矿物热分解动力学的研究方法探讨

:矿物分解动力学的研究可以大大提高我们对地质作用过程中矿物生长、元素和流体迁移等过程的了解。本文在介绍固相反应动力学原理的基础上 ,讨论了常压下研究矿物分解动力学的热重分析法和电导率法 ,指出精确确定高压下的反应分数 ,是研究高压下矿物热分解动力学的关键。提出了高压下确定反应分数的方法。     

藏东南措美大火成岩省中OIB型镁铁质岩的全岩地球化学和锆石Hf同位素

西藏南东部新识别出来的措美大火成岩省的地幔柱头部物质成分尚未得到很好的约束。为探讨此问题,在全岩地球化学数据基础上,本文首次报道了藏东南措美大火成岩省中机布淌、打隆、措美和哲古错OIB型镁铁质岩的锆石Hf同位素和微量元素数据。本文报道的OIB型镁铁质岩包括碱性(组Ⅰ)和亚碱性(组Ⅱ)系列的辉长岩和辉绿岩,以岩墙或岩床的形式产出。这些镁铁质岩具有高的TiO₂(2.61%～4.07%)和P₂O₅(0.32%～0.51%)含量,富集轻稀土元素和高场强元素,地球化学特征类似于OIB。全岩微量元素地球化学指标显示组Ⅰ样品没有或很少受到地壳混染,组Ⅱ样品经历了较高程度的地壳混染。组Ⅰ中一件样品(JBT03-1)具有变化范围大的锆石ε_Hf(t)值(-4.8～+5.3),可能暗示其受到了地壳和/或岩石圈地幔物质的混染。本文结果表明锆石Hf同位素比全岩地球化学数据能够更为有效地识别基性岩浆是否受到地壳和/或岩石圈地幔物质混染。措美大火成岩省中的OIB型镁铁质岩样品(组Ⅰ和组Ⅱ),具有不同于俯冲带镁铁质岩和洋壳镁铁质岩的锆石稀土元素配分型式和锆石Ti温度,这可能是岩浆源区温度和成分不同的结果。综合考虑全岩地球化学和锆石Hf同位素指标,本文提出未受到地壳或岩石圈地幔混染的打隆镇辉长岩体(以组I中的DL01样品为代表)很可能代表了措美大火成岩省纯的地幔柱头部物质成分[⁸⁷Sr/⁸⁶Sr_(t)=0.7047,ε_Nd(t=+1.5,ε_Hf(t=+2.1～+5.7]。这些成分与代表白垩纪Kerguelen地幔柱头部物质的Site 1138和Bunbury Casuarina玄武岩非常相似,可能指示措美大火成岩省中的OIB型镁铁质岩本身就是Kerguelen地幔柱头部物质发生减压熔融的产物。     

胶东金牛山金矿区深部地球化学特征及成矿预测

对胶东金牛山金矿区金矿深部地球化学原生晕研究。结果表明金牛山金矿区金牛山矿段地球化学轴向分带具有反向分带特点，亦有正向分带的存在，原生晕复杂。为原生叠加晕。有不同原生晕共存和反向分带现象存在。据此推测50勘探线西主脉和中主脉分别在-50m和 15m以下有较大延伸，而54勘探线东副脉在0m以下可能有盲矿体存在。     

班公湖--怒江缝合带作为冈瓦纳大陆北界的地质地球物理证据

迄今对冈瓦纳大陆北界的位置还存在激烈争论。随着青藏高原空白区基础地质调查以及各项地质地球物理研究工作的深入开展 ,已经积累了大量新的地质和地球物理资料 ,为重新认识冈瓦纳大陆北界和评价班公湖—怒江缝合带在青藏高原地质研究中的地位和作用带来了新的机遇。在回顾早期有关冈瓦纳大陆北界不同观点的基础上 ,从近年来在青藏高原地质调查研究中所取得的大量新的地质和地球物理资料出发 ,重点介绍了班公湖—怒江缝合带南北两侧地质与地球物理特征差异 ,认为班公湖—怒江缝合带是冈瓦纳大陆的北界。     

