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1.
<正>我们研究发现,高氧逸度和洋壳部分熔融是控制斑岩铜(金)矿床形成的两个关键。作为亲硫元素,铜(金)的性质受还原态的硫(S2-)的控制,而硫的性质受氧逸度的控制:硫酸盐在岩浆中的溶解度是硫化物的十倍。岩浆形成过程中,在ΔFMQ+2以上时,硫主要以硫酸盐形式存在。有利于源区硫化物被破坏,大幅度提高初始岩浆铜金含量高;与此同时,岩浆中硫化物保持不饱和状态,有利于铜金通过岩浆演化进一步富集。在磁铁矿结晶等过程中,岩浆体系的氧逸度降低,硫酸根被还原,还原态的硫(S2-)将岩浆中的  相似文献   

2.
磁铁矿危机与铜金热液成矿   总被引:3,自引:0,他引:3  
磁铁矿结晶造成氧化性岩浆中的硫酸根被还原为硫酸氢根,进而将铜、金等元素以硫酸氢根络合物的形式萃取到流体相中,形成成矿热液,这一现象称之为磁铁矿危机。这一过程是斑岩型和浅成低温热液型铜金矿床成矿的关键因素之一。对于斑岩型矿床,由于成矿体系是处于封闭、半封闭环境,硫酸根的还原过程主要发生在热液中,反应过程中释放出大量的氢离子,使成矿热液的p H值降低,硫酸根氧化还原电位升高,在成矿的后期,往往出现镜铁矿蚀变,氧逸度达到磁铁矿-赤铁矿氧化还原缓冲线附近。对于浅成低温热液型矿床,硫酸根的还原主要发生在岩浆中,反应不释放氢离子,因此体系的氧逸度趋于下降且变化较小。岩体的成矿潜力主要受控于初始铜金含量,而铜金含量则主要受控于氧逸度和源区岩石的性质。年轻的俯冲洋壳发生部分熔融,形成具有高初始铜金含量的氧化性岩浆,是形成斑岩型铜金矿床最重要的地质过程。高硫型浅成低温热液型矿床深部有斑岩型铜金矿床的几率较大。  相似文献   

3.
陶仁彪  张立飞  刘曦 《岩石学报》2015,31(7):1879-1890
地幔氧逸度通过改变含碳相的存在形式和迁移方式来影响深部碳循环。本文结合最新的地幔氧逸度实验模拟和岩石学研究成果,探讨了地幔氧逸度时空分布对深部碳循环的影响。文章重点结合地幔减压熔融形成洋壳、新生洋壳蚀变、洋壳俯冲变质、深俯冲洋壳熔融以及俯冲洋壳物质(流体和固体)通过岩浆(岛弧和地幔柱)作用循环出地表等重要地质过程,探讨了伴随洋壳俯冲作用的深部碳循环过程。由于地幔氧逸度的时空变化,俯冲带含碳相表现出不同的存在形式和迁移能力。通过对西南天山俯冲带碳循环的岩石学和实验研究,我们认为应当进一步深入研究俯冲带氧化还原状态及其对俯冲带深部碳循环的影响。  相似文献   

4.
陆内环境斑岩型矿床的成矿金属与硫等物质主要来源于富原生硫化物且呈相对还原状态的角闪岩相下地壳的部分熔融,岩浆的高氧逸度和富水是成矿的关键,但还原性下地壳的熔融产物如何变成高氧逸度岩浆尚不十分明确。为此,本文对哀牢山-红河富碱斑岩带内与陆内成矿斑岩同时代的莴莊粗面玄武岩与谷装箐云煌岩开展了成岩物理化学条件研究。结果显示,这类钾质-超钾质岩的岩浆具有较高的ΔFMQ值(+0.8~+4.3),这一特征很可能继承于经历古大洋俯冲改造的岩石圈地幔。幔源高氧逸度岩浆具备调节与改造下地壳熔融产物氧逸度的潜力。因此,源于古俯冲改造的岩石圈地幔且具有较高ΔFMQ(+2.7~+4.3)的钾质-超钾质岩浆,可能是导致陆内斑岩成矿系统中斑岩岩浆具较高氧逸度的原因,这类钾质-超钾质岩浆与富硫化物的新生的下地壳来源的熔体的混合,可能是导致陆内斑岩成矿的关键。  相似文献   

