川西稻城岩体岩浆混合作用：矿物学特征的证据

义敦岛弧形成于晚三叠世大规模俯冲造山作用过程中,位于松潘甘孜地体和羌塘地体之间。稻城边部岩体是义敦岛弧带内规模巨大的复式花岗质岩体,由花岗岩、花岗闪长岩和钾长花岗岩组成。大量暗色镁铁质微粒包体发育于花岗闪长岩和钾长花岗岩中,且其与寄主岩石的接触界线明显。暗色镁铁质微粒包体具有细粒结构,发育石英眼构造、针状磷灰石和具环带结构的斜长石斑晶。文中以稻城岩体寄主岩石和暗色微粒包体中斜长石、黑云母和角闪石为研究对象,开展岩相学和电子探针原位化学成分分析,厘定了矿物形成的物理化学条件,探讨了岩浆混合作用过程及其形成的构造环境。研究表明：花岗闪长岩和暗色微粒包体中的斜长石主要为中长石,其核部呈浑圆状;前者核部的An值(21~50)显著高于幔部(21~34);后者则发育典型的突变环带,An值(29~44)呈波状变化且相对集中。暗色微粒包体与寄主花岗闪长岩中斜长石的An值部分重叠表明二者形成过程中存在含量的岩浆混合作用。斜长石环带中的An值随Al2O3、FeO、MgO和CaO含量的升高而升高,但随SiO2、Na2O和K2O含量的升高而降低。寄主岩石和暗色微粒包体中角闪石富镁铁,阳离子特征为：CaB=1.56~1.75,Ti=0.08~0.13,属于钙质角闪石,具壳源特征,其结晶温度分别为697~725 ℃和680~705 ℃。花岗闪长岩中黑云母的Mg/(Mg+Fe2+)为0.37~0.45,显示出富Fe贫Ca、Mg,属于典型的岩浆成因黑云母。黑云母TiO2含量变化范围为3.54%~4.62%,Al2O3含量变化范围为13.89%~15.15%;黑云母的氧化系数为0.08~0.11,Mg#为0.39~0.46,MF值为0.36~0.44,单位分子中阳离子数AlⅥ为0.03~0.11,以单位分子中Ti和Al阳离子数计算的黑云母结晶温度为584~624 ℃,表明其结晶温度较高,具壳幔混源特征。稻城岩体是以壳源为主的壳幔混源成因的I型花岗岩,暗色微粒包体是由镁铁质岩浆与长英质岩浆不同程度的混合作用形成的。     

宁镇中段岩浆带杂岩体的斜长石矿物学研究

运用光学显微镜、X射线衍射分析、扫描电镜微区能谱分析等手段,宁镇中段岩浆岩带安基山、伏牛山、西银坑、洪水宕、铜山、下蜀等杂岩体的斜长石斑晶的某些成因矿物学特点及其与岩浆演化分异特征的关系进行研究。结果表明:研究区中酸性岩体的斜长石主要为更-拉长石,韵律环带发育,形成经历了5个形成阶段,具有两种类型:一是核心为基性斜长石的正-反环带交互生长的斜长石;二是核心为中性斜长石的反-正环带交互发育的斜长石。研究还表明,斜长石各形成经历阶段、特别是晚期环境变化越和缓,岩浆分异程度越高。与其他各岩体相比较,西银坑、铜山岩体斜长石牌号明显偏高,反环带最发育,反映其岩浆同化混染更显著,而西银坑岩体岩浆结晶全程温度、K,Na,Ca组分相对活度波动频率更高,幅度更大。结合各岩体全岩及斜长石斑晶的成矿元素含量分析(Cu,Pb,Zn),认为岩浆结晶晚期分异充分,温度和K,Na,Ca组分相对活度波动和缓的铜山、安基山、伏牛山岩体是区内Cu多金属找矿的主要目标岩体。     

