胶北地块前寒武纪基底研究新进展

胶北地块位于鲁东的沂沭断裂和五莲—烟台断裂之间,以出露不同变质程度的太古宙—古元古代的结晶基底为特征,其岩石组合为TTG质(英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩)片麻岩和少量变质表壳岩(变质火山岩-变质沉积岩),它们构成了胶北的花岗-绿岩体。对变质(超)基性岩、TTG岩系的岩石组合、地球化学特征和同位素年代学的研究表明,胶北地块造壳的主要时期为新太古代的2.8～2.7 Ga;在经历了2.5 Ga左右构造事件后,胶北地块进入稳定陆壳沉积阶段,并接受了古元古代的孔兹岩系沉积;最后于1.8 Ga左右发生变质。与苏鲁造山带不同,胶北地块前寒武纪基底具有许多亲华北板块的特征,二者的界线可能是五莲—烟台断裂。     

超基性岩的蛇纹石化和碳酸盐化耦合关系

大洋中脊超基性岩的蛇纹石化是普遍的地质过程,反应产生了蛇纹石、水镁石、磁铁矿等并释放氢,该过程可为洋中脊化能自养型微生物提供能量和生命物质,是生命起源主要的水岩变质反应。然而,在生命起源初期全球高浓度的CO_2使超基性岩(包括科马提岩)同时发生蛇纹石化和碳酸盐化,这种情况下初始生命物质的产生机制与在洋中脊热液环境中截然不同。本文结合近年来有关超基性岩蛇纹石化和碳酸盐化的研究成果,系统介绍了贫CO_2和富CO_2条件下,超基性岩的蚀变机制、化学反应、蛇纹石化和碳酸盐化的耦合关系,以及氢气释放的有效途径及其制约因素,以增进对初始生命物质来源和生命起源演化的理解。     

蛇纹石化作用与地球生命起源/演化的痕迹

对蛇纹石化超基性岩寄主生物圈的研究,有望获得地球上古老而独特的前生命/生命有机质成因和演化的重要信息。本文综述了探索火星过去生命和地球古老沉积岩生命起源/演化证据的质疑和争论、相关分析方法和技术的应用。论述了超基性岩蛇纹石化作用生成分子氢,并通过费-托聚合反应生成烷烃的基础理论及其与生命起源/演化的相关性,简述了鉴别蛇纹石化超基性岩中有机质来源的烷烃的碳、氢同位素组成和分布模式,有机质的同位素和分子生物学特征。超基性岩蛇纹石化生成非生物成因烷烃与其他有机化合物,为化能自养微生物群落提供了所需要的能量和初始物质,是生命起源最重要的变质水化反应。超基性岩蛇纹石化作用通常发生在缓慢扩张洋中脊系统、大陆蛇绿岩系统等构造环境。生物过程和非生物过程的叠加,给鉴别蛇纹岩寄主生态系统的生物成因有机质带来严峻挑战。     

有关波罗的地盾陆壳和上地幔成分的新资料

根椐地震资料波罗的地盾北—东部的地壳有一带状成分区,它的厚度约40km,地壳的上部—花岗片麻岩层被科拉超深钻孔(深度6836～12261m)(SD-3)穿透,它是由二云母斜长片麻岩和浅色黑云母片麻岩及斜长角闪岩组成的。在研究科拉超深钻孔期间,资料证明酸性和基性成分岩石的原岩年龄一般不大于2.9Ga,基性岩和斜长花岗岩的侵入年龄为2745±65Ma,而在晚太古代变质作用期间,     

论超基性岩体的蛇纹石化问题

蛇纹石化是超基性岩体发育最广泛的蚀变现象,它实质上是由不含水的铁镁质硅酸盐—橄榄石、辉石等蚀变为含水的硅酸盐—蛇纹石的过程。鉴于超基性岩体是许多重要矿产(如铬、镍、钴、铂、金刚石、石棉等)的母岩,而其本身的蚀变现象对原岩岩性的恢复、矿床的分布和富集都有影响。因此对蛇纹石化的机理进     

