超高压变质流体的组成与演化：中国大陆科学钻探工程主孔岩心的流体包裹体研究

中国大陆科学钻探工程主孔位于大别-苏鲁超高压变质带东段的江苏东海县,孔深为5100m,其上部2050m钻遇的岩石主要为榴辉岩,其次是正、副片麻岩、石榴橄榄(辉石)岩以及少量片岩和石英岩。它们经历了超高压变质作用和随后的角闪岩相退变质作用。通过对上述各种岩石的详细流体包体观察和RAMAN光谱分析,发现了五种不同成分的流体包裹体:(1)中-低盐度水溶液包裹体(Ⅰ型),呈原生的孤立和小群存在于榴辉岩和片麻岩锆石的岩浆核和超高压变质边缘,或存在于绿辉石、黝帘石和被绿辉石包裹的方解石和石英中,偶尔呈出溶包裹体产于磷灰石中,而主要沿绿辉石、石榴石、蓝晶石、黝帘石和石英等矿物的穿颗粒裂隙分布;也呈孤立和小群产于切穿榴辉岩的方解石脉和片麻岩重结晶石榴石和绿帘石中;(2)CO2(±CH4)-H2O包裹体(Ⅱ型),存在于锆石的岩浆核和变质边缘,或沿石英裂隙分布;(3)含石盐±SiO2±CaCO3的复杂盐水包裹体(Ⅲ型),呈原生流体包裹体产在榴辉岩的绿辉石中,与石英出溶棒一起平行于绿辉石的C轴分布,或产在石榴辉石岩透辉石的晶内裂隙中;(4)富CO2包裹体(Ⅳ型),在榴辉岩的石英中随机分布;(5)单气相包裹体(Ⅴ型),沿各种矿物穿颗粒裂隙分布。流体包裹体产状及其与捕获时代关系表明,Ⅰ型和Ⅱ型包裹体可以出现在超高压变质岩原岩、峰期变质和退变质各阶段。Ⅲ型包裹体出现在超高压变质岩的早期减压退变质阶段。而Ⅳ型和Ⅴ型包裹体主要形成于角闪岩相及更晚的退变质阶段。本研究的主要认识是:(1)低盐度H2O和CO2流体在进变质、超高压变质和退变质作用各阶段均有存在,这表明在整个超高压变质演化过程中流体具有继承性。(2)超高压变质岩原岩和角闪岩相退变质岩中存在较丰富的流体包裹体,但在超高压峰期捕获的流体包裹体却很少见,这表明丰富的原岩流体或在超高压进变质过程中被排出岩石体系,或进入含水超高压矿物和结合进名义无水矿物。(3)复杂成分原生流体包裹体的发现证明在超高压变质峰期后的早期减压退变质阶段存在一种高盐度似熔体流体,名义上的无水矿物在超高压条件下可以保存相当量的流体,并在退变质过程中分离出来,产生流体-岩石相互作用。(4)角闪岩阶段的流体包裹体具有各种不同的化学组成,且在局部富集,推测可能有部分外部加入的流体。(5)流体包裹体类型、丰度和成分在不同岩石类型中和不同钻孔深度都存在明显差异,表明超高压变质作用过程中没有大规模的透入性流体活动。(6)根据超高压变质峰期包裹体等容线得到的压力值大大低于根据矿物温压计获得的近峰期变质压力,这表明包裹体的密度在捕获后发生了改变。这些改变是由于流体渗漏、部分爆裂和流体-岩石相互作用所引起。     

东秦岭南泥湖钼（钨）矿田Re—Os同位素年龄及其地质意义

位于华北克拉通南缘东秦岭钼矿带的南泥湖为一超大型夕卡岩斑岩型钼(钨)矿田,本研究采用电感耦合等离子体质谱仪法对南泥湖钼矿田三个矿床6件辉钼矿进行了Re-Os同位素年龄测定,获得南泥湖矿床的辉钼矿Re-Os模式年龄为141.8±2.1 Ma;三道庄矿床的辉钼矿Re-Os模式年龄为144.5±2.2～145.0±2.2Ma,平均为145.0±2.2 Ma;上房沟矿床的辉钼矿Re-Os模式年龄为143.8士2.1～145.8±2.1 Ma,平均为144.8±2.1 Ma;6件样品的等时线年龄为141.5±7.8 Ma(2σ),准确厘定了成矿时间.Re-Os同位素还表明:南泥湖钼矿的成矿物质来源以下地壳成分为主,但混有少量地幔组分.南泥湖钼矿是在中国东部中生代构造体制大转换中形成,属于中国东部中生代大规模成矿作用的一部分.     

