高温高压条件下角闪石榴辉石岩-橄榄岩反应：初步实验结果及其地质意义

利用角闪石榴辉石岩（捕虏体）以及尖晶石二辉橄榄岩作为初始物质,在千吨级立方多级压砧装置中进行了熔融反应实验研究,反应的温压条件为1500℃,3．5GPa,反应时间为24h．实验结果表明,角闪石榴辉石岩全熔;在橄榄岩-侧反应后产生了明显的三个带：纯橄岩带（D）,方辉橄榄岩带（H）和二辉橄揽岩带（L）．从D-H—L,尖晶石的Cr#值逐渐降低（68—59（D）-54—38（H）-35—12（L））,而Mg#值逐渐升高（46～55（D）51—64（H）-6676（L））,橄榄石的Mg#值逐渐升高（75—85（D）-8990（H）-89—90（L））;反应后熔体的SiO2含量总体增加;从纯橄岩带向熔体（原角闪石榴辉石岩）一侧,其Mg#值逐渐升高（35415362）．熔体与地幔橄榄岩反应不仅导致了岩石圈地幔中低镁纯橄岩的形成-即使岩石圈地幔向亏损方向转化,同时也造成了反应后熔体中SiO2含量和Mg#值的升高．因此,熔体地幔橄榄岩反应可能是造成岩石圈地幔不均一性和埃达克质熔体高镁特征的主要原因之一．     

安徽女山幔源橄榄岩捕虏体Re-Os 同位素地球化学

Re-Os同位素体系可以为研究大陆岩石圈地幔形成和演化提供重要制约.女山12个地幔橄榄岩全岩样品测得Re含量为19×10-12~306×10-12,Os含量为0.81×10-9~2.42×10-9,187Os/188Os比值为0.114 90~0.131 02,187Re/188Os比值为0.037~1.517.两个石榴子石-尖晶石二辉橄榄岩的Os同位素组成与原始上地幔(PUM)的现代值0.129 6相似,其余的尖晶石二辉橄榄岩、方辉橄榄岩,和角闪石、金云母-尖晶石二辉橄榄岩等的Os同位素组成都低于PUM现代值,Os同位素模式年龄为早元古代.实性和隐性地幔交代作用对女山幔源橄榄岩捕虏体的Os同位素组成没有明显影响.橄榄岩捕虏体代表的女山地区岩石圈地幔是元古代岩石圈地幔经过减薄作用后的残留部分.橄榄岩中Re-Os体系扰动是近期事件.     

塔里木板块坡十侵入体地化特征及岩石成因

坡十侵入体位于塔里木板块东北部坡北岩体内,是该岩体第三阶段岩浆活动形成的小侵入体之一.主要岩石类型有纯橄岩、二辉橄榄岩、斜长二辉橄榄岩、橄榄二辉岩和斜长橄榄二辉岩.岩石化学组成属拉斑玄武岩系列,普遍富集大离子亲石元素,岩石εNd(t)=+1.3～+8.5,显示亏损型地幔特征.岩石学和地球化学特征表明原生岩浆为苦橄质岩浆,岩浆演化过程发生了一定程度的同化混染作用,坡十侵入体与塔里木板块东北部的二叠纪幔源岩浆岩应该是塔里木大火成岩省的组成部分.     

橄榄岩-熔体反应过程中微量元素和同位素组成的转变

地幔橄榄岩-熔体反应不仅能使主量元素亏损的高镁橄榄岩转变为主量元素饱满的低镁橄榄岩,而且能够引起橄榄岩的微量元素和同位素组成的明显变化.由于参与反应的熔体的来源和性质的差异,反应所产生的结果亦截然不同.模拟计算表明,来自再循环的地壳物质部分熔融所产生的熔体能够造成橄榄岩微量元素和同位素组成的明显富集,而来自软流圈的玄武质熔体则可造成橄榄岩微量元素和同位素组成的相对亏损.橄榄岩-熔体反应过程能够合理地解释目前所发现的岩石圈地幔样品的主、微量元素和同位素组成的巨大变化,所以,存在于岩石圈地幔中的橄榄岩-熔体的相互反应可能是岩石圈演化的重要方式之一.     