藏北昂吾地区超基性岩的蛇纹石化和磁铁矿化过程及影响因素

班公湖-怒江缝合带广泛分布超基性岩及蛇纹石化超基性岩,已有研究表明它们与区域成矿关系密切,其蛇纹石化过程使一些元素活化并具有一定的成矿潜力。位于班-怒带中段的昂吾地区蛇纹石化超基性岩主要矿物成分有橄榄石、单斜辉石、铬铁矿、利蛇纹石、磁铁矿和绿泥石等,原岩恢复表明该超基性岩为单辉橄榄岩。镜下鉴定、背散射电子图像、能谱成分分析和电子探针分析结果显示单辉橄榄岩的蛇纹石化及蚀变过程可分为三个阶段:(Ⅰ)以形成相对富铁蛇纹石(Mg#=75～88)为主,基本无磁铁矿析出;(Ⅱ)形成相对富镁的蛇纹石(Mg# 90),析出磁铁矿;(Ⅲ)蛇纹石进一步蚀变成绿泥石。热力学模拟及多组分矿物相平衡图表明,在蛇纹石化过程中,昂吾地区超基性岩中的辉石脱硅致使反应体系SiO_2活度升高,限制了磁铁矿的生成。同时也发现,在利蛇纹石稳定存在的温度区间内(100～300℃),本研究的蛇纹石化体系温度倾向高值区,不利于磁铁矿的析出。进而探讨了原岩成分、反应体系SiO_2活度及温度等因素对蛇纹石化过程中磁铁矿析出的影响。本研究有助于理解班-怒带内超基性岩的蛇纹石化过程及磁铁矿化机制。     

榴辉岩的地震波性质：对苏鲁超高压变质带地壳成分和折返机制的探讨

本文总结了榴辉岩的高温高压弹性波速测量结果,并将其应用于苏鲁超高压变质带地震资料的解释。由于榴辉岩具有高密度和高波速,它们和长英质片麻岩、大理岩、石英岩、角闪岩、麻粒岩、蛇纹石化橄榄岩的界面可以产生强反射。如果俯冲的陆壳物质以榴辉岩与围岩互层的形式在上地幔保留下来,就可能在造山带的上地幔产生地震反射。根据CCSD孔区地震剖面所建立的地壳成分模型表明:苏鲁超高压带地壳浅部的高速层可归因于夹在花岗质片麻岩、副片麻岩、角闪岩等岩石中的榴辉岩和超基性岩;中地壳主要由中酸性片麻岩、斜长角闪岩和副片麻岩组成;下地壳以中基性麻粒岩为主。在该超高压变质带现今的深部地壳,榴辉岩含量很少或几乎没有。因此,折返的超高压变质岩是以构造岩片的形式沿一系列剪切带逆冲并覆盖在正常的中下地壳之上,深部榴辉岩的缺乏可能与下地壳拆沉作用无关。     

基性和超基性岩蛇纹石化的机理及成矿潜力

蛇纹石化是指基性岩（例如玄武岩）和超基性岩（橄榄岩、科马提岩等）在中、低温条件下产生的含蛇纹石的水热蚀变。蛇纹石化可以出现在不同的地质构造环境中,例如大洋底、扩张洋脊和俯冲带。蛇纹石化的特别之处在于：蛇纹石化过程中产生氢气,这可能解释地球早期生命起源的问题;蛇纹石化生成磁铁矿;蛇纹石富水（可达13%）;蛇纹石富Cl、Li、Sr、As等元素。蛇纹石在高温下（>700℃）脱水形成橄榄石,Li、Sr、As等元素富集在流体中,流体交代地幔楔可改变地幔的微量元素组成。此外,铁矿、金矿和银矿等可赋存于蛇纹岩中,矿床的形成可能和基性或超基性岩的蛇纹石化相关。本文从以下4个方面探讨蛇纹石化的机理：（1）蛇纹石化的产物,主要介绍和蛇纹石化相关的热液流体的组成,蛇纹石化过程中产生氢气的量,利蛇纹石、纤蛇纹石和叶蛇纹石的形成条件,水镁石的形成条件,以及磁铁矿的形成;（2）蛇纹石化的反应速率;（3）蛇纹石化过程中元素的迁移;（4）蛇纹石化的成矿潜力。     

