中基性侵入岩中-大比例尺专题地质填图实践——以河北武安铁矿集区填图试点为例

侵入岩类的填图方法伴随侵入岩成因分类、填图实践及研究技术手段发展而不断更新和完善。近20年来,由于新技术及新方法的应用,侵入岩的研究取得了长足的进步。研究表明,一个岩浆系统可能具有多个岩浆源区,单一岩浆房和全岩浆同时结晶模式在自然界几乎不能存在。因此,基于同源岩浆演化理论的"单元-超单元"填图方法似乎应该得到修正和完善。以河北武安铁矿集区填图试点为依托,总结出一套针对中性-基性侵入岩的填图方法——"岩浆系统-子系统"填图方法。运用该填图方法,在武安地区识别出6个岩浆成矿系统,在详细研究的基础上,对每个系统进行了若干子系统的进一步划分。在此基础上,厘清了每个系统的侵入岩组装过程及成岩成矿过程。     

蛇绿岩型铬铁矿床包壳纯橄榄岩中的流体过程印记:来自西藏雅鲁藏布江缝合带罗布莎和泽当岩体的地质学、岩石学和橄榄石晶体化学证据

岩浆型矿床一般认为是岩浆分异的产物,因为这类矿床通常缺乏强烈的近矿围岩蚀变。蛇绿岩中的豆荚状铬铁矿被认为是一种典型的岩浆型矿床,流行的成因模型包括岩浆通道模型和熔体-岩石反应模型。深部晶体群的大量发现,表明铬铁矿成矿系统不是一种理想系统,而是至少由两类子系统组成的复杂性动力系统。因此,流行模型不再适用,必须构建能够整合新证据的成因模型。这类矿床的典型地质特征是具有从方辉橄榄岩围岩经包壳纯橄榄岩到铬铁矿石的分带,且包壳纯橄榄岩与铬铁矿之间为渐变接触关系,包壳纯橄榄岩与方辉橄榄岩之间既可以为渐变接触关系,也可以为截然接触关系或侵入接触关系。因此,阐明纯橄榄岩的成因是理解豆荚状铬铁矿形成机制的关键。西藏雅鲁藏布江缝合带中罗布莎和泽当两个代表性超镁铁质杂岩体的新观察揭示:(1)包壳纯橄榄岩的出露宽度变化于厘米级到百米级,但岩石具有均匀的细粒结构,流行模型难以解释;(2)包壳纯橄榄岩可以划分为至少两种构造类型:块状纯橄榄岩和片理化纯橄榄岩,暗示了纯橄榄岩形成过程的多阶段特点;(3)包壳纯橄榄岩主要由变晶橄榄石组成,仅含有少量由熔体或流体析出的橄榄石晶体;(4)与方辉橄榄岩相比,包壳纯橄榄岩中的橄榄石具有高MgO、Cr2O3、CaO和低MnO、Al2O3的特点,展示了矛盾的晶体化学特征;(5)邻近铬铁矿体的纯橄榄岩中常见反豆状结构,类似于多相稀释流体流体制中紊流产生的中尺度结构。上述看似矛盾的证据表明包壳纯橄榄岩的形成过程有大量深部流体的参与,因而流体过程可以作为构建一个新的整合模型的基础。据此,文中提出一个熔体-流体流模型,其基本机制是溶解-沉淀反应Opx+Fluid→Ol±Sp±Cpx±Pl±SiO2(fluid),而基本前提则是深部还原流体的持续供给和熔体-流体流的快速上升。此外,文中还表明,依据火成岩地质学、岩石学和名义无水矿物晶体化学证据也可以再造岩浆系统的流体过程。     

