长白山火山岩浆柱岩浆上升作用过程

长白山火山岩浆柱是一个在长白山区地下总体呈串珠状排列的向东南倾斜的层状富岩浆集合体,岩浆柱宽度宽者300～500 km,窄者30～50 km,深度延伸可达上千km。在这个岩浆柱内,热物质聚集与挥发份富集可以发生部分熔融而形成不同成分与密度的岩浆,岩浆聚集上升至某个深度时的停滞聚集又可形成水平向扩展的岩浆房,压力作用下岩浆房内岩浆演化出密度较轻的岩浆则可进一步上升直至喷出地表。天池火山的母岩浆粗面玄武岩来自地幔岩浆库,由其演化形成的碱型系列粗面岩类和碱流岩类岩石则来自地壳岩浆房。拉斑玄武岩系列的偏酸性岩石来源的地壳岩浆房与碱型系列碱流岩来源的地壳岩浆房深度位置也不相同。天池火山造盾玄武岩TiO2含量和SiO2含量之间反相关关系不能单纯用岩浆房分异结晶来解释,TiO2含量较高的样品代表了源区地幔的较低熔融程度的熔体,而低程度熔融的岩浆来源于更深的位置。玄武质岩浆“熔融结束”的深度随时间的增加而增加的过程控制了岩浆形成深度随时间的增加而增加并且岩浆形成速率随时间的增加而降低的规律。天池火山碱流质岩浆房千年大喷发时岩浆超压极大值Δpmax=625 MPa,层状岩浆房半径35 km,喷出岩浆层厚700 m,喷出岩浆体积30 km3;粗面质喷发的岩浆房超压极大值Δpmax=15 MPa以上。天池火山千年大喷发时临界喷发熔体黏度μcritm>27×1010 Pa·s-1,碱流质岩浆是从一个粗面质岩浆母体经几万年的结晶分异时间演化得来的。气象站寄生火山活动喷发前临界熔体黏度μcritm=12×1011 Pa·s-1,这极高的熔体黏度与喷发物中含有大量晶体与气泡相吻合。千年大喷发级别的大规模喷发周期上万年,远大于小规模喷发几百年以内的时间周期。天池火山作用造盾阶段因为玄武岩都直接喷出了地表,多数传导与扩散的岩浆热都没有用于加热深地壳,所以早期加热效率不高。在1～16 Ma之后造锥阶段在深地壳内形成残余的部分熔融带并阻止了玄武岩的喷发,系统的热效率变得很高,残余熔体生产率也就得到了加速。全新世造伊格尼姆岩喷发阶段大量的演化的碱流质残余熔体因重力不稳定而侵入上地壳内,并且形成大得足以引起造破火山口喷发的岩浆房。     

甘肃景泰县老虎山地区蛇绿岩及其上覆岩系中枕状熔岩的地球化学特征

甘肃景泰县老虎山地区蛇绿岩之上覆盖着一套镁铁质的喷出岩和沉积岩组合，位于蛇绿岩的枕状熔岩之上，不是蛇绿岩的成员，为蛇绿岩的上覆岩系。蛇绿岩的枕状熔岩具Ｎ－ＭＯＲＢ的特征，而其上覆岩系中的枕状熔岩类似Ｅ－ＭＯＲＢ。前者来自扩张脊的下部岩浆房；后者推测源于扩张脊之外的岩浆房，也是软流圈地幔中等至高程度部分熔融的产物，不过，可能有少量来自下地幔的物质的加入     

IODP385-U1550单斜辉石指示加利福尼亚湾瓜伊马斯盆地海底扩张早期MORB深部结晶作用

洋中脊玄武岩(MORB)分离结晶深度是控制其成分变化以及洋壳增生的关键因素之一。为了探究海底扩张早期洋中脊岩浆分离结晶的最深深度,本文对国际大洋发现计划(IODP)385航次在加利福尼亚湾瓜伊马斯盆地U1550站位获得的玄武质岩浆岩样品进行了详细的岩石学和矿物学研究。U1550站位岩心主要由拉斑玄武岩、辉绿岩以及辉绿岩捕虏体组成,其单斜辉石主要为普通辉石,透辉石次之。单斜辉石-熔体温压计计算得出U1550玄武岩单斜辉石结晶温度(1126～1170℃,误差±45℃)和压力(–0.5～5.4kbar,误差±1.4kbar)相对辉绿岩及辉绿岩捕虏体单斜辉石(1158～1212℃,误差±45℃;1.6～5.9kbar,误差±1.4kbar)均较低,结晶深度(0～17.8km)相对后者(5.3～19.5km)较浅。与全球其他洋脊段MORB单斜辉石相比, U1550单斜辉石具有更陡峭的冷却轨迹。综合研究表明,在海底扩张早期,扩张速率很可能均为慢速扩张,其岩浆结晶深度可超过10 km。这暗示着在海底扩张早期岩石圈地幔厚度很厚,地幔部分熔融产生岩浆的终止深度也相对更深,导致岩浆结晶深度深,部分岩浆难以...     

