赣东北晚白垩世橄榄玄粗岩系列火山岩中单斜辉石矿物化学及其地质意义

利用电子探针对广丰-玉山盆地晚白垩世橄榄玄粗岩中单斜辉石进行了详细的矿物学研究,结果表明,所有的单斜辉石都属于普通辉石,表现出低Al,高Ti、Na含量的特征,具有碱性系列特征;单斜辉石斑晶的结晶温度为1 151～1 202℃,压力为0.12～0.58 GPa,可能是相对原始的岩浆上升到浅部(相当于上地壳位置)发生结晶分异作用形成。单斜辉石指示板内构造环境,与寄主岩石指示的构造环境一致。单斜辉石的矿物化学特征与碱性橄榄玄武岩中在浅源结晶的单斜辉石斑晶特征一致,而与碱性橄榄玄武岩中在深源处结晶的单斜辉石斑晶特征存在差异,且明显区别于拉斑玄武岩中单斜辉石斑晶的特征。     

江西广丰早白垩世碱性橄榄玄武岩中单斜辉石矿物化学及其地质意义

江西广丰早白垩世晚期碱性橄榄玄武岩中含有大、小两类单斜辉石斑晶,它们的主量元素间呈线性相关,且与大斑晶、小斑晶相平衡的岩浆Mg#值均类似于寄主岩石的Mg#值,说明它们与寄主岩石同源。早期的单斜辉石大斑晶粒径达1～1.5cm,SiO2,MgO,TFeO,CaO含量和Mg#值相对较低,Al2O3和TiO2含量相对较高,具有碱性玄武岩中单斜斑晶的矿物学特征;而晚期的单斜辉石小斑晶粒径为0.3～0.5cm,SiO2,MgO,TFeO,CaO含量和Mg#值相对较高,Al2O3和TiO2含量相对较低,也具有碱性玄武岩中斑晶的矿物学特征。单斜辉石大斑晶Wo（硅灰石）相对较高,En（顽辉石）含量相对较低,主要为含钛透辉石、含钛次透辉石,结晶温度为1272～1349℃、压力为1.23～1.93GPa,深度相当于41～64km,可能是原始岩浆绝热底辟上升结晶形成的;单斜辉石小斑晶Wo含量相对较低,En含量相对较高,主要为含钛普通辉石和顽透辉石,结晶温度为1186～1220℃、压力为0.44～0.75GPa,深度相当于15～25km,可能是相对原始的岩浆上升到浅部发生结晶分异作用形成的。     

中国东部几个地区新生代玄武岩中单斜辉石—熔体平衡温压—兼论幔源包体的成因

以中国东部宽甸、汉诺坝和明溪含有幔源包体的新生代玄武岩中的单斜辉石斑（巨）晶为研究对象,采用最新的单斜辉石－熔体平衡温压计对单斜辉石斑（巨）晶－熔体进行了平衡温压计算。结果表明,碱性玄武岩中的单斜辉石斑晶结晶温度和压力高于共生的亚碱性玄武岩中的单斜辉石斑晶,单斜辉石巨晶的结晶温度和压力高于单斜辉石斑晶。这说明碱性玄武岩的形成深度大于亚碱性玄武岩,单斜辉石巨晶是更高压力下的结晶产物,单斜辉石斑晶在岩浆上升的不同深度均有晶出。回归分析表明,尽管携带幔源包体的玄武岩浆上升速度较快,但并不是绝热上升。单斜辉石斑（巨）晶的结晶温压条件与同一地点幔源包体平衡温压条件的对比表明,单斜辉石巨晶和碱性玄武岩中的部分单斜辉石斑（巨）晶的结晶温压大于幔源包体的平衡温压,表明了包体寄主岩浆的来源深度大于包体的深度。因此,幔源包体是寄主岩浆上升途中捕虏的上地幔碎块,而非寄主岩浆形成源区的残留体。     

阿尔泰山南缘中泥盆世苦橄岩中单斜辉石的成分特征及其地质意义

岛弧苦橄岩非常稀少,但在阿尔泰山南缘却分布有世界上罕见的中泥盆世厚大苦橄岩层。本文对该地区苦橄岩及其共生的玄武岩中单斜辉石的矿物化学成分进行了电子探针分析,结果表明,苦橄岩中的单斜辉石全部为透辉石,玄武岩中的单斜辉石种属有普通辉石和透辉石两类,但玄武岩中的单斜辉石成分呈连续演化关系。根据单斜辉石-熔体平衡原理计算了苦橄岩中单斜辉石斑晶形成的温度和压力,其变化范围主要集中在1350～1387℃和16.6～21.3kPa,相应的深度为55～70km,大致代表了苦橄岩岩浆房的深度。与此不同的是,玄武岩中单斜辉石斑晶结晶的深度较苦橄岩浅,为37～41km,暗示玄武岩浆是在相对低压条件下分离结晶后形成的演化岩浆。基于单斜辉石的成分和演化,确定了该地区火山岩属亚碱性系列,其构造背景为岛弧环境。     

