豫西五丈山花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义

五丈山花岗岩是熊耳山地区出露面积居第二位的酸性侵入岩,它的岩石成因及深部动力学过程研究不仅可为熊耳山区域构造演化提供新的证据,而且能为区域内生金属成矿动力学研究提供新的参考,还可为熊耳山地区地质找矿提供新的思路。对五丈山斑状黑云母二长花岗岩样品WZS01进行了LA ICP MS锆石U Pb定年,27个测点中的18个测点的同位素比值位于n(207Pb)/n(235U)—n(206Pb)/n(238U)一致线上,它们的加权平均年龄为159. 6±1. 6 Ma。结合五丈山花岗岩的SHRIMP和LA ICP MS锆石U Pb定年结果,认为它是晚侏罗世约160 Ma岩浆活动的产物。五丈山花岗岩160颗锆石的U Pb年龄形成了一个从新太古代至晚侏罗世的单颗粒锆石年龄谱,8个峰值年龄依次为~2. 8 Ga、~2. 3 Ga、~1. 9 Ga、~1. 8 Ga、~1. 7 Ga、~1. 3 Ga、~178 Ma和~160 Ma,区域上均存在与之对应的岩浆热事件。五丈山花岗岩具有高硅、富碱高钾、贫镁低钙的特征,属于钾玄岩系列和高钾钙碱性系列。它富集大离子亲石元素,亏损高场强元素Nb、Ta,在微量元素蛛网图上显示明显的Nb、Ta、P及Ti负异常,稀土配分模式具有右倾平滑、轻稀土富集及重稀土亏损及无明显负Eu异常等特征。五丈山花岗岩具有高Sr、低Y的特征,属于高锶低钇中酸性岩（Adakite,有人音译为埃达克岩）,它是加厚大陆下地壳的部分熔融形成的,部分熔融源区的残余相矿物包括石榴子石、金红石和角闪石,且无（富钙）斜长石残留。熊耳山地区在~160 Ma经历的岩石圈拆沉作用致使不同深度范围、不同成分的原岩近同时发生部分熔融,多种成因的锆石加入到深部流体内并与之快速上升,途中注入到未完全固结岩浆/流体库,在经历岩浆—流体活化后上侵至地壳浅部后形成了具有复杂单颗粒锆石年龄谱的五丈山花岗岩。另外一方面,深部流体也因熊耳山地区~160 Ma岩石圈拆沉而获得快速释放,其周缘~160 Ma的Au、Mo成矿作用得益于深部含矿流体的有效封闭,五丈山花岗岩周缘及深部仍具有巨大的内生金属成矿潜力。     

雅鲁藏布江蛇绿岩的侵位机制:一个新的分析模型

蛇绿岩侵位机制是板块构造理论中一直没有得到合理阐释的科学问题,制约了许多次级问题的解决。本文综述了已发表的关键资料和地质观察,提出了一个新的分析模型。蛇绿岩带的长距离延伸表明其形成过程与板块汇聚过程紧密相关;冈底斯岩浆弧的两期弧岩浆活动暗示汇聚板块边缘的构造性质曾经发生过转换;前人报道的玻安岩缺乏充分的地质学、岩石学和矿物学约束;强还原晶体群的普遍性暗示蛇绿岩侵位过程与大规模流体活动有关。据此,本文提出了一个由流体协助的蛇绿岩侵位模型,认为俯冲板块回卷、断离、流体-岩石圈相互作用、大洋岩石圈穹隆等过程是蛇绿岩侵位的基本控制因素。     