5.
西准噶尔包古图地区的一些小型斑岩体或脉岩与铜金矿化的关系非常密切,引起了人们的广泛关注.报道了一些斑岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果和岩石地球化学成分资料.Ⅱ、V岩体的石英闪长斑岩中岩浆结晶锆石的定年结果分别为314.9±1.7 Ma和309.9±1.9 Ma,Ⅲ岩体的闪长玢岩中岩浆结晶锆石的定年结果为313.9±2.6 Ma,表明包古图地区的岩体形成于晚石炭世.包古图地区小岩体的岩石富Na、高Sr,贫Y和Yb,无明显的Eu异常,具有埃达克岩特征,同时有些岩石富集MgO(3.93%~4.78%),具有高的Mg#(68~74),类似高镁安山岩.结合区域地质和岩浆岩的资料,认为:(1)包古图地区的小岩体形成于晚石炭世的岛弧环境,并可能与石炭纪的洋脊俯冲有关,其中埃达克质岩为俯冲洋脊两侧的板片熔融而形成,而高镁闪长岩类为俯冲板片熔体与地幔橄榄岩相互作用的产物;(2)包古图地区的铜金矿床也很可能与洋脊俯冲有关,高氧逸度的板片熔体上升并与地幔橄榄岩相互作用,这使得地幔中的金属硫化物不稳定,释放出金属成矿物质,从而使得Cu、Au等在熔体中不断富集而形成矿床.  相似文献   

6.
甘肃天水三叠纪太阳山斑岩铜钼矿床位于西秦岭造山带东段。矿体主要赋存于石英闪长斑岩、二长斑岩、石英二长斑岩和泥盆系大草滩群。氧逸度是表征岩石物理化学性质的重要参数,对岩浆热液成矿具有明显的控制作用。在综合评述常用氧逸度计算方法及适用性的前提下,文中应用激光剥蚀等离子质谱分析方法对太阳山矿床含矿岩体锆石微量元素进行测定,选用含量较高的Sm、Nd进行Ce异常计算,查明含矿斑岩岩浆氧逸度,探讨其成矿意义。太阳山矿床岩浆氧逸度计算结果表明,太阳山成矿二长斑岩和石英二长斑岩相对氧逸度ΔFMQ分别为+3.04和+3.15,成矿前石英闪长斑岩相对氧逸度ΔFMQ为-1.83,成矿岩体氧逸度明显高于成矿前岩体。成矿岩体岩浆氧逸度高于成矿前岩体的原因可能与富集地幔有关。富集岩石圈地幔的加入,带来了大量的硫和金属铜,并提高了岩浆氧逸度。  相似文献   

7.
斑岩铜矿若干问题的最新研究进展   总被引:9,自引:1,他引:8  
斑岩铜矿是最重要的铜矿床类型,对其成矿作用的认识对找矿实践具有重要指导意义,为此,文章通过收集和整理有关文献总结了近年来斑岩铜矿研究在构造和岩浆对成矿作用的控制、成矿金属和成矿流体来源、矿石伴生金属组分含量的影响因素等方面所取得的成果。近几年的研究工作揭示:斑岩铜矿的大规模成矿作用与洋壳高浮力块体(包括无震海岭和洋底高原)的俯冲有关,高氧逸度的岩浆活动有利于斑岩铜矿的形成,与无矿斑岩体相比,含铜斑岩体一般具有低稀土元素含量以及亏损Ho和Er等特征;斑岩铜矿中铜和金多由俯冲洋壳所释放的流体对地幔中硫化物的氧化作用释放而来;在部分斑岩铜矿中,岩浆来源流体可构成绢英岩化期流体的主体;斑岩铜矿伴生金属组分的含量受许多因素控制,其中包括岩浆源区地幔演化、火成岩岩石类型、岩浆侵位深度和成矿温度等多个方面。部分研究成果应作为找矿标志在实践中运用。  相似文献   

