东天山寨北山铜矿区钠质火山岩年代学、地球化学特征及其成因

寨北山矿区海相火山岩为一套富钠的玄武安山玢岩、安山岩、英安岩、流纹岩组合,属于钙碱性系列岩石,具有低MgO（0.51%~5.93%,平均2.54%）、FeO（0.54%~6.39%,平均2.84%）和钛（TiO₂=0.09%~1.10%,平均0.58%）,富铝（Al₂O₃=12.23%~17.75%,平均15.20%,A/CNK=0.79~1.42,平均1.11）以及富钠（Na₂O/K₂O平均为7.30）、富水的特征。火山岩中斜长石主要为钠长石,少量更长石。轻、重稀土分馏较明显（（LREE/HREE）_N=3.68~9.00）,微量元素显示大离子亲石元素（如Th、U、Rb）、轻稀土的富集和高场强元素（如Nb、Ta、Ti、P）相对亏损的特征。获得矿区雅满苏组钠质玄武安山玢岩SHRIMP锆石U-Pb谐和年龄为（337.6±3.3）Ma,为早石炭世火山活动的产物。火山岩岩石学及地球化学特征表明研究区钠质火山岩可能形成于俯冲带近大陆方向的岛弧构造环境,是早石炭世洋壳俯冲熔融产生的岩浆在海底喷发过程中与海水相互反应后,经低变质相作用产生的。成矿元素在钠长石化过程中可能被淋滤出来进入含矿热液,后期在适当的温压等条件下沉淀形成本区的矿床。     

东天山铜鱼梁铜矿区闪长玢岩SHRIMP锆石U-Pb年代学、岩石地球化学及其地质意义

位于新疆东天山阿齐山-雅满苏成矿带东段的铜鱼梁矿床是近年来新发现的铜矿点,但带内热液型铜矿的研究和找矿勘查程度不高,通过SHRIMP锆石U-Pb定年获得矿区与成矿密切相关的闪长玢岩年龄为317.7±2.4 Ma,表明矿区在晚石炭世可能存在重要的岩浆-成矿事件.通过岩石地球化学特征研究可得铜鱼梁闪长玢岩SiO₂含量为56.71%~66.03%,Mg#=49.75~55.29,Na₂O+K₂O=5.15%~6.40%,Na₂O/K₂O=4.49~53.62,铝指数A/CNK=0.9~1.1,为富钠、准铝质-过铝质、低钾（拉斑）系列岩石.稀土总量较低（39.56×10-6~60.60×10-6）,具有轻稀土富集、重稀土亏损的右倾配分模式,富集Ba、U、K、Sr等大离子亲石元素（LILE）,亏损Nb、Ta、Ti高场强元素（HFSE）,显示弧岩浆的特征.闪长玢岩（87Sr/86Sr）_i变化于0.704 030~0.704 413之间,ε_Nd（t）=1.02~6.42,具有低的锶同位素初始值和正的ε_Nd（t）值,表明其岩浆源区主要来源于亏损地幔源区.综合已有资料,认为研究区闪长玢岩形成于岛弧的构造背景,为石炭世古康古尔洋壳向南俯冲的流体交代地幔后的产物.至晚石炭世早期,古康古尔洋俯冲交代,在上升中富含铜金属元素的岩浆流体当运移到浅部时,次火山岩通过交代岩体本身或火山地层形成了铜鱼梁铜矿床.      

秦岭-大别山花岗石与钼矿的关系研究

东秦岭-大别山是我国最重要的有色金属、贵金属成矿带,蕴藏有丰富的矿产资源,因而也是当今研究花岗岩与成矿关系研究热点地区之一.东秦岭-大别山地区花岗岩及其成矿作用,上世纪已经初步进行了研究,而且取得了丰硕的成果.     

