山东省邹平铜矿17号矿体矿床成因

邹平铜矿17号矿体是高中温热液矿床并严格受隐爆角砾岩筒控制,而非伟晶岩型矿床,已被海内外众多同行所认可。该文在勘查结合坑道观测的基础上,通过深入研究和分析对比,进一步证实并坚定了对矿床成因的认识,并澄清了一些模糊看法及无根据的推测。     

南秦岭花红树坪花岗闪长岩年代学及地球化学特征

对出露于南秦岭陕西省凤县境内的花红树坪花岗闪长岩体进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究,获得岩体表面年龄为214.3±2.7Ma(MSWD=2.6),表明其形成时代为晚三叠世。岩体的SiO_2=61.45%~65.10%,TiO_2=0.52%~0.63%;Al_2O_3=14.97%~15.74%,Mg O=2.33%~3.02%,Mg#=51.31~53.61,高Sr(485×10-6~563×10-6)和Sr/Y(28.2~30.4),低Y(17.0×10-6~19.1×10-6)和Yb(1.46×10-6~1.83×10-6),微弱负Eu异常(δEu=0.83~0.99),具有明显高镁埃达克岩地球化学特征。结合区域地质背景,认为花红树坪岩体是后碰撞构造环境下加厚下地壳拆沉熔融与先存地幔岩浆交代混染作用下的产物,其可能与凤太矿集区多金属矿成矿关系密切。     

The northern Ossa-Morena Cadomian batholith (Iberian Massif): magmatic arc origin and early evolution

Diorites and related rocks in the Mérida area of northern Ossa-Morena (SW Iberia) are intrusive into Precambrian metavolcanic and metasedimentary sequences. Cumulate products from the H₂O-rich magmas are amphibole-rich gabbros to hornblendites. Major and trace element compositions, including Sr and Nd isotope data, allow the definition of a calc-alkaline series likely formed in relation to an immature arc setting. Crystallization of the intrusives has been established between ca. 570 and 580 Ma by U-Pb dating of constituent zircons. Garnet growth in dioritic rocks reflects a tectono–thermal overprint dated by Sm-Nd internal isochrons at around 555 Ma. Older Sm-Nd and Lu-Hf results between ca. 593 and 637 Ma on the same rocks suggest an earlier stage of regional metamorphism within the arc environment. The northern Ossa-Morena composite batholith and related metamorphic units have been tectonized and dismembered in the course of subsequent low-grade events during final stages of the Cadomian orogeny and the Variscan cycle. The units studied represent a well preserved segment of the arc region that evolved in Neoproterozoic times along the western border of Gondwana to conform the Cadomian–Avalonian basement of the Hercynian realm.This revised version was published in October 2004 with corrections to the names and order of the authors.     

茫崖二长花岗岩、石英闪长岩的年代学、地球化学及岩石成因:对阿尔金南缘早古生代构造-岩浆演化的启示

阿尔金南缘茫崖地区出露着早古生代二长花岗岩体和石英闪长岩体,测得其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为472.1±1.1Ma和458.3±6.2Ma。地球化学特征显示,前者属于钾玄质过铝质S型花岗岩,具高的(La/Yb)N和Sr/Y比值,低的HREE、Yb和Y值;后者为高钾钙碱性准铝质-过铝质I型花岗岩,具低的(La/Yb)N和Sr/Y值,高的Yb和Y含量。通过岩石成因和构造背景分析,二长花岗岩是陆壳深俯冲作用下,上地壳沉积岩(杂砂岩和少量泥质岩)被俯冲带入到50~80km深处,在高压(1.5GPa)低温(779.8~792.9℃)条件下主要由云母分解脱水而发生部分熔融,残留相为石榴石+金红石(无角闪石),在岩浆演化过程中发生了以斜长石为主(无角闪石)的强烈分离结晶作用;石英闪长岩是在陆壳深俯冲后的折返抬升作用下,上地壳变质玄武岩被抬升至30km处,在低压(0.8GPa)高温(811.0~821.0℃)条件下发生部分熔融,残留相为角闪石+斜长石(无石榴石),在岩浆演化过程中发生了以辉石、金红石和磷灰石为主(无角闪石和斜长石)的分离结晶作用。结合前人研究成果,分析了阿尔金南缘早古生代岩浆活动特征及其形成机制,将该地区早古生代构造-岩浆演化分为三个阶段:1)505~472Ma陆-陆碰撞阶段,以高压环境下岩浆活动为特征,在陆壳深俯冲的同时,存在俯冲陆壳的初步熔融拆离作用;2)467~450Ma板片拆离阶段,由于俯冲板片的完全断离,强大的浮力主要使上地壳发生抬升折返,以低压高温环境下上地壳岩浆活动为特征,同时存在幔源岩浆的底垫作用,具同折返双峰式岩浆活动的特征;3)424~385.2Ma后碰撞伸展拉张阶段,持续的应力释放松弛使构造应力从前期的垂向抬升转换为侧向伸展,存在地幔岩浆的底侵上涌作用,以低压高温环境下A型花岗岩岩浆活动为特征。     