河北省遵化—迁西地区超基性岩生成时代的探讨

冀东地区已蛇纹石化及未蚀变的超基性岩绝大多数在新太古代变质深成岩中呈包体存在,不少专家把这些超基性岩归属太古宙。笔者认为该区未变质及已蛇纹石化超基性岩应是显生宙的产物,而不是太古宙变质深成岩的"捕掳体"。同时对遵化—迁西地区蛇纹岩生成时代进行探讨。     

青海茫崖石棉矿区变质超基性岩的蚀变演化序列：岩石化学及矿物学证据

青海茫崖石棉矿区超基性岩体是由原岩以纯橄岩、辉橄岩和橄辉岩为主体组成的富镁质超基性岩体,经历自变质和后期多期热液的叠加变质蚀变作用,经蛇纹石化后形成蚀变完全的蛇纹岩岩体,其中部分蛇纹岩又进一步发生滑石化及碳酸盐化蚀变为滑石菱镁片岩、菱镁滑石片岩、滑石片岩和菱镁岩等。本文在野外地质调查基础上,在室内通过镜下岩矿综合鉴定、全岩化学成分分析以及电子探针成分分析等手段进行了岩石化学特征、矿物学特征及其蚀变演化过程研究。结果表明,该变质超基性岩体蛇纹岩主要特征组合矿物为蛇纹石(利蛇纹石、叶蛇纹石、纤蛇纹石)、磁铁矿、菱镁矿、滑石、水镁石、铬铁矿,变余矿物有斜方辉石、单斜辉石和铬铁矿,滑石菱镁片岩类主要组成矿物为菱镁矿、滑石、蛇纹石及磁铁矿,局部可见石英脉。该地区变质超基性岩体较完整地记录了橄榄岩水化、滑石化及碳酸盐化作用过程的各个阶段,超基性岩蚀变演化过程主要有两个作用阶段:(Ⅰ)橄榄石、辉石类矿物的蛇纹石化作用及蛇纹石绿泥石化作用;(Ⅱ)富Ca、CO2流体交代蛇纹石、滑石及水镁石的碳酸盐化作用。蛇纹石化等变质蚀变作用促进了Si、Mg及Fe元素化学活动性,使元素发生富集与迁移,对于次生矿物的形成与演化起到了一定的催化作用。多期不同组成流体热液的交代作用过程,清晰地展示了利蛇纹石、纤蛇纹石和叶蛇纹石的演化序列,以及滑石、水镁石、铬铁矿和磁铁矿的形成过程及标形特征。     

美国前寒武纪

美国地下约60％为前寒武岩石,但出露的却不超过10％。太古宙岩石分布于加拿大地盾苏必利尔克拉通和怀俄明—蒙大拿地盾怀俄明克拉通的南部。苏必利尔克拉通主要由年龄为2750～2600Ma的花岗绿岩和变质沉积片麻岩呈互层带组成。在明尼苏达和密执安州的苏必利尔克拉通南部的太古宙片麻岩,在早元古宙又部分地重新活化。这个     

赴苏地质考察的主要成果与体会

1991年8月12日至26日,中国地质矿产部多金属稀有稀土地质考察团一行13人,赴苏进行了考察。 1主要成果 1.1考察了芒切哥尔斯克()铜镍矿、阿帕季特()磷灰石矿和科弗尔多()金云母矿等三个矿床。它们均位于由太古界和元古界组成的波罗的海地盾区,地表主要出露深变质的花岗片麻岩,同位素地质年龄为2500～1500Ma。芒切哥尔斯克铜镍矿与一套基性、超基性岩有关。过去认为,层状的超基性岩被片理分割,因此具韶律层的层状的超基性岩与辉长岩不是一套岩石。近年来,深入的同位素年代学     

