长白山天池火山造锥阶段玄武质火山活动期次划分及成因探讨

在天池火山造锥阶段,长白山火山区玄武质火山活动频繁。文章在野外调查的基础上,通过年代学及地球化学研究,对其活动期次进行划分,并探讨其岩浆来源与演化。天池火山造锥阶段的玄武质火山岩主要呈火山渣锥或小型河谷玄武岩形式分布,其形成可划分为两期:一期为老房子小山期,形成时限为0.87~0.54 Ma,属碱性岩石系列;另一期为老虎洞期,形成时限为0.34~0.1 Ma,属碱性岩石系列和拉斑岩石系列。地球化学特征显示,碱性系列玄武岩具高Al、Ti、K、P和低Mg特征,拉斑系列玄武岩具高Mg、富Fe、Ca和低Na特征;二者稀土和微量特征较为一致,稀土元素配分曲线呈右倾型,略显正铕异常,并富集Ba、K、Pb、P、Ti,亏损Th、U、Sr,但拉斑系列玄武岩的稀土元素和微量元素含量及轻重稀土分馏强度均低于碱性系列。天池火山造锥阶段形成的玄武质火山岩均来源于进化岩浆,具有同源特征,经历了一致或相似的演化过程,岩浆房赋存位置相当于上地幔—下地壳的过渡部位,结晶分异岩浆作用显著、地壳混染作用微弱,其成分变化受控于多期次结晶分异作用和早期结晶再循环的岩浆作用过程。     

钙碱性火成岩的角闪石全铝压力计 ——回顾、评价和应用实例

定量地获得岩体结晶时的压力,对于探讨其剥蚀深度及了解造山带的构造热演化史等方面有重要意义。对于钙碱性侵入岩而言,可以应用角闪石全铝压力计对钙碱性火成岩结晶压力进行估计。对于不同角闪石压力计公式的选择,前提是满足它们各自的适用条件,否则所得结果没有意义。角闪石全铝压力计不能用于估算A型花岗岩的结晶压力,更不能用于计算变质岩的变质压力。对于结晶温度低于750℃的钙碱性中酸性岩体而言,Anderson和Smith(1995)的温度校正意义不大。Ridolfi等(2010)提出的指数关系角闪石压力计公式适用于钙碱性火山岩中角闪石斑晶的结晶压力估算。Uchida等(2007)的黑云母全铝压力计缺乏理论和实验基础,不建议使用。应用角闪石全铝压力计所得到薛家石梁—黑山寨复式岩体侵位深度的区域变化,指示了云蒙山变质核杂岩下盘的掀斜;低角度正断层(拆离断层)可以通过高角度正断层的掀斜旋转而形成。     

攀枝花岩体钛铁矿成分特征及其成因意义

峨眉大火成岩省是全球最大的钒钛磁铁矿床聚集区,攀枝花岩体是其中的典型代表。根据岩性特点,攀枝花岩体主体可划分为上、中、下三个岩相带,其中中部岩相带和下部岩相带岩性旋回非常发育,每个旋回从下向上铁钛氧化物和暗色硅酸盐矿物逐渐减少,块状铁钛氧化物矿石或磁铁矿辉长岩都出现在每个旋回的底部和下部。然而,尽管钛铁矿固相线以下固溶体出溶远弱于磁铁矿,从而能更好地保留成因信息,但其成分变化的成因意义没有受到足够重视。本次研究发现作为主要金属氧化物之一的钛铁矿的成分不仅在不同岩性中有明显差异,同时,中、下部岩相带的各岩性旋回中钛铁矿成分也具有周期性变化。例如,块状矿石中钛铁矿具有最高的MgO和TiO2及最低的FeO、Fe2O3和MnO,而辉长岩中钛铁矿则具有相反的成分特征。同时,钛铁矿的MgO含量与磁铁矿的MgO含量及橄榄石的Fo牌号具有显著的正相关关系。这种规律性变化说明每个旋回可以代表一次比较明显的岩浆补充,每次新岩浆补充后,钛铁矿和磁铁矿及橄榄石都是结晶较早的矿物。与Skaergaard岩体相比,攀枝花岩体钛铁矿的MgO含量较高,表明攀枝花岩体分离结晶过程中铁钛氧化物结晶较早;与挪威Tellnes斜长岩套铁钛矿床中的钛铁矿相比,攀枝花岩体的钛铁矿不仅具有较高的MgO和FeO,还具有极高的TiO2和MnO,但Fe2O3却很低,说明地幔柱背景下形成的钛铁矿与斜长岩套中钛铁矿的成分有显著的区别。     

