花岗质岩浆能够结晶分离和演化吗？

学术界普遍认为花岗岩能够分离和演化,实际上这是不对的,理由是没有野外和镜下观察的证据。岩浆演化的理论是对的,该理论是从研究玄武质岩浆得来的,只适合玄武质岩浆而不适合花岗质岩浆。本文指出,鲍温反应原理不适用于花岗质岩浆。文中呼吁要重视区分幔源岩浆和壳源岩浆,幔源岩浆可以演化,但是,幔源岩浆不可能演化为壳源岩浆,壳源岩浆不可能演化。     

五大连池新期火山岩浆房动力稳定性探讨

岩浆房系统的稳定性决定于岩浆房本身的冷却和内部运动以及岩浆房周围岩体的挤压和振动等外界因素,一定条件下,外部因素可能起到更为重要的作用。以五大连池新期火山老黑山岩浆房为例,基于岩浆热传导方程和岩浆房系统振荡的杜芬方程组,通过数学变换和计算得到:五大连池新期火山岩浆房固结与否和岩浆房中岩浆的存在历史密切相关;围岩无预热条件下老黑山岩浆房已固结了6 0年左右,而在充分预热条件下,岩浆房尚需6 0年左右才完全固结,因此较保守的结论是岩浆房已近于完全固结。同时杜芬模型揭示火山区岩浆房系统可能存在复杂的非线性动力学行为。     

渗浸花岗岩的识别标志

渗浸花岗岩的识别标志赫英（西北大学地质系，西安７１００６９）关键词岩浆后期，亚固相，熔体－溶液，渗浸花岗岩一般认为，岩浆花岗岩在其形成的最后阶段，可能直接由岩浆中结晶，也可能团结后遭受岩浆期后热液交代而形成“变花岗岩”。笔者注意到还有第三种情况，即一...     

新疆克拉玛依岩体的岩浆混合作用成因：岩石地球化学证据

新疆西准噶尔地区克拉玛依花岗质岩体中发育大量闪长质微粒包体,并形成有岩浆混合成因的岩浆混合岩——石英闪长岩。包体成分主要为闪长质,显微镜下具有岩浆岩结构,岩浆混合特征十分明显,如:针状磷灰石,角闪石包裹辉石残晶,长石斑晶的溶蚀环带等特征。岩体中寄主岩石、岩浆混合岩、闪长质微粒包体、闪长玢岩脉分别代表岩浆混合演化过程中两端元岩浆按不同比例混合的产物。在岩石地球化学方面,包体与寄主岩石的主要氧化物之间具有良好的线性关系,寄主岩石和包体的稀土元素配分曲线和微量元素蛛网图形态相似;各种地球化学元素参数特征显示,寄主岩石与包体在岩石形成过程中发生过成分交换及均一化。特征元素比值及同位素等特征表明,闪长质包体的端元岩浆可能为幔源基性岩浆,寄主岩石的端元岩浆可能是以壳源为主的酸性岩浆。岩石地球化学特征进一步佐证了该区岩浆混合作用的存在,同时也暗示岩浆混合作用可能是新疆北部后碰撞过程中重要的岩浆活动形式。     

广西栗木泡水岭印支期岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

广西栗木泡水岭花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄显示,泡水岭花岗岩体可能存在3期岩浆活动:210Ma、222Ma和239Ma,佐证了栗木岩体是印支期岩浆活动的产物。结合最新的研究,栗木花岗岩体形成于印支期,岩浆活动集中在210Ma±4Ma~222Ma±5Ma之间,并且在239.8Ma±4.3Ma可能存在印支早期的岩浆活动。     

豫西新生代玄武岩中橄榄石粒度分布研究

运用晶体大小分布理论并结合岩石学和矿物学的资料，讨论了豫西伊川－－汝阳新生代碱性橄榄玄武岩中的橄榄石晶体大小分布的成因，补液为研究区碱性橄榄玄武岩中的橄榄石晶体大小分布形式很可能不是岩浆混合形成的，而是岩浆演化造成的。它对应着岩浆演化的三个阶段：岩浆主心演化阶段、岩浆上升阶段和岩浆淬火阶段。分析了岩浆房演化阶段和岩浆上升阶段橄榄石晶体生长的动力学条件。     

内生矿床的几个问题(下)

成矿物质的来源是矿床成因研究中的一个重要问题,也是矿床学家最感兴趣的问题之一。有些矿床如岩浆矿床,其中的成矿物质往往是由岩浆带上来的,既可能是由岩浆从岩浆糟带来,也可能是在岩浆上侵过程中从围岩中吸入的。有些矿床如风化残余矿床,其成矿物质是就地来源的,成矿物质基本上未遭受搬运。所以就成矿物质是否经过搬运,可以把其来源分为原地和异地两种。     