柴北缘果可山岩体的岩浆混合作用:来自岩相学、矿物学和地球化学证据

青海南山岩浆岩带沿柴达木盆地和西秦岭造山带北缘分布,主要由与古特提斯洋俯冲-碰撞相关的晚二叠世-三叠纪花岗岩组成。本文对柴北缘东段果可山石英闪长岩及其中镁铁质微粒包体开展岩相学、矿物学、地球化学和Sr-Nd同位素综合研究及成因约束,为探究壳-幔相互作用提供新信息。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,果可山石英闪长岩与镁铁质包体形成于～247Ma。石英闪长岩属中钾钙碱性I型花岗岩,具有中等K_2O含量(1.43%～2.18%)和高Mg~#值(48.9～52.4),还表现出富集轻稀土元素、大离子亲石元素(如U、K、Pb),亏损重稀土元素和高场强元素(如Nb、Ta、Ti)和弱Eu负异常特征(Eu/Eu~*=0.71～0.85)。Sr-Nd同位素组成和矿物不平衡结构(如斜长石韵律环带和突变环带及角闪石包裹黑云母)表明,石英闪长岩主要源自镁铁质下地壳部分熔融并伴有富集地幔来源镁铁质组分的参与。镁铁质微粒包体呈椭球状,发育冷凝边和特殊的显微结构(如针状磷灰石、斜长石反环带和斜长石含刀刃状角闪石),具有更低的SiO 2含量(56.68%～59.28%)、更高的ε#Nd(t)和Mg值(58.5～62.2)以及更平坦的稀土配分曲线,暗示果可山镁铁质包体和寄主花岗岩是由源自遭受俯冲交代地幔的镁铁质岩浆与古老下地壳(古元古代晚期)来源的长英质岩浆不同比例混合形成的。结合前人对区域沉积学和构造解析研究结果,本文认为青海南山早-中三叠世岩浆活动与古特提斯洋向北俯冲诱发的幔源岩浆底侵和岩浆混合作用有关。     

岩浆作用过程的矿物记录:以邯邢地区中生代侵入岩为例

矿物环带结构是岩浆过程的良好记录,而矿物温压计可以定量计算岩浆的物理化学条件。该次研究对邯邢地区中生代侵入岩中两个浅成侵入体中典型的斜长石斑晶进行了电子探针和LA-ICP-MS元素面扫描,同时对其中不同成因的角闪石晶体进行了电子探针分析和物理化学条件计算。通过研究发现这两个样品中的斜长石斑晶属于循环晶。辉石闪长玢岩中的斜长石斑晶主要成分为更长石,而斑状石英二长岩中斜长石斑晶主要成分为中长石和拉长石。两者具有明显不同的环带结构,分别记录了不同的岩浆混合过程:前者记录了基性岩浆多次注入酸性岩浆房,并最终获得体积优势;后者记录了少量基性岩浆注入酸性岩浆房内,两者不断混合,形成均质化岩浆的过程。Fe元素从斜长石中心到边部有富集的趋势,表明岩浆最终向富铁的方向演化。角闪石温压计的计算结果表明,辉石闪长玢岩的岩浆房深度在5.5 km左右,温度大约为850 ℃,氧逸度大约为ΔNNO+1,熔体中的含水量大约为4.0%,其最终侵位于2.1 km的地壳深度。而斑状石英二长岩最终定位于2.0 km的地壳深度,角闪石结晶的平均温度为737 ℃,相对氧逸度为ΔNNO+1.2,熔体含水量为3.9%。     

西藏冈底斯尼木后碰撞花岗岩的岩浆混合作用:显微结构证据

岩浆混合过程中不同熔体之间的相互作用会影响晶体的成核与生长,形成矿物内部复杂的成分变化,以及矿物之间的不平衡结构。尼木二长花岗岩位于冈底斯岩浆岩带中部,是代表性的形成于后碰撞构造演化时期的花岗岩体。本文对其中的斜长石与角闪石颗粒进行了详细的结构和成分分析,揭示了斜长石中的港湾状、浑圆状、筛孔状熔蚀结构以及斜长石成分的突然变化和角闪石包裹黑云母的不平衡结构,并探讨了它们的成因以及相关的岩浆混合作用。分析结果显示,斜长石中突变环带的An含量为37.6~40.6,熔蚀环带的An含量为48.2~59.5,均高于两侧斜长石的An含量(18.4~26.4),表明在形成这些结构时有外来基性岩浆的混合使得岩浆成分发生了突变。样品中的部分黑云母被自形的角闪石包裹,黑云母呈浑圆状并且具有港湾状的熔蚀边,这可能是基性岩浆的混合作用使得岩浆的温度升高导致黑云母发生部分熔融,混合后的岩浆在黑云母周围继续结晶形成角闪石。这些显微结构为揭示冈底斯岩浆岩带的岩浆混合作用提供了新证据。     