峨眉山大陆溢流玄武岩省苦橄质岩石的高镁橄榄石和高铬尖晶石及其意义

对峨眉山大陆溢流玄武岩省中新发现的苦橄质熔岩中的橄榄石、单斜辉石和铬尖晶石进行了电子探针分析,为了对比,同时也报道了燕山期苦橄玢岩相应矿物的电子探针分析结果,结果表明,苦橄质熔岩中的橄榄石相对富镁,其中的尖晶石则相对富Cr.利用橄榄石-熔体平衡原理恢复了原始岩浆的成分,结果表明,该富镁橄榄石的主岩--苦橄质熔岩可以代表原始岩浆成分,从而计算了其形成的温度压力条件:T=1600℃,P=4.5 GPa.如此高的温度指示了苦橄质熔岩的形成与地幔柱作用有关.同时结合有关实验,表明其源区为石榴石二辉橄榄岩.     

祁连古大洋地幔流体化学组成

为确定祁连古大洋地幔流体组成,采用分步加热质谱法测定了祁连造山带玉石沟蛇绿岩底部方辉橄榄岩和纯橄榄岩中的流体化学组成．结果表明：地幔橄榄岩中不同赋存形式的流体组分在200-400,400-800,800-1200℃释放形成3个释气峰,主要释气峰温度（400-800℃）与中国东部地幔橄榄岩捕虏体相比较低．流体组成以CO2为主（平均303．87mm^3STP／g）,流体总量和S02质量浓度（平均分别为428．84,16．55mm^3／g）高．纯橄榄岩与方辉橄榄岩不同的流体组成揭示二者形成环境不同．根据岩石成因、流体赋存位置和释出温度范围区分出4类化学组成和来源不同的古大洋地幔流体：祁连古大洋软流圈地幔流体：以纯橄榄岩橄榄石800-1200℃释气峰流体为代表,化学组成以CO2,H2和CO等组分为主;古大洋岩石圈地幔初始流体：以方辉橄榄岩800-1200℃释气峰流体为代表,化学组成以CO2和SO2为主;地幔交代流体：以400-800℃释气峰流体为代表,化学组成以CO2为主,其次为SO2和H2;后期蚀变流体：以200-400℃释气峰流体为代表,化学组成以CO2为主,次要组分为N2和H2．     

陕南岚皋辉石玢岩的岩石学分类及岩相学研究

过去笼统称之为辉石玢岩的岚皋地区一套碱性-偏碱性基性岩体可以分成两大岩相和三大类岩石,即潜火山熔岩相和隐爆碎屑岩相;橄辉玢岩,(狭义)辉石玢岩,粗面玄武岩。     

新疆北山坡北基性超基性杂岩特征及成矿远景

新疆北山坡北基性-超基性杂岩体逆向同源成分演化特征明显、结构演化不清楚,包括角闪辉长岩、辉长苏长岩、橄榄辉长岩、橄榄辉石岩和辉石橄榄岩、斜长(拉长)岩5个岩相单元。钛铁矿化与角闪辉长岩相有关,铜镍矿化与橄榄辉长岩相和橄榄辉石岩及辉石橄榄岩相有关。综合研究认为,新疆北山构造带西段坡北杂岩具有较好的铜镍矿及钛铁矿成矿和找矿前景。     

青藏高原东北缘马泉新生代碱性玄武岩地球化学及其成因探讨

马泉新生代碱性玄武岩出露在青藏高原东北缘,岩石SiO2介于40.40%～41.84%之间,TiO2含量高(3.73%～4.57%),K2O(0.37%～3.24%)和Na2O(0.57%～2.59%)含量高且变化范围较宽,K2O/Na2O为0.46～1.92,属于典型的幔源高钛-极高钛大陆溢流碱性玄武岩类。岩石微量及稀土元素具板内火山岩特征,Th、Rb等元素呈较明显的富集状态。岩石87Sr/86Sr(0.704090～0.704668),143Nd/144Nd(0.512770～0.512869),206Pb/204Pb(18.363698～18.866220),207Pb/204Pb(15.495292～15.602144),208Pb/204Pb(38.092958～39.399417)等同位素变化特征以及岩石高Mg(Mg#=60.7～65.9),高Sm/Yb值,(Ce/Yb)N在29.37～35.82,表明马泉碱性玄武岩的岩浆源区深度较大,应来源于软流圈地幔石榴石二辉橄榄岩的局部熔融。     

