滇西富碱斑岩型多金属矿稀有气体同位素组成特征及地质意义*

通过对滇西富碱斑岩型多金属矿区稀有气体同位素组成的研究表明,黄铁矿和石英脉等流体包裹体中3He/4He值主要为0.160 8~3.470 0 Ra,远高于地壳特征值,而整体略低于地幔特征值;20Ne/22Ne和21Ne/22Ne平均值分别为11.271和0.032 2,接近地幔同位素组成;40Ar/36Ar和38Ar/36Ar平均值分别为395.51和0.197 6,均高于大气比值,而低于MORB比值;128~136Xe/130Xe值与大气相比均表现出过剩的特征。综合研究表明,滇西多金属矿区包裹体中稀有气体同位素组成在显示含矿流体的幔源特征的同时,又表现出强烈的地壳特征;成矿流体主要源于深部地幔,在参与交代蚀变过程中,其性质由熔浆向热液过渡,同时引发壳幔物质叠加混染,正是这种流体作用构成了滇西新生代富碱斑岩多金属成矿的内在统一制约因素。     

房山岩体的岩浆来源、形成机制及动力学意义

房山岩体是华北东部典型的燕山期中酸性侵入杂岩体,其地球化学特征为富Si、Na、Al、Sr,亏损高场强元素(Nb、Ta),轻重稀土分异强烈,Sr-Nd同位素具有类似EMI型富集地幔的特点,表明其岩浆来自于加厚下地壳的部分熔融,并且中生代华北东部下地壳已经被早先的富集岩石圈地幔置换.不同基性程度岩浆的不完全混合是形成微粒闪长质包体的原因.侵入杂岩的角闪石压力计显示下地壳部分熔融形成的中酸性岩浆先后在19~8 km里的深度范围内结晶就位.古太平洋板块在地幔过渡带深度于早白垩世水平俯冲至太行山一线,洋壳脱水导致上覆地幔部分熔融,后者成为加热下地壳部分熔融的热源.     

中天山冰达坂一带斜长花岗岩的地球化学特征

通过地质和地球化学特征的研究，认为中天山隆起带北缘冰达坂地区的斜长花岗岩具有明显的幔源性质，但由于富集轻稀土和选择性富集大用于亲石元素，故其形成环境与岛弧构造体制有关，是被俯冲组分（或上壳岩石）所改造了的地幔岩浆在浅成条件下演化的产物。     

中天山冰达坂—带斜长花岗岩的地球化学特征

通过地质和地球化学特征的研究，认为中天山隆起带北缘冰达坂地区的斜长花岗岩具有明显的幔源性质，但由于富集轻稀土和选择性富集大离子亲石元素，故其形成环境与岛弧构造体制有关，是被俯冲组分（或上壳岩石）所改造了地幔岩浆在浅成条件下演化的产物。     

西藏多不杂铜矿床锶、钕、铪同位素特征及其地质意义

探讨西藏自治区改则县多不杂铜矿床的成矿物质来源及成矿动力学原理。选择矿区内花岗闪长斑岩全岩、黄铁矿以及锆石样品,测试锶、钕、铪同位素组成。结果显示,多不杂铜矿床样品中的Sr初始值介于幔源镁铁质岩石Sr同位素的平均值和壳源硅铝质岩石Sr同位素的平均值之间,靠近幔源镁铁质岩石,暗示花岗闪长斑岩的原始岩浆起源于地幔,在上升侵位时与硅铝质地壳物质发生交换,使其具有壳幔混染特征;花岗闪长斑岩具有相对高(~(87)Sr/~(86)Sr)i、低~(143) Nd/~(144) Nd的特征是交代富集地幔的反映,锶同位素的迁移行为与成矿元素相似,携带含矿物质的流体由斑岩体向围岩进行了迁移,并与围岩之间发生充填交代,导致变质砂岩含矿;锆石ε_(Hf)(t)值基本为正值,且变化范围较大,是有较多幔源组分参与成岩的标志,指示幔源岩浆作用过程中伴有地壳流体的混染。矿床成因综合研究初步揭示多不杂铜矿床是由地幔流体作用引发壳幔物质混染叠加成矿。     

