Relative contributions of crust and mantle to generation of Campanian high-K calc-alkaline I-type granitoids in a subduction setting, with special reference to the Harşit Pluton, Eastern Turkey

We present elemental and Sr–Nd–Pb isotopic data for the magmatic suite (~79 Ma) of the Harşit pluton, from the Eastern Pontides (NE Turkey), with the aim of determining its magma source and geodynamic evolution. The pluton comprises granite, granodiorite, tonalite and minor diorite (SiO₂ = 59.43–76.95 wt%), with only minor gabbroic diorite mafic microgranular enclaves in composition (SiO₂ = 54.95–56.32 wt%), and exhibits low Mg# (<46). All samples show a high-K calc-alkaline differentiation trend and I-type features. The chondrite-normalized REE patterns are fractionated [(La/Yb) _n  = 2.40–12.44] and display weak Eu anomalies (Eu/Eu* = 0.30–0.76). The rocks are characterized by enrichment of LILE and depletion of HFSE. The Harşit host rocks have weak concave-upward REE patterns, suggesting that amphibole and garnet played a significant role in their generation during magma segregation. The host rocks and their enclaves are isotopically indistinguishable. Sr–Nd isotopic data for all of the samples display I _Sr = 0.70676–0.70708, ε _Nd(79 Ma) = −4.4 to −3.3, with T _DM = 1.09–1.36 Ga. The lead isotopic ratios are (²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb) = 18.79–18.87, (²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb) = 15.59–15.61 and (²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb) = 38.71–38.83. These geochemical data rule out pure crustal-derived magma genesis in a post-collision extensional stage and suggest mixed-origin magma generation in a subduction setting. The melting that generated these high-K granitoidic rocks may have resulted from the upper Cretaceous subduction of the Izmir–Ankara–Erzincan oceanic slab beneath the Eurasian block in the region. The back-arc extensional events would have caused melting of the enriched subcontinental lithospheric mantle and formed mafic magma. The underplating of the lower crust by mafic magmas would have played a significant role in the generation of high-K magma. Thus, a thermal anomaly induced by underplated basic magma into a hot crust would have caused partial melting in the lower part of the crust. In this scenario, the lithospheric mantle-derived basaltic melt first mixed with granitic magma of crustal origin at depth. Then, the melts, which subsequently underwent a fractional crystallization and crustal assimilation processes, could ascend to shallower crustal levels to generate a variety of rock types ranging from diorite to granite. Sr–Nd isotope modeling shows that the generation of these magmas involved ~65–75% of the lower crustal-derived melt and ~25–35% of subcontinental lithospheric mantle. Further, geochemical data and the Ar–Ar plateau age on hornblende, combined with regional studies, imply that the Harşit pluton formed in a subduction setting and that the back-arc extensional period started by least ~79 Ma in the Eastern Pontides.     

大别山岳西县石关混合岩锆石SHRIMP定年及其地质意义

安徽岳西县石关混合岩属于原北大别变质杂岩的一部分。锆石SHRIMPU-Pb定年结果:第一次变质时间为232Ma,相当于晚三叠世早期,第二次变质时间为207Ma,相当于晚三叠世晚期。复合锆石的核部(继承锆石)为发育韵律环带的岩浆碎屑锆石,其年龄值分别为560Ma、444Ma、394Ma、378Ma和331Ma,暗示其原岩非岩浆岩,而应为沉积岩;研究结果还表明,北大别石关混合岩经历了两次变质作用:①超高压变质作用,变质时间为232Ma(n=5加权平均年龄);②退变质作用,时间为207Ma。与苏鲁地区超高压变质和退变质时间一致。     

广西新元古代BIF的铁同位素特征及其地质意义

通过分析广西三江地区新元古代条带状含铁建造的Fe同位素和主量元素组成,对海水的氧化还原状态提供了制约,为富禄期的地球处于间冰期提供了证据。相对于标准物质IRMM-014,新元古代含铁建造不同条带全岩样品的δ57Fe值变化范围1.60‰～2.20‰,平均值为1.85‰,表明BIF样品富集铁的重同位素。条带状含铁建造主要由Fe2O3和SiO2组成,但却具有较高的Al2O3含量。这表明条带状含铁建造样品不是纯净的化学沉积物,而是具有一定的碎屑物质输入。碎屑输入量的不同引起深色和浅色条带之间铁同位素组成存在着0.4‰的差别。剔除碎屑的影响,新元古代BIF从海水中沉淀的赤铁矿δ57Fe的平均值在2‰左右,略高于太古代条带状铁建造的Fe同位素组成,这表明当时海水的氧逸度可能比太古代还低。这说明在富禄期绝大部分海洋仍旧被冰盖覆盖,只在局部出现融化。因此,富禄期的地球可能出于冰期的相对温暖阶段,而不是间冰期。     

