辽河盆地粗面斑岩成因及其构造环境

辽河盆地东部凹陷的粗面斑岩呈次火山相顺层侵入于早第三纪沙河街组地层中,全岩Rb＿Sr等时线年龄为(41.5±2.2)Ma粗面斑岩呈斑状构造,斑晶为钾长石、歪长石和少量斜长石,基质主要为碱性长石.地球化学研究表明,粗面斑岩的SiO2含量变化于59.58(wt%)到61.22(wt%),(K2O+Na2O)介于10.40(wt%)到11.83(wt%)之间,富集高场强元素(如Nb、Th、Zr和Hf)和轻稀土元素,亏损Pb.除具明显的Eu负异常,粗面斑岩的稀土元素配分型式与伴生玄武岩的相似.以上特征表明,粗面斑岩是玄武岩浆直接分异演化的结果,地壳物质的混染作用不显著.此外,粗面斑岩亏损Sr、Eu、K和Rb,其K/Rb和Rb、Eu 和ΣREE分别呈线性相关,表明斜长石和钾长石的分离结晶作用对粗面质岩浆的演化起重要作用.我们认为这种粗面质岩石是玄武质岩浆在低压环境(≤1.0GPa)下经历大比例的分离结晶作用形成,而斜长石和钾长石的分离结晶作用发生超低压(约100MPa)条件下,这与本区沙三期相对稳定的大陆裂谷拉张环境相一致.     

五台山晚太古代花岗岩的成因及其动力学意义

五台山晚太古代花岗岩（～2.540 Ga）,主要由花岗闪长岩、二长花岗岩、少量的英云闪长岩、奥长花岗岩组成,全岩化学分析表明它们具有中～高钾钙碱性花岗质岩浆性质,LILE富集和高的 w(Rb)/w(Sr) (即: Rb/Sr)比值,相对较低的 w(Sr)/w(Y)、w(La)_n/w(Yb)_n、w(Nb)/w(Ta) 和 w(Zr)/w(Hf) 比值,右斜式稀土配分模式,Nb、Ta、Ti亏损,但是它们均表现了Nd T_DM＝2.54～2.72 Ga和明显的正ε_Nd(t)值。这些地球化学特征表明其钙碱性花岗质岩浆形成于晚太古代大洋岛弧环境,来源于弧下玄武质初生地壳的部分熔融,并经历了一定程度的结晶分异。由于晚太古代洋壳向大洋岛弧俯冲、脱水,引起上覆地幔楔的部分熔融形成弧下初生地壳玄武质物质,这些弧下玄武质物质在少于37km环境下部分熔融形成五台山晚太古代钙碱性花岗质岩浆。     

白杨河杨庄地区铀矿区基性岩脉地球化学特征及其源区性质

白杨河铀矿区近南北向分布的辉绿岩构成区内基性岩脉的主体。研究表明,杨庄地区铀矿床辉绿岩形成于大陆板内构造环境,地壳物质的混染作用影响不明显,基本表示了原始岩浆的成分。岩石具有明显的LREE富集(La/Yb)N=3.02~5.07和大离子亲石元素(K,Ba等)富集现象,亏损高场强元素Nb和Ta;略微高Eu正异常;源区与深俯冲作用引起的地幔交代作用有关;稀土元素及微量元素比值表明,杨庄地区铀矿床辉绿岩源区为过渡型地幔源区,其成因与白杨河地区地壳物质熔融和岩浆结晶分异作用有关。     

甘肃北山红柳沟辉长岩地球化学、年代学及构造意义

甘肃北山红柳沟辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为405.8±2.9 Ma;辉长岩w(SiO_2)、w(Fe)变化范围大,w(K_2O)、w(Na_2O)低且相对富钠贫钾,辉长岩具有Eu、Sr的正异常,富集大离子亲石元素(Rb、Sr、Ba等)和轻稀土元素,强烈亏损高场强元素(Nb、Th、Ce等)和重稀土元素.结合区域大地构造背景,认为红柳沟辉长岩是先前俯冲流体交代过的亏损地幔部分熔融形成的玄武质岩浆分异堆积的产物,形成于早泥盆世后碰撞伸展的陆缘环境,指示在早泥盆世北山南部地区由挤压向伸展拉张的构造体制转换.     

