埃达克岩的特征及其意义

讨论了中国东部C型埃达克岩与环太平洋典型埃达克岩的异同点及其不同的产出背景,认为中国东部中生代具埃达克岩特征的中酸性火成岩是陆内岩浆作用的产物,推测是来自岩石圈地幔的玄武质岩浆底侵到加厚的具克拉通性质的陆壳(>50km)底部导致古老的下地壳基性岩部分熔融形成的。论述了埃达克岩,尤其是C型埃达克岩的地球动力学意义,指出埃达克岩的发现开创了岛弧岩浆成因的新系列,是岩石学领域内一个重要的突破,开拓了花岗岩研究的新思路。探讨了埃达克岩可能的形成构造背景,指出利用埃达克岩可以追踪地质历史上的地壳增厚及其相关事件,反演下地壳组成。讨论了埃达克岩与成矿作用的关系。     

南天山榆树沟高压麻粒岩地体多期变质定年研究

通过详细的矿物学及岩石学研究,特别是对角闪石的系统研究,确定榆树沟麻粒岩地体至少经历过高压麻粒岩相、中压麻粒岩相、角闪岩相和绿片岩相四期变质作用的改造。总结了各期变质作用的期次和特点。在此基础上,采用~(40)Ar-~(39)Ar同位素定年获得368.2±4.8Ma坪年龄和360±10Ma等时线年龄。采用Sm-Nd同位素矿物等时线定年获得Gra+Pl+Ⅰlm+全岩的等时线年龄为310±5Ma。结合已发表的定年结果综合分析认为,前者可代表榆树沟地体峰期变质-高压麻粒岩相变质作用年龄;后者为峰期后经受中压麻粒岩相变质变形的叠加改造年龄。讨论了多期变质作用中同位素的均一化和封闭温度问题。     

华北克拉通北缘元古宙大庙Fe-Ti-P矿床的挥发份组成和C-H-O同位素研究

华北克拉通北缘~1.74Ga大庙斜长岩杂岩体赋含有大型Fe-Ti-P矿床。采用分步加热质谱法分别测定了块状Fe-Ti矿石、块状Fe-Ti-P矿石和浸染状矿石中磁铁矿、磷灰石和斜长石释出的挥发份组成、含量以及C-H-O同位素组成。依据矿物的释气总量变化特征将释气过程分为三个阶段:200~400℃、400~800℃和800~1200℃。根据不同类型矿石中矿物在不同释气阶段的挥发份组成、含量以及C-H-O同位素组成,可将含矿岩体中的流体类型分成四种:(1)斜长石800~1200℃阶段释出的变质流体,主要以H₂O、N₂+CO和CO₂为主;(2)斜长石400~800℃阶段释出的幔源流体组分,主要以H₂O、H₂、CH₄和CO₂为主;(3)磁铁矿400~800℃阶段释出的地表流体,主要以H₂O、CO₂、SO₂和H₂S为主;(4)所有矿物200~400℃阶段释出的代表后期次生包裹体的组分,以H₂O和CO₂为主。矿石中的磁铁矿相对富集H₂O和CO₂等流体组分,是在相对氧化的条件下结晶的;而斜长石释出气体中H₂和CH₄的含量较高,是在相对还原的环境中结晶的。这反映出斜长石可能是在岩浆早期相对还原的条件下结晶的,而磁铁矿是在岩浆演化晚期相对氧化的条件下结晶的,这一过程的转变可能与岩浆演化晚期,岩浆中的挥发份逐渐聚集以及地表流体的加入有关。岩浆中H₂O和CO₂等流体含量的不断增加导致岩浆的氧逸度逐渐升高,最终造成磁铁矿的大量结晶并富集成矿。     

埃达克岩与构造环境

埃达克岩是目前国内学术界争论的焦点之一。埃达克岩的原始定义指的是形成于岛弧环境的高铝高锶而贫重稀土的一类中酸性岩浆岩,而众多事实表明埃达克岩并非都形成在岛弧环境,底侵玄武岩以及下地壳熔融也可以形成埃达克岩。作者认为,岩石命名是一种描述性的表述,不应当与其成因及其形成的构造环境联系起来,实际上,也没有一种岩石固定只形成在一种构造环境。埃达克岩的定义指的是一系列地球化学指标,“年轻的板片熔融”是对Adak岛的埃达克岩的一种解释,并非埃达克岩定义的一部分。     

