正εNd(T)值的准铝-过铝花岗岩:新疆也布山岩体

新疆东准噶尔也布山花岗岩体属于准铝 过铝花岗岩 ,Rb Sr全岩等时线法确定的时代为 2 6 8± 4Ma ,是晚古生代后造山阶段的产物 .也布山岩体的87Sr/ 86 Sr初始比值为 0 .70 4 3± 0 .0 0 0 7,εNd(T) = 5.51～ 5.85,表明岩浆起源于亏损地幔 .推测亏损地幔经过交代作用后再发生部分熔融 ,所产生的基性岩浆发生强烈的分异演化 ,除分离结晶作用外 ,还受到很少量年轻地壳物质混染 ,使得εNd(T)值有所降低、TDM 值变大 .Sr Nd同位素特征表明 ,也布山岩体和乌伦古河碱性花岗岩都是导致显生宙陆壳生长的新生地壳物质 .     

阿尔泰造山带地幔脱气的氦同位素研究

在洋中脊和陆内拉张盆地环境中常见地幔脱气的现象,但造山带的情况较复杂.通过阿尔泰造山带不同类型岩石和矿石样品的氦同位素研究,发现岩石和矿石的~3He/~4He比值可高达 2.54 X 10~(-6)从而认为造山带同样存在地幔脱气,并且对造山带中矿床的形成具有重要意义.     

华南地壳演化过程及其构造格架

华南大陆基底由两大块体联合组成：即古扬子块和武夷块。古扬子块基底岩石主要为太古宙灰色片麻岩,古、中元古代科马提绿岩,新元古代蛇绿岩绿岩组成。而武夷块由角闪岩、变粒岩、浅粒岩等组成。地壳生长由西北向东南,由老到新具有由原始未分异地幔向超镁铁质→偏硅铝质→碱质前进演化。在华南大陆形成过程中,主要构造事件为两次碰撞、三次裂解的主体构造格局。大陆生长和构造动力机制均受地幔柱迁移所控制。燕山期以后,华南形成的构造格局为：扬子—特提斯构造域及太平洋构造域。     

应用网络理论研究地幔流体的形成机制

上地幔的不均一性尤其表现在挥发性组分（CO₂,H₂O,H₂,CO,S,Cl,F,CH₄等）和碱金属的含量及分布特征上。地幔中存在过富含碱金属和其它轻元素的独立流体,它是以挥发性组分为主的富含Si的碱质流体。我们应用网络理论通过对地幔熔体结构的分析来讨论地幔流体的形成机制。熔体是由以［SiO₄］为核心的聚合体构成的。挥发性组分填充在聚合体空隙中,或者挥发性组分以及它们的离子、K、Na等元素通过离子键或范德华力与［SiO₄］,Mg,Fe等聚合而形成聚合体。这种聚合体通过主价键形成一种立体网状排列的结构——网络结构。在原始地幔中网络是各向等强的,即结构中的离子或分子团的分布呈随机无序状态,当有剪切力作用时,网络中最弱的键会遭到破坏,从而使网络结构发生调整并在新的环境下寻求新的结构上的平衡状态。地幔熔体网络中最弱的键是范德华键和Na,K与[SiO₄]之间的离子键,这些键首先被破坏。网络结构的调整导致熔体粘度的变化,使网络中杂乱分布的各种离子和挥发性组分重新分配。这个过程是散布于网络中的挥发性组分和K,Na,以及不能进入[SiO₄]或与之形成主价键的不相容元素、成矿元素从网络中分离出来形成独立的流体相。     

汉诺坝等地地幔捕虏体的氧同位素

采用激光氟化法分析的汉诺坝等地幔橄榄岩和辉石岩捕虏体的氧同位素数据分别为（１）地幔橄榄岩;橄榄石,斜方辉石,单斜辉石和尖晶石辉石岩;斜方辉石和单斜辉石。与地幔橄榄岩相比,辉石岩的Ｏｐｘ和Ｃｐｘ趋向更富集＾１８Ｏ。然而,汉诺坝等地地幔橄榄岩捕虏体中有一部分Ｏｐｘ和Ｃｐｘ趋向更富集＾１８Ｏ,然而,汉诺坝等地地幔橄榄岩捕虏体中有一部分Ｏｐｘ和Ｃｐｘ的δ＾１８Ｏ测定值偏低,明显与共生的Ｏ１和Ｓｐ未达到氧同     