特提斯喜马拉雅带中段桑秀组玄武岩的地球化学和岩石成因

桑秀组玄武岩仅仅分布在特提斯喜马拉雅带中段东部,古地理属大印度北缘.分别采用 XRF、 ICP MS和全岩同位素稀释法对这些玄武岩的主元素、微量元素和 Sr Nd同位素进行了系统分析,并用来推论其成因.结果显示,桑秀组玄武岩除了 MgO含量和相容元素含量较低表明其为演化岩浆以外,其高 TiO2、 TFeO和 P2O5含量 (分别平均为 3.46%、 10.90%和 0.51% )、轻重稀土明显分馏 [(La/Yb)N=8.4～ 10.2]、 Ti/V、 Ti/Y和 Zr/Y比值高以及富集 Ba和 Th等不相容元素和高场强元素等特征与洋岛玄武岩 (OIB)相似;桑秀组玄武岩高 Sr [(87Sr/86Sr)t=0.707 370～ 0.709 904]和较低ε Nd(t)(=- 1.71～ 2.00)同位素组成以及微量元素地球化学指标等又显示了岩石圈地幔物质的印记;微量元素特征显示桑秀组玄武岩为大陆边缘裂谷背景下的碱性玄武岩,在源区物质低度部分熔融过程中不断有橄榄石等铁镁矿物的分离结晶,没有遭受地壳混染;桑秀组玄武岩的地球化学特征和同位素组成可与印度东缘的 Rajmahal玄武岩、印度洋 90° E海岭玄武岩和 Kerguelen OIB对比,提出桑秀组玄武岩可能是岩石圈地幔与地幔热柱或热点物质相互作用的产物,这种地幔热柱或热点可能与 Kerguelen热点的早期活动有联系.     

墨江金矿矿体分布规律、控矿因素及深部找矿方向探讨

根据对墨江金矿成矿基本地质特征和成矿规律的综合研究，阐述了矿体分布与定位规律，查明了含矿岩系－断裂构造－岩体构造对矿体成生、演化与就位的制约，建立了成矿预测模型，指出了该矿山深部的找矿方向。     

西藏冈底斯带中西部措麦地区林子宗火山岩地球化学特征及意义

广泛发育在西藏冈底斯带南部的林子宗火山岩被认为是印度与亚洲大陆碰撞的火山作用响应,对于揭示大陆碰撞的时限和过程具有重要的意义。但迄今对林子宗火山岩的系统研究主要局限于拉萨东北部的林周盆地林子宗火山岩的典型剖面,缺乏对冈底斯带中西部地区林子宗火山岩的系统研究。本文在已有区域地质填图研究的基础上,对冈底斯带中西部的措麦地区林子宗年波组火山岩(65～70Ma)进行了岩石学、元素与Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究。措麦年波组主要为酸性火山岩、钙碱性和高钾钙碱性系列岩石,比林周盆地年波组更偏酸性,更富碱,显示出更明显的碰撞后加厚背景的火山岩特征。岩石富集大离子亲石元素Rb、Ba、Th、U,富集Pb,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、P,与林周盆地年波组相似,都具有典型的岛弧火山岩特征。措麦年波组火山岩具有更为富集的Sr-Nd-Pb同位素特征(87Sr/86Sr为0.709～0.727;εNd(0)为-9.7～-6.9),相对于东部林子宗火山岩,措麦的岩浆源区中更加富集地壳基底组分,表明冈底斯带南部地壳基底组成的不均一性。若冈底斯带南部的林子宗火山岩底部年龄可以代表印度与亚洲的碰撞起始时间,则措麦地区发生更早,可能预示着印度与亚洲大陆沿着雅鲁藏布缝合带发生的碰撞具有穿时性,中西部地区碰撞时间略早于东部。     

