花岗岩体的累积生长与高结晶度岩浆的分异

花岗岩成因研究是认识大陆地壳形成和分异的有效方式。野外地质和地球物理观测、岩石学和地质年代学研究以及热演化模拟证明,很多花岗岩体是在数百万年甚至更长的时间跨度内、由多次岩浆累积添加侵位而成的。地壳内可能不存在岩基尺度的大岩浆房,具有流动能力的岩浆体一般规模很小(宽度1000m)。1000m宽的岩浆体冷凝到固相线只需要数千年时间。复式岩体的形成一般要经历三个阶段,即源区岩浆沿岩墙的上升、在脆-韧性地层界面处岩墙转化为岩床以及无数的岩床的垂向堆垛导致侵入体长大。存在于上地壳的岩浆储库,特别是多次先后侵位产生的岩浆体,主体上是晶粥体,其晶体含量高,粘度大,活动性弱,不利于发生对流、分异和混合。当幔源镁铁质岩浆大规模注入到地壳时,使粘稠的晶粥状岩浆受到加热,熔体含量增大,岩浆的粘度降低,引起岩浆体内部的成分分异和不同成分的岩浆之间的混合;当逐渐加厚的熔体层产生了足够大的浮力后,特别是有挥发份加入后,就会快速上升,甚至穿透上部的晶粥体,触发大规模的火山喷发。幔源岩浆的通量越大,地壳岩浆的活动性也越强,大规模的长英质岩浆聚集就可能发生大喷发,形成超级火山。本文提出,只有将侵入岩与火山岩相结合、长英质岩石与镁铁质岩石相结合,重点从侵入体形成的时间长短、岩浆相互作用的规模和频率、岩浆通量的演变、高结晶度的岩浆分异机理、侵入岩与火山岩的关系、地幔热和物质的贡献、挥发份在岩浆分异和火山喷发中的作用等方面入手,开展野外地质、岩石学、地球化学、同位素年代学及岩浆动力学的综合研究,才能深入认识花岗岩的成因机制,深化对大陆地壳形成和演化过程的理解。     

湖北银洞沟银金矿床正花状构造样式及控矿作用

湖北银洞沟银金矿床位于南秦岭造山带的武当巨型推覆体中的银洞沟逆冲推覆岩席中，该矿区中发育3条主要的韧脆性剪切带，银洞沟韧脆性剪切带，姚家湾剪切带和西沟剪切带，由北向南呈近等距分布，在剖面上呈正花状构造样式，控制着银洞沟银金矿床，陕西白河银矿，西沟隐伏银金矿和姚家湾铅锌银金矿等。     

长白山天池火山双岩浆房岩浆作用与互动式喷发

广义的长白山火山在我国境内包括天池火山、望天鹅火山、图们江火山和龙岗火山,是我国最大的第四纪火山岩分布区。长白山各个火山区的火山活动具有此起彼伏的穿时性特征,天池火山之下地壳和地幔两个岩浆房具有上下呼应、互动式喷发之特点。一方面来自地幔的钾质粗面玄武岩浆直接喷出地表,在天池火山锥体内外形成诸多小火山渣锥;另一方面钾质粗面玄武岩浆持续补给地壳岩浆房,发生岩浆分离结晶作用和混合作用,形成双峰式火山岩特征并触发千年大喷发。西太平洋板块俯冲-东北亚大陆弧后引张是长白山天池火山喷发的动力学机制。     

滇西晚始新世高镁富钾火山岩的地球化学特征及其岩石成因机制探讨

40Ar/39Ar同位素定年分析显示滇西新生代高镁富钾火山岩均形成于始新世晚期(约36 Ma),富含MgO(＞9%)和K2O(3.07%～7.28%),绝大部分K2O/Na2O比值大于2,均属超钾质系列岩石.较高的Cr、Ni含量和较低的Sc(＜30 μg/g)、TiO2(＜1%)含量暗示了源区为尖晶石相方辉橄榄岩;高镁富钾火山岩与区内同时代的粗面岩具相似的地球化学组成特征,均富集LILE和LREE,亏损高场强元素Nb-Ta和Ti等,具有极低的Nb/La比值(0.2～0.3)、较高的87Sr/86Sr初始值(0.7056～0.7072)、负的εNd初始值(-0.97～-4.87)和相对较高的206pb/204Pb(18.556～18.695)、207pb/204Pb(15.609～15.630)比值,具有明显的岛弧型钾质火山岩的性质.高镁富钾火山岩来源于受古特提斯俯冲带流体交代的尖晶石相方辉橄榄岩的部分熔融岩浆,并在深部岩浆房经历了橄榄石的结晶分异和堆晶作用,而粗面岩则还在相对浅部岩浆房经历了较大程度的长石与单斜辉石的分离结晶.     

