Magnetic susceptibility of ultrahigh pressure eclogite: The role of retrogression

Retrograde metamorphism played the dominant role in changing the low-field rock magnetic properties and density of 198 specimens of variably retrograded eclogites from the main borehole of the Chinese Continental Scientific Drilling Project (CCSD) and from surface outcrops in the Donghai area in the southern part of the Sulu UHP belt, China. Bulk magnetic susceptibility (κ) of unretrogressed UHP eclogite is controlled by whole-rock chemical composition and ranges from 397 to 2312 μSI with principal magnetic susceptibility carrying minerals paramagnetic garnet, omphacite, rutile and phengite. Partially retrograded eclogites show large variations in magnetic susceptibility between 804 and 24,277 μSI, with high mean magnetic susceptibility values of 4372 ± 4149 μSI caused by appreciable amounts of Fe-Ti oxide minerals such as magnetite, ilmenite and/or titanohematite produced by retrograde metamorphic reactions. Completely retrograded eclogites have lower susceptibilities of 1094 ± 600 μSI and amphibolite facies mineral assemblages lacking high magnetic susceptibility minerals. Jelínek's corrected anisotropy (P_j) of eclogites ranges from 1.001 to 1.540, and shows a positive correlation with low-field magnetic susceptibility (κ). Arithmetic mean bulk density (ρ) shows a steady decrease from 3.54 ± 0.11 g/cm³ (fresh eclogite) to 2.98 ± 0.06 g/cm³ (completely retrograded eclogite). Retrograde metamorphic changes in mineral composition during exhumation appear to be the major factor causing variations in low field magnetic susceptibility and anisotropy. Retrograde processes must be taken into account when interpreting magnetic surveys and geophysical well logs in UHP metamorphic terranes, and petrophysical properties such as density and low-field magnetic susceptibility could provide a means for semi-quantifying the degree of retrogression of eclogite during exhumation.     

利用地震属性预测煤层厚度及古河流冲刷带的方法

根据山西宁武煤田某煤矿2#煤层采掘及钻孔揭露情况,发现该井田中部和南部存在古河流冲刷带。通过对比基于优选的4个地震属性的四元一次、四元二次多项式回归模型与BP神经网络预测模型,决定将BP人工神经网络模型预测煤层厚度数据应用于整个测区古河流冲刷带的预判工作。首先利用GeoFrame系统和Landmark公司Poststack模块,提取2#煤层反射波的各类沿层切片,分析并圈定出2#煤层古河流冲刷带的大致范围,在此基础上,利用垂直时间剖面中2#煤层反射波的各种波形特征,进一步判别2#煤层古河流冲刷带解释的可靠性,然后结合BP神经网络预测模型获得的2#煤层厚度变化趋势图,最终解释出2#煤层古河流冲刷带范围:勘探区内2#煤层厚度变化范围0～5.3m,根据其煤层厚度变化趋势,将全区划分出一大二小3个古河流冲刷带。     

金沙江-红河富碱侵入岩带斑岩型铜、金矿床的成矿流体研究

对金沙江–红河富碱侵入岩带内的玉龙、北衙、铜厂–长安冲三个斑岩型铜、金矿床的流体包裹体进行了详细研究。三个矿床成矿阶段的流体包裹体类型主要有H_2O-NaCl气液两相包裹体,含钠盐、钾盐/方解石、金属子晶多相包裹体以及H_2O-CO_2包裹体。成矿期流体均一温度多在250~500℃之间,高者可达650℃及以上,盐度多在10%~50%NaCleq之间,成矿流体都具有高温、高盐度、富K、富CO_2的特点,显示典型的岩浆热液特征。并且,单个流体包裹体的成分分析也显示流体中除含有较高的成矿元素Cu、Mo、Pb、Zn等外,还含较高的K、Rb、Sr等元素,进一步证明成矿流体源自岩浆分异流体,且经历过从高温高盐度到高温中低盐度的演化。结合该区流体包裹体中广泛存在沸腾包裹体群的事实,进一步证实沸腾作用在斑岩型矿床中的普遍存在,并且说明其很可能是这些矿床金属元素沉淀的重要机制。     

