花岗岩类岩体中岩石包体应变测量方法讨论

以鄂东铁山、大王寨岩体为例,讨论了花岗岩类岩体中包体拟采取的应变测量方法,其中包括主应变值的测定、包体的原始轴比的确定以及包体与寄主岩存在明显粘性差条件下的应变测量方法。     

甘肃北山旧井岩体BS03号钻孔岩石地球化学特征

文章对旧井岩体BS03号钻孔的岩石学、岩石化学以及同位素地球化学特征等进行了研究。结果表明:BS03号钻孔所见的主要岩石类型为似斑状二长花岗岩,其次为英云闪长岩、石英闪长岩及中粗粒花岗岩、伟晶岩、细晶岩等。似斑状二长花岗岩、黑云母花岗岩以及英云闪长岩的铝碱指数(ASI)为1.0左右,均为准铝质;而石英闪长岩的铝碱指数(ASI)仅为0.66~0.68,表现为明显的铝不饱和。上述各类岩石均表现为I型花岗岩的稀土配分曲线特征,且其稀土配分曲线总体较为相似,说明它们之间具有一定的成因联系。Nd、Sr同位素地质特征揭示:该区花岗岩的成岩物质来源于下地壳,并可能有上地幔物质的介入。     

铜陵地区中酸性侵入岩的懈体岩石学研究

铜陵地区中生代中酸性侵入岩中含有捕虏体、残余体和岩产乐包体三大类型，其中岩浆包体包堆积岩包体、堆积晶包体、混杂岩包体和冷凝边包体。各类石包体的岩石学、矿物学、地球化学特征均不相同，反映了它们成因上的差异。     

福建同安二长花岗岩风化壳中的粘土矿物

二长花岗岩风化壳自下而上划分为原生带、微风化带、弱风化带和强风化带。风化壳中粘土矿物主要为埃洛石,其次为高岭石及少量伊利石。微风化带下部以高岭石为主,往上埃洛石逐渐占优势,并于弱风化带中、上部和强风化带中局部富集,这与当时地下水活动状态有关。高岭石结晶程度随风化程度的增强而提高。在弱酸性介质条件下及水分丰富、溶出条件强烈时,从长石解理面上和长石的“溶蚀”空隙中可以直接形成高岭石或埃洛石,而过渡阶段的伊利石很不发育或不存在。     

新疆克拉玛依岩体的岩浆混合作用成因：岩石地球化学证据

新疆西准噶尔地区克拉玛依花岗质岩体中发育大量闪长质微粒包体,并形成有岩浆混合成因的岩浆混合岩——石英闪长岩。包体成分主要为闪长质,显微镜下具有岩浆岩结构,岩浆混合特征十分明显,如:针状磷灰石,角闪石包裹辉石残晶,长石斑晶的溶蚀环带等特征。岩体中寄主岩石、岩浆混合岩、闪长质微粒包体、闪长玢岩脉分别代表岩浆混合演化过程中两端元岩浆按不同比例混合的产物。在岩石地球化学方面,包体与寄主岩石的主要氧化物之间具有良好的线性关系,寄主岩石和包体的稀土元素配分曲线和微量元素蛛网图形态相似;各种地球化学元素参数特征显示,寄主岩石与包体在岩石形成过程中发生过成分交换及均一化。特征元素比值及同位素等特征表明,闪长质包体的端元岩浆可能为幔源基性岩浆,寄主岩石的端元岩浆可能是以壳源为主的酸性岩浆。岩石地球化学特征进一步佐证了该区岩浆混合作用的存在,同时也暗示岩浆混合作用可能是新疆北部后碰撞过程中重要的岩浆活动形式。     

Field evidence,mineral chemical and geochemical constraints on mafic-felsic magma interactions in a vertically zoned magma chamber from the Chotanagpur Granite Gneiss Complex of Eastern India

