中国东部黄山的成山过程及其构造意义

黄山是否存在过冰川是长期争议的科学问题,反对者的证据之一是黄山的海拔高度不能满足终年积雪的要求。这种认识源于地理学家对黄山成山过程的推测,没有考虑黄山岩体和区域地质演化所反映的成因信息。黄山岩体为一个主要由4个岩性单元组成的早白垩世复式小岩基,从早到晚、由边缘到中心依次为温泉细粒黑云母二长花岗岩、云谷寺连续不等粒粗粒黑云母正长花岗岩、狮子岭斑状黑云母正长花岗岩和贡阳山细粒黑云母碱长花岗岩组成。这种结构变化表明黄山地区发生过同侵位剥蚀作用,暗示岩浆侵位深度越来越小,受挤压构造力的驱动。与此相应,狮子岭单元的钾长石斑晶定向排列和云谷寺单元中的原生节理垂直于相邻两单元的接触界面,暗示黄山花岗岩具有强力侵位的特点。因此,黄山岩体形成于挤压构造环境,而不是前人推测的伸展环境。这种认识与区域构造变形和盆地分析的证据一致,暗示黄山地区曾经处于挤压造山环境,具有造山带型厚陆壳。对比岩浆起源深度和现今地壳厚度,可以合理地推测,晚白垩世以来黄山地区地壳减薄了约14～29 km,其地貌响应约为194～418 km。据此,黄山在早白垩世的海拔高度可能达到2 693～4 776 m。因此,黄山形成于地壳沉陷过程中的差异侵蚀,而不是地壳的阶段式隆升。     

东沟含钼斑岩由太山庙岩基派生?

河南汝阳东沟斑岩型钼矿是近年来发现的超大型钼矿床,含钼斑岩被认为是太山庙岩基的岩枝或晚期分异产物.据此,东沟钼矿的形成似乎与太山庙岩基的岩浆分异作用有关.文章依据地质学、岩石学、岩石地球化学和温度场分析,认为东沟花岗斑岩是独立于太山庙岩基的另一次岩浆活动的产物.其依据为:①根据前人发表的测年结果,太山庙岩基和东沟斑岩体的形成时间相差约3 Ma,不应当认为形成时间一致;②太山庙岩基厚约3.5km,其出露高度大于东沟斑岩体,且东沟斑岩体距太山庙岩基约7 km,其问不存在大断裂,两者的空间分布关系不符合深部岩浆房分异模型;③东沟斑岩体含有高温石英斑晶,是高温岩浆固结的产物,而太山庙岩基是相对低温岩浆的深成侵入体;④以东沟斑岩体为中心分布有相对完整的同心环状Pb-Zn矿点,表明成矿时期存在由内向外逐渐降低的温度场.因此,东沟斑岩不应当是太山庙岩基的岩枝或晚期分异产物.此外,根据花岗质岩石钼平均丰度和含矿流体中钼溶解度的最新实验资料进行质量平衡计算,结果表明东沟斑岩不能提供足够的成矿物质,东沟钼矿的形成必须有额外的成矿物质来源.因此,东沟钼矿的成因与透岩浆流体成矿作用有关,岩浆体系和成矿体系是两个独立的地质体系.综合分析表明,岩浆来自大于30 km的下地壳,而成矿物质及流体具有多来源的特点.     

