地球系统科学与成矿学研究

在简述地球系统科学的基础上 ,文中提出了由地球系统科学引发的成矿学研究 3个观点 :(1 )成矿系统是一个特色的地质系统 ;(2 )成矿系统与其它系统的关联 ;(3)地质突发事件具有灾害和资源的两重性。针对地球系统科学要求和矿床学学科发展进程 ,提出了 5个亟待加强的研究领域或课题 :(1 )深部过程、浅表环境与成矿系统 ;(2 )重大事件与成矿 ;(3)生命活动与成矿 ;(4 )物理成矿作用和(5 )海洋成矿作用。在结语中 ,作者强调要从地球系统的大背景来研究成矿环境、成矿过程和成矿动力学 ,也即将传统的矿床成因研究提高到地球系统科学的层次 ,为矿床学的发展提供新的广阔的理论基础。     

富铜斑岩岩浆形成机制与演化过程

斑岩铜矿在现代经济和科学中扮演了重要的角色,已成为一种最重要的铜矿床类型。自Schwartz(1947)首次使用"斑岩铜矿(porphyry copper deposit)"术语以来,地质学家对其开展了系统研究,取得一系列重要进展。本文对斑岩铜矿成矿岩浆形成机制及演化过程的研究进展进行了总结与回顾。结果显示,富铜斑岩岩浆的形成经历了在洋壳俯冲或大陆岩石圈地壳拆沉机制下形成含矿岩浆,中间岩浆房岩浆的结晶分异与成矿流体、成矿物质的富集,以及富成矿流体与成矿物质的岩浆(富矿斑岩岩浆)上侵至地壳浅部结晶固化并与围岩、地下水相互作用等过程,斑岩铜矿是该"生产线"的"终端产品"。最后,本文对斑岩铜矿形成机制待进一步研究的一些问题进行了思考与概括。     

树轮地貌学重建滑坡事件研究进展

树轮地貌学以其定年准确、分辨率高和时间跨度长等特点在地表过程的研究中具有极其重要的作用。树木年轮可以作为一个可靠的工具来获得滑坡过去活动的历史证据,进而解释现在正在发生的并窥探滑坡的变形信息。本文对国内外树轮地貌学方法在滑坡事件研究中的现状和取得的成果进行总结,重点阐释了树轮地貌学的原理和树轮地貌学重建滑坡活动迹象与时空分布的研究进展,并讨论了该方法存在的不足,展望了我国利用树轮地貌学开展滑坡事件研究的前景。     

The magmatic–hydrothermal transition—evidence from quartz phenocryst textures and endoskarn abundance in Cu–Zn skarns at the Empire Mine, Idaho, USA

Information about the magmatic to hydrothermal transition is preserved in late-stage features of quartz phenocrysts and endoskarn alteration in some Cu–Zn skarn deposits such as the Empire Mine in Idaho. Important features include: (1) quartz phenocrysts with strong resorption textures such as vermicular zones of igneous groundmass cutting primary quartz cathodoluminescence banding, (2) anomalous amounts of endoskarn (more than 50% of mineralized rock), (3) high F activities as evidenced by fluorite as an accessory mineral in igneous rocks, in alteration assemblages, and in fluid inclusions and by high F in hydroxyl sites in igneous biotite and amphibole, and (4) direct association of Zn, which normally is deposited distally at low temperature, with Cu in proximal locations and in endoskarn. These features are explained by the following model: (1) F lowers the solidus temperature of the magma, thus changing the timing, temperature, and duration of hydrothermal fluid exsolution. (2) Upon magmatic vapor saturation the F-rich hydrothermal fluids form bubbles that adhere to quartz phenocrysts and chemically corrode/tunnel into the quartz forming vermicular resorption textures. (3) F-rich hydrothermal fluids also promote the formation of endoskarn; silicic rocks are attacked by F-rich fluids in the same sense that carbonate wall rocks are dissolved by weakly to moderately acidic hydrothermal fluids. (4) Low fluid exsolution temperature facilitated by high F activity promotes high Zn/Cu ratios in proximal locations due to the solubility of Zn relative to Cu at lower temperatures. This model may be applicable at other localities such as the world-class Cu–Zn skarn Antamina mine, as well as some tin and rapakivi granites.     

东亚季风“2.8ka”事件高分辨率的石笋记录

据湖北省神农架永兴洞一支石笋的8个230Th年龄、648个δ18O数据,建立了晚全新世4.40～ 1.75ka B.P.时段平均分辨率为4a的东亚夏季风演化序列,其中在2.92～ 2.74ka B.P.期间,δ18O发生显著正偏,幅度达2.5‰,指示一个显著的弱季风事件(这里称之“2.8ka”事件).该事件以夏季风缓慢减弱开始,迅速增强结束,事件内部有两个次一级的振荡旋回(两峰三谷结构),在内部细节与转型特征上类似湖北和尚洞石笋δ18O记录的“8.2ka”事件,暗示发生在全新世这两个冷事件的驱动机制基本一致.这两个弱季风事件都发生在太阳活动明显减弱时期,并分别与北大西洋Bond 2和Bond 5冰漂碎屑事件同步,表明百年尺度的东亚季风环流的演化由太阳活动和北高纬气候共同驱动.     

