青藏高原西部赛利普中新世火山岩源区:地球化学及Sr-Nd同位素制约

青藏高原拉萨地块西部赛利普地区新生代火山岩依据主量元素可划分为超钾质、钾质和钙碱性系列,主要的岩石类型为粗面安山岩、粗面岩,一个超钾质岩石的40Ar-39Ar年龄为17.58Ma,指示出火山活动为中新世.超钾质、钾质和钙碱性火山岩都显示出富集LREE及LILE(Th、U)、亏损HFSE(Nb、Ta、Ti)的特征.超钾质火山岩具有较高的K2O(6.31%～8.55%)、MgO(6.75%～8.96%)、Cr(270.7×10-6～460.4×10-6)、Ni(142.3×10-6～233.9×10-6)含量,较高的(87Sr/86Sr)i(0.71883～0.72732)和较低的εNd(-14.78～-15.37),指示可能起源于一个前期亏损并经后期俯冲作用改造的富钾的方辉橄榄岩富集地幔源区.钾质火山岩具有比超钾质火山岩低的K2O、MgO、Cr、Ni含量以及高的Ba、Sr含量,初始87Sr/86Sr为0.71553～0.71628,初始143Nd/144Nd为0.51197～0.51198,在空间上与超钾质火山岩共生,可能是前者母岩浆的演化产物.钙碱性火山岩具有较高的Sr(881.7×10-6～1309.2×10-6)、Sr/Y比值(50～108)和较低的Y(12.05×10-6～18.02×10-6),明显亏损重稀土Yb(0.93×10-6～1.30×10-6),类似于典型的埃达克质岩成分特征但相对高钾,并具有相对低的(87Sr/86Sr);(0.70928～0.71374)以及高的εNd(-7.90～-10.91),指示起源于富钾增厚下地壳物质的部分熔融.区域上拉萨地块超钾质岩、钾质岩与N-S向地堑系在空间上共存、时间上相吻合,由此本文认为拉萨地块中新世钾质.超钾质岩和南北向地堑系的形成可能与中新世早期北向俯冲的印度大陆岩石圈断离有关.     

青藏高原东南木里地区二叠纪苦橄岩的Os-Sr-Nd同位素地球化学研究

本文报道了在青藏高原东南木里地区发现的二叠纪苦橄岩和与其共生玄武岩的主微量元素地球化学特征以及Os-Sr-Nd同位素组成。苦橄岩和与其共生玄武岩受地壳混染作用影响较小。根据苦橄岩的Ti/Y比值和初始的Os同位素组成,将木里苦橄岩分为两类:高Ti/Y型苦橄岩和低Ti/Y型苦橄岩,其中高Ti/Y型苦橄岩具有高的γ_(Os)= 5.3～ 10.7和ε_(Nd)= 5.9～ 6.4,与全球典型洋岛玄武岩的Os和Nd同位素组成接近,代表了地幔柱源区的同位素特征;而低Ti/Y型苦橄岩具有低的γ_(Os)=-4.1～ 1.2和ε_(Nd)= 3.2～ 5.0,可能表明受到了SCLM(大陆岩石圈地幔)源区物质的混染。与其共生的玄武岩具有低的γ_(Os)=-3.5～-1.6和ε_(Nd)=-0.6～ 0.7,表明其来自于不同于低Ti/Y型苦橄岩也有异于高Ti/Y型苦橄岩的地幔源区,但是也可能受到了SCLM物质的混染。基于Nd-Os同位素的地幔柱与SCLM的二端元混合模型显示:低Ti/Y型苦橄岩可能是SCLM物质组分与地幔柱起源的苦橄质原始岩浆混合形成的;与苦橄岩共生的玄武岩可能是由地幔柱来源的玄武质岩浆与SCLM小比例熔融的熔体混合形成的。     

大别杂岩中混合岩的矿物空间分布研究

介绍了矿物空间分布研究的基本原理及两种统计方法(接触频数法和线切法)。作者对混合岩矿物空间分布的研究表明:(1)前人提出的统计方法存在方法上的缺陷和应用上的局限性,作者推导出矿物接触类型的概率公式;(2)部分浅色体中矿物显示聚集分布的特征,而绝大部分的浅色体中矿物具有分散分布的特点。结合质量平衡和地球化学研究认为:大别杂岩中主体混合岩成因机制是重熔和交代作用。     

