吉林省太古宙TTG岩石的两种演化趋势

吉林省太古宙ＴＴＧ岩石形成于２．７～２．８Ｇａ，其母岩浆来自于下地壳角闪质岩石的部分熔融。母岩浆通过结晶分异作用形成了英云闪长质片麻岩类和花岗闪长质片麻岩类两大类岩石，早期的英云闪长质片麻岩类构成奥长花岗岩演化趋势，晚期的花岗闪长质片麻岩类则构成钙碱性演化趋势。研究表明这两种演化趋势的形成与岩浆结晶分离矿物相的种类及其比例有关。     

基性岩高温-超高温变质作用与TTG质岩成因

变质基性岩在高温-超高温下部分熔融可以形成TTG(英云闪长质-奥长花岗质-花岗闪长质)质熔体,有关熔融反应机理、熔体地球化学特征以及太古宙TTG质岩石成因问题备受国内外学者关注。本文基于对相关实验岩石学研究的总结,结合基性岩高温-超高温相平衡的模拟计算,分析了变质基性岩(斜长角闪岩)深熔变质反应过程、P-T条件及其与TTG质岩石成因的联系。变质基性岩高温-超高温深熔作用主要受角闪石脱水熔融反应控制。在1.0GPa以下的无石榴石域,角闪石分解反应主要为:角闪石=单斜辉石+斜方辉石+斜长石+熔体(R1),该反应为多变滑动反应,以斜方辉石出现(800℃)和角闪石消失(1000~1100℃)为标志,其滑动温度范围超过200~300℃。实验岩石学确定的斜长角闪岩开始熔融或缺流体固相线大致相当于斜方辉石出现温度。实际上角闪石脱水熔融反应是从饱和水固相线开始的,反应为:角闪石+石英=单斜辉石+斜长石+熔体(R1a),开始有黑云母参与熔融反应,但该反应对熔体贡献有限。在1.0GPa以上的石榴石域,不同实验所确定的石榴角闪岩缺流体固相线温度主要介于800~900℃之间,固相线表现为正斜率、负斜率、或者为与压力无关的直线等不同结果。相平衡模拟计算表明在石榴石稳定域角闪石脱水熔融反应为较陡的负斜率,分为两部分:当有斜长石存在时,反应为角闪石+斜长石+石英=石榴石+单斜辉石+熔体(R2),低温部分有白云母、绿帘石参与反应。该反应从饱和水固相线(约630℃)开始,到角闪石消失(超过1000℃),滑动温度范围可超过400℃,跨越石榴角闪岩亚相与角闪高压麻粒岩亚相范围;在斜长石消失后角闪石脱水熔融反应为角闪石+石英=石榴石+单斜辉石+熔体(R2a),低温部分有绿帘石、白云母参与熔融反应,该反应从饱和水固相线(约650℃)开始,到角闪石消失(超过900℃),滑动温度范围可超过200~300℃。角闪石脱水熔融反应形成的无水残余物形成麻粒岩和榴辉岩,无水麻粒岩的峰期温度会超过1000℃,由于降温过程中的退变质演化,如超固相线下滞留熔体与残余物之间发生的深熔反应的逆反应,以及在亚固相线下离子交换反应,导致大多数麻粒岩只记录缺流体固相线组合与退变质温度。基性岩部分熔融的熔体成分取决于全岩成分、P-T条件及熔融程度。当熔融程度很低时(如小于5%)可形成富钾花岗质熔体,随着熔融程度增加,熔体成分可转变为奥长花岗质(如5%~20%)和英云闪长质(如大于20%),部分熔融的熔体成分受全岩成分影响很大,只有相对富钾的基性岩才能形成花岗闪长质到石英二长质熔体。太古宙TTG质岩石表现出富Sr、低Y、Yb、Nb、Ta、Ti以及稀土分馏程度高等地球化学特征,要求部分熔融压力较高,残余物中有石榴石(及金红石)存在。争论的焦点是部分熔融究竟发生在石榴角闪岩亚相(及角闪高压麻粒岩亚相),还是发生在榴辉岩相。对此,不同实验给出的不同结论应该与源岩地球化学特征不同有关。考虑到TTG质岩石的可能源岩如太古宙科马提岩和玄武岩地球化学特征的多样性,TTG质岩石本身地球化学特征上的差异也许不能完全指示熔融发生的P-T条件。综合实验岩石学和相平衡模拟结果,本文确定TTG质岩石是由基性岩在角闪石和石榴石共同稳定域由角闪石脱水熔融反应R2和R2a在角闪高压麻粒岩亚相和角闪榴辉岩亚相形成的,P-T条件为1.0~2.5GPa和800~1000/1100℃。角闪高压麻粒岩亚相相对应的地热梯度为15~25℃/km,角闪榴辉岩亚相对应的地热梯度为10~15℃/km。TTG质岩石形成的构造环境不能简单对应发生在显生宙的洋壳热俯冲带、碰撞造山带和洋底高原等。     