长白山火山区高精度Rayleigh面波相速度结构与岩浆系统

近年来,有关长白山火山是否存在潜在喷发危险的讨论引起了国内外地学研究者的广泛关注,但人们目前对其壳幔岩浆系统的了解却十分不足,已有的研究对长白山火山壳内岩浆房存在的深度位置、形态规模及其部分熔融程度的认识仍存在较大分歧。本研究通过汇集长白山火山及邻区(包括朝鲜境内)多个密集流动地震台阵和区域固定地震台网的观测资料,采用背景噪声成像方法获得了长白山火山区高精度的Rayleigh面波相速度模型。成像结果表明:长白山火山中-下地壳深度位置存在显著低波速异常,可能指示了岩浆房的存在。上地壳局部低速区可能反映了壳内深部岩浆向上运移的通道或者是区域小尺度的岩浆聚集体。长白山火山上地幔顶部的低速可能揭示了软流圈热物质上涌,其减压熔融为壳内岩浆房提供了幔源岩浆补给。     

花岗岩结晶分离作用问题——关于花岗岩研究的思考之二

岩浆结晶分离作用是一个古老的话题,很早就有学者指出,地球内部生成的岩浆大多是玄武质岩浆,大多数花岗岩是由玄武岩结晶分离形成的。本文在考察了岩浆结晶分离作用的制约因素、比较了不同性质岩浆结晶分离作用的特征之后指出:玄武质岩浆可以发生结晶分离作用,因为有与其相关的堆晶岩产出;安山质岩浆也可以发生结晶分离作用,因为也有与其相关的堆晶岩产出。但是,花岗质岩浆似乎不大可能发生结晶分离作用,因为,很少见到有与(富硅的)花岗质岩浆相伴的堆晶岩产出。花岗质岩浆之所以不大可能发生结晶分离作用的原因在于:(1)岩浆的黏性大,它不仅阻滞了矿物的结晶作用(使斜长石不能发育为自形晶),而且阻止了密度大的矿物(例如角闪石)下沉;(2)主要造岩矿物(例如斜长石)的密度与花岗质岩浆的密度相差无几,使结晶分离作用难以进行。本文详细考察了花岗质岩浆中斜长石的行为,指出在花岗质岩浆中斜长石结晶分离几乎是不可能的。那么,文献中大量充斥的花岗岩结晶分离作用的说法是依据什么呢?作者认为,文献中的许多说法可能主要是根据哈克图解得出的,而不是根据实际观察和理论研究得出的。作者认为,玄武岩和花岗岩不仅来源不同,成分不同,而且解释也不同。哈克图解中许多适合玄武岩的解释未必适合花岗岩。由于鲍文反应原理是结晶分离作用的理论基础,因此,文中也对鲍文反应原理进行了评述,并指出文献中存在的一些需要认真对待的问题,例如,从玄武岩-安山岩-英安岩-流纹岩的连续演化序列是不可能的;单元-超单元填图方法是不科学的;中国东部中生代大规模花岗岩不可能是玄武质岩浆结晶分离形成的等等。本文还以 Ajaji el ai.(1998)报道的摩洛哥 Tanncherfi 花岗岩为例,指出结晶分离作用的解释是不可能的。作者认为,花岗岩类的成分变化大,主要可能与源区组成、温度、压力、挥发分、部分熔融程度和过程、混合作用、岩浆分异及结晶分离作用有关。其中,源区组成可能是花岗岩多样性的最重要的原因,而结晶分离作用的影响可能是微乎其微的。本文认为,花岗岩结晶分离作用对于花岗岩成因的意义已经被大大地夸大了,我们应当重新思考结晶分离作用对于花岗质岩浆的意义。由于花岗岩的极端复杂性,许多问题还得不到比较合理的解释,本文的认识只是初步的。     

扬子地台西缘新生代富碱斑岩中的深源包体及其意义

在扬子地台西缘的碱性正长斑岩中发现由镁铝榴石聚晶,榴辉岩,榴闪岩,麻粒岩等组成的下地壳包体。推测杨子地台下部存在麻粒岩—榴辉岩高级变质相系的基底地层,它们可能是比早元古代大红山群更老的基底地层,也可能是构造机制造成的高级相转变。广泛分布在杨子地台西缘的喜山期富碱斑岩的原始岩浆可能有统一的形成机制,岩浆源区在壳幔边界,深部壳幔物质混染。随着杨子板块向西俯冲,岩浆源区深度加大,其原始岩浆的碱质也随之增加,所以西部的斑岩更偏基富碱。斑岩体的分布西界已到达澜沧江附近,这也可能是扬子板块地壳消失的边界。     