大别造山带碧溪岭超镁铁岩的铂族元素特征

采用镍锍火试金法结合ICP-MS（等离子体质谱）分析了碧溪岭榴辉岩和石榴橄榄岩样品中的Ir,Ru,Rh,Pt和Pd的含量,结果显示其铂族元素（PGE）的含量随着岩石类型呈规律性的变化．从石榴橄榄岩→榴辉岩,各个铂族元素的含量及总量均逐渐降低．碧溪岭超镁铁岩的PGE分布模式是硫化物和非硫化物相（尖晶石／4g铁矿或合金或微粒的金属集合体）共同作用的结果．尽管超高压变质作用改变了碧溪岭超镁铁岩石的原始结构,但是主微量元素、同位素和铂族元素特征均表明,碧溪岭超镁铁岩的母源岩浆来自可能有古老岩石圈地幔参与的地幔源区,其原岩是经历过岩浆结晶分异作用形成的堆晶岩,并且在岩浆的演化过程中受到过地壳物质的混染．     

新太古代大洋岩石圈地幔的显微变形探讨——以遵化蛇绿混杂岩带为例

遵化新太古代蛇绿混杂岩中的地幔岩显微构造以粗粒镶嵌构造为主,矿物颗粒多以弧形边界紧密镶嵌,部分岩石出现粒间熔体.橄榄石出现残斑构造、动态重结晶和拉长变形,铬铁矿出现典型的高温拉分构造,表现出活跃的动态恢复、粒间滑移和扩散蠕变,显示出大洋上地幔高温条件下塑性流变的特征,是大洋板块侧向扩张的深部表现.遵化蛇绿岩的地幔岩除了具有强烈的构造变形之外,部分豆荚状铬铁矿保留有豆状、豆壳状等岩浆结构和构造,并且有未变形的纯橄岩和辉石岩侵入,说明位于一个岩浆较强烈活动的位置.高温塑性侧向剪切变形和强烈的岩浆活动表明遵化蛇绿岩形成于快速扩张的洋脊,类似阿曼蛇绿岩.遵化蛇绿岩的围岩出现石英条带、核幔构造、动态重结晶和云母鱼等显微构造变形,对应着蛇绿岩侵位到陆壳之后,从中部地壳向上地壳抬升的构造运动过程.     

塔里木北山地橄榄岩——辉石岩的微量元素地球化学特征及其深部过程

橄榄岩一辉石岩是塔里木北山地区镁铁一超镁铁岩体中非常重要的岩石类型.橄榄岩一辉石岩的主元素特征表明其主要为准铝质岩石,同时存在过碱质系列岩石.在稀土元素CI标准化配分图上,表现为LREE富集,HREE配分曲线平坦;在微量元素N-MORB标准化的蛛网图上,表现为CS,U,Pb等大离子低场强元素强烈富集,Nb,Ta,zr,Ti等高场强元素明显亏损;伽(Sm)/叫(Nd)值特征表明研究区橄榄一辉石岩源于地幔源区.微量元素地球化学研究表明,塔里木北山地区橄榄岩一辉石岩形成于活动大陆边缘弧后张裂构造环境,为构造应力释放阶段的产物.本文及前期研究结果表明:橄榄岩、辉石岩和辉长岩的地球化学特征研究在解决深部地质过程方面具有较大潜力.     

汉诺坝地区下地壳与壳-幔过渡带岩石波速实验研究

通过对汉诺坝新生代玄武岩中镁铁质麻粒岩相斜长辉石岩、榴辉岩相石榴辉石岩和辉石岩捕虏体,以及普通的太古代地体麻粒岩,进行高温高压下的波速测定和研究表明:高V p (7.0～8.0km/s)镁铁质捕虏体揭示现今下地壳和壳-幔过渡带组成特征,为幔源岩浆底侵导致地壳垂向增生和壳-幔过渡带形成提供了新证据;低V p (<7.0km/s)太古代地体麻粒岩,乃早期下地壳或上部下地壳的特点.     

