云南香格里拉可麦洛新生代碱性侵入岩地球化学特征及意义

分布于扬子地台西缘、哀牢山-红河断裂带的新生代碱性侵入岩为研究板内岩浆系统中的壳幔作用及地球化学循环提供了理想的研究窗口。研究选择对香格里拉地区可麦洛碱性侵入岩的元素地球化学特征进行测试分析,结果显示该岩体具有高铝(w_Al2O_313.50%～15.50%,平均14.63%)、碱值(w_Na2O+K_2O为6.79%～9.95%,平均8.74%)的特征;w(MgO)为1.74%～5.25%,平均为3.21%;w(Ni)为25.17×10^-6～127.16×10^-6,平均54.47×10^-6;w(Cr)为12.86×10^-6～48.23×10^-6,平均26.76×10^-6,与滇西新生代碱性岩相比富含亲稀土元素(644.55×10^-6～402.09×10^-6),Eu异常不明显(Eu/Eu~*=0.89～1.09)。微量元素蛛网图显示出较强的负K,Ti(Ti/Ti~*=0.38～0.45)异常,Nb异常变化较大(Nb/Nb~*=1.29～0.47)。综合分析该侵入岩可能起源于壳幔过渡带的部分熔融,其源区残留有石榴石、角闪石和金云母。软流圈上涌及下地壳拆沉很可能导致扬子地台西缘下伏岩石圈地幔与下地壳形成物质能量交换,而长期的壳幔反应会造成岩石圈地幔弱化,局部出现低强度的弱化岩石圈地幔,形成壳幔过渡带。     

板片俯冲过程中Co、Ni的分布及迁移特征——以西南天山为例

在板片俯冲过程中,基性洋壳、下伏蛇纹石化岩石圈地幔和覆盖在俯冲洋壳上的大洋沉积物在不同深度会依次发生板片脱水作用和沉积物熔融,形成的俯冲带熔/流体可携带某些元素交代地幔楔,进而通过弧岩浆作用返回地壳。同时,俯冲板片内不同组分之间也会发生化学成分的迁移和交换,并最终进入深部地幔,造成地幔不均一性和不同程度壳幔相互作用。本文报道了我国西南天山典型高压-超高压变质带中蛇纹岩、辉石岩、绿片岩、蓝片岩和榴辉岩内各矿物相的主量元素及Cu、Co、Ni含量数据。结果表明,除辉石岩中透辉石的Cu含量较高(1.26×10^-6～76.9×10^-6)外,其它硅酸盐矿物的Cu含量均在1.0×10^-6～10.0×10^-6左右;而Co和Ni在不同岩性及不同矿物之间显示较大的含量差异：蛇纹岩中蛇纹石的Co和Ni含量分别为22.6×10^-6～49.6×10^-6和482×10^-6～1097×10^-6,榴辉岩中绿辉石的Co和Ni含量分别为6.0×10...     

黑龙江鸡西盆地新生代玄武岩大地构造环境探讨

鸡西盆地新生代玄武岩的岩石学、岩石化学和地球化学研究表明,岩石中发育橄榄石包裹体,且造岩矿物中也多含橄榄石晶体;δEu=0.87~0.94（大于0.7）,具基性岩浆分异特征.微量元素Nb^*值为0.91（接近1）、K^*值为1.09,略大于1,表明岩浆与消减作用相关不大,且有非地壳物质加入.总体分析,岩浆来源于上地幔,上升过程中遭受了壳源物质的混染.鸡西地区新生代玄武岩岩浆来源于上地幔,是裂谷作用的产物,为大陆裂谷型玄武岩,其形成与敦密断裂在上新世的拉张活动有关.     