The Nimchak granite pluton (NGP) of Chotanagpur Granite Gneiss Complex (CGGC), Eastern India, provides ample evidence of magma interaction in a plutonic regime for the first time in this part of the Indian shield. A number of outcrop level magmatic structures reported from many mafic-felsic mixing and mingling zones worldwide, such as synplutonic dykes, mafic magmatic enclaves and hybrid rocks extensively occur in our study domain. From field observations it appears that the Nimchak pluton was a vertically zoned magma chamber that was intruded by a number of mafic dykes during the whole crystallization history of the magma chamber leading to magma mixing and mingling scenario. The lower part of the pluton is occupied by coarse-grained granodiorite (64.84–66.61?wt.% SiO₂), while the upper part is occupied by fine-grained granite (69.80–70.57?wt.% SiO₂). Field relationships along with textural and geochemical signatures of the pluton suggest that it is a well-exposed felsic magma chamber that was zoned due to fractional crystallization. The intruding mafic magma interacted differently with the upper and lower granitoids. The lower granodiorite is characterized by mafic feeder dykes and larger mafic magmatic enclaves, whereas the enclaves occurring in the upper granite are comparatively smaller and the feeder dykes could not be traced here, except two late-stage mafic dykes. The mafic enclaves occurring in the upper granite show higher degrees of hybridization with respect to those occurring in the lower granite. Furthermore, enclaves are widely distributed in the upper granite, whereas enclaves in the lower granite occur adjacent to the main feeder dykes.Geochemical signatures confirm that the intermediate rocks occurring in the Nimchak pluton are mixing products formed due to the mixing of mafic and felsic magmas. A number of important physical properties of magmas like temperature, viscosity, glass transition temperature and fragility have been used in magma mixing models to evaluate the process of magma mixing. A geodynamic model of pluton construction and evolution is presented that shows episodic replenishments of mafic magma into the crystallizing felsic magma chamber from below. Data are consistent with a model whereby mafic magma ponded at the crust-mantle boundary and melted the overlying crust to form felsic (granitic) magma. The mafic magma episodically rose, injected and interacted with an overlying felsic magma chamber that was undergoing fractional crystallization forming hybrid intermediate rocks. The intrusion of mafic magma continued after complete solidification of the magma chamber as indicated by the presence of two late-stage mafic dykes.     

东昆仑东段三叠纪岩浆混合作用:以香加南山花岗岩基为例

香加南山花岗岩基位于东昆仑造山带东段,岩基主要岩石类型为花岗闪长岩。千瓦大桥-加鲁河一带花岗岩体为香加南山岩基的重要组成部分。香加南山花岗岩基含大量暗色微粒包体,包体中捕掳晶丰富。千瓦大桥-加鲁河一带花岗岩体寄主岩中斜长石和暗色微粒包体中捕掳晶斜长石具正常环带,An值震荡变化,角闪石和黑云母Mg O含量和Mg#值较低,具壳源特征;暗色微粒包体中基质斜长石具核边结构,核部和边部An值存在间断,角闪石和黑云母Mg O含量和Mg#值较高,具幔源特征。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年结果显示千瓦大桥花岗闪长岩、暗色微粒包体和加鲁河辉长岩的结晶年龄分别为251.0±1.9Ma、252.8±3.0Ma和221.4±3.3Ma。千瓦大桥花岗闪长岩和加鲁河花岗闪长岩富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE),具较低的Mg#和Nb/Ta比值;从千瓦大桥到加鲁河花岗闪长岩呈现出由准铝质中钾钙碱性系列向准铝-弱过铝质中钾-高钾钙碱性系列演化;暗色微粒包体和加鲁河辉长岩轻重稀土元素分异程度相对较低,具较高的Mg#和Nb/Ta比值。千瓦大桥花岗闪长岩和加鲁河花岗闪长岩分别为古特提斯演化俯冲阶段和后碰撞阶段幔源岩浆底侵新生地壳使其部分熔融产物。镁铁质岩浆注入长英质岩浆的混合作用形成了暗色微粒包体。岩浆混合过程中,如果岩浆不完全混合,混合岩浆中混入物质除了长英质岩浆的残留岩浆和捕掳晶,还应该有镁铁质岩浆与长英质岩浆之间的元素梯度差导致的物质扩散;如果岩浆为近完全混合,混合岩浆近似为镁铁质岩浆和长英质岩浆以一定比例二元混合。东昆仑东段晚古生代-早中生代幔源岩浆对花岗质岩浆的影响是一个持续的过程,从俯冲阶段早期流体交代地幔熔融,到俯冲阶段后期板片断离,然后同碰撞阶段板片断离的持续影响,再到后碰撞阶段加厚地壳的拆沉作用,由于地球动力学体制不同,导致幔源岩浆影响的大小和特征不同。     

