太古宙含金化学沉积岩和矿脉——对稳定同位素和地球化学关系的综述

绿岩带中脉金矿床的研究,揭示了大量一般的化学和水动力的特征。以下资料取自提敏斯、耶洛奈夫、红湖和瓦尔德-玛拉梯克等地区。所有含金化学沉积岩的石英氧同位素组成由δ~(18)O18‰到24‰,表明与海底流体的初始低温平衡。沉积岩中的REE(稀土元素)分配具有太古宙化学沉积岩的典型模式。局部含金化学沉积岩(如提敏斯)具有类似于相邻的次火山-喷出长英质斑岩的稀土曲线。贵金属背景值Au小于2ppb的基性火山岩全岩氧同位素δ~(18)O为7‰—10‰,可与新鲜玄武岩的5.5‰—6.5‰相比。~(18)O的富集归因于在温度小下150℃时海水的控制。在某些长英质岩浆岩中也有~(18)O富集。给定地区热液矿脉的石英氧同位素范围较窄(耶洛奈夫12‰、提敏斯14‰)、石英氧同位素系数(石英-白云母)也小。这些表明,变质成因的流体是于绿片岩-角闪岩转变时,在温度400—500℃条件下由放气作用派生的。围岩和矿脉处于氧同位素平衡。因为流体沿着水动力裂隙排注,所以矿脉的几何形态要求水压大于等于岩石压力。这种压力环境与变质流体的存储成库是一致的。原生流体包体填充温度测定为300—360℃;有大量CO_2存在。矿脉围岩出现明显的铁还原异常(Fe~2 /∑Fe=0.92)(与背景值为0.7相比),表明在热水溶液中需引入大量的还原剂。还原剂可能还有氧,是由H_2O在高温下和QFM体系平衡离解而衍生的。矿脉REE的分布及Eu~(2 )正异常也肯定了矿床的还原环境,并表明流体在源处和镁铁质-超镁铁质岩石处于平衡。氧化还原作用和氧同位素异常互相联系:沿着通道所有参数对水/岩石比值的估算都大于3:1。高温还原溶液对Cr、Ni、W、Pd和Pt的水迁移可能是关键性的,这些元素在含金矿脉中都比背景值高10—500倍。在矿脉和层状矿床中Au、Ag及Pd分别平均为20、2和0.1ppm,可与镁铁质火成岩的背景丰度值2、100和8ppb相比。对背景值而言,Au富集10000倍、Ag为20倍、Pd为10倍。Cr、Ni和W等相对稳定的元素在矿脉中明显富集,而大量较活动的贱金属Cu、Zn、Pb和Co仅富集1—5倍。之所以会有这样的分离,是因为流体在较低水/岩石比值环境下产生的。溶液中稀有元素的绝对丰度不受溶解度的限制,而贱金属溶质的浓度却不然。变质放气作用满足这一条件,其水/岩石比值可能为1:20。提敏斯地区热液流体体积的简单估算为90Km~3,搬运距离12Km,金溶质的浓度为20纤克/ml(译注:1纤克=10~(-9)克)。从这些资料可以认为,脉金矿床的金属与块状贱金属硫化物的不同组合,从物质来源、温度、水压与岩石压力比值、源区水/岩石比值和CO_3~(2-)丰度等方面基本反映了热液体系的各种不同特征。脉状金矿床占优势,在太古代绿岩带中可归因于高地热梯度促进了变质流体的放气和存储,如果Hargrawes的早期全球水圈模式是正确的,那么变质流体流出海底。     

太古宙陆壳的地质和地球化学演化

引言因为现代大陆壳的大部分(可能大于50％)看来是在太古宙(>25亿年)期间形成的,所以试图认识导致太古宙地壳发展的岩浆和构造作用是重要的。但还存在许多问题。为什么在大约38亿年以前没有形成地壳?或是它再循环回到地幔系统,以致没有残留物吗?太古宙高级片麻岩、麻粒岩区和低级花岗岩一绿岩区之间的主要差别是什么?它们是否代表太古宙不同的构造环境?这种环境是太古宙独有的,或已发现了现代的相     

地球早期历史的成矿作用

前言现代成矿理论是根据地壳有规律不可逆演化的基本理论和伴生矿床建立起来的。最近在解释地球早期历史方面的进展有力地促进了这一理论的进一步发展。地球早期历史一般认为是地质前期和太古宙时期的总和,时距为45—25亿年。本文使用的“早期历史”一词具另一种意义,即包括太古宙和早元古宙(38—18亿年)。有两个理由证明这种研究问题方法:1)太古宙和早元古宙构造之间紧密相连,而在许多地区晚元古宙构造与显生宙相似。2)缺少地质前期的成矿作用资料。     

