念青唐古拉中基性侵入岩年代学、地球化学及岩石成因

念青唐古拉早始新世中基性侵入岩由角闪辉长岩及二长闪长岩组成,其中角闪辉长岩锆石LA-MC-ICPMS U-Pb年龄为(49.92±0.24)Ma。中基性侵入岩属于高钾钙碱系列至钾玄岩系列;稀土总量较高且轻稀土富集;富集大离子亲石元素(Rb,Th,K),亏损高场强元素(Nb,Ta,Ti),具有弧岩浆岩的微量元素特征。中基性侵入岩具有较高的初始锶((87Sr/86Sr)i为0.708 77～0.713 71)、低的εNd值(-6.9～-6.1)、古老的亏损地幔模式年龄(TDM为1 329～1 995Ma),以及εNd、Nb/La与MgO无明显相关性,表明其源区为受古老地壳交代的富集地幔。稀土元素模拟表明中基性侵入岩的成岩过程受地幔中轻程度部分熔融作用所控制。动力学背景分析表明其与新特提斯洋板片的断离及软流圈物质的上涌密切相关。     

山东半岛高压麻粒岩中花岗质浅色脉体的成因

山东半岛早前寒武纪变质基底部分熔融现象十分发育,常见新生的花岗质浅色脉体呈形态各异的网脉状、细脉状、不规则的透镜状、雾迷状分布于高压基性麻粒岩中。锆石中矿物包体的激光拉曼鉴定、阴极发光图像分析、锆石原位LA-ICP-MSU-Pb定年以及稀土元素、微量元素分析的综合研究结果表明,山东半岛早前寒武纪变质基底在麻粒岩相变质作用的同时伴随着明显的部分熔融作用。花岗质浅色脉体中的锆石具有完好的自形晶形态,矿物包体主要为石英(Qtz)+钾长石(Kfs)+斜长石(Pl)±磷灰石(Ap),与花岗质脉体矿物组成完全一致,相应的阴极发光图像自核部到边部均显示明显的岩浆结晶环带。这些新生锆石U含量变化较大(31×10-6～779×10-6)、Th含量(0.03×10-6～1.3×10-6)和相应的Th/U比值(<0.0081)异常偏低,其稀土元素配分模式具有重稀土HREE相对平坦、中等-强烈的负Eu异常(Eu/Eu*=0.13～0.65)和显著的正Ce异常(Ce/Ce*=11～32)的特点。新生锆石的上述性质与世界典型地区混合岩中深熔锆石的特征十分相似,充分表明研究区花岗质浅色脉体中的锆石为深熔成因。野外及室内系统的岩相学观察发现,花岗质浅色脉体的寄主岩石——高压基性麻粒岩并未显示含水矿物脱水(如角闪石)熔融和长英质矿物部分熔融的证据,而其围岩如孔兹岩系则保存含水矿物(如黑云母)脱水熔融和长英质矿物部分熔融的确凿证据。此外,高压基性麻粒岩中的花岗质浅色脉体集中分布于构造变形相对较强、破碎较明显的部位。由此可见,高压麻粒岩中的花岗质浅色脉体不是寄主岩石深熔作用的产物,而更有可能来源于围岩变质表壳岩(如孔兹岩系)的部分熔融。深熔锆石LA-ICP-MSU-Pb定年结果表明,四十个相同性质锆石微区记录了十分一致的207Pb/206Pb年龄,集中变化于1870±11Ma至1843±20Ma(2σ)之间,加权平均年龄为1859.6±2.2Ma(MSWD=0.74),应代表研究区早前寒武纪变质基底的深熔时代。该组年龄比研究区变质杂岩峰期高压麻粒岩相变质时代(1900～1866Ma)明显偏新,而与峰后近等温减压中-低压麻粒岩相退变质时代(1855～1830Ma)大致相当,表明研究区深熔作用与碰撞造山带构造"热"抬升减压过程存在密切的成因关系。区域强烈的深熔事件是导致高压麻粒岩相岩石发生明显退变的主要控制因素之一。     