华北板块北缘中段早石炭世构造属性:察哈尔右翼后旗高分异Ⅰ型花岗岩地球化学的制约

察哈尔右翼后旗二长花岗岩岩体位于华北板块北缘中段.岩体富SiO₂、富K、富碱、低Ca和P、贫Fe和Mg,w(P₂O₅)与w(SiO₂)呈负相关,铝指数(A/CNK)为0.96~1.15,分异指数为90.36~92.96;主要造岩矿物为条纹长石、斜长石和石英,其铁镁矿物主要为黑云母,未出现碱性铁镁矿物和富铝矿物,副矿物为锆石、磁铁矿、磷灰石、榍石和钛铁矿;可见察哈尔右翼后旗二长花岗岩属高分异钙碱性I型花岗岩类.结合较低的w(∑REE)((46.8~94.4)×10^-6)、w(Th)((1.74~2.39)×10^-6)、w(U)((0.27~0.39)×10^-6)和微量元素判别图解,二长花岗岩岩浆源区可能为下地壳,源岩可能为岩石圈地幔.岩石轻重稀土分馏较强 ((La/Yb)_N= 6.52~28.39),δEu以正异常为主(0.83~3.51),富集大离子亲石元素(LILEs,Cs、Rb、Ba和K),亏损高场强元素 (HFSEs,Nb、Ta、P和Ti).地球化学特征反映了二长花岗岩具有火山弧岩石特征,且岩体侵入新元古界埃迪卡拉系什那干群,表明岩体形成于活动大陆边缘弧环境,其侵位反映了古亚洲洋的俯冲岩浆事件.     

华北板块北缘东段中三叠世构造演化——来自辽宁法库地区侵入岩的证据

本文对华北板块北缘东段辽宁北部法库地区中三叠世风歧堡岩体和靠陵沟岩体进行了岩相学、锆石U-Pb年代学、地球化学及Lu-Hf同位素研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,风歧堡岩体和靠陵沟岩体加权平均年龄分别为（241±1） Ma和（243±1） Ma,侵位时代为中三叠世。风歧堡岩体的Ba和Sr质量分数分别为（290.00×10^-6~484.00×10^-6）和（129.00×10^-6~338.00×10^-6）,Sr/Y值为13.27~28.17,Sr/Yb值为117.50~250.28;靠陵沟岩体具有较高的Ba质量分数（899.00×10^-6~1 300.00×10^-6）和Sr质量分数（772.00×10^-6~997.00×10^-6）,以及较高的Sr/Y值（67.47~78.21）和Sr/Yb值（661.81~781.32）,Y、Rb和Yb质量分数较低,分别为11.00×10^-6~14.70×10^-6、55.80×10^-6~78.40×10^-6、1.17×10^-6~1.39×10^-6,地球化学特征上具有高Ba-Sr花岗岩的特征。此外,凤歧堡岩体样品富集大离子亲石元素Rb和K,亏损高场强元素Nb、P、Ti和大离子亲石元素Ba;靠陵沟岩体样品富集大离子亲石元素Ba、K、Sr,亏损高场强元素Nb、P、Ti。凤歧堡和靠陵沟岩体样品Nb/Ta值（4.18~10.26）和Zr/Hf值（30.39~38.76）与地壳平均值相近,Ni、Co和Cr质量分数较低;岩石地球化学特征表明法库地区中三叠世花岗质岩浆源岩为壳源岩石。中三叠世—晚三叠世早期,华北板块北缘东段处于造山地壳加厚阶段。研究区中三叠世花岗岩的ε_Hf（t）值均为正值,亏损地幔二阶段模式年龄（T_DM2）为949~555 Ma,结合岩石地球化学特征,中三叠世花岗质岩浆源岩为造山地壳加厚过程中新元古代新生下地壳部分熔融的产物。     

四川若尔盖地区西康群地球化学特征及其物源区和古风化程度分析

通过对四川省若尔盖地区西康群砂泥岩的主量元素、微量元素和稀土元素进行综合研究,发现本区砂泥岩的SiO₂ 、P₂O₅ 、MnO与PAAS有相同的含量,富集Na₂O、CaO,贫Al₂O₃ 、Fe₂O₃、MgO、K₂O和TiO₂。微量元素W含量大大高于上地壳丰度,Nb和Ta含量大大低于上地壳丰度,而与下地壳丰度相当,Sc的含量略低于上地壳丰度,造岩元素Sr 略高于地壳丰度值。稀土元素总量相对较高,平均值为133.97×10^-6,与地壳中的稀土元素总量112×10^-6较为接近。轻稀土元素相对于重稀土元素较为富集,具中等的负铕异常,稀土配分曲线均显示比较一致的右倾的轻稀土富集的配分模式。由此认为其地球化学特征与大陆岛弧和被动大陆边缘沉积物相似。综合其他地质资料认为若尔盖地区西康群砂泥岩的物源区可能为康滇古陆。     

