大洋中脊岩浆房附近的热液作用

研究表明，地球上最大规模的热液体系并不在陆地上，而是在大洋中脊的海底。作者认为大洋中脊发生的沸腾作用。即“相分离”是导致大洋中脊海底热泉化学成分更为复杂的重要原因。实验和理论数据证明，这种“相分离”作用需要用两阶段模式来解释，首先是海水发生相分离，并与未发生相分离的海水重新混合，最后与流体在其内部进行循环的岩石达到再平衡。计算表明相分离一般发生在大洋中脊岩浆房附近，相分离的温度高于４５０℃。     

洋中脊热液系统中的锇及其同位素

洋中脊热液系统是将相对富集在深部的Os运移到海底表面的重要媒介,同时该过程也是全球Os循环的重要组成部分.在归纳总结洋中脊热液系统各物源组分和产物中Os的化学形态、含量及其同位素组成特征的基础上,探讨了Os在洋中脊热液活动各阶段中的分布演化规律及物源贡献特征.在缺乏沉积物覆盖的洋中脊区域,热液系统中的Os及其同位素组成特征主要受控于海水和不同构造环境下洋壳组分特征的差异以及这两种物源组分混合比例的不同.经历了海底之下的水岩反应后,围岩会将下渗海水中的部分放射性成因Os固定,而将自身富集的非放射性成因Os释放进入热液流体中.堆积在海底之上的各种热液产物中的Os大多来自海水,而海底之下的热液产物则因为海水下渗深度以及海水与热液流体混合程度的差异而体现出宽泛的Os含量和187Os/188Os比值变化范围.      

西南印度洋洋中脊表层沉积物地球化学特征及其热液活动指示意义

洋中脊热液硫化物勘探技术的滞后,严重制约了对海底热液硫化物资源的勘探开发。以我国西南印度洋硫化物勘探合同区域采集的25个表层沉积物样品为研究对象,基于主量、微量和稀土元素检测数据,采用元素含量特征、相关性分析、元素对比值、特征元素三角图解,以及稀土元素分馏特征值等手段,开展沉积物热液信息研究。结果表明:样品所代表的大部分研究区域内主要为钙质生物沉积,部分样品元素地球化学特征受沉积物中玄武岩风化碎屑的影响,龙旂热液区的部分样品中表现出一定的热液迹象,稀土元素分馏特征和配分模式、（Al+K）?Mg?（Fe+Mn）三角图解可较好地指示热液活动。研究不仅为我国在西南印度洋的硫化物勘探提供基础数据参考,同时也是对海底热液硫化物勘探的沉积物地球化学找矿理论和方法的初步探索。     

慢速-超慢速扩张西南印度洋中脊研究进展

西南印度洋中脊具有慢速—超慢速扩张速率和斜向扩张的特征,是全球洋中脊系统研究的热点之一,也是研究海底构造环境、热液活动、地幔深部过程及其动力学机制的重要区域。在前人工作的基础上较为详细地介绍了西南印度洋中脊的研究历史、地形划分、扩张速率及其构造特征,归纳了西南印度洋中脊热液活动及岩石地球化学特征,探讨了超慢速扩张洋脊和超镁铁质岩系热液系统的特殊性,并认为超慢速扩张洋脊广泛暴露的地幔岩及其蛇纹石化作用、超镁铁质岩系热液系统以及热液硫化物成矿作用是西南印度洋中脊今后研究的重要内容。     

洋中脊热液铁铜矿床的地球化学特征

北祁连山地区洋中脊热液铁铜矿床是局部地幔固化周期形成的.从区域到矿床形成了与一般热液矿床差异较大的地球化学异常.主要研究了北祁连山铁铜矿矿集区、矿田和矿床的地球化学异常,揭示了元素的空间分带规律.为进一步探讨北祁连山的洋中脊热液矿床的成矿规律提供了区域地球化学和矿床地球化学证据.     

慢速扩张脊下的复杂熔-岩相互作用：来自大西洋北纬14°97′区段洋中脊含铬铁矿纯橄岩的记录

在大西洋洋中脊北纬14°97′附近贫岩浆型慢速扩张脊区段的洋底岩石调查中,拖网取样及洋底钻探均发现蛇纹石化地幔岩石中有脉状纯橄岩。纯橄岩中的铬铁矿粒度以毫米级为主,个别颗粒直径接近厘米级别,成分上显示中等程度的铬值与镁值(Cr^#=52.2～56.1;Mg^#=44.6～51.5)较高的TiO₂含量(0.60%～0.91%)。铬铁矿内部包裹体中大量出现韭闪石+金云母组合,并发现自形磷灰石包裹体。这些特征与“俯冲带型铬铁矿”的成分特征及矿物包裹体组合非常类似。本文的样品观察说明在洋中脊下方的熔体通道内,高度演化的熔体可以形成小体积的富水岩浆并参与铬铁矿的形成。拖网调查与钻探研究证实,研究区的纯橄岩、异剥橄榄岩、富橄榄石橄长岩、辉石岩、辉长岩及橄榄辉长岩等均以脉体形式产于难熔的大洋岩石圈橄榄岩质地幔中。这些脉状岩石共同记录了洋中脊玄武质熔体向上迁移过程中与围岩方辉橄榄岩间的熔-岩反应,属于“交代橄榄岩”的范畴,揭示了慢速扩张洋脊之下熔体迁移诱发的复杂熔-岩相互作用。     