南太行山平顺闪长岩体斜长石捕虏晶特征及其对壳幔岩浆混合过程的记录

在南太行山平顺闪长岩体中偶见具有特殊环带结构的斜长石,其核部为钙含量高的基性斜长石（An>63）,幔部为富钠的斜长石,二者之间存在由绢云母和绿帘石组成的溶蚀带,且核、幔An值变化截然不同。根据斜长石的环带构造特征和成分分析,认为本区岩浆混合过程大致如下：起源于EMI型富集地幔的幔源岩浆底侵作用于下地壳,在高温下结晶出钙含量高的基性斜长石,且所携带的热使下地壳开始熔融形成壳源岩浆;壳、幔两种岩浆沿着太行山深大断裂快速上升侵位于地壳浅部,发生岩浆混合;与此同时,早期形成的基性斜长石由于压力突然减小发生溶蚀,形成形态不规则的溶蚀带;壳幔混合岩浆在基性斜长石基础上结晶生长富钠斜长石,形成具有特殊环带结构的斜长石。这为研究区内存在岩浆混合作用提供了最直接的证据。     

河北太行山南段符山杂岩体岩浆作用深部过程及其大地构造意义

华北克拉通中生代岩石圈减薄过程中,其深部复杂的壳-幔岩浆过程及深部岩浆房系统研究薄弱,岩石圈减薄过程的浅部响应也存在较大争议。本文以华北克拉通中部的邯邢地区符山杂岩体为研究对象,通过详细的野外地质调查、岩相学观察、岩石地球化学分析、锆石年代学和矿物电子探针分析等研究多重岩浆房系统、岩浆深部作用过程和浅部响应。锆石U-Pb测年结果显示,符山早期岩套中细粒二长岩的年龄为129 Ma,晚期似斑状岩套的斑状角闪二长岩的年龄为122 Ma。岩相学观察及背散射电子(back scatter electron,BSE)图像显示,符山杂岩体的角闪石和斜长石均具有复杂的环带结构,并通过对它们的晶体生长过程分析和环带成因讨论,表明其具有复杂的生长环境和过程。符山杂岩体的高镁、高钾、高Sr 等地球化学特征和角闪石、斜长石的环带成因证明了深部岩浆在幔源流体的活化作用下发生了强烈的岩浆混合作用和多重岩浆房过程。符山杂岩体早期岩套侵入岩定位深度为7 km,晚期岩套侵入岩定位深度为1.5 km,表明在7 Ma内地壳隆升了5.5 km。符山杂岩体中大部分侵入岩具高Sr、低Y及δEu正异常等地球化学特征,表明它们可能形成于加厚陆壳的部分熔融。这些特征表明晚中生代中国东部高原的存在。     

新疆哈密黄山杂岩体岩浆动力学计算及成岩模式

本文通过岩浆粘度、密度、不混溶分离速度及岩浆沿裂隙上升速度等的计算,论证了黄山杂岩体第二侵入期岩浆发生液态不混溶的流体动力学条件,从而推断存在一个次级岩浆房,并认为这个次级岩浆房为液态不混溶分离提供了稳定空间。在此基础上,结合地幔中硫化物的分布特点和地幔岩块底辟上升模式,提出了第二侵入期岩浆的形成演化模式。     

太行山中生代岩浆作用过程中的壳幔岩浆混合作用:岩石学和地球化学证据

太行山中生代岩浆岩的主体———石英二长岩中常见闪长质包体。无论包体还是寄主岩石中均可见斜长石具有成分和结构的不平衡现象,即斜长石具有富钙的核(An=57~65)和富钠的幔部(An=20~35),而且两者变化截然。这是壳幔岩浆发生混合作用的记录:核部代表基性岩浆中早期结晶的斜长石(或代表花岗岩中斜长石由于高温基性岩浆的注入而发生部分熔融形成的残留核?),而幔部代表从混浆中结晶的斜长石。与此类似,角闪石也发育成分环带,其核部为相对富Al和Ti的黄褐色的韭闪石,而边部为贫Al和Ti的绿色调的浅闪石。韭闪石形成于较高的温度,浅闪石形成于较低的温度,也反映了壳幔岩浆混合的过程。壳幔岩浆混合模式同样得到地球化学数据的支持,太行山中生代岩浆岩的高K2O和MgO、高分异稀土模式(和Eu异常不明显)、高Sr-Ba和富集的Sr-Nd同位素特征等均与来自富集地幔的基性岩浆的混合有关。     

