钾质斑脱岩的研究进展

从矿物学、地球化学两个方面对钾质斑脱岩的研究进展进行综合评述.矿物学研究表明,钾质斑脱岩为岩浆成因,由粘土矿物与非粘土矿物组成,粘土矿物以伊-蒙混层矿物和伊利石为主,非粘土矿物包括原生斑晶矿物和次生矿物.钾质斑脱岩的矿物学研究有助于地层对比难题的解决,亦将促进古大陆再造研究.钾质斑脱岩及斑脱岩的主量元素数据统计结果显示,钾质斑脱岩以相对富钾为特征,K2O含量一般大于3.5%.微量元素数据统计表明,钾质斑脱岩的微量元素以Th、U的明显富集为特征,同时均具有负Eu异常并缺乏负Ce异常.通过对早寒武世、奥陶纪及志留纪的钾质斑脱岩的微量元素特征进行对比研究,认为不同时期钾质斑脱岩的微量元素与REE的配分模式表现出不同的特征,尤其是Nb/Y、Th/U等微量元素比值及(La/Yb)N、(La/Sm)N、(Gd/Yb)N、δEu和δCe等稀土元素参数的差异明显.经对比,初步判定滇东石岩头组底部钾质斑脱岩与遵义石岩头组钾质斑脱岩可能不属于同一期火山活动的产物.     

四川盆地及周缘五峰组-龙马溪组钾质斑脱岩特征及其地质意义

四川盆地及周缘五峰组-龙马溪组黑色页岩地层中斑脱岩广泛分布,蕴含着丰富的地球化学信息。开展相关矿物学（XRD）、主量元素（XRF）,以及微量元素（ICP-MS）等分析,结合野外露头观察,对四川盆地及周缘五峰组-龙马溪组黑色页岩地层中斑脱岩进行了分析。研究结果表明：1）斑脱岩主要由伊利石、斜长石、石英等矿物组成;2）主量元素以SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、K₂O 为主,其中K₂O/Na₂O介于15.54～270之间;3）微量元素富集Th、U、Pb、Zr、Hf、Ta等高场强元素（HFSE）和Rb、Cs、Ba等大离子亲石元素,亏损La、Ce、Sr、Sm、Eu等元素;4）稀土元素∑REE介于19.58×10^-6～383.88×10^-6之间,平均值为105.43×10^-6,LREE/ HREE介于0.74～12.67之间,平均值为3.93,总体表现为轻稀土（LREE）富集,而重稀土（HREE）亏损,轻、重稀土元素分异明显,Eu表现出一定的负异常,而Ce未出现明显异常。综合分析认为：1）四川盆地及周缘五峰组-龙马溪组斑脱岩具有高钾低钠的特点,与钾质斑脱岩特征相符,且五峰组与龙马溪组斑脱岩特征相似,火山灰物质来源相近;2）原岩构造环境主要为岛弧环境,同时也存在板内环境,火山灰主要来源于北部秦岭地区;3）火山灰可以提高海洋表层初级生产力,为优质页岩有机质形成提供物质基础。     

奥陶纪和志留纪钾质斑脱岩研究评述

与欧洲与北美相比,国内对钾质斑脱岩的研究较少。为了更好的认识这类岩石,本文从其定义、判别、研究进展等方面,对已发表的钾质斑脱岩资料特别是奥陶纪和志留纪钾质斑脱岩资料进行了研究评述,并在此基础上对华南奥陶纪钾质斑脱岩研究进行了介绍,并提出了华南钾质斑脱岩研究中三个可能的突破方向,即钾质斑脱岩所代表的火山喷发活动与晚奥陶世生物大绝灭的关系、斑脱岩内斑晶矿物熔体包裹体与世界其他地区对比研究、奥陶纪不同层位斑脱岩高精度同位素年代学研究是华南奥陶纪钾质斑脱岩三个有前途的研究方向。钾质斑脱岩作为一类特殊的事件标志层,在年代地层、事件地层、古大陆再造、地层对比研究中具有重要的价值,并将在古环境、古构造和古地理研究等方面发挥不可替代的作用。     

