太古代Komatiite研究情况简述

国外太古代地质研究的一般进展,肖庆辉(1968),孙大中(1979)两同志已作了很好的介绍。我们在这里补充介绍一些关于Komatiite的研究情况,供同志们参考。 Komatiite是一种太古代超镁铁质的喷出岩,往往与拉斑玄武岩共生,源于地幔,形成于特定的地质构造条件下。这种岩石组合在各大陆的太古代构造区均有发现,它的普遍意义是不容忽视的。目前中译名尚不统一,有译为科马提岩的(肖庆辉),有的译为镁绿岩(赵宗溥),有的译为苦幔岩(穆克敏)。     

新疆东天山黑白山镁铁超镁铁岩地球化学、U-Pb年代学、Hf同位素特征及地质意义

黑白山镁铁超镁铁岩位于新疆中天山地块与觉罗塔格构造带的分界断裂——阿其克库都克大断裂南侧约4 km处.该岩体主要由阳起石化橄榄辉石岩、辉橄岩、辉石岩、蚀变细粒辉长岩组成,对岩体的主微量及稀土元素地球化学特征研究表明,岩体属铁质镁铁超镁铁岩,具低钾拉斑玄武质岩的分异特征;岩石具相对较低SiO2(43.90％～52.80％...     

冀北哈叭沁超镁铁岩锆石年代学及Hf同位素：对区域岩浆活动期次及源区的指示意义

冀北承德地区铁的成矿作用从新太古代一直延续到古生代,呈现出成矿元素铁在这一地区不同地质历史时期反复聚集成矿的特点,重要的铁矿资源都与镁铁-超镁铁岩体有关。本文对哈叭沁岩体中3件角闪石岩样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和Hf同位素分析。原生岩浆锆石U-Pb测年结果获得406±2Ma的成岩年龄,表明承德地区古生代超镁铁岩岩浆活动发生于泥盆纪。前人及本文继承锆石的U-Pb测年结果表明,承德地区镁铁-超镁铁岩浆活动期次主要有古-中元古代、泥盆纪、晚石炭世-早二叠世、晚三叠世4期,且都与伸展构造背景紧密关联。承德地区不同时代铁矿围岩的原生岩浆锆石的Hf同位素的对比研究表明,与成矿元素铁相关的地质体的源区为地幔物质或形成于2.9~2.7Ga的基性下地壳物质,而之后的地壳沉积物质部分熔融形成的地质体则缺乏成矿潜力。     

晚太古代Sanukite（赞岐岩）与地球早期演化

Shirey and Hanson(1984)将某些太古代的高镁闪长岩套称为sanukite(赞岐岩),类似于日本中新世(11～15Ma)Setouchi火山岩带的高镁安山岩。Sanukitoids由闪长岩-二长闪长岩-花岗闪长岩组成,不同于TTC岩套(奥长花岗岩-英云闪长岩-花岗闪长岩)。Sanukitoids具有下列地球化学特征:富Mg,Mg~#>0.60,Ni和Cr>100μg/g,Sr和Ba>500μg/g,LREE富集(大于球粒陨石100倍),无Eu异常。高镁安山岩在太古代很少见,而其相应的侵入岩高镁闪长岩或sanukitoids,虽然数量也很少,但却是各地晚太古代地体中随处可见的。Sanukitoids的原始岩浆是交代的地幔楔部分熔融形成的,随后可能经历了广泛的分离结晶作用。TTC和sanukitoids岩套可以相伴产出,二者均与板片熔融有关,TTG与其直接有关,sanukitoids可能与其间接有关。全球Sanukitoids主要集中在晚太古代时期,可能暗示板块的消减作用在～3.0Ga以后才起了重要的作用。     

