北祁连西段熬油沟组玄武岩地球化学特征及构造意义

北祁连造山带是一典型的板块缝合带,其中镶嵌着众多大小不一的由前震旦系变质岩系组成微陆壳残块,为解析北祁连前造山构造过程提供了重要的研究载体。北祁连西段卡瓦—祁青一带分布有较为完整的中元古界长城系朱龙关群熬油沟组火山岩—碎屑岩—碳酸盐岩建造。岩石地球化学研究表明,熬油沟组玄武岩主量元素含量变化较为稳定,具高K_2O(4.27%~6.07%),TFe_2O_3(10.49%~13.01%),Ti O_2(1.96%~2.90%)以及中等的Mg O(5.37%~6.71%,Mg~#48~51),Ca O(2.57%~5.51%),为钾玄碱性玄武岩。岩石Cr和Ni含量随着Mg~#降低而减小、Ca O与Ca O/Al_2O_3呈正相关,明显富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE),轻微正Eu异常,高含量的高场强元素(Nb,Ta,Ti),以及元素对Gd/Yb(2.5~3.0),Zr/Y(8.6~10.2),Ta/Yb(0.96~1.23),Ti/Yb(5 074~6 021),Zr/Yb(81~97),Ce/Nb(1.87),Zr/Nb(6.41)值均揭示了熬油沟组玄武岩具有洋岛玄武岩(OIB)地球化学特征。结合区域地质背景研究表明,熬油沟组碱性玄武岩源于类似于OIB的深部富集地幔,在岩浆作用过程中发生过橄榄石和单斜辉石的分离结晶作用以及一定程度的大陆地壳物质的混染作用,形成于大陆裂谷背景,并认为其是对中元古代Columbia超大陆裂解的响应,进一步为中元古代华北克拉通裂解与Columbia超大陆裂解事件的关系提供了重要的岩石学证据。     

N-MORB和E-MORB数据挖掘——玄武岩判别图及洋中脊源区地幔性质的讨论

MORB分为N-MORB和E-MORB,二者的区分通常是以LREE亏损和富集为标志。玄武岩的基本理论主要是在MORB研究成果的基础上建立起来的。通常认为,N-MORB和OIB是两个独立的端元,E-MORB是N-MORB与OIB不同程度混合形成的。在20世纪70~80年代,玄武岩构造环境判别图的建立极大促进了玄武岩在地球动力学及大地构造背景研究的进展,其方法应用持续盛行了几十年。然而,国外学者现在已逐渐淡化玄武岩判别图解的应用,但在中国仍有方兴未艾之势。本文利用Pet DB数据库5万多个MORB数据的投图表明,全体样品投图的效果显然比抽样和典型样品得出的结果更扎实可靠,许多原先被广泛应用的主量、微量元素判别图无论从实践上还是理论上均存在一些问题。本文的研究结果进一步表明,MORB样品既有LREE亏损的,又有富集的,但亏损和富集程度与早先定义的差异较大,揭示了洋脊下地幔不均一性要比早先认识的更为复杂,成分范围变化更大,仅少数是强烈亏损的,部分可能是相当富集,甚至可以与OIB源区相类比;玄武岩构造环境判别图需要重新审视,基于岩浆成因机理的多维度、高置信度的判别体系有待于建立。     

大洋中脊、洋岛、岛弧玄武岩中橄榄石的对比研究

在岩浆结晶演化过程中,橄榄石是最早结晶的矿物之一,其化学成分不仅受到母岩浆成分的控制,而且还受到岩浆的结晶分异、部分熔融程度、压力、岩浆混合作用以及橄榄石与残余岩浆相互作用等因素的影响。学术界基本的认识是,橄榄石的成分主要与源区、分离结晶作用以及岩浆演化程度有关,是鉴别玄武岩是否为原始岩浆的重要证据,根据橄榄石的Fo值可以恢复岩浆是富镁还是富铁的。之前的学术界很少认为橄榄石与其形成的构造环境有关。本文在对全球大洋中脊玄武岩（MORB）、洋岛玄武岩（OIB）、岛弧玄武岩（IAB）中橄榄石主量元素特征进行了研究和对比后发现,橄榄石也有判断构造环境的功能,尤其OIB 橄榄石在许多元素含量上与MORB 和IAB 的橄榄石不同,可以通过Ni、P、Mg、Fe、K 和Mn等元素之间的关系进行较好的区分。目前的情况是,OIB 与IAB 中的橄榄石在某些情况下也能够区分开,但MORB 与IAB 中的橄榄石很难区分,这是需要进一步研究的。全球全体数据研究表明,OIB 的橄榄石富Ni是一个很重要的现象,本文认为,MORB 和IAB 来源于亏损的上地幔,故其橄榄石的Fo值高;OIB来源于富集的下地幔,可能Fe-Ni地核对OIB橄榄石化学成分有比较明显的影响,故导致OIB的橄榄石贫Fo和富Ni。     

宗乃山-沙拉扎山陆壳基底火山弧火成岩组合及地球化学特征

宗乃山-沙拉扎山火山-深成岩带是个具陆壳基底的火山弧。至少自411Ma以来．发生北侧洋壳向南的俯冲作用．形成钙-碱性火成岩组合。岩浆总体上向碱值增加的方向演化。发生于华力西末期的区域性钾交代作用，是使岛孤转变为成熟陆壳的重要标志。     

花岗岩研究正面临一场革命

花岗岩是一门古老的学科,花岗岩非常复杂。目前的花岗岩研究存在危机,危机表明花岗岩需要革命。花岗岩革命以什么为标志？内容是什么？核心是什么？有哪些新奇的概念？这些都是需要认真回答的问题。本文认为,花岗岩革命有三个任务：首先,花岗岩革命的前提,最重要的是：岩浆岩类要解体,花岗岩类要独立,花岗岩理论要摆脱对玄武岩理论的依赖。其次,花岗岩要根据自己不同于玄武岩的特点创立花岗岩新的理论体系。花岗岩的新理论不同于现行的花岗岩理论,花岗岩新理论即花岗岩的变成论,可以用一句话予以概括：花岗岩来自变质岩的深熔作用,熔体与残留相处于平衡,变质岩与花岗岩具成因联系和因果关系,变质岩为母,花岗岩为子。新理论赞同花岗岩四阶段模式,即花岗岩的形成包括了从产生到形成到上升和侵位四个阶段（本文稍作修改的版本）。按照花岗岩的旧理论,许多问题非常费解;而按照新理论,许多费解的难题几乎迎刃而解了,如花岗岩上升的驱动力问题和花岗岩侵位的巨大空间占位问题等。第三,重新界定研究花岗岩的作用和意义。旧理论认为研究花岗岩是为了解决花岗岩形成的构造环境;新理论则认为是下地壳填图。下地壳填图是一个崭新的问题,是根据花岗岩与变质岩的关系引...