海南石碌铁矿外围花岗岩类成因及形成的构造环境

石碌铁矿床外围的印支期花岗岩属于昌江岩体的一部分。这些花岗岩岩性为二长花岗岩,为准铝质-弱过铝质,属于高钾钙碱性系列和钾玄岩系列。岩石稀土元素总量较低,变化不大,∑REE介于134.96×10-6～241.05×10-6;轻重稀土分异明显,LREE/HREE变化于4.44～9.67,(La/Yb)N变化于3.95～10.69;具有中等负Eu异常(δEu=0.28～0.57),Ba、Nb(-Ta)、Ce、Sr、P、Ti具明显负异常。Ba、Sr、Eu的明显负异常表明源区有斜长石的大量残留或岩石经历了斜长石的结晶分异作用。花岗岩87Sr/86Sr初始比(ISr)主要变化于0.710 852～0.715 492(1个样品ISr值为0.706 364)。εNd(t)=–7.3～-9.1,TDM2模式年龄变化于1.5～1.9 Ga。总体来说,ISr值、εNd(t)值和TDM2值比较均匀,表明源区是均匀的,由中元古代抱板群部分熔融作用所形成。花岗岩形成于后碰撞环境。笔者在探讨海南岛与俯冲有关的弧岩浆活动、同碰撞岩浆活动和与后碰撞有关的岩浆活动基础上,认为海南岛海西—印支期花岗岩可与北越南海西—印支期花岗岩进行对比。     

试论阜平杂岩的深熔作用

阜平杂岩中广泛产出浅色脉体,从而显示强烈的混合岩化作用。前人把引起混合岩化作用的机制归因于岩汁交代、重熔或无水深熔作用,似乎与实际的岩相结构不是很一致。矿物自形晶、钠长石净边结构和一些典型的矿物转化反应表明,阜平杂岩的混合岩化作用实际上经历了复杂的过程,主要表现为有水条件下的深熔作用。所形成的熔体有较大的流动性,可迁移一定的距离而进入邻近的岩石,对这些部位而言相当于发生了外来熔体的注入活动,造成熔体注入式混合岩化作用,形成一些交代反应和结构。因此,阜平杂岩混合岩化作用中的变质反应过程既包括长英质矿物的熔融(溶解),还涉及一种含水矿物(如黑云母)转化形成另外一种含水矿物(如角闪石)的化学反应。阜平杂岩的混合岩化作用最重要的机制是水致熔融或含水深熔作用,溶解性重熔或无水深熔作用则较为次要。     

钦州湾-杭州湾构造结合带（南段）地质演化和找矿方向

钦州湾-杭州湾结合带是位于扬子与华夏两大古陆块中间的巨型构造结合带。根据内部结构不均一性和演化历史的差异,钦-杭结合带可划分为3段：北（东）段、中段和南（西）段,分界线大致为北纬24°和北纬27°。中段与南岭带大体一致;北段指南岭以北地区,即绍兴-江山-萍乡一带;南段位于南岭以南区域,大致与云开-十万大山带相当。钦-杭结合带南段是华南大陆壳再造和矿产资源寻找的重要研究课题。它的地质演化与钦-杭结合带具有整体一致性,特别是具有一致的开-合历史。震旦系底部的粤西云浮大降坪块状硫化物矿床是海底喷流沉积的产物,它与信宜和陆川新元古代蛇绿岩等是南段洋壳存在的重要证据。在进一步的矿床勘查中,要重视斑岩型铜（钼）矿床的寻找。中酸性斑岩体来自于元古宙岛弧底部玄武质岩石（下地壳）在中生代时期的部分熔融,本质上该类矿床带有岛弧俯冲环境的基因。     

