津巴布韦大岩墙Darwendale次岩浆房铂族元素成矿分布和成矿机制探讨

大岩墙超铁镁质岩层上部主要有三个硫化物带，铂族元素（PGE）主要分布在这些矿带中，尤其富集在硫化物带的底部。下部两个矿带属星散硫化物成矿，二者距离较远；上部矿带铂族元素品位较高，分布在十分薄的岩层中。目前对层状硫化物矿床形成的模式尚未进行足够的研究。初步认为下部两个矿带是硫化物从硅酸盐岩浆中经连续的结晶分凝作用形成；上部矿带是由于岩浆房底部比较原始的岩浆与顶部伴生浆液混合形成。     

火山喷爆与太湖成因

以详尽野外地质成果与实物证据首次发现湖内最新的地质事件——火山喷爆活动, 并划定该事件的时代、地点, 重新认识太湖地区、特别是自中生代以来的地质演变史、演变方式, 勾划出太湖湖盆形成的前提条件、内在因果原因.其后采用了本地区第四系变化、考古成果、古脊椎动物化石记录与古籍记载等丰富资料证明该区实际存在的沉降现象.沉降速率、成湖过程与成湖时代.最后以详实资料阐述了太湖及其周边未来演变规律以供地方规划与发展经济所利用.      

中国花岗岩型锂矿床: 重要特征、成矿条件及形成机制

随着新能源汽车产业的快速发展和可控核聚变技术的不断革新, 锂产业已成为各国竞相发展的新兴朝阳产业, 全球锂资源争夺态势愈发激烈。中国是全球拥有花岗岩型锂矿床数量最多的国家, 目前该类型锂矿占全国锂总供应量的1/4, 进一步加强对该类型锂矿的研究和勘查对提升我国锂资源的自给能力至关重要。通过对全国40个主要花岗岩型锂矿床的时空分布、岩石序列、矿物演变、地球化学和高锂含量矿物等特征的梳理, 发现该类矿床主要形成于中生代晚侏罗世-早白垩世期间, 主要集中在华南地区尤以华南腹地的南岭地区最为密集; 近1/3的成矿岩体隐伏于地下, 出露的岩体面积普遍较小, 为0.07~5.7km²; 花岗岩体垂直方向从下至上逐渐从黑云母二长花岗岩演变为锂云母钠长石花岗岩, 其上通常发育云英岩和伟晶岩; 锂及其他稀有元素(铷铯铍铌钽钨锡)一般在强钠长石花岗岩和云英岩中高度富集; 黑云母二长花岗岩→含锂云母钠长花岗岩→云英岩, 岩浆分异程度逐步增加且逐渐从熔体过渡到熔体-流体共存体系, 全岩SiO₂含量、Nb/Ta和Zr/Hf比值、A/CNK和δEu值发生规律性变化; 多数情况下岩体伴生煌斑岩脉、辉长岩脉、辉绿岩脉、花岗斑岩脉、细晶岩脉、霏细岩脉等各类脉体。总结规律提出: (1)伟晶岩壳是较早进入岩浆房内的岩浆与上覆围岩接触而冷却固结的产物, 其构成岩浆房与外界的隔绝屏障, 使Li、F、P、H₂O等易挥发组分无法逃逸; (2)较晚进入岩浆房的岩浆经历了长时间晶粥体与残留熔体的分凝过程, 锂等稀有金属元素愈来愈富集于残余熔体中, 最终形成富锂花岗岩和云英岩; (3)各类岩脉是岩浆房底部有持续热补给从而使残留含矿熔体能够逐步抽离上升的证据: 基性岩脉来源于下伏高温地幔岩浆, 不含矿中酸性斑岩脉是岩浆房底部堆晶体重熔的产物, 含矿酸性斑岩脉和细粒岩脉来自岩浆房顶部富矿熔体-流体, 三者沿地壳裂隙快速上升至地壳浅部就位。正是由于上覆伟晶岩壳形成的封闭体系和下伏幔源岩浆提供的充足热量, 才使得岩浆房在热驱动机制下长期保持原地分异状态, 最终形成花岗岩型锂矿床。

     

唐山地震区地壳结构和构造:深地震反射剖面结果

1976年7月28日,在唐山地区发生了7.8级大地震.为了研究该区的地壳结构和断裂的深浅构造关系,2009年,我们在唐山市南部的丰南地区,跨唐山断裂带完成了1条道间距40m、炮间距200m、50次覆盖的深地震反射探测剖面.结果表明:研究区的地壳厚度为32 ～ 34km,莫霍面自东向西逐渐加深,在丰南县和宣庄镇之间,中-...     