南秦岭早古生代玄武岩的岩浆源区及演化过程

南秦岭地区早古生代玄武岩中发育的大量单斜辉石斑晶为研究火山岩的深部演化过程及源区属性提供了重要的载体。本文通过对早古生代玄武岩及其中的单斜辉石斑晶进行矿物学、岩石学及地球化学分析,讨论火山岩的演化历程及源区属性。电子探针分析结果表明玄武岩中单斜辉石斑晶属于透辉石,其成分与全岩成分并不平衡,暗示岩石经历了单斜辉石的堆晶作用。通过质量平衡计算得到了与单斜辉石斑晶平衡的熔体并计算了单斜辉石结晶的温压条件,结果显示单斜辉石斑晶结晶压力为7.6～14.0kbar,温度为1201～1268℃。高压下的分离结晶作用导致了单斜辉石成为主要的结晶相。重建后的玄武岩具有高镁、高钙、富钛,富集高场强元素Nb、Ta,亏损Rb、K、Sr和P,Dy/Yb比值高的地球化学特征,指示其源区为含单斜辉石、磷灰石及石榴石的交代岩石圈地幔。同地区发现的玄武质角砾也具高镁及高钙的特征,其富集Ba、Nb、Ta、Ti及低Dy/Yb比值表明源区为含单斜辉石、角闪石及尖晶石的交代岩石圈地幔。     

四合屯玄武岩斑晶中单个熔体包裹体元素组成及其对岩浆演化的指示

玄武岩斑晶中熔体包裹体成分特征可以推断玄武岩源区物质组成,反映岩浆形成演化过程。利用LA—ICPMS对四合屯义县组玄武岩橄榄石、单斜辉石斑晶中单个熔体包裹体的元素组成进行了分析测试。研究结果表明,橄榄石、单斜辉石斑晶中的熔体包裹体在主、微量元素含量上表现出了比全岩更大的变化范围,但微量元素分配特征总体和全岩一致。单斜辉石斑晶中包裹体的CaO含量、CaO／Al2O3比值和Cr2O3含量随着单斜辉石Mg#值的降低而降低,反映了单斜辉石结晶分离的影响,Al2O3与Sr之间的显著相关关系则记录了斜长石结晶分离作用的影响,MgO—Ni和MgO—CaO／Al2O3的变化则反映了橄榄石的分离结晶作用。包裹体元素组成变化总体受橄榄石、单斜辉石和斜长石的结晶分离作用控制。结合前人研究成果,认为四合屯玄武岩在微量元素和同位素组成上的壳源组分特征可能部分地继承自原岩（即橄榄岩＋榴辉岩部分熔融体反应形成的（橄榄）辉石岩）,而不是岩浆上升过程中受地壳岩石混染的结果。高Mg#值单斜辉石斑晶中少量高Mg馆、高Si含量,低CaO、TiO2、Al2O3和微量元素含量的熔体包裹体反映玄武岩浆上升过程中受到了S1质岩石的混染,这与义县组玄武岩下伏地层为长城系大红裕组石英岩、石英砂岩的地质特征一致。因此,高Fo橄榄石斑晶中的熔体包裹体比采用向全岩中简单添加橄榄石方式计算出的原始熔体可能更能真实反映原始熔体组成。     

冲绳海槽玄武岩中单斜辉石的特征及其意义

冲绳海槽海底玄武岩中存在着三种不同世代的单斜辉石,即斑晶,微晶和基质辉石,它们的平均粒径分别约为400μm,30μm和5μm。斑晶辉石在电子探针下可见到明显的核部与边部之分;微晶辉石无明显的环带构造;基质辉石粒径细小但数量较大。这三个世代的辉石在成分上差异较为明显,从斑晶辉石的核部→边部和微晶辉石→基质辉石,成分从富铁向富镁,钙方向演化,这与封闭体系的辉石成分演化趋势正好相反,辉石的形态和成分特征反映出该玄武岩浆存在岩浆混合的特征,它们也可反演该地幔岩浆的活动过程;源自上地幔的拉斑玄武岩浆,在从源区向浅部岩浆房上升,运移过程中,受到携带相对富铁单斜辉石的较酸性岩浆的注入,混合;在浅部岩浆房中,混合岩浆结晶形成斑晶的边部和微晶辉石;基质辉石则是岩浆喷出洋底后淬冷结晶的结果,冲 槽玄武岩中三个世代的单斜辉石较好的完整记录了地幔岩浆后系列活动过程。     