岩石名称的微妙差异

正1偏碱性岩与碱性岩在岩石学中"偏碱性"一词使用很微妙。如果侵入岩在岩石化学图解中投入碱性系列范围,但岩矿鉴定不出现碱性矿物,则这种岩石一般定名为偏碱性××岩(例如:偏碱性超基性岩,偏碱性基性岩)。2基性超基性岩与镁铁超镁铁岩按SiO2含量划分,基性超基性岩并列的是中酸性岩。按矿物含量划分,镁铁超镁铁岩并列的是长英     

大气演化与矿床形成的关系

通过受含有大气来源的活性组分O_2和(或)CO_2,而且或许受在大部分占大气中的 CH_4,H_2S和H_2的水的影响的作用,形成了众多类型的矿床。所以,经由地质时期的大气的成分变化已经影响了在外地壳环境中形成的矿床的特征和相对丰度。大气演化的主要标准,游离氧的开始累积,正如休伦超群沉积过程中被溶液溶解的亚铁状态的铁的搬运的限制条件所证明的那样发生于大约24亿年左右。这种变化曾被称为含氧大气变型     

三价铁经验校正:必要性、前提条件及对所选用的地温压力计的影响

象石榴石、辉石、云母和角闪石这样的镁铁硅酸盐矿物可出现于各种地质温度计和地质压力计中。在可得到化学全分析结果及不改变总成分(变质泥质或镁铁质的)的情况下,前面提到的矿物普遍含有三价铁,在采用电子探针的矿物分析结果时,不能区分三价铁和二价铁,从而把全部铁作为Feo处理。在含三价铁的矿物中这样处理导致(1)低的分析总额和(2)矿物化学式中的超额阳离子。假定为理想的化学计量法时(理想化学式阳离子和氧),则使我们可以直接地估算石榴石和辉石中的三价铁;角闪石则要求关于占位率的额外假定条件,而对云母,关于三价铁估算则尚无令人满意的条件。根据对某些变质镁铁硅酸盐的三价铁测定结果,在较高的X_(Mg)条件下三价铁对全铁的比率增大。三价铁估算值对T和P计算的影响取决于所采用的模型的三价铁改变端员的相对比率的程度。若干实例说明,一般说来,如果做三价铁估算(或测定),则应对所有的有关矿物都进行估算。     

桂北元宝山宝坛地区约825Ma镁铁-超镁铁岩的地球化学及其地质意义

镁铁－超镁铁岩的岩石学和地球化学特征表明，元宝山超镁铁岩中橄榄石的Fo为78－83，岩石具有明显的包橄结构，具有LREE亏损，低Th/Nb和La/Nb比值以及高（t)值（约＋5），是来源于亏损地幔低程度部分熔融的岩浆堆晶的产物；宝坛地区镁铁－超镁铁岩富集LREE，具有高的Th/Nb,La/Nb比值和低的（t)值（－0．45－7．01），是镁铁质岩浆上升，结晶过程中与地壳物质混染（AFC）的结果，超镁铁岩与澳大利亚Garidner岩脉群具有相似的不相容元素分布型式和Nd(t) 值，是导致新元古代Rodinia超大陆裂解的地幔柱熔融的产物。     

桂北元宝山地区超镁铁岩的年代、源区及其地质意义

桂北元宝山地区超镁铁岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄为(841±22)Ma(2σ),与桂北三防-何家湾地区出露的镁铁-超镁铁侵入岩年龄(约825 Ma)接近,表明桂北地区出露的镁铁-超镁铁侵入岩具有基本一致的结晶年龄.超镁铁岩的岩石学和主量元素特征表明超镁铁岩是堆晶岩,其微量元素质量分数较低(＜NMORB),蛛网图上除了Nb、Ta、Zr、Hf亏损外,一般表现为平坦的分配曲线.超镁铁岩εNd(t)的变化范围为-1.0～6.5,表明超镁铁岩的母岩浆遭受了一定程度的地壳混染.元宝山地区超镁铁岩低的w(Th)/w(Nb)比值与原始地幔非常类似,而与大陆弧玄武岩浆的比值明显不同,推测元宝山地区超镁铁岩应形成于板内环境,而不是活动大陆边缘,其形成很可能与导致新元古代Rodinia超大陆裂解的发生于约825 Ma的华南地幔柱有关.     

