胶东文登岩体—二长花岗质岩石地球化学特征及成因探讨

文登岩体的主体位于胶东半岛文登市境内，出露面积约４５０Ｋｍ￣２，该岩体具有多阶段（期）侵位演化特征。早期由细粒二长花岗岩、含斑中粗粒二长花岗岩构成；晚期由斑状中粗粒二长花岗岩、巨斑状中粒二长花岗岩构成。早期岩浆源于上地壳部分熔融；晚期岩浆是早期岩浆发生以斜长石、黑云母为主的矿物相分离结晶作用形成。     

小兴安岭东南端晚石炭世大岭环斑花岗岩成因

在小兴安岭东南端的鹤岗—伊春市交界处大岭一带的晚石炭世弱片麻状中粒似斑状二长花岗岩中发育环斑结构长石,多以呈自形宽板状或宽板柱状的碱性长石内核和斜长石外薄壳组成,少量为不发育斜长石外壳的卵球状、球状,大小为1.5￣3.5cm,其特征与典型的环斑结构在岩相学上是相同的。另外岩体中普遍发育暗色微细粒闪长质包体,与环斑钾长石在时空上紧密相伴;包体具典型的岩浆结构及针状磷灰石,含寄主岩的钾长石、石英巨晶;包体形态多呈浑圆的外形,显示出明显的塑性流变特点,与寄主岩常呈明显的接触关系,有时呈过渡状、雾迷状;以上充分说明了包体为岩浆混合成因(MME)。通过对岩体地质、环斑结构钾长石似斑晶、暗色微细粒闪长质包体等特征及岩体的岩石化学、地球化学研究表明大岭环斑花岗岩岩体为岩浆混合成因,产于造山环境,其形成时代、产出构造背景均不同于典型环斑花岗岩。     

宽甸环斑花岗岩的同化混染成因

环斑花岗岩是发育于前寒武纪的一种特殊岩石。本文从环斑花岗岩的地质学、岩石学及矿物学等方面讨论了宽甸元古宙环斑花岗岩的成因,认为环斑花岗岩是由分异出石英二长岩的富钾质残余岩浆在深部同化围岩(类似盖县组的矽线石榴黑云斜长片麻岩及黑云母变粒岩等岩石)形成的含大量围岩捕虏晶的晶粥状岩浆,经侵位结晶而成。环斑长石的斜长石外壳是来自围岩的捕虏晶,它通过流动、吸附作用附着于钾长石巨晶的周围,构成环斑结构。     

解广轰先生关于斜长岩和环斑花岗岩的一部专著

斜长岩(anorthosite)基本是由单一矿物斜长石(含量>90%)所组成的岩浆岩。Ashwal(1993)把斜长岩分为六类:①太古宙斜长岩(富钙,斜长石An>80);②元古宙岩体型斜长岩(massif-type anorthosite);③层状镁铁质杂岩体中的斜长岩层;④大洋环境中的斜长岩;⑤其它岩浆岩中的斜长岩包体;⑥地外星体中的斜长岩,如月球斜长岩。环斑花岗岩(rapakivi)则是具有环斑结构的 A 型花岗岩(Haapapa,1999)。所谓“环斑结构”是指:①钾长石巨晶成卵球状;②部分钾长石卵球具斜长石外环;③存在两个世代的钾长石和石英。由于岩体型斜长岩和环斑花岗岩在时间、空间上有密切共生,Emslie(1991)把它们称之为 AMCG(Anorthosite-Mangerite-Charnockite-Rapakivi Granite)组合(Vorma,1976)。岩体型斜长岩和环斑花岗岩的出露远不及其它岩浆岩广泛和普遍,但它们仅赋存在前寒武纪变质地层中,而且侵位年龄主要属于中元古代,     

