富火山物质烃源岩评价方法——以北疆石炭系为例

正新疆北部石炭系发育一套巨厚的混杂有火山物质的烃源岩。有机质丰度以及类型等指标显示具有作为烃源岩的潜力。笔者综合运用薄片等分析资料将其划分为凝灰岩、沉凝灰岩、凝灰质泥岩、含碳质泥岩,并分类研究了其地球化学特征。针对富火山物质烃源岩成熟度高、有机质丰度低的特点,首次运用生烃模拟实验结合数值模拟开展其有机碳含量恢复,建立了不同火山物质含量烃源岩有机     

新疆东天山卡拉塔格斑岩型铜(金)矿成矿地质背景与找矿评价

卡拉塔格斑岩型铜金矿为哈萨克斯坦Kounrad、Aktogai—中国土屋、卡拉塔格、包古头—蒙古OyuTolgoi亚洲大陆内部最重要的斑岩金铜矿成矿带的重要组成部分之一。该区位处幔隆与幔凹过渡带和重磁变异梯度带,主要铜金矿和异常区分布于两组深大断裂交汇处,具备形成大型—超大型斑岩铜金的大地构造环境。主要类型岩、矿石的化学成分特点、稀土元素组成特征及球粒陨石标准化分布模式、大离子半径元素特征等研究表明,火山、潜火山岩可能来源于上地幔,为岛弧环境下的产物。通过与土屋、Kounrad和OyuTolgoi典型矿床进行对比,它们的成矿地质环境、含矿岩体的主微量元素含量特征、矿床的主要特征等具有较多的相似性。结合区域化探异常和最新找矿成果,认为该区具备形成大型斑岩型铜金矿的条件,具有良好的找矿前景。     

Geochemistry of Early Cretaceous volcanic rocks in the Northeastern Great Xing’an Range,northeast China and implication for geodynamic setting

ABSTRACT

The mechanism that triggered large-scale Late Mesozoic magmatism in the northeastern Great Xing’an Range (NE GXAR) is strongly controversial. In this paper, we present whole rock geochemistry and zircon trace element, U-Pb and Hf isotopic data on the volcanic rocks in the Longjiang and Guanghua formations in the northeastern Xing’an Block. Zircons with ages of 120–119 Ma indicate that these volcanic rocks were formed in the Early Cretaceous. Combined with previous data, it is clear that volcanic rocks in the NE GXAR erupted between 128 and 108 Ma. The andesite samples of the Longjiang Formation show high contents of Al₂O₃, CaO, and MgO, significant negative Nb, Ta, and Ti anomalies; ε_Hf (t) values of zircons from the andesite sample vary from +4.13 to +7.67, indicating an enriched mantle source. The rhyolites of the Guanghua Formation show high SiO₂ and K₂O concentrations, low P₂O₅, MgO, Cr, and Ni contents and Mg# values. The positive ε_Hf (t) values (+5.72 to +10.58) with two-stage Hf model ages ranging from 939 to 701 Ma indicate that the rhyolites are derived from the partial melting of basaltic lower crust. Combined with the regional geological evolution, we conclude that the generation of the Early Cretaceous volcanic rocks in the NE GXAR might be triggered by the dehydration, disintegration, and foundering of the Mongol-Okhotsk Oceanic flat-slab and the subsequent upwelling of the asthenosphere.     

福建省东部火山岩地区银矿成矿地质条件及找矿方向

通过对该区银矿床地质特征、成矿地质条件和成矿规律的研究，将区内银矿按成因、成矿作用、矿床地质特征等划分为三类六型。指出了火山－次火山热液型银矿是本区银矿的重要类型。总结了银矿的找矿标志，提出了本区银矿的主攻类型和主攻地区。     

