花岗质岩浆起源和多次岩浆混合的标志：包体：—以北京周口店岩体为例

北京周口店岩株,主要由两次侵入的石英二长闪长岩和花岗闪长岩组成,其中包体广泛分布。在岩体南缘的关坻变质岩中,零星出露了一种块状的闪长质岩石。关坻闪长岩与主岩体同期侵入的岩浆结晶产物,角闪石质包体的形成是二长辉长岩浆结晶—再平衡的结果,富云包体系花岗闪长岩浆源区的耐熔残余。通过二长辉长岩与花岗闪长岩两种岩浆简单混合可形成细粒石英二长质包体,由二长辉长岩、关坻闪长岩和花岗闪长岩3种岩浆混合形成了微粒闪长质包体。主岩体的成分变异,也与岩浆混合有关。     

黑鳞云母花岗质岩浆的结晶分异及钠长花岗质岩浆的形成

以含F、过铝质、K_2O>Na_2O为特征的浅色黑鳞云母花岗岩为初始物,在P=150MPa,T=850～650℃和H_2O不饱和条件下进行熔化-结晶分异实验,结果表明:首先晶出的是石英和富钾碱性长石;随结晶温度下降和结晶相含量的增加,残余熔体中挥发份F及Na_2O、Al_2O_3含量逐渐增加,SiO_2、K_2O、CaO含量减少,显示含F浅色花岗质熔体具有向贫硅富钠的富氟钠长花岗质熔体组成演化的趋势;700℃开始,残余熔体具有天然富氟钠长花岗岩的组成特征:富Na_2O(Na_2O>K_2O)、Al_2O_3(>16％)和F(>1.5％)。上述残余熔体组成的演化特征与自然界从含氟黑鳞云母花岗岩到富氟钠长花岗岩的组成变化规律是一致的,充分证明了在本文的实验条件下,含氟黑鳞云母花岗岩能够经结晶分异演化出富氟钠长花岗岩熔体。     

花岗质岩浆作用及后期演化过程：来自矿物原位微区成分与同位素组成的制约

花岗岩作为大陆地壳的重要组成部分, 其岩浆作用过程一直是地学领域研究的热点。传统上利用全岩地球化学和同位素数据来示踪花岗岩成因和演化过程的方法已不够准确, 为此, 本文系统总结了近年来报导的花岗岩中单矿物的原位微区成分——这些数据记录了全岩数据无法识别的单矿物颗粒内部和不同矿物颗粒之间元素和同位素组成的变异特征, 明显提高了对花岗质岩浆作用及后期演化过程的认识。首先, 矿物原位微区成分对花岗质岩浆的源区性质和混合过程具有指示意义。花岗岩中岩浆锆石Hf同位素组成的变异可能暗示其源区在深熔作用过程中发生了锆石的不平衡和选择性熔融, 而未必是壳幔混合作用的结果, 这是对"锆石效应"概念新的扩展; 同一花岗岩样品中分选出的磷灰石颗粒可以具有完全不同的稀土元素配分模式、Eu异常、Sr含量和Sr-Nd同位素组成等, 表明它们中的部分颗粒是岩浆形成和上升过程中从围岩捕获的, 是小规模地壳混染作用的产物; 榍石的微区成分分带记录了多种岩浆混合过程, 也反映了熔体成分、氧逸度和温度等因素的变化; 花岗岩与其中发育的包体、捕虏体和相关围岩的锆石Hf-O同位素和磷灰石Sr-Nd同位素组成可以记录上述岩石在形成过程中经历岩浆混合和同化混染等作用。其次, 矿物原位微区成分可以反映花岗质岩浆的分离结晶过程。岩浆成因磷灰石不同的稀土元素配分模式可能指示它们受到了其他矿物分离结晶作用的影响, 如帘石族、榍石、角闪石、斜长石等; 花岗伟晶岩系统中岩浆成因独居石Sm/Nd值在不同岩带中的规律性变化揭示了岩浆分离结晶程度的差异; 榍石的多种微区元素含量和它们之间的协变关系受控于花岗质岩浆的结晶分异过程和氧化还原状态; 岩浆成因绿帘石族矿物的震荡环带表明在绿帘石结晶的晚期阶段花岗质岩浆中的Fe3+含量降低, 且结晶过程中褐帘石和绿帘石并不能形成完全连续的固溶体, 因此晚期结晶的绿帘石环边与褐帘石核具有成分间断; 根据角闪石的电子探针数据可以计算得到花岗质岩浆结晶时的温度、压力和fO2, 并据此推断出岩浆起源的深度。此外, 矿物原位微区成分可以记录花岗质岩石晚期经历的构造热事件和矿化作用过程。经历晚期变质/交代作用改造的花岗岩中的磷灰石具有低的轻稀土元素含量和变化很大的Nd同位素组成, 导致花岗岩具有Nd-Hf位素体系解耦的特点; 晚期变质/交代作用同样会改变磷灰石和榍石的δ18O值, 造成各副矿物之间δ18O值相互解耦的现象; 蚀变独居石的元素和U-Th-Pb同位素体系指示流体交代过程中多种置换反应的发生以及普通Pb混染和Pb丢失的过程; 热液成因绿帘石族矿物的成分环带表明氧化环境下热液流体成分会不断演化, 根据矿物-流体平衡模型, 可以利用绿帘石成分计算出成矿作用发生的温度以及流体的pH值, 研究表明绿帘石向流体中释放的大量Ca2+有效促进了硫化物矿床的成矿作用进程。综上, 单矿物原位微区成分分析技术的不断提高使我们对花岗质岩浆作用及后期演化过程的认识有了很大进步, 在未来的研究中, 如何取长补短, 将这些数据进行良好地运用是本领域的重要方向。     

