云南老王寨金矿的深部地质过程——来自显微岩相学和元素地球化学的证据

通过老王寨金矿围岩、蚀变岩石、矿石的显微岩相学和元素地球化学的系统研究发现：伴随硅化、碳酸盐化等蚀变和硫化物矿化,岩（矿）石中发育沿粒间、裂隙或角闪石解理纹贯入或穿插的黑色不透明超显微隐晶,经电子探针、扫描电镜和能谱分析鉴定,该固体物质主要由超显微晶石英、硅酸盐、碳酸盐、硫化物以及呈熔离交生关系的金红石、白钨矿和镜铁矿（磁铁矿）组成;熔离交生结构与沉淀共晶结构共存的特有岩相学特征指示成矿流体具备由熔体性质向热液性质转化的特性。结合岩（矿）石稀土微量元素研究,认为这种在透射光显微镜下呈黑色不透明的超显微隐晶固体物质,是具熔浆流体特点和超临界流体性质的地幔流体引发交代蚀变的直接微观表现之一;在交代蚀变过程中其性质由熔浆向地壳热液过渡,同时与地壳物质发生混染而有利于成矿作用的进行。     

Metasomatism and sulfide mobility in lithospheric mantle beneath eastern Australia: Implications for mantle Re–Os chronology

Spinel lherzolite xenoliths from Tertiary basaltic host magmas at Allyn River, eastern Australia reveal two distinct petrographic and geochemical types. One group is distinguished by xenoliths with undeformed, equilibrated microstructures and interstitial melt patches; The second group shows deformation and contains abundant fluid inclusions but no melt patches. Trace-element signatures of clinopyroxene in these xenoliths provide evidence for metasomatism by a silicate agent with hydrous component and by a carbonate-rich agent respectively.

Melt patches in the undeformed xenoliths contain secondary minerals including clinopyroxene, olivine, feldspar, Mg- and Ca-rich carbonate, apatite, ilmenite and spinel. They are interpreted to represent volatile-rich melt captured shortly prior to entrainment in the host basalt. Sulfide globules, now recrystallised to discrete sulfide phases but inferred to be molten at lithospheric mantle T and P, are closely associated with the melt patches. The close association between sulfide and highly mobile, volatile-bearing fluid has important implications for the mobility of Re and Os, the use of their isotopes in dating mantle events, and the possible effect of volatile-bearing metasomatic agents on their composition.     

黑龙江省张广才岭南部早侏罗世花岗岩暗色微粒包体成因研究

黑龙江省张广才岭南部早侏罗世花岗岩具有明显的岩浆混合特征。岩体中暗色微粒包体发育,主要为细粒闪长质岩浆包体,包体形态多样,与寄主岩呈截然、过渡关系。包体的矿物组合明显不平衡,如矿物具有定向排列的特点,斜长石发育自形环带并存在新、老两个世代,发育针状磷灰石。由电子探针对斜长石、角闪石和黑云母等矿物分析结果可知,寄主花岗岩和包体中各主要矿物含量基本一致。岩石地球化学特征研究显示,包体与寄主花岗岩关系密切,两者在稀土元素和微量元素方面也表现为明显的地球化学亲缘关系。这表明张广才岭南部早侏罗世花岗质岩石具有壳幔混合成因特征,暗色微粒包体是由较基性的地幔岩浆进入寄主岩浆中淬火结晶而成,花岗质岩浆的源区主要为新生的地壳物质。     

平南幔源包体中橄榄石的显微构造研究及其意义

平南玄武岩中的尖晶石二辉橄榄岩包体的平衡温度为930~980℃, 平衡深度为59~74km, 包体中橄榄石的扭折带滑移系多为(010) [100], 但也有(001) [100]的滑移系类型; 斜方辉石的滑移系为(100) [001], 它们均为高温低应变速率下的滑移系, 说明该区的上地幔主要是在高温低应变速率条件下经历了塑性变形作用.橄榄石位错组态多样, 有自由位错、位错壁、位错弓弯、缠结、{110}滑移带, 反映了上地幔的塑性变形特征.根据位错壁的大小估算, 上地幔差异流动应力为24.5~42.1MPa, 流动速率为2.93×10-17~8.36×10-16s-1, 有效粘度为1.72×1023~2.80×1024 Pa·s, 特征与中国东部新生代上地幔较为一致, 反映同处于拉张环境.      

火成碳酸岩的实验岩石学研究及对地球深部碳循环的意义

火成碳酸岩是地表出露较少的幔源岩石之一。实验岩石学研究表明碳酸盐化的橄榄岩和循环的地壳物质(如碳酸盐化榴辉岩或泥质岩)的低程度(<1%)部分熔融均可以产生碳酸岩质的熔体,其中碳酸盐化泥质岩具有最低的熔融温度且更加富碱质、CO2和不相容元素;富CO2的霞石质等硅酸盐岩浆也可以通过不混溶或分离结晶作用产生碳酸岩,用于解释碳酸岩在空间中常与碱性硅酸岩的共生关系。由于碳酸岩熔体具有极低的粘度和高的活性,形成后在上升过程中会将二辉橄榄岩转变为异剥橄榄岩,是引起地幔交代作用和地幔地球化学不均一性的重要介质之一。实验表明在俯冲作用过程中,大多数的碳酸盐在位于岛弧之下的含水熔融并不分解而是被带入到深部地幔并且稳定存在,含碳地幔的熔融又会形成碳酸岩质的熔体,这说明俯冲循环物质可能对碳酸岩的成因也起着重要的作用。然而,对于碳酸岩的初始熔体成分、岩浆演化、地幔交代作用、成矿特征以及碳从地球深部返回到地表的途径和过程等都存在着很大的争议。我国火成碳酸岩出露相对较多,分布广泛,因此,加强我国碳酸岩以及伴生硅酸岩的成因研究,同时开展与碳酸岩相关的实验岩石学工作,不仅可以检验现有的成因理论,而且有助于提高我国对火成碳酸岩的研究水平;由于其特殊的成因背景,还可为许多存在很大争议的重大地质事件提供新的科学依据。     

