阿尔金造山带南缘岩浆混合作用:玉苏普阿勒克塔格岩体岩石学和地球化学证据

阿尔金造山带南缘玉苏普阿勒克塔格岩体中的似斑状中粗粒黑云钾长花岗岩发育有岩浆成因的暗色包体,并且该花岗岩被花岗细晶岩呈脉状侵入。该岩体含有丰富的岩浆混合作用特征: 如暗色包体中的碱性长石斑晶、针状磷灰石、长石的环斑结构、石英/斜长石主晶和榍石眼斑等。暗色包体、寄主花岗岩和花岗细晶岩代表了岩浆混合演化过程中不同端元比例混合的产物。地球化学特征上,钾长花岗岩和暗色包体的主要氧化物含量在Harker图解中多呈线性变化。暗色包体主要为闪长质,MgO、K₂O含量高,为钾玄岩系列,总体上高场强元素不亏损,显示了岩浆混合中的基性端元信息,可能为幔源熔体结晶分异或壳幔物质的混合产物。寄主花岗岩均为准铝质,富碱,为高钾钙碱性系列,亏损Nb、Ta、Sr、P、Ti等高场强元素,高K₂O/Na₂O,富集高不相容元素,Ga含量高,显示了A型花岗岩的特征,Th/U 和Nb/Ta比值分别介于为6.67~10.96、8.99~11.94,代表了下地壳源区。花岗细晶岩均为钠质、过铝质,TiO₂、MgO含量低, Na₂O和CaO含量高,具有混合岩浆侵位后分异的特征。岩相学和地球化学特征说明岩浆混合作用对于环斑结构花岗岩的形成起到重要作用。花岗细晶岩中环斑长石的斜长石外环与钾长石内核的厚度比大于钾长花岗岩中的环斑长石,指示混合岩浆在一定的减压条件下更有利于环斑结构的形成。玉苏普阿勒克塔格岩体中的钾玄质暗色包体、高钾钙碱性花岗岩和中钾钙碱性花岗细晶岩代表了岩浆演化不同阶段的产物,反映了一个幔源岩浆和下地壳不断相互作用,引起地壳连续伸展减薄的过程,指示阿尔金南缘在早古生代末期存在造山后伸展背景下的幔源岩浆底侵作用。同一岩体中两种不同时代岩性的环斑结构显示了该岩体形成历史中的一定时空演化关系,代表了伸展过程中不同阶段的产物。     

冈底斯岩浆带中段岩浆混合作用：来自花岗杂岩的证据

巨型冈底斯岩浆岩带横旦于青藏高原南部,主要由花岗质岩石组成,其中存在大量的镁铁质微粒包体,以辉长岩为主的基性岩相对集中在岩浆岩带南部.辉长岩类与花岗质岩石呈渐变过渡关系.辉长岩中出现有石英,暗色矿物沿着长石颗粒边部分布,花岗闪长岩中出现有基性倍长石（An＞80）,辉长岩中有中长石（An=45）出现,镁铁质微粒包体（MME）包体中倍长石-钙长石（An=72～90）和中长石（An=37）共存,这些矿物组合的不协调现象是岩浆演化过程中混合作用的表现形式;MME的化学成分相对高钾、铝和铁镁,MME、花岗岩类寄主岩及辉长岩类岩石化学成分呈直线变异趋势（相对MgO）,MME的SiO2和K2O、Na2O成分的过渡性变化也都反映出混合作用特征;基性辉长岩类、酸性花岗质岩石和MME包体的稀土配分模式基本一致,其微量元素特征也具有明显的一致性,反映了岩浆混合作用的特征;辉长岩类的^143Nd/^144Nd比值较高,^87Sr/^86Sr比值较低,而偏酸性的花岗质岩石中^143Nd/^144Nd比值较低,^87Sr/^86Sr比值较高,构成直线性分布趋势,并位于地幔演化线的延伸方向上,显示区域岩浆混合作用特征;辉长岩、花岗岩类和MME的同位素年龄值十分接近,也表明三者属于岩浆混旌献饔貌？研究证明,冈底斯岩浆岩带中不同岩性均由不同比例的基性端元和酸性端元成分混合而成,其中基性端元成分所占的比例变化在16%～90%不等,仅从侵入岩浆推算,幔源基性岩浆对冈底斯地壳垂向增厚的贡献率超过5%.可以推断,随着俯冲-碰撞过程中产生的基性岩浆底侵作用,冈底斯岩浆岩带发生壳幔岩浆混合作用,其时代为50～45Ma,属于印度-欧亚大陆碰撞开始15Ma后的主碰撞期内,岩浆混合作用是碰撞过程中壳幔物质与成分交换的主要形式之一,是研究主碰撞带北部青藏高原的陆壳增生与改造、地壳结构及成分变化重要途径之一.     