8.
俯冲带部分熔融   总被引:3,自引:3,他引:0  
张泽明  丁慧霞  董昕  田作林 《岩石学报》2020,36(9):2589-2615
俯冲带是地幔对流环的下沉翼,是地球内部的重要物理与化学系统。俯冲带具有比周围地幔更低的温度,因此,一般认为俯冲板片并不会发生部分熔融,而是脱水导致上覆地幔楔发生部分熔融。但是,也有研究认为,在水化的洋壳俯冲过程中可以发生部分熔融。特别是在下列情况下,俯冲洋壳的部分熔融是俯冲带岩浆作用的重要方式。年轻的大洋岩石圈发生低角度缓慢俯冲时,洋壳物质可以发生饱和水或脱水熔融,基性岩部分熔融形成埃达克岩。太古代的俯冲带很可能具有与年轻大洋岩石圈俯冲带类似的热结构,俯冲的洋壳板片部分熔融可以形成英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩。平俯冲大洋高原中的基性岩可以发生部分熔融产生埃达克岩。扩张洋中脊俯冲可以导致板片窗边缘的洋壳部分熔融形成埃达克岩。与俯冲洋壳相比,俯冲的大陆地壳具有很低的水含量,较难发生部分熔融,但在超高压变质陆壳岩石的折返过程中可以经历广泛的脱水熔融。超高压变质岩在地幔深部熔融形成的熔体与地幔相互作用是碰撞造山带富钾岩浆岩的可能成因机制。碰撞造山带的加厚下地壳可经历长期的高温与高压变质和脱水熔融,形成S型花岗岩和埃达克质岩石。  相似文献   

9.
田原  陈灵  唐立梅  高鹏  方银霞 《地球科学》2021,46(3):840-852
俯冲带地幔演化与岩浆作用是地球各固体圈层之间发生物质和能量交换的重要地质过程.西太平洋雅浦海沟因其极短的沟-弧距离和洋脊碰撞等独特的地质构造特征成为研究复杂条件下俯冲带演化的理想场所.为了探究雅浦海沟地幔演化与岩浆作用,本文将前人对雅浦海沟火成岩的研究数据进行整合,分析了雅浦海沟火成岩的成因,并根据火成岩形成的制约条件,对卡罗琳板块俯冲到菲律宾海板块的地幔演化与岩浆作用过程进行了讨论.结果显示雅浦海沟火成岩均具有与俯冲相关火成岩的典型特征.橄榄岩地球化学特征指示雅浦海沟地幔熔融程度为20%~25%,地幔在部分熔融过程中受到了流体与熔体的双重交代作用.Re-Os同位素特征指示雅浦海沟地幔中存在约1.16 Ga非常古老的残余地幔,表明地幔可能经历过多期熔融事件,从而导致雅浦海沟地幔非常亏损.雅浦岛弧成因至今仍存争议,主要包括:(1)现今雅浦岛弧为帕里希维拉海盆洋壳的一部分,在中新世因卡罗琳洋脊的碰撞导致帕里希维拉海盆洋壳逆冲到原雅浦岛弧之上.(2)雅浦岛弧在不同构造时期经历过多期岛弧岩浆作用,包括俯冲初始阶段(~52 Ma)的弧前玄武岩、俯冲开始后的岛弧玄武岩(~25 Ma)、与卡罗琳洋脊碰撞(21 Ma)后的岛弧拉斑玄武岩(7~11 Ma).其中7~11 Ma的岛弧拉斑玄武岩指示雅浦岛弧岩浆活动并未因卡罗琳洋脊的碰撞完全停止,很有可能在晚中新世短暂恢复活动.   相似文献   

10.
碰撞背景下的斑岩矿床是近年来找矿勘查的重点.位于青藏高原的冈底斯后碰撞斑岩成矿带,目前已经探明的Cu金属量超过了45 Mt,其中发育有超大型的驱龙和甲玛等斑岩矿床,使得冈底斯带成为研究碰撞型斑岩成矿作用的代表性地区.斑岩铜矿作为典型的岩浆热液型矿床,其形成需要巨量的水和高的氧逸度.俯冲背景下的斑岩矿床,水和高氧逸度的来源都比较清楚,均和洋壳俯冲密切相关.已有的研究证实,碰撞背景下的斑岩矿床,其成矿岩浆依然具有高水和高氧逸度的特征,但起因却不清楚.本文系统总结了前人对于冈底斯斑岩成矿带水和氧逸度的估算结果,探讨了高水和高氧逸度的成因机制,并据此提出早期俯冲的积累、后期碰撞印度板片的脱水,加厚下地壳重熔的结晶分异作用,以及超钾质岩浆的注入等过程,对于促使高水和高氧逸度岩浆的产生起了关键性的作用.  相似文献   