流体地球科学与地球系统科学

近年来,地球系统科学逐渐成为地球科学的新趋势,但固体地球科学尚难于融入其中。其根本原因在于地球系统科学属于系统科学或复杂科学的组成部分,而固体地球科学其本质上属于理想科学的范畴,以研究线性地球过程为主,或者以理想科学的手法研究非线性地球过程。流体地球科学不仅研究地球的流体系统,也研究流体系统与固体系统的强和弱相互作用,是固体地球科学融入地球系统科学的唯一途径。     

川西拉拉Fe-Cu矿区含矿镁铁质层状岩席的首次发现及其成岩成矿意义

尽管镁铁质层状侵入体得到了广泛关注,与其相关的成岩和成矿过程仍然存在很多疑问。文中首次报道了在川西拉拉Fe-Cu矿区发现的一种含矿镁铁质岩席,它的深入研究可能有助于理解拉拉Fe-Cu矿床的成因,以及层状侵入体的组装过程与成矿作用。野外观察表明,该岩席共由9个岩相带组成,相邻岩相带为侵入接触关系,上半部分和下半部分的岩性呈镜像对应。对该岩席上半部分的5个岩相带分别进行了显微镜观察、粉晶X-射线衍射分析和CSD分析,表明相邻岩相带的矿物组成和结构参数具有明显区别,揭示该岩席由4、5次岩浆脉动组装而成。各岩相带均具有显微斑状结构,其中1～4岩相带的斑晶矿物主要为角闪石、云母和Ti-Fe氧化物,第5岩相带的斑晶为白云母、钾长石和石英。此外,第3岩相带还含有大颗粒单斜辉石斑晶,第4岩相带含有方解石大斑晶。含水矿物呈斑晶产出表明所有岩相带都是挥发分(H2O+CO2)饱和或过饱和岩浆固结的产物,但各岩相带的岩浆具有不同的来源。根据斑晶(循环晶)矿物组合、定量化结构参数和参数变异趋势,推测拉拉岩席之下曾经存在3～5个位于不同深部水平上的岩浆房。这些岩浆房有不同成分的进化岩浆充填,可能富集了相应的成矿金属。当深部含矿流体输入该岩浆系统时,有可能引起骨牌效应,导致各种含矿流体大规模释放。拉拉矿区的这类岩席可能对成矿物质起到了屏蔽作用,使其大规模聚集形成超大型矿床。需要注意的是,拉拉岩席的富矿岩相带侵位时间最晚,类似于攀枝花铁矿。因此,拉拉岩席的成岩成矿模式有可能也适应于攀枝花式铁矿。     

攀西地区镁铁质岩浆成矿系统的流体动力学模型

尽管镁铁质侵入体及其与成矿作用的关系得到了特别关注,但有许多科学问题迄今仍模糊不清。基于新的野外观察和理论分析,文中提出一个复杂性流体动力学模型,试图整合解释矿床地质学、矿相学和矿物学特征。假定岩浆成矿系统的行为取决于熔体和流体两个子系统的强相互作用,系统演化过程中子系统物理性质的连续改变可以导致多种非线性变化:(1)熔体子系统未发生明显结晶作用之前,含矿流体弥漫式透过熔体向上迁移,产生具有隐性火成层理的致矿侵入体和浸染状整合矿体。在这种条件下,高速运动的含矿流体可以导致岩浆侵入体全岩矿化;较低速上升的含矿流体也可以导致强烈的岩浆分异作用,但岩浆侵入体的边缘部分将没有成矿金属的富集。(2)岩浆侵入体部分固结(如半固结)时,含矿流体只能大规模输入到岩体中心尚未固结的部分,并导致强烈的双扩散对流,产生明显的韵律性层理和整合型块状矿体。(3)岩浆侵入体接近完全固结时,巨大的流体超压或远场应力场可导致板状侵入体沿补给通道方向破裂,含矿流体上升导致了不整合矿体的产生。(4)岩浆侵入体完全固结之后,后续含矿流体只能沿着层状侵入体与底板围岩的接触带迁移,形成新型板状矿体或巢状矿体,甚至夕卡岩型矿体。(5)富氧化物流体之后还可以有富硫化物流体上升,有利于产生硫化物矿体。这种分析大致符合攀西地区的客观实际,因而可以得出结论：(1)岩浆侵入体是否成为致矿侵入体取决于含矿流体的输入,而不是岩浆分异作用;(2)致矿侵入体的分异特征是含矿流体输入的结果,而不是相反;(3)镁铁质岩浆成矿系统是一种复杂性动力系统,含矿流体的输入是其行为发生非线性变化的根本原因;(4)攀西地区的镁铁质岩浆成矿系统包括整合型(包括块状和浸染状两种亚型)、不整合型和夕卡岩型铁矿子系统以及浸染状和块状硫化物型成矿子系统;(5)攀西地区的铁矿体不仅仅位于层状岩体之内,下伏围岩中也有找矿潜力,甚至发现块状硫化物的潜力。     