北太行紫荆关基性岩体的成因: 岩石学和地球化学证据

通过对北太行紫荆关晚中生代基性岩体的岩石学和地球化学特征研究, 讨论其岩浆源区特征及成因.结果表明, 紫荆关岩体主要由橄榄二辉石岩、角闪辉长岩和闪长岩等岩石组成.橄榄二辉石岩具有明显的堆晶结构, 可能是堆晶成因, 而角闪辉长岩和闪长岩可能是堆晶形成之后的残余岩浆的结晶.闪长岩中的斜长石显示复杂的结构和成分环带, 相对富钠的核部见富钙斜长石叠加, 后者又向富钠斜长石演化.闪长岩中的单斜辉石也显示复杂的成分环带, 主要是最边部的MgO含量比紧邻的内侧辉石更高.这表明在闪长岩形成过程中有新的幔源高温富镁的岩浆注入.以上各岩石类型具有类似的地球化学性质, 包括较强的稀土分异((La/Yb)_N比值为5.76~23.13), 高Sr/Y比值(50.95~146.13), 富集K、Sr、Ba等大离子亲石元素和LREE, 亏损Nb、Zr、Ti等高场强元素和HREE, Eu异常不明显.都显示富集的Sr-Nd同位素特征, I_Sr=0.7058~0.7066, ε_Nd(t) =-13.8~-18.2.这些特征表明紫荆关基性岩体的母岩浆来源于EM1型富集地幔的部分熔融.橄榄辉石岩和角闪辉长岩具有类似的Nd同位素成分(主要为ε_Nd(t) =-15.0~-16.6), 但形成较晚的闪长岩的ε_Nd(t) 值却比较高(-13.8~-14.6), 也支持新的幔源岩浆在晚期的注入.      

冀南綦村岩体斑状黑云母角闪闪长岩的成因矿物学研究

綦村岩体是冀南邯邢地区典型的中生代高镁闪长岩杂岩体,主要由斑状黑云母角闪闪长岩、角闪闪长岩、闪长岩、二长岩和少量辉长岩组成。对綦村斑状黑云母角闪闪长岩进行了较为详细的成因矿物学研究,探讨了其成因及其地质意义。研究发现,綦村斑状黑云母角闪闪长岩中的角闪石多为镁铝钙闪石和镁角闪石;黑云母主要为富镁黑云母;斜长石发育环带结构,核部以中长石和拉长石为主,边部多为更长石。角闪石矿物温压计估算结果显示,角闪石斑晶的形成温度为930~970 ℃,压力介于300~340 MPa之间,深度10~15 km,氧逸度为ΔNNO+0.1~+2.3,平衡熔融体中的水含量4.8%~5.5%;与黑云母平衡的角闪石形成温度为684~760 ℃,压力降低至42~61 MPa,熔体中水含量降至3.1%~4.3%,氧逸度为ΔNNO+0.7~+2.4。黑云母温度计和氧逸度计获得的结果与角闪石温压计估算结果一致。该结果表明,研究区高氧逸度的铁镁质岩浆在中地壳曾经驻留,并发生了以角闪石为主的结晶分异,富含挥发分的分异岩浆在后期快速侵位形成高镁闪长岩和矽卡岩型铁矿。     

南秦岭西坝花岗质岩体矿物学特征及成岩意义

西坝花岗质岩体位于南秦岭构造-岩浆带中部,为南秦岭印支期花岗岩带五龙岩体群的重要组成部分,与双王金矿有密切的空间关系。该岩体主要由石英二长闪长岩和花岗闪长岩组成,岩体中发育较多的镁铁质包体。通过对岩体及镁铁质包体的系统的矿物学特征研究发现,本区花岗质岩体属于I型花岗岩类,成岩物质主要来源于地壳,并且有地幔物质的加入。岩体及镁铁质包体显示有多种壳-幔岩浆混合的岩相学证据:如包体的冷凝边、斜长石环带成分显示核部和边缘偏基性,而幔部偏酸性,包体中见大量的长针状磷灰石及角闪石,包体中有两种产状的角闪石等。根据矿物温度压力计计算,西坝岩体的结晶温度为646.72~703.84℃,压力为1.67×108~3.66×108Pa,平均为3.12×108Pa。岩体形成于相对高氧逸度(lgfO2为-16.16×105~-17.06×105Pa)、中等水逸度(fH2O为46.82×105~136.85×105Pa)和氢逸度(fH2为0.32×105~0.91×105Pa)环境。岩体的这种高氧逸度条件有利于金进入熔体相或流体相,是金矿形成的有利条件。     