北大巴山志留系滔河口组碱质斑状玄武岩的岩浆源区及形成环境——来自全岩和辉石斑晶地球化学的约束

北大巴山志留系滔河口组火山-沉积地层发育有粗粒玄武岩、细粒玄武岩、杏仁构造玄武岩和枕状玄武岩四种斑状玄武岩相。它们都属于碱性玄武岩,并具有相似的地球化学特征,富Ti、贫Si,富集大离子亲石元素(LILE,如Th、Rb、Ba)和LREE,轻重稀土分异明显。稀土和微量元素标准化配分型式具有与洋岛玄武岩(OIB)类似的特征。斑晶主要属于单斜辉石族中的次透辉石-透辉石,具有与全岩相似的微量和稀土元素配分形态,表明四种玄武岩相由同一岩浆源区形成。由单斜辉石-熔体平衡温压计计算获得的初始岩浆深度大于67.65km,表明岩浆源区来自地幔。岩浆在上升过程中在39.93～67.65km、14.52～20.46km、4.62～9.24km三个深度范围发生了储积结晶,最后喷出到地表分别形成粗粒玄武岩、细粒和枕状玄武岩、杏仁构造玄武岩。粗粒玄武岩中富含金云母表明岩浆源区遭受了富不相容元素流体的交代作用。玄武岩全岩、单斜辉石地球化学特征以及火山-沉积序列共同表明,滔河口组碱性玄武岩形成于大洋板内环境。     

山东昌乐新生代碱性玄武岩中的巨晶单斜辉石成因研究

山东昌乐新生代碱性玄武岩中除斑晶单斜辉石和基质单斜辉石外,还发育大量巨晶单斜辉石和同源斜方辉石捕掳晶。巨晶单斜辉石与玄武岩间发育复杂和简单两种类型的反应边。复杂反应边往往发育在颗粒较大的巨晶单斜辉石外围。复杂反应边可分为4个带：内部带、过渡带、外部带和边缘带,其中,内部带、过渡带和外部带均由具不同结构特征的单斜辉石＋熔体＋金属氧化物构成,边缘带为不含熔体和金属氧化物的干净的单斜辉石;内部带的单斜辉石具梳状构造,过渡带的单斜辉石具细密筛孔构造,外部带为具似砂钟构造的筛孔状单斜辉石。反应边中单斜辉石、熔体及金属氧化物的成分显示,只有内部带受到单斜辉石巨晶的影响,其余带均受玄武岩浆的制约。简单反应边往往发育在颗粒较小的巨晶单斜辉石外围。简单反应边仅发育不含熔体和金属氧化物的干净的单斜辉石。巨晶单斜辉石的反应边是巨晶与玄武岩浆间温度差造成的。在与玄武岩浆反应的过程中,大颗粒的单斜辉石巨晶需要较长的时间与玄武岩浆达到温度平衡,从而有足够的时间发育包含4个带的复杂反应边;反之,由于缺乏足够的反应时间,小颗粒单斜辉石巨晶的外围只发育不含熔体和金属氧化物的简单反应边。同源斜方辉石捕掳晶的成分与地幔二辉橄榄岩包体中的斜方辉石类似,其边部发育类似于Bowen反应（1956）形成的单斜辉石环边。在单斜辉石Al^IV-Al^VI图解上,巨晶单斜辉石、二辉橄榄岩包体中的单斜辉石以及部分单斜辉石斑晶的核部,均位于较高压力的“麻粒岩和玄武岩中包体”区域,反应边中单斜辉石、基质单斜辉石以及绝大部分斑晶单斜辉石位于“火成岩”区域,说明部分斑晶单斜辉石核部来源于地幔二辉橄榄岩,属于捕掳晶。结合单斜辉石结晶压力的估算,笔者认为巨晶单斜辉石的成因模式为：来自软流圈的碱质基性熔体上侵到地幔岩石圈下部,结晶形成单斜辉石巨晶,后来该熔体携带巨晶单斜辉石与来自上地幔岩石圈、夹带大量二辉橄榄岩包体以及斜方辉石（和单斜辉石）捕掳晶的玄武岩浆混合,巨晶单斜辉石随混合后的碱性玄武岩浆上升、喷出地表。     