内蒙古二连浩特北部阿仁绍布地区晚石炭世花岗岩Sr-Yb分类及其成因

对分布在内蒙古二连浩特北部阿仁绍布地区的晚石炭世花岗岩类,依据Sr、Yb含量,划分为低Sr高Yb型、极低Sr高Yb型和低Sr低Yb型花岗岩3种类型。低Sr高Yb型花岗岩类相对低Si、富Al,Na2O〉K2O,稀土元素分馏中等,有或无负Eu异常,Sr含量低,平均为183×10-6,Ba含量较高,平均585×10-6,Y含量高,平均30.06×10-6,Rb/Sr比值较低,平均0.97;极低Sr高Yb型花岗岩富Si、REE,低Al、Sr、Ba,高的Rb/Sr比值（平均为7.47）,具明显的负Eu异常等;低Sr低Yb型花岗岩富Si,贫Al、Ca、Mg,重稀土元素（Y、Yb）含量低,Y含量在（7.26～10.6）×10-6之间,平均9.76×10-6,Yb含量在（1.04～1.89）×10-6之间,平均1.44×10-6,δEu=0.64～0.94,具弱负Eu异常,微量元素Ba含量高,Rb/Sr比值低。3种类型的花岗岩类过铝指数（A/CNK）多小于1.0,说明它们均源自变质火成岩的部分熔融。由于源区的深度不同（pT条件不同）和残留的主要矿物相不同,它们的岩石地球化学特征存在差异。极低Sr高Yb型花岗岩形成深度最浅（中上地壳）,熔融残留相以斜长石为主;低Sr高Yb型花岗岩类形成于中下地壳,熔融残留相为斜长石和辉石;低Sr低Yb型花岗岩形成深度最深,推测可能形成于加厚下地壳（〉40km）底部,熔融残留相为石榴子石、斜长石和角闪石。     

攀枝花镁铁质层状岩体磷灰石中的熔融包裹体：岩浆不混熔的证据

攀西(攀枝花-西昌)地区出露一系列赋含大型钒钛磁铁矿矿床的镁铁-超镁铁质层状岩体(例如:攀枝花、红格、白马和太和岩体),它们是~260Ma峨眉山大火成岩省的重要组成部分。显微岩相学研究显示,攀枝花岩体中部带浅色辉长岩磷灰石中存在深色和浅色两类熔融包裹体:深色熔融包裹体为深棕色或黑色,大小约10~60μm,外形呈圆形或磷灰石负晶形,主要由单斜辉石、角闪石、斜长石、磁铁矿等子矿物以及微粒结晶物质组成;浅色熔融包裹体为白色或淡绿色,大小约5~60μm,外形呈圆形或磷灰石负晶形,由斜长石、角闪石、单斜辉石、少量磁铁矿和石英等子矿物以及微粒结晶物质组成。我们将熔融包裹体加热至1080~1200℃,浅色熔融包裹体完全均一,其平均成分为69.7% SiO₂、0.24% TiO₂、14.5% Al₂O₃、2.76% FeO、0.64% MgO、5.14% CaO、2.82% Na₂O、2.26% K₂O和0.25% P₂O₅,为富Si相;深色熔融包裹体未完全均一,结合电子探针分析以及质量平衡估算,可得其平均成分为42.4% SiO₂、1.43% TiO₂、8.83% Al₂O₃、20.5% FeO、5.46% MgO、16.3% CaO、1.11% Na₂O、0.30% K₂O 和1.41% P₂O₅,为富Fe相。这一结果说明,在攀枝花层状岩体形成过程中,岩浆房中可能同时存在富Fe和富Si两种熔体,暗示演化的玄武质岩浆曾发生了不混熔作用。岩浆不混熔及重力分异共同作用导致了岩浆房硅酸盐熔体成分分层,下部的富Fe硅酸盐岩浆层演化形成了岩体下部巨厚的钒钛磁铁矿矿体和暗色辉长岩,上部的富Si硅酸盐岩浆层演化形成了岩体上部的长英质岩脉、透镜体和浅色辉长岩。     