长乐-南澳构造带燕山期(J-K)TTG岩石组合及其地质意义

长乐-南澳构造带火成岩类多年来备受国内外地学界关注和瞩目,但对其构造环境的认识却存在较大分歧.本文通过分析构造带燕山期(J-K)火成岩类的时空分布、岩石学特征及其TTG岩石组合等,讨论厘定构造带的构造性质与岩浆源区.据构造带花岗岩类岩石结构构造特征、锆石SHRIMP U-Pb与LA-ICP-MS U-Pb同位素定年,测年结果集中分布于200~191Ma、155~97Ma与84~69Ma三个区间,暗示构造带燕山期(J-K)岩浆活动可以划分为三个阶段:(1)早侏罗世(J₁),以片麻岩类与糜棱岩类为主;(2)晚侏罗世-早白垩世(J₃-K₁),片麻状花岗岩类占优势;(3)晚白垩世(K₂),出现大量的晶洞花岗岩类与脉岩类.采用O'Connor An-Ab-Or标准矿物分类方案识别TTG岩石组合获知,早侏罗世(J₁)与晚侏罗世-早白垩世(J₃-K₁)时,构造带存在TTG岩石组合;晚白垩世(K₂)时,构造带TTG岩石组合消失,发育典型的双峰式火成岩.TTG岩石组合以钙性(C)和中钾钙碱性(MKCA)为主,显示奥长花岗岩演化趋势(Tdj),具大陆边缘弧花岗岩(CAG)的特征,由此可推断长乐-南澳构造带燕山期(J-K)构造性质为主动大陆边缘弧.构造带发育两类成因机制的TTG岩石组合,分别来自不同的岩浆源区:具镁安山质(MA)性质的TTG岩浆来源于玄武质洋壳的脱水融熔,具正常安山质(A)性质的TTG岩浆来源于陆壳底部玄武质岩石的局部熔融.     

太古宙TTG岩石是什么含义?

太古宙TTG岩石的成因是一个热门话题,它与太古宙麻粒岩地体并称为太古宙两大疑案.TTG岩石关系到地球早期陆壳是如何形成、生长和演化的.现在流行的观点是,太古宙TTG要么产于板块消减带,要么来自加厚的下地壳,这两种说法孰对孰错?笔者认为二者证据都不充分.上述认识是将太古宙TTG与现代埃达克岩简单对比得出来的,而这种对比忽略了地质时代和构造背景的差异,正确的对比应当是在太古宙不同类型花岗质岩石之间进行.太古宙地壳异常的热,什么时候开始出现板块构造至今没有得到明确的结论.太古宙TTG是太古宙地壳的主要成分,太古宙TTG地体反映的是太古宙地壳的平均厚度,加厚是相对于正常地壳厚度而言的.太古宙地质研究存在一个明显的误区,即不恰当地运用“将今论古”的原则,“将今论古”只适合显生宙或中-新元古代.研究TTG岩石意义十分重大,对我们理解前板块构造以及板块构造何时开始的是很关键的.     