浙江安吉上奥陶统钾质斑脱岩特征

在浙江安吉杭垓地区的上奥陶统黄泥岗组和长坞组分别发现42层和5层钾质斑脱岩夹层,对其中部分斑脱岩开展的X衍射分析显示,其主要成分为石英、伊利石、蒙脱石、高岭石和极少量钠长石;该套斑脱岩具有高钾特征,为钾玄岩系列;稀土元素成分分析显示具有高∑REE含量,轻、重稀土分异明显,具较强负铕异常,球粒陨石标准化稀土配分曲线具有右倾的特征;富集Rb、Th、U、K,亏损Ba、Sr、P等。SHRIMP锆石U-Pb测年值为453±4~444.7±3.3 Ma。成因地球化学分析显示,这些斑脱岩主要形成于板内构造环境,为晚奥陶世凯迪期广西运动构造—岩浆事件的产物。     

华南埃迪卡拉系底部钾质斑脱岩的岩石地球化学特征及其地质意义

我国华南扬子地台不同地区（湖北宜昌、安徽休宁）埃迪卡拉系底部的盖帽碳酸盐岩中均保存有浅色粘土岩层。岩石薄片和扫描电镜观察,以及X射线衍射分析表明,这些粘土岩层以伊利石和伊/蒙混层矿物为主,同时含有港湾状熔蚀石英、高温透长石及岩浆锆石等斑晶矿物。X荧光光谱仪和ICP-MS等离子质谱仪等地球化学元素分析表明,这些粘土岩层具有相似的元素组成和配分模式,以高K₂O、低TiO₂,富含Nb、Ta、Zr、Hf、Th、Y等亲石元素为特征,Al₂O₃/TiO₂、Zr/Hf 和Ti/Th 值均指示了酸性火山灰的性质,同时稀土元素配分模式与花岗岩较为相似。岩石学和地球化学特征表明,这些浅色粘土岩层是火山喷发事件形成的钾质斑脱岩。通过两处剖面的对比,可以将安徽休宁地区的钾质斑脱岩年龄限制在大约635Ma左右。岩浆判别图指示了这些钾质斑脱岩的原始岩浆为高钾亚碱性流纹英安岩;依据微量元素特征和构造环境判别图,初步认为原始岩浆形成于大陆弧环境。这些钾质斑脱岩在区域上的分布,表明我国扬子地台埃迪卡拉纪早期发生了广泛的火山活动,“雪球地球”事件的结束可能是导致这期以钾质斑脱岩为代表的火山喷发事件的诱因。     

遵义松林下寒武统钾质斑脱岩SHRIMP U-Pb锆石年龄及其地质意义

遵义松林地区广泛出露前寒武系及寒武系,是国际上研究前寒武纪-寒武纪过渡时期生物演化、古环境变迁及成矿事件的重要窗口之一.     

赣南地区早南华世钾质斑脱岩的发现及其大地构造意义

赣南地区(华夏陆块西缘)早南华世上施组中含多层乳白色、黄绿色凝灰质黏土岩。化学成分分析结果显示富K2O,属钾质斑脱岩;微量元素分析结果显示其源岩为中酸性岩体,源于火山岛弧构造环境。应用LA-ICP-MS对其中的锆石进行U-Pb测年,得到(756.0±7.5)、(774.3±8.5)、(774.1±8.8)Ma 3组谐合年龄。锆石Hf同位素分析显示εHf(t)为-20.1～5.8(正值较少且多出现在774 Ma),其t_(DM2)为130 6～3 030 Ma,表明早期岩浆(774 Ma)具有少量的地幔物质贡献,而晚期岩浆(756 Ma)几乎完全是壳源物质局部熔融的结果。综合构造背景及时限性,认为774～756 Ma间华夏内部还存在洋壳俯冲形成的火山弧岩浆活动,进一步证实扬子与华夏在早南华世还未发生碰撞拼贴。     

陕西耀县上奥陶统桃曲坡组下部钾质斑脱岩U-Pb年龄的首次报道

华北克拉通上奥陶统的发现和地质时代的确定一直颇受重视。前人通过对华北奥陶系顶部地层中牙形石和笔石记录的核实,将耀县桃曲坡组的顶限定在笔石Diplacanthograptus spiniferus带结束的位置(凯迪阶下部),该位置代表了华北奥陶系的最高层位。而《中国地层表》(2014)将桃曲坡组的底置于艾家山阶和钱塘江阶分界处附近,后者略高于上述笔石生物带结束的位置,可见分歧是明显的,亟需来自绝对年龄资料的约束。笔者在耀县桃曲坡组下部发现了一层斑脱岩,地球化学数据揭示了其富钾质特征(K2ONa2O),K2O含量(3.81%)接近鄂尔多斯盆地南缘奥陶系17个斑脱岩样品的平均值(4.75%)。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年表明其就位年龄为453.7±3.3 Ma(MSWD=0.25),考虑到采样层位接近桃曲坡组的底界,认为桃曲坡组的底可置于454 Ma(桑比阶晚期)。这与前人在周缘地区上奥陶统斑脱岩获得的年龄在误差范围内一致,表明本文获得的年龄是可信的。因此,《中国地层表》(2014)中桃曲坡组的底界需要适当下移。     

