暗色微粒包体是壳幔岩浆混合作用的证据吗？

暗色微粒包体常见于钙碱性花岗岩中,已普遍被认为是幔源基性岩浆与壳源酸性岩浆在地壳深部发生混合作用的产物。本文通过大量资料的分析研究,发现暗色微粒包体可以具有很大负值的全岩εNd（t）值和锆石εHf（t）值,及大于0710的全岩\[n（87Sr）/n（86Sr）\]i值,不存在幔源岩浆混合的痕迹;而且,大多数暗色微粒包体与寄主花岗岩在晶体化学、形成年龄、全岩和锆石同位素成分等方面显示出完全相似的特征,反映出两者在时空与物质上都具有紧密的成因联系。本文认为,暗色微粒包体不应该是壳幔岩浆混合作用的产物。基于包体岩浆极小的体量和稍晚的侵位（相对于寄主花岗岩）,本文提出一种新的暗色微粒包体的形成方式：同造山花岗岩浆的主动上侵造成岩浆房内的 “负压力” 而导致岩浆房下部呈晶粥状态的闪长质层发生等温减压熔融作用,从而形成体量极小的包体岩浆;并即时 “注入” 地壳上部尚未固结的寄主花岗岩中,快速冷凝形成暗色微粒包体。因此,暗色微粒包体不能被视作为 “壳幔岩浆混合作用” 的证据。     

暗色微粒包体是壳幔岩浆混合作用的证据吗?

暗色微粒包体常见于钙碱性花岗岩中,已普遍被认为是幔源基性岩浆与壳源酸性岩浆在地壳深部发生混合作用的产物。本文通过大量资料的分析研究,发现暗色微粒包体可以具有很大负值的全岩ε_Nd(t)值和锆石ε_Hf(t)值,及大于0.710的全岩[n(⁸⁷Sr)/n(⁸⁶Sr)]_i值,不存在幔源岩浆混合的痕迹;而且,大多数暗色微粒包体与寄主花岗岩在晶体化学、形成年龄、全岩和锆石同位素成分等方面显示出完全相似的特征,反映出两者在时空与物质上都具有紧密的成因联系。笔者认为,暗色微粒包体不应该是壳幔岩浆混合作用的产物。基于包体岩浆极小的体量和稍晚的侵位(相对于寄主花岗岩),笔者提出一种新的暗色微粒包体的形成方式：同造山花岗岩浆的主动上侵造成岩浆房内的“负压力”而导致岩浆房下部呈晶粥状态的闪长质层发生等温减压熔融作用,从而形成体量极小的包体岩浆;并即时“注入”地壳上部尚未固结的寄主花岗岩中,快速冷凝形成暗色微粒包体。因此,暗色微粒包体不能被视作为“壳幔岩浆混合作用”的证据。     

秦岭早中生代壳幔岩浆混合作用——来自东江口花岗岩体闪长质包体的地球化学证据

      东江口花岗岩及闪长质包体分别获得了218 Ma 和224 Ma 的形成年龄,闪长质包体中存在岩浆不平衡结构并发育与寄 主花岗岩相同的钾长石斑晶及淬冷形成的针状磷灰石,揭示了花岗岩形成过程中曾发生二元岩浆混合作用。这种混合作用 已造成寄主花岗岩和闪长质包体化学组成的趋同,同时使得它们的Sr-Nd-Pb 同位素组成发生强烈均一化。但暗色闪长质包 体锆石具有较宽的εHf（t ）值（-4.58~3.31）,保留了二端元岩浆源区的特征。秦岭早中生代同期闪长质包体锆石εHf（t ）＞ 10 及寄主花岗岩锆石εHf（t ）＜ -10 的差异表明,它们分别来自相对亏损地幔源区和中元古代滞留于地壳的幔源基性物质, 而两个源区的岩浆,自224 Ma 以来发生强烈混合作用,形成大规模的壳幔混合花岗岩体。     

东昆仓中段白日其利岩体岩浆混合作用的初步研究

通过对岩体地质特征、暗色包体及Ｎｄ、Ｓｒ同位素资料研究表明：东昆仓中段中三叠世白日其岩体是由壳幔岩浆不均一或不彻底多次混合作用形成的,岩体内部呈出酸性、基性岩浆因混合程度和混合比例不同而形成复杂的岩体结构样式,其基性端元为混合不彻度而残留的辉长质岩石,酸性端元是受轻度混梁的二长花岗岩,岩浆混合作用方式以就是混合为主,岩体形成于碰撞造山期后的构造环境。     