地幔通道流:青藏高原大规模生长的深部机制

地处喜马拉雅造山带后陆区的青藏高原,其成因与生长一直存在争议.基于前人资料和我们的综合研究发现,西起西昆仑,东经北羌塘和昆仑山口,向南折向芒康-大理,直抵红河-哀牢山,发育一条跨越青藏高原不同构造单元的长达数千公里的巨型高热流带,并显示由高原内部向东北部边缘迁移之势.沿此巨型高热流带,岩石圈地幔部分熔融产生的钾质镁铁质岩-煌斑岩群(42～32 Ma)和钾质碱性岩-碳酸岩(27～7 Ma)、软流圈减压熔融产生的洋岛玄武岩(ocean island basalts, OIB)(16～1 Ma),以及中下地壳熔融产生的钾质长英质岩(40～0.3 Ma)呈群聚式断续展布;以峰期麻粒岩相变质为特征的高温深变质带与大型走滑断裂带(40～17 Ma)相伴发育;下地壳麻粒岩包体具有高达800°C的变质温度,地幔橄榄岩包体显示地幔垂直流动特征;地球物理探测所揭示的6个大型低速异常体呈群聚式、等间距、断续式展布.我们提出:印度大陆岩石圈地幔俯冲触发了亚洲大陆软流圈涌动,后者沿后陆区若干地幔通道垂直上涌,热蚀并吞噬地幔岩石圈,直抵地壳底部.这些"地幔通道流"源于400 km深处,形成于晚(硬)碰撞以来(≤40 Ma),不仅为维持青藏高原隆升提供了深部热能,而且为高原地壳生长输送了新生幔源物质,同时引发中下地壳塑性流变和侧向流动,并驱动青藏高原向北东方向侧向生长.     

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。     

苏北六和塔子山新生代玄武岩及其地幔捕虏体的岩相学特征

结合野外产状,通过对塔子山新生代玄武岩及其地幔捕虏体在显微镜下进行详细系统的岩相学研究,得到玄武岩为块状构造,斑状结构,大斑晶矿物主要是橄榄石、辉石;基质呈玻晶交织结构或间粒-间隐结构,主要是长柱状长石、双锥状六边形橄榄石、辉石、少量副矿物和玻璃质。玄武岩携带的尖晶石二辉橄榄岩捕虏体,以镶嵌不等粒状结构为主,主要由橄榄石、单斜辉石、斜方辉石和少量尖晶石组成。     

荡子山白榴霓霞岩包体中富Sr磷灰石的发现及其成因矿物学研究

荡子山白榴霓霞岩包体中含有大量的富锶磷灰石. 利用电子探针微束分析技术对富锶磷灰石的赋存状态、晶形、矿物共生、成分变化以及成因机制进行了深入细致的研究, 发现富锶磷灰石有短柱状和细长柱状两种晶形, 并多被其他矿物包裹, 表明它们形成于岩浆结晶的早期阶段, 其成分为氟磷灰石. 之后被富锶流体沿着氟磷灰石颗粒的边缘进行交代, 从而形成了富锶磷灰石, 交代方式为类质同像置换. 富锶磷灰石中SrO含量的变化反映出体系中碱度的变化, 体系中的碱度升高时, 磷灰石矿物中Sr置换Ca的数量增加, 而当体系中的碱度降低时, 已经进入到磷灰石矿物晶格中的Na, LREE和Sr离子也会从中分离出来而导致这些阳离子数降低. 因此, Sr置换Ca的数量对体系中的碱度变化趋势有着明显的指示意义. 根据电子探针成分分析数据计算得出阳离子的个数, 富锶磷灰石结构式可写为(Ca_3.15~4.963Sr_0.019~1.510Ba_0.00~0.030Na_0.006~0.108REE_0.106~0.153)(P_2.842~3.028Si_0.009~0.094)O₁₂(F_0.675~1.079,Cl_0.000~0.256, OH_{–0.084~0.297}). 利用配有193 nm激光的Neptune多接收等离子体质谱仪(LA-MC-ICPMS), 对富锶磷灰石原位微区Sr, Nd同位素进行了分析. 将分析结果与白榴霓霞岩包体及包体的寄主岩Sr, Nd同位素组成进行了比较, 发现交代早期岩浆结晶成因氟磷灰石的富锶流体与白榴霓霞岩包体及包体的寄主岩来自不同的源区, 其中, 前者来自较亏损地幔, 而后两者则来自较富集地幔.     

大别-苏鲁造山带橄榄岩的变质和交代过程

详细的岩石学研究表明,大别-苏鲁造山带橄榄岩和辉石岩记录了俯冲带之上地幔楔的交代和变质信息.在苏鲁芝麻坊石榴二辉橄榄岩中识别了七期变质矿物组合,反映了大陆俯冲-碰撞-折返过程中多期的变质和交代作用.大别毛屋石榴斜方辉石岩同样保存了大量的交代结构,高Ni和富集轻稀土(LREE)的斜方辉石核部包裹了早期原岩橄榄石,表明它是俯冲地壳熔/流体与原岩橄榄石在超高压条件下反应的产物.毛屋石榴斜方辉石岩记录了六期变质作用,对应了岩石从浅部地幔楔沿俯冲隧道进入深部地幔楔,最后随陆壳岩石折返回浅部地壳的全部过程.其中石榴石变斑晶核部包裹了大量的以含水矿物为主的角闪岩相多相包裹体,具有高XMg和Ni含量,并富集大离子亲石元素(LILE)和LREE,表明它们是早期岩石在浅部地幔楔与地壳流体交代的产物.角闪岩进入深部地幔楔经历高压和超高压变质,早期含水矿物完全脱水分解,形成超高压石榴斜方辉石岩,释放LILE和LREE富集的流体进入上覆高温地幔楔,从而导致高温地幔楔发生部分熔融并产生岛弧岩浆.