花岗质岩石中岩石包体研究的新进展

介绍了近年来国内外在花岗质岩石中的岩石包体研究的部分成果，重点论述了利用花岗质岩石中的岩石包体研究岩浆底侵作用、内生成矿作用、岩浆混合作用和区域变质作用等方面的主要进展。     

西昆仑地区元古宙岩浆侵入作用及构造-岩浆演化过程

通过对西昆仑地区元古代侵入岩的岩石类型、形成时代和岩石地球化学资料的综合分析,探讨各个构造单元侵入岩形成期次、岩石成因及构造-岩浆演化过程.铁克里克断隆带元古宙中酸性侵入岩以A型花岗岩为主,是塔里木板块古老基底在高温低压条件下发生部分熔融的产物.西昆仑造山带古元古代和中元古代早期中酸性侵入岩为钙碱性I型花岗岩,是变玄武岩在低温条件下部分熔融条件下形成的,而古元古代晚期和新元古代中酸性侵入岩则是高温条件下老基底岩系部分熔融而形成的A型花岗岩.甜水海地块仅发育新元古代侵入岩,为S型花岗岩,是高温高压环境下甜水海地块古老基底部分熔融而形成.根据侵入岩岩浆演化规律,将西昆仑地区元古宙划为4个演化阶段:①2 426～1 567 Ma:以铁克里克断隆带A型花岗岩为代表的塔里木板块陆内演化,以西昆仑造山带钙碱性-拉斑质I型花岗岩为代表的陆缘弧.②1 301～1 000 Ma:铁克里克断隆带和西昆仑造山带均以陆内演化性质的A型花岗岩为主.③1 000～851 Ma:甜水海地块S型花岗岩可能是陆-陆碰撞导致地壳加厚的产物,指示甜水海地块可能作为Rodinia超大陆的一员发生聚合拼接作用.④815～644 Ma:铁克里克断隆带和西昆仑造山带均存在碱性基性岩浆岩和A型花岗岩的双峰式侵入岩组合,指示塔里木地块和西昆仑地块可能作为Rodinia超大陆组成部分,在该阶段发生了裂解作用.通过对元古宙侵入岩的系统分析,西昆仑地区不同构造单元地壳演化有一定差异,经历了不同演化过程.     

山西吕梁山中段元古代花岗质岩浆活动和变质作用

对吕梁山中段花岗质岩石的年代学和地球化学研究表明,研究区存在两期古元古代花岗质岩浆活动,分别形成于2063Ma和1806Ma;它们具有不同的地球化学特征：早期石英二长岩具有埃达克质岩浆特点,低SiO2,MgO,Y和Yb,高Al2O3,Na2O,Sr,Ba和Sr／Y比值,没有明显的Eu异常;后期二长花岗岩则具高SiO2,Rb,Nb,Y,Yb和低Na20,Al2O3,Sr的特点,并具低的Sr／Y比值和明显的Eu负异常。结合同位素特征,道仁沟石英二长岩被解释为古老的地壳物质在地幔深部发生部分熔融形成,并与地幔围岩发生了物质交换。而宽坪花岗岩则由石榴子石麻粒岩在地壳深度分解熔融产生。岩石学和地球化学特征显示它们分别形成于同碰撞和造山后两种不同的构造背景。吕梁群主变质作用与第二期花岗质岩浆活动几乎同时发生,它们具有等温降压的顺时针PTt轨迹,表明它们经历了快速抬升的变质过程。这一期花岗质岩浆活动和变质作用与华北地块许多岩浆活动和变质作用同时发生,暗示从这个时间开始华北地块处于拉张构造背景。     

