青藏高原东南木里地区二叠纪苦橄岩的Os-Sr-Nd同位素地球化学研究

本文报道了在青藏高原东南木里地区发现的二叠纪苦橄岩和与其共生玄武岩的主微量元素地球化学特征以及Os-Sr-Nd同位素组成。苦橄岩和与其共生玄武岩受地壳混染作用影响较小。根据苦橄岩的Ti/Y比值和初始的Os同位素组成,将木里苦橄岩分为两类:高Ti/Y型苦橄岩和低Ti/Y型苦橄岩,其中高Ti/Y型苦橄岩具有高的γ_(Os)= 5.3～ 10.7和ε_(Nd)= 5.9～ 6.4,与全球典型洋岛玄武岩的Os和Nd同位素组成接近,代表了地幔柱源区的同位素特征;而低Ti/Y型苦橄岩具有低的γ_(Os)=-4.1～ 1.2和ε_(Nd)= 3.2～ 5.0,可能表明受到了SCLM(大陆岩石圈地幔)源区物质的混染。与其共生的玄武岩具有低的γ_(Os)=-3.5～-1.6和ε_(Nd)=-0.6～ 0.7,表明其来自于不同于低Ti/Y型苦橄岩也有异于高Ti/Y型苦橄岩的地幔源区,但是也可能受到了SCLM物质的混染。基于Nd-Os同位素的地幔柱与SCLM的二端元混合模型显示:低Ti/Y型苦橄岩可能是SCLM物质组分与地幔柱起源的苦橄质原始岩浆混合形成的;与苦橄岩共生的玄武岩可能是由地幔柱来源的玄武质岩浆与SCLM小比例熔融的熔体混合形成的。     

北疆阿尔泰南缘泥盆系浅变质碎屑沉积岩地球化学特征及其形成环境

对于北疆阿尔泰地区泥盆纪所处的大地构造环境,目前仍旧存在不同观点。前人基于阿尔泰南缘泥盆纪火山岩地球化学研究,分别提出了活动大陆边缘和被动大陆边缘裂谷等不同构造观点。阿尔泰造山带南缘的泥盆纪浅变质碎屑沉积岩地球化学研究表明,该套浅变质碎屑沉积岩原岩主要为泥质或砂质沉积岩。尽管不同岩性样品主量元素含量不同,但其化学蚀变指数(CIA)小于75,成分变异指数(ICV)接近或小于1.0,斜长石蚀变指数(PIA)平均70,说明其源区物质比较新鲜,成熟度相对较低,化学风化作用较弱。同样,不同岩性样品微量元素含量差别较大,但表生过程中不活泼的微量元素比值却比较一致,轻稀土(LREE)中度富集(La_N/Yb_N=2.88～9.90),重稀土(HREE)比较平坦,并伴有明显的Eu负异常(Eu/Eu~*= 0.45～0.89)。绝大多数样品具有高的La/Sc(1～3)、La/Y(0.5～1)和Ti/Zr(10～35),以及较低的Sc/Cr(0.1～0.3)比值,类似于大陆岛弧相关环境碎屑沉积物。在La-Th-Sc和Th-Sc-Zr/10构造环境判别图解中,除一千枚岩样品外,其他所有样品均落入大陆岛弧区。以上地球化学特征明显不同于大洋岛弧和被动陆缘沉积物,说明该套浅变质碎屑沉积岩可能沉积于活动大陆边缘的大陆岛弧相关环境,为认识阿尔泰造山带泥盆纪岛弧增生构造演化过程提供了一个重要证据。     

甘新交界红柳河蛇绿岩形成和侵位年龄的准确限定及大地构造意义

采用锆石SHRIMP U-Pb同位素定年方法,获得新甘交界红柳河蛇绿岩中的堆晶辉长岩年龄为516.2±7.1Ma,代表了红柳河蛇绿岩的形成年龄;侵入到红柳河蛇绿岩中未变形变质的黑云母花岗岩的年龄为404.8±5.2Ma,限定了红柳河蛇绿岩侵位的上限。作为南天山洋壳的残骸,红柳河蛇绿岩新的可靠年龄数据表明,南天山洋在早寒武世已经开始形成,并于早泥盆世埃姆斯阶之前在红柳河地区已经闭合。上述洋盆演化过程对进一步研究东天山的大地构造演化具有重要的意义。     