石榴子石中Fe~(2+)的穆斯堡尔谱研究

对十六个不同地质产状的镁铝榴石-铁铝榴石系列样品进行了穆斯堡尔谱研究。结果表明Fe~(2+)的四极矩双线的不对称程度A_s与样品地质产状密切相关:来自金伯利岩中的镁铝榴石A_s=(23±2)％;来自地幔包体中的镁铝榴石A_s=(16±1)％,来自各种变质岩中的镁铝榴石A_s=(6±3)％。     

辽宁瓦房店金伯利岩中石榴石特征及种类鉴定

辽宁瓦房店金刚石矿区金伯利岩中的石榴石一直被当作镁铝榴石。为了确定矿区颜色复杂的石榴石种类,本文对矿区的石榴石进行了系统的采样分析,测定了112件石榴石样品的晶胞参数、50件样品的微区化学成分和40件样品的红外光谱。利用石榴石晶胞参数、红外光谱、化学成分和化学分子式方法对矿区石榴石进行分类,结果显示:晶胞参数分类法误差大,容易得出错误结论;红外图谱分类法准确度不高,只能作为参考方法;化学成分分类法太过笼统,达不到详细划分石榴石种类的目的;化学分子式分类法可把矿区的石榴石详细划分6个矿种:镁钙铁-铝铬铁榴石、镁铁钙-铝铬铁榴石、镁钙铁-铝铬榴石、镁钙-铝铬铁镁榴石、镁铁钙-铝铬榴石、镁铁钙-铝铁铬榴石,每种石榴石都充分反映了A、B离子的种类及占位特征,是4种分类方法中最为科学的方法。研究认为瓦房店金刚石矿区金伯利岩中石榴石A端元成分以Mg²⁺离子占位为主;B端元成分以Al³⁺离子占位为主。由于阳离子替代普遍,A、B端元成分复杂,瓦房店金伯利岩中不存在单纯意义上的镁铝榴石。     

松树沟超镁铁岩成因的地球化学证据

主元素和稀土元素地球化学特征表明,松树沟超镁铁岩中可确定地幔残余(R)趋势和岩浆结晶(M)趋势。M趋势进一步鉴别为玄武质岩浆(M_1,F=25—30％)和超镁铁质岩浆(M_2,F<20％)的分离结晶趋势。上述化学趋势记录了同源上地幔的部分熔融和结晶分异的演化历史。因此松树沟岩体属复合成因岩体。     

苏北东海超镁铁岩初步探讨

在江苏北部东海—赣榆地区,断续出露一套中—深变质岩系,称东海群,其上为海州群不整合覆盖。东海群的原岩形成时代为晚太古代—早元古代。在东海群下部分布区,出露有一系列超镁铁岩块和榴辉岩块。本文重点研究超镁铁岩的岩石学、矿物学和岩石化学等特征,并探讨其原生年龄、原生构造环境和侵位年龄、构造侵位方式及其出露机制。     

青海省阿什贡含镍矿镁铁-超镁铁岩体形成时代及其对成矿机制的启示

通过对阿什贡岩体的野外实地调查,发现其是由橄榄岩相、辉石岩相、角闪石岩相及辉长岩相组成的镁铁-超镁铁岩体,并且在辉长苏长岩中发现有原生硫化镍矿体。利用LA-ICP-MS方法对岩体进行测年,获得锆石U-Pb年龄为(436.1±1.2)Ma(MSWD=0.13),为加里东期。岩石地球化学特征分析及区域对比研究揭示,阿什贡镁铁-超镁铁岩体以低Ti、亏损Nb和Ta、富集轻稀土元素和大离子亲石元素为特征。结合带内其他同时代镁铁-超镁铁岩体地球化学特征及其同位素组成,启示我们包括阿什贡在内的化隆镁铁-超镁铁岩带的形成与祁连山及其邻区460~440 Ma时期俯冲向碰撞转换的作用有关,其成矿作用与岛弧岩浆作用相关。这对于青海省化隆一带区域铜镍找矿具有重要指示意义,同时对丰富发展完善早古生代镁铁-超镁铁岩体及所含的岩浆铜镍硫化物矿床成因研究和形成机制具有借鉴作用与研究价值。     