大别造山带毛屋岩体的解体及古地幔性质的厘定

根据详细的地球化学 (特别是稀土元素地球化学 )的研究资料 ,提出大别造山带毛屋岩体应该解体。毛屋岩体不是由多幕式镁铁 超镁铁质层状堆晶作用形成的一套岩石系列 ,而是由橄榄岩类、含石榴石方辉岩类、榴辉岩类和绿辉石岩类组成的一个混杂岩体。其中含石榴石方辉岩类与绿辉石岩类之间存在成因上的联系 ,含石榴石方辉岩类的原岩是本区原始地幔经约36 %的部分熔融后剩下的残余 ,而绿辉石岩的原岩是由该熔融体结晶的产物。根据含石榴石方辉岩与绿辉石岩之间的成分制约关系 ,对该区古地幔的稀土元素组成和地幔性质进行了反演 ,结果表明 ,该区原始地幔稀土元素成分与球粒陨石中的相似 ,为轻稀土略亏损的平坦型组成模式 ;该区原始地幔矿物成分为橄榄石 (72 8% )、单斜辉石 (12 4% )和石榴石 (14 8% ) ,属含单辉石榴橄榄岩的地幔。     

地幔柱构造研究概述

地幔柱构造理论是近年来构造地质学研究的新热点,是当今地球科学——地质学、构造学、矿床学、地球物理学、生物学、环境学和气象学等许多学科关注和研究的前沿领域。它的形成和演化及动力学观点被称为继大陆漂移和板块构造后的第3次地学浪潮,引起了中外地学者的高度重视。本文对地幔柱构造研究现状作了概略介绍,以期在铀矿地质领域内引起关注．起到传递信息和抛砖引玉的作用。     

Geodynamic Information in Peridotite Petrology

Systematic differences are observed in the petrology and majorelement geochemistry of natural peridotite samples from thesea floor near oceanic ridges and subduction zones, the mantlesection of ophiolites, massif peridotites, and xenoliths ofcratonic mantle in kimberlite. Some of these differences reflectvariable temperature and pressure conditions of melt extraction,and these have been calibrated by a parameterization of experimentaldata on fertile mantle peridotite. Abyssal peridotites are examplesof cold residues produced at oceanic ridges. High-MgO peridotitesfrom the Ronda massif are examples of hot residues producedin a plume. Most peridotites from subduction zones and ophiolitesare too enriched in SiO₂ and too depleted in Al₂O₃ to be residues,and were produced by melt–rock reaction of a precursorprotolith. Peridotite xenoliths from the Japan, Cascades andChile–Patagonian back-arcs are possible examples of arcprecursors, and they have the characteristics of hot residues.Opx-rich cratonic mantle is similar to subduction zone peridotites,but there are important differences in FeO_T. Opx-poor xenolithsof cratonic mantle were hot residues of primary magmas with16–20% MgO, and they may have formed in either ancientplumes or hot ridges. Cratonic mantle was not produced as aresidue of Archean komatiites. KEY WORDS: peridotite; residues; fractional melting; abyssal; cratonic mantle; subduction zone; ophiolite; potential temperature; plumes; hot ridges     

辽东中生代晚期和古近纪玄武岩及深源捕虏晶--对岩石圈地幔性质的制约

辽东地区玄武岩的K-Ar定年结果表明,曲家屯玄武岩形成于晚白垩世,K-Ar年龄为81．58±2．46Ma;乱石山子玄武岩形成于古近纪,K-Ar年龄为58．36±1．64Ma。本区玄武岩含有丰富的橄榄石、单斜辉石和角闪石捕虏晶。乱石山子玄武岩中橄榄石捕虏晶的Mg^#值（79．5-88．5之间,平均值为84）较曲家屯玄武岩中橄榄石捕虏晶Mg^#值（77．0～79．8之间,平均值为78．4）偏高;单斜辉石捕虏晶为透辉石,其从核部到边部的Mg^#等变化趋势与橄榄石类似;斜方辉石捕虏晶为占铜辉石,其Mg^#值介于85．2-87．6之间,平均值为86．4。捕虏晶发育的环状裂隙、扭折带、矿物成分环带以及捕虏晶与主岩Mg^#值之间的不平衡均暗示它们为玄武质岩浆上升捕获的早期岩浆晶出矿物的堆晶体。玄武岩的岩石地球化学分析结果表明：（1）它们属于碱性系列,为碱性玄武岩,曲家屯玄武岩较乱石山子玄武岩贫硅、镁,富钙、铝,它们均具有原始岩浆的特征;（2）二者具有相似的稀土元素配分模式,但曲家屯玄武岩轻稀土元素总量更高,且轻重稀土元素分离程度高;（3）二者具有相似的Sr-Nd同位素组成,Isr和εNd（t）值分别介于0．7039～0．7045和＋1．60～＋3．69,反映了亏损的岩石圈地幔特征。     

鲁中碳酸岩中磷灰石同位素地球化学研究

鲁中地区分布着100多个碳酸岩体，微量元素含量及稀土配分等均与世界典型碳酸岩相近。而碳酸岩的碳氧及斑晶磷灰石的锶、钛同位素组成与典型地幔物质有差异，与富集地幔颇为近似，从而证实在山东地区陆壳下存在富集地幔源区。