江苏徐州塔山橄榄玄武玢岩地球化学特征及其与金刚石成因关系

通过研究徐州塔山地区橄榄玄武玢岩的地球化学特征,对其岩石成因及构造环境进行判别,并进一步对其金刚石成矿前景进行探讨。结果表明,橄榄玄武玢岩属于大陆板内玄武岩,总体上略富集轻稀土元素,是在板内拉张构造背景下由石榴子石相的富集地幔经不同程度部分熔融形成的,且在岩浆结晶过程中存在一定程度的斜长石堆晶作用。其所含微粒金刚石与安徽栏杆金刚石相似,显示出金刚石生长初期的特点,应为幔源捕获成因。与金伯利岩相比,橄榄玄武玢岩在地球化学特征方面存在明显差异,整体表现为古近纪伸展期玄武岩浆的特征,不具备携带大量深源包体的条件,难以形成原生金刚石矿床。     

江苏徐州白露山岩管地质特征及与金刚石成因关系探讨

近年来,在开展苏北原生金刚石找矿时,从白露山岩管中选获了2颗大颗粒金刚石,粒径均大于1mm,分别属ⅠaB型和ⅠaA型,这是苏北地区首次发现的大颗粒原生金刚石。本文在对白露山岩管的岩石学、岩石地球化学、锆石U-Pb同位素年龄以及金刚石特征等描述基础上,对岩管成因进行了分析,并探讨了该岩管与金刚石的关系。结果表明:白露山岩管的形态反映了裂隙-中心式喷发的隐爆火山岩岩管的特征,其主体岩性为橄榄玄武岩,角砾成分包括橄榄玄武岩、灰岩、凝灰质、闪斜煌岩和片麻岩等。橄榄玄武岩总体具有高镁、低铝、低钛的特点,整体富集大离子亲石元素和LREE,高场强元素和HREE略亏损,与洋岛玄武岩(OIB)较为接近,但存在与岛弧玄武岩(IAB)相似的强烈Nb负异常特征。其形成于中新生代太平洋板块俯冲、华北克拉通岩石圈减薄背景下,起源于深约75～100 km的受俯冲流体交代的岩石圈地幔,在石榴子石稳定域由角闪石石榴子石二辉橄榄岩经2%～5%的部分熔融而来。在岩浆演化过程中遭受了一定程度的地壳混染和分离结晶作用,然后在板内快速拉张的环境下,橄榄玄武岩浆沿构造薄弱地带侵入至地壳浅部隐爆形成,且在上升过程中捕获了大量的围岩角...     

辽宁翁泉沟橄榄玄武岩的地质地球化学特征及其形成环境

辽宁凤城翁泉沟橄榄玄武岩是翁泉沟硼镁铁矿的一种容矿岩石,它具裂谷环境下火山岩的特征:①带状分布,整合于早元古代的火山-沉积地层中,具气孔杏仁构造;②主量元素具富铁富镁的特点;微量元素中B、Cl、F、Rb、Cs、Th和U等含馈较高;V,Cr,Ni等相对低些;高场强微量元素含量与相关比值与一般基性岩相似;Ti、Zr、Cr、Y等微量元素相互关系图解显示其原始岩浆具有板内玄武岩的特点;稀土分配型式明显向右倾斜,基本不显铈、铕异常,显示岩浆没有经过明显的分离结晶过程;③本区的橄榄玄武岩与同-硼矿成带上的营口大石桥后仙峪的镁橄榄岩和宽甸地区砖庙的镁质大理岩属于同-地层层位,都具富镁特征,都足辽东硼矿的镁质容矿岩石,它们在成因上具有内在联系,其稀土总量对比,显示它们同属大陆裂谷环境下岩浆活动的产物.     

