长白山上新世以来玄武岩成分演变规律及其成因

火山岩成分的多样性是岩浆物理和化学过程在其产生、运移、存储和喷发过程中的综合反映。长白山火山区自上新世以来喷发了大量的玄武质火山岩,其成分变化范围较大(Mg O 3.2%~7.8%)。以往研究认为其成分的变化主要受地幔不均一、部分熔融程度和分离结晶的影响,没有明显地壳混染。本研究发现这些玄武岩经历了不同程度的上、下地壳的混染。同时,结合火山岩的年龄发现玄武岩地球化学成分和同位素比值随时间呈现脉动式的变化。根据87Sr/86Sr和Mg O的突变点可以分为3段:5~2Ma,2~1Ma,1~0Ma。通过定性和定量的模拟发现地幔不均一性和部分熔融程度差异造成玄武岩成分的变化有限,而分离结晶、地壳混染和岩浆补给的岩浆作用是形成玄武岩成分随时间脉动变化的主要原因。并结合能量约束-补给-混染-分离结晶算法(ECRAFC)模拟得出以下结论:天池和望天鹅喷发中心的玄武质岩浆最初都存储于同一下地壳岩浆房,可能由于上地壳构造差异导致岩浆迁移路径和存储区不同;长白山岩浆房迁移有从5~2Ma阶段由下地壳向上地壳逐渐变浅,2~1Ma阶段由上地壳向下地壳快速变深的规律,而1~0Ma阶段的玄武岩由岩浆从下地壳直接快速喷出地表形成;长白山玄武质岩浆的活动与本区的构造断裂活动密切的关系,5Ma以来,火山岩成分随时间的周期性波动可能与本区构造应力的周期性的强拉张-弱拉张过程有关。     

西天山玉希莫勒盖达坂石英闪长岩的微量元素地球化学及同位素年代学研究

玉希莫勒盖达坂石英闪长岩的主量元素组成相对稳定,SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3T、MgO、CaO、Na2O和K2O的含量分别为57.08%～59.95%、0.70%～0.85%、16.34%～16.81%、6.73%～8.51%、2.82%～3.55%、5.72%～6.91%、3.22%～3.90%和1.44%～1.96%。该类岩的CA/TH指数在1.2左右变化,应属钙碱性系列岩石。主量元素和微量元素地球化学特征显示,玉希莫勒盖达坂石英闪长岩与区域内的大哈拉军山组钙碱性玄武安山岩为同源岩浆岩,它们是富集的尖晶石二辉橄榄岩部分熔融的产物,原始地幔楔的富集受俯冲板块脱水形成流体控制,这种源区富集交代过程导致玉希莫勒盖石英闪长岩具有明显的陆壳混染特征。玉希莫勒盖石英闪长岩明显亏损Nb-Ta、Zr-Hf、Ti等高场强元素,同时富集Pb,显示出与板块俯冲作用有关造山带岩浆岩的特征,形成于活动陆缘岛弧。与大哈拉军山组高钾系列火山熔岩形成于板片撕裂诱发的伸展构造环境不同,石英闪长岩形成于挤压的构造环境。单颗粒锆石U-Pb定年结果显示,石英闪长岩的形成年龄为309.9±2.7Ma,暗示阿吾拉勒东段大哈拉军山组火山岩的形成时代为晚石炭世。     

新疆阿舍勒铜矿英安-玄武-安山质火山岩的地球化学特征与构造背景

新疆阿舍勒铜矿床中泥盆统阿舍勒组的英安-安山-玄武质火山岩组合属亚碱性拉斑玄武系列,为铝过饱和、低钾、富镁系列的火山岩,相对富集MgO和轻稀土元素,亏损Ti、Nb、P和Ta,具有弱铕负异常(δEu值为0.84～0.94)和Th/Ta高比值(5.53～12.58)等特点。英安-安山-玄武质火山岩微量元素含量及比值特征、大离子半径及稀土元素配分模式、微量元素构造环境判别图的投点结果,显示它们具有同源区特点,均起源于富集地幔,属于玄武岩浆经岩浆结晶分异作用的产物,它们形成的大陆动力学背景为成熟岛弧环境。     

安徽南部庐枞盆地罗河-泥河铁矿田含矿辉石粗安玢岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及其地质意义

安徽庐枞火山岩盆地中的罗河-泥河铁矿田产有与燕山期岩浆活动有关的大型铁矿床,是长江中下游玢岩型铁矿的一个重要组成部分。对矿田的含矿岩体进行了薄片鉴定和化学分析,结果表明该类岩浆岩为超浅成的中偏基性辉石粗安玢岩。运用锆石LA-ICP-MSU-Pb定年方法进行年龄测定,测得的206Pb/238U平均年龄分别为133.3Ma±0.6Ma(LJ23)、133.2Ma±1.1Ma(LJ37)、132.8Ma±2.6Ma(NHK1-2),3个年龄在误差范围内基本一致,表明矿田内辉石粗安玢岩的形成年龄约为133Ma。这一时间正好位于区内龙门院-砖桥和双庙-浮山两大火山喷发旋回的间歇期,为砖桥火山喷发旋回后期潜火山作用的产物。结合基础地质、矿床地质分析和含矿岩体、磁铁矿单矿物化学分析结果,推测矿田的成矿时间为133～131Ma。表明成岩成矿作用与发生于中国东部140Ma左右的构造体制大转折和130Ma左右的大规模岩石圈拆沉两大地质事件相吻合。     

贵州峨眉山玄武岩东部边缘带岩石地球化学特征及其有关的成矿作用

贵州峨眉山玄武岩呈向东突出的舌形分布,西厚东薄。其东部边缘地带指晴隆—安顺—织金—毕节一带,与下伏茅口组灰岩呈假整合接触,与上覆龙潭组含煤岩系假整合或整合接触。1岩石的地球化学特征     