新疆东准噶尔早志留世埃达克岩——来自锆石U-Pb年龄、地球化学及Sr-Nd-Hf同位素的证据

新疆东准噶尔野马泉地区索尔巴斯塔乌石英闪长岩锆石U-Pb年龄为442.5±5.6 Ma。该岩体SiO_2为63.75%~65.40%,Al_2O_3为17.07%~18.00%,Na_2O/K_2O比值为5.28~6.82,MgO为1.11%~1.35%;富集大离子亲石元素(LILE,如K、Rb、Ba和Sr),而亏损高场强元素(HFSE,如Ta、Nb、Zr和Ti)及P,Sr为783×10~(-6)~1 030×10~(-6),Y为8.10×10~(-6)~10.80×10~(-6),Yb为0.84×10~(-6)~1.04×10~(-6),Sr/Y比值为82.59~112.32,具埃达克岩的典型特征;具有相对低的(~(87)Sr/~(86)Sr)i值(0.703 77~0.704 04)和相对高的εNd(t)值(+6.9~+7.2),且锆石具有相对高的εHf(t)值(+10.7~+13.7),暗示岩浆很可能起源于亏损的年轻地幔源区,与俯冲洋壳熔融形成的埃达克岩相似。结合区域地质背景,认为索尔巴斯塔乌石英闪长岩是由俯冲的大洋板片边缘受到来自板片窗高温软流圈地幔物质的烘烤发生部分熔融形成的,为阿尔曼泰蛇绿岩代表的古亚洲洋于早志留世向南俯冲消减过程中形成的岩浆弧记录。     

西藏白朗县南闪长岩地球化学、同位素年代学特征及其构造意义

通过对西藏白朗县南地区新发现的中性侵入体岩石学、岩石地球化学、同位素年代学特征的研究,认为其属钙碱性岩系列,具轻稀土元素富集,重稀土元素亏损的特征,岩石地球化学特征具有板内玄武岩特征,为喜马拉雅被动陆缘伸张-挤压阶段的中基性岩,侵入体形成时代为晚三叠世。以上研究为雅鲁藏布江新特提斯洋早期被动陆缘沉积盆地演化历程提供了岩浆岩方面的新证据。     

滇西腾冲-梁河地块石英闪长岩-二长花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其地质意义

高黎贡-腾梁花岗岩带是冈底斯花岗岩带的东延部分。腾梁花岗岩中辉长-闪长质包体、花岗岩、石英闪长岩密切共生。辉长-闪长质包体的结构构造、矿物学特征表明,它们是岩浆快速冷凝结晶的产物。地球化学数据显示,辉长-闪长质包体为钙碱性系列,具有低SiO2、高MgO和Mg#的特征,富集Rb、Sr、Th、Ba和Ce,亏损Nb、Ta、P、Zr、Yb和Y;寄主花岗岩为中钾—高钾钙碱性系列,准铝质到弱过铝质,富集Rb、Th、Zr和Hf,亏损Nb、Ta、Ti、Sr、P和Ba,具有中等程度的负Eu异常;石英闪长岩介于二者之间。锆石U-PbLA-ICP-MS定年显示,石英闪长岩形成年龄为127.10±0.96Ma,花岗岩形成年龄为123.8±2.5Ma。结合辉长-闪长质包体形成年龄为122.6Ma,三者年龄基本一致,从年代学角度为花岗岩、辉长-闪长质包体和石英闪长岩岩浆混合作用成因提供了证据。石英闪长岩锆石εHf(t)值变化于-7.61～-3.80。结合辉长-闪长质包体、花岗岩的εHf(t)值及地球化学特征,认为花岗岩来源于古老地壳的部分熔融,辉长-闪长质包体来源于地幔楔橄榄岩部分熔融,石英闪长岩为幔源岩浆与古老地壳部分熔融的岩浆完全混合的产物。腾梁地块早白垩世侵入岩很可能与班公湖-怒江洋壳岩石圈向南俯冲的动力学背景有关。     