科拉半岛超深钻深部地质和地球物理新资料

科拉超深钻已反驳了基于地表的地质和地球物理研究所建立起来的东巴尔干地质深部构造模式。无论原先什么样的推测,超深钻孔在6840m～12000m这段深度并没有碰到玄武岩或麻粒岩等基性岩石,而钻到的是太古宙科拉岩系中的花岗片麻岩。在这段上,变质火山成因的岩石与变质陆源岩互层产出,残余层状特征仍保留下来,这是与褶皱随深度增加而减弱的观点不符。以最大深度处,钻孔遇到一新的构造层,这被三维磁场测量和地球化学资料的结果所证实。 UD-3钻孔核部的构造岩石分析证实了元古宙内生作用对科拉岩系的强烈影响。在中元古宙(1.8～2.0Ga),Pechenga火山沉积杂岩和太古宙的花岗片麻岩均遭受从葡萄     

特约主题:超基性岩蛇纹石化与地球生命起源/演化

正编者按语:生命起源/演化是重大而又最具争议的科学问题。对蛇纹石化超基岩寄主生物圈的研究,有望获得地球上古老而独特的前生命/生命有机质成因和演化的重要信息。超基性岩蛇纹石化生成非生物成因烷烃与其他有机化合物,为化能自养微生物群落提供了所需要的能量和初始物质,是生命起源最重要的变质水化反应。本专辑收录了王先彬和张明峰课题组,研究蛇绿岩中蛇纹石化橄榄岩的部分成果。该组论文从研究区地质-构造背景,岩石-矿     

大别山东段榴辉岩的成分特征及其成因意义

大别山东段北部和南部榴辉岩的矿物组成和形成的温压条件有明显差异。北部榴辉岩有两种产状:一种产于超基性岩体内,另一种产于片麻岩內;它们均为石榴石-透辉石组合,不含石英,形成温度为600—740℃。南部榴辉岩均产于大别群片麻岩或大理岩中,为石榴石-绿辉石组合,含石英,形成温度为650—800℃。这些差异反映了它们形成环境不同,前者可能是俯冲洋壳在较深部位变质而成,后者可能与俯冲陆壳有关。     

大洋橄榄岩的蛇纹石化过程:从海底水化到俯冲脱水SCIEI北大核心CSCD

蛇纹石化是海底最重要的水岩相互作用之一,指基性岩和超基性岩中的橄榄石和辉石等镁铁质矿物在相对低温条件下发生水热蚀变产生蛇纹石等矿物的热液变质作用。蛇纹石族矿物主要有三种,分别是利蛇纹石、纤蛇纹石和叶蛇纹石。低温状态蛇纹石族矿物主要以利蛇纹石和纤蛇纹石的形式存在,高温状态下主要以叶蛇纹石的形式存在。影响大洋蛇纹石化过程的因素不容忽视,温度、氧化还原程度、pH值、水岩比(W/R)等都在其中扮演着重要的角色。总的来说,地幔物质易出露在地壳减薄区域和断裂构造处,这有利于与流体充分接触反应,从而决定了大洋蛇纹石化作用发生的可能位置。对蛇纹石化程度的描述,当前人们大多通过岩石微观结构、地球化学指标来定性指示,磁学指标有望实现对蛇纹石化程度的定量解释。蛇纹石化作用对海底磁异常、地球生命演化进程、成矿作用等都有一定的贡献。此外,俯冲带脱水及弧岩浆的形成都与之有联系。总之,基性与超基性岩石蛇纹石化与俯冲带蛇纹岩脱水过程是地球水循环过程的重要机制,但未来揭示蛇纹岩的磁学性质和俯冲变质过程,仍需进一步探索。     