超临界流体中MoO3与WO3溶解度实验探讨

超临界地质流体以其独特的性质对金属成矿元素具有超强的萃取、层析和搬运能力,在热液矿床成矿机制研究中对揭示成矿物质的源、流和汇起着特殊和重要作用。本文利用分析纯H2MoO4在高温下脱水制备了MoO3(白色斜方晶系),在冷封式高压釜中实验测定了417℃超临界条件下,MoO3在纯水中的溶解度分别为7.3(29MPa)、14.2(45MPa)、21.6(55MPa)、27.7(78MPa)、32.5(100MPa)、和34.2(150MPa)mmol/l,热液中钼的存在形式为H2MoO4。依据前人的实验方案,补充测定了WO3在4.0%NaCl水溶液中于450%条件下的溶解度,其值分别为27.51(50MPa)和30.52(100MPa)mmol/l。结合前人研究结果发现,MoO3、WO3的溶解度在临界区域内具有超临界现象,在超临界条件下其溶解度与石英的超临界溶解度行为基本相似,表现为溶解度随体系温度和压力的升高而增大,这对揭示岩浆热液型和石英脉型钨、钼矿床的形成机制具有重要指导作用。     

黄河下游壶穴的研究

黄河下游(泺口以下)发育了大量的壶穴(Pothole),按成因可以分为6种:流水侵蚀、风蚀、圆砾铸模、冰压刻、冰融水滴蚀及泄气侵蚀。流水侵蚀形成的圆形Pothole规模不一,小者直径在十余厘米,深数厘米,大者直径达数米,深1 m余;风蚀形成的圆形Pothole规模一般比较小,直径多在二、三十厘米以下,深10 cm以下,大部分穴壁缓斜,状如盘碟;圆砾铸模形成的Pothole规模一般较小,直径多在一、二十厘米以下、穴壁陡倾,状如锅穴;冰融水滴蚀形成的Pothole形态复杂,规模不一,既有穴壁缓斜的盘碟状者,也有穴壁陡倾近乎直立的近圆柱状者,直径从不足1cm到三、四十厘米,其穴缘、穴壁和穴底常有次级构造;泄气侵蚀形成的Pothole更是十分复杂,平面形态可以圆形到近圆形甚至其他复杂形态,穴壁可以非常平缓,也可以陡倾,直径从数厘米到数十厘米,深数毫米到二、三十厘米,穴缘和穴壁也常有次级伴生构造,既可单独产出,也可成群产出,同时还可以多个密集产出,状如蜂巢,这一类Pothole的成因极为独特,主要与黄河断流河床捕获的空气泄漏有关。     

庐山星子群变质岩的变质作用P-T条件研究

对分布于扬子块体南缘古元古代星子群变质宏的变质作用研究表明，它们普遍经历了角闪岩相的变质，其变质温度为480℃-580℃，压力在300MPa-500MPa之间。这与扬子块体南缘其他元古代地层仅经历了轻微变质的事实截然不同，表明星子群变质岩具有独特的构造演化历史。越来越多的研究发现，星子群变质岩是由地壳伸展作用引发的、来源于下地壳的前寒武纪变质基底，它并不是来源于华夏块体的“飞来峰”。     

贵州峨眉山玄武岩喷发期的岩相古地理研究

贵州峨眉山玄武岩喷发，从动态的角度可以分为茅口期晚期和龙潭期（吴家坪期），龙潭期又可分为三个喷发旋回，对应于四个不同的岩相古地理环境，体现了东吴运动在造成贵州地区地壳抬升、下沉和接受最大海侵之后，又上升、拉张、沉陷带发生地裂（又称峨眉地裂）以及地幔物质喷溢等地质活动，具间歇性和多旋回性的特点。本文从研究海陆变迁入手，揭示峨眉山玄武岩喷发与沉积作用的内在联系，进而探讨其与金、锑等矿产的成因联系，提出该期各相区与成矿区的形成模式。通过对贵州峨眉山玄武岩不同喷发期岩相古地理的研究可以看到，茅口期晚期和龙潭期早期海域的沉积韵律和相带展布格局与玄武岩喷发的间歇性和多旋回性特征完全一致。玄武岩的喷发为成矿提供了物质基础，玄武岩喷发的间歇期又为沉积矿产的富集提供机遇。这种岩浆期后气液以富硅和二氧化碳为特征的玄武岩，本身富含铁、锰、铜、铅、锌、锑、砷、汞、金、银、氟、磷以及一些稀散和放射性元素等成矿组分。在喷发过程中，气液成分有一定变化，各阶段和离岩浆的远近距离不同以及喷发性质和环境差异，形成了火山气液矿床、火山沉积矿床和沉积矿床的不同成矿带。     