11.
利用地球动力学数值模拟方法探讨了洋-陆汇聚时,大洋岩石圈的绝对俯冲速率和上覆大陆岩石圈的向洋绝对逆冲速率对俯冲模式的影响,尤其是上覆大陆的向洋绝对逆冲速率与平板俯冲之间的关系。模型结果显示,对于年龄为40 Ma的含正常洋壳厚度的大洋岩石圈,在初始俯冲角度为现今洋–陆俯冲平均倾角的极小值(19°)条件下,低速大洋俯冲(绝对俯冲速率≤3 cm/a)且上覆大陆岩石圈向洋绝对逆冲速率≥1 cm/a时,具备形成平板俯冲的条件。当中–高速大洋俯冲(绝对俯冲速度3 cm/a)时,在上覆大陆的绝对逆冲速率不小于俯冲速率时可以形成平板俯冲。当增加初始俯冲角度到平均倾角的极大值(36°)时,仅在低速大洋俯冲(绝对俯冲速率≤3 cm/a)且绝对逆冲速率达到10 cm/a时(自然界中基本不存在),才有可能出现平板俯冲,其他情况均表现为陡俯冲。我们的模拟结果表明:(1)较高的大洋岩石圈绝对俯冲速率更容易克服板间耦合作用力而有利于陡俯冲形成;(2)较高的上覆大陆绝对逆冲速率更有利于俯冲板片弯曲而趋向于平板俯冲形成;(3)上覆大陆朝向海沟的逆冲速率会在俯冲板片下方产生水平向陆的地幔流,绝对逆冲速率越大该地幔流越强烈,导致作用于板片下表面的水平剪切分量越大而有利于板片弯折和平板俯冲发生;(4)初始俯冲角度的增加对平板俯冲的形成起到强烈抑制作用。这些能被现今平板俯冲,如具相似洋–陆汇聚速率条件的南美洲西海岸平板俯冲实例所验证。  相似文献   

12.
本文分析了龙门山陆内俯冲带两侧岩石圈的强度结构特征及在侧向力作用下所发生的变形过程。盆地岩石圈中高强度层厚而紧凑,显示了较好的整体高强度性;造山带岩石圈上地壳具高强度,其下为低强度层。在侧向挤压力的作用下,变形主要发生于造山带一侧,最可能的变形方式是其脆性上地壳出现倾向后陆的逆冲断层,盆地岩石圈沿此断层俯冲,挤压其下部的低强度层,使之发生韧性增厚变形。  相似文献   

13.
北祁连走廊南山加里东俯冲杂岩增生地体及其动力学   总被引:105,自引:9,他引:105  
北祁连走廊南山加里东火山岛弧带前缘为弧前俯冲杂岩增生地体。它由多重的增生火山岛弧、复理石增生楔、高压变质滑脱带及蛇绿岩残片组成,为早古生代古祁连洋壳自SW往NE俯冲于阿拉善地块之下的结果。俯冲过程的高压变质阶段经历了中温高压的初期、降温增压的主期而进入降压增温的驰后期。提出了450-500Ma期间,中祁连地块向北俯冲、阿拉善地块向南增生的海沟后退的俯冲动力学模式。  相似文献   

14.
The front of the Zoulang Nanshan Caledonian volcanic island arc zone in the northern Qilian Mountains is a forearc accretionary terrane, composed of multiple accretionary volcanic island arcs, flysch accretionary wedges,high-pressure metamorphosed detachment zones and remnants of ophiolites. It resulted from the northeastward subduction of the Early Palaeozoic Qilan oceanic crust beneath the Alxa block. High-pressure metamorphism, which occurred during the subduction, progressed through three stages: the initial stage of medium T-high P,the main stage of temperature decrease and pressure increase, and the lag stage of pressure decrease and temperature increase. Finally the paper presents a retrotrench subduction dynamic model indicative of northward subduction of the central Qilian block and southward accretion of the Alxa block during the period of 450-500 Ma.  相似文献   