辽西建昌-凌源地区早侏罗世水泉沟组底部英安岩中斜长石环带特征的解译

辽西建昌-凌源地区早侏罗世水泉沟组底部英安岩中斜长石和角闪安山岩中的角闪石具有环带结构。对斜长石用电子探针分析方法研究,发现较完整的斜长石晶体是由具反环带特征的核部和5个具正环带特征的振荡环带组成,核部与振荡环带之间存在熔蚀面。采用相图和晶体环带样式理论分析得出,核部的反环带指示岩浆中无水矿物结晶使岩浆房中的P_(H_2O)增大,熔蚀面代表了 P_(H_2O)增大到某一临界值导致岩浆房上覆围岩破裂,5个振荡环带反映岩浆房上覆围岩破裂后在岩浆房中心和边缘之间岩浆发生过强对流并最终喷出地表。具环带结构的角闪石的结晶压力(核部(5.8±0.5)×10~8Pa,边部(4.8±0.5)×10~8 Pa)说明,岩浆房的深度为17.5±1.8km,岩浆房开放前流体超压达到过1×10~8 Pa 左右。推断,辽西建昌-凌源地区早侏罗世早期地壳岩石圈上部处于压应力状态,下部处于张应力状态。     

河南桐柏老湾花岗岩岩浆动力学与成矿

基于岩浆岩岩石学、流体动力学、热力学研究。本文计算了河南桐伯老湾花岗岩岩浆过程的上升速度、冷凝速度及岩浆熔体的密度、粘度、含水量等物理参数，探讨了熔体中晶体的成核密度和生长速度以及岩浆对流形式等动力学行为，并分析了它们与成矿作用的联系。研究表明，老湾花岗岩岩浆含水量为4．76％，在侵位的温度和压力下是饱和的，较高的水含量有利于矿化。老湾花岗岩熔体上升较快而冷却缓慢，晶体成核密度和生长速度较低，以挥发分为迁移形式的成分对流是熔体中成矿物质迁移、富集的主要方式。老湾花岗岩特殊的岩浆物理性质和动力学行为指示其岩浆作用与老湾金矿床的形成具有密切的成因联系。     

滇西南曼信夭折堆积岩的确认及其意义

产于滇西南孟连曼信的苦橄岩,前人定为苦橄玢岩岩脉。经研究发现该苦橄岩普遍发育堆积结构,同时又普遍发育枕状构造且基质具淬火结构,并且与石炭纪洋脊型－准洋脊型玄武岩具有成因演化关系。这表明该苦橄岩不是岩脉,而是水下喷出相的夭折堆积岩,是因洋底扩张速度改变而导致岩浆房状态改变的结果,这也为澜沧江洋的扩张作用提供了佐证。     

苏联托勒巴契克火山拉长石巨晶火山砾的结晶演化历史

本文根据对苏联托勒巴契克火山(1975—1976年喷发)拉长石巨晶火山砾中岩浆包裹体的研究结果,重溯该类拉长石巨晶结晶生长的热历史及其形成过程。从拉长石巨晶的中心到边缘,随着结晶温度降低(1220→1160℃)化学成分逐渐贫钙(An_(62.7)→An_(57.2))。岩浆包裹体的化学成分表明,该类拉长石巨晶于一种碱性玄武质熔浆中结晶,尔后由火山爆发作用抛出地表。作者直接利用岩浆包裹体中所捕获的天然熔浆进行实验岩石学研究,重现了天然岩浆的结晶、演化过程。实验研究还查明了该类火山砾所经受的最后热事件,从晶体边缘到中心的最大热梯度为110℃。拉长石巨晶的边缘部分在1160℃遭受淬冷,从而使得该带中的岩浆包裹体为非演化型单相玻璃包裹体;中心部分在1220至1050℃间缓慢冷却,所含包裹体属演化型。托勒巴契克火山拉长石巨晶火山砾形成过程中,温度和冷却速率乃是控制其结晶生长的主导因素。     