渤海湾盆地黄骅拗陷天然气中幔源氦

黄骅拗陷天然气中存在强烈的幔源氦入侵，氦同位素比值３Ｈｅ／４Ｈｅ０．１２Ｒａ至３．６２Ｒａ，表明天然气中氦组分有１％至４５％来自幔源。３Ｈｅ／４Ｈｅ频率分布图呈双峰式特点，低值峰０．１２Ｒａ至１．１９Ｒａ，位于新生代中后期构造、岩浆活动不发育和远离断裂交汇带地区，其仍远高于壳源流体特征０．０２Ｒａ，表明拗陷区总体上存在较强的幔源氦混染。高值峰１．２８Ｒａ至２．８０Ｒａ，均位于长期活动断裂，特别是断裂交汇带和新生代火山活动区。幔源氦自断裂交汇带释放．沿ＮＥ—ＮＥＥ向伸展断裂带运移、聚集，并向四周扩散。早第三纪伸展活动与幔源岩浆作用期是幔源氦主要释放期；晚第三纪至第四纪ＮＷ向深断裂活动和深源岩浆作用对区内幔源氦聚集亦具重要贡献。     

地幔流体参与宁芜玢岩铁矿成矿 ——碳、锶同位素证据

磷灰石为宁芜玢岩铁矿标志性矿物之一,玢岩铁矿磷灰石δ13CPDB值处于-9.6‰—-0.6‰间,除T-06-1和J-06-3两个样品外,其余所有样品δ13CPDB值落入-2‰—-9‰地幔碳区间.玢岩铁矿各种类型磷灰石87Sr/86Sr比值介于0.706326—0.707577,相对比较集中,与火山岩、次火山岩Sr同位素初始比基本相同.比典型幔源岩浆成因磷灰石87Sr/86Sr值(≈0.7040)高得多,很显然成矿时有壳源物质的加入.磷灰石包体中δ13C和Sr同位素的特征表明玢岩铁矿形成时幔源物质和幔源流体参与了成矿作用.这被区域地质构造、区域地球物理场和宁芜火山岩、次火山岩地球化学特征所证实.     

西藏措勤地区典中组火山岩地球化学特征及构造背景

措勤盆地位于西藏冈底斯构造-岩浆岩带的西段北侧,该区古新世火山活动十分强烈,形成了一套厚度大于1 000 m的中酸性火山岩地层,火山岩K-Ar和Rb-Sr同位素年龄为63.9～61.0 Ma,区域上可与古近纪林子宗群下部层位相对比,归为古新统典中组.火山岩岩石化学、地球化学特征分析表明,该火山岩系属高钾钙碱性-钙碱性系列,轻稀土富集,负Eu异常明显.与原始地幔相比,微量元素Rb,Ba,K,Th,U富集;Ti,P,Sr,Ta(Nb)亏损.锶、氧同位素组成显示岩浆来源与陆壳物质关系密切,推测是来自于俯冲带的幔源基性岩浆与陆壳重熔酸性岩浆以不同比例混合所形成.综合研究认为,这套火山岩形成于陆缘弧构造环境,与喜马拉雅特提斯洋壳向北俯冲消减作用有关.     