冈底斯曲水岩基岩浆混合:来自暗色岩浆包体角闪石显微结构的证据

冈底斯岩浆带位于拉萨地体南缘,其形成过程主要受中生代新特提斯洋板片俯冲和新生代印度-亚洲陆-陆碰撞控制,是揭示青藏高原形成过程和深化大陆动力学研究的天然实验室。曲水岩基位于冈底斯岩浆带中段,介于拉萨和曲水之间,主要由花岗闪长岩、花岗岩、闪长岩和辉长岩组成。岩基花岗质岩体中包含大量暗色岩浆包体,包体产出状态有同侵位岩墙、包体墙、包体群等,表明岩浆混杂与混合现象。前人关于曲水岩基做了大量研究工作,取得很多进展,比如,发现这些暗色岩浆包体与寄主岩具有相同的结晶时代,主要集中在55~45Ma。但是,关于曲水岩基形成在俯冲背景还是碰撞背景还存在着争论。这些广泛分布的暗色岩浆包体和寄主岩的关系,及其所代表的岩浆混合过程还需要精细的矿物学工作。因此,本文在综合分析野外岩性分布、暗色岩浆包体出露形态的基础上,重点选择花岗闪长质寄主岩和其中的暗色岩浆包体中的角闪石进行矿物显微结构和构造的分析,并结合电子探针数据,以探求曲水岩基的岩浆混合过程。我们初步认为曲水岩基的形成经历两期混合过程：早期的基性岩浆和酸性岩浆端元在深部的混合;晚期基性、酸性岩浆混合后的中性岩浆爆破、上升,并继续与酸性岩浆混合。此外,曲水岩基形成于俯冲到碰撞的转换过程,受控于俯冲板片作用所产生的弧型岩浆和板片回旋及稍后的断离所产生的地幔岩浆双重作用。

     

岩浆混合作用——来自甘肃北山的野外证据

在 1∶2 5万马鬃山幅区调填图和方法研究工作中 ,通过观察到的一些与岩浆混合模式相关的现象 ,指出暗色微粒镁铁质包体是岩浆混合作用的有利证据 ,讨论了与花岗岩侵入体相关的镁铁质小岩体混合成因的可能性 ,认为岩浆混合作用在造山带岩浆活动中是一种极为普遍的现象。     

海南岛晚中生代壳幔岩浆混合作用--来自闪长质淬冷包体的证据

对海南岛屯昌花岗闪长岩中的闪长质淬冷包体进行了较详细的研究。岩石和岩石地球化学特征均显示包体是由来自地幔的高温镁铁质岩浆注入地壳长英质岩浆混合而成，是深部壳幔岩浆混合作用的岩石学记录。它表明海南岛自中晚侏罗世以来发生的岩石圈伸展—减薄—双峰式构造岩浆作用于白垩纪达到了鼎盛阶段。     

岩浆混合作用研究综述

本文详细阐述了近年来国内外对岩浆混合作用的研究进展,集中在混合作用的验证及地幔物质参与对混合作用的影响。从能量、物质运移的角度认识岩浆混合作用,以揭示上地幔、地壳的信息,并为认识区域构造一岩浆演化提供约束。综合归纳了岩浆混合作用主要的研究方法,系统总结了混合作用发生的规律及主要影响因素,并应用已有理论和数据进行简单的数值模拟,合理解释岩脉的不混合特征。作为壳一幔间物质与能量交换的重要形式,阐述了岩浆混合与底侵作用的关系,并介绍了常见的岩浆混合作用岩石成因模型。最后说明了岩浆混合作用今后的发展趋势和存在问题。     

东昆仑开木棋河东花岗闪长岩及其暗色微粒包体成因:来自年代学和岩石地球化学的证据

本次研究以东昆仑西段开木棋河东地区的花岗闪长岩及其闪长质微粒包体为研究对象,开展年代学和地球化学研究,探究其成因机制和构造背景.岩石学研究发现,花岗闪长岩与微粒包体具有相似的矿物组成,但微粒包体发育石英和长石斑晶,具有明显的岩浆混合印记.LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析揭示,花岗闪长岩的结晶年龄为240.1±1.5 Ma,属中三叠世早期.暗色微粒包体w(SiO2) 54.89％～56.08％,平均55.66％,MgO相对较低;寄主花岗闪长岩与暗色包体LaN/YbN分别为6.77～13.41和5.01～7.79,δEu均＜1或接近1;二者均富集为大离子亲石元素Rb,K和不相容元素U,Th;寄主花岗闪长岩Nb/Ta均值为10.98,与地壳Nb/Ta平均值相近,Sr均值为334×10-6,Yb均值为1.63×10-6,表现为低Sr低Yb型,推测寄主花岗闪长岩起源于含角闪石—石榴石—辉石的高压麻粒岩熔融.暗色微粒包体Nb/Ta值为13.87～16.19,均值为14.8,Rb/Sr值为0.22～0.34,具有壳幔混源特征.综合区域地质资料,本次研究认为开木棋河东地区含暗色微粒包体的花岗闪长岩形成于俯冲—碰撞转换阶段,即中三叠世早期阿尼玛卿古特提斯洋俯冲闭合和巴颜喀拉与昆仑陆块发生碰撞的构造转换阶段.     