中央阿拉伯地质的晚元古熔岩古火山岛弧系演化的一个实例

阿拉伯地盾主要是由晚元古宙火山-沉积岩系组成,岩系为大规模同时代的花岗岩类岩基和深成岩所侵入。这些岩石保存很完整,基本上能提供该区从9亿年以前至寒武纪阶段地壳演化的连续记录,成为解决阿拉伯地壳演化过程中古环境的一个关键。该火山—沉积岩系与现代岛弧岩系的相似性首先被Jackaman所注意到,然后他以Green—wood等人提出的地壳演化模式为基础,认为地盾南部的成因可看作是由早期拉斑玄武     

塞浦路斯特罗多斯型洋壳最上部500米剖面(CY—1钻孔)中的不透明矿物、磁性及其蚀变作用的研究

引言近十年来为了鉴别大洋盆地中线性磁异常模式的起源,对洋壳磁化强度的研究显示了极大的兴趣。目前了解洋壳(尤其在深部)可以通过几种方法,如在推测为构造断崖的附近进行海底拖曳打捞、通过大洋基底钻探     

由地震折射剖面得到的沿RIOGRANDE裂谷的地壳构造

我们已经在白沙导弹基地沿 Rio Grande 裂谷的轴线向北350km,使用化学炸药作为震源,做了一个40台站的地震折射剖面。其中最好的一段剖面是于一九七六年完成的,它位于新墨西哥州的 Socoro 东南方向大约40km 处,与一九七五年的 COCORP 深反射剖面在距离震源80km 的 Abo Pass 处相交,该剖面的终端接近科罗拉多州和新墨西哥州的边缘。通过对这一剖面的解释得知此地区地壳厚度大约33km,上地幔 Pn 波速度值为7.6km/s(这里对可能的倾斜未做校正)。与之相对应的,过去在科罗拉多州的高原以西和在大平原以东地区所做的有关折射波,面波频散的研究都表明。这些地区的地壳厚度及上地幔的 Pn 波速度都比Rio Grande 裂谷地区大,其中科罗拉多高原地区地壳厚45km,Pn 波速7.8km/s;大平原地区地壳厚50km,Pn 波速8km/s。这些也就意味着:地壳在 Rio Grande 裂谷北新墨西哥州段下要薄10—15km。在我们一九七六年的记录剖面上最引人注目的特点是一个很强的,在20—130km 范围内具有很好相关性的反射相位。该相位是由地壳内部深为21km 的一个主要层位上 P 波的反射而产生的,P 波速度从6.0km/s 到6.4km/s 变化。走时曲线和合成记录的振幅模拟都表明:仅仅 P 波的相对速度差值为0.4km/s 是不足以解释如此强的反射波振幅的。显然在这个反射层中一定要存在一个异常低的横波速度才能与观测结果相适应。因此,这些资料就意味着下地壳层的顶部是一弱刚性带。由 Sanford 在 Socoro 附近所做的微震研究也说明了这个地方可能存在一个岩浆包体,其上表面位于19—20km 深处。在 Abo Pass 西部的 COCORP 观测结果在此深度范围内也已绘制出了一个强反射界面。我们根据 Sanford 东部和南部以及在COCORP 工区主要地震测点得到的资料认为:Socoro 岩浆体实际上应该是地壳内部广为分布的较低刚性岩层的一部分。     

用地震方法圈定oslo地堑区软流圈及FeN—岩石圈

这篇文章回顾了在过去和现在的地震学研究中绘制芬诺斯坎以及邻近地区浅部地壳和软流圈横向非均匀性方面所做的工作。这里所获得的大多数的成果是由覆盖于 OSLO 地堑北部的大点距的 NORSAS排列中所得到的高精度的数据推导来的。这一排列所布置的区域已经用了新的 P 波旅行时间和振幅分析技术极详细地绘制了地震剖面图。在 OSLO 地堑区,地震异常曲线同地堑表面的形态并没有显示出明显的相关关系.也没有表现出和有关的重力异常有明显的联系。芬诺斯坎岩石圈的整个特征在地震波速度方面有百分之几的波动。还有某些迹象表明在加里东以前的岩石圈同波罗的海岩石圈比较起来是复杂一些的。我们感兴趣的在斯甚的纳维是在亚南部的浅部岩石圈中发现一个十分显著的地震速度异常,估计该区地壳厚度为250km。在 NORSAR—北大西洋,NORSAR—苏联西部和 NORSAR/联合国—南欧之间的波程上,我们已经观察到了深达500公里以上的地幔的横向的变化。     