西藏曲水碰撞花岗岩的混合成因：来自成因矿物学证据

西藏曲水碰撞花岗岩地处冈底斯构造-岩浆带中部,呈东西向平行雅鲁藏布缝合带分布.该岩体以花岗闪长岩、石英闪长岩为主,其次为石英二长闪长岩.岩体内普遍发育微粒镁铁质包体.对花岗闪长岩、石英闪长岩及微粒镁铁质包体的成因矿物学研究结果显示：（1）斜长石发育环带且边缘和核部偏基性,幔部酸性;（2）斜长石斑晶边缘常含有角闪石、黑云母等暗色矿物包体;（3）钾长石X射线结构分析显示自核部向边缘温度呈现逐渐升高的特点;（4）长石矿物中普遍含有较高的Cr、Ni、Co元素,明显不同于壳熔花岗岩;（5）角闪石、黑云母矿物MgO含量高于典型壳熔花岗岩;（6）包体中发育针状磷灰石和角闪石,显示为岩浆淬冷的结果.上述特征不可能用正常岩浆分异作用来解释,而更可能是壳-幔岩浆混合作用的结果.采用矿物温压计所得到的结果也符合混合后的岩浆演化特征.     

西藏冈底斯南带辉长岩及其所反映的壳幔作用信息

在巨型冈底斯岩浆岩带南端产出有一个辉长岩带,与雅鲁藏布江蛇绿岩带平行共生。辉长岩带中以辉长岩为主,与冈底斯花岗质岩石空间上呈渐变过渡接触关系,表现为接触带附近岩石成分的规律变化,并出现暗色微粒包体。本文在项目组多年来对冈底斯岩浆岩带研究的基础上,对拉萨曲水县城—日喀则一带的辉长岩类进行了详细的野外观测,选择了典型露头系统采集了样品,系统的岩石学、地球化学及同位素地球化学分析和研究表明该辉长岩类的SiO_2 49%～55%、Mg~#49～66,近于原始基性岩浆,REE曲线平缓右倾,无明显负Eu异常,表明未发生明显的岩浆分异作用,其~(87)Sr/~(86)Sr比值变化在0.7036～07051、~(143)Nd/~(144)Nd为0.5128～0.5131,且ε_(Nd)为2.34～6.87,其~(206)Pb/~(204)Pb,~(207)Pb/~(204)Pb,~(208)Pb/~(204)Pb分别为17.9095,15.4986和38.0176。这些特征都表明该辉长岩属于PREMA源区物质局部熔融而成,并在上侵就位过程中受到壳源物质影响。已有SHRIMP锆石U-Pb年龄表明该辉长岩类形成于40～53Ma,与曲水岩体岩浆混合时代一致。因此可以推断印度-欧亚陆陆碰撞过程中,随着俯冲板片的折返断离,具有亏损特征的普通幔源物质在始新世局部熔融,其熔浆底侵、上升,不同程度地与壳源花岗质岩浆混合,形成冈底斯辉长岩带,其成因与大陆碰撞密切相关。     