滇西地区下地壳铅同位素的组成及其意义

滇西地区新生代碱性侵入岩中广泛分布的麻粒岩包体可以代表该地区的下地壳岩石,为了确定滇西下地壳岩石的铅同位素组成,我们系统采集了该区碱性岩中的麻粒岩包体,挑选出其中的长石、石榴子石等造岩矿物,测定了其铅同位素组成,在Zartman等的铅构造演化模式图上,剔除个别异常的铅同位素组成,圈出投影于下地壳铅同位素演化趋势线上及附近的铅同位素分布范围,由此确定了该区下地壳的铅同位素组成的区域,并进一步结合作者先前确定的该区上地壳及上地幔铅同位素组成,构建了该区三维岩石圈铅同位素组成,并将这一结果用于滇西金顶超大型铅锌矿床的成矿物质来源的研究中,发现颇受争议的金顶铅锌矿床中的铅并非来自上地幔,而相当于下地壳来源的铅与兰坪盆地沉积岩铅二者的混合铅。     

西大别桥店花岗斑岩脉的形成时代、岩石成因及其大地构造意义

白垩纪碰撞后花岗岩是研究大别造山带碰撞后伸展垮塌的重要载体,西大别南缘的桥店花岗斑岩脉为约束大别山碰撞后构造机制转化提供了新的约束信息。SIMS和LA-ICP-MS锆石定年结果表明,桥店花岗斑岩脉侵位年龄约为129 Ma,并具有富集的锆石Hf同位素组成(ε_Hf(t)=-24.5-14.7)和古元古代二阶段模式年龄(2.41.9 Ga)。矿物组成上,花岗斑岩脉以富含粗粒的长石斑晶为主要特征。它们具有变化的SiO₂含量(63.07%73.22%)和A/CNK值(0.871.73),同时具有高的K₂O(4.51%5.47%)、低的MgO (0.42%1.82%)含量,属于高钾钙碱性花岗岩类。岩石的轻稀土元素相对重稀土元素富集,具有Eu的负异常(Eu/Eu^*=0.770.92);同时富集Rb、Ba和Pb,而亏损Nb、Ta和Ti。相较于典型埃达克质岩石,桥店花岗斑岩的Sr含量(78×10^-6724 ×10 ^-6)变化较大,Y(11.8×10^-614.8×10^-6)和Yb(1.09×10^-61.37×10^-6)含量相对较高,对应的Sr/Y(6.755.5)和(La/Yb)_N(29.634.2)比值较低。以上地球化学特征,结合古元古代的残留锆石和二阶段铪模式年龄,共同反映出桥店花岗斑岩是区内古元古代下地壳物质在中-低压力条件下部分熔融的产物。与区域上碰撞后岩浆岩的对比研究表明,桥店花岗斑岩的侵位指示了西大别地壳在约129 Ma已经开始减薄,西大别白垩纪加厚下地壳的拆沉及构造机制转换的时间可能在约130 Ma前后。     

伊春地区晚印支期Ⅰ型花岗岩带特征及其构造背景

晚印支期花岗岩岩石类型主要为一套含角闪石黑云母二长花岗岩及含黑云母正长花岗岩,岩石中暗色闪长质岩包体发育较普遍,富含角闪石及镁质黑云母,副矿物以榍石、磁铁矿、磷灰石常见,Al2O3/(Na2O K2O CaO)＜1.1,显示出Ⅰ型花岗岩特征.利用岩石矿物组合、岩石化学特征判别其产于碰撞后构造环境,认为造山后伸展体制是这期花岗岩形成的重要原因.岩石(87Sr/86Sr),及δEu值反映其源区为壳幔过渡区,氧同位素(δ18O)测定值在5.5‰～10‰之间,具壳幔混源的特点,表明岩石来源于下地壳或壳幔过渡部分,与下地壳的部分熔融或壳幔过渡区部分熔融作用有关.     

北祁连中段毛藏碱性斑岩体地球化学特征及稀土成矿作用

毛藏碱性斑岩体侵入于加里东期毛藏寺中酸性岩基的中心部位,呈小岩株状产出。通过岩石地球化学研究,结果表明碱性斑岩体的主量元素SiO₂含量介于57.55%～55.98%之间,REE含量为433×10^-6～9 824×10^-6,平均高达5 218×10^-6。LREE/HREE比值介于24～98之间,(La/Yb)_N比值为54～5 699,表现为轻重稀土强烈分异,具有富轻稀土、高钾富碱、富铝贫钛、富锶和钡等特征,岩石还相对富集Pb和Zn,含量均超过200×10^-6, Cu含量也较高(> 100×10^-6),最高可达1 710×10^-6。负铕异常中等,δEu值为0.40～0.87,暗示有斜长石的分离结晶作用,具A型花岗岩岩石地球化学特征。结合构造演化认为碱性岩浆的产生与俯冲的北祁连洋壳板片的断离作用有关,区域应力场由挤压转为伸展,在地壳岩浆房中地幔源区部分熔融并发生分离结晶作用形成碱性斑岩体,伴随后期的岩浆—热液作用...     

