Reconstruction of Ore-controlling Structures Resulting from Magmatic Intrusion into the Tongling Ore Cluster Area during the Yanshanian Epoch

The Tongling ore cluster area experienced intensive compression and associated shearing during the Indosinian-Yanshanian Epoch, which formed a trunk ore-controlling fold and fault system in the caprock. The magmatic intrusion in the Yanshanian Epoch induced a multi-stage unmixing of poly-phase fluids, resulting in mineralization characterized by multi-layer, wide-range, and multiform styles. The magmatic intrusion in the Tongling area not only supplied the essential ore-forming materials, but also reconstructed the ore-controlling structures according to a trend surface simulation of the following five strata boundaries： Silurian-Devonian, Devonian-Carboniferous, Carboniferous- Permian, Middle Permian-Upper Permian and Permian -Triassic. The result of this simulation shows that there exists a significant difference between the strata in the upper part and those in the lower. The lower trend surfaces are antiform whereas the upper trend surfaces are synform. In addition, superposing of the trend surfaces of adjacent bed boundaries （such as, Silurian-Devonian boundary superposed upon Devonian-Carboniferous boundary） shows that the lower trend surface always pierces the one above. Moreover, the position and orientation of the pierced parts of the different superposed trend surfaces are similar and show E-W-trending zonal distribution in accordance with the distribution of the regional E-W-trending magmatic-metallogenic belt. Based on comprehensive analysis of the mechanical properties of the strata, structural deformation mechanisms, and field phenomena, it seems that the special characteristics of the stratal trend surface resulted from jacking due to magmatic intrusion into the caprock previously controlled by an E-W-trending basement fault. Therefore, it is deduced that the major ore-controlling structures, which formed during regional horizontal compression, were reconstructed by the vertical jacking function of ore-forming magmas during the Yanshanian Epoch. During the ore-forming process, the local vertical jacking of magmas, coupled with the regional horizontal compression, optimized an extensive environment in the fluid- conduit network and accelerated the unmixing of poly-phase fluids following magmatic emplacement. Jacking also strengthened the vertical and lateral fluid-guiding structures, supplying more suitable physical conditions for multi-layer emplacement and wide-ranging transport of poly-phase fluids.     

黑龙江林口MB6.4深震前通河地磁谐波振幅比异常特征

采用黑龙江通河地磁台分钟值数据进行谐波振幅比计算,结果显示：2016-01-02黑龙江林口MB6.4深源地震前,距离震中150 km的通河地磁台谐波振幅比出现明显异常,异常特征有：1）地磁谐波振幅比YZHx和YZHy主要表现为“下降-转折-恢复”的形态;2）谐波振幅比异常变化中的转折上升形态具有由深（较长周期）至浅（较短周期）的迁移特征;3）2014-03~2016-01YZHy在不同深度出现介质电性不同步异常;4）YZHy异常幅度大于YZHx异常幅度。异常产生的原因可能是由于西太平洋板块持续以高速度、小倾角向欧亚大陆下方俯冲,林口地震前孕震体应力变化导致地磁台站附近局部介质电性产生变化。     

江西省铜厂斑岩铜矿磷灰石世代和成分特征研究

对德兴铜矿区的铜厂斑岩铜矿中出现的岩浆成因和热液成因磷灰石进行了对比研究。在铜厂,除含矿斑岩体中含有磷灰石以外,成矿早期蚀变(钾化)与主矿化期蚀变(石英-绿泥石-绢云母化)也形成了磷灰石。电子探针分析结果表明三期磷灰石成分差异显著,岩浆期磷灰石的主要特征是富S和Si,钾化期磷灰石的主要特征是富Mn和Fe,主矿化期磷灰石与早期磷灰石的主要差别在于其较高的S含量、F含量和较低的Cl含量;岩浆期、钾化期和主矿化期磷灰石的Cl/F比值依次降低,这反映了流体和岩浆Cl/F比值的演化趋势。岩浆Cl/F比值的降低可能由岩浆的析气作用以及Cl和F在岩浆和流体中的分配系数不同所致。S在岩浆期磷灰石和主矿化期磷灰石中均作为P的替位阳离子存在,但在两期磷灰石中替位机制不同,P-S替位的电荷平衡离子分别为Si和Na。在三期磷灰石中,主矿化期磷灰石S含量最高,而Cl含量显著低于岩浆期和钾化期磷灰石,这表明在主矿化期,Cu-S配合物可能是比Cu-Cl配合物更重要的金属搬运形式。     