论油气本源共同体——老油区发现新储量的探索思路

以克拉玛依油区为实例,提出了油气本源共同体新概念。指出深埋于新疆克拉玛依加依尔山下八大地质现象(巨大推覆体的加依尔山及其犁式断裂系统、玛湖新凹陷、山下古凹陷、中下地壳巨厚的低速高导层及其两侧的壳幔断裂、新疆隆起最高的莫霍面、深部上地幔软流圈形成隆起幅度达65 km的地幔柱),实际上就是生油—运移—散失—聚集—成藏—成带的隐工程。剖析这些深部构造后发现,裸露于加依尔山边百公里长多种类型丰富而罕见的油气苗和隐伏于地下沿克乌断裂带、玛湖断裂带聚集的油气富集带之油源,并非仅仅来自玛湖新凹陷,而更主要是来自深部三大烃灶(古凹陷内沉积物转化成烃、壳内低速高导层内由一氧化碳和氢合成幔源油气、地幔柱内由深部地幔流体聚合成烃碱流体),靠深、浅二套断裂系统上下沟通,形成既各自独立又相互联系、相互作用的不可分离的统一整体,即油气本源共同体。在我国华北、渤海湾、四川等油区都发育油气本源共同体,虽形态各异,但大同小异,提出应改变过去从上往下找油,顾上不顾下的传统做法,改为从下往上找油,上下兼顾的新思路。     

湘东北钠质煌斑岩的发现及其地质意义

在湘东北中生代陆内拉张带中发现了一组特殊的钠质煌斑岩.岩石以富Na 2 O,高TiO 2 和Nb,Ta,Nd,LREE弱富集以及不出现负铕异常为特征.测得Rb-Sr同位素年龄为136Ma.Sr同位素初始比值为0.705331,Nd同位素初始比值为0.512639～0.512654,ε Nd (t)值为+3.5～+3.8.微量元素和Sr,Nd同位素组成具有洋岛玄武岩(OIB)地幔源区性质,构成特殊的钠质煌斑岩地幔源区.推测钠质煌斑岩形成于板内软流圈地幔上涌的地幔热点式构造环境,来自软流圈含挥发分的流体/熔体与下地幔的交代作用可能是制约钠质煌斑岩形成和陆内拉张的主要因素.     

念青唐古拉弧背断隆东段古近纪大规模火山作用及找矿意义

探讨念青唐古拉弧背断隆东段古近纪火山岩的地质地球化学特征、成因机制、动力学背景以及找矿意义.通过对火山岩进行岩石学特征研究及全岩地球化学分析,结果表明该套火山岩相对富集不相容元素K、Rb、Th、Ce,而Sr、Ba、Ta、Nb、Ti呈现低谷,LREE富集且分馏明显,而HREE相对亏损且分馏不明显,稀土配分模式图呈以Eu为...     

Primary carbonatite melt from deeply subducted oceanic crust

Partial melting in the Earth's mantle plays an important part in generating the geochemical and isotopic diversity observed in volcanic rocks at the surface. Identifying the composition of these primary melts in the mantle is crucial for establishing links between mantle geochemical 'reservoirs' and fundamental geodynamic processes. Mineral inclusions in natural diamonds have provided a unique window into such deep mantle processes. Here we provide experimental and geochemical evidence that silicate mineral inclusions in diamonds from Juina, Brazil, crystallized from primary and evolved carbonatite melts in the mantle transition zone and deep upper mantle. The incompatible trace element abundances calculated for a melt coexisting with a calcium-titanium-silicate perovskite inclusion indicate deep melting of carbonated oceanic crust, probably at transition-zone depths. Further to perovskite, calcic-majorite garnet inclusions record crystallization in the deep upper mantle from an evolved melt that closely resembles estimates of primitive carbonatite on the basis of volcanic rocks. Small-degree melts of subducted crust can be viewed as agents of chemical mass-transfer in the upper mantle and transition zone, leaving a chemical imprint of ocean crust that can possibly endure for billions of years.     