吕梁地区宁家湾岩体锆石 U-Pb 年代学、地球化学特征及地质意义

对呈小规模岩株状产出的宁家湾岩体进行野外地质、岩石学、岩石地球化学、锆石U-Pb同位素年代学和Hf同位素组成研究, 目的是确定其岩石成因及地球动力学意义。两件样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果分别为2364±6 Ma (MSWD=0.13)和2360±23 Ma (MSWD =4.0), 属古元古代岩浆活动的产物。研究结果表明, 宁家湾岩体富碱、高K和Si, 具有高FeO^T/MgO 比值和高的高场强元素(HFSE)含量, 富集Rb, Ba, Th和U等元素, 具有低的Ca和Mg含量, 明显亏损P和Ti, 具弱轻重稀土分异和强Eu负异常(δEu=0.13~0.36)的海鸥型稀土分配模式, 显示高分异I型花岗岩的特征。较高的Y/Nb值(1.2~2.8)、锆石的ε_Hf(t)均为正值(+1.6~+6.4)以及单阶段模式年龄t_DM1(Hf)和二阶段模式年龄t_DM2(Hf)分别为2449~2629 Ma和2474~2711 Ma的特点, 表明源区可能为壳幔混合。明显的Nb, P 和 Ti负异常及Ce, Nd和Zr正异常, 反映出大陆边缘弧岩浆岩的特征。结合区域地质背景, 认为宁家湾岩体很可能形成于岛弧构造环境。     

内蒙古大苏吉地区埃达克质花岗岩地球化学特征及其地质意义

大苏吉花岗岩体位于内蒙古中部东西向白云鄂博-赤峰花岗岩带上,主量元素分析显示:富硅,铝碱质量分数偏高,相对富钠贫钾,贫钙、镁,岩浆分异演化程度高,属过铝质钙碱系列岩石.稀土和微量元素分析显示:稀土元素富集程度低,轻稀土相对富集,重稀土相对亏损,δ(Eu)=1.28~6.58,呈w(Eu)正异常.w(Sr)高,w(Y)、w(Yb)低,w(Sr)/w(Y)高,大离子亲石元素K、Th、Rb、Ba、Sr等富集,高场强元素Ta、Nb、Y、Yb等相对亏损,与典型的埃达克岩微量元素地球化学特征相似.综合分析表明,大苏吉地区埃达克质花岗岩可能是由俯冲的玄武质洋壳板片部分熔融形成的,埃达克质花岗岩的确定为探讨板块俯冲构造演化提供了新的证据,对深化该区成矿规律和找矿具有借鉴和指导意义.     

三百山盆地镁铁质火山岩地球化学特征及成因

江西安远三百山盆地镁铁质火山岩形成于早白垩世,属于拉斑玄武岩系列。镁铁质岩具有SiO_2=46.13~48.54(%),TiO_22%,K_2O1%,Na_2OK_2O的特征。Mg~#=(36.96~57.72)%,SI=21~38,DI=20.4~51.4,有结晶分异作用而没有发生同化作用。其分异程度较高,富集大离子亲石元素和高场强元素,δEu=1.3~1.6,La/Yb=8.63~15.57,La/Eu=3.27~5.28,Gd/Lu=18.2~19.4,LREE略微富集。镁铁质岩形成于大陆板内的伸张裂谷环境,镁铁质岩是地幔部分熔融的产物,不同于东南沿海的岛弧构造环境。     