THE ORIGIN OF DOUBLE HIGH CONDUCTIVITY LAYERS IN THE CRUST OF SOUTHERN TIBET AND ITS GEODYNAMIC CONSEQUENCE

THE ORIGIN OF DOUBLE HIGH CONDUCTIVITY LAYERS IN THE CRUST OF SOUTHERN TIBET AND ITS GEODYNAMIC CONSEQUENCE     

The new data on the structure of the continental crust based on the results of electromagnetic sounding with the use of powerful controlled sources

On the basis of the summarized results of multiannual deep soundings with the use of powerful controlled sources, it is suggested to subdivide the Earth’s crust, which is traditionally identified by seismic data, into two parts, namely, upper and lower. The upper crust of 10–15 km thick is more conductive and is the most actively involved in geologic processes. Its principal peculiarities are sharp horizontal heterogeneity and a wide range of variations of specific electric resistance for rocks (from 1 to 10⁵ Ohm m), a higher brittleness, and the presence of fluids that drain the suprastructure from the day surface owing to the supply of meteor waters to depths. The lower crust (in the depth interval from 10–15 to 35–45 km) is distinctive by the high specific electric resistance (10⁵–10⁶ Ohm m) and horizontal homogeneity of electric properties. Electric conductivity of the lower crust is mostly determined by the influence of planetary physical-chemical parameters (pressure, temperature, viscosity), phase transitions of substances, and geodynamic peculiarities of evolution for different segments of the Earth, rather than by geologic processes observed near the day surface.     

1.0 GPa、高温下岩石熔融玻璃的弹性波速测量及其地球物理意义

利用超声波反射法,在1.0GPa、最高温度分别达900℃和730℃条件下,测量了岩石成分从酸性到基性的7种熔融玻璃的纵波波速(vp)和横波波速(vs)随温度的变化。实验过程证明,高压下升温过程中样品被压缩导致了样品中弹性波走时减少,而降温过程中样品长度基本保持不变。结果显示,1.0GPa下,随实验温度升高,不同成分玻璃的vp首先以-0.2×10-3km.s-1.℃-1到-0.7×10-3km.s-1.℃-1不等的速率缓慢降低,而其vs多以-0.1×10-3km.s-1.℃-1速率随温度升高而降低。当温度高于玻璃转变温度(Tg)后,玻璃的vp开始以-0.8×10-3km.s-1.℃-1到-3.6×10-3km.s-1.℃-1不等的速率快速下降。根据玻璃vp随温度变化速率的改变,拟合出这几种玻璃的转变温度从584℃到654℃。由实验获得的玻璃波速,利用Voigt-Reuss-Hill(VRH)平均计算出下地壳岩石中玻璃的存在将降低岩石的波速,并由此为下地壳低速层提出一种新的解释,即非晶质体的存在可能在下地壳形成地震波低速层。     

Electrical conductivity of amphibole-bearing rocks: influence of dehydration

We investigated the electrical conductivity of amphibole-bearing rocks under the conditions of the middle to lower crust. Alternating current measurements were performed in the frequency range of 10–10⁶ Hz in a cubic-anvil high-pressure apparatus at 0.5–1.0 GPa and 373–873 K. The electrical conductivity of these rocks is weakly temperature dependent below ~800 K with modest anisotropy and relatively low conductivity (~5 × 10⁻³ S/m at ~750 K with the activation enthalpy of 64–67 kJ/mol). However, the electrical conductivity starts to increase with temperature more rapidly above ~800 K (activation enthalpy of 320–380 kJ/mol). The infrared spectroscopy observations indicate that dehydration occurs in this high temperature regime. The observed high activation enthalpy and the reproducibility suggest that the enhanced conductivity is not due to the direct effect caused by the generation of conductive fluids. Dehydration of amphibole is associated with the oxidation of iron (from ferrous to ferric), and we suggest that the increased conductivity associated with dehydration is caused by oxidation. This effect may explain high electrical conductivity observed in some regions of the continental crust.     