新疆尾亚地区石英二长闪长岩的岩浆混合成因

新疆东天山的尾亚钒钛磁铁矿矿区,在花岗岩中含有大量闪长岩包体,而且花岗岩与闪长岩相互包裹、渗透,并在花岗岩与闪长岩接触带形成二者混合的产物——岩浆混合岩。通过野外特征、岩相学和矿物成分对比,发现矿区中部的石英二长闪长(斑)岩体与岩浆混合岩完全相同,表明该岩体系岩浆混合成因。各类参与岩浆混合作用岩石的岩相学和矿物学表现出典型的岩浆混合作用特征。矿物不平衡组构主要有:钾长石的更长环斑结构、斑晶的环边结构、针状磷灰石发育、暗色矿物的聚晶团块、岩浆混合岩中出现钾长石"变晶"等等。各类岩石中斜长石和角闪石的主要氧化物成分对SiO_2(%)表现出类似全岩哈克图解的线性关系。主要造岩矿物的化学成分以及钾长石巨晶的化学成分剖面,反映出本区岩浆混合作用有化学混合的参与。黑云母的化学成分表明,本区岩浆混合为以壳慢混源为基础的混合作用。     

胶东文登岩体—二长花岗质岩石地球化学特征及在探讨

文登岩体的主体位于胶东半岛文登市境内，了露面积约４５０Ｋｍ＾２，该，岩体具有多阶段（期）侵位演化特征。早期细粒二长花岗岩、含斑中粗粒二长花岗岩构成；晚期由斑状中粗粒二长花岗岩、巨斑状中粒二长花岗岩构成。早期岩浆源于上地壳部分熔融；晚期岩浆是早期岩浆发生以斜长石、黑云母为主的矿物相分离结晶作用形成。     

东昆仑东段香加南山花岗岩基斜长石成分组成与岩浆演化和混合作用

东昆仑东段香加南山花岗岩基岩浆混合作用明显,斜长石作为主要造岩矿物,是研究岩石成因、示踪岩浆演化和岩浆混合过程的有效工具。对香加南山花岗岩基中寄主岩及暗色微粒包体中的斜长石进行岩相学和矿物化学研究。电子探针结果显示:寄主岩中正常环带斜长石(39~48,21~36)、包体中斜长石捕掳晶(41~49,35~36,43~49,31~47,27~38)和寄主岩矿物中包裹斜长石(29~45,14~32)具有演化的An值;部分寄主岩斜长石核部由于受到后期蚀变具有较高的An值(59~72)。包体中基质斜长石大部分具核边结构,核部(52,31)和边部(33~37,25)An值存在间断;少量斜长石核部受到蚀变,An值较低(49),幔部(55~71)An值高于边部(46~49);部分包体中基质斜长石核部呈补丁状,暗色部分An值较高(66),浅色部分An值较低(33~39)。包体中斜长石捕掳晶主要分为干净斜长石捕掳晶和含有矿物的斜长石捕掳晶两大类,干净斜长石环带明显或聚片双晶发育,An值变化范围较小(41~49,35~36);含有暗色矿物的斜长石捕掳晶An值整体也呈震荡变化(43~49,31~47,27~38),但由于受到蚀变,部分测点An值较高(78),少量斜长石具有高An值增生边(73)。以上研究显示,结晶于寄主岩的斜长石正常演化序列反映寄主岩从演化早期到晚期,岩浆逐渐从偏基性向酸性转变;包体基质斜长石为包体进入寄主岩温度、压力和水饱和度降低导致斜长石受到熔蚀后继续结晶结果;包体中斜长石捕掳晶来自寄主岩,由于进入包体后温度和压力产生变化,以及后期生长,导致斜长石的成分和构造有所不同。香加南山花岗岩基及暗色微粒包体中斜长石的复杂环带为幔源镁铁质岩浆注入长英质岩浆混合作用的结果。     