北秦岭二郎坪群抱树坪组沉积时代与构造环境

二郎坪群抱树坪组作为北秦岭早古生代重要的沉积记录,其研究程度较低。本文通过对抱树坪组内火山岩夹层和花岗斑岩脉进行岩石学、地球化学和锆石U- Pb测年研究,旨在进一步确定其沉积时代与构造环境。研究结果表明：豫西夏馆地区抱树坪组火山岩夹层已变质为（黑云）阳起钠长片岩,常与黑云石英片岩呈“互层状”产出;岩石原岩为安山质凝灰岩,具有相对低的SiO2（52. 56%~62. 04%）、较高的Al2O3（10. 70%~18. 55%）、低的MgO（4. 06%~6. 21%）和FeOT/MgO（1. 23~1. 81）,富集轻稀土元素和大离子亲石元素Rb、Th、U、K,相对亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti,具镁安山质岩石的特点;结合地球化学特征及前人研究认为,抱树坪组可能形成于活动陆缘弧后盆地。获得黑云阳起钠长片岩原岩的结晶锆石U- Pb年龄为446. 0±1. 7 Ma,以及侵入其中花岗斑岩脉的成岩年龄为430. 0±3. 0 Ma,首次将抱树坪组的形成时代准确地限定为晚奥陶世至早志留世。综合区域研究成果认为,小寨组和抱树坪组在地层层序和地层时代上符合广义二郎坪群的划分方案,但大庙组、火神庙组及由小寨组和抱树坪组构成的整体三者在形成时代上表现为近于同时性,在空间上主体呈现近平行关系,可能主体属时代大体相当的不同沉积环境的产物;在大地构造属性方面,认为二郎坪群是在约470 Ma之前由于商丹洋向北俯冲而形成的火山岛弧,在470~436 Ma转化为弧后盆地,至约430 Ma之前最终完成消减闭合。     

西天山昭苏北部石炭纪火山岩的岩石地球化学特征、成因及形成环境

西天山昭苏北部早石炭纪大哈拉军山组火山岩由碱性橄榄玄武岩和少量的拉斑玄武岩组成。火山岩TiO2（1．10～1．99％）和P2O5（0．22～0．70％）含量较高,富集大离子亲石元素（Rb,Ba,K）并强烈亏损高场强元素（Nb,Ta,Ti）（（Nb／La）N=0．20～0．36）,轻重稀土分异,其地球化学特征总体上与美国盆岭地区新生代（中新世中期之前）火山岩以及中美洲和南美洲的弧后“过渡型”基性火山岩相似,但与典型火山弧岩浆岩有些不同。大量元古代继承锆石的出现以及主量、微量元素和Nd同位素地球化学特征均表明火山岩经历了相当程度的结晶分异和陆壳混染（AFC）。与碱性玄武岩相比,拉斑玄武岩的SiO2含量和K2O／Na2O比值较高,而εNd（t）,MgO和Mg^#值较低,可能由碱性玄武岩浆经AFC演化形成。碱性橄榄玄武岩中含富Fe,Ti贫Si的火山岩夹层（Fe-Ti玄武岩）,是碱性玄武质岩浆依Fenner趋势发生较高程度结晶分异的产物。火山岩的元素地球化学特征指示岩浆源区可能为俯冲流体交代富集的岩石圈地幔,然而,Fe-Ti玄武岩的出现以及地球化学特征随时间的规律性变化均指示它们形成于拉张的构造环境。我们提出,昭苏北部大哈拉军山组火山岩可能形成于具有元古代陆壳基底的活动大陆边缘弧后拉张环境。这一认识与前人提出的大哈拉军山组火山岩为地幔柱活动影响的大陆裂谷岩浆岩的认识有所不同。     

The influence of thermochemical convection on the fixity of mantle plumes

A general feature of both isochemical and thermochemical studies of mantle convection is that horizontal plume velocities tend to be smaller than typical convective velocities, however, it is not clear which system leads to a greater fixity of mantle plumes. We perform two- and three-dimensional numerical calculations and compare both thermochemical and isochemical cases with similar convective vigor to determine whether presence of a dense component in the mantle can lead to smaller ratios of horizontal plume velocity to surface velocity. We investigate different viscosity and density contrasts between chemical components in the thermochemical calculations, and we perform isochemical calculations with both free-slip and no-slip bottom boundary conditions. We then compare both visually and quantitatively the results of the thermochemical and isochemical calculations to determine which leads to greater plume fixity. We find that horizontal plume velocities for thermochemical calculations are similar to those from isochemical calculations with no-slip bottom boundary conditions. In addition, we find that plumes tend to be more fixed for isochemical cases with free-slip bottom boundary conditions for two-dimensional calculations, however, in three dimensions, we find that plume fixity is similar to that observed in thermochemical calculations.     