初论云南马厂箐铜钼金矿田的岩浆系统

云南马厂箐Cu-Mo-Au多金属矿田产出一个由260余个小岩体(墙、脉)组成的岩体群,其岩石类型包括斑状黑云母二长花岗岩、石英二长岩、碱长花岗斑岩、二长花岗斑岩、石英二长斑岩、石英正长斑岩、正长斑岩、辉绿岩、煌斑岩等.这些侵入体的锆石U-Pb年龄介于35.6～34.4 Ma(SHRIMP方法)和33.78～37.93 Ma (LA ICP-MS方法),辉钼矿Re-Os年龄为35.8～33.9 Ma.因此,一般认为成矿作用与马厂箐岩体群有关(如郭晓东,2009;楚亚婷等,2011b),成岩作用与成矿作用具有同时性.但是,到底哪一个或哪一些岩浆侵入体是致矿侵入体,至今仍是一个谜.特别是,由于这些小岩体(墙、脉)之间通常缺少相互切割关系,测年方法的误差范围通常大于成岩成矿作用的持续时间,很难对它们进行期次划分.为此,笔者试图从火成岩结构成因解析的角度探讨马厂箐矿田的侵入岩分类,进而讨论马厂箐矿田的岩浆系统及其动力学意义.     

利用宽谱系岩墙群进行勘查靶区预测的初步尝试: 以南阿拉套山为例

本文提出了一种利用宽谱系岩墙群(WSDS)进行内生金属矿床勘查靶区预测的新方法。南阿拉套山出露有一套由二叠纪煌斑岩质、玄武质、安山质、英安质和流纹质岩墙(脉)组成的岩墙群,可称为宽谱系岩墙群。该岩墙群侵位于花岗质岩基及其围岩中,是区内最晚一期岩浆活动的产物。以下特征暗示岩墙群的形成伴随着大规模含矿流体活动:(1)许多岩墙岩石具有气孔状构造,且含有大量含水暗色矿物; (2)部分岩墙岩石具有多斑斑状结构,基质为隐晶质或玻璃质结构; (3)部分岩墙岩石含有浸染状硫化物; (4)各类岩墙具有相似的不相容元素和成矿元素分配型式; (5)不同时代、不同岩性的地层具有相似的成矿元素分配形式。因此,宽谱系岩墙群及其围岩经受过含矿流体的浸润和改造,可作为确定性找矿标志。岩墙群的空间展布形式同时受区域性裂隙系统和局部性裂隙系统控制,可以解释为岩墙同时侵位于先存裂隙和自生长裂隙中。因此,宽谱系岩墙群是熔体-流体流快速侵位的产物,具有较强的成矿潜力。岩墙的空间展布形式可能暗示了含矿流体的运移方式,因而可以用来预测成矿金属大规模堆积的可能位置:(1)流体在运移路径上与碳酸盐岩相遇的部位; (2)流体在运移路径上与块状少裂隙火成岩体相遇的部位; (3)流体运移路径上适度破碎的断裂交汇部位; (4)流体在运移路径上与高渗透率地层相遇的部位; (5)岩墙密集区的小岩体。据此,可在南阿拉套山划出为六个勘查靶区(A、夏尔敖腊靶区,B、米尔其克岩体靶区,C、勒根乌苏-科克塔舒根乌苏靶区,D、阿尔夏提靶区,E、布图哈马尔西南岩体靶区,F、诺尔特靶区),涵盖了区域矿产调查发现的20个矿点(床)中的8个。如果将预测靶区的范围稍微扩大,则可以涵盖15个矿点(床)。据此,可以认为利用宽谱系岩墙群进行成矿预测是有效的。     

四川康定-冕宁地区变质侵入岩的地球化学及Nd同位素研究

通过对四川康定-冕宁地区出露的康定杂岩中基性、中性、酸性岩岩石学、微量元素地球化学、Sm-Nd同位素等多方面系统研究,确定这套岩石形成于岛弧环境.Sm-Nd同位素未能形成等时线,说明可能岩石形成后经历了较高温度的热扰动,εNd(t)大于零,表明样品可能来源于一个较为亏损的地幔,其亏损地幔模式年龄集中在1.2～1.4Ga.通过对该区岩石的AFC(同化混染结晶分离)过程模拟,说明岛弧岩浆形成后分离结晶时同化混染围岩,中-酸性深成岩体是残留岩浆,约为原始岩浆量的60%,其结晶形成的混染速率与结晶速率比值约0.9.     