东昆仑东段哈拉尕吐花岗岩基岩浆混合作用:来自岩石学和矿物学约束

哈拉尕吐花岗岩基位于东昆仑东段,其中花岗闪长岩岩浆混合作用明显,是研究岩浆混合作用的良好对象.从岩石学、岩相学和矿物化学等方面对哈拉尕吐花岗岩基进行了详细研究.电子探针结果显示:寄主岩斜长石的An值同相对应包体中斜长石捕掳晶近似;包体中基质斜长石大部分具核边结构,核部和边部An值存在间断;部分包体中浅色基质斜长石的An值与具核边结构斜长石的边部近似;辉长闪长岩中斜长石具较高的An值.寄主岩角闪石同相对应包体中角闪石捕掳晶的结晶温度、压力和氧逸度较为接近;包体中基质角闪石的结晶温度和压力低于寄主岩角闪石,氧逸度稍高于寄主岩角闪石;辉长闪长岩角闪石具有最高的结晶温度和压力及最低的氧逸度.哈图沟剖面和德福胜剖面寄主岩中的斜长石和角闪石的成分具有一定差别.岩浆不同期次侵入结晶和岩浆自身演化,使不同地点斜长石和角闪石的成分和物理化学特征具有一定变化.镁铁质岩浆位于地壳深部,氧逸度较低,使结晶的角闪石具有较高的形成压力和较低的氧逸度,斜长石具较高An值;随着镁铁质岩浆注入寄主岩,由于环境突变,使斜长石受到熔蚀;由于岩浆上侵以及两种岩浆物理化学性质差别较大,导致温度、压力和水饱和度降低,氧逸度升高,使包体中残留岩浆快速结晶,形成具核边结构、浅色均一的斜长石,以及结晶程度较差、较高氧逸度的角闪石.      

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。     

高知县足折岬环斑花岗岩

在日本西南高知县足折岬的第三纪火成杂岩中发现了特殊的环斑花岗岩,这些环斑花岗岩与粗粒正长岩有密切的联系,后者以网状岩墙群侵入到辉长质岩块中。在环斑花岗岩与粗粒正长岩接触边界上,由于中—细粒花岗闪长岩的侵入,粗粒正长岩沿颗粒边缘和裂隙分解成单个晶体或晶体碎片,而这些花岗闪长岩含有环斑花岗岩的基质成分。花岗闪长岩体中的钾长石晶体成其碎片熔蚀成卵形,无规则地分布,而且为薄片斜长石(An15—25)包覆。这些薄片随基质流动构造的形成而加厚. 环斑斜长石呈卵形,直径1～3cm,有时沿基质的流线平行或似平行分布。其内核常为一不具双晶或有双晶的钾长石晶体,而且常伴有石英和斜长石的晶体,而外壳大部分由很多细小的树枝状斜长石和斜长石晶隙间蠕虫状石英组成,它们甚至比基质还细小.在基质极度细小的地方,环斑长石的壳很薄,甚至没有。在同一岩石中,环斑长石和其他卵形体共存,诸如斜长石(被钠长石或钾长石包覆)、石英(被角闪石和斜长石包覆)、角闪石(被角闪石和黑云母的集合体包覆)和黑云母。在岩相学和化学特点上,这些卵形体的内核矿物与粗粒正长岩的矿物相似. 从上面描述可见,该环斑花岗岩的形成是粗粒正长岩发生结晶及随后的花岗闪长岩侵入的结果.粗粒正长岩分离出来的钾长石晶体沉浸到花岗闪长岩岩浆中,其边部遭受侵蚀,形成卵圆状晶体。新结晶的树枝状斜长石被吸附在钾长石周围,然后,树枝状斜长石之间的空隙被石英充填. Hibbard(1981)对其他很多地区环斑花岗岩的成因研究也得出了与岩浆混合作用有关的相似认识.     