含矿流体混合反应与成矿作用的动力平衡模拟研究

本文在约定热液体系中成矿元素成矿速率(成矿过程中单位时间内单位体积所合成矿元素重量的变化)的基础上。借助于物质-热-化学-成矿四重全耦合的研究思路，构建了均匀热液体系、层状热液体系、岩浆侵入热液体系下成矿元素的迁移、富集、溶解与沉淀作用数值模型。模拟结果表明；(1)硫化物(H2S)和硫酸盐(SO42-)流体的混合反应是成矿热液体系中铅、锌、铁成矿元素成矿的重要控制因素；(2)均匀介质、岩浆侵入或地质构造的存在，对成矿元素在成矿流体运移的速度、流线、温度分布和成矿元素的溶解与沉淀分布都有着各自的特征．不同的成矿环境或成矿背景制约了成矿元素的迁移与富集以及矿体的产出定位。暗示成矿环境及成矿速率对热液体系中成矿元素的沉淀与溶解具重要作用；成矿流体的混合反应是成矿作用发生的重要机制之一。在成矿理论研究中必须充分考虑不同地质构造因素的约束。     

南海西部围区中特提斯东延通道问题

通过对南海西部围区中生代岩相古地理资料的收集整理和分析,编制了该区T_2,T_3~1,T_3~2,T_3~3,J_1-J_2,J_3-K_1共6个时段的岩相古地理简图,根据其中生代海相地层的时空分布和岩相特征,讨论了尚存争议的中特提斯进入南海的通道问题。实际资料表明,黑水河盆地在三叠纪受印支运动影响完成了从海到陆的过程,之后不再出现海相沉积,中特提斯不可能从红河裂谷带进入南海。在新加坡所见的晚三叠世至早侏罗世浅海至陆相沉积代表古特提斯的残余海,到中侏罗世完全消失。早侏罗世时期在印支半岛南部出现的近南北走向的海湾可能经过泰国湾与当时的滇缅海相通;但是这个海湾浅而短暂,滇缅海能否从这里进入南海值得怀疑,更不可能是中特提斯的通道。在南海西部围区,迄今已证实的中生代洋壳碎片(蛇绿岩套)和深海沉积仅见于南部Woyla—Maratus—Lupar一线及其附近。这套延伸2000余km,从洋壳、深海到浅海岩相齐全的岩石所代表的晚侏罗世至早白垩纪世大洋应是中特提斯洋的一部分。中特提斯东延而最可能是走南路,即从班公一怒江带南下之后,经Woyla线穿过苏门答腊岛,绕加里曼丹岛南缘到Maratus线,向北再经沙巴到Lupar线,在沙捞越北部或纳土纳岛附近进入南海。     

攀西裂谷存在吗？

大陆裂谷以地幔上隆、岩石圈伸展、减薄、断陷和沉降为特征，伸展构造环境是大陆裂谷形成的必要条件和本质特征。中国学者以前所认为攀枝花-西昌裂谷的主要标志是海西期层状堆晶杂岩、晚二叠世峨眉山玄武岩、印支期环状碱性杂岩和晚三叠世裂谷盆地沉积。最近一系列研究成果表明攀西地区海西期-印支期构造岩浆热事件是地幔柱和岩石圈相互作用的结果，不是裂谷作用的产物。进一步对上扬子西缘二叠纪-三叠纪的沉积作用和构造特征综合分析表明攀西地区不存在裂谷盆地沉积。该区晚二叠世-中三叠世为古陆隆起遭受剥蚀，晚三叠世断陷型类磨拉石建造是前陆走滑复合盆地的产物。本文根据对攀西地区二叠纪-三叠纪的岩浆活动、沉积作用、构造特征和地球物理资料等方面综合研究对攀西裂谷的存在提出质疑，并以峨眉山地幔柱活动为主线探讨了攀西地区古生代和中生代的地质构造演化历史。