南祁连大道尔吉早古生代弧后盆地型蛇绿岩的年代学、地球化学特征及意义

大道尔吉蛇绿岩是中祁连地块和南祁连褶皱带之间蛇绿混杂岩带的重要组成部分。出露的岩石单元包括地幔橄榄岩、镁铁–超镁铁质堆晶杂岩和玄武安山岩。其中镁铁–超镁铁质堆晶杂岩包括三个堆晶旋回,单个堆晶旋回底部为含铬尖晶石纯橄岩,向上逐渐变为透辉石岩(辉石橄榄岩)→辉长岩等。堆晶杂岩中辉石橄榄岩Sm-Nd同位素等时线年龄为441±58 Ma,为加里东中期岩浆活动的产物。地球化学特征显示:地幔橄榄岩MgO(40.41%~40.96%)、Cr(3590×10~(–6)~7340×10~(–6))、Ni(1480×10~(–6)~1710×10~(–6))含量高,而Al_2O_3(0.35%~0.59%)、TiO_2(0.03%~0.04%)和∑REE(0.81×10~(–6)~1.84×10~(–6))含量低,具亏损地幔岩的特征;镁铁–超镁铁质堆晶杂岩的主量元素变化大,重稀土元素富集,正Eu异常(δEu=1.22~2.15);玄武安山岩SiO_2为54.90%~57.76%,MgO为3.50%~5.45%,TiO_2为0.72%~1.12%,Na_2O/K_2O1,∑REE为24.9×10~(–6)~53.4×10~(–6),LaN/YbN=1.0~1.7,具平坦稀土配分模式,与E-MORB相似,同时富集Ba、Rb、Th等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Ti等高场强元素,具弧后盆地火山岩地球化学特征。综合区域地质、岩石组合和地球化学特征,认为大道尔吉蛇绿岩属构造肢解的蛇绿岩残片,具有俯冲带(SSZ)型蛇绿岩的特征,形成于弧后盆地环境,为奥陶纪柴北缘洋向中祁连地块俯冲,引起弧后扩张形成。     

加拿大安大略地区太古代和古生代的科马提岩

自Viljon及Viljon(1969)对南非巴伯顿地区太古代熔岩深入研究并提出科马提岩这一概念以来,全球各地对科马提岩的研究已有了很大的进展。近年来,国内也有不断发现太古代和其它较新时代类似科马提岩石的报道,并受到人们越来越多的关注。加拿大安大略地区是目前科马提岩研究程度较高的地区,现将Arndt等对该区的研究成果介绍于下。 (一) Munro太古代科马提岩 Munro位于安大略东北部太古代阿伯蒂比绿岩带,包括两种岩浆系列的深成岩和火山岩:(1)富铁拉斑玄武岩系列(厚3—10米),由玄武岩至英安岩熔岩流、层状橄榄岩—辉岩—辉长岩熔岩流(厚120米)和层状岩床(厚700米)组成;(2)超镁铁质、镁铁质科马提岩系列,由橄榄岩至安山岩不连续熔岩     