环斑花岗岩研究及存在的问题

综述了环斑花岩研究的新进展，环斑花岗岩既可以出现于从太古代到显生宙的各个地质时期，也可以产生于造山带中。这些不同时代，不同构造环境环境特别是造山环斑花岗岩与经典的元古克拉通上的环斑花岗岩在岩石学，地球化学和产生的构造动力学背景上有何异同今后需要研究的问题，这也涉及到环斑花岗岩的概念及其与环斑状花岗岩的区别等新问题。     

环斑花岗岩套的赤城─古北口深成岩带及元古代裂谷作用

北京裂谷北缘的赤城－古北口深断裂，是硅铝质（石英正长岩、富钾／环斑花岗岩）与铁镁质（斜长岩、辉长岩、辉绿岩）的双峰式深成岩带。Ｕ／Ｐｂ一致性年龄为１６９７±０．９Ｍａ，其岩石组合可与河北大庙斜长（辉长）岩－二长岩杂岩体类比，但铁镁质岩石较少。主体硅铝质岩石的富钾、富铁暗色矿物及钾质Ａ型花岗岩地球化学均与世界各地及密云沙厂环斑花岗岩一致。含铁橄榄石石英正长岩，代表了岩浆分离结晶初期还原条件下，太古代母岩派生的初始岩浆组成。该岩带的确定是将裂谷不同构造部位的四条东西向岩带与裂谷作用联系的关键。伴随裂谷作用拉张断裂向南呈台阶状断陷下沉，由隆起区向断陷区顺序形成了深成至浅成侵入，以至火山喷发的非造山岩浆活动。     

秦岭环斑花岗岩的年代学研究及其意义

本文对秦岭环斑花岗岩带进行了系统的测年工作,通过对实测Ｕ－Ｐｂ,Ｒｂ－Ｓｒ,＾４０Ａｒ／＾３９Ａｒ年龄测定结果研究,认为２１０－２１７Ｍａ是秦岭造山带主造山阶段结束的时间,为秦岭主造山期结束提供了确切的语气具有重要的科学意义。     

Stepwise accumulation and ascent of magmas

One of the currently popular theories on magma ascent is that it mainly occurs by propagating hydrofractures (dykes) and that magma viscosity is the primary rate‐controlling factor. This theory is based on mathematical models for single hydrofractures under idealised conditions. We simulated magma ascent with air ascending through gelatine and observed that the air ascended in batches, following paths made by their predecessors. Multiple batches accumulate at obstacles along the path. Although magma viscosity may control ascent rate during movement, obstacles ultimately control the size and average ascent velocity of ascending batches. We propose that step‐wise movement of magma batches is the mechanism of primary accumulation and ascent from the partially molten source rock of a magma to its first emplacement site and therefore the main ascent mechanism for granitic magmas. ‘Classical’ dyking is the mechanism for secondary ascent from a magma chamber.     

岩浆侵位机制研究综述

岩浆侵位机制是研究地球动力作用的重要依据,综合国内外资料,对岩浆侵位机制提出了按侵位深度,岩浆迁移距离,岩浆结晶程度的分类方案及其联合侵位类型。分别对各类侵位机制 岩浆侵位过程,特点,研究现状进行了综述,并讨论了岩浆定位空间问题和影响岩浆定位的因素。     

Remobilization of Highly Crystalline Felsic Magma by Injection of Mafic Magma: Constraints from the Middle Sixth Century Eruption at Haruna Volcano, Honshu, Japan

The latest eruption of Haruna volcano at Futatsudake took placein the middle of the sixth century, starting with a Plinianfall, followed by pyroclastic flows, and ending with lava domeformation. Gray pumices found in the first Plinian phase (lowerfall) and the dome lavas are the products of mixing betweenfelsic (andesitic) magma having 50 vol. % phenocrysts and maficmagma. The mafic magma was aphyric in the initial phase, whereasit was relatively phyric during the final phase. The aphyricmagma is chemically equivalent to the melt part of the phyricmafic magma and probably resulted from the separation of phenocrystsat their storage depth of 15 km. The major part of the felsicmagma erupted as white pumice, without mixing and heating priorto the eruption, after the mixed magma (gray pumice) and heatedfelsic magma (white pumice) of the lower fall deposit. Althoughthe mafic magma was injected into the felsic magma reservoir(at 7 km depth), part of the product (lower fall ejecta) precedederuption of the felsic reservoir magma, as a consequence ofupward dragging by the convecting reservoir of felsic magma.The mafic magma injection made the nearly rigid felsic magmaerupt, letting low-viscosity mixed and heated magmas open theconduit and vent. Indeed the lower fall white pumices preservea record of syneruptive slow ascent of magma to 2 km depth,probably associated with conduit formation. KEY WORDS: high-crystallinity felsic magma; magma plumbing system; multistage magma mixing; upward dragging of injected magma; vent opening by low-viscosity magma     