苏联托勒巴契克火山拉长石巨晶火山砾的结晶演化历史

本文根据对苏联托勒巴契克火山(1975-1976年喷发)拉长石巨晶火山砾中岩浆包裹体的研究结果,重溯该类拉长石巨晶结晶生长的热历史及其形成过程。从拉长石巨晶的中心到边缘,随着结晶温度降低(1220→1160℃)化学成分逐渐贫钙(An_(62.7)→An_(57.2) )。岩浆包裹体的化学成分表明,该类拉长石巨晶于一种碱性玄武质熔浆中结晶,尔后由火山爆发作用抛出地表。作者直接利用岩浆包裹体中所捕获的天然熔浆进行实验岩石学研究,重现了天然岩浆的结晶、演化过程。实验研究还查明了该类火山砾所经受的最后热事件,从晶体边缘到中心的最大热梯度为110℃。拉长石巨晶的边缘部分在1160℃遭受淬冷,从而使得该带中的岩浆包裹体为非演化型单相玻璃包裹体;中心部分在1220至1050℃间缓慢冷却,所含包裹体属演化型。托勒巴契克火山拉长石巨晶火山砾形成过程中,温度和冷却速率乃是控制其结晶生长的主导因素。     

西藏过铝花岗岩锆石群型的成因信息

锆石是西藏过铝花岗岩最重要的副矿物,为了探讨过铝花岗岩的成因,对西藏过铝花岗岩体中的锆石含量、晶体形态和群型分布特征进行了研究,结果表明,可明显分出5种锆石晶体形态;锆石主要在过铝环境条件下,岩浆结晶温度较低时形成,结晶范围为600～900℃,其中冈底斯带结晶温度高于喜马拉雅带。不同构造-岩浆带锆石群型特征反映的成因信息不同,喜马拉雅带为壳源成因,而冈底斯带除了壳源成因之外,还有幔源成分的加入,反映了青藏高原岩石圈组成和演化的不均一性。     

吉林红旗岭1号和7号岩体中含矿超镁铁质岩的矿物化学特征:对岩浆演化过程以及铜镍硫化物矿床形成机制的约束

本文对吉林红旗岭1号和7号岩体中含矿超镁铁质岩的主要造岩矿物进行了详细研究。两岩体的主要造岩矿物为贵橄榄石、古铜辉石、单斜辉石、斜长石、角闪石和金云母。岩浆的暗色矿物结晶顺序为:橄榄石→斜方辉石→单斜辉石→角闪石→黑云母,与镜下实际观察一致,是岩浆在不同深度结晶的产物。原始岩浆来自上地幔,两岩体进入高位岩浆房中的熔体的MgO含量分别13.98%和14.22%、Mg#值分别为72.22和71.05,为含水的高镁的苦橄质玄武岩浆。深部岩浆房深度距地表约26～27km,岩浆房内的结晶温度介于1280～1379℃之间,即结晶于下地壳中。岩浆由深部上升到高位(浅部)岩浆房中的过程是近绝热的,也是快速完成的。岩浆可能经历了两次岩浆房的演化过程,岩浆在上升到高位岩浆房之前,在深部曾经历了较短时间的橄榄石和少量辉石的分离结晶作用;但在高位岩浆房中混染了地壳物质,与此同时,还经历了同源岩浆混合作用以及岩浆过冷却作用,这些都有利于岩浆体系中成矿元素含量增高以及硫达到饱和状态,使金属硫化物熔离并晶出,从而使岩体发生铜镍矿化作用。     

浙江桐庐、寿昌等地区火山杂岩中岩浆包裹体温压地球化学研究

浙江桐庐和寿昌中生代火山事件分别为同源和异源多期火山活动。由下地壳部分熔融产生的钙碱性岩浆,在火山岩浆房内曾发生明显分异。桐庐中生代火山岩浆房的深度约为10-11km(上限值),火山岩浆中含水4-6(重量％)。在火山活动演化史中甲岩浆房上部的酸性分异岩浆,fo_2相对较高,P总(H_2O)较低,先行喷出地表,形成流纹质、英安流纹质灰流凝灰岩。层位稍下的中酸性分异岩浆稍后挤出地表或挤入近地表浅部,形成侵出相碎斑英安岩。岩浆演化过程中,上升岩浆的基性度、P总和挥发组分含量不断增高,fo_2渐趋降低,从而导致矿物结晶温度逐渐降低。岩浆房下部的中性分异岩浆,fo_2最低(10～(-18·29)bar),P总(H_2O)最高(300-320MPa),最后上侵,形成石英二长岩-石英二长闪长岩等浅成侵入体。寿昌中生代钙碱性火山岩浆房的位置明显较浅(深度上限值约为2km),岩浆中水蒸汽含量偏高,从而造成该区中生代火山活动以爆发型喷发为主。     