辽西北票晚侏罗世蓝旗组火山岩的岩浆演化及其岩石成因

辽西北票晚侏罗世蓝旗组火山岩由下段安山质角砾熔岩夹凝灰岩和上段粗安岩组成.通过火山岩的地球化学研究,安山质角砾熔岩具有埃达克质火山岩特征,其中,SiO₂含量为56.99%~58.22%,含有较高的Al₂O₃(＞15.00%),较高的MgO(≤4.22%,Mg#=0.44~0.49)和较低的K₂O(＜2.20%)含量,较高的微量元素,如Sr(＞500.00 μg/g)、Cr(＞125.00 μg/g)和Ni(＞47.00 μg/g)及Sr/Y比值(＞28.00),和较低的∑REE(＜112.00 μg/g)、U(＜0.30 μg/g)、Th(＜2.00 μg/g)和重稀土(Y＜20.00 μg/g,Yb＜1.60 μg/g),且轻稀土分馏明显((La/Yb)_N=10.49~10.59),具有明显的Sr正异常和弱的Eu负异常(Eu/Eu*=0.62~0.99);粗安岩不具有埃达克质火山岩特征,其中,SiO₂含量为52.09%~61.08%,含有较高的Al₂O₃(＞16.60%)和K₂O(＞2.00%),较低的MgO(≤2.64%,Mg#=0.08~0.38)、Cr(＜28.00 μg/g)和Ni(＜19.00 μg/g)及Sr/Y比值(≤23.00),和较高的∑REE(＞180.00 μg/g)、U(≥0.80 μg/g)、Th(＞4.00 μg/g)和Sr(＞350.00 μg/g),且轻稀土分馏明显((La/Yb)_N=10.22~16.28),具有明显的Sr和Eu负异常(Eu/Eu*=0.74~0.80).这些火山岩普遍具有Ba、Pb富集和Nb、Ta亏损的特征,Nd、Sr同位素具有中等的ε_Sr(t)(20.15~23.34),T_DM(1.45~1.50 Ga)和低的ε_Nd(t)(-7.69~-8.62),表明蓝旗组安山质岩浆和粗安质岩浆均起源于下地壳玄武质岩石的部分熔融.其中,安山质岩浆起源较深,位于壳幔过渡带,并发生明显的壳幔相互作用.蓝旗组火山岩由早期的安山质岩浆到晚期的粗安质岩浆演化可能预示着地壳由厚变薄的过程,这对理解华北克拉通中生代岩石圈减薄的深部过程具有重要意义.      

基于Hoek-Brown强度准则的高应力判据理论分析

如何看待岩体强度和岩体中的应力之间的相对关系已经成为地下工程设计和建设过程中首要的基础工作之一.在工程实践中,原地应力测量是在工程岩体中展开的,现场实践又受到岩体质量明显的影响,因此,对原地应力状态的评价必须从岩体的角度来考虑.     

含水大陆下地壳的部分熔融：大别山C型埃达克岩成因探讨

       根据大陆下地壳的成分、含水基性岩体系部分熔融的基本原理和实验岩石学资料,本文对大陆下地壳的熔融机制展 开了讨论,并在此基础上对比实验熔体与大别山C 型埃达克岩的成分,进而探讨约束源岩成分、熔融的温压条件和部分熔 融程度。研究结果表明,大陆下地壳总体上是中- 基性（SiO2　50%~60% ）和含少量水的,在缺乏流体相条件下伴随含水 矿物脱水的部分熔融是下地壳产生含水长英质熔体和无水残留体的主要机制。角闪岩在中等压力下（1.0~1.2 GPa,相当于 35~40 km）理论上能够产生石榴石含量超过~20% 的熔融残余,从而使得与之平衡的长英质熔体具有低Y,高Sr/Y 和La/Yb 比值等埃达克岩特征。基于水活度模型和变质基性岩p -t 相图的估算显示,含有40%~60% 角闪石的源岩（含水0.8%~1.2%） 在~950 ℃能够得到最大为15%~20% 的熔体,该熔体分数满足熔体分离的要求。大别山C型埃达克岩主要为高钾钙碱性系 列（K2O 3.5%~5%）,与实验熔体成分的对比可知,其无法由低钾源岩在合理的部分熔融程度形成。根据钾在角闪岩部分熔 融过程过表现为强不相容元素的原理,利用合理假设的残余体组合得到的分配系数,估算K2O 含量为~1% 的源岩在熔融程 度为15%~20% 的情况下能够得到类似大别山C 型埃达克岩成分的熔体。