湖南道县虎子岩碱性玄武岩及其基性捕虏体成因和地质意义

本文在湖南道县虎子岩地区采集了碱性玄武岩、橄榄辉长岩和基性麻粒岩捕虏体。碱性玄武岩的斑晶为橄榄石(10%~15%),岩石K2O含量为2.88%~3.51%,Mg#值为80,具有洋岛玄武岩的微量元素特征,岩石具有富集的氧同位素组成(7.8‰~11.0‰),可能是其上升到地表后由碳酸盐岩组分的加入及后期风化蚀变作用造成的,其相对均一且为负的εNd(t)值和靠近EMⅡ地幔端员的特点,指示了该玄武岩是拉张构造环境下富集地幔部分熔融的产物。橄榄辉长岩具有弱富集的LREE(La/Yb)N=2.5~3.0)、弱的Eu正异常(δEu=1.03~1.06),其Sr-Nd同位素组成更靠近EMⅡ地幔端员,87Sr/86Sr比值、εNd(t)值及Nd模式年龄均高于碱性玄武岩,说明橄榄辉长岩是先形成的上述玄武岩浆在未到达地表之前局部发生结晶作用后形成的。基性麻粒岩捕虏体具较强的正Eu异常(δEu=1.42~4.41),其重稀土元素含量出现明显的分组特征,强烈亏损U、Th和Nb、Ta、Zr、Hf、Ti等高场强元素,同时Sr-Nd同位素组成显示其具有壳幔混合的特征。本文结合已有研究结果,探讨了岩浆起源和演化,以及与古太平洋板片俯冲有关的构造环境转换。     

吉林汪清和龙岗新生代岩石圈地幔的含水性和元素地球化学特征

首次报道了来自东北地区岩石圈地幔水含量的数据。通过对吉林龙岗和汪清新生代玄武岩中的橄榄岩包体矿物进行电子探针(EMP)和激光熔蚀等离子体质谱(LA-ICPMS)的分析,得到了矿物的主量元素和微量元素的数据,结果显示这些橄榄岩是原始地幔经历了不同程度部分熔融的残余,大部分样品的熔融程度可能<10%。橄榄岩样品在后期还经历了地幔交代作用,大部分样品受到硅酸岩熔体的交代,少部分样品受到碳酸岩熔体的交代。显微傅里叶变换红外光谱(FTIR)的分析结果显示,橄榄岩样品中的单斜辉石、斜方辉石均含有以结构羟基形式存在的水,而橄榄石中没有明显的羟基吸收峰。龙岗样品中单斜辉石的水含量为(48~464)×10^-6(H₂O, 质量分数),斜方辉石水含量为(28~104)×10^-6;汪清样品中单斜辉石的水含量为(34~403)×10^-6,斜方辉石的水含量为(13~89)×10^-6;所有样品全岩水含量为(8~92)×10^-6。样品的水含量可以代表龙岗和汪清地区岩石圈地幔的水含量信息,并且水含量变化范围较大,造成这种变化的原因可能是由于地幔源区初始水含量的不均一,以及部分熔融和地幔交代作用叠加的结果。     

遵化新太古代豆荚状铬铁矿变形特征、变形机制及其大洋地幔扩张运移的指示意义

豆荚状铬铁矿是蛇绿岩套地幔构造岩中特征的矿产,其矿石发育丰富的岩浆活动-高温变形结构构造类型,豆荚状铬铁矿高温下仍具有稳定的物理化学特性,对认识大洋上地幔扩张、横向运移具有重要指示意义。在对遵化新太古代豆荚状铬铁矿显微构造的深入研究基础上,通过对比分析豆荚状铬铁矿结构构造特征(岩浆活动、低温变形),提出高温变形结构及其特征(拉长网孔结构、条带状、糜棱状结构等)。借鉴现代洋中脊及弧后盆地扩张的构造模型,提出华北新太古代豆荚状铬铁矿扩张中心形成后的显微构造演化序列,豆荚状铬铁矿变形机制的研究,可以提供认识早期大洋上地幔动力学过程的新线索。     