15.
Abstract The front of the Zoulang Nanshan Caledonian volcanic island arc zone in the northern Qilian Mountains is a forearc accretionary terrane, composed of multiple accretionary volcanic island arcs, flysch accretionary wedges, high - pressure metamorphosed detachment zones and remnants of ophiolites. It resulted from the northeastward subduction of the Early Palaeozoic Qilan oceanic crust beneath the Alxa block. High - pressure metamorphism, which occurred during the subduction, progressed through three stages: the initial stage of medium T - high P, the main stage of temperature decrease and pressure increase, and the lag stage of pressure decrease and temperature increase. Finally the paper presents a retrotrench subduction dynamic model indicative of northward subduction of the central Qilian block and southward accretion of the Alxa block during the period of 450-500 M a.  相似文献   

16.
张修政  董永胜  李才  解超明  王明  邓明荣  张乐 《岩石学报》2014,30(10):2821-2834
羌塘中部晚三叠世低温/高压变质带是目前青藏高原内部延伸规模最大的高压变质带,但大量关键高压变质岩石出露地区地球化学资料匮乏,严重制约了对高压变质带原岩建造以及构造演化的全面认识。本文以羌塘中西部地区尚无地球化学资料的果干加年山榴辉岩和红脊山蓝片岩为研究对象,进行了系统的地球化学以及原岩恢复工作。研究表明,果干加年山榴辉岩呈透镜状产于围岩石榴石多硅白云母片岩和少量大理岩中,其原岩为亚碱性玄武岩,具有较低的稀土总量(∑REE=51.19×10-6~59.43×10-6)和轻稀土亏损的特征[(La/Yb)N=0.59~0.70],不具有Nb、Ta、Ti的亏损,与典型的N-MORB特征一致,暗示其原岩可能来源于亏损的地幔源区,形成于洋中脊环境。红脊山地区基性蓝片岩的原岩为碱性玄武岩-亚碱性玄武岩,具有高的TiO2(2.97%~4.14%)和P2O5(0.29%~0.48%)含量,富集轻稀土元素[(La/Yb)N=6.10~11.6]和高场强元素,地球化学特征类似于OIB。但是这些基性蓝片岩与大量的陆源碎屑岩伴生产出,且具有明显的硅铝质上地壳物质混染的特征,与南羌塘地区二叠纪大陆板内基性岩墙的产出特征以及地壳混染特征一致,可能是其俯冲消减的产物。通过本文研究结果并结合区域内已识别出的E-MORB型洋壳和洋岛/海山物质深俯冲的证据,我们认为羌塘中部晚三叠世高压变质带以洋壳物质深俯冲为主,同时亦保留了部分陆壳物质俯冲的证据,暗示大洋向北俯冲消减结束之后,又牵引至少一部分南羌塘北缘陆壳物质经历了随后的俯冲过程。  相似文献   

17.
根据板块构造理论,板块的边界是地质作用最为强烈的地区,因而它们是当今固体地球科学研究的重点。依据应力性质的不同,地球上板块的边界类型有扩张的洋中脊、汇聚的俯冲带和调节板块运动差异的转换断层三种。就汇聚型板块边界而言,它又可进一步划分为洋-洋俯冲的大洋或洋内岛弧带(Intra-oceanic arc)、洋-陆俯冲的安第斯型活动大陆边缘带和陆-陆接触的大陆碰撞带三种。相对而言,大洋岛弧的研究程度最低。传统认为最典型的大洋岛弧——日本诸岛,已不再被认为是洋-洋俯冲的产物,因为已有研究显示它是从亚洲大陆裂解的碎块。根据目前的调查,现今的大洋岛弧主要集中在西太平洋地区,以太平洋与菲律宾板块间的Izu-Bonin-Mariana弧和太平洋-澳大利亚间的西南太平洋岛弧为代表。大洋岛弧研究的最重要问题是,洋洋之间如何产生了俯冲。目前多倾向于认为:大洋中的转换断层可使不同时代的大洋岩石圈相互接触,在这种情况下,较老的岩石圈由于冷却时间较长而密度相对较大,因而可下沉而俯冲到较年轻的岩石圈之下。这一模型也被誉为蛇绿岩形成的初始俯冲定律(Subduction Initial Rule,简称SIR)。但存在的问题是,目前全球还没发现有转换断层转变为俯冲带的实例。更何况,全球大洋中发育如此众多的转换断层,但为何只在西太平洋发育大洋岛弧?本文通过对资料的总结还发现,这些大洋岛弧基本都是从亚洲或者澳大利亚大陆东部边缘裂解的碎块,只是后期的弧后扩张作用使裂解的碎块发生强烈的改造,形成具有类似大洋岩石圈的特点。目前提出的洋-洋自发形成俯冲带的模型并没有理论基础,也没有实际地质事实的支持。但在加勒比海、斯科舍海和阿留申地区,大洋岛弧的出现与洋底高原诱发的俯冲带跃迁或俯冲极性反转有关。因此,板块构造理论中的洋洋初始俯冲模式需要进一步资料的验证。  相似文献   

