冈底斯中段卡热辉长岩锆石U- Pb年代学、地球化学及构造意义

以冈底斯中段曲水县西南方向卡热乡一带出露的辉长岩为研究对象,进行了LA-ICP-MS锆石UPb测年以及全岩地球化学的系统测定,据此讨论岩石的成因及其构造意义。该辉长岩主要由单斜辉石和斜长石组成,辉长岩具有低硅、贫碱、富铝,中等富集轻稀土,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素的地球化学特征,与岛弧和大陆边缘地区产出的高铝玄武岩化学组成十分相似,表明辉长岩原生岩浆为被俯冲改造的岩石圈幔源岩浆,在演化过程中受到了上地壳物质的混染。锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为49.01±0.51Ma(MSWD=0.41),指示岩体形成时代为始新世。卡热辉长岩具有显著亏损的锆石Hf同位素组成,εHf(t)值均为正值,分布在+10.88～+13.71之间,综合分析表明卡热辉长质侵入体可能为近期遭受俯冲板片析出流体交代作用的亏损地幔部分熔融的产物。结合区域构造演化史认为该岩体在冈底斯南缘的始新世期间存在着强烈的岩浆底侵和壳幔岩浆混合作用。     

我国岩石地层单位“段”的命名及问题

段是重要的岩石地层单位。段的划分和命名在大比例尺区域地质填图、油气勘查和精细地层划分对比等方面有重要意义。"地层指南"中规定段的名称可采用正式名称或非正式名称。正式段名的建立方法必须符合"地层指南"的要求,是相对规范和稳定的命名方法;非正式命名法使用比较方便,但命名方法多种多样,将其归纳为岩性命名、"地理专名+岩性"命名、位置命名、数字命名和字母命名五种。不论正式名称还是非正式名称,使用时均会由于文献或使用者的原因而产生问题。段名使用中的可能存在如下4个问题:1)能清楚地划分对比、具正式名称的段被非正式名称所代替; 2)在相邻省标准剖面距离较远的情况下,位于省界的剖面组内各段的命名问题; 3)同一组段的划分方法基本相同,但采用不同的非正式名称; 4)使用段的数字名称时不了解或未注意数字顺序的差异而产生错误。针对这些问题,除加强"地层规范"的制定和推广外,还要注意名称溯源的严谨性,使段名成为能够规范地追溯和合理应用的地层名称。     

动能歧视模式ICP-MS测定地球化学样品中14种痕量元素

应用传统ICP-MS法测定勘查地球化学样品中Ag、Cd等痕量元素,基体效应和多原子离子干扰严重,准确测定的难度较大。本文基于当前ICP-MS消除干扰技术,分析了ICP-MS标准模式(STD)及动能歧视模式(KED)测定地球化学样品中Ag、Cd等14种痕量元素的有效性,通过比较这两种模式的测定效果,在此基础上确定了各元素的有效测定模式。结果表明:在KED模式下,基体元素如Zr、Nb氧化物的产率降低,基本上消除了Zr、Nb氧化物对痕量元素Ag、Cd的多原子离子干扰。KED模式提高了信噪比,降低了方法检出限,如Ag、Cd的检出限分别为0. 004mg/kg、0. 005mg/kg,其他12种元素的检出限也低于多目标地球化学调查76种元素分析方案中的检出限。测定痕量元素的准确度显著优于STD模式。实验中采用简单的硝酸-氢氟酸-高氯酸消解样品,残渣用王水复溶,结合KED模式下优选出干扰较小的同位素作为测定同位素,以Rh作为内标校正仪器产生的信号漂移,将样品溶液稀释至1000倍,基体效应降低至最小。本方法经国家一级标准物质的验证,测定结果与认定值相符,可为勘查地球化学提供高质量数据。     

北秦岭双龙-夏馆地区大面积榴闪岩的发现及锆石U-Pb年代学研究

通过详细的野外地质调查,在北秦岭双龙-夏馆地区精确圈定出大面积榴闪岩,榴闪岩常以似层状、条带状、豆荚状和透镜状产于秦岭岩群郭庄岩组混合片麻岩内,空间上可划分三个带:南带与松树沟一带的麻粒岩构成一个较宽的高压-超高压变质带,北带则与官坡-双槐树一带的榴辉岩构成一线,而中带向西可能延伸至丹凤大寺沟一带。区内榴闪岩主体受秦岭岩群郭庄岩组的展布形态控制,呈面状遍布于整个郭庄岩组内,而非局限于某一侧或两侧,暗示秦岭岩群可能整体卷入早古生代的俯冲和碰撞作用。野外宏观特征、岩相学及锆石U-Pb年代学研究表明榴闪岩原岩为辉长岩,成岩年龄为654.1±5.6Ma、656.1±6.7Ma,获得峰期高压麻粒岩相变质年龄为472.9±6.0Ma、485.0±33.0Ma,其后分别在455.4±9.0Ma、416.7±1.9Ma和401.1±6.2Ma遭受了多期次退变作用的叠加。结合区域研究成果,初步认为北秦岭高压-超高压基性岩石的原岩至少存在于新元古代中期和晚期,其成岩时代分别与扬子地块北缘新元古代中、晚期的镁铁-超镁铁质岩床群一致,并具有相似的地球化学特征,而两者是否为同一大地构造背景下的同期侵位的产物,尚待进一步研究。     

