抽、灌量对流贯通的影响,发现抽、灌量越大,则出现流贯通时间越短;而大量的抽、灌量更容易发生流贯通,进而会引起热贯通的发生。在实际工程中可降低抽、灌水量,在条件许可的情况下可提高抽、灌井的间距,并可在抽、灌井运行一个周期后调整抽灌井位置,以减少热贯通的发生。     

地质条件及埋管形式对地埋管换热器换热性能影响研究

利用北京市35个现场换热孔岩土热响应试验数据,分析了地质条件和埋管形式对地埋管换热器换热性能的影响。研究结果表明地质条件对地埋管换热性能具有显著影响:地层初始平均温度每变化1℃,换热能力相差8%左右;基岩地层的地埋管换热能力平均比松散层高35%;换热孔处地下水流速从0.14 m/d增至0.91 m/d, Pe值从18增加至113,由于热对流换热作用加强,延米换热量提升13%。在相同地质条件下,套管式换热器冬季延米取热量比双U型换热器高约40%;换热深度从150 m增加至300 m时,双U型和套管式换热器延米取热量均略有升高。     

南海海盆IODP349钻井岩心的生热元素测试与应用研究

放射性生热率是岩石热物性参数之一,也是研究岩石圈热结构和构造热演化的重要参数。针对南海海盆区缺少岩石生热率资料的实际情况,本文通过整理和分析IODP349航次中的测井资料,测试钻井岩心样品的主要放射性生热元素,通过计算得出:玄武岩样品的生热率平均值为0.28±0.07μW/m~3,沉积碎屑岩样品的生热率为1.21±0.34μW/m~3,以及3个钻井的地热流值。获得以下认识:(1)本次研究的沉积碎屑岩样品生热率与中国东南沿海的同类岩石样品的生热率值相近,而洋壳中的基性火山岩生热率明显低于大陆碱性玄武岩。(2)用新资料计算南海西南次海盆段的岩石圈热结构得出其热岩石圈厚度约为39~42 km,平均壳幔热流比值为2.4%,说明西南次海盆岩石圈薄,海底热流主要受深部的地幔热源控制。(3)U1431D和U1433A钻井的热流密度值与附近探针热流密度值相近;而U1431C的热流密度值明显偏小,属于受地下水热循环影响所致。     

新疆东准噶尔北部青格里河下游花岗岩类的时代及地质意义

选取新疆东准噶尔北部青格里河下游一带乌图布拉克、阿热勒托别和哈旦逊岩体等具一定规模的3个代表性岩体,通过全岩Rb-Sr等时线同位素定年,确定了研究区内玛音鄂博断裂南侧花岗岩类的形成时代分别为(334.1±9.5)M a、(300±9)M a和(280±12)M a,其初始87Sr/86Sr比值分别为0.704 33、0.704 35和0.703 84。结果表明研究区内花岗岩分别形成于华力西中晚期的不同阶段。乌图布拉克岩体形成于早石炭世,为碰撞造山作用晚期的钙碱性花岗岩,可能是早泥盆世富Nb玄武岩部分熔融的产物;结合前人厘定的板块俯冲时间(408~376 M a),推测西伯利亚板块与哈萨克斯坦—准噶尔板块的碰撞时限为376~334 M a。阿热勒托别岩体形成于后碰撞拉张环境,可能是形成于岛弧环境的中基性火山岩部分熔融的产物;哈旦逊岩体虽然也形成于后碰撞拉张环境,但拉张程度更高,属于与岩浆底侵作用有关的花岗岩类。     

北京西山沿河城东岭台组火山岩成因及其地质意义

北京西山沿河城东岭台组火山岩由底部(第1岩性段)玄武粗安岩、下部(第2岩性段)酸性火山碎屑岩和上部(第3、4岩性段)粗面岩、流纹岩组成。根据地球化学特征,东岭台组下部第1岩性段玄武粗安岩属于碱性系列,具有Coombs成分变异趋势,上部的中、酸性岩属于高钾钙碱性;东岭台组火山岩整体具有从碱质富集的基性岩向硅饱和的中酸性岩变化的跨越式成分变异趋势。东岭台组中—基性岩是富集Ba、Sr、LREE和K的幔源原始玄武质岩浆在中等压力条件下分离结晶的产物,岩石在成岩过程中受到了下地壳物质的混染。东岭台组上部第3、4岩性段的粗面岩或英安岩依据地球化学特征分为3大类——富铝钾质粗面岩、富铝钠质粗面岩或英安岩与贫铝粗面岩或英安岩。富铝钾质粗面岩是玄武质岩浆与中地壳岩石发生熔融反应的产物;富铝钠质粗面岩或英安岩是内侵的基性岩含水熔融的产物;贫铝粗面岩或英安岩有可能由中—基性岩分异而来,成岩过程中受到围岩混染。东岭台组下部第2岩性段的酸性火山岩形成于下地壳低钾岩石在高氧逸度条件下的低程度部分熔融。东岭台组上部第3、4岩性段的酸性火山岩中的低硅端元是基性岩浆与中地壳岩石发生熔融反应的产物;高硅端元由低硅酸性火山岩分离结晶演化而来。燕山早白垩世早、中期大规模高钾钙碱性岩浆活动很可能是幔源岩浆与陆壳发生熔融反应的产物。东岭台组火山岩是早白垩世中期地壳被内侵玄武质岩浆加热,进而导致地温梯度增高的直观表征;地壳深部温度升高和部分熔融直接促使地壳发生侧向韧性流动,致使早白垩世时期的燕山地区由山地演变为高原。     

New Zircon U-Pb Geochronology of the Post-kinematic Granitic Plutons in the Diancang Shan Metamorphic Massif along the Ailao Shan-Red River Shear Zone and Its Geological Implications

<正>The Ailao Shan-Red River fault zone is the boundary between the Yangtze block to the northeast and the Indochina block to the southwest.It is an important tectonic zone due to its role in the southeastward extrusion of the Indochina block during and subsequent to the Indian-Eurasian collision.Diancang Shan(DCS) high-grade metamorphic complex,located at the northwest extension along the Ailao Shan-Red River(ASRR) shear zone,is a representative metamorphic complex of the ASRR tectonic belt.Structural and microstructural analysis of sheared rocks in the high-grade metamorphic rocks reveals that they are coherent with solid-state high-temperature ductile deformation,which is attributed to left-lateral shearing along the ASRR shear zone.New LA-ICP-MS zircon U-Pb geochronological and microstructural studies of the post-kinematic granitic plutons provide a straightforward time constraint on the termination ductile left-lateral shearing and exhumation of the metamorphic massif in the ASRR shear zone.It is suggested that the left-lateral shearing along the ASRR shear zone ended at ca.21 Ma at relative lower-temperature or decreasing temperature conditions.During or after the emplacement of the young dikes at ca.21 Ma,rapid brittle deformation event occurred,which makes the DCS massif start fast uplift/exhumation and cooling to a shallow crustal level.     

华北东部中生代构造格局转换过程中的深部作用与浅部响应

华北晚中生代构造岩浆岩带作为一个新的构造格局,以其鲜明的ＮＮＥ走向跨在古域不同的构造单元之上。在华北东部清楚地保留了标志早中生代格局转换过程的各种信息。本文所列举的晚三叠世超镁铁－－镁铁质和碱性侵入岩、堆晶岩、麻粒岩就是下地壳底部壳幔相互作用的产物;早－－中侏罗世的辉绿岩岩墙群、玄武岩粗岩系列的火山岩是中、上部地壳岩浆的表现,与此同时的受裂陷槽控制的含煤类磨拉石及火山磨拉石建造则是表的响应。由沉积