大别山花岗质岩浆的形成：脱水或含自由水体系的熔融：—以天堂寨和九？…

本文以北大别地块中典型燕山期花岗岩－－天堂寨、九资河花岗岩为例,研究了其黑云母、角闪石的矿物成分及岩石包体特征;并结合当前有关脱水熔融和含自由水体系的熔融实验岩石学成果,对花岗质岩浆的形成方式进行了讨论,认为天堂寨、九资河花岗岩是由含自由水体系的熔融作用形成的,含水流体的主要来源可能为南大别地块。     

大兴安岭北段扎兰屯地区晚古生代早期花岗质岩浆作用——对额尔古纳 兴安地块和松嫩地块拼合时限的制约

扎兰屯地区位于二连 贺根山 黑河构造带中段,区内发育韧性变形叠加的晚古生代早期花岗岩类。本文在详尽的野外地质调查基础上,对该套花岗岩类的锆石U- Pb年代学和地球化学进行系统分析,研究其成岩年代序列,探讨岩石成因及构造背景,厘定韧性构造叠加的时限,进一步揭示扎兰屯地区额尔古纳 兴安地块和松嫩地块的拼合过程,为兴蒙造山带的区域构造演化研究提供新材料。大量年代学研究显示,扎兰屯地区晚古生代早期花岗质岩浆作用发生于405~325Ma之间,该作用可进一步细化为早中泥盆世(Ⅰ期、405~380Ma)、晚泥盆世—早石炭世初(Ⅱ期、365~350Ma)和早石炭世晚期(Ⅲ期335~325Ma)等3期。其中Ⅰ期和Ⅱ期花岗岩类属高钾—钾玄质钙碱性、准铝质—弱过铝质花岗岩类,可能为俯冲背景下岛弧岩浆活动形成的I型 分异I型花岗岩;Ⅲ期花岗岩类属中—高钾钙碱性、准铝质—弱过铝质花岗岩类,可能为后碰撞背景下岩浆活动形成的分异I型- A型花岗岩。该套花岗岩类普遍叠加韧性变形,可能为碰撞后侧向逃逸作用的产物,变形时限为晚石炭世末—早二叠世(308~290Ma)。大兴安岭北段晚古生代早期花岗质岩浆作用与额尔古纳 兴安地块和松嫩地块的碰撞拼合作用有关,扎兰屯地区二者的碰撞拼合时限可能为早石炭世中期。     

岩浆作用与地球动力学刍议

岩浆活动是地球动力学事件的一个重要方面，本文从这点出发，讨论了中国东南沿 新代时期地球动力学环境的演变对岩浆活动的制约作用。     

邓阜仙花岗岩的构造环境、岩浆来源与演化

本文利用An-Ab-Or-Q-H_2O体系相图等对邓阜仙复式岩体的分析研究表明。四期花岗岩为同一深部岩浆房岩浆结晶分异演化的产物,岩浆房深度约为12km,并且该岩体的主体第一期岩浆也经历了部分就地结晶分异作用。邓阜仙岩体不仅仅具有S型花岗岩特征,而且还显示出某些Ⅰ型花岗岩的特征,其源岩可能为前寒武纪的正、副变质岩混杂的岩石。该岩体总体上形成于同碰撞构造环境,且从第一期到第四期有着同碰撞向板内花岗岩变化的趋势,反映了本区从印支到燕山晚期陆壳成熟度不断增强的过程。     