胶东文登长山南花岗闪长岩体的岩浆混合成因：闪长质包体及寄主岩石的地球化学、Sr-Nd同位素和锆石Hf同位素证据

胶东昆嵛山杂岩文登长山南花岗闪长岩体中广泛分布具有火成结构的闪长质包体,这些包体主要为椭圆形或纺锤形,定向排列,大小不等(几cm至几m),颜色较寄主岩深,粒度较细。包体具有与寄主岩石相似的矿物组合,但铁镁质矿物及斜长石含量明显比寄主岩石高,而石英和钾长石含量低于寄主岩石;镜下包体具有明显的不平衡反应结构,广泛发育针状磷灰石。在地球化学特征上,包体和寄主岩石部富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素,并具有相近的Sr、Nd同位素组成,ISr为0．70784-0．70818,εNd为-15．0--15．5。然而,包体和寄主岩石的主量元素在相关图上呈明显的线性关系, 并且岩石学和锆石Hf同位素特征也明显表明文登长山南岩体在成岩过程中发生了镁铁质岩浆和长英质岩浆的混合作用。在岩浆混合作用过程中,全岩Sr、Nd同位素和晚期生成的矿物组成比较快速地达到了均一化,而主量元素和高温矿物锆石Hf同位素组成则残留了原始岩浆的部分特征。研究表明,锆石Hf同位素在岩浆混合作用过程中不容易达到同位素平衡,其同位素组成比全岩Sr、Nd同位素更能有效地示踪混合岩浆的源区特征和岩浆混合过程。     

新疆塔里木板块西部瓦吉里塔格地区二叠纪超镁铁岩的岩石成因与岩浆源区

瓦吉里塔格地区位于塔里木板块西部，前人在此区发现了晚二叠世形成的6个爆破角砾岩筒和32条岩脉。爆破角砾岩筒属火山口相和火山管道相，脉岩属次火山相。爆破角砾岩筒由角砾和胶结物组成。角砾的主要类型是纯橄榄岩、橄榄岩、橄榄辉石岩、辉石岩等；胶结物主要是麦美奇岩和苦橄岩。据岩石化学组成和液相线橄榄石的F0分子确定的原生岩浆的MgO含量分别是18．78％和18.8％。它们的CaO／Al2O3平均值为3．9，Al2O3／TiO2平均值为2．6。这些超镁铁岩都富集LREE、大离子亲石元素和Nb、Ta，而重稀土元素贫化，并有Zr、Hf负异常。不同样品间∑REE和(La／Yb)N的差异反映了橄榄石和单斜辉石堆晶作用的影响。依据实验岩石学研究成果，熔融深度应为450km～650km。副矿物组合异常复杂，其中，刚玉的结晶深度有可能大于575km。它们的εNd（t）= 3．3～ 5．4，εSr(￡)=-4．27～-10．78，^206Ph／^204Ph=18．47～22．78，^207Ph／^204Ph=15．52～15．90，^208Ph／^204Pb/38．45～39．62。Nd、Sr、Ph同位素组成与洋岛玄武岩和一些地慢柱组分相同或相近。综合各方面的研究成果可以证明，这些超镁铁岩很有可能源自于核一幔边界之上的D″层。源区本属于亏损型地幔，但在岩浆生成前不久被富含轻稀土元素和大离子亲石元素的流体交代。     

Structure and emplacement of the Nandurbar–Dhule mafic dyke swarm,Deccan Traps,and the tectonomagmatic evolution of flood basalts

Flood basalts, such as the Deccan Traps of India, represent huge, typically fissure-fed volcanic provinces. We discuss the structural attributes and emplacement mechanics of a large, linear, tholeiitic dyke swarm exposed in the Nandurbar–Dhule area of the Deccan province. The swarm contains 210 dykes of dolerite and basalt >1 km in length, exposed over an area of 14,500 km². The dykes intrude an exclusively basaltic lava pile, largely composed of highly weathered and zeolitized compound pahoehoe flows. The dykes range in length from <1 km to 79 km, and in thickness from 3 to 62 m. Almost all dykes are vertical, with the others nearly so. They show a strong preferred orientation, with a mean strike of N88°. Because they are not emplaced along faults or fractures, they indicate the regional minimum horizontal compressive stress (σ ₃) to have been aligned ~N–S during swarm emplacement. The dykes have a negative power law length distribution but an irregular thickness distribution; the latter is uncommon among the other dyke swarms described worldwide. Dyke length is not correlated with dyke width. Using the aspect ratios (length/thickness) of several dykes, we calculate magmatic overpressures required for dyke emplacement, and depths to source magma chambers that are consistent with results of previous petrological and gravity modelling. The anomalously high source depths calculated for a few dykes may be an artifact of underestimated aspect ratios due to incomplete along-strike exposure. However, thermal erosion is a mechanism that can also explain this. Whereas several of the Nandurbar–Dhule dykes may be vertically injected dykes from shallow magma chambers, others, particularly the long ones, must have been formed by lateral injection from such chambers. The larger dykes could well have fed substantial (≥1,000 km³) and quickly emplaced (a few years) flood basalt lava flows. This work highlights some interesting and significant similarities, and contrasts, between the Nandurbar–Dhule dyke swarm and regional tholeiitic dyke swarms in Iceland, Sudan, and elsewhere. Editorial responsibility: J. White     