鲁西地区闪长质岩石的成因:年代学、岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素的证据

本文对鲁西地区金牛山岩体和金星头岩体中生代闪长质岩石进行了详细的岩相学、锆石U-Pb年代学、全岩主微量元素、Sr-Nd同位素以及锆石Lu-Hf同位素的研究,旨在厘定闪长质岩石的形成时代、岩浆源区及岩石成因。结果表明,金牛山辉石闪长玢岩及斑状闪长岩中岩浆锆石的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄分别为130 Ma和126 Ma,形成于早白垩世。金牛山岩体闪长质岩石具有较高的MgO含量（4.35%~6.78%）、高的Mg^#值（56~70）以及高的Cr、Ni含量,金牛山岩体中的辉石闪长玢岩I_Sr值为0.707 519,ε_Nd（t）值为-15.67,ε_Hf（t）值在-21.6~-15.9之间。金星头岩体闪长质岩石SiO₂含量为54.02%~65.02%,Al₂O₃含量在16.00%~17.61%之间,MgO含量（1.11%~2.68%）和Mg#值（37~46）较低,高Sr/Y比值（29~136）,具有埃达克质岩特征。研究表明,金牛山岩体闪长质岩石是古老下地壳再重熔并混染富集地幔部分熔融产物的结果;金星头岩体闪长质岩石为地幔源区的岩浆在上升侵位过程中被陆壳物质同化混染形成的埃达克质岩。受古太平洋板块向亚欧板块俯冲的影响,金牛山岩体和金星头岩体闪长质岩石形成于伸展的构造环境。     

湖南粤北花岗岩类岩石成因的痕量元素模拟

对湘南粤北的扶溪岩体、九峰岩体、南岭地区基底地层的四堡群,以及板溪群、震旦-奥陶纪等岩石进行了主元素及痕量元素含量测定。同时对扶溪和九峰两岩体测定了Sm-Nd同位素含量,初步判断该二岩体的源岩可能是元古代的具陆壳性质的岩石。利用非实比平衡部分熔融公式对上述岩体的岩石成因作了痕量元素定量模拟,进一步确证了该二岩体的形成过程及源岩性质。     

华北克拉通胶东地区～2.7Ga TTG岩石的成因及地质意义

胶东是华北克拉通保存~2.7Ga岩石的主要地区之一。通过地质调查和锆石SHRIMP测年,我们在胶东5个地方识别出2.7Ga的岩石,这些岩石包括片麻状英云闪长岩、片麻状花岗闪长岩以及片麻状高硅奥长花岗岩。SHRIMP测年结果显示,除样品QX12126外,其他样品中的锆石大多具有清晰的岩浆环带,207Pb/206Pb加权平均年龄为2718~2743Ma,指示这些样品的原岩结晶年龄为~2.7Ga。样品QX12126中锆石大多遭受后期改造,核部获得的最老的207Pb/206Pb年龄(2710±11Ma)应最接近原岩的结晶年龄。根据地球化学结果,胶东~2.7Ga岩石可以分为两组。组1以高的(La/Yb)N、Sr/Y,低的Yb、Y为特征,并表现出无Eu异常或正Eu异常;组2则具有低的(La/Yb)N和Sr/Y,高Yb、Y的特征,并具有负的Eu异常。这些地球化学特征指示组1可能来自以榴辉岩或斜长石很少的石榴角闪岩为残留的源区,而组2源区残留可能为几乎不含石榴石的角闪岩。结合放射性同位素数据,我们认为组1可能起源于加厚的中太古代玄武质下地壳,榴辉岩下地壳发生拆沉作用,上涌的热的软流圈加热浅部残留的地壳物质,形成高HREE(组2)的TTG岩石。胶东与霍邱地区新太古代早期岩石成因、更早期地质记录存在相似性,两者可能为同一古老陆块。出露~2.7Ga岩石的地区在华北分布分散,不同地区~2.7Ga岩石的成因可能存在差异,在探讨华北克拉通新太古代早期构造演化过程时应充分考虑这些因素。     