18.
正这些年来似乎地球变小了,人的寿命变长了,90寻常,80刚迈入老年人之列。一些同事和学生为庆祝叶大年院士八十华诞及从事科研六十载在岩石学报出版一期论文专辑,邀请我作序,这才惊奇叶大年院士已近杖朝之年,我和他交往甚密,经常见面就觉不出有什么变化,也就觉不出他的年龄增长。叶大年老师和我是亦师亦友的关系。我称他老师是名正言顺的。最早见到他是在河南许昌地区的野外  相似文献   

19.
The Mariana subduction structure is a hot topic in ocean-ocean subduction zone research,and its subduction mechanism has attracted wide attention from experts and scholars in China and abroad.Based on the multi-channel seismic data of survey line MGL1204 in the Mariana fore-arc and DSDP ocean drilling data,this paper studies the development and evolution characteristics of the structure and strata in the Cenozoic Mariana fore-arc sedimentary basin.The Cenozoic strata are divided into six seismic sequences,with the possible era of each seismic sequence discerned,and the relationship between fault development and earthquakes analyzed.The episodic activity of the volcanic chain of the Mariana island arc is thought to control the tectonic and stratigraphic development pattern of the Cenozoic sedimentary basin in the fore-arc.Between 16°N-19°N and 146°E-151°E,the maximum thickness of the sedimentary center of the Cenozoic fore-arc sedimentary basin in Mariana is about 2360 m.Normal faults are developed in the area and some broke to the seabed,indicating that the Mariana island arc is still in the post-arc expansion stage.The application of multi-channel seismic sections in structural and stratigraphic evolution study is an important means to elucidating the Mariana subduction mechanism.  相似文献   

20.
Long-lived subduction complexes, such as the Franciscan Complex of California, include tectonic contacts that represent exhumed megathrust horizons that collectively accommodated thousands of kilometres of slip. The chaotic nature of mélanges in subduction complexes has spawned proposals that these mélanges form as a result of megathrust displacement. Detailed field and petrographic relationships, however, show that most Franciscan mélanges with exotic blocks formed by submarine landsliding. Field relationships at El Cerrito Quarry in the eastern San Francisco Bay area suggest that subduction slip may have been accommodated between the blueschist facies metagreywacke of the Angel Island nappe above and the prehnite-pumpellyite facies metagreywacke of the Alcatraz nappe below. Although a 100–200 m-thick mélange zone separates the nappes, this mélange is a variably deformed, prehnite-pumpellyite facies sedimentary breccia and conglomerate deposited on the underlying coherent sandstone, so the mélange is part of the lower nappe. A 20–30 m-thick fault zone between the top of the mélange, and the base of the Angel Island nappe displays an inverted metamorphic gradient with jadeite-glaucophane-lawsonite above lawsonite-albite assemblages. This zone has a strong seaward (SW)-vergent shear fabric and hosts ultracataclasite and pseudotachylite. These relationships suggest that significant subduction megathrust displacement at depths of 15–30 km was accommodated within the 20–30 m-thick fault zone. Field studies elsewhere in the Franciscan Complex suggest similar localization of megathrust slip, with some examples lacking mélanges. The narrow megathrust zone at El Cerrito Quarry, its uniform sense-of-shear, and the localization of slip along the contact of, rather than within a mélange, contrast sharply with the predictions of numerical models for subduction channels.  相似文献   

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