塔西南玄武岩年代学和地球化学特征及其对二叠纪地幔柱岩浆演化的制约

本文通过对塔西南达木斯剖面中玄武岩进行K-Ar同位素定年,获得年龄为289.6Ma,并结合Ar-Ar坪年龄结果(290.1Ma)和古生物以及沉积特征,认为290Ma的年龄代表了塔西南玄武岩形成于早二叠世,对应于盆地内下二叠统库普库兹满组下段层位的年龄.地球化学特征显示塔西南熔岩为分异的碱性玄武岩并含45%SiO2和4%MgO含量.塔西南玄武岩与盆地内柯坪玄武岩具有相近的主量元素含量和稀土配分与微量元素蜘蛛网图型、无Eu异常、富集轻稀土元素、较高的其它不相容元素(如高场强元素).但塔西南玄武岩比柯坪玄武岩具有较高的A12O2和CaO含量及稀土总量(288×10-6～358×10-6),偏低的Na2O,P2O5和FeO含量.K、Rb和Cs丰度的无系统性变化主要受这些元素丰度本身变化的影响.对其它不活动组分,塔西南玄武岩具有高Ti(Ti/Y=522～624)和Nb含量(30×10-6～40×10-6)及低zr/Nb比值,暗示其来自富集的地幔源区.其Nb含量相对La含量无显著变化以及相对低的Nb/U(近30)和Ce/Pb比值(近15),指示塔西南玄武熔岩来自大陆岩石圈或受一定程度的地壳混染.塔里木盆地大规模的火山喷发以及富集不相容元素的地球化学特征支持这样一种假设,即塔西南玄武岩来自地幔柱火山作用,或由于地幔柱的供热和上升导致富集的岩石圈地幔部分熔融而形成.且岩浆作用过程以部分熔融为主,结晶分异作用较弱.基于塔西南玄武岩和柯坪玄武岩相近的时代、源区成分和/或岩浆作用过程以及处于陆内稳定构造环境,笔者认为塔里木二叠纪玄武岩的分布范围可以从塔里木盆地内的塔中、柯坪一带一直延伸到塔西南地区.     

安徽栏杆地区橄榄辉长岩地球化学特征及其与金刚石成矿的关系

安徽栏杆地区碱性基性岩岩性为橄榄辉长岩,微量元素特征表现为大离子亲石元素(K、Rb、Sr、Th和Ba)富集,但高场强元素(Nb、Ta、Zr和Hf)无明显亏损,表明岩石形成于大陆板内环境,为地幔低度部分熔融的产物;稀土元素特征表现为LREE强烈富集,而HREE相对亏损,暗示了源区富集特征,Eu负异常显示岩浆经历了明显的斜长石结晶分异.结合中国东部碱性基性岩的金刚石成因条件及地球化学特征分析,认为本区碱性基性岩具有金刚石成矿地质条件.     

安徽栏杆含金刚石基性岩中辉石及钛铁矿矿物化学特征

在中国东部皖北地区分布着新元古代镁铁质岩,岩石类型为辉绿岩、辉绿辉长岩、辉绿玢岩等。其中主要组成矿物为辉石、斜长石、角闪石、铁钛氧化物等。利用电子探针对单斜辉石和钛铁矿进行了详细研究。单斜辉石分析表明,其端元分子组成硅灰石分子(Wo)为33.27～43.04,顽火辉石分子(En)为38.79～46.63,斜方铁辉石(Fs)为10.45～24.83,属于普通透辉石。计算结果及化学成分比值说明,单斜辉石应该是在寄主碱性玄武质岩浆晚期低压下结晶的,可能是碱性玄武质岩浆浅位岩浆房晶出的产物。单斜辉石的结晶温度为1109～1206℃,压力最高为0.6GPa,相当于深部19.8km。栏杆地区钛铁矿含MgO和Cr_2O_3较低,具有富FeO,并含少量MnO的特点,属于含镁锰钛铁矿。两类矿物特征均与典型金伯利岩中的指示矿物不同。     

新疆三塘湖盆地古生代晚期火山岩地球化学特征及其构造-岩浆演化意义

三塘湖盆地早石炭世安山岩（ECA）、早二叠世粗面岩类（EPT）以及中二叠世玄武岩（MPB）样品都具有大离子亲石元素（LILE）相对于高场强元素（HFSE）富集，Nb和Ta强烈亏损，轻稀土元素（LREE）相对于重稀土元素（HREE）富集，类似于和俯冲带相关的岩浆特征。ECA具有高的Zr／Nb（4．67～12．39），低的Nb／La（0．27～0．30），Ce／Ce＊=0．63～0．89，Sr／Sr＊=1．32．2．49，并具有Ti的负异常，另外（^87Sr／^86Sr）i=0．70408～0．70451，εNd（t）=＋7．42-＋7．88。与ECA相比，EPT大离子亲石元素更为富集，Ti和P的负异常明显，特别是Ce／Ce＊=0．72—1．64，Sr／Sr＊=0．38～1．87，相对较低的Al2O3和CaO含量以及（^87Sr／^86Sr）；=0．70414～0.70481和εNd（t）=＋4．93～＋6．13而区别于ECA。MPB与ECA相比具有较低的大离子亲石元素含量和较高的Nb、Ta含量，Ce／Ce＊=0．69～0．84，Sr／Sr＊=1、44～2．13，未有明显的Ti负异常，（^87St／^86Sr）i=0．70388～0．70396，εNd（t）=＋7．10-＋7．99。所有的地球化学特征表明：早石炭世或更早，三塘湖盆地为与俯冲带相关的构造背景，ECA是典型的弧火山岩，其岩浆主要源于被流体或沉积物交待改造的亏损地幔楔。早石炭世以后，三塘湖地区逐渐进入碰撞后伸展拉张阶段，EPT和MPB都为后造山火山岩。EPT岩浆主要源于亏损软流圈底侵前二叠纪形成的造山组分的部分熔融；MPB的岩浆主要源于亏损地幔的部分熔融，并被前二叠纪形成的造山组分或是年轻地壳混染。三塘湖地区二叠纪伸展拉张的动力学机制主要是由于造山带增厚的岩石圈大范围拆沉而导致的大范围亏损地幔部分熔融岩浆和上部造山组分或是年轻地壳的相互作用，这种造山组分或是年轻地壳具有低的（^87Sr／^86Sr），比值和正的εNd（t）值。火山岩地球化学特征指示没有明显地幔柱的作用特征。     