广西大瑶山东南缘早古生代TTG侵入岩石组合的确定及其区域构造意义

文章对钦杭结合带西南段大瑶山东南缘地区发育的早古生代花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石学、地球化学、TTG岩石组合的研究。该系列岩体主要沿大瑶山隆起东南缘呈规模大小不等的岩株(脉)成群、成带产出,大致呈北东向弧形带状展布。按其产出的时空分布特征,可划分为2条构造-岩浆岩带:1古龙—夏郢中-晚奥陶世辉长闪长岩+TTG组合构造-岩浆岩带(445~475 Ma);2罗平—古袍早志留世花岗闪长岩-花岗岩组合构造-岩浆岩带(432~436 Ma)。岩石SiO_2含量51.56%~73.12%,总体具低K_2O、高CaO、相对富钠(Na_2OK_2O)的特征;以偏铝质—弱过铝质(A/CNK值≈1)为主,岩石化学系列由低钾系列→钙碱性系列→高钾钙碱性系列演化;稀土总量低(∑REE67.82×10~(-6)~214.81×10~(-6)),为弱—中等铕亏损的轻稀土富集型的稀土配分曲线特征;富集大离子亲石元素Rb、Th、U和LREE,具明显Ta、Nb负异常,总体反映了活动陆缘弧花岗岩组合的地球化学特征。结合区域地质特征分析认为,该早古生代花岗岩属典型的活动大陆边缘弧环境岩浆岩组合,以壳幔同熔I型花岗岩为主,为大瑶山东南缘早古生代洋陆俯冲-碰撞的地质记录;由TTG组合→花岗闪长岩-花岗岩组合的组成极性显示:洋俯冲玄武岩板片由南东往北西方向俯冲,其与东邻的华夏云开陆缘(由北西往南东俯冲)构成双向俯冲-碰撞的地球动力学机制。     

浙江省中岙细碧岩类岩石学岩石化学特征及其成因

前人长期将中岙金矿体的围岩误定为陆相安山岩、蚀变安山岩、安山玢岩、熔结凝灰岩等。1982年至今我们在野外和室内对中岙金矿床的地层和岩石进行了系统地岩石学、岩石化学研究,对这套以细碧岩类为主体的古火山岩系进行了重新命名和分层。并提出了细碧岩的成因。我们认为这可能有利于阐明金矿脉的成因和找矿方向。     

CHARACTERISTICS AND ORIGIN MODEL OF KAOLINITE ROCKS IN LATE-PALAEOZOIC COAL MEASURES, NORTH CHINA

1. IntroductionThe explored reserve of kaolinite rocks of coal-beading strata in China is about I .6 billiontons(Yang Xilu,1996), most of which are located in the Permo-Carboniferous strata ofNorth China. There are mainly three types of kaolinite rocks in coal measures of NorthChinal the first type occurs in the roofs, partings and floors of coal seams, normally becalled tonsteins, which are thinner and widespread; the second type, usually 2--6 m thick,is not adjacent to the coal beds, usu…     

沉积变质中交代岩和有关铁矿形成机理的实验研究

海南石碌铁矿和黑龙江孟家岗铁矿是我国著名的沉积变质型铁矿床,矿体呈似层状,分别赋存于震旦纪和太古代云母石英片岩和碳酸盐岩互层内,矿体直接围岩为交代岩,但中酸性侵入岩同交代岩和铁矿的形成没有空间和成因上的直接联系。 作者在这两个矿区野外工作的基础上,对它们的交代岩和铁矿如何形成进行了系统的实验研究,并运用相平衡的原理进行了一系列的热力学计算,取得了P、T、fO2、PCO2、pH、Eh和铁质来源等许多可靠和有用的实验和计算数据,揭示了两个矿区的交代岩和铁矿形成的物理化学条件和它们之间的内在联系。 实验证明了具     