奥陶纪-志留纪边界附近火山活动记录：来华南周缘钾质斑脱岩的信息

扬子地台内奥陶纪顶部的五峰组到志留纪底部的龙马溪组间存在着多个粘土岩层.前人研究结果认为这些粘土岩层为钾质斑脱岩,是火山喷发的凝灰质物质在海相环境沉积、蚀变的产物.这些斑脱岩广泛分布于扬子地台周缘,对理解奥陶纪-志留纪时华南所处的大地构造位置和相应的构造事件具有重要的意义.本文对采自扬子地台内湖北宜昌地区和贵州桐梓地区奥陶纪-志留纪界线剖面的斑脱岩层进行了矿物学及地球化学工作,旨在判定其形成的构造环境.矿物学研究表明上述岩石除了含有粘土矿物外,还含有石英、长石、黑云母、磷灰石、锆石等中酸性岩浆岩中的常见矿物,属典型的钾质斑脱岩.本文利用在风化过程中不活动元素对斑脱岩的原岩进行了恢复,结果也表明其原岩为中酸性火山岩,包括安山岩-英安岩-及流纹岩等.微量元素特征显示多数样品具有典型的岛弧火山岩的特征,很可能与北面早古生代秦岭洋的闭合过程中的板块俯冲有关,也可能是早古生代在华南板块东南缘外侧存在的一古老洋壳向华南板块的俯冲.有一个样品(YC0711)没有Nb的负异常,但是具有明显的Ti负异常,在Th/Yb-Nb/Yb判别图上落在岛弧区附近,其原岩可能是富铌玄武岩之类的特殊岛弧岩石.火山活动的峰期为晚奥陶世赫南特阶时代,与地质历史上第二大的生物大灭绝事件同时.前人认为该生物灭绝事件与冈瓦纳冰川有关.考虑到华南以及欧洲、北美等地均出现大规模晚奥陶世-早侏罗纪钾质斑脱岩,奥陶纪-志留纪边界的火山事件是具有全球规模的,所喷发的岩石多是富含挥发份的中酸性岩,对大气圈和生物圈具有十分重要的影响,本文认为火山活动很可能是造成晚奥陶世的生物大灭绝事件和冈瓦纳冰川的主要诱导因素.     

鄂尔多斯盆地西南缘奥陶纪火山活动记录:来自陕甘地区平凉组钾质斑脱岩地球化学和锆石年代学的信息

鄂尔多斯盆地西南缘多个奥陶系剖面中出露多层粘土岩。研究表明,这些粘土岩层多为钾质斑脱岩,是火山喷发的凝灰质物质在海相环境下沉积、蚀变的产物,其研究对鄂尔多斯盆地奥陶系年代地层格架的重新厘定和周缘火山-岩浆活动事件的确定具有重要意义。本文报道了鄂尔多斯盆地西南缘陕西泾阳西陵沟剖面和甘肃平凉银洞官庄剖面奥陶系平凉组钾质斑脱岩的地球化学特征和锆石U-Pb年龄。主量元素表明其源岩为中酸性岩浆,且所有样品K2O含量大于Na2O含量,显示了富钾质特征;Nb-Zr图解中样品大多落在高钾、亚碱性岩浆范围内。利用在风化过程中不活动元素对钾质斑脱岩的原岩进行了恢复,结果表明其原始岩浆为高钾亚碱性流纹英安岩和粗面安山岩。微量元素特征显示多数样品具有典型的岛弧火山岩的特征。分别对上述二个剖面的4个和2个钾质斑脱岩样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得了变化于449±3Ma~457±3Ma范围的6组谐和年龄,据此将平凉组的沉积时代厘定为晚奥陶世桑比期-凯迪期(Sandbian-Katian)。根据钾质斑脱岩区域分布判断其源于南部北秦岭地区或/和西南部北祁连地区的火山喷发。     

中国油气地球化学理论研究进展

本文全面地,概括性地论述了目前中国在石油和天然气地球化学理论研究方面的现状和进展,包括非常规油气藏地球化学,油藏地球化学和天然气地球化学三个方面,其中,在非常规油气藏部分又分陆相低熟油气地球化学,高－过成熟油气地球化学（中国海相碳酸盐岩的油气生成）和煤成油气地球化学三个部分讨论。     