小岩浆大流体成大矿与透岩浆流体成矿作用——以东秦岭-大别山成矿带钼矿床为例

岩浆活动与内生金属成矿作用关系密切,备受国内外矿床学家的关注。表现为它们在时空上具有广泛的一致性,成矿与岩浆岩有关,成矿物质由同源岩浆分异演化而来。这便是著名的岩浆热液成矿理论,也称岩浆期后热液成矿理论,该理论把内生金属成矿系统看作是一个理想系统。东秦岭-大别山地区的钼矿-花岗岩关系研究表明,钼成矿与小岩体(小岩浆)关系密切,而大岩体/基与钼矿没有成生联系;地质事实表明,大型-超大型矿床往往广泛发育了大规模的热液(流体)蚀变(大流体),具有大的流体/岩浆比,其矿化蚀变范围是小岩体的几十甚至几百倍,表明成矿过程中必有外来流体的广泛参与。由于小岩体往往没有经过强烈的分异结晶作用,质量平衡计算表明,小岩浆体不可能产生足够数量的含矿流体和成矿物质;因此,成岩与成矿有本质的区别,成矿系统应是一个非线性的复杂性动力学系统。研究表明,东秦岭-大别山小斑岩体来源较深(下地壳),成矿流体来源于地幔,二者呈双层结构;岩浆实际上是沟通深部和浅部的通道,这种非岩浆分异的外来成矿流体我们称之为透岩浆流体。小岩体不是成矿的必备的条件,只有出现大流体时才能成大矿。东秦岭-大别山地区有200多个小岩体,但大型、超大型钼矿矿床仅有10余个,只有小岩浆(小岩体)大流体(强蚀变)成大矿,其余众多小岩体由于没有流体(蚀变)或流体少(弱蚀变)而不成矿或成小矿。由此可见,岩浆成矿系统实际上是一种流体(挥发分)过饱和系统或熔体-流体流及流体对熔体的强相互作用。当岩浆系统被加入大量源自地幔的高温高压含矿流体之后,系统将具有极大的活动能力,从而深部含矿流体沿裂隙快速上升到地壳浅部卸载成矿。为解释上述成矿特征,作者引入并厘定了透岩浆流体的概念。透岩浆流体被重新定义为透过岩浆活动并导致岩浆系统行为发生非线性变化的外来流体。据此,输入了含矿流体的岩浆可成矿,未输入含矿流体的岩浆不成矿。这种认识可以解释东秦岭-大别山地区大多数小岩体不成矿或只形成小矿的现象。     

一种岩浆混合作用的分类及其地质意义:以西昆仑山的3个岩体为例

文章以西昆仑山3个花岗质深成侵入体的研究为例,认为岩浆混合形成的深成岩特征取决于发生混合作用(hybridization)的岩浆的性质,如温度、黏度、成分等物理与化学条件。岩浆的大多数性质都与温度有关,因此可以以温度为主要指标将岩浆混合作用划分为混合、混杂和注入3种类型,分别对应于高、中、低温度条件。库地北岩体具有均一的外貌特征,岩石学和地球化学特征显示其产生具有幔源与壳源岩浆的贡献,是高温岩浆混合作用(mixing)的产物;胜利桥岩体含有大量镁铁质微粒包体,注入的基性岩浆团与其寄主岩浆作用不完全,是中温岩浆混杂作用(mingling)的典型代表,也是造山带出露最广的岩浆混合成因深成岩类;赛图拉岩体形成"双峰式"岩石组合,同时侵位的镁铁质岩浆和长英质岩浆之间基本上不发生物质交换,是两种低温岩浆相互注入的结果。由于岩浆混合作用是壳幔物质与能量交换的集中体现,混合作用的类型体现了区域地热梯度及其地质过程的强度。因此,区分不同的岩浆混合作用类型对了解岩浆混合作用过程、大地构造背景和壳幔相互作用具有重要意义。     

