Granulite and pyroxenite xenoliths from the Deccan Trap: insight into the nature and composition of the lower lithosphere beneath cratonic India

Granulite and pyroxenite xenoliths in lamprophyre dykes intruded during the waning stage of Deccan Trap volcanism are derived from the lower crust beneath the Dharwar craton of Western India. The xenolith suite consists of plagioclase-poor mafic granulites (55% of the total volume of xenoliths), plagioclase-rich felsic granulites (25%), and ultramafic pyroxenites and websterites (20%) with subordinate wehrlites. Rare spinel peridotite xenoliths are also present, representing mantle lithosphere. The high Mg #, low SiO₂/Al₂O₃ and low Nb/La (<1) ratios suggest that the protoliths of the mafic granulites broadly represent cumulates of sub-alkaline magmas. All of the granulites are peraluminous and light rare-earth element-enriched. The felsic granulites may have resulted from anatexis of the mafic lower crustal rocks; thus, the mafic granulites are enriched in Sr whereas the felsic ones are depleted. Composite xenoliths consisting of mafic granulites traversed by veins of pyroxenite indicate intrusion of the granulitic lower crust by younger pyroxenites. Petrography and geochemistry of the latter (e.g. presence of phlogopite) indicate the metasomatised nature of the deep crust in this region.Thermobarometric estimates from phase equilibria indicate equilibration conditions between 650 and 1200 °C, 0.7-1.2 GPa suggestive of lower crustal environments. These estimates provide a spatial context for the sampled lithologies thereby placing constraints on the interpretation of geophysical data. Integration of xenolith-derived P-T results with Deep Seismic Soundings (DSS) data suggests that the pyroxenites and websterites are transitional between the lower crust and the upper mantle. A three-layer model for the crust in western India, derived from the xenoliths, is consistent with DSS data. The mafic nature of this hybrid lower crust contrasts with the felsic lower crustal composition of the south Indian granulite terrain.     

塔里木西克尔新生代碧玄岩中辉石岩捕虏体的发现及其地质意义

首次在塔里木西克尔地区新生代碧玄岩中发现了辉石岩捕虏体。其主要矿物为ol+opx+cpx+pl+sp,含少量次生amp和phl。辉石岩中单斜辉石和斜方辉石普遍发育出溶结构。尖晶石明显分为晶形和产状不同的两个世代。变质成因的斜长石包裹大量高度自形的微小尖晶石颗粒。通过结构分析,出溶成份恢复,矿物温压计投图和P-T视剖面图分析确定:辉石岩捕虏体最初可能为无斜长石的尖晶石二辉岩,在降压至~1.5GPa,温度为1100~1200℃的过程中新生变质斜长石包裹了第二世代的自形尖晶石微晶;进一步的降温降压过程导致单斜和斜方辉石出溶和斜长石、橄榄石的生长,最终斜方辉石所记录的压力为 ~0.9GPa,温度为800~900℃。该变质作用过程说明辉石岩从尖晶石二辉岩稳定深度(>45km, A'点)抬升至斜长石二辉岩稳定深度(~28km,B点)并发生冷却,该过程可能代表了塔里木板块的壳幔过渡带曾发生了较大幅度的抬升,可能与地幔上涌造成的大陆岩石圈伸展、减薄有关。     

岩石圈中水的临界奇异性——大规模成矿的根源

水的临界奇异性是岩石圈中许多重大地质作用的关键和枢纽,有独特的地质意义、超乎常识。水在临界点发生二级相变,许多物理化学性质奇异性突变,特别是溶解行为和热压的突变,对成矿作用影响极大。     