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。     

西南印度洋中脊地质构造对地幔部分熔融的影响:深海橄榄岩尖晶石成分证据

慢速-超慢速扩张西南印度洋中脊普遍发育转换断层,洋脊分段性明显,是研究地质构造与地幔部分熔融关系的理想场所。对西南印度洋中脊(52°20′53°30′E)Gallieni转换断层与Gazelle转换断层之间洋脊段6个站位的深海橄榄岩研究发现:尖晶石Cr#的变化范围为0.194～0.329,对应的地幔部分熔融程度为7.6%～13.0%,反映全球洋中脊系统中低程度的地幔部分熔融,并且离转换断层近的地幔部分熔融程度低于洋脊分段中心,这种差异除了受转换断层的冷却作用影响外,还可能与洋脊分段中心更强的岩浆抽提作用有关。将研究区与全球其他洋脊对比发现,尖晶石Cr#及对应的地幔部分熔融程度随洋脊扩张速率的降低而降低,在探讨地幔部分熔融程度与洋脊扩张速率的相关性时,通过对转换断层效应的校正,能够更准确地反映地幔部分熔融程度随洋脊扩张速率的变化趋势。     

西南印度洋中脊63.9°E斜长石超斑状玄武岩对超慢速扩张洋脊岩浆过程的指示

人们对超慢速扩张洋中脊深部岩浆过程的了解至今仍十分模糊。我们对西南印度洋洋中脊(Southwest Indian Ridge,SWIR) 63. 9°E处采集到的斜长石超斑状玄武岩(Plagioclase Ultra-Phyric Basalt,PUB)进行了岩石学和地球化学研究。样品具有以下几个特征:斜长石斑晶的体积分数高达～25%,而橄榄石斑晶的体积分数约1%;尽管该样品中玻璃的成分与同一洋脊段玄武岩的成分基本一致,但高Fo橄榄石斑晶与玻璃基质的成分不平衡;不同类型的斜长石晶体之间存在成分差异,单个斜长石大斑晶中的An值也呈现出与正常的结晶分异过程不符的环带;斜长石斑晶中发育溶蚀、筛状等不平衡结构。因此,我们认为,斜长石超斑状玄武岩经历了多期次熔体的作用,是由通过密度分选聚集在岩浆房顶部的斜长石斑晶被之后的火山喷发带出海底形成。尽管斜长石超斑状玄武岩与同一洋脊段的非斑状玄武岩之间并不存在母熔体成分上的差别,但超斑状玄武岩的出现进一步反映了超慢速扩张洋壳岩浆活动的多样性。     

浙江桐庐、寿昌等地区火山杂岩中岩浆包裹体温压地球化学研究

浙江桐庐和寿昌中生代火山事件分别为同源和异源多期火山活动。由下地壳部分熔融产生的钙碱性岩浆,在火山岩浆房内曾发生明显分异。桐庐中生代火山岩浆房的深度约为10—11km(上限值),火山岩浆中含水4—6(重量％)。在火山活动演化史中岩浆房上部的酸性分异岩浆,fo_2相对较高,P总(H_2O)较低,先行喷出地表,形成流纹质、英安流纹质灰流凝灰岩。层位稍下的中酸性分异岩浆稍后挤出地表或挤入近地表浅部,形成侵出相碎斑英安岩。岩浆演化过程中,上升岩浆的基性度、P总和挥发组分含量不断增高,fo_2渐趋降低,从而导致矿物结晶温度逐渐降低。岩浆房下部的中性分异岩浆,fo_2最低(10~(-18.29)bar),P总(H_2O)最高(300—320MPa),最后上侵,形成石英二长岩—石英二长闪长岩等浅成侵入体。寿昌中生代钙碱性火山岩浆房的位置明显较浅(深度上限值约为2km),岩浆中水蒸汽含量偏高,从而造成该区中生代火山活动以爆发型喷发为主。     