中国东部中生代高Sr低Yb和低Sr高Yb型花岗岩：对比及其地质意义

中国东部在晚中生代时（晚侏罗世-旱白垩世）有广泛的中酸性岩浆活动,按照花岗岩的地球化学特征,大致可以划分为东北、华北和华南3个岩区。本文研究表明,按照Sr和Yb的含量,大致可以将花岗岩分为5类．即：高Sr低Yb型（Sr〉400μg／g,Yb〈2μg／g）、低Sr低Yb（Sr〈400μg／g,Yb〈2μ/g）、低Sr高Yb（Sr〈400μg／g,Yb〉2μg／g）、高Sr高Yb型（Sr〉400μg／g,Yb〉2μg／g）以及非常低Sr高Yb型（Sr〈100μg／g,Yb=2—18μg／g）花岗岩。东北和华南以发育低Sr高Yb花岗岩为主,有少量高Sr低Yb和非常低Sr高Yb类型的花岗岩分布;而华北则以高Sr低Yb型花岗岩（埃达克岩）最发育,低Sr高Yb、低Sr低Yb型和非常低Sr高Yb型花岗岩有少量分布。本文着重探讨了华北和华南花岗岩的特征,认为华北和华南花岗岩地球化学的区别可能主要与花岗岩源区成分和深度有关,且主要受源区深度的控制。如果花岗岩熔融的源区残留相由榴辉岩组成（石榴石＋辉石＋金红石＋／一角闪石）,则花岗岩明显亏损HREE、Nb、Ta和Ti,而富集Sr和Al,无明显的负铕异常,属于高Sr低Yb（埃达克岩）类型;如果源区深度浅,由斜长角闪岩或麻粒岩组成（斜长石＋辉石＋角闪石）,则花岗岩相对贫Sr富Yb。作者认为,华北和华南花岗岩地球化学特征上的上述差异,表明在晚中生代时（晚侏罗世．早白垩世）。华北和华南的地壳厚度不同：华北较厚,华南较薄;华北经历了下地壳拆沉而华南无;华北和华南的下地壳成分不同,华北较基性的下地壳拆沉后,留下的地壳平均成分与华南比偏中性。     

蛇绿岩的地球化学研究

蛇绿岩有不同的地球化学类型,但基本的是岛弧拉斑玄武岩（IAT）和洋脊玄武岩（MORB）两种。蛇绿岩的玄武岩大多数是LREE亏损型,如NMORB和IAT。EMORB的LREE略富集是NMORB与OIB混合造成的。文中讨论了变质作用和水岩交换作用对蛇绿岩的改造,鉴于变质岩区蛇绿岩地球化学研究往往出现多解性,作者认为,当前至关重要的是在研究思路和方法学上要有一个突破。     

内蒙古河套平原高砷地下水赋存环境特征

内蒙古河套平原是世界地方性砷中毒较为严重的地区之一。笔者以平原西部的重病区杭锦后旗为研究区,对高砷地下水赋存环境进行了调查研究。研究表明:高砷区沉积物中As的含量为7.7～34.6mg/kg,其中粘性土和亚粘性土中As含量相对较高。高砷地下水的pH值为7.0～8.3,平均Eh值为-155.1mV,平均矿化度为1.58g/L,主要的水化学类型包括:Cl-HCO3-Na型、Cl-Na型、HCO3-Cl-Na型,As的含量为15.5～1093μg/L,且主要以As(Ⅲ)形态存在,水中DOC(0.73～35.76mg/L)、HCO3-(283.75～1290.48mg/L)、NH4+(0.27～10.48mg/L)的浓度较高,硝酸盐和硫酸盐含量较低。研究区的氟中毒现象也较严重,高氟地下水中氟含量为1.11～6.01mg/L。绝大多数高氟水中砷含量也超标,出现了一种高砷水与高氟水并存的现象。综合判断,河套平原的高砷地下水赋存环境处于还原性环境。还原条件下,高砷区沉积物中的铁/锰氧化物的还原溶解易使吸附的砷释放到地下水中。这是研究区高砷地下水形成的主要原因。     

北祁连早古生代洋盆是裂陷槽还是大洋盆——与葛肖虹讨论

北祁连早古生代洋盆是裂陷槽还是大洋盆,是一个有争论的问题。文中讨论了蛇绿岩中保存的代表大洋盆存在的印记。认为被夹持于华北地块和柴达木地块之间的北祁连早古生代造山带属于板块增生杂岩带,是由海洋岩石圈残片、消减杂岩、岛弧增生楔等组成的(或许还包括一部分残留陆块).指出北祁连蛇绿岩属于科迪勒拉型,暗示北祁连在早古生代时可能曾经是一个规模较大的洋盆,而非裂陷槽。华北地块和柴达木地块的规模很小,只不过是浩瀚海洋中散布的微小陆块而已。     

蛇绿岩岩石组合及洋脊下岩浆作用

蛇绿岩的岩石组合从下至上分为４个单元,即：变质橄榄岩单元、深成杂岩单元、席状岩墙群杂岩单元和喷出岩单元。各单元的岩石组合是多种多样的：变质橄榄岩单元主要由方辉橄榄岩、二辉橄榄岩和少量纯橄岩及斜长二辉橄榄岩组成;深成杂岩单元单元包括辉长岩－镁铁质堆晶岩和超镁铁质堆晶岩,在深成杂岩和席状岩墙群杂岩单元内在复杂的岩浆侵入事件;喷出岩单元不仅仅由玄武岩组成,还包括安山岩、玻安岩、钠长岩以及乐砾岩、凝灰岩等