上地幔Os同位素组成的演化

Re-Os同位素体系为研究地幔的成分-结构-演化提供了新的地球化学示踪和定年的工具.上地幔Os同位素组成演化的球粒陨石模型是Re-Os体系用于地幔物质定年的基础, 尤其在采用Re亏损模式年龄和Os同位素代理等时线年龄时.综合了铁陨石和各类球粒陨石、地幔橄榄岩包体和蛇绿岩豆荚状铬铁矿的Re-Os同位素体系研究的近期成果, 为认识对流上地幔Os同位素组成的演化提供了制约.对河北遵化蛇绿岩豆荚状铬铁矿岩的研究, 获得新太古代(2.5 Ga)时形成豆荚状铬铁矿的对流上地幔的187Os/188Os=0.110 2, 与球粒陨石型模式的一致.文献中常用的球粒陨石模式的参数如下: 地球形成时(4.558 Ga)初始值187Os/186Os为0.095 31, 现代值分别采用碳质球粒陨石的187Os/186Os比值为0.127 0和原始上地幔(PUM)的187Os/186Os比值为0.129 6, PUM与普通球粒陨石和顽火球粒陨石的187Os/186Os比值接近.      

地壳运动的机制及动力来源

通过分析各种地壳运动假说,提出了地幔胀缩力和重力是地壳运动的主要动力来源,地球自转离心力和潮汐摩擦力是地壳运动的次要动力来源。地幔软流圈中放射性元素衰变热产生的膨胀使岩石圈产生拉裂,软流圈物质以岩浆形式喷出地表,岩浆柱散热收缩,产生负压,岩石圈在负压和重力作用下形成地壳运动。     

富金斑岩型铜矿床的基本特征、成矿物质来源与成矿高氧化岩浆-流体演化

第三纪富金斑岩型铜矿床主要发育于板块汇聚边缘与俯冲作用相关的火山-岩浆弧以及陆缘弧中,而大多数较古老的富金斑岩型铜矿床则主要发育于向大陆边缘增生的岛弧环境中.含矿斑岩的岩性变化范围从低钾钙碱性闪长岩、石英闪长岩和英云闪长岩到高钾钙碱性石英二长岩到碱性的二长岩及正长岩,通常侵位于地壳浅部l～2km处,与同期的火山岩密切共生,并常见热液爆破角砾岩.其围岩蚀变从早到晚依次可分为Ca-Na硅酸盐蚀变、K硅酸盐蚀变、中级泥质蚀变、绢云母化、高级泥质蚀变,而浅部的高级泥质蚀变可以与早期K硅酸盐蚀变同期形成.Cu、Au矿化主要发育在K硅酸盐蚀变带中,矿化与A型脉密切相关,贫钼而富铂族元素.控制富金斑岩型铜矿床形成的几个关键过程包括：（1）源区有大量的Cu、Au等成矿元素;（2）能使Cu、Au等成矿物质有效进入岩浆熔体的机制;（3）合成矿元素的岩浆熔体在从地幔上升到地壳高侵位而形成斑岩体的过程中没有Cu、Au等成矿物质损失;（4）在岩浆上升演化过程中,岩浆挥发份能有效的逸出,并且逸出的时间越早,对成矿越有利;（5）Cu、Au等成矿元素能有效进入岩浆挥发份;（6）在成矿斑岩体上部发育有利的相对封闭机制,阻止岩浆挥发份的逃逸;（7）含Cu、Au成矿流体的有效沉淀机制;（8）具有一个地壳上部的岩浆房,能够不断提供成矿物质和驱动热液循环的热能.要形成大型矿床一般需要多期岩浆脉动侵位与多期矿化热液蚀变事件的叠加.现多倾向认为交代的地幔楔可能是其主要物质来源.而有利于富金斑岩型铜矿床形成的岩浆有钾质钙碱性岩浆、埃达克质岩浆、碱性弧岩浆.俯冲板片脱水形成的流体或者熔融产生熔体提供了上覆地幔楔熔融的高氧逸度条件,这种高氧逸度特征是地幔源区Cu、Au成矿元素能否进入岩浆熔体的重要条件之一.最近研究表明流体的冷却可能是Cu、Au沉淀成矿最主要的因素.本文扼要介绍了富金斑岩型铜矿的矿床地质特征、矿床成因等方面的研究进展,分析了存在的主要问题并对其发展趋势作了展望.     