西南印度洋超慢速扩张脊49.6°E热液区硫化物矿物学特征及其意义

2005年在西南印度洋脊49.6°E发现热液异常,并于2007年取得硫化物样品,这是首个在全球超慢速扩张洋脊发现活动的海底热液区。对该区硫化物开展了矿物学和矿物化学研究。结果表明,西南印度洋脊49.6°E热液区硫化物可划分出富Zn和富Fe两种矿石自然类型,矿石中广泛发育溶蚀孔洞构造、"黄铜矿疾病"结构、网格状固溶体分解结构、同质增生结构等结构构造。根据矿物化学成分变化,矿石矿物可划分出Fe-S系列、Zn-S系列、Cu-Fe-S系列、Cu-S系列及Au、Cu、W自然金属系列等。该区硫化物的沉积过程可划分为2个阶段:Ⅰ.富Zn硫化物沉积阶段,矿物组合以闪锌矿-黄铁矿-黄铜矿为主,成矿流体沉积温度相对较低;Ⅱ.富Fe硫化物阶段,矿物组合以黄铁矿-白铁矿-闪锌矿-等轴古巴矿为主,成矿流体沉积温度相对较高。后期沉积过程(阶段Ⅱ)对早期沉积过程(阶段Ⅰ)的硫化物进行了部分叠加改造。     

南大西洋慢速洋中脊与地幔柱相互作用研究进展与展望

揭示洋中脊与地幔柱(脊-柱)之间的可能联系为认识地球深部物质组成与深部地幔动力学过程提供了重要窗口,也是过去40多年以来固体地球科学研究领域的前沿与热点。在绵延八万多千米的全球洋中脊系统中,部分洋脊片段会受到地幔柱作用不同程度的影响。研究显示,大西洋的形成演化与地幔柱作用之间具有密切联系,尤其在南大西洋的裂解、打开演化过程中,南大西洋中脊系统始终与其周围地幔柱(如圣赫勒拿、阿森松、特里斯坦、高夫、发现等地幔柱)之间具有不同程度的相互作用关系,导致沿脊出露玄武岩在地球化学组成上呈现出明显的不均一性特征。本文在系统性总结脊-柱相互作用研究现状与南大西洋地区地质构造演化特征的基础上,详细阐述了南大西洋中脊13.2°S～24.2°S地区玄武岩的岩石地球化学特征;揭示了南大西洋中脊研究区的岩浆演化、地幔源区性质;指示出圣赫勒拿地幔柱物质向南大西洋中脊系统传播的主要方向;圈定了圣赫勒拿地幔柱对南大西洋中脊系统地幔源区性质在沿脊方向的影响范围(14.2°S～20.4°S);同时推测了南大西洋中脊系统与圣赫勒拿地幔柱之间受地幔柱影响的软流圈地幔物质在大洋岩石圈底部的空间展布。最后本文提出了关于南大西洋...     

东太平洋海隆1°N洋中脊玄武岩斜长石斑晶的 化学特征及其对岩浆作用的指示意义

东太平洋海隆为世界典型的扩张脊,其上的洋中脊玄武岩为研究快速扩张作用下的岩浆作用提供了机会。在东太平洋海隆1°N采集到的洋中脊玄武岩内发现了大量结晶状况良好的斜长石斑晶。基于玄武岩的常量元素测试分析,洋脊下部的原始岩浆经历了以橄榄石为主的结晶分离过程,并未发生大规模的斜长石结晶分离。对样品中斜长石斑晶的电子探针测试表明,这些斜长石斑晶为岩浆自生矿物,而非捕掳晶。部分环带斜长石斑晶成分的规律性的变化主要受控于原始岩浆温度的变化,而非岩浆混合作用。我们推测Galapagos三联点下部可能存在一个相对封闭的岩浆体系,为斜长石矿物的结晶提供了时间和空间条件。这些斜长石斑晶形成后并未分离成岩,而是被岩浆带至洋底喷发形成玄武岩。     

Volcanic and Tectonic Framework of the Hydrothermal Activity of the Izu–Bonin Arc