内蒙古四子王旗中新世含包体玄武岩的深部地质环境分析

内蒙古四子王旗东八号地区出露一套含深源包体的中新世玄武岩, 寄主岩石具有高钾( 1.16%< K O 含量 < 3. 36% ) , 高钛( 2. 25% < TiO2 含量 < 2. 51% ) 的特征; 其母岩浆富集 LREE 和 HFSE, 强烈富集 Nb, Ta 和 La, 相对亏损 K, Rb 和 Ba。其母岩浆来源于经历低度部分熔融, 残留石榴石和金云母的软流圈地幔, 运移过程中在高压环境下发生了分离结晶作用, 分异相主要为单斜辉石和斜长石。玄武岩中出现橄榄岩和麻粒岩包体:橄榄岩包体为尖晶石二辉橄榄岩, 富集 LREE, 平衡温压范围为:1050 ～1100℃, 1. 64 ～2. 37 GPa, 代表富集的或发生过富集事件的上地幔; 麻粒岩包体为中基性麻粒岩, 平衡温压范围为: 960 ～1000℃, 0. 82 ～1. 13 GPa, 其原岩包括原生的下地壳物质和与玄武质岩浆有关的产物。说明华北克拉通北缘的岩石圈受到地幔柱作用的影响, 中新世时处在减薄状态。     

南秦岭岚皋基性火山岩的地质学 、地球化学及其构造意义

为了研究南秦岭岚皋地区基性火山岩的岩石成因和区域构造背景, 选择岚皋县境内的玄武岩和火山角砾岩进行岩相学、常量元素、微量元素和稀土元素的分析。通过分析发现, 它们同属于碱性玄武岩系列, 轻重稀土分异明显, Rb, K 相对Th, Hf 亏损, 不具 Nb, Ta, Zr, Ti 负异常, 整体表现出与 OIB( 洋岛玄武岩) 高度一致的稀土图谱和微量元素特征。岩石成因分析表明, 它们为同源岩浆演化序列, 其原始岩浆起源于尖晶石-石榴石二辉橄榄岩和石榴石二辉橄榄岩地幔源区的低度部分熔融, 在上升过程中基本未受地壳混染的影响。岩浆演化过程中主要经历了单斜辉石、少量斜长石的分离结晶作用。综合区域地质学和微量元素特征, 该组火山岩最有可能形成于洋盆台地或大洋岛构造环境。     

滇中昆阳裂谷中段含矿白云石岩的交代地幔碳酸质岩浆喷发证据

滇中扬子地台西缘昆阳裂谷是我国罕见的前寒武Fe—Cu成矿带．武定—禄丰盆地正处于该裂谷中段之西侧,是矿带的重要组成部分．其中,有大量容矿岩石是中元古代白云石岩,并受环形断裂系统基底构造控制．许多白云石岩含有丰富的硅酸盐矿物,可见长石斑晶,针状磷灰石,以及微气孔,结壳,流线,流面和火山碎屑构造和熔融包裹体及高温流体包裹体．它们不可能是沉积白云岩,大理岩或者热液碳酸盐岩．岩石的Zr／Hf和Nb／Ta比值与共生幔源岩浆岩的一致,但值域围绕地幔值离散分布．白云石单矿物的δ^18OSMOW‰值为5．99—18．4,δ^13CPDB‰值为-3．01—0．94,都包含在世界碳酸质火山岩的变化范围内．副矿物磁铁矿的δ^18OSMOW‰值为3．47—5．99％。,与地幔源磁铁矿的（〈5．7％）一致．硫化物的δ^34S‰值为-5．09—5．78,与幔源岩浆岩硫化物的一致,中心值＋1．50接近陨石硫．含矿白云石岩全岩的εNd值为0．19—2．27,计算的ISr=0．699143和0．70214,而共生幔源岩石的εNd值为3．18—3．72．所有证据证明上述矿物都是地幔岩浆成因,含矿白云石岩不仅是火成的,而且是交代型幔源的．针状磷灰石标志着岩石是岩浆快速冷凝形成的．而上述岩相学特征表明该火成活动是喷出的．因此,含矿白云石岩是碳酸质火山岩,赋存其中的铁铜矿床应该是碳酸岩型矿床．     