华南热点铀成矿作用

文章阐述了地幔柱和热点活动的基本概念，并划分热点活动为大陆型和大洋型；扼要阐述了热点活动与成矿作用的关系，提出了热点铀成矿作用理论。华南中新生代（220～50Ma）的地质构造作用、岩浆活动、沉积和变质作用、成矿作用与深部地幔柱构造作用有着密切关系。从地质、地球物理和地球化学等方面论证了贵东东部为中生代大陆型热点活动地区及其与铀成矿作用的关系，指出了华南热液型铀矿找矿远景。     

太古宙绿岩带岩石学和地球化学：实例与探讨

绿岩带是太古宙大陆地壳重要的构造单元。 按照岩石组合特征, 绿岩带可划分为 3 个类型：1） 巴伯顿型, 主要由基性-超基性火山岩组成, 含少量酸性火山岩及沉积岩, 中性火山岩很不发育;2） 苏必利尔型, 主要由中性火山岩和中-基性火山岩组成, 含沉积岩; 3） 达尔瓦尔型, 以广泛发育的沉积岩为特征。 其中, 巴伯顿型绿岩带在世界范围内分布较广, 且组成较为复杂, 表现出一系列独特的岩石学和地球化学特征：1） 基性-超基性火山岩在绿岩带层序中占主导地位;2） 发育具有异常高的地幔潜能温度的科马提岩类;3） 存在太古宙亏损型和富集型玄武岩等。 华北克拉通清原地区的表壳岩虽然经历高级变质作用, 但仍 具有清晰的层序, 与巴伯顿型绿岩带岩石组合特征类似, 因此我们倾向于将其厘定为清原绿岩带。 清原绿岩带主体形成于 2.5 Ga, 与广泛分布的新太古代花岗质片麻岩形成时代一致, 并不存在大规模的中太古代地质体。 清原绿岩带的岩石学和地球化学研究表明新太古代晚期原始地幔柱模型可以较为合理的解释清原地区及华北克拉通东部陆块其它新太古代基底岩石的成因, 但太古宙原始地幔柱与显生宙地幔柱在某些方面有所不同。     

盆地形成及成矿与地幔流体间的成因联系

文中共讨论以下5个问题:(1)盆地起源于幔壳溃变和膨隆,后者是地幔流体(超临界态(>375℃)HACONS流体,简称幔汁)上涌、渗入、交代、富化、致熔的产物。地幔流体造成油气盆地深部的高热流、异常超高压、伊利水云母化、硅化和地层有机碳的加氢成油作用。(2)盆地成矿可分两大阶段,先是沉积时的同生成矿;地层沉积后还有众多的后生成矿。两者组成“盆地矿套”(杜乐天,2002)。成矿无论同生还是后生,其分布均受断裂控制,都和地幔流体活动有关。(3)黑色页岩的实质是碳-硅-泥三元岩系,和热液成矿中的碳酸盐-硅质-泥质蚀变三元完全相当。此类岩系中总是有几十种亲壳亲幔亲气元素的特殊富集。奇异的是,石油、油页岩、沥青及砂岩型铀矿彼此有完全类似的继承性元素特殊富集。此等元素群不可能都是来自盆地之外蚀源区岩体的风化。研究证明,相当多的元素是地幔流体携带上来的。(4)盆地地层中广泛发育由地幔流体衍生的热液作用。(5)盆地实质上是气盆,全盆地排气。许多气田是地幔流体排气形成的。沙漠(原地型)和天然气田的共生很值得注意,两者皆源于地球强烈排气,导致地下和大气增温,过度蒸发,不易降雨,长期干旱而形成沙漠。     

峨眉山玄武岩浆喷发对贵州西部区域成矿贡献研究

早、晚二叠世之间大规模峨眉山玄武岩喷发是峨眉地幔热柱基性岩浆活动的高峰期.峨眉山玄武岩在贵州西部地区广泛分布,它不仅以矿源层形式参与钼、铜、铅、锌、金、锑、汞、铊等以地下水热液成矿作用为主的层控矿床的形成,而且它自身形成火山气液型矿床--玄武岩铜矿及伴生热液型铂、钯等矿化点;再者它是外生矿床--高砷煤、高氟煤、高硫煤、高汞煤形成的主要原因.