滇西地区壳幔解耦与腾冲火山区岩浆活动的深部构造研究

根据青藏东部边缘的深部地球物理资料,分析了滇西地区壳幔耦合和腾冲火山区岩浆活动的深部构造特征,确认了地幔各向异性与上地幔速度结构(包括P波速度和S波速度)的内在联系,指出产生这一结果的原因与以腾冲火山区为中心的地幔热物质上涌有关:上地幔顶部平均温度升高导致介质强度降低.在印支块体的侧向挤压或印缅决体的向东俯冲作用下发生韧性变形,造成滇西地区地幔各向异性的快波方向与青藏东部地壳块体的旋转方向不一致.此外,鉴于中下地壳低速层的横向非均匀性,估计韧性流动并非贯通青藏高原的东部边缘,而是被不同的构造块体和边界断裂限定在局部地区.总体而言,滇西地区下地壳的地震波速度和电阻率偏低,具备发生韧性变形的构造条件.作为地壳和上地幔之间的解耦层,它使得青藏东部地壳决体旋转产生的构造应力未能传输至上地幔.腾冲火山区的地壳结构与不同时期的岩浆活动有关,火山区东侧的高速结构代表了上新世时期火山通道内冷凝固结的岩浆侵入体或难以挥发的高密度残留物质,火山区西侧的低速结构反映了更新世以来持续至今的岩浆活动,壳内岩浆源主要分布在10～20 km的深度范围内,横向尺度约为15～20 km,有可能通过地壳深部的断裂与上地幔岩浆源区相连,估计腾冲火山区下方的岩浆活动将持续进行.     

长江中下游宣城水东地区早白垩世酸性火山岩年代学、地球化学及岩石成因

位于长江中下游的宣城水东地区发育一套酸性火山岩,主要由流纹质角砾岩、流纹岩和珍珠岩组成。本文对该套火山岩进行了详细的锆石U-Pb年代学、主量元素、微量元素以及Nd-Hf同位素研究。LA-ICP MS锆石U-Pb定年结果显示3种岩性的火山岩年龄分别为133.2±0.8、133.4±0.8和131.5±0.9 Ma。主量元素组成上,这套酸性火山岩具高硅(72.51%~81.79%)、富钾(K_2O/Na_2O=2.04~14.93,平均6.72)、贫钙镁(Ca O=0.19%~1.57%,Mg O=0.06%~0.29%)的特征,属于弱过铝质(A/CNK=1.02~1.24)的高钾钙碱性-钾玄岩系列岩石。微量元素方面,轻重稀土元素分馏明显[(La/Yb)_N=5.43~9.17],具明显的负铕异常(Eu/Eu~*=0.44~0.60),富集大离子亲石元素(LILE)Rb、Th、K和Pb等,亏损Ba、Sr、Nb、P和Ti等元素,表现出壳源的特征。全岩Sr-Nd和锆石Hf同位素组成变化范围相对较小,(~(87)Sr/~(86)Sr)_i为0.707 3~0.708 8,εNd(t)值为-7.05~-5.56,εHf(t)为-8.6~-1.3。结合区域地质研究成果,认为宣城水东地区酸性火山岩可能是在约135 Ma古太平洋板块俯冲作用之后的伸展-拉伸环境下,由新元古代早期新生地壳重熔而成。     

北祁连东段红土堡基性火山岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学及其地质意义

为精确限定红土堡基性火山岩的形成时代,结合阴极发光分析,分别对北祁连东段红土堡枕状玄武岩和辉绿岩墙进行了LA - ICP - MS 单颗粒锆石微区U - Pb 同位素测年。红土堡枕状玄武岩获得（443.4 ±1.7 ）Ma 和（1 782 ±34 ）Ma 两组年龄值;同时,获得红土堡基性火山岩中辉绿岩墙的年龄为（385.7 ±7.9 ）Ma,并含有（1 697 ±6 ） ～（2 692 ±4 ）Ma 的捕晶锆石年龄信息。认为红土堡基性火山岩的形成时代为晚奥陶世,与其北的陈家河中酸性火山岩的形成时代大体一致,推断红土堡基性火山岩的原始岩浆不同程度遭受了陇山岩群的混染。这一新资料,对进一步研究北祁连造山带东段大地构造格局、构造演化以及北秦岭—北祁连衔接关系具有重要意义。