初论安徽沿江地区成矿系统的深部构造-岩浆控制

深部构造岩浆作用对长江中下游成矿带安徽沿江地区成矿系统的控制表现为：（１）地幔隆起带与成矿系统的总体地质背景的演变密切相关;（２）源于地幔隆起带不同部位（幔脊与幔坡）的原始岩浆,其生成方式和物质组成不尽相同,它们分别产生相应的不同岩浆岩系列和成矿亚带;（３）不同深度的构造岩浆房组成中心式网格式环带式“三层结构”,是控制区内不同岩浆岩系列及有关矿床集中分布的主要因素;（４）源于地幔隆起带脊部的碱性玄武岩浆,由于与下地壳物质发生的ＡＦＣ作用强度不同,形成了高钾钙碱性岩浆和橄榄安粗岩浆,分别与铜、金成矿亚系统和铁、硫成矿亚系统有关     

东太平洋海隆1°N洋中脊玄武岩斜长石斑晶的 化学特征及其对岩浆作用的指示意义

东太平洋海隆为世界典型的扩张脊,其上的洋中脊玄武岩为研究快速扩张作用下的岩浆作用提供了机会。在东太平洋海隆1°N采集到的洋中脊玄武岩内发现了大量结晶状况良好的斜长石斑晶。基于玄武岩的常量元素测试分析,洋脊下部的原始岩浆经历了以橄榄石为主的结晶分离过程,并未发生大规模的斜长石结晶分离。对样品中斜长石斑晶的电子探针测试表明,这些斜长石斑晶为岩浆自生矿物,而非捕掳晶。部分环带斜长石斑晶成分的规律性的变化主要受控于原始岩浆温度的变化,而非岩浆混合作用。我们推测Galapagos三联点下部可能存在一个相对封闭的岩浆体系,为斜长石矿物的结晶提供了时间和空间条件。这些斜长石斑晶形成后并未分离成岩,而是被岩浆带至洋底喷发形成玄武岩。     

南极乔治王岛菲尔德斯半岛中、南部岛弧火山作用特点及机制

菲尔德斯半岛的火山岩系是太平洋板块向南极板块分段俯冲后期的产物,主要由玄武岩、玄武安山岩和安山岩组成,并有少量英安山。其同位素年龄为64.6±1—43±2Ma。属古新世到始新世。本区火山作用可分为两个阶段,不同阶段形成的火山岩中,主要氧化物、稀土元素和微量元素含量呈现出的规律性变化,主要与该阶段的岩性组合有关。同位素地球化学研究表明,本区原始岩浆是由上地幔部分熔融产生的,在深部经分离结晶作用上升到高位(浅部)岩浆房。岩浆喷发之前,玄武安山质的初始岩浆在高位岩浆房中发生分异,形成了不同成分的派生岩浆分带。在半岛的不同地区,基底导浆断裂于不同的火山作用阶段先后发生周期性拉张,切过各派生岩浆带,致使不同成分的派生岩浆喷出地表,形成了相应成分的火山岩组合。     

天目山火山岩的反序现象及其成因

浙江天目山地区的中生代火山岩由流纹岩、英安岩、安山岩组成,其喷发存在反序现象。笔者用带状岩浆房的模式解释了该区火山岩的特点,应用各种物理化学方法建立了岩浆房中存在的温度、密度和粘度梯度。主要元素及微量元素的行为及其定量模拟表明,分离结晶是导致岩浆成分变化的主要机理。然而,各种矿物在岩浆房中的沉降速度计算表明,尤其是酸性岩浆中,晶体的重力沉降是不可能的。因此,岩浆房中存在的分离结晶现象主要是通过对分离作用进行的。     

青海纳日贡玛斑岩钼(铜)矿含矿斑岩矿物学特征及成岩成矿意义

本文侧重于矿物学特征分析对纳日贡玛赋矿斑岩进行了研究,结果表明:斑岩中黑云母斑晶种属为含铁金云母和富镁黑云母,角闪石种属为镁角闪石、透闪石与阳起石。纳日贡玛含矿斑岩属于I型花岗岩类,由幔源岩浆同熔壳源物质而形成;斑岩结晶压力值为1.18×108～1.39×108Pa;闪长玢岩和黑云母花岗斑岩的结晶温度为550℃～650℃,而浅色花岗斑岩则下降为500℃～550℃。斑岩中黑云母的Mg/Fe、Ti、Al、K、Na、Ca及F、Cl等元素含量及比值可以显示纳日贡玛具有良好的含矿性。纳日贡玛结晶压力、温度都较玉龙矿带低,反映纳日贡玛结晶岩浆房更靠近地表。纳日贡玛岩浆源区向壳源区靠近,而玉龙矿带则更靠近幔源区,表明成岩源区中壳幔物质混合比例的不同。