席状岩浆房中的岩浆冷却及动力稳定性

关于岩浆房中岩浆的结晶分异方式一直存在着争议，其基本矛盾在于对岩浆冷却历史及热不稳定性可能引起的对流形式的理解各不相同。本文在充分考虑席状岩浆房的基本物理特征的基础上，建立了稳定岩浆体系的动态冷却模型，并以攀枝花层状岩体为例，计算了相应的温度场、密度场及粘度场。同时，提出了一种基于能量守恒的、对热不稳定性进行分析的新方法。计算了热不稳定性可能引起的对流强度、对流区域及对流时间，并深入讨论了在一定的热不稳定状态下，不同的岩浆屈服强度对对流特征参量的影响。结果表明，在该岩体的整个固化过程中，如果曾发生过自发对流，其对流也是极微弱而短暂的，不会影响中下部岩浆房中岩浆的固化和结晶。这一结论与对该岩体的实际观察相符。     

峨山玉河寨杂岩体的反序岩浆演化及成因探讨

玉河寨基性－超基性环状杂岩体的岩相学及地球化学资料表明，属同源岩浆演经的产物，岩浆演化为基性→超基性的反序岩浆演化。这种反序岩浆演化的机制主要是由于斜长石在高位岩浆房中的分离结晶所致。对流分离作用可能是斜长石晶体从熔融体中分离的方式。在此基础上，笔者提出了该岩体的成因模式。     

滇西北普朗斑岩铜矿锆石离子探针U-Pb年龄: 成矿时限及地质意义

应用高精度离子探针锆石U-Pb测年方法,获得普朗斑岩铜矿床中3件矿化石英二长斑岩的锆石年龄分别为228±3Ma、226.3±2.8Ma、226±3Ma。锆石形态和铀钍参数均属典型的岩浆锆石特征,年龄值在误差范围内近似一致,表明形成矿化斑岩的中酸性岩浆从岩浆房快速上升侵位。结合前人已发表的矿化斑岩的黑云母Ar-Ar坪年龄及辉钼矿Re-Os同位素年龄等数据,推测普朗斑岩铜矿的岩浆—热液系统从岩浆侵入至矿化阶段的持续时间可能长达10Ma以上,主成矿期约为216~214Ma。从岩浆房分异出的富含成矿物质和挥发份的岩浆流体在相对较晚阶段对普朗复式岩体发生了强烈的蚀变作用并可能进一步萃取了岩体中的成矿物质。     

西准噶尔托里县布尔克斯台岩体岩浆混合的锆石U-Pb年代学证据

新疆西准噶尔托里县布尔克斯台岩体中发育大量闪长质微细粒包体,包体主要分布于阿达依金矿外围,具塑性变形特征。为确定岩浆混合作用存在的年代,对布尔克斯台岩体寄主岩石和包体进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,得到其形成年龄值分别为313.7±2.7Ma(95%置信度,MSWD=1.8,n=21)和312.2±3.9Ma(95%置信度,MSWD=2.5,n=26),表明二者是同期岩浆事件的产物。布尔克斯台岩体岩浆混合作用的时代为晚石炭世早期,表明西准噶尔地区在晚石炭世早期可能发生过强烈的壳-幔岩浆混合作用,并由地幔带来了铜、金等成矿物质,达尔布特构造岩浆带的壳幔岩浆混合作用可能是该岩浆带铜、金富集的主要原因。     

现代岩浆岩石学的一个前沿领域——岩浆包裹体研究与岩浆学

岩浆包裹体是岩浆岩矿物结晶生长时捕获的微量岩浆,它们保存了有关天然岩浆深部演化物理化学史的珍贵信息。在现代实验室条件下,我们已经完全可能利用显微热台及高压显微热合等设备,对岩浆包裹体加热和增压,使其恢复到被捕获时(即其形成时)的物理化     