西太平洋富钴结壳生长与富集特征

通过对西太平洋麦哲伦海山区富钴结壳的大尺度细致研究 ,笔者较为深入地探讨了该区结壳的生长与富集特征。研究表明 ,该区结壳自古近纪开始生长 ,生长速率变化范围为 1.5～ 12 .3mm/Ma,速率相差近一个数量级 ,平均生长速率为 3.81m m/Ma;生长过程中成矿元素的地球化学行为呈现明显差异 ;环境发生“骤变”的 O/M界面 ,可能是结壳生长过程中其构造和色泽发生“突变”的一个重要年代 ;成矿元素成分的时序演化主要受控于海水化学和各种不同地质作用的综合影响 ,成矿与非成矿地质作用在生长过程中呈现为互为消长的特征。研究发现 ,该区结壳和太平洋深海粘土元素的分配系数间存在着显著的线性相关关系 ,相关系数为 0 .89,显示它们有相近的元素富集机理。此外 ,笔者还从元素的滞留时间、阳离子的电子键能及其在海水中的水解行为与结壳富集特征间的关系进行了探讨。     

西藏冈底斯南带辉长岩及其所反映的壳幔作用信息

在巨型冈底斯岩浆岩带南端产出有一个辉长岩带,与雅鲁藏布江蛇绿岩带平行共生。辉长岩带中以辉长岩为主,与冈底斯花岗质岩石空间上呈渐变过渡接触关系,表现为接触带附近岩石成分的规律变化,并出现暗色微粒包体。本文在项目组多年来对冈底斯岩浆岩带研究的基础上,对拉萨曲水县城—日喀则一带的辉长岩类进行了详细的野外观测,选择了典型露头系统采集了样品,系统的岩石学、地球化学及同位素地球化学分析和研究表明该辉长岩类的SiO_2 49%～55%、Mg~#49～66,近于原始基性岩浆,REE曲线平缓右倾,无明显负Eu异常,表明未发生明显的岩浆分异作用,其~(87)Sr/~(86)Sr比值变化在0.7036～07051、~(143)Nd/~(144)Nd为0.5128～0.5131,且ε_(Nd)为2.34～6.87,其~(206)Pb/~(204)Pb,~(207)Pb/~(204)Pb,~(208)Pb/~(204)Pb分别为17.9095,15.4986和38.0176。这些特征都表明该辉长岩属于PREMA源区物质局部熔融而成,并在上侵就位过程中受到壳源物质影响。已有SHRIMP锆石U-Pb年龄表明该辉长岩类形成于40～53Ma,与曲水岩体岩浆混合时代一致。因此可以推断印度-欧亚陆陆碰撞过程中,随着俯冲板片的折返断离,具有亏损特征的普通幔源物质在始新世局部熔融,其熔浆底侵、上升,不同程度地与壳源花岗质岩浆混合,形成冈底斯辉长岩带,其成因与大陆碰撞密切相关。     

新矿物:罗布莎矿

最近在西藏罗布莎村豆荚状铬铁矿石中发现一个由70~80种矿物组成的地幔矿物群,其中包括新矿物罗布莎矿,还有金刚石、柯石英、碳硅石、方铁矿、以及Fe-Si相矿物。所有这些矿物都是从豆荚铬铁矿石的人工大样中经选矿后得到的。罗布莎矿作为主矿物而含有自然硅和fersilicite[FeSi]的包裹体或呈交生体与自然硅共生。罗布莎矿呈不规则粒状,粒径0.1~0.2mm,由细粒聚合体组成,呈钢灰色,金属光泽,不透明。以Si为基础实验分子式为Fe0.83Si2。X-射线分析资料斜方晶系,空间群Cmca,a=9.874(14)A。,b=7.784(5)A。,c=7.829(7)A。,V=601.7(9)A。3,Z=16。罗布莎矿已为国际新矿物和矿物命名委员会批准,样品保存在中国地质博物馆。     