马莲泉-小泉井断裂带运动学特征及成因分析

马莲泉-小泉井断裂带是天山-阴山纬向构造带北山西段的一条重要的近东西向断裂带,呈波状缠绕于北东东向和北西西向两组断裂的相邻交汇点之间,其成因广为地学工作者所关注。文章通过卫星影像分析和野外地质调查,对马莲泉-小泉井断裂带的几何学、运动学特征进行了详细研究,认为它是由北西西向博罗霍洛断裂带的近东西向次级压扭性断裂不断吸收主断裂的水平位移演化而成,主要形成和活动时期为中新生代,成因与中生代以来博罗霍洛断裂带的大规模右行走滑构造背景密切相关。这一研究成果对探讨天山-阴山纬向构造带北山段的成因具有重要意义。     

云南会泽超大型铅锌矿床成矿元素迁移和沉淀机制

云南会泽铅锌矿床是扬子块西南缘川―滇―黔接壤区的铅锌银多金属矿集区已探明的唯一超大型铅锌矿床,矿床规模大（Pb＋Zn探明储量超过500万吨）、品位高（Pb＋Zn平均品位大于25%）、伴生元素多（Ag、Ge、Cd、Ga等）,有很高的研究和经济价值。本文在总结该矿床地质特征、成矿流体性质及来源基础上,探讨了成矿流体迁移和沉淀机制。研究表明,低温（150～200℃）条件下,Zn主要以硫氢化物络合物迁移,少量呈氯化物络合物形式;Pb主要以氯化物络合物,少量以硫氢化物络合物形式进行迁移;高温（300～400℃）条件下,Pb、Zn主要以氯化物络合物的形式进行迁移。流体混合作用导致成矿流体温度降低,还原硫和Cl-浓度降低,pH值升高和氧逸度降低是成矿元素沉淀的主要机制。     

中国西部元古代蓝片岩带——世界上保存最好的前寒武纪蓝片岩

阿克苏附近所发现的元古界阿克苏群为一完整的蓝片岩-绿片岩系列,我们通过野外调查肯定了这一认识,并认为它是高压-温相的变质块体,长40km,宽约2.5km.该变质岩由强烈片理化的绿泥石-黑硬绿泥石石墨片岩、黑硬绿泥石-多硅白云母片岩、绿片岩、蓝片岩及少量石英岩、变铁质岩组成.原岩包活泥质岩、砂岩、基性玻屑凝灰岩、块状熔岩、枕状熔岩及少量深海沉积物.蓝片岩的矿物组合:青铝闪石-绿帘石-绿泥石-钠长石-石英-阳起石.阿克苏群为世界上真正的前震旦纪蓝片岩之一,其变质年龄至少有800Ma.     

小秦岭地区金矿床成矿构造地球化学动力学研究

小秦岭地区金矿床与构造有着密切的关系 ,不同方向的断裂中元素富集规律不同 ,构造带中流体是十分活跃的。构造动力成矿作用主要有动热退变质作用、剪切 -扭动裂隙成矿作用、构造带内岩石与流体交换作用、构造扩容带成矿作用 ,这些成矿成晕作用均发生在特定的构造动力学系统中     

新疆北部幔源岩浆矿床的类型、时空分布及成矿谱系

新疆北部与幔源岩浆有关的矿床种类齐全,成矿环境复杂,时代和类型繁多,在中国乃至世界颇具特色。主要矿床类型包括铬铁矿矿床、钒钛磁铁矿矿床、铜镍硫化物矿床、铂族元素(PGE)矿床、铜镍-钒钛铁复合型矿床、含钴磁铁矿矿床、玄武岩自然铜矿床、热液型钴-多金属矿床,以及非金属矿床等。按照含矿地质体的类型,可分为6种类型:蛇绿岩型、层状杂岩型、小侵入体型、阿拉斯加型、浅成岩型和喷出岩型。这些幔源岩浆矿床可划分为3个成岩成矿系列:铜镍系列、钛铁系列和铬铁系列。钛铁系列以碱性层状岩体型钒钛磁铁矿、铁磷矿为代表,岩石具有明显的富Fe特征,属于碱性富铁质的高钛玄武岩系列;铜镍系列以小侵入体型铜镍矿、阿拉斯加型铜镍-PGE矿为代表,岩石属于铁质的拉斑玄武岩-钙碱性系列;铬铁系列主要为蛇绿岩型铬铁矿,岩石具富Mg贫Fe特征,属于镁质系列。3个系列的岩浆都具有亏损地幔源特征,可能都与地幔柱活动有关;岩浆源区富含相应的成矿元素,是形成3个系列矿床相应成矿地质体的主要条件。3个系列矿床的成矿机制可分为深部熔离/岩浆分异、就地分凝、矿浆贯入、岩浆热液等过程。根据各系列矿床之间存在的紧密联系,建立了与幔源岩浆作用有关的3个系列矿床综合模式: 亏损地幔部分熔融产生的幔源岩浆在上升过程中发生熔离/分异,分离为3个系列,由于外部物质加入在地壳深部发生分异和熔离,在不同深度富集形成铬铁矿、钒钛磁铁矿和铜镍硫化物矿床,临近地表时流体富集和分离成含矿流体,分别形成浅成岩型磁铁矿和喷出岩型自然铜矿。新疆北部各类幔源岩浆矿床从早到晚主要产于3期构造阶段/构造类型: 大陆裂解期、板块俯冲期、碰撞/后碰撞造山期(又分3个阶段: 碰撞后伸展阶段、幔柱叠加造山阶段、后碰撞结束阶段)。     