碰撞造山带斑岩型矿床的深部约束机制

在印度-亚洲大陆碰撞过程中,俯冲板片断离触发了幔源岩浆底侵作用、下地壳部分熔融和冈底斯岩基带以及同岩基斑岩的产生.在此过程中,幔源岩浆分离结晶的产物、下地壳岩石部分熔融残余和地壳分异过程中下沉的镁铁质块体,构成了加厚下地壳.随着造山岩石圈的冷却和加厚下地壳重力不稳定性的增加,岩石圈拆沉作用触发了后碰撞斑岩型岩浆活动.与此相应,碰撞造山带斑岩型矿床可以形成于同碰撞和后碰撞两个不同的构造阶段.同碰撞成矿作用发生于岩基带形成时期,成矿物质主要来自于底侵幔源岩浆及更深部的含矿流体,其触发机制是俯冲板片的断离.后碰撞成矿作用发生于加厚下地壳冷却之后,成矿物质主要来自于新生矿源层和更深部的含矿流体,其触发机制为岩石圈拆沉作用.在同碰撞构造阶段,伴随着幔源岩浆的底侵作用,深部流体和幔源岩浆所含的成矿物质被注入到岩基岩浆中,与从岩基岩浆源区萃取的成矿物质汇聚在一起,一部分受岩基热的驱使上升成矿.由于流体中成矿元素的浓度强烈依赖于压力,另一部分成矿元素则滞留在难熔残余中形成新的矿源层.当发生岩石圈拆沉作用时,由此矿源层部分熔融形成的斑岩岩浆将相对富含成矿物质,导致碰撞造山带第二次成矿作用大爆发.     

康定—泸定地区变质侵入岩的地质地球化学特征及其构造环境

康定—泸定地区出露的新元古代变质侵入岩位于扬子板块西缘北段。通过详细的野外地质特征、岩相学、矿物学及岩石地球化学等方面的研究,确定岩石组合为辉长岩、石英闪长岩、英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩和正长花岗岩,其中以中酸性岩为主,具有钙碱性演化特征;长石成分主要为钠长石—更长石—中长石,含水矿物角闪石、黑云母广泛存在;主量元素显示钙碱性分异趋势;微量元素呈现典型的岛弧环境地球化学特征;稀土配分模式呈右倾型;在构造环境判别图中,该变质侵入岩样品均投影于火山弧区域。综合以上特征表明康定—泸定地区变质侵入岩在新元古代处于与俯冲有关的岩浆弧环境。     

论郴州市北湖地下水水源地的安全开采量

北湖地下水水源地曾因自身及区域的过量开采诱发了岩溶塌陷和地面沉降等地质灾害,为确定安全合理的开采量,以避免地质灾害的再次发生,2006年9月进行了开采性抽水试验。通过开采性抽水试验确定的设计开采量,从三方面进行了论证,一是从地下水动态、区域水文地质条件、地下水开采现状和历史等方面的分析和计算,论证了设计开采量的保证度;二结合开采历史的分析,论证了设计开采量对应的水位降深引起岩溶塌陷、地面沉降再次发生的可能性;三是在前述两方面论证的基础上,考虑到安全系数和抽水试验资料及其计算结果的可靠程度,同时结合岩溶水的动态特征,论证了扩大设计开采量的可能性。论证的结果是：北湖地下水资源丰富,设计的开采量能够得到保证,而且以该开采量生产再次引发岩溶塌陷的可能性极小,同时,单纯就水量而言,尚有扩大设计开采量的潜力,但扩大后引发岩溶塌陷的可能性极大,风险性极高,故而不宜扩大。     

对流地幔上涌的方式及其大陆动力学意义

近年来,大陆动力学研究吸引了越来越多的关注,地球科学各分支学科的学者纷纷以自己熟悉的视角阐释大陆动力学过程.谈论地质过程的驱动机制时,多数学者都将注意力转向深部过程,特别是对流地幔的上涌.因此,正确理解对流地幔上涌的机制是大陆动力学研究的重要前提之一.