徐州泉山闪长玢岩岩体地质与地球化学特征

徐州市泉山东麓寒武系石灰岩中,分布有浅成中性侵入岩。岩相学和地球化学初步研究表明,其岩性为闪长玢岩,其SiO2含量61.68%,Na2O含量3.80%,K2O含量3.07%,Ba、Sr、W等微量元素含量较高,轻稀土富集,重稀土亏损,Eu正异常,其稀土元素球粒陨石标准化配分模式与班井闪长玢岩和班井花岗闪长玢岩的非常相似。     

巨晶及其寄主玄武岩中稀土元素的丰度——探讨岩浆在高压下稀土元素的晶液分配及演化

根据巨晶(石榴石、富铝普通辉石、歪长石)及其寄主玄武岩的稀土元素和主元素丰度,从巨晶与岩浆熔体的平衡条件出发,论证了巨晶可从其寄主岩成分的岩浆中或从更为基性的岩浆中晶出。一些巨晶与寄主岩处于平衡范围者,其稀土元素的巨晶/寄主岩之值可视为分配系数。巨晶的结晶分离导致了岩浆的稀土元素演化,一些寄主玄武岩显然是由岩浆经历了巨晶分离后的产物。据寄主岩的稀土元素丰度与晶液分配系数,追溯了岩浆的结晶分离历史。     

山东蓬莱玄武岩地质与地球化学特征对鲁东地块地幔演化的指示意义

受断裂带的影响,蓬莱玄武岩集中在蓬莱北部,呈 NE 向至 NNE 向分布。火山活动分为四个阶段: 前寒武纪时近 EW 向基底构造的形成、中生代 NE--NNE 向断裂构造的发育、中生代末期地幔柱强烈上涌和新生代火山活动的末期等 4 个构造阶段。玄武岩喷发主要集中于新生代,以气孔玄武岩、苦橄玢岩和辉橄岩为主。常量元素分析显示,蓬莱玄武岩与世界玄武岩平均成分有差异,表现为低 Al2O3、CaO 和 MnO,高 K2O、MgO 和 Na2O; 与中国玄武岩平均成分相比,Al2O3、K2O 和 Na2O 低, CaO、P2O5和 MgO 高。微量元素分析显示蓬莱玄武岩具有大陆玄武岩典型的右倾稀土元素配分模式,具有中度负铕异常。鲁东地块经历两期地幔交代过程,分别为寒武纪时期和中生代末至新生代时期。     

可控源音频大地电磁法在徐州贾汪地区地热资源勘查中的应用

资源型城市不可避免会面临资源枯竭、城市转型发展和采空区治理等问题,而地下采空区的密集分布,成为运用物探手段探明地下地质情况的障碍。以江苏徐州贾汪地区为例,运用可控源音频大地电磁测深法进行地热资源勘查,通过变换收发距及位置,查明了区内地层结构、热储层埋深及断裂构造位置,经钻探验证,钻孔地层、含水层与物探推断结果基本吻合,井口水温为48 ℃,涌水量为43 m3/h。研究结果为采空区物探方法的运用提供了依据。     

安徽栏杆含金刚石基性岩中石榴子石矿物学特征

在中国东部皖北地区分布着新元古代镁铁质岩,其中一些碱性基性岩为金刚石的赋矿岩石。为了确定安徽栏杆金刚石矿区的石榴子石种类,对矿区内不同类型的石榴子石进行系统采样,测定了62件石榴子石微区化学成分。结果显示,安徽栏杆石榴子石矿物化学式A_3~(2+)B_2~(3+)(SiO_4)_3中的A组阳离子由Mg~(2+)、Fe~(2+)和Ca~(2+)离子占位,B主要由Al~(3+)、Fe~(3+)、Mn~(3+)和Cr~(3+)离子占位,三价阳离子主要为Al~(3+),二价阳离子主要为Ca~(2+),表明研究区石榴子石主要为钙铝-钙铁-镁铝石榴子石系列。在62个样品中,发现了超硅石榴子石。经过计算其形成的压力范围为12.1～12.8GPa,深度可达300km。     