中亚成矿域斑岩大规模成矿特征：大地构造背景、流体作用与成矿深部动力学机制

中亚成矿域夹持于西伯利亚、东欧和塔里木-华北克拉通之间,展布范围与全球显生宙大陆地壳生长最典型的增生型造山带——中亚造山带相当,并产出一系列大型—超大型斑岩铜(-金)、斑岩钼及斑岩铜(-钼)矿床。斑岩成矿作用自西向东存在明显差异,可高度概括为具‘西铜东钼、早铜晚钼’特征。基于前寒武纪基底性质、成矿大地构造背景以及斑岩成矿特征方面的系统综合研究,以重要构造线为界,将成矿域进一步划分为三个成矿省:哈萨克斯坦斑岩Cu(-Au-Mo)、蒙古斑岩Cu(-Au)和中国东北斑岩Mo(-Cu)成矿省。哈萨克斯坦成矿省具新太古—古元古代结晶基底;四个大型斑岩Cu矿床形成于早古生代增生造山过程(481~440Ma),而绝大多数矿床为晚石炭世(330~295Ma)集中爆发成矿的产物。古亚洲洋西段,沿我国中天山—伊犁南缘—吉尔吉斯北天山—中哈萨克斯坦—科克切塔夫至成吉思线性展布的古生代岩浆弧与哈萨克斯坦山弯构造共同制约了斑岩成矿作用;增生造山向山弯构造的转换阶段为斑岩集中成矿期。蒙古斑岩成矿省亦具新太古代—早古元古代结晶基底;斑岩成矿作用主要发生在泥盆纪(~370Ma)和三叠纪(~240Ma)两个时期,为图瓦-蒙古山弯构造演化过程中两个局部时段的突发成矿;早期成矿事件与古亚洲洋体系向南戈壁微地块下的俯冲增生造山有关,晚期成矿可能是蒙古—鄂霍茨克洋俯冲作用的结果。中国东北斑岩成矿省广泛发育新元古代结晶基底和泛非事件岩石学记录;奥陶纪(482~440Ma)斑岩成矿受控于古亚洲洋早古生代时期俯冲增生作用;而中生代斑岩钼集中爆发成矿则分别受控于古亚洲洋体系后碰撞(~250Ma)、蒙古—鄂霍茨克洋体系同俯冲(248~204Ma)、古太平洋体系同俯冲(195~145Ma)及中国东部岩石圈减薄事件(145~106Ma)不同地球动力学体制。成矿流体方面总体而论,中亚斑岩型矿床热液蚀变遵循经典Lowell and Guibert模式,高氧化性岩浆流体有效出溶造就了大型-超大型斑岩矿床。中亚成矿域斑岩铜矿的成矿斑岩岩石类型与环太平洋域成矿斑岩类似,以钙碱性和高钾钙碱性成分为主,最常见的是石英二长闪长岩、二长花岗岩、花岗闪长岩和花岗岩。成钼矿斑岩比成铜(-金-钼)斑岩更偏酸性,具更高SiO2含量。部分斑岩具埃达克质岩微量元素地球化学特征,另一部分斑岩却有类似正常弧火山岩的特征。虽然现有弧环境斑岩岩浆产生的‘MASH’和‘板片熔融’模型以及‘后碰撞拆沉与新生基性下地壳熔融’模型能够解释中亚成矿域部分斑岩铜矿床成矿的深部机制,但本文新提出‘残余洋中脊俯冲+预富集基性下地壳熔融’模型解释哈萨克斯坦成矿省巴尔喀什—西准噶尔成矿带斑岩铜大规模成矿的深部机制。中亚域斑岩钼成矿与古老地壳或古老岩石圈地幔的熔融无关,而与新生地壳熔融产生长英质岩浆的深部事件存在直接成因联系。西段哈萨克斯坦省新生地壳由古生代古亚洲洋演化过程中弧增生事件形成,而东段中国东北成矿省新生地壳则是新元古代与Rodinia超大陆相关聚合和裂解事件造就的。"新生下地壳部分熔融成钼"模型突破了钼成矿与古老地壳熔融有关的传统认识,能很好地解释全球最大的中国东北钼成矿省的成矿深部动力学机制。     

西藏当雄纳龙晚古生代裂谷盆地的识别及其意义

西藏冈底斯构造带是冈瓦纳大陆北部边缘的重要组成部分，经历了特提斯演化的全过程，并在中生代发育的典型的多岛弧－盆地系统。笔者根据冈底斯构造带中部纳龙地区晚古生代发育的沉积相类型、火山岩组合以及古生物等方面的资料，首次提出当雄纳龙盆地在中二叠世栖霞期具有裂谷盆地性质，揭示出冈底斯地区在二叠纪已转化为活动大陆边缘，为研究西藏冈底斯地区弧－盆系统的形成过程及晚古生代的区域构造特征古地理格局提供了重要的资料。     

西藏冈底斯成矿带驱龙斑岩铜钼矿的岩石地球化学特征

驱龙斑岩铜(钼)矿床位于西藏冈底斯成矿带东段,具有巨大找矿潜力。这里主要通过岩石地球化学分析,确定矿床含矿斑岩属于过铝质高钾钙碱性岩石,具有明显的埃达克岩岩浆亲合性,并可初步断定驱龙及冈底斯成矿带典型斑岩铜矿床的含矿斑岩具备C型埃达克岩特征,其构造背景应为碰撞造山期后的伸展条件,这将对该带成矿环境的深入研究和进一步找矿有所启示。