塔里木盆地南北缘新生代火山岩成因及其地质意义

塔里木盆地南北缘几个地方的新生代火山岩类具有贫硅富碱、特别是富钾的特点 ,均属于碱性火成岩系列。大部分样品SiO2 质量分数低于 5 3% ,全碱质量分数大于 3%。按照全碱 SiO2 的关系 ,它们可以划分为 3种类型 :钾质碧玄岩钾质粗面玄武岩钾质碱性橄榄玄武岩类、钾质橄榄安粗岩粗面岩类和钾质粗面玄武岩橄榄玄武粗安岩安粗岩类。岩石普遍含有橄榄石、单斜辉石、斜长石与黑云母等矿物斑晶 ,部分火山岩中见有辉石、金云母、角闪石高压巨晶 ,岩石地球化学特征与幔源捕虏体和高压巨晶的产出表明它们具有原生岩浆的性质。岩石地球化学参数的变异趋势暗示岩浆起源于深部流体强烈活动的地幔环境 ,而不是受控于分离结晶作用。岩浆活动受控于印度 -亚洲大陆碰撞构造体制派生的大型走滑体制 ,与大陆裂谷、地幔柱和陆内俯冲作用无关。     

Quaternary stresses revealed by calcite twinning inversion: insights from observations in the Savonnières underground quarry (eastern France)

Calcite samples were extracted both from the rock matrix and the superficial coating of a karstified fault plane of an underground quarry, located in the eastern border of the Paris basin. The karstification is dated as Quaternary. Analysis of mechanical calcite twinning reveals that only the calcite matrix has also undergone a compression trending WNW that can be attributed to the Mio-Pliocene alpine collision. Both coating and matrix have undergone a strike-slip regime with σ₁ roughly trending north–south, that could correspond to the regional present-day state of stress, a strike-slip compression rather trending NNW, modified by local phenomena. To cite this article: M. Rocher et al., C. R. Geoscience 335 (2003).     

HYDROGEOLOGY

正20141756 Chen Ruige(Mathematical College,China University of Geosciences,Beijing100083,China);Zhou Xun Numerical Simulation of Groundwater Level Fluctuation in a Coastal Confined Aquifer with Sloping Initial Groundwater Level Induced by the Tide(Geological Bulletin of China,ISSN1671-2552,CN11-4648/P,32(7),2013,p.1099-1104,6 illus.,16 refs.) Key words:confined water,groundwater level     

METAMORPHIC PETROLOGY

正20141408 Cai Jia(Institute of Geology,Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing100037,China);Liu Fulai Petrogenesis and Metamorphic P-T Conditions of Garnet-Spinel-Biotitebearing Paragneiss in Danangou Area,Daqingshan-Wulashan Metamorphic Complex Belt(Acta Petrologica Sinica,ISSN1000-0569,CN11-1922/P,29(7),     

SERIALS

正~~     

GEOPHYSICAL EXPLORATION

正20142386An Guoying(China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Land and Resources,Beijing 100083,China)Application of Satellite Remote Sensing in Regional Hydrogeological Investigation:Taking Cenozoic Strata in Wenquan Sheet(1∶250 000)of Karakoram Range as an Example(Geosci-     

QUATERNARY GEOLOGY & GEOMORPHOLOGY

正20141016An Chengbang(Key Laboratory of Western China’s Environmental Systems,Ministry of Education,Lanzhou University,Lanzhou 730000,China);Zhao Yongtao Lake Records during the Last Glacial Maximum from Xinjiang,NW China and Their Climatic Impli-     

PETROLEUM GEOLOGY

正20141538 Cao Qing(School of Earth Sciences and Engineering,Xi’an Petroleum University,Xi’an 710065,China);Zhao Jingzhou Characteristics and Significance of Fluid Inclusions from Majiagou Formation,Yichuan Huangling Area,Ordos Basin(Advances in Earth Science,ISSN1001-8166,CN62-1091/P,28(7),2013,p.819-828,7 illus.,3 tables,43 refs.)     

GEOCHEMISTRY

正20142002 Wei Hualing(Institute of Geophysical and Geochemical Exploration,Chinese Academy of Geological Sciences,Langfang065000,China);Zhou Guohua Element Content and Mineral Compositions in Different Sizes of Soil in Tongling Area,Anhui Province(Geological Bulletin of China,ISSN1671-2552,CN11-4648/P,32(11),2013,p.1861     

ENGINEERING GEOLOGY

正20141768 An Shaopeng(Institute of Rock and Soil Mechannics,Chinese Academy of Sciences,Wuhan 430071,China);Wei Lide Experimental Study on Mechanical Behavior of Xigeda Formation Siltstone and Structure Interface(Journal of Engineering Geology,ISSN1004-9665,CN11-3249/P,21(5),2013,p.702-708,9illus.,1 table,16 refs.)     

HISTORICAL GEOLOGY & STRATIGRAPHY

正20140985Chen Liang(Post-Doctoral Research Station of Mining Engineering,School of Nuclear Resources and Nuclear Fuel Engineering,University of South China,Heng-yang 421001,China);Huang Wei Composition of Major and Correlated Elements with Organic Matters and Paleoclimatic Implication for Lower Paleogene Sediments in Sanshui Basin