高温高压下闪长岩的相变与纵波波速

利用脉冲透射-反射法,在YJ-3000 t高压装置弹性波速测量系统上,测量了0.6、1.0和2.0 GPa,最高1141℃条件下闪长岩的纵波波速(vp)。结果显示,高压下闪长岩的vp随温度升高首先缓慢降低,分别到769℃(0.6 GPa)、810℃(1.0 GPa)和925℃(2.0 GPa)后转而快速下降。实验产物观测显示,0.6 GPa下岩石在758℃时发生脱水熔融并有新生单斜辉石生成,1.0 GPa和2.0 GPa下,闪长岩分别在865℃和921℃的实验产物中出现熔体,新生矿物有单斜辉石和石榴子石。温度升高导致闪长岩中熔体含量增加,斜长石、角闪石和绿泥石等逐渐减少直至消失,单斜辉石和石榴子石呈先增加后减少趋势。探针分析显示,熔体含水量较高,且随温度升高熔体成分向基性方向演化。单斜辉石化学成分变化不明显,2.0 GPa下,随温度从1030℃升高到1138℃,新生石榴子石成分逐渐向钙铝榴石变化。vp变化和熔体含量关系表明,熔体含量增加导致了闪长岩在高温阶段波速的持续快速降低。     

秭归地区闪长岩岩体风化壳微量元素地球化学特征

通过对秭归地区闪长岩岩体风化壳中微量元素的分布规律研究,将该风化剖面中的微量元素划分为3类。第一类包括Sc、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Hf、Nb、Ta、U、Th、Mo、W,基本属于非活动性元素,在风化过程中得以有效保留,其中U、Cr、Cu等受氧化还原条件的影响,有时呈局部富集现象,规律性不明显。第二类以Ca、Rb、Cs、Sr、Ba、Pb、Ga、Gd、Tl为代表,随着风化作用的进行而逐步从风化壳中淋失,属活动性元素。第三类以稀土元素为代表,在风化壳内部发生局部的再分配,从剖面上层随风化溶液向下淋滤亏损,到剖面中下部沉淀富集,其中重稀土元素的淋失程度大于轻稀土元素。由于母岩中斜长石的风化淋滤,Eu在氧化环境下逐渐从正异常变为负异常。Ce在地表氧化条件下很容易生成四价氧化物（方铈石）,并在表层明显富集,剖面介质中氧化还原条件的变化导致Ce的波动变化。     

高温高压条件下实验变形石英闪长岩微观结构与熔体特征研究

本文以高温高压条件下石英闪长岩流变实验样品为研究对象,利用偏光显微镜进行微观结构观察,研究了样品在实验温度压力条件下的变形机制与斜长石结构对流变强度的影响;通过透射电镜能谱与电子探针,分析了熔体分布和成分特征,讨论了角闪石脱水熔融的影响因素与脱水熔融对岩石流变的影响。结果表明,随着温度升高,岩石从脆塑性过渡域逐渐向高温位错攀移和动态重结晶为主的塑性域转化。在高温条件下,角闪石出现了脱水与部分熔融,脱水熔融的熔体分布和成分体现出非均匀与非平衡熔融的特点,空间分布上,熔体主要出现在角闪石和黑云母矿物颗粒的边缘以及角闪石和长石颗粒之间的区域内;成分分布上,熔体的成分与参与熔融的矿物成分密切相关。角闪石边缘的熔体和黑云母边缘的熔体具有低硅铝、高铁镁特征,斜长石边缘的熔体具有高硅铝、低铁镁的特征,处于角闪石和斜长石颗粒中间的熔体,其成分间于斜长石与角闪石成分之间。实验中出现的非平衡非均匀部分熔融可以解释混合岩中的浅色体与暗色体的成因,富硅熔体可以形成富硅铝的花岗质岩石,而贫硅富铁镁的熔体可以形成基性岩。角闪石的脱水熔融程度依赖于样品的封闭条件,处于封闭环境的样品,角闪石不易脱水熔融,而处于开放环境时,角闪石脱水熔融显著。拆离断层带及其附近具备这样的开放环境,有利于角闪石发生脱水熔融。实验力学数据和微观结构显示,随机分布的斜长石对岩石强度影响并不明显,但斜长石的长轴方向与最大主应力方向呈大角度相交(近90°)会显著强化岩石的强度,这意味着岩石组构与主应力方向大角度相交或呈垂直方向时,不利于岩石变形和拆离断层的形成,反之,均匀岩石或岩石组构与最大主应力方向小角度相交,有利于岩石的变形,容易发育拆离断层。