安徽铜陵白芒山辉石闪长岩体的成因:Sr-Nd-Pb-O同位素制约

白芒山辉石闪长岩体位于安徽铜陵狮子山矿田内,属于高钾钙碱性岩系,形成时代为燕山晚期.运用Sr、Nd、Pb和O同位素综合示踪技术,探讨了该岩体的成因.研究结果表明,白芒山辉石闪长岩锶同位素初始值(ISr)变化于0.707291~0.707315之间;εNd(t)值变化于-13.04~-14.01之间;全岩δ18O值为10.2‰~11.7‰;初始铅同位素组成(t=142.9Ma)为:(206Pb/204Pb)i=17.9790~18.3267,(207Pb/204Pb)i=15.5125~15.6578,(208Pb/204Pb)i=38.1000~38.2117.结合安徽沿江地区岩浆岩研究资料可以看出,白芒山辉石闪长岩体为壳、幔岩浆混合成因,成岩物质起源于扬子下地壳和富集岩石圈地幔的部分熔融,是富集岩石圈地幔和扬子下地壳物质混合的产物,成岩过程后期经历了上地壳物质的混染作用影响.其中富集岩石圈地幔的形成主要与俯冲洋壳与陆壳析出流体的混染与交代作用有关.     

古塔里木大陆东北缘加里东期蛇绿岩套的发现及其构造意义

近年发观的红柳河蛇绿岩套,在地理上位于新疆和甘肃两省区的边界上。该岩套由一个从二辉榄橄岩、方辉橄榄岩、堆积杂岩和辉绿岩到伴有碧玉硅质岩的上、下枕状熔岩层序构成,根据地质证据和化石证据证明,这个蛇绿岩发育在古塔里木大陆东北缘,时代为中—上志留世,因此它具有许多不同于产出在大洋中脊的蛇绿岩特征监暗示出大陆边缘这样一种构造背景。例如,人们可以看到一些包括大陆基底岩石在内的捕虏体和它们的热变质作用以及可归因于大陆壳撕裂的水的作用。岩石学和地球化学还表明来自上地幔的岩浆穿过陆壳监经历了强烈的混染作用。此外,它还说明中天山构造带和塔里木古陆之间的关系是:蛇绿岩形成的中上志留世以前,它们两者是一个整体,那之后,塔里木古陆维持原状,而中天山则在泥盆—石炭纪演化成—岛弧。     

俯冲带变质脱水作用与流体性质

俯冲带不仅是全球最大的物质循环的枢纽,还是地球内部流体活动最为强烈的场所之一。在板片俯冲过程中,经洋底蚀变的洋壳、上覆沉积物和下伏蛇纹石化岩石圈地幔随着温压的升高发生变质脱水反应形成俯冲带流体。脱水过程主要受俯冲板片中含水矿物的稳定性控制,而其流体效应主要受控于俯冲带热结构等因素。俯冲带流体按其含水和溶质比例可分为富水流体、超临界流体和含水熔体等不同类型,流体不仅可以携带传统的LILE,还可以携带HREE、HFSE、金属元素和重要挥发分(如C、N和S等)进行迁移,在制约俯冲板片-岛弧物质循环方面起着重要作用。本研究在回顾俯冲板片的脱水机制、流体作用及其地球化学行为的基础上,对俯冲带流体的研究前景进行了展望。     

大别山地区岩石高压弹性波速及其对岩石圈组成和壳-幔循环的限制*

在室温和等静水压下测定了大别超高压变质带榴辉岩和麻粒岩至1GPa压力下的P波和S波速度.研究表明,超高压榴辉岩具有高密度(3.3～3.6g·cm^-3)、高波速和弱的各向异性(1.4%～2.6%),麻粒岩呈现了低的密度(2.8～3.1g·cm^-3)和波速、高的Poisson比(0.28～0.29),高压榴辉岩具有最强的各向异性(6.1%～8.4%).岩石波速同深地震测深剖面对比表明,大别造山带下地壳可能存在榴辉岩,但是数量应很少,而上地幔具有同超高压榴辉岩或者蛇纹石化/含水纯橄岩相似的地震波速度.推测地壳物质以榴辉岩的形式,通过拆沉作用进入地幔,少部分榴辉岩折返回地壳.