共生黑钨矿与石英等多种矿物中流体包裹体的红外显微测温对比研究——以江西西华山石英脉钨矿床为例

西华山钨矿床是一个产于燕山期花岗岩中的大脉型钨矿床。已有百余年的开采史。但在矿床成矿条件和成矿流体性质等方面一直存在不同认识。作者利用红外显微镜及其它相关设备,对西华山矿床不同中段样品中的黑钨矿、锡石、绿柱石、黄铁矿、闪锌矿、石英和萤石中的流体包裹体进行了详细对比研究。结果显示,蚀变花岗岩中造岩石英只见次生气液包裹体,晶洞水晶中只有原生包裹体,而云英岩石英中原生、次生包裹体均较发育。黑钨矿中以原生气液包裹体为主,在早期结晶的黑钨矿中还有较多的硅酸盐熔融包裹体,而晶洞中的黑钨矿和水晶一样——只有原生气液包裹体。绿柱石中除了硅酸盐包裹体外,主要是气液包裹体(多为次生)。其它锡石、黄铁矿、闪锌矿和萤石等都只有气液包裹体(原生或次生)。研究结果表明,西华山钨矿床的初始成矿流体是一种岩浆——热液过渡性流体,尔后才演变成单一的热水溶液,在这一过程中黑钨矿、黄铁矿、闪锌矿、萤石和石英等矿物不断晶出。矿床总的成矿温度大致为700~200℃,压力约为160~200MPa。各种气液包裹体的盐度主要为5.0%~10%Na Cleqv。文中还对这些数据的地质意义以及对脉钨矿床流体包裹体研究和数据解释中的某些问题进行了较深入的讨论。     

喜马拉雅碰撞造山带不同类型部分熔融作用的时限及其构造动力学意义

喜马拉雅新生代淡色花岗岩,是世界上S型花岗岩的典例,主要分布于两条近平行排列的东西向构造带内,特提斯喜马拉雅带和高喜马拉雅带。实验岩石学和理论研究表明:这些淡色花岗岩是中—下地壳岩石进行不同性质的地壳深熔作用的产物,部分熔融类型与构造变形密切耦合。具体表现在:146~35 Ma,在增厚地壳条件下,以角闪岩部分熔融作用为主,形成了具有高Sr/Y比值的二云母花岗岩;228~9 Ma,减压条件下,俯冲物质快速折返,白云母发生脱水部分熔融,形成具有较高Rb/Sr比值的花岗岩;3其中,在21~16 Ma期间,与藏南裂谷系E—W向伸展作用开启密切相关,变泥质岩发生水致白云母部分熔融作用,形成Rb/Sr比值较低,Sr和Ba含量较高的花岗岩;4在25~27 Ma期间,局部地区发生高压水致部分熔融作用。     

兰坪中新生代沉积盆地演化

兰坪中新生代沉积盆地形成和演化与金沙江洋的俯消减及洋陆转换过程密切相关,记录了其盆－山转换过程,早二叠世晚期－晚二叠世时期,由于金沙江洋的俯冲消减,形成了金沙江弧－盆系的空间配置,兰坪地区成为弧后盆地,早中三叠世,金沙江弧－盆系及东西两侧的昌都－兰坪陆块和中咱－中甸陆块的构造沉积式样发生大的转米,开始了兰坪中新生代盆－山转换历史,由于弧陆碰撞作用,使得兰坪分国地由弧后盆地转化成弧后前陆舅地,盆地中     

煤系高岭石/醋酸钾插层复合物热相变研究

高岭石插层复合物作为新型矿物材料现已被广泛应用。然而,插层复合物热稳定性较难控制使其在聚合物中的应用一直受到限制。本文应用热分析、X射线衍射、质谱及发射红外光谱等表征技术对煤系高岭石/醋酸钾插层复合物受热分解产物及微结构变化进行了研究。结果表明,煤系高岭石/醋酸钾插层复合物热相变主要经历以下几个阶段:插层水脱嵌(约350℃),插层剂醋酸钾脱嵌(约400℃),脱羟基(约450℃),偏高岭石形成(450~550℃),KHCO3出现(约600℃),KHCO3热分解形成K2CO3和KAl Si O4出现(约700℃),热解产品K2Al2Si O4出现(约800℃),K4Al2Si2O3出现(900~1000℃),大量K3Al O3形成阶段(1100℃及以上)。此外,还发现通过控制插层率和加热温度,可实现高岭石插层复合物的可控分解、新物相合成与转变,从而有利于新材料的合成。     