水热处理法制备超细氢氧化镁

以水镁石为原料,与盐酸反应制得氯化镁,然后将氯化镁和氨水碱溶液在室温下反应得到氢氧化镁,再通过水热处理制备出了超细、高纯的氢氧化镁颗粒,通过利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对所制得氢氧化镁颗粒的晶相、形貌和颗粒尺寸进行了表征。实验结果表明水热处理温度、填充度和搅拌速度对氢氧化镁晶体的晶相和颗粒尺寸有显著的影响,升高温度有助于改善颗粒的晶形和分散性、并减小颗粒的尺寸,较高的填充度有利于六方片状颗粒的生成,当填充度为40%,搅拌速度为400 r/min,水热处理温度为150℃时,制备出了半径约100~250 nm,厚度为10~100 nm,晶形完整,分散性好、大小均一的六方片状超细、高纯的氢氧化镁颗粒。     

内蒙古甲生盘铅锌硫矿床硫同位素特征及其成因意义

甲生盘铅锌硫矿床位于华北陆块北缘西段狼山—渣尔泰山成矿带,赋存于中元古代渣尔泰山群地层中,具有明显的层控特征并受同生断裂影响,区内矿石层纹状、角砾状和浸染状构造发育。矿石硫化物硫同位素测试分析表明:早期沉积硫化物3δ4S值变化范围在17.0‰~31.5‰之间,均值为23.9‰;后期穿插脉状硫化物3δ4S值变化范围在13.1‰~31.1‰之间,均值为24.1‰;二者3δ4S值相近,均属海水硫酸盐来源,后期热液改造作用微弱,火山活动对该矿区成矿作用直接贡献不明显;围岩3δ4S值变化范围在7.7‰~15.1‰之间,均值为10.2‰,明显小于矿石硫化物的3δ4S值,亦属海相沉积范畴;矿体北翼发育海西期花岗岩,但其对矿体的改造作用有限。     

磁源瞬变电磁法中心回线装置全程视电阻率定义及计算

讨论了磁源TEM中心回线装置全程视电阻率的计算问题。利用电偶极子的瞬变场叠加来计算磁源TEM中心回线装置的瞬变场,均匀半空间的计算结果表明,该方法是可行的。用电偶极子的瞬变场定义了磁源瞬变电磁法中心回线装置全程视电阻率,通过对二、三、四层电性断面的视电阻率的计算,并与TEM晚期视电阻率进行了对比,说明了该定义的优越性。实测磁源TEM资料的计算表明,用电偶极子的瞬变场定义的磁源瞬变电磁法中心回线装置全程视电阻率较好地反映了电性断面特征,其对浅层磁源TEM探测及资料解译具有使用价值。     

基于矩阵束法的时域航空电磁响应数据的重构

为快速处理时域航空电磁响应数据,可将数据从时域变换到τ域,并提取数据的极点和留数信息,它们是与目标地质体的几何属性和物性相关的参数。基于矩阵束法,将感应电动势理论响应数据表示成矩阵形式,并分解构造矩阵束,通过奇异值分解和最小二乘法来进行参数估计。进行了正演模拟,重构理论响应数据和去噪能力研究。结果表明,有限个极点及其留数能够较好体现瞬态响应的主要特征,并对随机干扰有一定的抑制作用,这为快速处理解释时域航空数据提供了一种实用方法。     

松辽盆地徐家围子三维构造应力场数值模拟研究

本文采用有限元数值模拟的方法,以徐家围子断陷深层的重点勘探区域为研究对象,对深部构造应力场进行仿真。结果表明:研究区在断陷期的应力场以张性为主,局部表现为挤压性质;挤压比较强烈的区域多位于现今的构造高位置,徐西斜坡、丰乐低隆起和宋站凸起等地方相对明显;营城组沉积期间不一定发生过区域性的挤压运动,在左旋的张性环境下也可以形成挤压构造。     

内蒙古陈巴尔虎旗四五牧场金矿地质特征及成因探讨

内蒙古陈巴尔虎旗四五牧场金矿与侏罗-白垩纪浅成-超浅成岩体关系密切,构造-岩浆热液在上侵过程中萃取部分基底岩系中的成矿物质,并在粗安质隐爆角砾岩中富集成矿。硫同位素分析表明部分成矿物质来源于围岩,包体测温表明成矿热液为低温热液,同位素测年结果表明成矿期在晚侏罗世-早白垩世。矿床为赋存于粗安质火山岩中、与侏罗-白垩纪火山-次火山活动有关的HS型浅成中低温热液型铜金矿。正磁异常区的低-负磁带状异常是矿化蚀变带的反映。具有一定规模、有明显浓集中心、浓度分带好、具明显分带的As-Sb-Ag-Hg-Au组合异常,伴有Cu,Pb,Zn,Bi异常,是寻找该类型铜金矿床的有利地段。