旋挖钻机岩石钻进试验

介绍了旋挖钻机在花岗岩地层进行的硬岩钻进试验中钻头的使用情况和遇到的问题.试验中,在抗压强度为100 MPa的硬岩中钻进速度可达10～30 mm/min.     

中国大别山东南缘首次发现大坝陨坑构造

简介首次在大别山东南缘安徽省境内发现的大坝陨坑构造。经初步评价,知陨坑呈椭圆形,长轴呈北北东向,长约19km,短轴长约12km,最大坑深约2km,是一个有中央隆起区的复杂型陨坑。在卫片上陨坑显示环形影像,地貌形态为一洼地。陨坑基座保存尚好,可对它直观和追索陨坑构造边界。形成于230Ma左右的各类撞击变质岩石系列齐全,其中含有柯石英等典型的撞击变质矿物及撞击碎理等超微构造,特别是在陨坑基座内壁普遍发现有鉴别陨坑构造最可靠的标志——干裂自角砾岩,都证明大坝环形影像是一个典型的陨星撞击坑构造。它的发现,具有很大的科学及经济意义,对今后褶皱山区寻找和研究陨坑构造具有示范和指导作用,同时大大丰富了建设大别山世界地质公园的地质依据。无庸置疑此发现将促进大别山旅游业的发展及陨星撞击科普知识的传播。     

诸广岩体南部基性岩脉的地球化学特征及成因

诸广岩体南部的晚白垩世辉绿玢岩位于西部九峰岩体中部,呈近SN向展布.它具有较高的Al2O3(15.76%～18.70%),K2O(1.97%～3.17%),Na2O(4.20%～4.98%)含量和较低的TiO2(2.76%～2.84%),SiO2(46.75%～50.41%)含量.所有样品Na2O>K2O(Na2O/K2O=1.37～2.13)、大离子亲石元素(Ba,Rb,K,Th)富集明显、Cr和Ni的含量明显低于原始玄武岩浆的参考值;样品中稀土总量较高(158.4×10-6～191.6×10-6),轻稀土富集(LREE/HREE=6.45～6.56),基本无Eu异常(δEu=0.93～0.96).且具有低的εNd(t)值(-0.9～-2.2)、较高的(87Sr/86Sr)I值(0.71276～0.71312)和典型的Dupal异常铅特征.在Nd-Sr和Nd-Pb图解上,辉绿玢岩具有DMM和EMⅡ端员混合特征.这种富集特征不是由地幔岩浆上升过程中与地壳物质之间的同化混染作用造成.而是归因于俯冲带流体对上覆地幔楔的交代改造.因此,诸广岩体南部的辉绿玢岩是在晚白垩世时期地壳伸展和岩石圈减薄的构造环境下,由具有DMM和EMⅡ地幔端员混合特征的富集地幔源区部分熔融形成的.     

气举反循环采矿方法单井试验及应用探讨

湖南道县一个矿区,铁锰矿体储量约2200万t。由于复杂的水文地质和工程地质条件,从20世纪70年代发现后,一直没有开采。笔者通过多年大直径工程井的实践经验,查阅国内外资料后,提出了钻井-气举反循环法试开采的方法,并在现场进行了单孔开采试验,获得了比较满意的效果。以该矿体Ⅱ号矿为例,介绍了钻井-气举反循环法采矿的适用条件、工艺过程以及试采情况,并就以后大面积开采提出了若干技术措施。     