主要的大陆裂谷地壳导电带上的磁大地电流测深

由大陆反射剖面法国际联合组织(COCORP)通过新墨西哥的格兰得河裂谷进行了成功的地震测深以后,一九七七年又在这一地区作了8个磁大地电流点。MT 点位的确定是为了全面研究一个很强的反射地震波.地震波与先前用微地震观测结果所解释的20公里深处的岩浆峒有关。将 Rio Grande 裂谷以内的和过渡到裂谷的这些 MT 点引起的结果与在西伯利亚东部的 Baikol 裂谷、东非裂谷和德国的莱茵河地堑所得类似测深结果进行了对比。对比内容包含实际的 MT 测深数据和几个研究人员发表的地电解释,几个裂谷本身内取得的所有解释有一个共同的特征.那就是在不到30公里深处被模拟有一个低电阻率地带(50 ohm—m).该导电层在邻近地区内没有被观察到。经实验室测量证实,当大量汽孔流体以增高的地热梯度存在时,这样一导电带是能形成的.地热梯度是由结晶基底的局部溶化而引起的。考察到所有因素。包括热液交待的成分,在温度低到500℃的潮湿花岗岩中是可能出现大规模的电阻率减小的。Rio Grande 裂谷测深的一维解释在20公里深处没有显示任何不连续。代之的是到导电层位的深度似乎接近或小于10公里。这样一个电介面仍可能是由深处的高温岩浆(～900℃)引起的;只要有温变低到大约600℃局部溶化的很小连接部分和/或温度也较低(～500℃)的导电含水矿(如闪岩)都可以导致较大幅度的导阻率减小。Rio Grande 裂谷火山岩含有被推测为起源于地表较小深度(可能低于10公里)的捕虏包体,它明显地和闪石相连系。Rio Crande 裂谷成果表明裂谷带以内变化相当大并显露出需要进行三维解释。任一广泛的 MT 研究如果缺乏三维条件都将给计算地壳导电带的电阻率绝对值增加一些疑难.     

平均成分为Ca_(0.43)Mn_(0.69)Mg_(0.82)Si_2O_6单斜辉石的出溶关系 X—射线衍射和电子探针分析

一种取自纽约州 Balmat 的辉石,其平均成分是 Ca_(0.43),Mn_(0.69),Mg_(0.82),Si_2O_6;被解释为 p2_1/c 和 c2/c 两种相共存。如晶胞参数 M_1和—O 与 M_2-0键长的平均值与成分所绘制的关系图那样,其精测结构是部分通过研究各个单相的成分获得的。占位情况表明,这两种相是锰透辉石和锰易变辉石(kanoite)。透射电子显微照片揭示,这些相是呈页片状的,共(001),并以此为相间边界,页片宽为2000(?)。单个页片的 x—射线能散分析表明,C2/c 相的平均成分为 Ca_(0.68),Mn_(0.44),Mg_(0.88),Si_2O_6;P_(21)/c 相的平均成分为 Ca_(0.12),Mn_(1.02),Mg_(0.86),Si_2O_6。暗场照片揭示,在 p2_1/c 相中有反相晶畴边界的存在,表明在 Ca—Mn—Mg 辉石体系中,其贫 Ca 相存在着一个 C2/c—P2_1/c相的转变。原地加热实验得到 C2/c—P2_1/c 相的转换温度为330±20℃。通过加热,根据在转换温度前后的反相边界(APB—antiphaseboundary 的编写—编者注)位置的观测,得知 APB 位置基本上不改变,表明 APB′S 的稳定是通过 Ca 的富集或 APB′S 的某些晶体缺陷来实现的。横切页片边界(001)的晶格条纹照片表明,其界面是半连贯或完全连贯的。由于旋节分解或成核作用以及后期缓慢冷却,使得这一作为区域变质相的结构特征与原始的出溶结构相一致。     

雷达气象学在八十年代的发展

雷达气象学是一门实验科学,它是从实验的角度提出科学问题,其进展在很大程度上依赖于技术的发展和技术工艺的状况。所以雷达气象学的未来应该从技术上或者从科学的前景方面来加以探讨。通常是倾向于先考虑科学上某些有意义的领域,再提出技术要求,以达到科学问题的实现。一、现状从七十年代开始,多普勒雷达才开始作为一种可行的定量研究工具而出现,由于雷达资料处理技术的发展和理论研究,才使多普勒雷达测量技术建立在坚实的基础上,并解决了许多有关估计径向速度的精度问题。到目前为止,根据它在科学应用上