柴北缘鹰峰环斑花岗岩矿物学特征及其岩石学意义

柴北缘构造带中元古代鹰峰环斑花岗岩主要造岩矿物的研究结果表明,该岩体具pyterlitic型环斑结构,各主要矿物均具多世代特征。钾长石主要以卵形斑晶出现,出溶钠长石条纹极发育,出溶后主晶成分为Or94.57Ab5.25An0.18,钠长石条纹为Or0.71Ab97.59An1.7,推算出球斑均一化成分为Or66.41Ab32.95An0.64。岩浆结晶的斜长石以更长石为主,由于不同程度的蚀变使An降低成为钠质长石。黑云母多有不同程度的蚀变,析出磁铁矿和钛铁矿,析出铁后黑云母的n（Fe）/n（Fe＋Mg）=0.5~0.63,属Mg-Fe2＋-和Fe2＋-黑云母,原成分应更富铁。鹰峰岩体在矿物组成及主要矿物特征上与典型环斑花岗岩的相似,但也存在一些差异,这些差异有的是起因于加里东期的变质改造,有的反映了岩体形成环境和过程的特性。     

Episodic granite accumulation and extraction from the mid‐crust

The processes of long‐range granitic magma transfer from mid‐ and lower crustal anatectic zones to upper crustal pluton emplacement sites remain controversial in the literature. This is partly because feeder networks that could have accommodated this large‐scale magma transport remain elusive in the field. Existing granite ascent models are based largely on numerical and theoretical studies that seek to demonstrate the viability of fracture‐controlled magma transport through dykes or self‐propagating hydrofractures. In most cases, the models present very little supporting field evidence, such as sufficiently voluminous near‐ or within‐source magma accumulations, to support their basic premises. We document large (deca‐ to hectometre‐scale), steeply dipping and largely homogeneous granite lenses in suprasolidus (~5 kbar, ~750 °C) mid‐crustal rocks in the Damara Belt in Namibia. The lenses are surrounded by and connected to shallowly dipping networks of stromatic leucogranites in the well‐layered gneisses of the deeply incised Husab Gorge. The outcrops define a four‐stage process from (i) the initial formation and growth of large, subvertical magma‐filled lenses as extension fractures developed at high angles to the subhorizontal regional extension in relatively competent wall‐rock layers. This stage is followed by (ii) the simultaneous lateral inflation and (iii) subcritical vertical growth of the lenses to a critical length that (iv) promotes fracture destabilization, buoyancy‐driven upward fracture mobilization and, consequently, vertical magma transport. These field observations are compared with existing numerical models and are used to constrain, by referring to the dimensions of the largest preserved inflated leucogranite lens, an estimate of the minimum fracture length (~100 m) and volume (~2.4 × 10⁵ m³) required to initiate buoyancy‐driven brittle fracture propagation in this particular mid‐crustal section. The critical values and field relationships compare favourably with theoretical models of magma ascent along vertical self‐propagating hydrofractures which close at their tails during propagation. This process leaves behind subtle wake‐like structures and thin leucogranite trails that mark the path of magma ascent. Reutilization of such conduits by repeated inflation and drainage is consistent with the episodic accumulation and removal of magma from the mid‐crust and is reflected in the sheeted nature of many upper crustal granitoid plutons.