内生金矿成矿作用地球化学研究若干进展

综述了近年来内生金矿成矿作用地球化学研究的若干进展：①金硅配合搬运的实验研究表明,金在热液中的ＡｕＨ３ＳｉＯ４迁移形式可能更具有地质意义;②有机地球化学的深入研究,揭示出金成矿作用过程中的生物—有机质—流体成矿系统;③水—岩反应结果导致围岩中强电解质大量进入流体相,产生的盐效应不利于金的沉淀;除沸腾—不混溶作用和黄铁矿吸附共沉淀机制外,流体的混合作用对金沉淀具有重要意义。     

地热系统气体地球化学研究进展

地热系统气体地球化学是迅速发展起来的一个新领域。本文综述了有关地热田气体组份来源的研究工作,回顾了气体地热温度计的阶段性发展,提出了气体地热温度计的分类,概述了地热系统气—水—岩石体系化学热力学模拟的意义,报道了应用气体地球化学研究和开发地热田的进展。     

岩体损伤力学研究进展

论述了岩体损伤力学在岩体力学中的地位，并从细观和宏观两个方面系统介绍了其最新研究进展；对岩体损伤力学研究中的几个重要问题提出了见解，认为分形几何是研究损伤的有效手段。     

试论碳酸盐岩天然气地球化学的研究方向

虽然多年来油气勘探的实践说明碳酸盐岩可以成为烃源岩，但对于碳酸盐岩的成烃机理和评价标准尚无定论。作者认为，这主要是碳酸盐岩的生烃过程与泥岩的重烃过程不同引起的：碳酸盐岩一般先成岩而后生烃，泥岩一般则先生烃而后成岩。作者根据四川盆地碳酸盐岩天然气地球化学的研究现状，提出今后碳酸盐岩油气地球化学研究的主要方向有：1、碳酸盐岩烃源岩生烃机理研究；2、碳酸盐岩天然气有效运聚系统研究；3、碳酸盐岩气藏地球化学研究，并提出了相应的主要研究内容。     

大地貌学研究进展综述

板块构造革命和空间影象新技术推动了80年代大地貌学的更新。大地貌学研究的是由板块构造作用和随后的地表侵蚀和沉积作用产生的典型地貌。目前,它在被动大陆边缘、板块边界和活动大陆边缘、以及大陆测高法方面取得了令人瞩目的研究进展。     

天然矿物自然铝的研究进展

综述了国内外自然铝的发现与研究史;自然铝的物理性质和颗粒形态、元素组成及含量、晶体结构参数等特征;自然铝的成因模式。自然铝主要见于老的火山和热液矿石中,或现代和中-新生代的海底活动构造带（如转换断层、中央海隆以及弧后扩张中心）的海洋沉积物中,有地幔碳热还原、海底热液内生和陆地表生置换等3种成因模式。     

热水沉积成矿研究现状与展望

热水沉积成矿作用是当今地质学和地球化学领域的研究热点和重要课题，至今已经取得了许多重要的研究成果。通过对国内外相关研究资料的综合调查分析，对热水沉积成矿的概念、矿物岩石学标志、地球化学特征、成因机制及其与金属成矿作用的关系等方面进行归纳总结，重点评述了热水沉积元素地球化学和同位素地球化学方面的判别标志。文章认为，对地质环境背景、有机地球化学与分子古生物学、成矿系统与成矿动力学以及现代海底热水沉积成矿机理等方面进行深入的研究，将是热水沉积成矿研究的必然趋势。     

纤维矿物生物活性研究的新进展

石棉、毛沸石、硅灰石、坡缕石、海泡石、水镁石是被国际癌症研究所（ＩＡＲＣ）列为具有致癌、潜在致癌作用或具有较强生物活性的六种纤维矿物,本文综述了目前国内外对这几种纤维矿物生物活性的研究状况及最新进展     

岩浆作用的物理过程研究进展

概略地介绍了８０年代以来硅酸盐熔体及硅酸盐晶－液悬浮体的密度、粘度、熔体结构、流全动力学等方面的研究动向,及其对岩浆作用、岩浆运移、岩浆侵位机制的动力学约束条件,硅酸盐熔体的结构是制约熔粘度的主导因素,化学成分对熔体匠控制是通过改变熔体结构而实现的,粘度在一定程度上决定着岩浆的迁移、侵痊和喷发方式。密度和浮力是岩浆上升侵位的重要约束,地壳是岩交涉升的一个密度过滤器岩浆最终由于浮和的消失而停止上升。