钾膨胀石墨层间化合物(K-EGIC_S)的电阻率测量

在低温惰性条件下合成的钾膨胀石墨层间化合物 (K_EGICS)的电学性能与膨胀石墨的电学性能完全相反 ,随着温度的升高 ,K_EGICS 的电阻率逐渐升高 ,电导率逐渐降低。这一现象是由客体材料钾自身的结构及其与膨胀石墨化合时的键性决定的。     

南天山北缘麻粒岩残迹与辉石相韧性变形研究

对新疆北部南天山北缘蛇绿混杂岩带中麻粒岩的岩石学、矿物学、岩石化学、矿物化学、稀土元素地球化学特征及辉石相韧性变形构造的研究表明,榆树沟麻粒岩的共生矿物组合为透辉石-次透辉石-紫苏辉石-石榴石-斜长石,属基性岩类暗色麻粒岩,以低硅高钙为特征,稀土总量低,轻稀土与铕弱亏损,反映高温高压熔融环境和岩浆分异差的特点。麻粒岩及超镁铁岩中的辉石经历了强烈的韧性剪切变形作用,不对称辉石残斑系、动态重结晶辉石亚颗粒集合体、辉石变形双晶纹、鱼尾构造、核幔构造等显微韧变构造广泛发育。宏观和微观运动学分析揭示了一期从南向北的推覆构造。麻粒岩的形成与早古生代大陆地壳拉伸作用有关,辉石相韧性变形则与早古生代末南天山边缘海的挤压关闭和推覆逆冲有关。     

大地电磁测深(MTS)用于研究地壳上地幔的初步成果

地质矿产部物化探研究所自1980年先后完成了青藏、川滇、华南、甘肃、新疆、内蒙、山西、松辽、长江中下游、秦岭等地区的深大地电磁测深剖面约6800km。得出了剖面通过地区地壳、上地幔的电性结构,研究了各电性单元与地质构造单元的关系,对发现的地壳、上地幔内低阻层的成因进行了探讨。根据已掌握的深大地电磁数据编制了中国大陆电性图件,得出中国大陆岩石圈的平均厚度为100～120km,东部地区薄,西部地区厚的结论。利用高温高压岩石电阻率测定结果,粗略地给出了剖面通过地区岩石圈内主要的物质组成。     

榴辉岩的弹性波速评述

文中评述了榴辉岩的密度和高温高压下的纵波速度、速度各向异性、泊松比以及榴辉岩声软化现象的成因 ,着重介绍了榴辉岩的密度和波速对探讨岩石圈物质组成、莫霍界面性质、超高压岩石对实现壳幔物质交换的重要意义。榴辉岩的密度为 3 2～ 3 6 5g·cm-3 ,其中超高压榴辉岩具有更高的密度 (3 4～ 3 6 5g·cm-3 )。榴辉岩的纵波速度 (vp)在 1GPa时为 7 3～8 9km·s-1,其裂隙闭合压力可能高于 1GPa。榴辉岩的压力系数为 0 3～ 0 4km·s-1·GPa-1,温度系数为 - 3 4× 10 -4 km·s-1·℃ -1。它具有最弱的vP 各向异性 (<3% )。超高压榴辉岩的泊松比为 0 2 54～ 0 2 75。大别山榴辉岩的密度和波速研究表明 ,现今的大别山深部地壳可能依然存在榴辉岩 ,但数量应很少 ;大别山上地幔具有同超高压榴辉岩类似的弹性特征 ;拆沉作用是解释超高压榴辉岩折返机制的重要模式之一 ;榴辉岩的形成过程包含了壳幔物质循环作用 ,一部分榴辉岩已拆沉进入深部地幔 ,另一部分则快速折返至地壳内或通过其他构造作用进一步抬升、暴露地表。     

华北地台太行-五台和阴山地块地壳物质组成——岩石地震波速实验证据

在模拟地壳的温度和压力条件下,测定了华北地台太行－五台和阴山地块的主要变质岩群和侵入岩共５４个岩石样品的纵波速度（ｖｐ）．各类岩石的ｖｐ在约４～１０ｋｍ深度内上升很快,在１０～２５ｋｍ内继续增大,但是幅度变小,在该深度范围内达到了ｖｐ最大值;在３０～３５ｋｍ之后到５０ｋｍ深度内的ｖｐ都趋于恒定．综合对比地壳的波速结构和岩石的波速特征表明,在太行－五台地块,五台群、滹沱群和古老花岗岩岩类构成上地壳,阜平群和恒山群构成中地壳,集宁群代表了下地壳的岩石组成;在阴山地块,马家店群、二道凹群、色尔腾山群和古老侵入岩类是中地壳和上地壳的组成部分,乌拉山群岩石则是下地壳的代表     

高温高压实验研究在地学领域的新进展

阐述了静态高温高压实验研究在地学各方面的新进展、新动向、新仪器、新观点和新资料。