新疆东天山土墩基性-超基性杂岩体橄榄石成分特征及其成因意义

橄榄石通常是玄武质岩浆最早结晶出的矿物之一,其化学成分可以很好地反演母岩浆成分、岩浆结晶分异、硫化物熔离等成岩及成矿信息。本文以土墩镁铁质-超镁铁质杂岩体为研究对象,采用电子探针对岩体中的橄榄石矿物颗粒进行化学成分测试。利用橄榄石的Fo值和其中Ni含量,计算得到土墩杂岩体母岩浆中Mg O含量约为12.95%,是一种富镁的玄武质岩浆。同时,定量模拟结果表明,土墩杂岩体母岩浆中硫化物熔离几乎与橄榄石结晶作用同时进行,早阶段由橄榄石结晶(分离结晶程度约2%)而导致硫化物的熔离程度为0.2%。随后,橄榄石分离结晶程度在6%~7%时,硫化物熔体的熔离程度仅为0.01%。这些表明土墩杂岩体发生过一定程度的硫化物熔离,但成矿前景不是很好。此外,部分数据显示出Ni-Fo的负相关性,表明少许富铁橄榄石和晶间硫化物熔浆发生了Fe-Ni物质交换反应,这对橄榄石的成分有重要影响。     

内蒙古蛤蟆沟林场中生代火山岩浆演化及成因探讨

岩石地球化学特征研究表明,蛤蟆沟林场地区中生代火山岩属于钙碱性火山岩系列,岩浆演化序列为中性→酸性→中性→酸性.火山岩化学成分变化以岩浆结晶分异占主导地位,岩浆分异较好.火山岩属于板内造山带产物,岩浆来源于壳源.     

峨眉火成岩省内带岩浆硫化物含矿岩体橄榄石的成因意义

峨眉火成岩省内带出露数十个含Ni-Cu-铂族元素(PGE)硫化物矿床(或矿化)的镁铁质-超镁铁质侵入岩体.根据铂族元素(PGE)含量的不同,这些岩浆硫化物矿床可分为Ni-Cu型(如力马河和清水河)、Ni-Cu-PGE型(如清矿山和黄草坪)和PGE型(如金宝山和杨合武).不同类型含矿岩体的橄榄石电子探针分析表明,除了清矿山岩体少数几个橄榄石晶体属于镁橄榄石外(Fo90.1～Fo93.1),其余均为贵橄榄石(Fo76.8～Fo89.6).不同矿化类型的岩体的橄榄石成分差异明显.Ni-Cu型硫化物含矿岩体的橄榄石Fo为77～87,Ni含量变化范围为(976～2176)×10-6.Ni-Cu-PGE型硫化物含矿岩体的橄榄石Fo为80～86,Ni含量范围为(1024～2543)×10-6.PGE型硫化物含矿岩体的橄榄石Fo为78～84,Ni含量在(776～1755)×10-6之间变化.清矿山Ni-Cu-PGE型硫化物含矿岩体橄榄石具有高Fo(最高达93.1)和CaO含量(0.245%～1.14%)、以及非常低的Ni(266×10-6)的特征,可能是同化混染作用的结果.利用力马河岩体最高Fo含量的橄榄石成分计算表明,母岩...     