拉拉铁铜矿床成因：来自细碧角斑岩岩相学和地球化学的证据

拉拉铁铜矿床是康滇铜矿带最大的IOCG矿床之一,过去曾一度被认定为海底喷流成因,现已逐渐被学者摒弃。然而,对于典型IOCG矿床的实例研究尚存在诸多疑问,特别是对拉拉地区广泛分布的钠长岩类与成矿关系的争议颇多。文中通过对拉拉小露天采场细碧角斑岩建造进行岩相学、地球化学和电子探针面扫描研究,发现其成矿期晚于细碧角斑岩建造形成时期,不存在火山喷发沉积成矿期。岩相学研究表明,角斑岩基质中既有原生钠长石呈残余斑晶产出,也有次生钠长石呈它形粒状交代原生钠长石现象,且角斑岩含矿量较细碧岩低;钠长石的电子探针面扫描显示磁铁矿沿钠长石四周分布,且晚期成矿流体具有富K和Al的特点,说明细碧岩受到了晚期构造变动的影响。成矿流体呈脉状侵入到细碧岩的片理中,在片理化带发育大量黑云母、白云母,并富集大量的金属氧化物、金属硫化物。地球化学显示,细碧角斑岩明显富集Nb、Ta、Zr和Hf,强烈亏损Ba、Pb、Sr和Ti,∑REE变化较大,成矿流体的Na含量较低且富含大量的K、Al、CO2和H2O。87Sr/86Sr初始比值为0.701 26～0.762 41,显示其受到了地壳混染影响。5件角斑岩εNd(t)值为-1.09～6.75,暗示流体上升途径亏损地幔-地壳的过程。成矿流体来自地下深处的岩浆房,不断上升至地壳,在上升过程中侵入到薄弱带或片理化岩石成矿,这一成矿过程类似于透岩浆流体模型。     

川西拉拉含矿镁铁质层状岩体的成因及构造背景

川西拉拉含矿镁铁质层状岩体位于扬子地块西缘,构造环境复杂,关于其成因机制及岩浆源区的问题至今仍缺乏系统的研究。文章针对该岩体七个岩相带,进行了主、微量元素和Sr-Nd同位素分析,结果表明,七个岩相带（YWS-1—YWS-7）是岩浆经历不同的演化过程而形成的。其中,第五相带SiO₂含量高（42.95%~44.07%）,MgO含量低（1.62%~1.89%）,稀土总量明显偏低（295.32×10-6~366.36×10-6）,Cr、Ni含量偏低,87Sr/86Sr为0.7391~0.7812,是受到地壳混染所致;其它相带Mg#值高（0.54~0.74）,稀土总量偏高（672.53×10-6~986.66×10-6）,87Sr/86Sr为0.7087~0.7097,显示岩石圈地幔源区特征。结合区域地质背景分析,认为该层状岩体产生于大陆裂谷构造环境,岩浆来源于岩石圈地幔源区,演化过程中结晶分异和多次脉动作用相伴。这一活动过程与新元古时期扬子板块西缘的超级地幔柱活动有关。      

太行山带造山带岩浆活动特征及其造山过程反演

太行山造山带被大多数学才称为构造岩浆带，被认为是中生代环太平洋岩浆弧的组成部分，立足于太行山地区燕山期侵入岩类的研究和对比，以岩浆演化的最新理论作为基础和主线，大宏观－微观－宏观的分析对比手法，对不同时期、不同区段侵入岩类的岩石化学、地球化学特征及其反映的成因信息作了详细对比，从而提出了“太行山型”造山带的概念及其形成模式，认为太行山造山一步富集带属于一种新的造山带类型，受控于板缘俯冲作用的远距离     

对扬子克拉通西缘四川康定—冕宁变质基底的新认识——来自Nd同位素的证据

通过对四川冕宁沙坝及康定－泸定地区的斜长角闪岩－TTG片麻岩的系统Sm-Nd同位素的测定，在该区首次获得706Ma的Sm-Nd等时线年龄。据此等时线年龄及其他样品的Nd亏损地幔模式年龄证明长期以来这套被当作太古宙－古元古代的变质岩是新元古代大陆裂解与其后紧接着的地幔柱引起的热变质作用的产物。与已有数据相结合，初步认为扬子克拉通目前所出露的基底没有统一演化历史，对扬子克拉通的基底有待更深入的研究。     