岩浆混合作用及其研究评述

评述了当今岩浆混合作用研究的最新成果和存在的问题；提出了岩浆混合作用类型、程度、方式和机理的含义及划分标准；对岩浆混合作用研究中涉及的若干名词术语给予了界定，认为岩浆混合作用研究除具有岩石不自身的意义外，还能为研究大地构造背景、探索壳-幔相互作用、揭示大陆的增生提供证据。     

骑田岭花岗岩体的岩浆混合成因:寄主岩及其暗色闪长质包体的锆石U-Pb年龄和Hf同位素证据

燕山期骑田岭花岗岩体的仰天湖单元中花岗岩以发育暗色闪长质微细粒包体为特征.这些包体大小不等,呈被打散的片云状或次圆状,颜色较寄主岩深,粒度较细.在错石内部结构的CL图像特征研究基础上,用LA-ICP-MS和MC-ICP-MS测定了锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成,探讨了寄主二长花岗岩、暗色闪长质微细粒包体的锆石U-Pb...     

河南鲁山鸡冢岩体岩浆混合特征及意义

鸡冢岩体为经历两次岩浆脉动上侵而成的复式深成岩体,化学成分表现为贫SiO2,低MgO,富CaO、Na2O,岩石类型为偏铝质高钾钙碱性岩系,属岩浆混合花岗岩.研究表明,花岗岩及其中暗色微粒包体在地球化学特征上具有相似的稀土、微量元素含量和配分模式.成分变异图解显示,SiO2与Al2O3、K2O、CaO、MgO、FeO*、TiO2及稀土、微量元素La-Ce、Nd-Sm、La-Ba、Th/Yb-Ta/Yb之间具有较好的线性关系.氧同位素地球化学特征表明花岗岩形成过程中有大量幔源组分加入,说明鸡冢岩体为岩浆混合作用产物,其形成与华北陆块南缘陆内俯冲造山作用有关.     

西准噶尔都伦河东岩体镁铁质微粒包体的发现及成因探讨

西准噶尔地区晚古生代岩浆活动强烈, 在达尔布特构造带形成带状展布的花岗岩带。近年来, 对该区域大岩基研究较多, 而对区域内小岩体的研究较为局限, 主要集中在包古图一带成矿斑岩上。都伦河东岩体位于西准噶尔扎依尔山阔依塔斯地区, 其寄主岩石主要为一套中粒石英闪长岩、中粗粒花岗闪长岩、中粗粒黑云母花岗闪长岩组合。于其中新发现丰富的镁铁质微粒包体, 通过对暗色包体的野外展布特征、岩石学等特征研究, 确定其为岩浆混合成因, 是高温的幔源基性岩浆和温度相对较低的壳源酸性岩浆混合作用的产物, 这一认识为探讨都伦河东岩体的成因及壳-幔岩浆的混合作用提供了重要的佐证, 对于西准噶尔地区花岗岩类的成因类型和多样性的研究也具有区域性意义。     

Early Cretaceous Magma Mingling in Xiaocuo, Southeastern China Continental Margin: Implications for Subduction of Paleo-Pacific Plate

Magma mingling has been identified within the continental margin of southeastern China.This study focuses on the relationship between mafic and felsic igneous rocks in composite dikes and plutons in this area,and uses this relationship to examine the tectonic and geodynamic implications of the mingling of mafic and felsic magmas.Mafic magmatic enclaves(MMEs) show complex relationships with the hosting Xiaocuo granite in Fujian area,including lenticular to rounded porphyritic microgranular enclaves containing abundant felsic/mafic phenocrysts,elongate mafic enclaves,and back-veining of the felsic host granite into mafic enclaves.LA-ICP-MS zircon U-Pb analyses show crystallization of the granite and dioritic mafic magmatic enclave during ca.132 and 116 Ma.The host granite and MMEs both show zircon growth during repeated thermal events at-210 Ma and 160-180 Ma.Samples from the magma mingling zone generally contain felsic-derived zircons with well-developed growth zoning and aspect ratios of 2-3,and maficderived zircons with no obvious oscillatory zoning and with higher aspect ratios of 5-10.However,these two groups of zircons show no obvious trace element or age differences.The Hf-isotope compositions show that the host granite and MMEs have similar ε_(Hf)(t) values from negative to positive which suggest a mixed source from partial melting of the Meso-Neoproterozoic with involvement of enriched mantlederived magmas or juvenile components.The lithologies,mineral associations,and geochemical characteristics of the mafic and felsic rocks in this study area indicate that both were intruded together,suggesting Early Cretaceous mantle—crustal interactions along the southeastern China continental margin.The Early Cretaceous magma mingling is correlated to subduction of Paleo-Pacific plate.     