陕西略阳煎茶岭金矿床成矿作用探讨

煎茶岭金矿床位于勉略宁三角区东北缘,矿体产于环绕超基性岩体分布的含金蚀变带中,属蚀变岩型矿床。由于对其成矿作用认识分歧较大,严重影响了后续的找矿勘探工作。从矿床地质特征入手,通过矿区岩矿石常量元素、微量元素、稀土元素以及硫、氢、氧同位素的测试分析,探讨其控矿因素和成矿机理。结果表明,矿床受叠加于接触带部位的韧脆性剪切带控制,成矿不仅与超基性岩有关,而且与花岗斑岩关系密切。花岗斑岩的侵入引起超基性岩的彻底蚀变,同时导致原岩中的金等成矿物质被释放出来。矿石、蚀变超基性岩、白云岩中黄铁矿的硫同位素组成与花岗斑岩中黄铁矿的硫同位素组成具有较好的一致性,并表现出一定的规律性,说明花岗斑岩提供了成矿所需的硫;矿石氢、氧同位素组成介于岩浆水与大气降水之间,且多数样品聚集在雨水线附近,暗示花岗斑岩提供了初始热液,随着成矿作用的进行,大气降水不断加入,从而形成复合热液。鉴于矿床与花岗斑岩的密切关系以及铬云母化的产出特点,根据同位素年龄,认为矿床形成于印支中期—燕山中期。     

大别山南部宿松杂岩的U-Pb锆石和Ar-Ar角闪石年龄及其地质意义

大别造山带南部宿松杂岩中花岗片麻岩和斜长角闪岩的U-Pb锆石年龄和Ar/Ar角闪石年龄测定结果表明,二长花岗片麻岩的形成年龄为2018±73Ma和2010±38Ma,白云斜长片麻岩的形成年龄为741±7Ma,宿松杂岩经过228Ma左右的变质作用。这些结果表明大别山南缘存在较大规模的古元古代花岗质结晶基底,广泛分布在宿松杂岩中的花岗片麻岩和由花岗片麻岩强烈剪切变形而成的白云斜长片麻岩、白云钠长石英片岩形成于新元古代,不整合覆于二长花岗片麻岩之上并被新元古代花岗片麻岩侵入的变质沉积岩形成于中元古代晚期-新元古代早期。由此得出,宿松杂岩主要由古元古代二长花岗片麻岩、中新元古代变质沉积岩和新元古代变质花岗岩和变质基性岩组成,因而也是扬子板块的俯冲陆壳基底的一部分。     

基于无机成因的油气勘查概念模型(BRCF)

基于超基性岩蛇纹石化成油理论,根据构造条件和沉积条件,提出了石油勘查概念模型——"BRCF"模型:B代表侵入地壳超基性岩;R代表储油层;C代表盖层;F代表深大断裂。运用该模型分析了波斯湾地区油气田和中国典型油气田油气成藏规律,并预测了中国大陆油气勘查靶区。     

辽北开原地区新太古代变质深成岩LA-ICP-MS 锆石U-Pb 年龄及地球化学特征

辽北开原地区新太古代变质深成岩位于华北板块北缘陆缘活动带东段,主要岩性为二长花岗质片麻岩、花岗闪长质片麻岩和英云闪长质片麻岩,其中英云闪长质片麻岩LA-ICP-MS锆石207Pb/206Pb年龄加权平均值为2489.6±9.1 Ma,为新太古代。新太古代变质深成岩属高钾钙碱性-钾玄岩,准铝-过铝质岩石系列,轻稀土元素较富集,重稀土元素相对亏损,具有下地壳或太古宙沉积岩部分熔融形成的特征。通过岩石学、岩石地球化学和构造环境及就位机制分析,结合邻区构造演化研究,认为辽北开原地区变质深成岩岩浆来自较浅的基性古陆壳局部熔融。大地构造位置可能处在洋壳与陆壳的接触带,说明新太古代清河断裂附近可能出现陆壳碰撞增生活动。闪长质-石英闪长质-花岗闪长质-二长花岗质片麻岩体现了陆壳经历长时间的增生、造陆活动,已由早期的基性陆壳向现今的硅铝质陆壳转变。