长江中下游九瑞矿集区彭山岩浆核杂岩隆起-拆离带成矿构造特征

九瑞矿集区属于长江中下游成矿带的组成部分。彭山多金属矿田位于九瑞矿集区的南部, 蕴藏着丰富的矿产资源, 但其构造样式还存在争议。通过地质特征、地球物理特征等综合分析, 提出彭山矿田受控于岩浆核杂岩构造, 岩浆核杂岩隆起-拆离带构造的核心由燕山中期隐伏的隆起即椭圆状花岗岩类侵入岩体构成, 并在燕山晚期定型。外围沉积岩呈穹窿状、带状围绕彭山岩浆核杂岩展布。周围的断裂带倾向背离该岩浆核杂岩, 呈铲状分布, 反映出拆离构造的特征。彭山矿田以花岗杂岩体为中心, 向四周出现高温矿种向低温矿种变化的砷矿(毒砂)-锡矿-铅锌矿-萤石矿-重晶石矿等"晕圈型"的矿带类型, 亦均是沿着多层次滑脱拆离断层矿物富集的结果, 矿化作用在岩浆核杂岩的内外接触带产生, 最终在构造应力的松弛阶段形成矽卡岩型、斑岩型、热液脉状等锡-铅锌多金属矿床。     

Phanerozoic magmatic evolution and metallogenesis in the Eastern Jilin and Heilongjiang Provinces,China

ABSTRACT

The eastern Jilin and Heilongjiang provinces in China are located at the junction between the Paleo-Asian Ocean and Circum-Pacific metallogenic domains, and have been affected by the temporal transition between these domains and their superposition, resulting in intensive and complicated mineralization events. This paper provides a progress in exploration for, and geological research into, endogenic metal deposits and related magmatite in the eastern Jilin and Heilongjiang provinces. Four richly mineralized areas are recognized: (1) the Lesser Xing’an–Zhuangguangcai Range metallogenic belt; (2) the Jiamusi–Khanka metallogenic belt; (3) the Yanbian metallogenic belt; and (4) the Wandashan metallogenic belt. Four temporal peaks in magmatism and metallogenesis are identified: (1) Hercynian orogenic Au deposits (260–250 Ma) show a close relationship with magmatism related to a transitional syn- to post-collisional tectonic setting; (2) Indosinian orthomagmatic ore deposits (230–210 Ma) show a close relationship to mafic–ultramafic magmatism in a post-collision extensional setting; (3) porphyry Mo deposits and skarn deposits of the Late Triassic to the Early Jurassic (200–170 Ma) formed in a continental arc setting, triggered by slab subduction; and (4) late Yanshanian large-scale mineralization was caused by tectonic extension at 133–106 Ma. Yanshanian felsic magmatism shows clear metallogenetic specialization; i.e. each rock type hosts a different type of deposit.     

河北坝上张北县玄武岩区蓄水构造特征与找水实践

张北县地处燕山-太行山集中连片贫困区,区内玄武岩区地质条件复杂,找水难度较大,水源型缺水村庄普遍存在。通过野外观测、理论分析及典型找水实例剖析,开展玄武岩区蓄水构造类型及其富水性影响因素研究。结果显示,区内玄武岩蓄水构造类型主要可以分为单斜型、断裂型、大型孔洞型三类,其中,单斜型蓄水构造依据玄武岩出露条件等又可细分为台地型、平原埋藏型、火山锥外围型及河谷型。富水性影响因素方面,单斜型蓄水构造主要与玄武岩孔洞、裂隙的连通性及其所夹碎屑岩的岩性、结构有关;断裂型蓄水构造受断裂的力学性质及后期活动性影响较大,一般张性断裂、新近活动的断裂导水、富水性较好;大型孔洞型蓄水构造储水空间巨大,富水性极好,其富水性影响因素主要与玄武岩孔洞规模及连通性有关。研究成果对于提高坝上玄武岩区找水打井成井率,解决缺水群众饮水安全问题等具有较好的借鉴意义。     

相山火山-侵入杂岩的反方向岩浆演化系列研究

相山因是中国最大火山岩型铀矿产地而倍受关注,相山火山-侵入杂岩从喷发-侵出-侵入,SiO2含量、Rb/Sr、Rb/Ba比值降低,而TFe（Fe2O3＋FeO）、CaO、MgO、TiO2、P2O5含量、SI（固结指数）、δEu则呈增高趋势,岩浆演化与正常岩浆房酸度逐渐增高的岩浆分异趋势相反,称反方向岩浆演化系列.不相容元素的比值如Th/U、Rb/Ba、Th/Nb、Th/Ta、La/Nb、Nb/Ta变化幅度较大,与SiO2组分没有明显的正消长或反消长关系,稀土配分曲线也不尽一致,火山喷发相、侵出相和侵入相岩石具有不同的源区性质.     