诺敏火山群钾质火山岩特征与成因

为了进一步研究诺敏火山群钾质火山岩的特征及其形成的古构造环境,对该区钾质火山岩样品,做了硅酸盐、同位素与微量元素分析。数据分析结果表明,诺敏火山群钾质火山岩主要岩性为橄榄玄武岩、白榴玄武岩、玄武质浮岩。钾质火山岩是由于地幔物质上涌,底侵于陆壳的底部,造成下地壳少量物质与地幔物质发生混溶作用,以及钾质交代作用而形成的,是大陆板块内部裂谷期岩石圈伸展作用的产物。该套火山岩成因与许多重要的浅成低温热液金矿床及斑岩型铜（金）矿床具有密切联系。该研究对恢复古构造环境,了解地幔组成具有重要意义。     

昆嵛山混合杂岩体的地质特征及成因

昆嵛山混合岩体是胶东东部出露面积最大的岩体,是金牛山金矿带的寄主岩体。野外地质特征以及同位素年代学的研究,确定岩体形成于134.3Ma。但是,在元古代,胶东地区还曾受到栖霞运动的影响,广泛地发生了区域变质作用。岩石学、岩石化学、地球化学等方面的研究结果,表明混合岩的原岩是上地壳沉积岩与来源下地壳或上地幔的火山岩的混合物,岩体由交代-重熔作用形成。混合岩对原岩的许多性质具有明显的继承性。岩体的形成是受牟平—即墨深断裂控制。断裂长期活动所引起的变质作用,混合岩化作用以及成矿作用等地质特征已成为我国东部中生代活动大陆边缘的重要特征之一。     

琼中古-中元古代变质基性火山岩地球化学特征

琼中斜长角闪(片麻)岩为变质的古-中元古代基性火山岩,属于高铝和低钛的高钾钙碱性玄武岩系.其LILE和LREE明显富集,HFSE相对亏损,具有典型岛弧玄武岩特征.微量元素、Sm-Nd同位素组成还揭示其岩浆源区偏离原始地幔,但未受成熟地壳物质的明显污染,是消减带上部地幔楔与俯冲洋壳析出的流体二元混合物部分熔融的产物.古-中元古宙时期,海南地块可能经历了由拉张到挤压的地球动力学转变,早期拉张阶段形成琼西洋脊型和过渡型拉斑玄武岩,中晚期强烈俯冲作用形成琼中岛弧高钾钙碱性玄武岩,该俯冲期与华南统一地块古-中元古宙板块俯冲时期相对应.     

甘肃白银厂矿田早中寒武世酸性火山岩成因及源区特征的地球化学制约

从白银厂矿田早中寒武世酸性火山岩的地球化学研究入手，对其成因和源区特征进行了比较深入的探讨，认为本区酸性火山岩的源岩应是玄武岩和含水辉长质岩石的部分熔融形成的安山岩，源岩安山岩部分熔融形成该区流纹岩，而英安岩主要由流纹岩浆或与玄武岩浆混合或发生不明显的分离结晶形成．早-中寒武世，该区酸性火山岩的成岩环境为火山弧环境，当洋壳俯冲进入深处时，由于俯冲板片的脱水导致上地幔楔部分熔融形成源岩玄武岩，同时富水的流体萃取洋壳中的大离子亲石元素、轻稀土元素向上进入楔形地幔，使地幔橄榄岩富集大离子亲石元素．地幔中流体的增加导致下地壳中辉长质岩石的部分熔融形成了该区流纹岩的源岩--安山岩．熔融地幔底辟上升，由于高热流而引起下地壳局部熔融和混染，使该区酸性火山岩又具有陆壳混染的特征．     

Characteristics and geological significance of olivine xenocrysts in Cenozoic volcanic rocks from western Qinling

Cenozoic volcanic rocks from the Haoti, Dangchang County of the western Qinling Mountains, contain a few clearly-zoned olivines. These olivines are relatively big in grain sizes and usually have cracks or broken features. Their cores have similar compositions (Mg#=90.4-91.0) to those for the peridotitic xenoliths entrained in host volcanic rocks and their rims are close to the compositions of olivine phenocrysts (Mg#=85.5-81.9). The CaO contents in these zoned olivines are lower than 0.1%. These features demonstrate that the clearly-zoned olivines are xenocrysts and disaggregated from mantle peridotites. The zoned texture was the result of the interaction between the olivine and host magma. Available data show that the volcanic rocks would have been derived from the mantle source metasomatized by subducted hydrathermally-altered oceanic crust. The formation of these Cenozoic volcanic rocks was perhaps related to the rapid uplift of the Tibetan Plateau.     

