太古宙绿岩带岩石学和地球化学：实例与探讨

绿岩带是太古宙大陆地壳重要的构造单元。 按照岩石组合特征, 绿岩带可划分为 3 个类型：1） 巴伯顿型, 主要由基性-超基性火山岩组成, 含少量酸性火山岩及沉积岩, 中性火山岩很不发育;2） 苏必利尔型, 主要由中性火山岩和中-基性火山岩组成, 含沉积岩; 3） 达尔瓦尔型, 以广泛发育的沉积岩为特征。 其中, 巴伯顿型绿岩带在世界范围内分布较广, 且组成较为复杂, 表现出一系列独特的岩石学和地球化学特征：1） 基性-超基性火山岩在绿岩带层序中占主导地位;2） 发育具有异常高的地幔潜能温度的科马提岩类;3） 存在太古宙亏损型和富集型玄武岩等。 华北克拉通清原地区的表壳岩虽然经历高级变质作用, 但仍 具有清晰的层序, 与巴伯顿型绿岩带岩石组合特征类似, 因此我们倾向于将其厘定为清原绿岩带。 清原绿岩带主体形成于 2.5 Ga, 与广泛分布的新太古代花岗质片麻岩形成时代一致, 并不存在大规模的中太古代地质体。 清原绿岩带的岩石学和地球化学研究表明新太古代晚期原始地幔柱模型可以较为合理的解释清原地区及华北克拉通东部陆块其它新太古代基底岩石的成因, 但太古宙原始地幔柱与显生宙地幔柱在某些方面有所不同。     

藏南仲巴地体早奥陶世构造-热事件及其地质意义

仲巴地体是雅鲁藏布江缝合带西段南北蛇绿岩带之间的重要构造单元,目前对其是否存在早古生代构造-热事件记录及构造属性判别尚不明确.通过野外观测、岩石地球化学研究和年代学分析,在仲巴地体中段的公珠错一带识别出一套侵入到黑云斜长片麻岩中的片麻状二长花岗岩,其锆石U-Pb年龄为~478 Ma,表明岩石形成时代为早奥陶世;该套花岗岩具有高Si、富Al和总碱含量较高的特点,铝饱和指数A/CNK=1.13~1.20,富集大离子亲石元素Rb、K,相对亏损Ba、Sr、Nb、Ti等,属于钙碱性强过铝质花岗岩.这是首次在雅鲁藏布江缝合带西段仲巴地体内部识别出代表早奥陶世构造-热事件的地质记录,该套花岗岩形成过程与原特提斯洋向冈瓦纳大陆北缘俯冲结束后的上地壳熔融相关,证明仲巴地体在早古生代应为东冈瓦纳大陆北缘的组成部分.      

内蒙古大青山高级变质岩韧性剪切带及其流变机制

大青山高级变质岩不仅记录华北克拉通早期大陆形成演化历史,也保留了中下部地壳岩石流变信息,它们经历了下部地壳构造层次高角闪岩相-麻粒岩相条件变质变形、深熔作用改造,形成了复杂构造样式和构造要素组合.韧性剪切带是高级变质岩中主要构造形迹,控制着早前寒武纪高级变质岩主体构造格架.依据野外地质产状、变形特征与构造要素叠加改造关系,韧性剪切带划分为早期近水平顺层伸展型和晚期陡倾韧性剪切带.近水平顺层伸展韧性剪切带呈残留状保留在后期变形改造较弱部位上,主要沿着不同地质单元或者岩性层界面上发育,是在伸展变形体制下形成的.晚期陡倾韧性剪切带呈近东西方向展布,规模较大,叠加和改造早期构造形迹,形成于晚期造山挤压构造环境中,以左行滑移为主.这两种韧性剪切带都形成于地壳中深部构造层次高角闪岩相-麻粒岩相条件下,变形机制主要为熔体增强颗粒边界扩散和颗粒流动,使岩石发生大规模的塑性流动.在宏观上形成了不对称流动组构、条纹条带构造、熔融线理、层内流动褶皱等构造形迹,在微观上矿物晶体没有发生明显塑性变形,均匀消光,晶体为三边平衡结构,与静态变质结构相似,形成了地壳深部构造层次上变质构造岩-构造片麻岩.      

大兴安岭中段早三叠世O型埃达克岩的发现及其大地构造意义

为了研究大兴安岭中段地区早三叠世的构造背景问题,以下三叠统哈达陶勒盖组火山岩为研究对象,通过野外观测和X射线荧光光谱分析法、等离子质谱法分别对样品的主量、微量元素进行了测试.结果显示哈达陶勒盖组火山岩是一套中酸性钙碱系列岩石组合,具有高Sr、低Yb与Y和高Sr/Y的特点,为钠质（O型）埃达克岩.结合区域资料认为,古亚洲洋于早三叠世时期闭合的碰撞应力使贺根山-嫩江-黑河构造带活化,推动构造带内年轻地壳由南向北俯冲,进而推动古生代残留洋壳向更深的地幔插入,在此过程中加热并熔融、喷出地表形成哈达陶勒盖组埃达克岩,并在山间盆地沉积了湖相碎屑堆积-老龙头组.      