青藏高原东北缘白河碱性玄武岩地球化学及其源区性质探讨

运用地球化学及Sr-Nd-Pb同位素特征进行分析,研究出露在青藏高原东北缘甘肃礼县境内的白河碱性玄武岩的地球化学特征及其地质意义。研究后可知,白河玄武岩具有低Si O2(38.94%~40.57%),极高Ti O2(4.66%~4.97%),高的K2O(1.46%~2.02%)和Na2O(2.08%~3.23%)含量,以及高Mg#(0.74~0.76)值等特征,具有富集地幔初始岩浆的性质,为典型的幔源钠质碱性玄武岩。微量和稀土元素具板内火山岩特征:Th,Rb,Sr,REE等大离子亲石元素和Ta,Nb,Ti,HREE等高场强元素明显富集,NMORB标准化图解中没有Nb的负异常,轻/重稀土元素强烈分异,(Sm/Yb)N=10.53~11.20。初始87Sr/86Sr(0.703 948~0.704 294)略高于现代大洋MORB(0.702 29~0.703 34),143Nd/144Nd(0.512 782~0.512 847)则低于现代大洋MORB(0.512 99~0.513 3),具有亏损的εNd(t)值(+3.1~+4.3),指示具有亏损地幔的信息;初始206Pb/204Pb(19.016 729~19.076 653),207Pb/204Pb(15.619 237~15.623 632)和208Pb/204Pb(38.488 124~39.593 763)比值均高于现代大洋亏损地幔的组分,指示富集地幔的信息。研究后认为,白河碱性玄武质岩浆来源于多元混合地幔源区。     

赋存在火山岩中的矽卡岩型铁矿成因新认识:新疆查岗诺尔铁矿的研究(英文)

查岗诺尔铁矿是一个典型的赋存在海相火山岩中的矽卡岩型铁矿.矿体主要赋存在石炭纪大哈拉军山组的安山质火山岩中,矿体周围广泛地发育矽卡岩.查岗诺尔铁矿的赋矿围岩(安山质火山岩)具有高的87Sr/86Sr(i)(0.7058~0.7117)和较低的εNd(t)(–3.51~1.67).本文认为这些安山质火山岩的母岩浆是玄武质岩浆混染地壳物质的产物.锆石U-Pb定年研究表明查岗诺尔铁矿区发育的侵入岩主要有两期:305 Ma的花岗闪长岩和250 Ma的花岗岩.侵入岩活动时间明显晚于矽卡岩形成时间(~316 Ma),所以矿区侵入岩对于矽卡岩的形成和相关铁矿化没有贡献.对于赋存在火山岩中矽卡岩型铁矿的成因,本文提出新认识:(1)矽卡岩的形成、铁矿化和火山岩浆活动是一个系统的不同表现;(2)铁以碳酸亚铁络合物的形式从硅酸岩浆中分离和富集.虽然该模型仅建立在查岗诺尔铁矿的研究之上,但是对于理解同类矿床成因具有重要意义,所以有必要进一步完善.     

内蒙古翁牛特旗地区早二叠世火山岩地球化学特征及其构造意义

研究区早二叠世火山-沉积岩系主要由火山角砾岩、凝灰质砂岩、凝灰岩、硅质岩、流纹岩、安山岩、珍珠岩等组成.其沉积建造和岩性组合表明:早二叠世,研究区位于岛弧和俯冲带之间的弧前盆地环境.二叠系下统额里图组火山岩的SiO2=50.23%~73.56%,Mg#=6.21~49.54,Na2O+K2O=5.27%~10.73%,Na2O/K2O=0.36~4.17,其中安山岩Mg#=49.54~62.61,归属为高钾钙碱性-钾玄岩系列.微量元素(La/Yb)N介于5.52~9.89之间,δEu=0.09~0.90,具有中等-强烈负铕异常,相对富集大离子亲石元素包括Rb,K,La,Th等,而等高场强元素P,Ta,Nb、Ti则表现亏损,指示岩浆形成于与俯冲带有关的岛弧或活动大陆边缘的构造环境.R1-R2因子投影判别图解亦表明其形成于同碰撞阶段,反映古亚洲洋板块向华北陆块俯持续冲过程持续的地球动力学环境.综上所述,可认为早二叠世期间,该地区仍处于古亚洲洋海域,而不是陆内裂陷槽.     

电渣重熔过程钢中氧含量预测及控制

为降低电渣钢锭中的总w_○O,建立了预测界面传质速率的同步反应热-动力学模型,对电渣重熔过程的氧传递行为与电磁-流动-传热-传质进行耦合分析,并提出钢液中w_○O的控制方法.结果表明,随重熔过程的进行,熔渣中w_○FeO和钢液中w_○O均升高,呈现重熔前期“脱氧”、后期“增氧”的现象,渣池-电极端部和渣池-金属熔滴界面是w_○O升高的主要位置.当电流为1200~1800A时,熔炼相同长度电极时的钢液中w_○O从82.4×10^-6降低到70.6×10^-6;采用惰性气体保护,使钢液中w_○O从78.7×10^-6降低到15.3×10^-6;使用70% CaF₂+30% Al₂O₃渣系控制钢液中w_○O的效果最佳,低w_○Al2O3的渣系有利于降低钢液中w_○O.     