郭家岭岩体壳幔岩浆混合作用与侵位机制的动力学研究

暗色包体、岩石地球化学及Nd.Sr同位素的研究一致表明,胶东金矿区的郭家岭岩体是由壳幔岩浆混合形成的,混合比大体为3:2.该岩体岩性均一,缺少长英质端元和过渡性岩石类型正是壳幔岩浆混合程度高的表现。以胶东群地层150MPa.850℃条件下的部分熔融产物(熔体分数约35%)作为长英质端元,最偏基性的闪长质包体作镁铁质端元,按3:2的混合比较好地模拟了该岩体的成分,同时也满足了分层岩浆房发生整体对流的动力学条件。根据暗色包体计算了岩体的侵位速度,结果表明该岩体很可能是沿着现在的艾山岩体所占据的断裂通道侵位的。岩体呈EW向带状产出反映了基底构造——栖霞复背斜对该岩体形成的控制作用。     

岩浆(型)碳酸岩研究进展

主要从岩石学，矿物学，岩石分类，C，O，Sr同位素，碳酸岩与矿化的关系等各方面对（碱性）碳酸岩的研究进行了较为全面的总结，并结合近20年来实验岩石等，流体包裹体研究，CO2^- H2O－NaCl流体体系的性质的研究，对碳酸岩岩浆的来源及成因，岩浆－热液的演化进行了分析和探讨，碳酸岩形成至少经历了三个阶段，即岩浆阶段，岩浆期后阶段（气相碳酸岩／岩浆热液阶段），交代碳酸岩阶段，而作为与碳酸岩在空间和成因上有密切联系的基性，超基性岩，碱性岩杂岩体，则经历了碳酸岩成岩阶段以前的岩浆不混熔作用，结晶分异作用，岩浆结晶作用以及碳酸岩形成之后的围岩蚀变（霓长岩化）作用。     

Petrology, geochemistry and zircon age for redwitzite at Abertamy, NW Bohemian Massif (Czech Republic): tracing the mantle component in Late Variscan intrusions

A small body of mafic texturally and compositionally varied igneous intrusive rocks corresponding to redwitzites occurs at Abertamy in the Western pluton of the Krušné hory/Erzgebirge granite batholith (Czech Republic). It is enclosed by porphyritic biotite granite of the older intrusive suite in the southern contact zone of the Nejdek-Eibenstock granite massif. We examined the petrology and geochemistry of the rocks and compared the data with those on redwitzites described from NE Bavaria and Western Bohemia.The redwitzites from Abertamy are coarse- to medium-grained rocks with massive textures and abundant up to 2 cm large randomly oriented biotite phenocrysts overgrowing the groundmass. They are high in MgO, Cr and Ni but have lower Rb and Li contents than the redwitzites in NE Bavaria. Compositional linear trends from redwitzites to granites at Abertamy indicate crystal fractionation and magma mixing in a magma chamber as possible mechanisms of magma differentiation. Plots of MgO versus SiO₂, TiO₂, Al₂O₃, FeO, CaO, Na₂O, and K₂O indicate mainly plagioclase and orthopyroxene fractionation as viable mechanisms for in situ differentiation of the redwitzites.The porphyritic biotite monzogranite enclosing the redwitzite is the typical member of the early granitic suite (Older Intrusive Complex, OIC ) with strongly developed transitional I/S-type features. The ages of zircons obtained by the single zircon Pb-evaporation method suggest that the redwitzites and granites at Abertamy originated during the same magmatic period of the Variscan plutonism at about 322 Ma.The granitic melts have been so far mainly interpreted to be formed by heat supply from a thickened crust or decompression melting accompanying exhumation and uplift of overthickened crust in the Krušné hory/Erzgebirge due to a previous collisional event at ca. 340 Ma. The presence of mafic bodies in the Western pluton of the Krušné hory/Erzgebirge batholith confirms a more significant role of mantle-derived mafic magmas in heating of the sources of granitic melts than previously considered.