阿拉套山南缘岩浆岩锆石SHRIMP年代学研究

位于中国与哈萨克什坦国边境的阿拉套山南缘,火山岩及花岗岩十分发育。其中流纹岩分布广泛,仅研究区内面积达370.8km~2,与下伏早石炭世阿克沙克组及晚石炭世东图津河组呈角度不整合或假整合,SHRIMP 锆石 U-Pb 年龄300±5Ma。乌拉斯台花岗岩体是研究区内规模最大的岩体,出露面积约82km~2,侵入于早石炭统阿克沙克组及至晚石炭统东图津河组以及早二叠统乌郎组火山岩内,与围岩界线清楚。岩体形态不规则,由4个侵入次岩体组成。第4次侵入的花岗闪长岩体 HRIMP 锆石 U-Pb 年龄为294±4Ma。夏尔敖腊岩体为由4个侵入次组成的岩体,侵入于早石炭统内,平面上呈不规则椭圆形,出露面积近10km~2,主要岩性为二长花岗岩。出露规模较大的第6次侵入岩体的 SHRIMP 锆石 U-Pb 年龄为299±6Ma。研究表明,新疆阿拉套山南缘岩浆岩,SHRIMP 锆石 U-Pb 同位素年龄300Ma 左右,主要形成于晚石炭世末至早二叠世初,为同一构造-岩浆作用下的产物。     

青藏高原岩石圈不均一性及其动力学意义

首先论述现今高原岩石圈结构的不均一性现象, 然后通过事件性质及其序列的讨论, 推演印度-亚洲碰撞后造山过程的P-T-t轨迹及其深部过程, 由此提出青藏高原岩石圈三阶段演化的构造相模型: (1) 早期相：帕米尔型岩石圈冷根; (2) 中期相: 念青唐古拉型减薄岩石圈; (3) 晚期相: 羌塘型“热”岩石圈(由软流圈冷却而来). 最后, 讨论了羌塘地区岩石圈是厚、还是薄?     

大椅山玄武岩中幔源透辉石岩的辉石出溶作用及其地质意义

吉林省辉南县大椅山第四纪玄武岩的幔源透辉石岩包体中发现一种具有斜方辉石和尖晶石出溶叶片的透辉石碎斑 ,认为该碎斑矿物曾经是均一的晶体 ,在后续地质事件的影响下发生了固溶体分解。对透辉石碎斑出溶前后所处的物理化学环境进行的研究表明 ,该区地幔岩在进入玄武质熔浆之前曾经有过上升的历史 ,上升幅度约为 38km。     

西昆仑及邻区岩石圈结构构造演化——塔里木南—西昆仑多学科地学断面简要报道

通过深地震反射剖面,宽频天然深地震探测,广角折射、反射剖面,结合地表地质观察、岩石矿物和地球化学研究,以及弹性模拟计算等,对当前国际上流行的所谓高原北缘向南呈A型俯冲,南缘向北俯冲构成的青藏高原地壳加厚、隆升的“双俯冲”(two-sidedsubduction)模式提出质疑,认为高原北缘至少在西昆仑与塔里木(欧亚板块)之间不存在长距离的俯冲,在新生代以来的强劲挤压中,塔里木起到了一定的阻挡作用,在这里呈现南北向挤压应力场,因而青藏高原西北缘陆-陆碰撞造山、盆山的形成受到“南北双向挤压模式”所控制,也是造成青藏高原西北缘新生代期地壳加厚、隆升的重要动力因素     

吉林辉南大椅山玄武岩中超镁铁岩包体的研究

龙岗火山群位于中朝准地台的东北缘,距离中朝准地台的北界辉龙河——古洞河断裂带大约20公里,是第四纪火山活动的产物。大椅山是该火山群的西部成员之一,它西邻柳河一样子哨地堑,由中心式火山喷出的碱性橄榄玄武岩及其火山碎屑物组成。本文试图通过大椅山基性火山岩中所含超镁铁岩包体的研究来说明本区岩石圈上地幔的特点,上地幔的演化发展及其对浅部地质作用的影响。     

太行山构造岩浆带K－Ar法同位素年龄分析

５００余个同位素测年数据的统计特征表明，目前所取得的Ｋ－Ａｒ法同位素年龄的统计峰值不能直接用来表示地质体的形成年龄，而是记录了区域造山抬升剥蚀的历史。利用不同地质样品的冷却年龄峰值，可以定性地估算区域隆升速率和隆升高度。在这个前提下，太行山构造岩浆带在中生代时期的抬升速率为０．４２１～０．２５３ｍｍ／ａ，隆升高度为８７９９～５２８８ｍ。