内蒙古阿巴嘎旗地区新生代玄武岩基本特征及成因

内蒙古阿巴嘎旗及其以北地区新生代玄武岩是更新世中心式火山活动产生的大陆溢流玄武岩,该区玄武岩以高碱、富钛、贫铝为特征,属于钠质碱性玄武岩系列.源区是软流圈上地幔,玄武岩是部分熔融和分离结晶两种作用的结果.地幔橄榄岩部分熔融产生玄武质岩浆,部分原始地幔岩浆未经变异沿构造通道直接喷出地表形成碧玄岩、碱性橄榄玄武岩;部分原始地幔岩浆在上升过程中因停顿,原始地幔岩浆发生橄榄石分离结晶作用,部分橄榄石从岩浆中析出,最终岩浆喷出地表形成橄榄拉斑玄武岩.研究该区新生代玄武岩基本特征,探讨岩浆起源和岩石产生的构造环境对认识该区岩石圈地幔和软流圈性质具有重要意义.     

二长石地质温度计在估算乌拉山金矿碱性长石形成温度中的应用

内蒙古乌拉山金矿田内主要出露晚太古代乌拉山群区域变质岩和规模不一的花岗岩体以及不同时代、不同种类的脉状地质体。含金矿脉中主要矿物共生组合为碱性长石、石英、斜长石、碳酸盐矿物(方解石、白云石)和少量金属硫化物。矿床的显著特征为碱性长石交代作用强烈，碱性长石也广泛产于该地区其他各种类型的岩石中。本文采用电子显微探针分析了共生碱性长石和斜长石的化学成分，并采用三元二长石温度模型估计了碱性长石的平衡温度。结果表明，第一成矿阶段的碱性长石一石英含金矿脉中碱性长石的形成温度为353℃，第二成矿阶段石英含金矿脉中碱性长石的形成温度为281℃，矿脉碱性长石形成压力约为5kbar。这些结果与同类矿石中平衡共生的碳酸盐矿物和云母类矿物的地质温度计估计的形成温度以及共生石英中流体包裹体的均一温度非常一致。因此，乌拉山金矿床形成和富集的温度可估测为260～380℃，压力约为5kbar。此外，应用二长石温度计计算了本地区区域变质片麻岩和花岗岩中碱性长石的平衡温度，所得温度比采用共生铁铝榴石和黑云母温度计估计的温度要低约250℃。这表明共生的铁铝榴石和黑云母的平衡温度可能代表其寄主变质岩变质期温度及寄主花岗岩原生温度，而区域变质岩和花岗岩中的碱性长石在经历了随后多次热液作用后，可能重新平衡再生，这也与前人对乌拉山金矿的矿床地质和同位素研究的结果一致。     

内蒙古锡林郭勒盟多伦地区张家口组首次发现的碱性火山岩及其地质意义

笔者首次在张家口组火山沉积地层中发现了碱性火山岩。在最近成果整理过程中又补做了一些矿物学的测试工作，较详细地研究了该套碱性火山岩的碱性矿物组合特征，其中碱性矿物有：霞石（？）、霓石、霓辉石、镁钠闪石、钠长石、透长石及歪长石等。该套碱性火山岩的发现不但丰富了张家口组火山岩的岩石类型，而且深刻地影响着该区大地构造环境的研究，可能反映了大陆裂谷构造背景。     

接触交代型铜矿床硫同位素地球化学研究

我国接触交代型铜矿床主要集中在长江中下游和燕辽等成矿带;主要矿体产于浅成或超浅成中酸性侵入岩与碳酸盐岩接触带.主要矿物组合为黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿、赤铁矿(少数矿床可见)、磁黄铁矿(少数矿床未见)、斑铜矿、钙铁榴石、透闪石、石英和方解石.矿床硫化物的硫同位素组成主要显示出两种特征,一种是单个矿床硫同位素组成变化范围大,变化范围在5‰~10‰,又有较大正值出现(如马鞍山、铜录山、铁山、个旧卡房和冬瓜山等矿床);另一种单个矿床硫同位素组成变化范围小,一般不超过5‰,具有小的正值特点(如索尔库都克、武山、铜官山、城门山、赛什塘、七宝山等矿床).根据硫同位素组成特征可以获得索尔库都克、武山、铜官山、城门山、赛什塘、七宝山等矿床的硫来自单一岩浆来源;马鞍山、铜录山、铁山、卡房和冬瓜山等矿床的硫来自于岩浆与围岩膏盐层混合来源.     