甘肃北山黑山岩浆铜镍硫化物矿床橄榄石特征及成因意义

黑山铜镍硫化物矿床是近年在甘肃北山发现的大型岩浆铜镍硫化物矿床,含矿岩体主要由含矿橄榄岩相和南部边缘的角闪辉长岩相构成。研究发现含矿岩体中的橄榄石属贵橄榄石(Fo值为81.54~86.87),其w(Ni)介于(801.53~2 703.19)×10-6;利用橄榄辉长岩中最高Fo值和主量元素反演,表明原始岩浆属高镁玄武质岩浆,w(MgO)=11.65%,w(FeO)=10.12%;橄榄石分离结晶模拟计算结果表明,橄榄石结晶过程中伴随有0.12%~0.17%硫化物熔离,深部岩浆房中橄榄石分离结晶程度小于3%,橄榄石与硫化物最小质量比约14∶1;隙间硅酸盐熔浆和硫化物熔浆作用明显,是造成早期结晶橄榄石成分变化的重要原因。     

北山造山带红柳河槽-跃进山地区石炭纪花岗岩成因及构造岩浆演化研究SCIEI北大核心CSCD

北山造山带位于中亚造山带南缘,区内广泛发育古亚洲洋-陆演化的岩浆记录,是研究北山造山带构造-岩浆-成矿作用及其动力学背景的重要窗口。红柳河槽-跃进山地区是北山造山带中北部的重要组成部分,区内与成矿有关花岗岩的形成时代、成因及构造背景尚不明确,由此制约了对北山造山带内成岩成矿动力学背景的探讨。本次在系统、详细的野外地质调查、岩石(相)学观察的基础上,结合岩浆岩地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素等证据,深入剖析了北山造山带内红柳河槽-跃进山地区的花岗岩形成时代、类型、源区和动力学背景,取得了以下认识:(1)通过锆石LA-ICP-MS U-Pb定年测得与成矿有关的狼娃山二长花岗岩、红柳河槽正长花岗岩、跃进山北正长花岗岩、跃进山二长花岗岩形成时代分别为327.1±2.4Ma、326.7±2.4Ma、321.3±2.4Ma和309.7±2.2Ma,表明红柳河槽-跃进山地区铜、钨、钼、铅、锌等元素成矿与石炭纪(327.1~309.7Ma)岩浆活动有关;(2)通过花岗岩地球化学研究表明,红柳河槽-跃进山地区的花岗岩均属于钙碱性-高钾钙碱性、准铝质-弱过铝质系列,强烈富集LREE、LILE,亏损HREE、HSFE,具有典型弧岩浆的地球化学特征,花岗岩成因类型均为I型;(3)本次获得狼娃山二长花岗岩和红柳河槽正长花岗岩的εHf(t)值分别为5.90~9.92(平均值7.93)和5.87~10.28(平均值8.11),t DM2分别为0.703~0.959Ga和0.93~1.03Ga,且具有较低的Nb/Ta比值(5.1~14.2,平均值8.5),与典型新生下地壳来源岩浆(8.3)相似,表明岩浆物质可能源于新生下地壳岩石部分熔融;(4)根据锆石Ti温度计查明北山造山带红柳河槽-跃进山地区狼娃山二长花岗岩、红柳河槽正长花岗岩、跃进山北正长花岗岩、跃进山二长花岗岩的平均结晶温度分别为765℃、765℃、816.4℃、771.5℃,锆石Ce^(Ⅳ)/Ce^(Ⅲ)平均值分别为85.27、108.4、103.6、135.7,表明从石炭纪早期到晚期,岩浆的氧逸度呈逐渐升高的趋势。根据以上研究,结合前人研究成果,初步建立了北山造山带构造-岩浆演化模型如下:石炭纪北山造山带北部红石山洋向南侧公婆泉-明水-旱山复合构造单元(弧)之下发生俯冲,诱发新生下地壳部分熔融形成的壳源岩浆;其侵入到地壳浅部,并最终形成红柳河槽-跃进山花岗岩体。