西昆仑普鲁新生代火山岩的矿物化学特征及其对岩浆演化过程的约束

对西昆仑普鲁新生代火山岩的矿物学进行了系统的研究。结果表明：该地区火山岩主要由橄榄石、单斜辉石和斜长石组成,并有少量的斜方辉石、黑云母、角闪石、碱性长石和铁钛氧化物。其矿物学特征指示了岩浆的性质有点类似于碱性岩浆,但与典型的碱性玄武岩又有明显的区别,属于橄榄安粗岩系列。利用橄榄石-熔体平衡原理估算了进入高位岩浆房中的熔体的MgO含量约为6．2％,Mg^#为0．57,说明其不是地幔熔融形成的原始岩浆,而是经历了深部岩浆房的分离结晶过程。由单斜辉石估算的高位岩浆房的深度约7～9km。岩浆在高位岩浆房中发生了较长时间的强烈分离结晶作用,分离结晶相主要为橄榄石、单斜辉石和斜长石以及少量的斜方辉石、黑云母、角闪石、碱性长石和铁钛氧化物。不同时期形成的铁钛氧化物指示了分离结晶过程由相对高温高氧逸度向相对低温低氧逸度演化。与此相对照的是岩浆在深部岩浆房中可能只发生了橄榄石和辉石等铁镁矿物的分离结晶作用,且分异作用时间较短。深部岩浆房可能存在于岩石圈地幔或壳幔过渡带中,岩浆由深部岩浆房上升到高位岩浆房中的过程是近绝热的,从浅部岩浆房到地表是快速上升的过程。     

金川超镁铁质岩体LA-ICPMS锆石U-Pb年龄

对金川(超)镁铁质岩体中的锆石进行了阴极发光(CL)成像观察,按特征将其分为碎屑锆石、岩浆锆石和具有重结晶生长边的变质锆石三类。应用LA-ICPMS对锆石微区U-Pb年龄和微量元素进行了测定,测得碎屑锆石不一致年龄较老,为(2692±160)Ma,可能代表岩体侵入时经过的围岩年龄;岩浆锆石获得谐和线年龄807Ma,可能是金川的成岩年龄;测得变质锆石的年龄为200 Ma,代表较晚的一次变质年龄。岩浆锆石的微量元素Th、U及Th/U特征显示其岩浆成因,并晶出于同一岩浆系统。     

南岭中西段若干复式花岗岩体的成因模式研究

岩石学、岩石地球化学、黑云母矿物化学和副矿物特征等研究表明，南岭中西段3个复式花岗岩体的演化规律表现为两种方式：一种是以花山复式花岗岩体为代表的不同母岩浆演化方式，其补体美华花岗岩可能经历了与花山主体岩浆相似的分离结晶作用；另一种是以金鸡岭复式花岗岩体和大东山复式花岗岩体为代表的相同母岩浆演化方式，它们的补体螃蟹木花岗岩和猪蹄石花岗岩分别为金鸡岭主体和大东山主体花岗质母岩浆经过分离结晶作用形成。两种不同产出方式的补体花岗岩可能表明它们与主体岩浆的形成机制不同。     

大陆边缘弧岩浆成因与大陆地壳形成

大陆地壳如何形成是国际学术界长期关注并正在持续攻关的一个重大基础科学问题。活动陆缘弧的岩浆成因和密度分选过程是理解大陆地壳形成机制和演化过程的关键。北美白垩纪Cordilleran大陆边缘弧的形成可能经历了与底侵幔源岩浆有关的下地壳部分熔融和岩浆混合,或幔源初始玄武质岩浆的两阶段成分分异过程,以花岗质成分为主的北美内华达地区垂向地壳成分剖面结构可能与榴辉岩相残留体或堆晶岩的拆沉作用密切相关。目前并不清楚亚洲大陆南部以约200 Ma和约90 Ma两个时间断面为代表的中生代冈底斯弧,为何出现大量角闪石岩并具有玄武安山质的平均成分。探究中生代冈底斯弧的岩浆成因、地壳垂向成分结构和地壳形成机制可能有助于或多或少地解决这一问题。     

西藏甲玛铜多金属矿床岩浆混合作用及对成矿的贡献

西藏甲玛铜多金属矿床存在明显的岩浆混合作用,对其研究有助于探测地球的深部过程。本文以构造-岩浆事件理论为依据,根据花岗岩类构造组合特征和成因建立了甲玛矿床所在的冈底斯成矿带的构造-岩浆演化序列,阐述了岩浆混合作用发生的直接原因为岩浆底侵作用,论证了混合岩浆的起源机制(源区继承性),可能为约40%的基性端元(镁铁质岩浆)与约60%酸性端元(花岗闪长质岩浆)在15 Ma左右于源区预混合和就位过程中发生的以机械混合为主的再次混合作用;得出了甲玛矿床成矿流体中的金属元素和S主要来源于岩浆混合作用的幔源铁镁质岩浆,暗示岩浆混合对成矿具有贡献。