山东莒南后左山恐龙公园早白垩世恐龙足迹化石初步研究

山东省莒南县后左山恐龙公园内保存了数量众多、形态各异的恐龙足迹化石。该足迹化石群产于早白垩世大盛群田家楼组,主要是兽脚类、鸟脚类恐龙的足迹,尤以前者占优质。最大的一个为椭圆形,大小100cm×70cm,可能系鸟脚类恐龙的足迹。鸟脚类足迹大多为椭圆形,长轴一般30～40cm,常呈幻迹保存。最大的兽脚类足迹为三趾型,长49cm,宽35cm,是大型肉食龙类的足迹;最小的一个长8.5cm,宽4.5cm,可能是虚骨龙类的足迹。另外还发现了少量可能是驰龙的足迹,具有2个很长的趾(Ⅲ和Ⅳ趾),趾间角极小,二者几乎平行。鸟脚类恐龙足迹层位分布局限,但密度较大,产出的层面常发育泥裂、波痕,甚至冰晶痕,与泥岩、粉砂质泥岩等层位相关性较强。     

天山东段晚中生代—新生代隆升沉积响应、年代学与演化研究

天山晚白垩世—新生代沉积序列中发育K2／K1、N1／E3以及Q2／Q1 3个重要不整合面，它们作为重要的界面并结合沉积相序组合的发育，共划分出TC-0至TC-7等8个向上变粗、变浅的巨型沉积层序；砂岩碎屑模型分析表明，南、北天山物源构造属性有别，分别来自南北侧再旋回造山带或切割—未切割岩浆弧；砂岩组分和重矿物组合显示渐新世—早中新世间物源区曾发生过明显的改变，耦合于天山造山带沉积-构造演化；造山带内批量磷灰石裂变径迹年龄呈现出频率较高的几个年龄组段，即频率48．84％的24．74Ma、频率27．91％的15．98Ma和频率11．63％的45．22Ma，从而确定了天山初始隆升及其后的几个主要隆升阶段的时限，即白垩纪末期—始新世(65．6～45．22～32．60Ma)的初始隆升以及24．74～15．98Ma、小于6．7Ma大于0．73Ma和小于0．73Ma等至少4个隆升时期；造山带隆升的年龄数据除部分和地层中磨拉石建造发育的年代基本吻合外，大多磨拉石建造年代增新约8～1Ma，反应了天山造山带边缘盆地内沉积层序发育和造山带形成演化间的耦合—滞后关系；天山最初的隆升时限为晚白垩世，渐新世末期北缘较南缘先期发育，同时北缘西段较东段表现强烈，上新世—早更新世时期隆升才向土哈盆地和天山南缘迁移发展。     

Yarlongite:A New Metallic Carbide Mineral

Yarlongite occurs in ophiolitic chromitite at the Luobusha mine (29°5′N 92°5′E,about 200 km ESE of Lhasa),Qusum County,Shannan Prefecture,Tibet Autonomous Region,People's Republic of China.Associated minerals are:diamond,moissanite,wiistite,iridium ("osmiridium"), osmium ("iridosmine"),periclase,chromite,native iron,native nickel,native chromium,forsterite, Cr-rich diopside,intermetallic compounds Ni-Fe-Cr,Ni-Cr,Cr-C,etc.Yarlongite and its associated minerals were handpicked from a large heavy mineral sa...     

新疆贝勒库都克锡矿带含锡花岗岩地质特征

本文根据矿物、岩石、微量元素、稀土元素及同位素的研究,重点讨论了我国近年新发现的北方地区第一条独立锡矿带的海西期含锡和非含锡花岗岩的地质特征,确定了该区花岗岩的成因类型及其与锡矿化的关系,认定该区伴随海西运动出现I型、S型和A型三种花岗岩。与锡矿化有关的属S型和A型花岗岩,它们是在早期(造山期)I型和S型花岗岩的基础上进一步演化而隶属造山晚期—造山期后的产物。在上述研究的基础上,总结了该区含矿花岗岩与无矿花岗岩的综合判别标志,为该区及邻区同类锡矿的找寻与研究提供了依据。     

Seismic Sequence in Carbonate Rocks By Vibrational Liquefaction

On the basis of the records of strong seismic events taking place in soft carbonate sediments, a new seismic sequence system of vibrational liquefaction is established, which consists of a series of units, such as escaped structure of micrite veins and liquefied deformation formed in the period of seismic liquefaction, land subsidence structure after liquefaction, tsunamic hummocky and turbidite produced by seismic events, This sequence is a generalization and summation of field observation in vast areas, which shows the whole process of a strong seismic event and provides an unified theoretical explanation. The pattern of the seismic sequence by vibrational liquefaction provides one of correlation standards for geologists in the field to discriminate events in carbonate sequences. Based on the pattern of seismic sequence, the authors first advance a new conception of the Palaeo-Tanlu (Tancheng-Lujiang) Zone and discuss primarily its geological significations.