华北中部造山带五台-恒山地区古元古代变质作用与构造演化

华北克拉通古元古代造山带的时空分布与构造属性尚有很大争论,一种观点认为华北克拉通从新太古代至古元古代受大洋俯冲闭合控制,在1.85~1.95 Ga之间先后发生3次陆-陆碰撞形成3条造山带,即孔兹岩带、胶-辽-吉带和中部造山带;另一种观点强调华北克拉通这3条元古代造山带在1.80~1.98 Ga之间经历了相同的漫长演化过程,指示当时特有的热俯冲和碰撞环境.通过总结中部造山带中的五台-恒山地区变质作用研究进展,阐述该区古元古代造山时代与构造属性.五台-恒山地区的主要变质岩石-构造单元包括恒山杂岩、五台杂岩和滹沱群.恒山杂岩和五台杂岩主体为新太古代TTG片麻岩和表壳岩,它们在古元古代晚期经历了两期变质作用改造.第一期变质作用为中压型,是由于陆-陆碰撞导致弧后伸展盆地闭合、地壳加厚造山所致,从南向北形成一个递增序列:包括五台群下部和南恒山杂岩南部的低角闪岩相、南恒山杂岩北部高角闪岩相和北恒山杂岩的高压麻粒岩相,其压力峰期所对应的地热梯度为~15 ℃/km.变质锆石所记录的年龄峰值随着变质程度增高而降低,依次为~1.95 Ga、~1.92 Ga和~1.85 Ga,这是因为在变质过程中锆石生长受流体和熔体行为控制:在亚固相线下,变质锆石可记录峰期变质年龄,而在超固相线条件下记录伴随熔体结晶的退变质年龄.由此确定该区中压相系变质作用压力峰期时间为~1.95 Ga,对应地壳加厚造山的峰期.加厚地壳由于重力均衡导致变质岩从深部地壳折返至中部地壳,在P-T轨迹上表现为压力峰期之后发生等温减压（ITD）至0.5~0.7 GPa,岩相学上表现为峰期石榴石分解形成斜长石"白眼圈"等,指示缺流体条件.南恒山北部高角闪岩相岩石中的变质锆石记录的折返时间为~1.92 Ga,指示第一次造山结束.第二期变质作用为中-低压型,系为板内变形所致,表现为折返至中地壳的岩石伴随挤压型剪切变形和流体注入形成平衡矿物组合.朱家坊韧性剪切带就是这次板内变形的强构造域,其中也记录了顺时针型P-T轨迹,但所反映的地壳加厚程度有限,第二期变质-变形峰期时间为~1.85 Ga.由于朱家坊韧性剪切带左行走滑,导致北恒山麻粒岩地体抬升.五台-恒山地区在1.80~1.96 Ga之间经历两期变质-变形事件,这一认识或对讨论华北克拉通其他地区的古元古代造山带演化有一定启示意义.      

传统温压计在低温榴辉岩应用中的局限:以西南天山超高压变质带为例

榴辉岩相变质岩石的温压研究对理解高压-超高压变质带的形成和演化具有重要意义,但西南天山低温榴辉岩运用石榴石-绿辉石（-多硅白云母）温压计计算的压力普遍低于相平衡模拟的结果.为此,在Zhang et al.（2017）对含霓辉石榴辉岩研究结果的基础上,对该区域内榴辉岩及其脉体中的绿辉石进行了岩相学和矿物化学的研究,结果表明绿辉石普遍发育环带结构:从核部到边部,Fe3+含量降低,Al含量增加,Fe3+/Al比值的降低对应于霓石含量的降低和硬玉含量的升高.相平衡模拟中硬玉分子等值线的计算结果表明具有最高硬玉含量的边部绿辉石在降压阶段生长.因此,具有最高含量的硬玉组分的绿辉石并不一定代表峰期压力,在应用石榴石-单斜辉石（-多硅白云母）传统温压计时需谨慎,尤其是应用于低温的、具有复杂环带模式的矿物组合时要尤为慎重.      

安徽铜陵朝山金矿床流体包裹体研究

朝山金矿床是狮子山矿田内的热液交代型金矿床,在成因上与燕山期的白芒山辉石闪长岩有关.通过采集发育在不同深度下的含金黄铁矿-石英一方解石脉样品,进行流体包裹体岩相学观察和显微测温发现,石英和方解石中均捕获了富气相、富液相的两相水溶液包裹体和含子晶的三相水溶液包裹体,以上三种类型包裹体的均一温度统计峰值分别出现于315～335℃和255～275℃,盐度的统计峰值出现于17.50%～22.50%NaCl eq.和32.50%～37.50%NaCl eq.之间.激光拉曼探针分析表明,石英中流体包裹体的气相成分以水蒸汽为主,伴有少量CO2,可能含有CH4.流体的H、O同位素组成具确岩浆水特征.上述研究表明.朝山金矿成矿流体经历了相态变化,发生了不均匀捕获.受燕山期岩浆作用影响,狮子山矿田内的铜、金成矿在时空上具有一定联系,成矿流体运移的过程中,主要发生了相分离、气相液化和减压沸腾作用,可能是形威铜、金矿化分带的重要原因.     