一代英主唐太宗开创贞观之治抚平了世人对血色地名“玄武门”的负面记忆

“玄武门之变”是我国历史上著名的宫廷政变之一,它的成功之处就在于,李世民夺取政权之后所实行的一系列政策。由于李世民的称帝,使得唐朝的历史,乃至我国的古代社会为之一变。贞观之初,在唐太宗的带领下,全国上下一心,经济很快得到了好转。到了贞观九年,已是牛马遍野,百姓丰衣足食,夜不闭户,路不拾遗,     

断裂带中古地震滑动的岩石记录

大量的野外观察和实验研究表明,高应变速率的变形作用会在岩石中留下特殊的构造特征。地震作为一种断层快速破裂变形行为,在其作用过程中会使震源及邻近岩石变形从而产生一些特征构造及矿物相组合。剥露地表的断裂带为研究地震相关变形及过程提供了很好的物质材料。识别其中的地震滑动标志,对于确定古地震事件及其发生的机制具有重要意义。Cowan(1999)将断层快速滑动摩擦使得断层面岩石熔融产生的假玄武玻璃作为断层中记录地震滑动的唯一可靠的标识。近年来断裂岩研究取得的一系列重大进展揭示,断层发生地震滑动造成的多种构造产物均可记录其滑动的信息,如碳酸岩和含水硅酸岩的脱挥发分作用、微量元素迁移特征、有机质成熟度、断层镜面构造、液化粒状流、碎屑-皮层集合体、同震晶体塑性变形以及非晶质物质等。此外,与地震破裂传播有关的、在极端瞬态应力条件下形成的,如注入脉、碎粉化作用等特征也可以作为地震发生的岩石记录。因此假玄武玻璃不再是地震破裂的唯一指示物。断层滑动速率在10–4～101 m/s范围内几乎都是动态的,也就是说在实验中10–4 m/s的滑动速率可能指示着地震滑动。本文总结地震滑动和破裂的岩石记录,对认识地震发生机制和完善地震断裂理论具有极其重要的意义。     

断裂岩岩石磁学研究进展

断裂岩的岩石磁学研究可以揭示地震断裂作用的物理和化学环境,对于探讨地震断裂作用机制具有重要作用。本文在断裂岩岩石磁学最新文献的基础上,结合笔者及所在研究团队在龙门山断裂带获得的研究成果,综述了断裂岩的岩石磁学研究进展。大量研究发现断层泥和假玄武玻璃通常具有磁化率值或剩磁强度异常特征。顺磁性矿物在摩擦热或流体作用下形成新的铁磁性矿物是断层泥和假玄武玻璃高磁化率值或高剩磁强度的主要原因;地震断裂摩擦熔融作用中形成的单质铁是假玄武玻璃中高磁化率值或高剩磁强度异常的另一个重要原因。蠕滑断裂和出露于浅地表的断裂带中可见一些具有低磁化率值异常的断层泥,原因可能是流体作用或断裂带未经历高温摩擦热。断裂岩的岩石磁学研究为地震断裂带的应力应变、形成温度、摩擦热效应、流体作用、形成深度和氧化还原特征等提供了重要信息,可用于分析地震断裂的孕震和发震环境。综合岩石磁学测试和微米至纳米尺度的超显微学研究,并辅助地震断裂岩的摩擦实验、高温热模拟实验等研究可以更好地获得断裂岩的岩石磁学信息。     

龙门山逆冲带假玄武玻璃在其形成及后期抬升过程中的化学变化

假玄武玻璃作为地震断层摩擦熔融的产物记录了断层带内地震破裂的相关信息,是认识断层带形成过程及其活动历史的重要物质组成。钻探获取的地下深部的断层岩样品,免受地表物理化学风化,相对较为新鲜,能够提供更接近其形成时的相关信息。本文以龙门山映秀—北川断裂带南段彭灌杂岩中发育多期假玄武玻璃为研究对象,应用扫描电镜、微区X射线荧光光谱(μXRF)岩心扫描仪以及布鲁克M4 TORNADO高性能微区X射线荧光光谱仪等仪器对虹口八角庙地表和汶川地震断裂带科学钻探(WFSD)岩心中发育的假玄武玻璃的化学组成进行对比研究。显微结构特征表明这些假玄武玻璃为地震断层快速滑动摩擦熔融的产物。化学元素对比分析结果显示,熔融物形成于高温还原环境下,其化学性质以高Fe、Ti、K值,低Si值为特征,并具高磁化率值的物理性质。地表假玄武玻璃经受表生流体作用,化学性质发生明显变化,以低K、Ti值和出现含Ca元素的新生矿物为特征。同时岩心中来自较深断层带的多期假玄武玻璃的成分差异也表明,大气水和地表水已沿断层带侵入到了585m以下或更深部位。因此在应用假玄武玻璃对地震断层瞬时滑动环境进行判断时需谨慎,应考虑其后期化学成分变化等造成的各种影响。     

钠质与钾质中酸性岩浆的成因：玄武质岩的高压熔融实验研究

在温度８５０～１３００℃，压力１．５～３．５ＧＰａ和含约２％水的条件下进行了碱性玄武岩和拉斑玄武质岩的熔融实验，实验和研究结果表明：（１）含饱和水的拉斑玄武岩在低的部分熔融程度下可以熔出花岗岩，而含不饱和水时只能熔出英云闪长质岩；（２）含不饱和水的钾质和钠质碱性玄武岩在低的部分熔融程度下分别可以熔融出花岗岩和奥长花岗岩，因此，太古宙广泛发育的奥长花岗岩说明当时的玄武岩质地壳是贫钾的，太古宙地壳不存