郯庐断裂带肥东韧性剪切带的变形规律同位素年龄及其构造意义

郯庐断裂带肥东韧性剪切带的几何学形态为一正花状左行平移断裂带，目前出露的为该韧性剪切带的根部，具有典型的深层次左行走滑变形特征，肥东韧性剪切带中糜棱岩，超糜棱岩测得的^40Ar/^39Ar全岩年龄分别为120.48Ma和118.75Ma，说明郯庐断裂带的大规模左行平移时代为早白垩世，对该带构造变形和构造叠加的研究表明，肥东浮槎山一带是被郯庐断裂带截切，牵引，叠加，改造的印支期大别一胶南造山带的残块，郯庐断裂带与大别-胶南造山带是不同时期，不同构造系统的产物，前者属于滨太平洋构造系统，后者属于特提斯构造系统。     

河北武安坦岭多斑斜长斑岩的成因:冻结岩浆房活化机制

流变学实验表明,当岩浆中晶体体积分数达到约50vol%时,岩浆体实际上处于冻结状态,不再具有整体迁移的能力。但在自然界中仍存在含大量斑晶的浅成火成岩和火山岩。因此,富晶体岩浆的上升过程和侵位机制是近年来地球科学领域关注的热点之一。目前,冻结岩浆房的活化机制主要有二种:升温活化机制和流体活化机制。河北武安坦岭地区新发现的多斑斜长斑岩为揭示冻结岩浆房的活化提供了契机。野外观察和晶体粒度分布(CSD)分析表明,坦岭斜长斑岩中斜长石斑晶高达70vol%,基质为显微晶质结构。斜长石斑晶粒径分布均一,大小约为3.1×1.7mm;显微镜观察和背散射图像揭示,斜长石斑晶具环带结构,由宽广的斜长石核部+宽度可变的条纹长石边部组成,且无熔蚀现象;电子探针成分剖面分析表明,斑晶核部成分为更长石(An_(27)Ab_(71)Or_2),幔部为更长石(An_(13)Ab_(83)Or_4),边部为条纹长石。边部条纹长石的成分有一定变化,从内侧到外侧,主晶钠长石成分由Ab_(53)Or_(47)变为Ab_(99)Or_1,客晶钾长石成分由Ab_(48)Or_(51)变为Ab3Or97。斑晶斜长石核部存在细长条状或斑点状钾长石,且越靠近中心,钾长石斑点的数量越少。这些特点表明,边部条纹长石为交代成因。稀土和微量元素分析则显示,边部条纹长石具弱正Eu异常,相对富集LREE和K、Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,亏损Th、Zr、Nb的特点。CSD相关图解及以上特征表明,斜长石斑晶形成于稳定,封闭的结晶环境,并受到晚期碱交代作用的改造。基质主要由微粒钙质角闪石,条纹长石,石英,钾长石和钠长石组成,含少量自形-半自形磁铁矿和钛铁矿、磷灰石、榍石、金红石和锆石等11种矿物组成。11种矿物相和结构特征暗示基质形成于极端不稳定的结晶环境,与斜长石斑晶形成条件鲜明对照。根据基质的矿物组成,推测形成基质的岩浆具有富含K、Na、Fe、Si和挥发分的特征。这种特征与上述关于条纹长石环边形成条件的判断一致。据此,本文认为:产生斜长石斑晶的岩浆曾经在地壳深部作过长时间滞留,导致了斜长石的稳定结晶,增加了岩浆的粘度和密度,使岩浆处于冻结状态;富碱高铁熔体-流体流的注入大幅降低了岩浆的总粘度,并提高了岩浆的浮力,从而促使冻结岩浆房迅速活化和上升侵位;同时,富碱高铁熔体-流体流强烈交代了先存的斜长石斑晶,使其边部形成条纹长石;这种熔体-流体流则在快速排气,冷却过程中迅速结晶,形成了具有不平衡矿物组合的显微晶质基质。在岩浆侵入体较深部位,富碱高铁熔体-流体经历了很缓慢的固结过程,而相分离产生的流体有可能萃取携带岩浆中的铁质,形成富Fe流体流,后者可能对区内"铁矿浆"型铁矿的形成具有重要的贡献。     