《岩石学报》投稿须知

《岩石学报》是由中国科学院主管,中国矿物岩石地球化学学会和中国科学院地质研究所主办的学术性期刊。其办刊方针是:坚持以创新性、综合性、前沿性、导向性为特色,坚持"百化齐放,百家争呜",依靠和团结全国广大地学工作者,探索自然奥秘,开展广泛而深入的基础理论研究,促进我国地球科学领域研究和发展,发表高水平科研成果,为我国培养和造就大批地学科研人才。《岩石学报》主要报道有关有关岩石学基础理论的岩石学领域     

西藏日喀则地区白朗蛇绿岩中石榴辉石岩的岩石地球化学、年代学及其构造意义

白朗石榴辉石岩位于西藏南部雅鲁藏布江蛇绿岩带上,地处于日喀则地区白朗县境内,因其具有重要的大地构造位置和意义,得到了国内外诸多学者关注。国内外学者对该岩体的研究有助于深入剖析雅鲁藏布江蛇绿岩带的就位机制。本文以白朗石榴辉石岩为研究对象,其野外产出为构造岩块,围岩为没有变形特征的蛇纹石化地幔橄榄岩,早白垩世昂仁组和紫红色硅质岩也没有构造变质现象,且石榴辉石岩与蛇纹石化地幔橄榄岩间界限截然。通过对其进行岩石地球化学和年代学的研究,并结合大地构造动力学观点,认为西藏日喀则地区石榴辉石岩属钙碱性超基性岩,形成于无流体无水的稳定物理化学环境中,略亏损高场强元素Th、Ta、Nb等,锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为149.0±3.1Ma,且锆石εHf(t)平均值为+17.7,说明原始岩浆主要源于亏损地幔,且没有发生岩浆混染。总结:本文确定白朗石榴辉石岩原始岩浆来源于上地幔,并且该岩石的形成与印度板块和欧亚板块俯冲有关,但在该岩石形成过程中印度板块和欧亚板块没有发生陆陆碰撞。     

A型花岗岩的研究进展及意义

A型花岗岩主要形成于伸展的构造背景中,是构造环境识别的重要岩石学标志之一。由于形成于特殊的构造背景和重要的地球动力学意义,A型花岗岩的研究一直得到广泛的关注,但是仍旧有许多问题(如命名、分类和成因等)在争论之中。本文从下面几个方面对A型花岗岩的研究现状进行了较系统的总结:(1)A型花岗岩的概念及特征;(2)A型花岗岩与高分异I、S型花岗岩的区别;(3)A型花岗岩的物质来源及成因模式;(4)A型花岗岩的实验岩石学成果;(5)A型花岗岩的分类;(6)A型花岗岩的构造背景及动力学意义。A型花岗岩在形成过程中斜长石、斜方辉石可能为主要的残留或分离结晶矿物相。除了传统的A1(非造山)、A2(后碰撞)分类外,"还原型"和"氧化型"的分类方案最近也受到广泛关注。     

柯树背岩体的副矿物特征及地质意义

本文详细研究了柯树背岩体的岩石学及副矿物学特征，研究发现F9大断裂以西部分(西体)与F9大断裂以东部分(东体)在岩性、矿物组成、副矿物特征、锆石群型特征上存在很大差别，副矿物特征、锆石群型特征指示东体与寨背岩体类似，为同熔系列花岗岩；西体为重熔再生岩浆成因的改造型花岗岩。这一认识对于该区的铀金找矿具有一定的指导意义。     