大姚六苴砂岩型铜矿区构造岩矿物岩石学特征与地质意义

大姚六苴铜矿区是楚雄盆地典型的砂岩型铜矿床聚集区,矿床(体)在燕山期沉积成岩成矿作用的基础上,受到喜山运动构造-成矿作用的改造,构造控矿特征明显。基于矿床成矿地质特征与褶皱、断裂等构造变形分析,着重采用构造岩显微构造特征和构造岩石英脉ESR测年方法,研究了构造岩矿物岩石学特征及其地质意义,讨论了扩展构造岩矿物岩石学研究的途径。通过构造岩显微组构研究认为,显微构造存在NE-SW向、近EW向、NW-SE向和近SN向主压应力;含矿流体受构造动力的驱动,在紫红色砂岩蚀变为浅色砂岩的过程中伴随着硅化和碳酸盐化发生沉淀成矿。构造岩ESR测年结果反映该区经历了喜山运动早期(46.8±4.5~56.0±5.6Ma)、中期(32.4±3.0~42.3±4.1Ma)、晚期(23.5±2.4~29.3±3.0Ma)三期构造变形改造作用和热液活动。     

辽宁桓仁早白垩世侵入岩地球化学特征及成因

辽东桓仁地区中生代早白垩世侵入岩发育广泛,通过对辽东桓仁地区中生代早白垩世4期侵入岩的主量元素、微量元素及稀土元素的研究,认为研究区侵入岩为一套以花岗岩、石英二长岩和正长岩为主的中性至酸性岩浆岩,属高钾钙碱性岩-钾玄岩系列,铝过饱和岩石。侵入岩地球化学特征不尽相同,表现为第一期侵入岩具正Eu异常,第二、三、四期侵入岩具负Eu异常;4期侵入岩均富集Rb、Th、K、La等大离子亲石元素（LILE）和轻稀土元素,亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti和重稀土元素。研究表明,侵入岩岩浆可能属于陆壳物质的部分熔融产物,并在岩浆上升过程中经历了一定程度的地壳混染和较强的分离结晶作用;侵入岩产出于板内环境和大陆边缘弧构造环境,其动力可能与古太平洋板块俯冲方向改变时的板片撕裂和后撤有关。     

塔里木盆地阿克苏地区下寒武统玉尔吐斯组硅质岩分类及成因

硅质岩成因涉及硅质来源、沉积环境、形成方式以及成岩阶段等问题,直接的岩石学证据在解决硅质岩成因类型中往往能够起到决定性作用。塔里木盆地下寒武统玉尔吐斯组底部硅质岩段岩石组合类型复杂多样,沉积现象丰富,其成因至今无法达成一致。为了揭示该套硅质岩的岩石学特征及沉积环境,笔者对3条野外剖面(库勒、肖尔布拉克西沟西、于提希)进行了详细的测量、描述,并系统观察该套薄层状硅质岩在偏光显微镜、阴极发光显微镜、扫描电子显微镜下的结构特征。综合前人研究,同时结合玉尔吐斯组硅质岩中非硅质成分(残余矿物、伴生矿物、填隙物以及混入物成分)、结构组分特点,笔者分别提出了中观尺度下(露头)"颜色-构造-成分"综合分类方案以及显微镜尺度下"成分-结构组分-成因"综合分类方案,并在宏观尺度下将硅质岩段分为5段,中观尺度下分为6种岩石类型,显微镜尺度下分为7种岩石类型。早寒武世早期,南天山洋初始裂陷,位于其南部的阿克苏地区遭遇大规模海侵,同时由于海底扩张作用,热液活动频繁,为微生物繁盛奠定了物质、温度和空间基础。富硅质网状脉和上覆薄层状硅质岩的垂向叠置关系表明硅质岩在台内裂洼槽带至内-外缓坡带由幕式低-中温、富硅-磷-钡-钒的海底热液系统以硅质充填下伏网状裂缝、大范围的喷流沉积以及交代原始沉积物等方式形成。笔者认为该套薄层状硅质岩的形成并非由一种成因主导,而是多种成因相互协调、共同作用的结果。同时,微生物群落的聚磷作用以及对(成岩)重晶石形成的促进作用进一步证实了微生物活动在硅质岩的形成过程中具有重要意义。     

冀北赤城红旗营子群黑云斜长片麻岩的岩石学、地球化学及原岩特征

冀北赤城红旗营子群黑云斜长片麻岩具斑状变晶结构,变基质为中、细粒鳞片粒状变晶结构,片麻状构造,局部保留有变余砂状结构。岩石主要由斜长石(28%~32%)、石英(35%~40%)、黑云母(18%~25%)及少量石榴石(2%~8%)和石墨(1%~4%)等组成,其变质演化可能是一个降温、降压的过程。黑云斜长片麻岩样品具有较宽的常量元素变化范围,稀土元素含量不是很高且变化较大,ΣREE介于49.45×10-6~140.10×10-6之间,具有轻稀土富集、重稀土平坦的球粒陨石标准化稀土配分模式,轻、重稀土元素比值为5.23~9.16,(La/Yb)CN值为5.07~8.70。大多数样品具中等程度的负Eu异常和不太明显的负Ce异常,(Eu/Eu*)CN和(Ce/Ce*)CN值分别为0.63~0.81和0.82~1.01。岩石中Rb、Sr、Cs、Ba、Zr、Hf、Nb、Ta、Th和U等微量元素含量均低于上地壳的平均含量,但Sr/Ba和Th/U值高于上地壳的平均值。红旗营子群黑云斜长片麻岩的地球化学特征表明其原岩应为泥质(或含泥质)砂岩,可能形成于大陆岛弧环境。     

鄂拉山查查香卡地区晚三叠世火山岩产出环境分析

通过对查查香卡地区晚三叠世火山岩岩石学研究,确定该套火山岩属晚三叠世鄂拉山组,属钙碱性系列。喷出时的大地构造环境为陆内造山环境,该火山岩最初可能形成于大陆边缘环境,由于A型俯冲构造活动,测区乃至鄂拉山地区产生一系列右旋走滑断裂带,受北西向右旋走滑断裂的影响,岩石孔隙加大,并出现强烈的热流活动,导致岩浆沿这些断裂带喷出地表。