内蒙古中部深成侵入岩谱系单位及构造岩浆活动初探──以苏尼特左旗等8幅1：5万区域地质调查为例

摘要：内蒙古苏尼特左旗地区大面积出露各地质时代的深成侵入体,它们的详细划分和归并对探讨整个内蒙古中部地区的地质发展史具有重要的意义。本文在简单描述各种侵入岩的地质特征、岩石化学特征和稀土元素地球化学特征的基础上,将它们归并为６个超单元和３个独立侵入体,并进一步探讨了它们的演化特征和形成环境。首次从岩石学的角度探讨了区域构造岩浆活动史。同时,简要报道了在该区首次发现的碱性花岗岩、Ｓ型花岗岩和堆晶角闪辉长岩。     

中国东部岩石圈上地幔的组成特征及其地质意义

无论是在岩石学领域,还是在地质学的其它研究领域,地幔的岩石学特征都具有十分重要的意义。本文试图把统计学方法引入区域岩石学研究,从中国东部新生代玄武质岩石中超镁铁岩包体的成分特征入手,应用统计学方法阐明中国东部岩石圈上地幔整体上为弱亏损上地幔的观点。并且认为,在中国东部,岩石圈上地幔具有东西分带的特点。地幔岩石的带状分布方向为NNE向,与中国东部上地幔隆起的长轴方向一致。从东向西可以分出3个带,即东南沿海带、长白山—郯庐断裂带及大兴安岭—太行山带。另一方面,岩石圈上地幔岩石成分的这种分带性又受到其它因素的影响,以致在东西分带的基础上显现南北分块的特征,大致划分出了东北、华北、华南三大地块,体现了中国东部岩石圈上地幔的南北差异。在这个基础上,进一步探讨了我国东部岩石圈上地幔的组成特征在玄武岩岩浆起源、裂谷作用及地质演化等方面的意义。     

晚中新世南海珍贝-黄岩海山岩浆活动及其演化:岩石地球化学和年代学证据

南海海盆15°N附近呈东西向展布的珍贝-黄岩海山被认为是32~17Ma前南海海盆的残留扩张中心.对采自黄岩海山的两个火山岩样品(9DG,9DG-2)进行了岩石学、地球化学和年代学研究.两个样品的SiO₂含量分别为60.3%和63.6%,Al₂O₃含量分别为17.56%和17.55%,TiO₂含量分别为0.48%和0.31%,碱度率分别为3.88和3.62.根据岩石学和岩石化学分类,样品属碱性系列的粗面岩.对稀土元素和微量元素分析表明岩石具有洋岛玄武岩(OIB)型配分型式,轻重稀土总量比(∑c(LREE)/∑c(HREE))和球粒陨石标准化镧镱比((La/Yb)N)分别高达17.22和27.23,并具有铕负异常和锶、磷、钛亏损的特点.样品9DG的锶-钕-铅同位素分析结果为锶-87的含量与锶-86的含量之比值为0.704183,钕-143的含量与钕-144的含量之比值为0.512827,铅-206的含量与铅-207的含量之比值为18.68668,铅-207的含量与铅-204的含量之值为15.67962,铅-208的含量与铅-204的含量之比值为39.00261,表明初始岩浆来自软流圈地幔,具有与珍贝海山玄武岩相似的同位素组成.经钾-氩法测年,粗面岩的年龄为(7.77±0.49)Ma,略晚于珍贝海山玄武岩的年龄[(9.1±1.29)~10.0±1.80Ma],属于南海扩张期后晚中新世火山活动的产物.对比珍贝海山玄武岩的地球化学和同位素特征,认为两者有相同的岩浆源区,但是它们经历了不同程度的结晶分异过程,在晚中新世期间珍贝-黄岩海山可能有地幔柱活动.