青藏高原岩石圈演化的记录：藏北超钾质及钠质火山岩的岩石学与地球化学特征

藏北鱼鳞山超钾质火山岩为一中等规模的熔岩被, 可分为三期。前两期主要为霞石黝方白榴石响岩、霞石白榴斑岩等, 后期主要为方钠石霓石粗面岩、霓霞粗面岩等。时代为１８～３０ Ｍａ。本区超钾质岩浆 Ｓｉ Ｏ２ 强烈不饱和、强碱性、高度富集 Ｌ Ｒ Ｅ Ｅ及 Ｌ Ｉ Ｌ Ｅ、放射成因 Ｓｒ、 Ｐｂ 及非放射成因 Ｎｄ 同位素 （８６ Ｓｒ／８７ Ｓｒ＝ ０７０８７６６～０７０９１６２, ２０６ Ｐｂ／２０４ Ｐｂ＝ １８８８２８８８～ １９１０４７５１, ２０７ Ｐｂ／２０４ Ｐｂ＝ １５６４２０３７ ～ １５８２８４５８, ２０８ Ｐｂ／２０４ Ｐｂ＝ ３９１３８９２１ ～ ３９６８６８３５ 及１４３ Ｎｄ／１４４ Ｎｄ＝ ０５１２１１６ ～０５１２３４２）,其上述特征指示岩浆源区为受到地壳物质强烈交代的富集 Ｅ Ｍ Ｉ Ｉ型地幔。藏北拉嘎拉钠质碱性橄榄玄武岩为高原面上的剥蚀残丘, 时代为６０ Ｍａ。其岩石学、 Ｒ Ｅ Ｅ、微量元素及 Ｓｒ Ｎｄ Ｐｂ 同位素指示了岩浆源区为受到洋壳俯冲物质交代的轻度富集地幔。本研究结果指示, 羌塘高原南部富集地幔的形成可能是受到印度板块俯冲的影响。     

火山灰全岩与原位分析差异:以四海龙湾记录的1 600年前金龙顶子火山喷发为例

火山灰地层学主要依靠火山玻璃的成分进行源区的识别,然而,当火山玻璃成分不均一时就会对源区识别造成影响.四海龙湾玛珥湖位于东北新生代龙岗火山区内,其湖泊沉积物可以记录周边的火山喷发,电子探针等方法得到的火山玻璃成分可以揭示其喷发来源.同时,玛珥湖的纹层年龄可以限定其喷发年龄.在四海龙湾沉积物(钻孔2008) 的78~79 cm岩芯处出现一层火山灰层,其纹层年龄为AD 308 a,电子探针结果显示火山玻璃具有不均一的主量元素组成,为玄武质粗安岩到碱玄质响岩.FeO、TiO₂及Al₂O₃等与MgO协变图解更清楚地显示了此次火山喷发的火山玻璃成分的不均一性.火山玻璃与火山灰全岩对比分析显示,全岩分析在火山灰地层学应用中容易造成对比偏差.      

大兴安岭北段中—新生代玄武岩成分变异:对地幔热演化过程意义

近年来,东北地区地幔热演化过程的相关研究相对较少,而揭示东北地区地幔热演化过程的有效手段就是研究东北地区玄武岩的成分变异特征.系统总结并对比了大兴安岭北段早白垩世玄武质岩石和新生代玄武质岩石的化学成分变异,以便揭示研究区中生代晚期-新生代的地幔热演化过程.大兴安岭北段早白垩世玄武岩在化学上属于拉斑玄武岩系列,以亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素为特征,它们的La/Nb和La/Ta比值分别介于1.8~5.6和30~87,暗示岩浆起源于岩石圈地幔;它们的初始87Sr/86Sr值、ε_Nd（t）和ε_Hf（t）值分别介于0.704 5~0.706 9、-1.52~+3.60和+1.74~+7.77,表明岩浆源区属于弱亏损-弱富集的岩石圈地幔;早白垩世玄武质岩石的Sr-Nd-Pb同位素成分指示岩浆源区是由DM和EMⅡ型地幔端元混合而成,并经历了俯冲流体的交代.表明大兴安岭北段早白垩世玄武质岩浆源区为受早期俯冲流体交代的岩石圈地幔.新生代超钾质和钾质玄武岩具有Nb-Ta的弱负异常,87Sr/86Sr值为0.704 7~0.705 7、ε_Nd（t）值为-6.3~-0.8,而地幔捕掳体具有Sr-Nd同位素亏损特征;钠质玄武岩具有Nb-Ta的正异常,较超钾质和钾质玄武岩具有低的87Sr/86Sr（0.703 5~0.704 2）以及高的ε_Nd（t）值（+3.4~+6.6）,类似MORB的同位素组成,这些特征说明大兴安岭北段新生代玄武质岩石起源于软流圈地幔.综上所述,大兴安岭北段早白垩世和新生代玄武质岩石成分的差异不仅指示其岩浆源区从岩石圈地幔转变为软流圈地幔,更为重要的是它揭示了研究区地幔的热演化过程——从早白垩世高的地温梯度到新生代低的地温梯度的转变.这一过程也是岩石圈从中生代晚期到新生代逐渐增厚的过程.结合区域构造演化,可以得出大兴安岭北段早白垩世的玄武质岩浆作用与岩石圈伸展、减薄形成的裂陷作用相关,而新生代玄武质岩浆作用则与陆内裂谷作用相关.