铜陵焦冲金矿岩浆作用过程:来自闪长玢岩的证据

本文主要针对安徽铜陵焦冲金矿区的闪长玢岩进行了详细的岩相学观察和矿物电子探针分析。岩相学观察表明,岩石内发育独特的石英斑晶、斜长石斑晶及其中的角闪石包裹体和角闪石斑晶。石英斑晶呈港湾状或次圆形,由溶蚀的次圆形内核和生长边构成,在内核与边部之间有熔融包裹体产出;斜长石斑晶具明显的"核-幔-边"环带结构,幔部发育明显的溶蚀界面,溶蚀界面处大量熔融包裹体呈环带分布;角闪石包裹体分别包裹于斜长石斑晶的核部和幔部,后者的边部被溶蚀呈次圆形;角闪石斑晶呈长条形,包裹有细针状的磷灰石。电子探针分析结果表明,斜长石中An含量自核部至边缘呈降低趋势,幔部出现多个An峰值;而来自斜长石斑晶核部、幔部和基质中的角闪石Al2O3含量从核部至基质也逐渐下降。采用角闪石-斜长石温压计和角闪石全铝压力计,分别对斜长石斑晶核部及包裹的角闪石、斜长石斑晶幔部及包裹的角闪石和基质中共生的角闪石-斜长石微晶的结晶温度和压力进行估计,结果表明,温度为806.84~808.75、791.00~797.86和660.3~683.9℃,压力为675~706、463~487和206~212 MPa,对应的形成深度为25.52~26.70、17.50~18.40和7.79~8.02km。角闪石斑晶的结晶压力和深度为448~483MPa和16.93~18.25km,与包裹于斜长石幔部的角闪石包裹体一致。根据以上岩相学和角闪石-斜长石矿物化学分析结果,本文提出一个多重岩浆房模型:来自深部幔源的流体(透岩浆流体)将不同层位的岩浆房串联活化,活化后的中基性岩浆和花岗闪长质岩浆混合形成中性岩浆,最后中性富流体的岩浆快速上侵冷却就位于地表,同时释放大量的挥发分(含矿物质),后期的减压排气作用可能是主要的成矿机制。     

南海扩张前序岩浆活动:解译华南三水盆地古近纪玄武质岩浆作用过程

华南三水盆地古近纪玄武岩（64～43 Ma）记录了南海扩张前大陆裂解过程中的岩浆-构造活动,但其岩浆演化过程及其动力学机制并不清楚。为此,作者对其开展了详细的岩石学和矿物学研究。三水盆地古近纪玄武岩具有OIB型的微量元素组成特征,由软流圈地幔源区部分熔融形成。该玄武岩中单斜辉石斑晶显示复杂的环带结构,包括正环带、反环带及韵律环带结构,指示了复杂的岩浆作用过程。正环带单斜辉石斑晶为核-边结构,其核部圆化或呈不规则形状,边部自形,指示了早期晶体与晚期演化岩浆混合后发生熔蚀-再生长过程。绝大部分反环带单斜辉石斑晶为核-幔-边结构,其核部相对低Mg,并被部分熔蚀呈不规则状或圆化,幔部相对高Mg,边部自形,反映了相对原始岩浆的补给作用。个别反环带单斜辉石为核-边结构,其核部Al₂O₃、TiO₂含量和Mg^#值明显偏低,为下地壳捕虏晶,表明岩浆从地幔源区上升汇聚到地壳岩浆房的过程中经历了轻微的地壳同化混染作用。韵律环带结构单斜辉石核部常为不规则状,幔部成分呈韵律状变化,边部自形,记录了岩浆对流及多次岩浆演化-补给...     

浙江梧村超单元主要地质特征及其就位机制探讨

浙江梧村岩体是一个主要由石英二长岩、二长岩组成的中生代复式岩体.通过详细的野外填图和地质地球化学研究,发现该岩体具有结构和成分演化序列.依据侵入体之间及其与围岩的接触关系、岩石的矿物成分及岩石地球化学、结构构造等特征,可将其划分为大山、沐尘、下坞等3个岩石单元,归并为梧村超单元.从早期到晚期,岩浆的侵入具有明显的反序特征,这种"反序"现象是因为存在带状岩浆房.三个单元在格局上呈刺破式同心带状型式,这种就位很可能属于刺穿式底辟作用.     

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.