辽河盆地西部凹陷南区火山岩地球化学特征

辽河盆地西部凹陷南区的火山岩主要分布于中生界和下第三系,岩石类型多种多样。在岩石取心和岩石薄片不多的情况下,为了对本区火山岩准确定名,了解本区火山岩的地球化学特征以及岩浆的结晶分异等岩浆作用的形成和演化,对本区１２块火山岩的主元素分布（包括铬、钴、镍等微量元素分析）和７块火山岩的稀土元素进行了分析。本区中生界岩石类型主要为安山岩和碱流岩,而房身泡组主要是碱性玄武岩和玄武岩类,这表明在岩浆的演化过程中曾发生过橄榄石和辉石的结晶分异作用。本区火山岩应主要来自上地幔,而房身泡组源区相对较浅,可能有下地壳物质混人。     

华北板块北缘中——-西段早白垩世钾玄岩地球化学特征及对比研究

对内蒙古阿拉善盟苏宏图地区一套早白垩世富钾碱性玄武岩中主量元素和微量元素进行测试, 结果表明: 岩石以富碱(K₂O+Na₂O含量为5.20%~8.92%)、高K₂O/Na₂O比值(0.59~1.03)和高TiO₂ (1.59%~2.05%, 平均1.82%)为主要特征, 为钾玄岩系列。该火山岩富集大离子亲石元素、轻稀土元素及高场强元素, 有微弱的Eu异常(δEu=0.88~1.11)。岩石地球化学特征表明, 华北板块北缘西段的苏宏图组火山岩与中段四子王旗地区及白云鄂博南部的早白垩世火山岩有较大的相似性。苏宏图组火山岩、四子王旗钾玄岩以及白云鄂博南部玄武岩均为钾玄岩系列, 三地火山岩在喷出过程中都较少经历地壳混染作用, Nb和Ta的负异常更可能是古亚洲洋俯冲物质影响的结果。同位素和微量元素分析结果表明, 苏宏图组火山岩与四子王旗钾玄岩源区为被古亚洲洋俯冲板块交代的EMⅠ型富集软流圈地幔, 白云鄂博南部玄武岩富集程度稍弱于其他两地, 但三地源区有相似的演化历史, 都经历了亏损的软流圈地幔交代富集过程。三地火山岩相似的源区演化历史表明, 华北板块北缘中?西段在早白垩世可能有相似的构造运动, 在古亚洲洋闭合后, 晚三叠世南北向挤压缩短, 地壳强烈加厚, 而后下部岩石圈拆沉, 已俯冲的古亚洲洋板块的物质重熔, 对亏损的软流圈地幔进行交代富集, 最终富集的软流圈地幔上涌, 形成沿华北板块北缘中?西段东西向呈线状分布的早白垩世钾玄岩。     

郯庐断裂带张八岭隆起北段晚中生代岩体的成因

郯庐断裂带张八岭隆起北段分布着一些晚中生代岩体,其侵位时间在120~128 Ma之间,稍晚于同期华北克拉通内江苏徐州和安徽宿州地区(简称徐宿地区)。文章通过对上述两地区的地球化学特征的对比研究,认为张八岭隆起北段岩体的岩浆来源可能是壳-幔岩浆混合形成的,并可能经历了一定的岩浆分异作用;而徐宿地区岩浆可能与深部地壳物质的部分熔融有关。上述结果表明,张八岭隆起北段岩浆来源深度较华北克拉通内部徐宿地区深,断裂带内具有较强的伸展活动及岩石圈减薄程度。分析认为,断裂带的存在和活动在岩石圈减薄过程中具有诱发和促进作用。