氯在岩浆演化过程中的地球化学性质初探

地质过程中,氯可以影响很多元素的性质。本文利用前人的实验数据,模拟计算不同压力和初始含水量等条件下,氯在岩浆和共存富水流体相中浓度随岩浆结晶分异的变化。结果显示,在岩浆演化之初,氯在各种压力下都基本留在岩浆中,表现出高度不相容元素的特点。对于结晶分异晚期的岩浆体系,氯的行为受压力的影响较大。在低压下,氯在岩浆/富水流体之间的分配系数较高,水是否达到饱和对氯在岩浆中的含量变化影响不大。随着压力的升高,该系数迅速降低。在中等压力下,岩浆中水含量一旦达到饱和,大量的氯进入流体相,形成高盐度的流体,氯在岩浆中的含量即迅速降低。随着岩浆分异的进行,共存的流体中的氯含量也随之降低。在更高的压力下,水无法达到饱和,氯始终表现为高度不相容的特点。氯的上述性质可以很好地解释它在很多结晶分异程度较低的火山岩玻璃(如MORB和OIB)中表现为高度不相容的特点,也可以帮助理解氯在侵入岩和喷出岩中性质的差别,以及“花岗岩大岩体不成矿,小岩体成大矿”的现象。     

旌德岩体花岗闪长岩与MME的同源性及其地质意义——来自黑云母的地球化学证据

暗色微粒包体（mafic microgranular enclave, MME）广泛存在于花岗质岩石中,其成因对于理解岩浆深部演化过程具有重要意义。燕山期旌德岩体位于江南造山段东段,内部广泛发育暗色微粒包体。本文对旌德岩体中MME开展详细的岩相学,重点选择花岗闪长岩和MME中黑云母进行矿物化学分析,并结合前人已有的工作,通过建立花岗闪长岩与MME之间的成因联系,限定MME成因。花岗闪长岩和MME中黑云母演化程度均较低,二者具有相似的形成温度分别为（824~864 ℃、802~828 ℃）、压力（0.354~0.787 GPa、0.279~0.358 GPa）和氧逸度（-13.4~-12.7、-12.8~-11.2）。花岗闪长岩和MME在物理化学条件和地球化学成分上呈现出高度的一致性,反映二者很可能来源于同源母岩浆。在古太平洋板块俯冲背景下,具有富集特征的扬子岩石圈地幔部分熔融形成玄武质岩浆并在下地壳发生分异作用,岩浆房内早期低演化岩浆由于较低黏度先上侵冷却,后高演化的花岗闪长质岩浆大规模上侵,并将岩浆通道中早期半塑性的中基性岩石拖拽裹挟至浅部地壳,形成旌德岩体及包裹的MME。     

锆石微量元素地球化学对硅质火山岩浆系统的制约

大型硅质火山作用(喷发体积约102～104 km3)的岩浆系统是地壳尺度的,经历了复杂的起源、运移、存储、补给和喷发等过程.揭示岩浆从起源到喷发过程中的结晶分异、堆晶、晶体-熔体分离、地壳混染、岩浆补给、晶粥活化等岩浆作用的细节是认识硅质火山岩浆系统演化的关键.锆石中Th、U、Ti、Hf和REE等微量元素的含量和系统变...     

长白山火山岩浆柱岩浆上升作用过程

长白山火山岩浆柱是一个在长白山区地下总体呈串珠状排列的向东南倾斜的层状富岩浆集合体,岩浆柱宽度宽者300～500 km,窄者30～50 km,深度延伸可达上千km。在这个岩浆柱内,热物质聚集与挥发份富集可以发生部分熔融而形成不同成分与密度的岩浆,岩浆聚集上升至某个深度时的停滞聚集又可形成水平向扩展的岩浆房,压力作用下岩浆房内岩浆演化出密度较轻的岩浆则可进一步上升直至喷出地表。天池火山的母岩浆粗面玄武岩来自地幔岩浆库,由其演化形成的碱型系列粗面岩类和碱流岩类岩石则来自地壳岩浆房。拉斑玄武岩系列的偏酸性岩石来源的地壳岩浆房与碱型系列碱流岩来源的地壳岩浆房深度位置也不相同。天池火山造盾玄武岩TiO2含量和SiO2含量之间反相关关系不能单纯用岩浆房分异结晶来解释,TiO2含量较高的样品代表了源区地幔的较低熔融程度的熔体,而低程度熔融的岩浆来源于更深的位置。玄武质岩浆“熔融结束”的深度随时间的增加而增加的过程控制了岩浆形成深度随时间的增加而增加并且岩浆形成速率随时间的增加而降低的规律。天池火山碱流质岩浆房千年大喷发时岩浆超压极大值Δpmax=625 MPa,层状岩浆房半径35 km,喷出岩浆层厚700 m,喷出岩浆体积30 km3;粗面质喷发的岩浆房超压极大值Δpmax=15 MPa以上。天池火山千年大喷发时临界喷发熔体黏度μcritm>27×1010 Pa·s-1,碱流质岩浆是从一个粗面质岩浆母体经几万年的结晶分异时间演化得来的。气象站寄生火山活动喷发前临界熔体黏度μcritm=12×1011 Pa·s-1,这极高的熔体黏度与喷发物中含有大量晶体与气泡相吻合。千年大喷发级别的大规模喷发周期上万年,远大于小规模喷发几百年以内的时间周期。天池火山作用造盾阶段因为玄武岩都直接喷出了地表,多数传导与扩散的岩浆热都没有用于加热深地壳,所以早期加热效率不高。在1～16 Ma之后造锥阶段在深地壳内形成残余的部分熔融带并阻止了玄武岩的喷发,系统的热效率变得很高,残余熔体生产率也就得到了加速。全新世造伊格尼姆岩喷发阶段大量的演化的碱流质残余熔体因重力不稳定而侵入上地壳内,并且形成大得足以引起造破火山口喷发的岩浆房。     