花岗质岩石相关成矿系统的流体作用

与花岗质岩石相关的成矿系统与战略新兴矿产(W、Sn、Mo、Be、Nb、Ta、Li等)和大宗紧缺战略矿产(Cu、Au)密切相关。流体包裹体作为古成矿流体的样品,直接记录了成矿流体的温度、盐度和元素含量等关键信息。目前,随着单个流体(熔体)包裹体成分分析技术的突破,已经积累了一批可靠的成矿流体中元素含量的数据。本文总结了4种典型热液矿床的流体包裹体的温度、盐度和成分数据,对与花岗质岩石相关的成矿系统的流体性质和成矿机制进行探讨。斑岩型钼矿的熔体包裹体中钼含量不高,但斑岩型铜矿的熔体或熔流体包裹体中可含有高含量的铜和金。斑岩型钼矿和斑岩型铜矿热液阶段的流体相分离和特定温度域的流体冷却(420～350℃)是重要成矿机制。花岗伟晶岩型稀有金属矿和花岗岩型钨(锡)矿普遍发育的超临界流体可能具有超强的元素溶解能力。流体混合、水岩反应和流体沸腾等多种机制导致花岗岩型钨(锡)矿金属沉淀富集。目前,尚缺乏花岗伟晶岩型稀有金属矿的系统流体演化研究。     

西藏驱龙斑岩铜矿床岩浆演化过程中的Cu同位素分馏

随着同位素测试技术的发展,高温下重同位素分馏逐渐运用到地球化学领域.为了探索岩浆演化过程中是否会发生Cu同位素分馏,文章对西藏驱龙斑岩铜矿床同来源、不同演化阶段的两套岩浆岩(闪长岩包体和花岗闪长岩)进行了Cu同位素测试.测试结果显示,闪长岩包体的δ65Cu值集中在+0.08‰-+0.35‰之间,平均值为+0.25‰,花岗闪长岩的δ65Cu值为+0.42‰～+0.87‰,平均值为+0.60‰.△65Cu花岗闪长岩-闪长岩包体≈+0.4‰,并且δ65Cu值与样品w(SiO)变化存在一定的正相关性.结合地质学及同位素方面考虑,花岗闪长岩和闪长岩包体的Cu同位素组成差异可能是岩浆演化过程中发生了Cu同位素分馏所致.在驱龙矿区中新世岩浆演化过程中,随着岩浆去气作用,63Cu随HS-、Cl-等挥发分优先进入气相,导致残留岩浆熔体相对富集65Cu.此外,两者的Cu同位素组成差异也可能与岩浆演化过程中斜长石、角闪石、黑云母等矿物的不断结晶分离有关,矿物结晶分离时,基性矿物富集63Cu,而残余熔体则富集65Cu.     

长白山天池火山双岩浆房岩浆作用与互动式喷发

广义的长白山火山在我国境内包括天池火山、望天鹅火山、图们江火山和龙岗火山,是我国最大的第四纪火山岩分布区。长白山各个火山区的火山活动具有此起彼伏的穿时性特征,天池火山之下地壳和地幔两个岩浆房具有上下呼应、互动式喷发之特点。一方面来自地幔的钾质粗面玄武岩浆直接喷出地表,在天池火山锥体内外形成诸多小火山渣锥;另一方面钾质粗面玄武岩浆持续补给地壳岩浆房,发生岩浆分离结晶作用和混合作用,形成双峰式火山岩特征并触发千年大喷发。西太平洋板块俯冲-东北亚大陆弧后引张是长白山天池火山喷发的动力学机制。     

陨石含水矿物成因评述和地球水来源的探讨

简要介绍了球粒陨石中含水矿物的种类和主要特点，根据陨石中含水矿物与无水矿物，有机质的关系，太阳星云凝聚模型中有关水蒸汽与无水矿物反应的理论，以及有关的同位素资料的综合分析，推断形成含水矿物的水化作用是太阳星云凝聚作用的一个阶段，通过不同类型球粒陨石氧同位素组成和含水矿物数量的比较，论证了太阳星云盘中发生水作用的范围，从而对地球水的来源进行了讨论。     

岩浆侵入活动对砂岩的改造作用研究简介

岩浆侵入活动对砂岩的改造作用包括：侵入岩胀裂而导致已固结砂岩的脆性破裂和未固结砂岩的压溶作用；热流体促进或参与砂岩中矿物间的反应，使砂岩发生热变质作用，形成低温变质矿物；侵入活动提供的高温加热地层水，通过热对流的方式使砂岩温度突变，形成“相对高温”的自生矿物或引起一些溶解度对温度变化敏感的自生矿物的溶解和重新沉淀。