In the Izu–Bonin Arc, hydrothermal activities have been reported from volcanoes along present‐day volcanic front, a rear arc volcano and a back‐arc rift basin as well as a remnant arc structure now isolated from the Quaternary arc. It is widely known that characteristics of hydrothermal activity (mineralogy, chemistry of fluid etc.) vary depending upon its tectonic setting. The Izu–Bonin Arc has experienced repeated back‐arc or intra‐arc rifting and spreading and resumption of arc volcanism. These characteristics make this arc system a suitable place to study the tectonic control on hydrothermal activity. The purpose of the present paper is, therefore, to summarize volcanotectonic setting and history of the Izu–Bonin Arc in relation to the hydrothermal activity. The volcanotectonic history of the Izu–Bonin Arc can be divided into five stages: (i) first arc volcanism (boninite, high‐Mg andesite), 48–46 Ma; (ii) second arc volcanism (tholeiitic, calc‐alkaline), 44–29 Ma; (iii) first spreading of back‐arc basin (Shikoku Basin), 25–15 Ma; (iv) third arc volcanism (tholeiitic, calc‐alkaline), 13–3 Ma; and (v) rifting in the back‐arc and tholeiitic volcanism along the volcanic front, 3–0 Ma. Magmas erupted in each stage of arc evolution show different chemical characteristics from each other, mainly due to the change in composition of slab‐derived component and possibly mantle depletion caused by melt extraction during back‐arc spreading and prolonged arc volcanism. In the volcanotectonic context summarized here, hydrothermal activity recognized in the Izu–Bonin Arc can be classified into four groups: (i) present‐day hydrothermal activity at the volcanic front; (ii) active hydrothermal activity in the back arc; (iii) fossil hydrothermal activity in the back‐arc volcanoes; and (iv) fossil hydrothermal activity in the remnant arc. Currently hydrothermal activities occur in three different settings: submarine caldera and stratocones along the volcanic front; a back‐arc rift basin; and a rear arc caldera. In contrast, hydrothermal activities found in the back‐arc seamount chains were associated with rear arc volcanism in Neogene after cessation of back‐arc spreading of the Shikoku Basin. Finally, sulfide mineralization associated with boninitic volcanism in the Eocene presumably took place during forearc spreading in the initial stage of the arc. This type of activity appears to be limited during this stage of arc evolution.     

热液型铀矿空间定位的控制因素

通过对华南热液型铀矿与区域断裂构造、区域岩浆岩的时空关系、成因联系进行综合分析,笔者认为,中新生代断陷红色碎屑沉积盆地(简称断陷红盆)的控盆深源断裂构造、多期多阶段富铀岩浆活动中心联合控制了铀矿田的空间定位。铀成矿与晚白垩世区域拉张作用时间相耦合,区域铀成矿作用主要发生在晚白垩世,与导致断陷红盆形成的控盆深源断裂构造关系密切,控盆深源断裂构造为铀矿区域控矿构造。铀成矿与中生代多期富铀岩浆岩(火山岩和花岗岩)关系密切,富铀岩浆活动中心指示深部地壳存在铀的高场;来源于地幔的流体交代富铀地壳及岩浆岩,形成铀成矿流体,而富铀岩浆岩则成为热液型铀矿的主要围岩。     

冲绳海槽岩浆活动研究进展及思考

冲绳海槽以其特有的构造地质环境吸引着众多地质学者的关注。针对冲绳海槽地区岩浆作用过程的研究是其中的核心内容之一。本文综述了近年来冲绳海槽岩浆源区物质特征、岩浆形成演化过程及其控制机制等方面研究取得的主要成果,并在此基础上指出了目前冲绳海槽岩浆活动研究工作中存在的科学问题,提出利用铀系不平衡方法研究冲绳海槽岩浆活动的新思路,同时探讨了今后一段时间内的研究方向应该集中在以下四个方面: ①菲律宾板块俯冲的脱水过程对冲绳海槽岩浆活动的作用;②俯冲过程中深海沉积物对冲绳海槽岩浆的贡献;③冲绳海槽岩浆熔融的控制因素;④冲绳海槽火山活动和海底热液活动的成因关系。     