南祁连党河南山中段科克巴斯陶玄武岩年代学、地球化学特征及其地质意义

与柴北缘和北祁连相比,南祁连研究程度偏低,对其各个阶段的构造演化缺少精确时限。对分布于南祁连党河南山中段的科克巴斯陶玄武岩进行了岩石地球化学及锆石U-Pb年代学研究,定年结果显示,该玄武岩成岩年龄为713±4.6Ma,为新元古代震旦纪。岩石地球化学分析表明,科克巴斯陶玄武岩SiO2含量为45.08%~49.81%,MgO为4.37%~6.67%,Na2O为2.95%~3.71%,K2O为0.28%~1.92%,TiO2为1.40%~2.01%,与拉斑玄武岩平均值相似。Nb/Y-SiO2图解显示科克巴斯陶玄武岩属亚碱性系列拉斑玄武岩。其ΣREE为(75.47~124.00)×10^-6,LREE/HREE为4.2~6.19。(La/Yb)N为3.67~6.18,(La/Sm)N为1.83~2.64,球粒陨石标准化稀土元素配分曲线图呈轻稀土明显富集的右倾型。原始地幔标准化微量元素蛛网图上,岩石以富集Sr、K、Rb、Ba为特征。岩石地球化学特征显示科克巴斯陶玄武岩岩浆为具OIB性质的地幔源区,其形成于板内洋岛构造环境。结合区域地层对比及锆石测年成果,将原划定的志留系巴龙贡嘎尔组进行了重新解体,由南至北,分别为志留系巴龙贡嘎尔组变砂岩段、新元古界震旦系天峻组火山岩段和中新元古界拐杖山组片岩段。     

不同应力路径下英安岩声发射b值特征及破坏前兆

对英安岩岩样开展单轴、常规三轴加荷和三轴卸荷试验,并对试验过程进行声发射监测,研究在3种应力路径下英安岩变形破坏过程的声发射b值特征差异,探索声发射b值在岩石破坏前兆方面的规律。研究结果表明:英安岩岩样的声发射b值特征与加载的应力路径关系密切,加荷路径即单轴路径和常规三轴路径下b值变化规律相似,加荷与卸荷路径下b值变化规律差异较大。单轴和常规三轴加荷试验中,围压对声发射b值特征有较大的影响。围压越大,岩样在破坏前,b值的整体水平越高。岩样在破坏时,声发射b值下降幅度越大、降低速率越快,且b值达到整个过程中的最小值。三轴卸荷试验中,围压对声发射b值特征影响不明显。与常规三轴试验相比,三轴卸荷试验在卸荷至一定水平后,其b值整体水平更低,最终破坏时b值的最小值更小。提出当岩样峰值强度后存在明显的应力跌落,此时声发射b值的快速下降可以作为破坏前兆。b值的临界值要通过大量室内岩石声发射试验的统计结果来确定。将声发射b值快速下降、临界值突破0.6作为试验英安岩岩样的破坏前兆。     

山东牟平—乳山金成矿带南段煌斑岩成因机制研究

山东牟平—乳山金成矿带东南部发育大量的煌斑岩脉,主要为云斜煌岩和斜煌岩。本文选择牟乳带南段冯家镇地表出露的煌斑岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和全岩主微量元素研究。定年结果表明其成岩年龄为(150.6±6.1) Ma,属晚侏罗世。煌斑岩SiO_2=47.15%～58.91%,碱性岩系列,岩石为玄武质安山岩,属于太平洋型(钠质)火山岩。岩石具有富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE)、相对亏损高场强元素(HFSE)的特征。成岩过程中黑云母、角闪石、单斜辉石和少量的斜长石的分离结晶作用,研究认为该区的煌斑岩是来自于古太平洋板块的俯冲背景下幔源岩浆上侵,同时受到了壳源物质的混染。     

山东青岛灵山岛流纹岩岩石成因及构造环境新认识

文章对灵山岛上的两件流纹岩样品进行了系统的锆石U-Pb测试,获得加权平均年龄分别为123.1±1.9 Ma和121.4± 1.4 Ma,两个年龄在误差范围内一致,代表了灵山岛流纹岩的成岩年龄。地球化学组成上,灵山岛流纹岩具有高硅、高碱 和低磷、低Mg#、低钛和低钙的特征,富集Rb、Th和K等大离子亲石元素以及轻稀土元素,亏损Nb、Ta、Ti和P等高场强 元素。岩石组合和地球化学特征以及低的全岩锆饱和温度综合表明,灵山岛流纹岩属于高分异的I型流纹岩,而非伸展环 境下形成的A型流纹岩,属于苏鲁造山带后碰撞岩浆活动的产物。流纹岩的锆石εHf(t)值变化范围较小（-27.2~-32.3）,二阶 段模式年龄tDM2主要为新太古代—中太古代（2662~3167 Ma）,表明流纹岩是古老地壳物质重熔的产物。灵山岛流纹岩中新 元古代继承锆石的发现暗示其源于扬子古老陆壳（中地壳） 的部分熔融。综合结果表明：早白垩世时,华北克拉通破坏是 引起扬子壳源物质发生大规模（减压） 部分熔融的内在因素,岩石圈破坏形成的区域性伸展构造为流纹岩的最终上升和就 位提供了空间。