Phlogopite in mantle xenoliths and kimberlite from the Grib pipe,Arkhangelsk province,Russia:Evidence for multi-stage mantle metasomatism and origin of phlogopite in kimberlite

We present petrography and mineral chemistry for both phlogopite,from mantle-derived xenoliths(garnet peridotite,eclogite and clinopyroxene-phlogopite rocks)and for megacryst,macrocryst and groundmass flakes from the Grib kimberlite in the Arkhangelsk diamond province of Russia to provide new insights into multi-stage metasomatism in the subcratonic lithospheric mantle(SCLM)and the origin of phlogopite in kimberlite.Based on the analysed xenoliths,phlogopite is characterized by several generations.The first generation(Phil)occurs as coarse,discrete grains within garnet peridotite and eclogite xenoliths and as a rock-forming mineral within clinopyroxene-phlogopite xenoliths.The second phlogopite generation(Phl2)occurs as rims and outer zones that surround the Phil grains and as fine flakes within kimberlite-related veinlets filled with carbonate,serpentine,chlorite and spinel.In garnet peridotite xenoliths,phlogopite occurs as overgrowths surrounding garnet porphyroblasts,within which phlogopite is associated with Cr-spinel and minor carbonate.In eclogite xenoliths,phlogopite occasionally associates with carbonate bearing veinlet networks.Phlogopite,from the kimberlite,occurs as megacrysts,macrocrysts,microcrysts and fine flakes in the groundmass and matrix of kimberlitic pyroclasts.Most phlogopite grains within the kimberlite are characterised by signs of deformation and form partly fragmented grains,which indicates that they are the disintegrated fragments of previously larger grains.Phil,within the garnet peridotite and clinopyroxene-phlogopite xenoliths,is characterised by low Ti and Cr contents(TiO_21 wt.%,Cr_2 O_31 wt.% and Mg# = 100 × Mg/(Mg+ Fe)92)typical of primary peridotite phlogopite in mantle peridotite xenoliths from global kimberlite occurrences.They formed during SCLM metasomatism that led to a transformation from garnet peridotite to clinopyroxene-phlogopite rocks and the crystallisation of phlogopite and high-Cr clinopyroxene megacrysts before the generation of host-kimberlite magmas.One of the possible processes to generate low-Ti-Cr phlogopite is via the replacement of garnet during its interaction with a metasomatic agent enriched in K and H_2O.Rb-Sr isotopic data indicates that the metasomatic agent had a contribution of more radiogenic source than the host-kimberlite magma.Compared with peridotite xenoliths,eclogite xenoliths feature low-Ti phlogopites that are depleted in Cr_2O_3 despite a wider range of TiO_2 concentrations.The presence of phlogopite in eclogite xenoliths indicates that metasomatic processes affected peridotite as well as eclogite within the SCLM beneath the Grib kimberlite.Phl2 has high Ti and Cr concentrations(TiO_22 wt.%,Cr_2O_31 wt.% and Mg# = 100× Mg/(Mg + Fe)92)and compositionally overlaps with phlogopite from polymict brecc:ia xenoliths that occur in global kimberlite formations.These phlogopites are the product of kimberlitic magma and mantle rock interaction at mantle depths where Phl2 overgrew Phil grains or crystallized directly from stalled batches of kimberlitic magmas.Megacrysts,most macrocrysts and microcrysts are disintegrated phlogopite fragments from metasomatised peridotite and eclogite xenoliths.Fine phlogopite flakes within kimberlite groundmass represent mixing of high-Ti-Cr phlogopite antecrysts and high-Ti and low-Cr kimberlitic phlogopite with high Al and Ba contents that may have formed individual grains or overgrown antecrysts.Based on the results of this study,we propose a schematic model of SCLM metasomatism involving phlogopite crystallization,megacryst formation,and genesis of kimberlite magmas as recorded by the Grib pipe.     