地质事件序列与造山过程的pTt轨迹

与变质作用一样，地质事件序列变可反演造山过程的pTt轨迹。两种独立途径反演的pTt轨迹对造山带动力学演化研究具有互补性。本文讨论了地质过程的事件性（或突发性）以及与热模拟pTt轨迹的异同、地质事件顺时针（CW）和反时针（CCW）pTt轨迹的实例及其动力学意义。     

东昆仑喀雅克登塔格杂岩体的SHRIMP年龄及其地质意义

喀雅克登塔格杂岩体位于东昆仑祁漫塔格山东南部,由辉长岩、闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、正长花岗岩等岩石类型组成,具有典型的岩浆混合特征.通过对杂岩体中辉长岩和二长花岗岩的锆石进行SHRIMP测年,分别获得403.3±7.2 Ma和394±13 Ma两个极为接近的岩浆锆石年龄以及1 116 Ma的继承锆石年龄.锆石形态学特征显示辉长岩和二长花岗岩中锆石的大致结晶温度分别为850～900℃和600～850℃,提供了杂岩体形成的深度信息.测年结果为研究东昆仑造山带的演化历史提供了重要的年代学资料.     

青藏高原最年轻碱性玄武岩SHRIMP年龄的地质意义

青藏高原北缘康西瓦地区的新生代碱性玄武岩含有大量的岩浆锆石,SHRIMP锆石U-Pb定年结果（3.8Ma）揭示该玄武岩形成于上新世早期（赞克尔期）.与世界典型地区玄武岩相比,该区玄武岩具有富集包括Zr,U,Th在内的不相容元素的特征.根据前人的实验成果,这种富集与这类元素在高温高压条件下在流体相中浓度增加有关.玄武岩中发育黑云母斑晶可以作为熔浆富含挥发分的证据,而导致熔浆富含挥发分的原因则可能是幔源橄榄岩包体中金云母的脱水熔融.当黑云母开始晶出时,水流体的消耗造成熔浆中ZrO4的浓度降低,同始晶出锆石.这表明,含水矿物呈斑晶产出有利于锆石在硅酸不饱和熔浆中的结晶.因此,锆石U-Pb定年方法可以应用于具有类似岩石学特征的火成岩中.另一方面,由于幔源岩浆事件可以作为一个地质旋回或阶段开始的触发事件,建议将该测年结果看作是青藏高原最新一期隆升的起始时间.     

塔什库尔干新生代碱性杂岩的地球化学特征及岩石成因

帕米尔构造结是青藏高原构造挤压最强烈、地壳短缩量最大的地区之一。位于帕米尔构造结中东部的塔什库尔干碱性杂岩是区内最大的新生代碱性杂岩体,由苦子干正长岩岩体和卡日巴生碱性-偏碱性花岗岩岩体组成。霓辉石正长岩和正长花岗岩是苦子干碱性岩体的主要岩石类型。根据锆石SHRIMP定年,获得苦子干岩体正长岩和正长花岗岩的岩浆锆石年龄分别为11．1±0．3Ma和11．3±0．6Ma。苦子干岩体具富钾(平均6．22%)富钙的特点,属于钾质(K_2O/Na_2O＞1)碱性花岗岩类。各类岩石的稀土元素总量很高,强烈富集LREE,(La/Yb)_N比值(88～21)高,Eu异常不明显,表明岩浆来自斜长石不稳定区,而且源区有石榴石残留,相当于榴辉岩矿物组合。微量元素分析表明,岩石具有高Ba、Sr、Sr/Y比值的特征,同时富集大离子亲石元素LILE,相对贫HREE、HFSE,出现明显的Nb、Ta、Ti负异常,后者系源区残留有金红石的有力证据。根据斜长石、石榴石和金红石实验岩石学的约束,结合Sr、Nd、Pb同位素的特征,表明苦子干岩体来源于源区为榴辉岩相的加厚镁铁质下地壳,地壳厚度至少大于50km,且源区可能受到了来自俯冲带流体的影响。