伊朗大理矿区中新世成矿及无矿斑岩地球化学对比及其对成矿的启示

伊朗乌尔米耶-达克塔尔弧岩浆带(Urumieh-Dokhtar magmatic arc,UDMA)是特提斯域最重要的斑岩铜矿省,发育大量中新世大型超-大型斑岩铜矿床;同时,该带也发育大量同时代无矿岩体,但控制岩体成矿潜力的关键因素尚不清楚.为此,选择该带中段、成矿及无矿岩体同时发育的大理矿区,针对成矿及无矿岩体开展了系统的锆石岩相学、年代学、微量元素地球化学及Hf同位素地球化学对比.结果显示,无矿闪长岩(锆石U-Pb年龄:17.4±0.3 Ma)比成矿石英闪长斑岩(锆石U-Pb年龄:15.6±0.1 Ma)形成略早,但近乎同期;闪长岩εHf(t)值变化介于+2^+4,石英闪长斑岩εHf(t)值变化介于+2^+5,两者具有类似的Hf同位素组成;闪长岩中锆石常含老的继承核(172~920 Ma),石英闪长斑岩则不发育继承锆石;闪长岩及石英闪长斑岩中的中新世锆石具有类似的稀土配分模式,且Eu负异常不明显,而闪长岩中的锆石继承核则显示出明显的Eu负异常,配分模式与中新世锆石不同.基于上述结果,我们提出大理矿区的两套中新世岩体具有相同的岩浆源区,但经历了不同的地壳演化过程,成矿的石英闪长斑岩浆形成后,与古老地壳没有明显交互,而无矿的闪长岩浆,在上升过程中与地壳物质、特别是古老还原性物质发生了交互,交互过程中岩浆氧逸度降低,是该套岩浆不成矿的主要原因.进而我们提出UDMA带中段斑岩成矿与否不仅与前人所认为的受岩浆源区控制,也与岩浆演化过程密不可分.     

相图对广西栗木花岗岩斑晶及起源岩浆的热力学形成条件的分析

与压力、温度、源岩成分、部分熔融程度有关的岩浆起源量化分析是花岗岩研究的难点。以广西栗木第二阶段花岗岩为研究对象,在岩相学及晶体类型分析的基础上,选择熔体晶体群中的斑晶和小颗粒环带净边结构斜长石及自形石英等作为探讨花岗岩起源之初始岩浆的特殊晶体群,运用相图分析它们形成时的压力和温度,进而推导出初始岩浆形成时的压力约为0.43 GPa(相当于深约16km处的上地壳),开始熔融出岩浆的共结点温度约为720°,初始岩浆最终熔出温度略高于800°,源岩成分的基性程度Ab/An值大于7.8。研究还表明,选择的特殊晶体群没有经历岩浆上升途中的阶段性生长,并认为,对于钙长石含量低的An—Ab—Or—Q岩浆体系(An5%),斑晶条纹长石的成分能够反映花岗岩浆起源时的部分熔融程度。该研究克服了前人利用矿物化学成分计算只能得出岩浆侵位时结晶温度、压力而得不到部分熔融时的熔融温度和压力的缺点,可为花岗岩起源分析提供有益的参考。     

北秦岭二郎坪岩体锆石U-Pb定年、地球化学特征及其地质意义

二郎坪岩体位于北秦岭构造带的东部,主体岩性为斑状黑云母二长花岗岩,对其开展锆石精确定年和地球化学成因研究有助于深入认识晚中生代北秦岭的深部过程。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,二郎坪岩体的形成时代为(114.0±0.5)Ma(MSWD=1.5),属于早白垩世晚期。二郎坪岩体富硅、碱和贫钙、镁,属于高钾钙碱性系列;并富集Rb、Th和亏损Nb、Sr、P、Ti,稀土配分模式具有右倾、轻稀土富集、重稀土亏损和负Eu异常的特征,(La/Yb)N范围为8.39～13.73,源区组成和部分熔融程度控制了二郎坪岩体的成分变异。二郎坪岩体形成于厚度约为40km的地壳内,部分熔融源区位于角闪岩相,源区残余相主要矿物为角闪石和斜长石。烟镇区域岩石圈约在130Ma经历拆沉作用,触发二郎坪深部的岩浆底侵作用,使源区岩石部分熔融并与之混合,上侵至地壳浅部最终在约114Ma固结成岩,二郎坪岩体是烟镇区域岩石圈拆沉作用滞后约15Ma的产物。