赣杭构造带中西段中生代基性脉岩地球化学特征

赣杭构造带中西段发育的基性脉岩以辉绿岩为主,SiO2质量分数为46.88%~53.69%,从西段至中段总体显示亚碱性至碱性的变化规律。微量元素相对富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE),亏损高场强元素(HFSE)和重稀土元素(HREE)。稀土元素总量具有明显的规律性分布,即呈中段(广丰)—中西段交接部(余江、东乡)—西段(永丰、峡江)的递减趋势。西段永丰地区有明显的负Eu异常。Sr、Nd同位素变化比较大((87Sr/86Sr)i为0.704 635~0.708 769,(143Nd/144Nd)i为0.512 173~0.512 758,εNd(t)为-6.8~ 5.6),暗示其源区具有明显的不均一性。具体表现为中西段结合部(东乡、余江)及西段(峡江)为亏损地幔,而西段(永丰)和中段(广丰)为偏向EMⅡ型富集地幔来源。基性脉岩总体表现为地幔部分熔融的产物,西段(永丰)受到较明显的分离结晶作用影响。在古太平洋板块俯冲影响下产生的弧后拉张作用以及造成的构造带重新活化作用对基性脉岩的形成产生了重要影响,地区间岩石地球化学特征上的差异主要与流体对岩浆源区交代程度的不同有关。     

相山矿田邹家山铀矿床碱交代矿化蚀变岩地球化学

相山矿田邹家山铀矿床成矿作用与碱交代关系密切。钠、钾的带入和带出极大地影响铀成矿作用过程,钠交代和钾交代对铀成矿的影响差异明显。本文以邹家山铀矿床中典型的钠化和钾化矿体为研究对象,通过比较两矿体剖面的地球化学特征,研究其异同,探讨钠交代、钾交代与铀成矿作用关系,得出以下认识:(1)与矿体两侧的围岩相比,钠交代和钾交代矿石中都富U和Mo,而Ba含量明显降低;(2)钠交代对原岩化学成分的改变不强。除了钠含量明显增高、钾含量明显降低、钠钾摩尔比M(Na2O/K2O)明显增大外,矿石与原(或围)岩的化学成分相差不大,总碱摩尔数M(Na2O+K2O)几乎不变;(3)钾交代对原岩的矿物及化学成分改变很大。除钾高、钠低等含量变化外,强烈去Si和Na,M(Na2O+K2O)有20%~30%的减少,而且许多微量(成矿)元素含量明显增加,特别是稀土元素明显增高,且重稀土增加更快;(4)两类碱交代中行为反差最大的组分是Na2O、K2O、Si O2和REE。钠交代过程中,Na2O和Si O2增加,K2O和REE减少,M(Na2O/K2O)明显增大;而钾交代过程正相反;(5)在相山铀成矿过程中,仅有钠交代时铀的含量较低,强钾交代是形成富铀矿的必要条件。     