REE Geochemistry of the Lead—Zinc Ores from the Jinding Lead—Zinc Deposit,Lanping,Yunnan

Nineteen volcanic and magmatic rock samples were collectecd from the Jinding leadzinc deposit and its surrounding areas in Yunnan.The ICP and AES analyses,feferred to the previous results,show that the metal minerals and altered rocks in the Jinding lead-zinc deposit display a decreasing trend of ∑REE from the early to late stages of mineralization,and similarities in REE distribution patterns,indicating that the ore fluids are characterized by high LREE enrichment,markedly negative δCe anomaly and slight δEu anomaly.These REE distribution paterns exhibit striking similarities to those of the Pliocene trachyte in the study area,both of which are similar in ∑REE,LREE/HREE ratio,δEu and δCe.The ore fluids besides the basin fluids in the deposit are also closely related to those associated with Pliocene trachyte magmas.     

新疆克拉玛依百口泉蛇绿混杂岩中辉长岩岩石学和地球化学研究

克拉玛依蛇绿混杂岩带百口泉剖面由尖晶石蛇纹岩、辉长岩、玄武岩和硅质岩组成。岩相学研究表明,百口泉辉长岩分为堆晶岩(具堆晶结构)和辉长岩(具辉长结构)两类,且均经历了低-中级变质改造。微量元素地球化学显示其岩浆起源于亏损地幔,强烈的Sr异常和Eu异常表明强烈的斜长石堆晶过程。根据其稀土配分模式推测其源区为尖晶石相的地幔橄榄岩。结合野外地质关系和地球化学特征,白碱滩尖晶石二辉橄榄岩能够代表其源区成分,利用微量元素模拟其岩浆演化过程显示:尖晶石二辉橄榄岩发生2.5%部分熔融所形成的熔体,通过10%～20%分离结晶可以形成堆晶辉长岩,经过80%～90%分离结晶则可以形成具辉长结构的辉长岩。因此,蛇绿混杂岩中零星分布的堆晶岩和辉长岩团块是同源岩浆演化的产物。对分离结晶过程中Nb元素地球化学行为的研究表明,岩浆的结晶分异能够导致辉长岩明显亏损Nb。     

汶川8.0级地震前BSQ型数字垂直摆倾斜仪观测到的地形变异常现象

地倾斜连续观测是地壳形变观测研究中重要内容。汶川8.0级地震前,布设在四川德阳金河测点的新型BSQ型数字垂直摆倾斜仪观测到了明显的地形变异常现象。分析其观测结果可知,汶川8.0级地震前约半月时间内德阳金河测点的地倾斜运动速度较过去的平均运动水平提高了数十倍,且震前地表快速倾斜的方向在N25°W左右。除此之外,德阳金河BSQ型数字垂直摆倾斜仪测点还观测到较为完整的,对应于可以反映地表应力集中、释放过程的震前地表破裂过程。上述现象为今后研究强震孕育机理提供了重要的信息。介绍与分析了布设在龙门山断裂带附近的其它类型地倾斜仪在震前的观测结果。事实证明,BSQ型数字垂直摆倾斜仪在强震前的浅表过程监测中具有重要意义,值得在今后的地震前兆台网工作中进行推广。     

鲁西金矿成矿组分的聚集与演化

在地质研究的基础上, 以统计分析为主要手段, 通过对鲁西隆起区太古宙地层、中生代岩体以及不同时代金矿床化学组成的研究, 探索了成矿组分的可能来源、演化和聚集趋势, 提出了矿源层(岩) 中元素成矿活度的概念及定量计算方法.研究表明: (1) 在鲁西隆起区, 金的初始矿源是太古宙绿岩带, 金在其中具有双成分分布; (2) 从太古宙至中生代, 虽然成矿时代不同, 成矿作用各异, 但各类金矿床在成矿组分上对含矿建造具有明显的继承性; (3) 含矿建造中成矿组分超量点群与其背景点群的比例以及超量点群中成矿组分的平均质量分数在很大程度上决定了其后生热液矿床的成矿特征.      

胶东地区晚中生代岩浆活动及对大地构造的制约

应用近十几年来胶东地区及其周边岩浆岩体的同位素测年资料,结合几个岩体的新的SHRIMP测年数据(牙山岩体117.7Ma,院格庄岩体113.4Ma,正长斑岩脉115.7Ma),系统研究了该区晚中生代以来的岩浆活动规律,结果表明,该区可分为4个岩浆活动期;(1)晚侏罗世构造-岩浆热事件(150~160Ma),以玲珑-滦家河型岩体为代表,是在区域挤压构造应力作用下侵入的,属同构造或同造山时期的岩浆作用。(2)早白垩世早期构造-岩浆热事件(135~125Ma),以郭家岭岩体为典型,该时期的岩浆活动均具有双峰式岩浆作用特征,反映了伸展动力学背景。(3)早白垩世中晚期构造-岩浆热事件(125~105Ma),以崂山花岗岩为特征,该阶段对应于中国东部岩石圈大规模的减薄时期,是大陆裂谷作用的高峰期。(4)晚白垩世-古新世基性-超基性火山作用。本文还探讨了岩浆活动的地球动力学因素及其对大地构造的制约。