轧制态下Cu含量对泡沫铝泡孔结构的影响

采用液相复合-轧制技术制备不同w_○Cu的可发泡预制坯及闭孔泡沫铝材，研究了w_○Cu对泡沫铝泡孔结构的影响.结果表明:随着w_○Cu的增加，泡孔结构的均匀性增加，孔径减小，泡孔合并产生的大泡孔数量减少，但泡沫体的塌缩和老化特征增强.对比不同w_○Cu的预制坯的膨胀曲线，随着w_○Cu的增加，预制坯的最大膨胀率先增大后减小，且达到最大膨胀率的发泡时间明显减少.微观结构分析表明:在AlSi₉合金中加入Cu，生成了CuAl₂O₄和CuAl₂，CuAl₂O₄提高熔体的黏度，减小了重力排液及毛细作用的影响，提高了泡沫的稳定性.CuAl₂先于AlSi₉熔化，在晶界上形成熔池，气泡提前形核长大，使发泡过程提前完成.     

内蒙古西乌旗地区二叠纪双峰式火山岩的年代学、地球化学特征和地质意义

为了加深对中亚造山带东段晚古生代构造背景的认识, 选取内蒙古西乌旗地区二叠纪火山岩进行年代学和地球化学研究。分别利用X光荧光光谱(XRF)、SHRIMP锆石U-Pb测年、ICP-MS和ISOPROBE-T方法测定研究区火山岩的主量元素含量、年龄、微量元素和稀土元素含量及Sr-Nd同位素。结果表明, 这套火山岩的SiO₂含量集中分布在53.54%~54.71%和72.61%~80.81%两个区间, 分别属于玄武安山岩和流纹岩, 构成双峰式火山岩组合。流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为279 ± 4.3 Ma, 说明它喷发于早二叠世。玄武安山岩轻稀土略富集而重稀土略亏损, (La/Yb)_N为2.06~2.34, 有轻微的Eu负异常, 富集大离子亲石元素和高场强元素, Nb, Ta和Sr有明显的负异常, 推断其来源于深部非原始地幔, 很大程度上受地壳成分的混染。流纹岩亦略富集轻稀土, 略亏损重稀土, (La/Yb)_N为1.70~3.81, 有很强的Eu负异常, Sr, P和Ti相对强烈亏损, Nb和Ta轻度亏损, K, Zr和Hf相对富集, 具有较高的正ε_Nd(t)值(+3.98~+5.62)和年轻的模式年龄T_DM(490~690 Ma), 具有A型花岗岩的特征, 推断其为新生陆壳来源。综合地球化学特征、区域地质特征和前人研究资料, 这套双峰式火山岩具有板内成因特征, 形成于碰撞后的伸展环境。     

富高岭石型铝土矿化学脱硅新工艺及其机理

针对富高岭石型铝土矿,首次提出了采用化学脱硅的工艺路线.研究了二氧化硅平衡溶解度与氧化铝质量浓度的变化关系,以及碱液浓度、温度和脱硅时间对矿石预脱硅率的影响.结果表明,在Na₂O质量浓度为230g·L^-1的碱溶液中,90℃化学脱硅90min,脱硅率可达70%,铝土矿的铝硅比由4.97提高到8.5以上;矿石预脱硅过程有钠硅渣的生成,导致了矿石脱硅率的降低和碱的损失;矿石中高岭石转变成钠硅渣并不会降低脱硅精矿的有效铝硅比.     