DISTRIBUTION OF CLAY MINERALS IN PALEOZOIC AND MESOZOIC ROCKS,IN CONNECTION WITH THEIR ORIGIN

A study of clay variations ranging from Devonian to Lower Cretaceous. The type of clay minerals is believed to be directly related to the composition of the source rock and to the weathering processes of these rocks. --L.M. LeRoy.     

浙江龙泉上侏罗统火山岩地球化学成份及其成因探讨

龙泉地区上侏罗统火山岩为一套富钾贫钙的酸性火山岩,属钙碱系列,它是活动大陆边缘造山带中硅铝层地壳部分熔融所成岩浆的喷发产物。     

钨、锡流-熔分配实验结果及其矿床成因意义

本文用实验确定了钨、锡在成分不同的花岗质熔体相与共存水热流体相的流-熔分配系数(D_(Me)~(V/L))及其与介质溶液(NaF,KF,HF,NaCl等水溶液)摩尔浓度间的函数关系。实验结果表明,钨、锡的分配行为明显不同。在相同条件下,随体系的不同,D_W~(V/L)比D_(Sn)~(V/L)大几倍至二十倍。钠和钾对钨、锡的流-熔分配行为的影响基本相同,而氟和氯对钨、锡的分配行为的影响相差甚远,花岗质熔体的主成分对D_W~(V/L)和D_(Sn)~(V/L)有复杂的影响。利用这些结果探讨与花岗岩有关的钨、锡矿床的成矿机理,得出了一些与前人不同的新认识。     

TYPES OF FOLDING AND THEIR ORIGIN

It would seem that the data available today leave no room for doubt that all types of folding are to be regarded as phenomena arising from the vertical oscillations of the Earth's crust. The most difficult aspect of this conception is to explain the process that leads to the transformation of vertical movements into crumpling. With a view toward clearing up this question, special structural investigations have been undertaken. The principal results may be summed up as follows

Of great importance in folding is the fact that during vertical movements, the Earth's crust often splits up into separate blocks which undergo differential vertical displacement. Folding is the reaction of stratified plastic rocks to differential vertical movements of blocks. There are three types of folding to be distinguished on the kinematic basis: block-folding, folding or injection, and folding of general crumbling.     

断层岩与断层模式

本文通过对断层岩的结构、构造特征及其力学成因研究现状的综述，提出以下几点看法：（１）断层岩是在特定的地质环境下形成的，其结构特征直接反映所处境的地质构造运动特性所以通过研究断层岩的内部组构可以直接了解形变环境及其区域地质构造发展史；（２）断层财的线理和面理结构既可以在韧塑性条件下形成，也可以在脆性条件下形成，因此是否具有线理与面理结构不能作支岩分类的决定性基准；（３）断层岩母岩结晶的大小直接影响断     

大厂锡矿床成因综合分析及成矿模式

本文通过对大厂锡多金属矿床区域成矿地质环境、矿体形态特征、原生金属-矿物分带、矿床地球化学的综合分析与研究,论述了该矿床在许多方面具有喷气沉积成因的特点。为此,我们把大厂锡多金属矿床与块状硫化物矿床、绿岩带金矿床及某些层控锡矿床进行了对比,从而明确了大厂锡矿属于含锡块状硫化物型层控锡矿床。本文还从发展、演化的角度,对大厂层控锡矿形成后的变形-变质作用进行了系统研究,阐明了同生与后生地质现象同时存在的原因,解决了对该矿床所提出彼此矛盾成因假说的难题。最后,建立了大厂锡矿的成因模式,并探讨了该超大型锡矿形成的特殊地质环境。