Magma Mingling/mixing vs. Magmatic Fractionation: Geneses of the Shirakawa Mo-mineralized Granitoids, Central Japan

Abstract. Leucocratic biotite granites are main components in the Hatogaya pluton and the Hirase stock in the Shirakawa region of central Japan. Molybdenite‐quartz vein mineralizations are widespread in and around the Hatogaya pluton and the Hirase stock, in which the largest is vein swarm of the Hirase mine. Mafic enclaves occur abundantly with granitic to granodi‐oritic matrix in the northern part of the Hatogaya pluton, while they are rare in the Hirase granitic stock. The enclaves with generally round shape have mostly diabasic to fine plutonic textures under the microscope, and show interfingering and lobate contacts with the felsic matrix. The enclaves are quartz monzodiorite in composition containing SiO>₂ mostly around 60 %. They have felsic blebs, thus are considered a mingled magma of basaltic compositions originated in depth and a felsic magma generated from the Hida metamorphic‐plutonic complexes or their basement. The mingled magma further mixed with and reacted with the felsic magma with SiO₂ 70 %, and then formed granodiorite‐granite of the high Na group (Na₂O higher than 4.25 %). Thus, compositional variation of the northern part of the Hatogaya pluton was caused by the magma mingling. The mingling happened to be deeper level produced homogeneous granodiorite of the Mihoro pluton. Biotite granite of the low Na group (less than 4.25 %) could have originated in a granitic magma generated also from the Hida metamorphic‐plutonic complexes or their basement. Most of the granites, occurring in the southern part of the Hatogaya pluton and Hirase stock, show high Rb/Sr ratio, strong Eu negative anomalies and flat REE patterns, and are thus considered as fractionated products of the SiO₂ 70 % original magma. The strong concentration of molybdenum in the Hirase stock can be explained by high degree of magmatic fractionation which produced MoS₂‐rich residual melts, suitable fractures developed at the latest Cretaceous time, and preservation of the mineralized fractures at the present level of erosion.     

Field Evidence of Magma Mixing from Microgranular Enclaves Hosted in Palaeoproterozoic Malanjkhand Granitoids, Central India

The Malanjkhand granitoids (MG) pluton (about 1500 sq km) occurs in the Balaghat district of Madhya Pradesh. The MG (~2400 Ma) represent an episode of Palaeoproterozoic felsic magmatism in Central India and hosts potential Cu (±Mo±Au) deposits. The enclaves hosted in MG can be broadly classified into two categories: microgranular enclaves (dark-coloured, fine-grained magmatic) and xenoliths of country rocks. The microgranular enclaves (ME) may be rounded, ellipsoidal, discoid, elongated, lenticular or tabular, and their size commonly reaches up to 2 metres across. The ME have sharp and in places, diffuse contacts with their host granitoids. The shape and size of ME indicate contemporaneous flow and mingling of partly crystalline felsic-mafic magmas. Some ME exhibit dark crenulated margins giving them a pillow-like form that has been attributed to undercooling of a ME magma as globules intruded into a granitoid magma. The presence of corroded felsic and mafic minerals (xenocrysts) in ME is interpreted as the result of mechanical transfer during the mafic-felsic magma interaction and mixing event. Mafic minerals (biotite) rim the quartz xenocrysts giving rise to ocellar texture, which exhibit signatures of resorption under hybrid (enclave) magma conditions. All these features suggest an origin for the calc-alkaline intermediate granitoid magma in Malanjkhand involving a magma mixing process.     

西昆仑康西瓦西部早古生代侵入岩的岩浆混合作用

三十里营房以北广泛发育早古生代侵入岩,据岩性可分为中基性、中酸性和酸性3类。中基性岩以辉石闪长岩为主,暗色矿物中常见辉石,斜长石多为中长石。中酸性岩以石英闪长岩为主,岩石组构不均一,广泛发育深源暗色包体。这些包体多数与寄主岩石界线清楚,少部分呈现过渡关系,镜下可见不平衡矿物共生和反相矿物包裹的现象,显示出岩浆混合作用的特征。酸性侵入岩以中粗粒二长花岗岩为主,岩石中含有少量包体,包体的特征与中酸性侵入岩中的相同。中基性岩和酸性岩分别代表了该区寒武纪第一次地幔分异、陆壳垂向增生和晚奥陶世一早志留世西昆仑地区造山后去根的过程中,第二次基性岩浆广泛贯入,其热源又引发了下地壳物质大规模部分熔融生成大量的花岗质岩浆,造成陆壳第二次垂向增生。     

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。