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。     

华北克拉通恒山地区晚太古代变质火山岩的地球化学特征及构造意义

对恒山地区出露的变质火山岩开展岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究,旨在确定其形成时代,探讨岩石成因及地球动力学意义。锆石U-Pb定年结果表明,这些变质火山岩喷发于新太古代晚期(2508±20Ma)。地球化学分析结果显示,恒山变质火山岩由变质玄武岩和变质玄武安山岩组成,SiO₂(45.51%～62.67%)、FeO_T (4.43%～15.72%)和MgO (3.75%～8.14%)含量变化幅度大,是幔源岩浆经单斜辉石、角闪石和磁铁矿分离结晶的产物。这些变质火山岩富集轻稀土(LREE)和大离子亲石元素(LILE),亏损重稀土(HREE)和高场强元素(HFSE),具有相对高的Th含量和Th/Yb比值,呈现钙碱性岛弧火山岩的特征。结合不相容元素比值Nb/Yb,Zr/Yb和(Nb/La)_N的特点,推测其来源于俯冲带具流体交代特征的富集地幔源区。结合区域构造背景,推断恒山变质火山岩形成于新太古晚期大陆弧环境。     

南兴安岭晚中生代火山岩的岩石成因(II):Pb同位素制约

 对南兴安岭地区晚中生代火山岩的Pb同位素进行了分析,结合其主微量元素和Sr-Nd同位素地球化学特征,探讨了火山岩的岩石成因。满克头鄂博组低钾拉斑-钙碱性玄武安山岩表现出富集LILE、LREE和HFSE亏损元素地球化学特征以及稍高放射性成因Sr、Pb (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.704 88～0.704 99; ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.18～18.23)和弱相对亏损至弱富集的Nd同位素组成(ε_Nd((t)=-0.12～+0.68),其来源于俯冲沉积物参与改造富集地幔熔融源区。该组的英安岩-流纹岩较基性岩浆具有稍高放射性成因Sr、Pb (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.705 22～0.707 09; ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.16～18.33)和低Nd同位素组成 (ε_Nd(t))=-1.5～-0.4), 且在空间上与玄武岩共生,为玄武质岩浆结晶分异,并同化混染作用 (AFC)的产物。玛尼吐组英安岩具有与现代俯冲带adakite岩石相似的特征;在Sr-Nd-Pb同位素组成上,它们较同期或近期玄武安山岩更低Sr、Pb (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.704 09~0.704 25;²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.15~18.17)和高Nd同位素比值(ε_Nd((t))=+0.9~+2.1),为造山带下地壳镁铁质岩石的部分熔融产物。     

两广交界处岑溪二叠纪岛弧型玄武岩及其古特提斯性质的讨论

两广交界处的岑溪二叠纪岛弧型玄武岩是华南地区(狭义)首次报道的、有较为可靠同位素年龄的晚古生代活动大陆边缘型玄武岩。对该地区玄武岩和细碧角斑岩的主量元素、微量元素(包括稀土元素)和同位素年代学进行了综合研究，论证了岑溪细碧角斑岩建造是与古特提斯域大陆边缘岛弧或弧间盆地有关的二叠纪火山喷发产物。     

塔里木盆地早二叠世玄武岩火山机构的三维地震解释与结构分析

将高精度的钻孔测井数据与三维反射地震数据相结合, 对塔里木盆地中部47井区早二叠世大陆溢流玄武岩(CFB)火山机构进行三维地震解释研究。通过时间剖面层位追索和速度分析等方法, 对火山机构的形态、结构和岩性组成进行解析, 确定塔里木盆地中部47井区火山机构下方存在玄武质高波速侵入体, 其平均地震纵波速度为5800 m/s, 围岩碎屑岩的平均地震纵波速度为3500 m/s。通过计算两个标志层(二叠系?三叠系界面“P-top”和生屑灰岩顶面“BL-top”)的测井深度, 确定玄武质侵入体导致上部标志层相对于下部标志层发生了159.1 m的向上抬升, 这相当于火山机构处地层的变形抬升量。进一步利用“速度上拉”效应计算得到的玄武质侵入体总厚度为167.7 m, 与测井计算的抬升量基本上一致。研究结果表明, 塔中47火山机构的地层抬升是由于深部岩浆注入, 导致上覆地层发生“强制褶皱”而形成, 与 Karoo大火成岩省、北大西洋火成岩省等大陆溢流玄武岩在地壳浅部的就位方式一致。