中国东北依兰地区块状蓝片岩的地球化学特征

黑龙江省依兰地区分布的黑龙江杂岩被认为足具有缝合带性质的构造混杂岩,其中所含变基性火山熔岩中含有的变质矿物不具有定向组构特征,因此称之为块状蓝片岩.特征变质矿物--蓝闪石的大量出现表明其经历过高压低温变质作用.常量地球化学分析表明,其SiO2含量均在53%以下,TiO2含量超过2%,Na2O K2O的含量为2.77%～6.41%,Na2O的含量普遍大于K2O的含量,Na2O K2O-SiO2变异图显示其具有碱性玄武岩特征;痕量元素地球化学分析显示其轻重稀土元素分异明显,稀土元素配分曲线表现为轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的右倾型.球粒陨石标准化图解中,不具有Eu的负异常;Nbx2-Zr/4-Y、Ti/100-Zr-Sr/2与Ba-Th-Nb-La图解的综合分析表明,块状蓝片岩具有碱性洋岛玄武岩(OIB)的特征,它们应是佳木斯地块与松嫩地块之间古洋壳俯冲过程的残留,这为探讨佳木斯陆块与松嫩陆块之间古老洋盆俯冲消减过程提供了重要依据.     

绿片岩-低角闪岩相变质条件下磁铁铁矿与黄铁矿间的Fe同位素分馏

对辽宁省鞍山一本溪地区经历了绿片岩一低角闪岩相变质的新太古代条带状铁建造中磁铁矿和黄铁矿矿物对的Fe同位素分析结果显示:相对于标准IRMM-014,所有样品的磁铁矿和黄铁矿均显示Fe的重同位素富集;且黄铁矿的Fe同位素比值均大于磁铁矿的Fe同位素比值(ε57Fe黄铁矿ε57Fe磁铁矿),两种矿物的Fe同位素比值之差为△57Fe黄铁矿-磁铁矿=2.23～5.13.黄铁矿富集铁的重同位素表明矿物的Fe同位素组成并不代表其原始沉积的特征,而是在区域变质作用过程中Fe同位素发生了交换的结果.由同位素平衡判别图解可知,在绿片岩一低角闪岩相变质作用中,磁铁矿-黄铁矿间的Fe同位素基本达到了平衡,且在平衡条件下黄铁矿比磁铁矿更富集Fe的重同位素,二者之间的Fe同位素平衡分馏系数α黄铁矿-磁铁矿≈1.000 4‰±0.06‰(2σ).这一研究成果是对变质作用过程中Fe同位素的地球化学行为认识的重要进展.     

河北大庙Fe-Ti-P矿床中铁钛磷灰岩的成因: 来自磷灰石的证据

铁钛磷灰岩仅由磷灰石和铁钛氧化物组成,常赋存于岩体型斜长岩中,成因上有不混溶和分异堆晶两种不同的认识。本文从磷灰石角度讨论河北大庙铁钛磷灰岩的形成机制。大庙铁钛磷灰岩常产出于浸染状Fe—P矿体内部,有时与块状铁矿石交互出现形成韵律条带状矿石,为岩浆结晶分异的产物。铁钛磷灰岩中磷灰石呈浑圆状,含量变化于15％-34％。铁钛磷灰岩的全岩和磷灰石微量元素分析显示,磷灰石比全岩相对富集稀土元素达2．96—6．93倍,但两者的配分型式基本平行。质量平衡计算（Rocl／F）的结果表明,铁钛磷灰岩中几乎100％的稀土元素赋存于磷灰石中。综合上述特征,反映磷灰石为结晶分离的堆晶矿物,铁钛磷灰岩应为堆晶成因。因为如果磷灰石结晶于铁钛磷灰岩不混溶熔体,它的稀土元素分配系数也不会变化达2．3倍（变化于2．96—6．93）。计算出该磷灰石的母岩浆稀土元素组成,与浸染状Fe．P矿石最为相似,结合它与铁钛磷灰岩之间紧密共生的野外特征以及相似的全岩及磷灰石稀土元素配分型式,认为磷灰石最可能是在浸染状Fe．P矿浆中,经结晶分离作用形成铁钛磷灰岩。