中天山阿拉塔格环状杂岩体中闪长质包体地球化学与岩浆混合作用

环状杂岩体的岩相分带有多种成因模式。为了查明新疆阿拉塔格环状岩体的成因,本文特就其中暗色包体的成因及其岩浆演化进行探讨。包体分布极不均匀,在酸性岩单元的东南角集中发育,大部分呈浑圆状或次圆状,微细粒结构,部分包体中含有寄主岩石中的长石斑晶。通过对暗色包体主量、微量元素、Sr-Nd同位素及单颗粒锆石U-Pb年龄测试,认为该环状岩体中的暗色包体主要为闪长质-花岗闪长质岩浆包体,包体SiO_2(56.72%~61.80%)低,K_2O+Na_2O(8.12%~10.55%)高,具有高钾富碱的特征,属于高钾钙碱性岩石系列;里特曼指数(σ)为4.59~4.85,稀土元素富集。包体及寄主岩的主量和微量元素协变图呈不同程度的线性关系,而且两者稀土、微量元素曲线形态相近,显示出包体和寄主岩在地球化学特征上既有相似性,又有不同的特点。这种特征表明,环状花岗岩岩浆的形成至少与两种岩桨的混合有关。包体的(~(87)Sr/~(86)Sr)t较低(0.705204~0.705914)、ε_(Nd)(t)=1.65~2.57,全部为正值,揭示包体的原始岩浆为幔源玄武质岩浆。包体和寄主岩石的关系显示岩浆的混合方式为基性岩浆注入到已经开始结晶的酸性岩浆。本研究为环状杂岩体的多种成因过程提供了重要依据,认为其中的环状花岗岩单元为壳源酸性岩浆与幔源基性岩浆混合作用的产物。包体和寄主岩石的特征均反映在晚古生代中天山造山带发生过一定程度的后碰撞地壳垂向生长。     

大兴安岭北段伊勒呼里山晚侏罗世二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

对大兴安岭北段伊勒呼里山地区二长花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和岩石地球化学研究,确定其形成时代、岩石成因,揭露区域大地构造环境。测年数据显示,二长花岗岩于158.1±0.7Ma前形成,为晚侏罗世早期岩浆演化事件的产物。地球化学结果显示,二长花岗岩具有高Si、富Na、K、Al,低Fe、Mg的特点,A/CNK值为0.83~1.09,属高钾钙碱性花岗岩;富集大离子亲石元素K、Rb,贫高场强元素Hf、Th;稀土元素总量较高,稀土元素配分曲线右倾,具弱的负Eu异常,为Ⅰ型花岗岩。岩浆起源于下地壳玄武质成分的岩石部分熔融,为同碰撞期陆壳加厚过程的产物。研究区晚侏罗世早期二长花岗岩的形成与蒙古-鄂霍茨克缝合带闭合过程中的陆-陆碰撞环境有关,其形成时代限定了大兴安岭北段伊勒呼里山地区蒙古-鄂霍茨克洋的闭合时间应为晚侏罗世早期。     

安徽铜陵地区幔源镁铁质团块研究及其地质意义

幔源岩石包体研究,是认识上地幔岩石圈物质组成、幔源岩浆演化及壳幔动力学过程的重要手段。铜陵地区小铜官山石英二长闪长岩中发育有微粒闪长质包体,并且这些微粒闪长质包体中不均匀地分布着镁铁质团块,三者的形成过程可视为铜陵地区岩浆演化的缩影,为了解本区深部岩浆作用过程提供了有力的证据。在前人研究的基础上,笔者借助电子探针、扫描电镜、电镜能谱和二次飞行时间离子探针(Tof-SIMS)对产于铜陵地区微粒闪长质包体中的镁铁质团块进行了详细的研究,首次获得了一套精确的矿物化学资料和元素分布图,总结了镁铁质团块的特征,并讨论了本区的深部岩浆作用过程。矿物学研究表明,镁铁质团块中的角闪石和辉石均已发生了不同程度的透闪石化和阳起石化蚀变,蚀变过程中,从镁钙闪石到镁角闪石,再到透闪石,随着Si的增加,角闪石呈现出Mg的富集和Ti、Al贫化的特点。团块中的富Cr磁铁矿、Ti磁铁矿和少量的铝直闪石指示了其具有深源性。Tof-SIMS元素分布图显示,透闪石主要由Al、Si、Ca、Sc、V、Cr、Mn、Cu和Sr元素组成,透辉石主要由Si、Mg、Ca、Cu和Rb组成。在铜陵地区,上地幔部分熔融形成一套玄武岩浆,受岩浆底侵作用影响,玄武岩浆上侵,进入下地壳深位岩浆房,与下地壳硅镁层发生同化混染作用,形成一套轻度演化的中基性(辉长质)玄武岩浆,镁铁质团块就是这类中基性玄武岩浆直接结晶形成的。后受构造作用影响,这类中基性玄武岩浆上侵到中地壳岩浆房(12~16 km),与中地壳的变质岩系发生同化混染和结晶分异作用形成一套中性闪长质岩浆,微粒闪长质包体就是这套闪长质岩浆发生结晶分异作用而形成的。镁铁质团块和微粒闪长质包体清楚地解释了铜陵地区深部岩浆作用过程,并有力地证明了铜陵地区中地壳的闪长质岩浆来源于下地壳的壳幔混源岩浆。