埃达克岩：关于其成因的一些不同观点

埃达克岩的概念是十多年前提出来的,指由俯冲的年轻洋壳熔融形成的火成岩。自从最初在现代岛弧近十几个地方报道埃达克岩以来,新近又在几个地方发现有埃达克岩（如日本西南部,外墨西哥火山岩带,等等）。但是,过去十 多年的研究也表明,埃达克岩可以由俯冲期间的其它过程产生（例如,沿俯冲板片的撕裂边,留在上地幔中的板片残余等）。另外,埃达克岩似乎与一些岩石呈共生组合,这些岩石包括高镁安山岩、富Nb的弦玄武岩（NEAB）,还可能有玻安岩（几个研究者已在玻安岩中发现有埃达克岩的组分）。高镇安山岩不是来自埃达克与地幔的相互作用（Adak-type),就是来自此相互作用期间地幔的熔融（Piip-type);富Nb的弦玄武岩,据认为是来自一种被埃达我岩广泛交代的地幔的部分熔融。作为一个新的岩套,埃达克岩交代火山岩系列已被建议用来解释各种岩石组合。此外,大量的富Pb弧玄武岩也已被发现包含有超镁铁质的地幔包体,而这些包体有高亏损地幔与埃达克反应的明显证据。关于主要与下地壳熔而不是冲板片有关的埃达克岩的起源已提出几种假说,一个模型认为,下地壳熔融出现在玄武质岩浆底侵下地壳时。但是,有许多理由似乎可以排除这种模式。另一种模型认为,在大陆地壳很厚的区域,下地壳可能变成榴辉岩,从而拆离并下沉到地幔中（拆沉）。这个拆沉过程将导致下地壳下中拆沉的下地壳的上部与相对热的地幔接触,进而可引起下地壳熔融和埃达克岩的形成。这使我们认为,在中国东部发现的与俯冲作用无关的白垩纪埃达克可能是下地壳熔融与拆沉作用的产物。我们 还要强调,如果下地壳熔融与拆沉作用真能形成埃达克岩,那么埃达克岩这一术语不应该仅仅局限于与板片熔融有关的过程,而应包括那些与下地壳熔融有关的过程。太古宙的大陆地壳主要由奥长花岗岩、英云闪长岩和英安岩（TTD）组成。这种大陆地壳是来自板片熔融还是下地壳熔融仍是有争议的。然而,我们认为,太古宙期间地幔的较高温度会导致较多的洋中脊的形成,从而产生比今天“更多”的年轻洋壳的俯冲。据此,我们认为,太古宙TTD大陆地宙主要由板片熔融形成。我们也注意到,太古宙是广泛金矿化的时期。有些研究者还发现,金和铜的矿化与埃达克质交代火山岩系列有关。因此,该火山岩系列可能会寻找金属矿床的一个重要标志。     

鲁西纯橄岩捕虏体中富硅质熔（流）体的交代作用：对中生代岩石圈地幔减薄的意义

鲁西中生代辉长-闪长质岩石中纯橄岩捕虏体的岩石学、矿物化学及微量元素地球化学研究表明,纯橄岩捕虏体代表了古老岩石圈地幔的残留;地幔纯橄岩捕虏体中存在两种类型的交代作用,一是以填隙型金云母为代表的早期富含CO_2和H_2O的不活动流体的交代作用;二是以斜方辉石交代脉和网络状斜方辉石为代表的晚期富硅质熔(流)体的交代作用。后者代表了起源于软流圈的富硅质熔(流)体对古老岩石圈地幔的一种化学侵蚀。这对认识华北地块东部中生代岩石圈地幔的性质以及岩石圈减薄机制具有重要意义。     

内蒙古宁城早中生代地幔捕虏体及熔/流体交代作用

内蒙古宁城地区发现的尖晶石二辉橄榄岩捕虏体,其寄主岩为早中生代堆晶成因的辉石岩。尖晶石二辉橄榄岩在矿物组成和Sr、Nd、Pb同位素特征等方面区别于寄主辉石岩,具有地幔岩特征。相对原始地幔岩,尖晶石二辉橄榄岩具有Fe高,Mg、Al低,富集K、Na、Ca、LREE和Rb、Sr、Ba、Th等不相容元素的特征,据此可以认为捕虏体来源于交代的富集地幔。对熔/流体交代反应形成的结构及其交代矿物金云母、韭闪石、白云石、方解石的进一步研究,揭示富K、Al、Ca、LREE和不相容元素的硅酸质和碳酸质熔/流体的交代作用致使地幔岩向不断饱满和富集的趋势演化,导致地幔岩Mg#值、Fo值的降低,Al和其他不相容元素的增高。单斜辉石环带原位微量元素测定也证实交代作用的存在。剪切结构的发育可能与软流圈底辟体上涌引发的塑性流变有关。联系华北古老岩石圈地幔多次的地质事件,笔者认为,早中生代地幔的特征与华北克拉通长期以来自身的深部演化有关。