辽宁弓长岭铁矿区大理岩地质地球化学特征及其成矿意义

弓长岭铁矿床二矿区西北部发现的含磁铁矿白云质大理岩为与条带状硅铁建造整合产出的原始沉积成因碳酸盐岩.本文对该大理岩及其蚀变岩的主量元素、微量元素、稀土元素及碳氧同位素进行了初步研究.大理岩主要化学组成CaO为30.15％～ 34.32％,MgO为9.86％～11.95％,FeOT为6.76％～15.82％;与平均显生宙石灰岩相比,弓长岭大理岩除Pb、Mn富集外,大离子亲石元素和高场强元素明显亏损;与后太古代平均澳大利亚沉积岩(PAAS)相比,弓长岭大理岩稀土元素总量低,明显正铕异常,铈负异常不明显;弓长岭大理岩δ13CV-PDB为-7.0‰～-6.0‰,Y/Ho比值既不同于海水也不同于陆源碎屑.这些特征显示大理岩形成于缺氧的海洋环境,物质来源与海底喷气热液活动有关.大理岩的沉积表明当时海水的酸碱条件已达中性-弱碱性,有利于铁胶体沉淀成矿.大理岩层不仅易于发生构造变形,而且贫铁矿形成富铁矿时迁出的硅质交代大理岩形成了阳起石岩,同时大理岩还为热液交代形成石榴石岩、绿泥石岩和镁铁闪石岩等蚀变岩提供了镁质.     

镁铁矿在镁夕卡岩Au(Fe、Cu)等矿床中的发现及镁铁矿—镁磁铁矿系列研究

镁铁矿是一种罕见的交代矿物,发现于安徽秦楼镁夕卡岩Au(Fe、Cu)矿床和陕西木龙沟镁夕卡岩 Fe(Mo、Cu)矿床,它在中国是首次发现。本文对镁铁矿及镁磁铁矿的产出地质条件、矿物共生组合、化学成分、物理性质、X—射线粉晶数据和红外吸收光谱等特征进行了较系统的研究,提供了一批新的数据。镁铁矿含MgO高达13.48％～17.66％,与其共生的矿物主要是斜硅镁石、粒硅镁石、蛇纹石、方解石和镁磁铁矿。镁铁矿的比重为4.537～4.720,反射率R=17.8～18.1,硬度838～900kg/mm~2,晶胞参数为0.8371～0.8379um。对镁铁矿—镁磁铁矿—磁铁矿系列的化学成分和物理性质、晶胞参     

安徽省泗县山头金刚石砂矿中指示矿物特征研究

安徽省泗县山头地区分布着金刚石砂矿,其金刚石来源一直存在争议,尤其是在安徽省宿州栏杆地区发现了碱性基性岩型的金刚石后,一些学者认为栏杆地区可能是砂矿的来源.本文对山头金刚石砂矿中指示矿物(石榴子石和铬铁矿)进行了电子探针分析,结果显示石榴子石矿物化学式A32+B23+(SiO4)3中的A主要由Mg2+、Fe2+和Ca2+离子占位,B主要由Al3+离子和少量的Mn3+离子占位,以铁铝榴石(Alm)为主,其次是镁铝榴石(Pyp),属于铁铝-镁铝-钙铝石榴子石系列的G3、G4石榴子石;铬铁矿中Cr2O3的含量绝大多数大于40 wt％,MgO的含量平均在8 wt％左右,TiO2含量在0.11～2.26 wt％之间,属于中铬-铬铁矿,与山东、辽宁金伯利岩中发现的中铬-铬铁矿成分基本一致,说明其物源并非来自栏杆地区碱性基性岩型金刚石原生矿.     

研究超镁铁岩中八面体假象蛇纹石和绿泥石的地质意义

继1981年首次报导八面体假象蛇纹石之后,在同一超镁铁岩中又发现了一些八面体假象含铬绿泥石,后者是交代前者的产物。通过研究我们认为:1)八面体假象绿泥石中的Al、Cr等元素来自铬铁矿石;2)和八面体假象蛇纹石一样,八面体假象绿泥石的最初原生矿物也应为γ一橄榄石,后者的形成压力为140×10~8Pa(140Kb),相当于500公里的深度;3)包有八面体假象蛇纹石和绿泥石的铬铁矿可能是一种直接来自深部地慢的铬铁矿类型;4)藏北岩带的两处(安多和阿里地区)超镁铁岩中出现八面体假象矿物说明藏北超镁铁岩带(或岩带的几处超镁铁岩)形成的构造环境可能深于藏南超镁铁岩带。