点苍山-哀牢山变质杂岩带变沉积岩的变质演化

点苍山-哀牢山变质杂岩带位于青藏高原东南缘大理-元江-元阳-河口一带,出露规模达数百千米,是扬子板块和印支陆块之间的一条重要构造带.该变质杂岩带主要由各类正片麻岩、副片麻岩、大理岩所组成,夹有斜长角闪岩、石榴辉石岩和超镁铁质岩石的透镜体或团块.其中,变沉积岩如含夕线石和蓝晶石的片麻岩类岩石保存了多阶段的矿物组合及异常复杂的矿物相转变关系.详细的岩相学、成因矿物学以及矿物相转变关系分析表明,变沉积岩系经历了早期进变质阶段(M1)、峰期角闪-麻粒岩相变质阶段(M2)、峰后近等温减压(脱水熔融)阶段(M3)以及晚期退变质阶段(M4)的变质演化.其中,M1阶段的稳定矿物组合为石榴石+斜长石+白云母+石英+十字石±蓝晶石±黑云母±钾长石,M2阶段的稳定矿物组合为石榴石+黑云母+蓝晶石/夕线石+斜长石+石英、石榴石+黑云母+斜长石+石英±钾长石±夕线石,M3阶段的共生矿物组合为石榴石+黑云母+夕线石+斜长石+石英,M4阶段的矿物组合为黑云母+白云母+斜长石+石英±钾长石±石榴石等.通过传统GB-GASP温压计和二云母温度计的估算结果,配合P-T视剖面定量计算,确定早期进变质阶段(M1)的温压条件为T=560 ～ 590℃,P=5.5 ～6.3kb,峰期角闪-麻粒岩相阶段(M2)的温压条件为T=720～ 760℃、P=8.0～9.3kb,峰后近等温减压阶段(M3)的温度压力条件为T=640～760℃,P=5.0～7.3kb,晚期退变阶段(M4)的温压条件为T=521～648℃,P=4.0～5.0kb.上述研究结果表明,点苍山-哀牢山变沉积岩记录了典型碰撞造山带型式的顺时针P-T演化轨迹,表明点苍山-哀牢山变质杂岩带的形成与印度板块和欧亚板块之间的俯冲-碰撞存在密切的成因关系.     

阿尔泰构造带喀纳斯群时代的厘定及其意义

喀纳斯群分布于阿尔泰构造带西北部阿勒泰-青河韧性剪切带以北地区,是一套巨厚的浅变质陆源碎屑岩.由于喀纳斯群时代争议较大,该套地层所具有的大地构造意义一直存在不同的认识.本文通过对采自喀纳斯群的碎屑锆石及侵入到喀纳斯群的变质花岗岩体锆石U-Pb定年,获得了其沉积的下限和上限年龄,基本上限定了喀纳斯群的时代范围.喀纳斯群碎屑岩最年轻的碎屑锆石年龄为550±18Ma,而侵入喀纳斯群的变质花岗岩体的锆石岩浆结晶年龄为523±19Ma.因此,确定喀纳斯群沉积时代为晚震旦世-早寒武世(523～550Ma).喀纳斯群是一套形成于被动大陆边缘环境的复理石沉积,本文获得的喀纳斯群时代,暗示着阿尔泰构造带存在前寒武纪大陆地壳基底.