曲流河扇相模式及应用

分支河流体系的讨论有助于促进各类冲积体系的分类学研究,并可促进源—汇体系分析的定量化。博茨瓦纳的奥卡万戈（Okavango）曲流河扇是分支河流体系的典型代表,具有独特的沉积学、水文学和地貌学特征,主要特点如下：①河道形态属于单线曲流河道向下游分叉型,顺流方向产生弯度不一的分支河道网络,从顶点向下游方向,河道呈放射状,由河谷内的限制性河道变为盆地内的非限制性河道;②顺斜坡向下,河道分叉作用增强,河道的尺度和规模减小,受物源控制,无论是曲流河道还是低弯度河道,皆为砂质载荷,河道宽度、水体深度和沉积物粒度虽有系统变化但不显著,且在极低的坡度控制下,随着流量的减少,河道由曲流河逐渐变为低弯度河,河道形态转化的主要影响因素是坡度、流量、沉积物粒级和河岸强度;③根据湿地和河道分布特征,可将扇体划分为补给河谷、近源扇、中部扇和远端扇4个亚环境：补给河谷以单线曲流带和不同规模的迂回坝发育为特征,近源扇主要为泥炭限制的分支河道和河间沼泽沉积,中部扇主要为曲流河和低弯度河沉积,沼泽减少,漫滩增加,远端扇为宽浅型的非限定性河道,以沙岛林地之间的漫滩沉积为主;④沉积物主要为未固结的石英砂,主要来源于卡拉哈里盆地近代风成沉积,砂质纯净,分选和磨圆俱佳,缺乏细粒杂基,粒间细粒组分主要为生物成因的硅藻、植硅石和有机物质,亦见有方解石和二氧化硅胶结物。  对现代曲流河扇体系进行调查的重要目的就是研究地下类似沉积体系的分布。通过对我国大型含油气盆地相关“内陆三角洲”沉积特征和沉积规律的重新认识,可为油气资源的勘探开发提供预测模式。鄂尔多斯盆地山西组沉积时期,沉积作用受盆地北缘物源控制,来自北部物源的碎屑物质在宽阔的湿地平原上发育了多套分支河流沉积体系,主要为曲流河扇沉积体系。顺着沉积斜坡向下,河道的尺度和规模减小,沉积物粒度变细,煤层和暗色泥岩厚度变小,缺乏明显的三角洲前缘沉积环境及稳定的前三角洲深水相。沉积组合主要表现为分支河道砂岩、漫岸细粒沉积与湿地泥岩及薄煤层的互层,为大气田的形成奠定了沉积基础。     

Expanding the Wilson Cycle Based on Worldwide Comparison of Continental Structures Revealed by Lithospheric Geophysical Investigations

Worldwide comparison of lithospheric investigation results achieved from projects of COCORP,BIRPS,DEKORP,LITHOPROBE,ICDP,ECORS and SINOPROBE enables us to expand the classical Wilson cycle,which mainly describes evolution of ocean plates,into a complete and detailed cycle that describes generation,development and evolution of both ocean and continent plates. The expanded Wilson cycle presented in this paper introduces the evolution sequences of continental lithospheric processes by adding into the classical Wilson cycle with ocean-continent transition,continental collision and accretion,as well as continental rifting and splitting in details. These mentioned continental lithospheric processes have been presented by the author in a series of recent review papers in detail,and their summary and further deduction is presented in this paper.     

白钨矿的原位高压X射线衍射研究

使用金刚石对顶砧高压装置(DAC)和同步辐射光源,对天然白钨矿进行了原位高压能量色散X射线衍射(EDXD)研究,实验最高压力为16.0 GPa.在实验压力范围内观察到了一次白钨矿结构→钨锰铁矿结构的可逆相变:压力小于5.3 GPa时为白钨矿结构(I4_1/a),在5.3～12.3 GPa压力区间内为白钨矿结构与钨锰铁矿结构(P2/c)并存,大于12.3 GPa时完全相变为钨锰铁矿结构.从键长、配位数和配位多面体角度对白钨矿→钨锰铁矿结构的相变机制进行了解释.