“全新特提斯洋”概念与广义特提斯构造域

特提斯最初是指欧亚大陆南缘的古海洋,后逐渐引申出从元古宙、古生代到中生代的一系列位于劳亚大陆与冈瓦纳大陆之间的古大洋,如原特提斯洋、古特提斯洋和新特提斯洋,不同大洋在时间上前后交叠。如今横亘在冈瓦纳大陆(南极洲)和欧亚大陆之间的是印度洋,是新特提斯洋的继承者,可以另称为“全新特提斯洋”。这一概念的引申直接体现了印度洋与特提斯构造域一脉相承的关系,有助于将今论古、由此及彼,更直观地了解特提斯构造域的演化过程。本文按时间序列梳理了印度洋的大地构造演化和岩浆作用过程,识别了印度洋在155 Ma、120 Ma、90～84 Ma、76 Ma、65 Ma、52 Ma、45 Ma、38 Ma等关键时期的异常海底扩张记录,这些扩张事件将为标定新特提斯构造域的演化提供参照。其中155 Ma可能指示了新特提斯洋的鼎盛期,90 Ma指示了新特提斯洋的洋中脊俯冲,76～52 Ma是非洲-阿拉伯大陆与欧亚大陆初始碰撞-主碰撞(即新特提斯洋西部关闭)的时期,65～45 Ma是印度次大陆与欧亚大陆初始碰撞-主碰撞(即新特提斯洋中部关闭)的时期,38 Ma是澳大利亚北部大洋开始净俯冲(即新提斯洋东部开始消减)的时间。...     

内蒙古阿拉善右旗北大山中段铀成矿条件与找矿方向

研究区位于内蒙古阿拉善右旗北大山中段,笔者依据对前人资料的收集、整理,以及区内的综合地质调查、钻探查证和专项课题研究,通过铀成矿条件分析,认为区内铀成矿受岩性建造、岩浆活动、构造活动和热液蚀变作用控制。浅变质岩(片岩)和流纹岩为有利的含铀岩性建造,作为铀源层和储矿层对各种类型铀矿化的形成起重要作用。多期次的断裂活动和岩浆热液活动,产生多期次铀的叠加富集成矿作用。热液蚀变与区内铀-多金属成矿关系密切,热液蚀变改造类型多样,且蚀变较强部位铀矿(化)显示较好。新井、碱井和阿尔斯兰地区是北大山中段找铀矿的有利地区。     

冲绳海槽构造演化及其与岩浆、热液和沉积作用的关系：研究进展与展望

冲绳海槽是西太平洋沟-弧-盆体系中典型的弧后盆地。其独特的大地构造位置,岩浆、热液活动与沉积记录一直是学术界研究的热点。基于前人的研究成果,本文综述了冲绳海槽的构造活动对岩浆、热液与沉积的控制作用。菲律宾海板块的俯冲导致了冲绳海槽的形成,并发生了弧岩浆、弧后岩浆和斜切弧后岩浆作用,这三种岩浆作用导致了热液活动在平面分布上的三种不同分区。岩浆的发育和菲律宾海板块俯冲造成的断裂系统为冲绳海槽热液的发育分别提供了热源和通道。在~416 ka发生的浙闽隆起带沉降,导致了冲绳海槽北部的沉积物由粗变细。最后针对冲绳海槽的研究现状,文章对未来的进一步研究作了展望。     

Variability in Early Amazonian Tharsis stress state based on wrinkle ridges and strike-slip faulting

We present evidence for a decrease in the magnitude of Tharsis-circumferential compressive stress during the Late Hesperian to the Middle Amazonian based on chronologic changes in the predominant style of faulting in southern Amazonis Planitia. Using high-resolution MOLA topography, we identify a population of strike-slip faults that exhibit Middle Amazonian-aged displacements of regional chrono-stratigraphic units. These strike-slip faults are adjacent to an older population of previously documented Late Hesperian-aged thrust faults (wrinkle ridges). Along-strike orientations of these thrust and strike-slip faults reveal the Tharsis-radial stress to be the area's most compressive remote principal stress and that this stress orientation and magnitude persisted throughout the Late Hesperian to the Middle Amazonian. We show that the change in the predominant style of faulting from thrust faulting to strike-slip faulting during this time requires a decrease of the Tharsis-circumferential compressive stress to a magnitude less than lithostatic load, with negligible change in stress orientation.     

赣西小龙金矿热液活动与成矿作用特征

赣西小龙金矿区位于萍乐凹陷带中部竹亭-涧溪深大断裂带附近,矿区内的Au矿化明显受近EW向断裂的控制,与构造活动导致的热液渗透相关.文章在岩相学和地球化学研究的基础上,认为围岩蚀变的特点是以强硅化为主导,伴有轻微的去碳酸盐化和泥化;围岩蚀变是同阶段多期次热液作用的结果,并无明显的分带现象.通过常量元素地球化学特征解析以及...     

鄂西秭归盆地西北缘高桥断裂带特征及其活动性

高桥断裂带是长江三峡库区规模较大的一条基底断裂,延伸达40 km余,经历了多期构造变动,其中以燕山中晚期活动规模及强度最大.利用变形岩石中显微、超显微构造恢复喜山期、新构造运动早、晚期差异应力值分别为145 MPa、76~106 MPa和30~40 MPa,高于三峡其他地区.地震及各种测试资料表明,该断裂带为一弱活动断裂,但因其远离三峡工程坝址,对大坝将不构成威胁.