斑晶斜长石环带结构及成因研究进展

斜长石是岩浆岩中最常见的造岩矿物之一,受其产出的岩石类型及形成过程中的物理化学条件影响,斑晶斜长石可以发育多种环带结构,其环带成分和结构模式已被广泛应用于研究岩浆演化、反演岩浆混合作用等方面。文章将斑晶斜长石环带结构类型分为简单型环带结构、韵律型环带结构和熔蚀型环带结构三类;将熔蚀型环带结构又分为晶体内部熔蚀结构和层间晶面熔蚀结构2个亚类,绘制了晶体内部熔蚀结构中核部不同熔蚀结构、层间晶面熔蚀结构中核部边缘不同形态的素描图。归纳总结了不同类型斜长石环带结构的成因及研究进展,认为研究斑晶斜长石环带结构及核部、幔部和边部特征,对理解岩浆作用具有重要意义。     

新疆富蕴希力库都克地区岩浆混合作用及其成矿意义

新疆北部希力库都克地区为-斑岩型铜钼金矿区,含矿的花岗闪长岩体中广泛发育4种暗色岩微粒包体似隐晶状安山玄武岩、细粒闪长岩、少斑状安山(玢)岩和安山玢岩,矿区还产有安山玢岩、英安斑岩、正长岩等脉岩.花岗闪长岩及其包体的岩相学、矿物化学和岩石地球化学特征表明该区发生了岩浆混合作用,其中酸性的花岗闪长质与基性的闪长质岩浆混合,形成了过渡相岩石--安山玢岩质岩浆混合岩.本区矿化与暗色微粒包体有关矿化较好的地段暗色微粒包体较多,有些包体中磁铁矿微粒普遍发育,有时甚至含少量黄铁矿和黄铜矿等硫化物.研究发现,本区岩浆混合岩--安山玢岩,与蚀变矿化的花岗闪长岩虽然在野外产状和岩石结构上截然有别,但二者的化学成分相当接近在哈克图上二者的投影点靠近;稀土元素和微量元素上,标准化曲线型式相似(或相同),表明二者具有相似的成因,换言之,岩浆混合作用可能伴随了热液蚀变和矿化的发生.推测本区岩浆混合作用可能是幔源基性岩浆与陆壳花岗质岩浆的混合,由此产生的中酸性岩浆经过分异和流体作用造就了本区的铜钼金矿化.     

西藏冈底斯带始新世曲水岩基的岩浆混合作用:来自斜长石阴极发光特征和成分变化的证据

斜长石作为主要造岩矿物,是研究岩石成因、示踪岩浆演化和岩浆混合过程的有效工具.对冈底斯带曲水岩基始新世花岗闪长岩、二长花岗岩、闪长岩脉和暗色包体中的斜长石进行了阴极发光图像结构特征、电子探针主量元素和LA-ICP-MS微量元素成分的分析,揭示了斜长石复杂环带的成因和相关的岩浆过程.该区斜长石的阴极发光图像呈现出多种颜色且与其An值相对应,随着An值降低依次为绿色、蓝色和暗灰色或暗红色等,并发育补丁状环带、筛状环带、韵律环带等.花岗闪长岩、二长花岗岩中斜长石的An值具有相似的变化范围(20~55),而闪长岩脉和暗色包体中An值的变化范围较大(25~85),表明曲水岩基经历了复杂的开放过程.微量元素结果表明:花岗闪长岩与闪长岩脉和暗色微粒包体具有相同的Sr含量范围(600×10^-6~1 100×10^-6);而二长花岗岩的Sr含量(1 000×10^-6~2 400×10^-6)整体高于前者.以上研究表明,花岗闪长岩中阴极发光呈现绿色的核部或幔部是偏中性岩浆注入寄主岩岩浆混合的结果;具有高Sr含量的二长花岗岩认为是高Sr含量的岩浆结晶形成的;闪长岩脉和暗色微粒包体中的筛状结构斜长石为寄主岩捕掳晶.     

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。