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。     

马来西亚沙捞越Punda走滑构造及其动力学成因

沙捞越Punda走滑构造为一典型的右旋走滑构造形式，是沿近东西向F断裂(PDZ)发育特征的负花状构造或郁金香构造，并构成走滑伸展双重构造。Luconia陆块与巽他克拉通的碰撞及卢帕断裂的走滑是Punda走滑构造形成的动力学成因。同时，利用Riedel单剪模式和走滑次级构造逐级配套模式可以合理地解释Punda走滑断裂的构造形式。     

大地电磁测深在火山区地热研究中的应用

大地电磁测深(MT)由于勘探深度范围较大,且对温度、流体、岩浆房和岩性等与热储相关的地质条件的敏感度较高,因而成为火山区地热勘探和岩石圈结构研究中常用的一种地球物理勘探手段。地壳和上地幔的电性结构与热结构之间存在着密切的联系,通过解读二者的关系,可以刻画更为精细的岩石圈结构模型,进而掌握火山区的构造特征和热演化过程,了解其岩石圈地球动力学机制。本文着重介绍了MT方法的原理以及从野外数据采集到后期数据处理的过程,综述了MT法的应用特点以及电导率与温度之间的关系,通过实例分析,介绍了国际上这一方法在火山区地热勘探和岩石圈热结构研究中的应用进展,展示了MT法在新西兰Taupo火山区Ngatamariki高温地热田0~3km地热资源勘探中的应用;以埃塞俄比亚Afar省的Tendaho地热田和Badi火山为例,分别讨论了0~20km和0~50km不同深度的电性结构特征及其与温度存在的内在联系,探讨了形成火山的驱动机制;以日本九州岛的Shinmoe-dake火山为例,介绍了大地电磁测深和温度监测在火山监测方面的应用。最后简述了国内MT法在火山区的应用进展以及存在的问题,并利用上地幔电导率与温度的关系以及岩石圈内硅酸盐熔体不同含水量引起的电导率随温度的变化关系,初步估算了长白山天池和阿尔山火山区的莫霍面以下的温度以及长白山天池火山区的高温岩浆房温度。     

郯庐断裂带中南段的岩石圈精细结构

郯庐断裂带是中国东部规模最大的构造活动带,有着复杂的形成演化历史,对中国东部的区域构造、岩浆活动、矿产资源的形成和分布以及现代地震活动都有重要控制作用.2010年在郯庐断裂带中南段的江苏宿迁市附近,采用深地震反射探测方法对郯庐断裂带及其两侧地块的岩石圈结构进行了解剖.结果表明,该区莫霍面和岩石圈底界均向西倾,其中,地壳厚度约为31~36 km,岩石圈厚度约为75~86 km,且岩石圈厚度在郯庐断裂带下方出现突变.郯庐断裂带在剖面上表现为由多条主干断裂组成的花状构造,其内部发育有断陷盆地和挤压褶皱,具有伸展、挤压和走滑并存的构造形迹,暗示郯庐断裂带的形成和演化经历了多期复杂的构造活动.这一断裂带错断了近地表沉积层,向下切割莫霍面和岩石圈地幔,属岩石圈尺度的深大断裂构造系统.软流圈高温高压热物质沿断裂带的上涌、岩浆底侵或热侵蚀作用造成岩石圈出现拉张伸展和岩石圈减薄,并可能使岩石圈组构及其物质成分发生改变.本项研究结果不但可进一步加深对郯庐断裂带深、浅部结构的认识,而且还可为分析研究华北克拉通东部的深部过程和浅部构造响应提供资料约束.     

大洋中脊岩浆房附近的热液作用

研究表明，地球上最大规模的热液体系并不在陆地上，而是在大洋中脊的海底。作者认为大洋中脊发生的沸腾作用。即“相分离”是导致大洋中脊海底热泉化学成分更为复杂的重要原因。实验和理论数据证明，这种“相分离”作用需要用两阶段模式来解释，首先是海水发生相分离，并与未发生相分离的海水重新混合，最后与流体在其内部进行循环的岩石达到再平衡。计算表明相分离一般发生在大洋中脊岩浆房附近，相分离的温度高于４５０℃。