高温高压下花岗闪长质熔体的斜长石结晶作用实验研究

对花岗闪长质熔体在500MPa～2000MPa,650℃～750℃和一定水含量条件下结晶作用实验的结果表明,斜长石在500MPa和水饱和条件下的结晶温度为675℃,斜长石的结晶及其成分明显受温度、压力和熔体水含量影响。花岗闪长质熔体有斜长石结晶时残余熔体的SiO2含量高于无斜长石结晶的情况。花岗闪长质熔体发生角闪石、黑云母和斜长石结晶后的残余熔体在主量元素组成上与典型的A型花岗岩基本一致,也与初始物产地的A型花岗岩接近。因此,实验研究初步从主量元素上证明,东准噶尔A型花岗岩浆可以来源于花岗闪长质岩浆的分异结晶作用。     

甘肃北山地区怪石山含铜镍矿化镁铁质－超镁铁质杂岩体的地球化学特征及成因机制

甘肃北山怪石山镁铁质－超镁铁质杂岩体为一具铜镍矿化的基性岩体。岩石地球化学数据显示, 基性岩相Mg#为74, 超基性岩相为84～90, 表明其具有原生岩浆及早期堆晶的特征。稀土和微量元素特征为ΣREE偏低; 球粒陨石标准化配分曲线属轻微右倾的平坦型, (La /Sm) _N为0.99～1.95, (La / Yb) _N为1.13～2.96, (Ce /Yb) _N为1.16～2.37, δEu为0.93～1.02, δCe为0.91～0.95, 基本无异常。结合该岩体产出的构造环境分析, 认为这一岩体应产于活动大陆边缘的构造背景下, 锆石SHRIMP U-Pb测年确定为泥盆纪。甘肃北山地区古生代的俯冲活动可能持续到泥盆纪, 在这一过程中上地幔的尖晶石橄榄岩相发生部分熔融, 产生的上升岩浆并未受到明显混染作用, 从而形成了怪石山镁铁质－超镁铁质岩体, 并伴随有铜－镍矿化。     

斜长岩体中Fe-Ti-P矿床的特征与成因

岩体型斜长岩为由90%以上斜长石组成的岩浆岩,具变压结晶的特点,仅形成于元古宙(2.1～0.9Ga),常赋存有Fe-Ti-P矿床。Fe-Ti-P矿体既呈整合层状也呈透镜状和席状等不规则形式产出;矿石类型有块状和侵染状,前者矿石矿物含量>70%,后者矿石矿物含量为20%～70%;矿物组成上,不同矿床稍有差别:部分矿床的Fe-Ti氧化物以钛磁铁矿为主、钛铁矿次之,而其他矿床则以赤钛铁矿为主、磁铁矿次之。一些矿床磷灰石含量较高,出现仅由Fe-Ti氧化物和磷灰石组成的铁钛磷灰岩。研究表明,Fe-Ti-P矿床由富Fe、Ti的岩浆演化形成,其母岩浆是在深部岩浆房中大量结晶斜长石后的残余岩浆。部分学者认为不同矿石经正常的结晶分异作用并堆晶形成,但该机制很难解释呈不规则状产出的矿石;其他学者则认为不混熔作用对矿石的富集(尤其是脉状、席状的铁钛磷灰岩)有重要作用,但该机制缺乏岩相学和地球化学方面的证据。河北大庙Fe-Ti-P矿体呈透镜状、席状等不连续地分布于斜长岩中,矿体不发育明显岩浆分层,但仍出现不同矿石的相带。依据详细的岩相学、矿体中矿物含量和成分的变化规律以及全岩地球化学特征,我们判断大庙矿床中不同矿石为堆晶矿物和晶隙流体的混合产物,它们由铁闪长质岩浆经结晶分异和堆晶作用形成,与不混熔作用关系不大。矿体不规则状产出的特点可能与岩浆动力分异作用有关,并伴随有小范围的亚固相迁移。     

黑龙江金厂金矿流体地球化学特征

通过对黑龙江省金厂金矿床内包裹体的研究,对比不同矿化程度岩石中包裹体特征,认识到矿化程度与岩浆-流体的演化程度有密切的关系。矿化主要为黄铁矿化,还见有黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、毒砂等硫化物矿物,主要呈脉状、条带状及浸染状产出。矿化程度高的钻孔岩芯内,包裹体类型发育完整,流体包裹体、熔融包裹体、熔-流包裹体均有发现。进一步研究发现,矿化与岩浆的结晶分异作用、流体的沸腾作用及流体的混合作用关系密切。分异作用使成矿物质得到富集,沸腾与混合作用使矿质进一步富集并沉淀析出。