岩石学报杂志

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Acta Petrologica Sinica

  • 11-1922/P 国内刊号
  • 1000-0569 国际刊号
  • 2.84 影响因子
  • 1-3个月下单 审稿周期
岩石学报是中国矿物岩石地球化学学会;中国科学院地质与地球物理研究所主办的一本学术期刊,主要刊载该领域内的原创性研究论文、综述和评论等。杂志于1985年创刊,目前已被CSCD 中国科学引文数据库来源期刊(含扩展版)、北大期刊(中国人文社会科学期刊)等知名数据库收录,是中国科学院主管的国家重点学术期刊之一。岩石学报在学术界享有很高的声誉和影响力,该期刊发表的文章具有较高的学术水平和实践价值,为读者提供更多的实践案例和行业信息,得到了广大读者的广泛关注和引用。
栏目设置:岩浆岩石学、变质岩石学、沉积岩石学、岩石大地构造学、岩石同位素年代学和同位素地球化学、岩石成矿学、造岩矿物学

岩石学报 2018年第06期杂志 文档列表

苏鲁超高压变质带胡家林超镁铁质岩成因及构造意义1539-1556

摘要:胡家林超镁铁质杂岩体产于苏鲁超高压变质带中部,纯橄岩和(石榴)单斜辉石岩呈不连续透镜体产于蛇纹石化橄榄岩中。纯橄岩遭受了部分蛇纹石化(烧失量=6.6%-13.2%),全岩富集强相容元素(Ni、Cr、Co)和Ir族PGE(IPGE;Ir、Os、Ru)及高IPGE/PPGE值,亏损Al、Ti、V,具高Mg#橄榄石(Fo=91.7-92.4)和高Cr#(0.68-0.76)尖晶石。纯橄岩高耐熔地球化学及矿物化学特征和古老的大陆岩石圈地幔相一致,表明其原岩来源于弧前地幔,代表了华北克拉通古老的大陆岩石圈地幔残留。(石榴)单斜辉石岩全岩呈相对低含量的强相容元素(Cr、Ni、Co)和IPGE,高含量的Al、Ti、V和流体迁移元素(Sr、Pb和Ba),球粒陨石标准化REE配分图呈明显"上凸"型,具低Mg#橄榄石(Fo=76.6-76.8)和低Al2O3(〈2.76%)和高SiO2(54.56%-56.87%)的单斜辉石。全岩组成和矿物化学表明其原岩为俯冲带内超镁铁质火成堆晶岩,最初岩浆由地幔岩高程度部分熔融的熔体和俯冲带中富H2O流体和/或熔体构成。(石榴)单斜辉石岩原岩曾被地幔流带入扬子大陆俯冲板片和上覆地幔楔之间的俯冲通道,经历了超高压变质作用和生成大量石榴石。(石榴)单斜辉石岩在折返过程中,与大陆岩石圈地幔楔剥离的蛇纹石化橄榄岩及纯橄岩相结合,形成超镁铁质杂岩体,整体被低密度的俯冲板片(主要由花岗质片麻岩和变质沉积岩组成)裹挟,折返至地壳浅部。

北苏鲁超高压变质带内多成因类型的变花岗质岩石及其地质意义1557-1580

摘要:变花岗质岩石是北苏鲁超高压变质带出露最广泛的岩石类型。本文通过锆石年代学和全岩地球化学的系统研究,查明该区变花岗质岩石具有成因类型多样性的特点,揭示其构造归属的复杂性,这对于解释扬子板块与华北板块之间的俯冲-碰撞-折返动力学过程具有重要科学意义。锆石U-Pb定年结果表明,区内的变花岗质岩石由新元古代(820-750Ma)花岗质片麻岩和新太古代-古元古代(2700-1870Ma)TTG-花岗质片麻岩共同组成,且二者经历了完全不同的构造演化历史。其中,新元古代花岗质片麻岩经历了晚三叠世(222-213Ma)的变质-深熔事件,而新太古代-古元古代的TTG-花岗质片麻岩则记录了晚古元古代(-1864Ma)的变质事件。全岩地球化学结果表明,新元古代花岗质片麻岩的原岩成分趋近于A型花岗岩,属于过铝质-准铝质的高钾钙碱性系列,主量元素(Al2O3、MgO、FeOT、TiO2、CaO、P2O5)与SiO2显示负相关性,具有轻、重稀土分异和负Eu异常特征,表明其源区有斜长石的残留。富集大离子亲石元素和强烈亏损高场强元素的特点,进一步表明它们可能是中-上地壳物质部分熔融的产物。新太古代-古元古代TTG-花岗质片麻岩的原岩成分主要落入TTG和I & S型花岗岩区域,属于低钾-钙碱性系列,主量元素与SiO2相关性不明显,多数样品的稀土总量比新元古代花岗质片麻岩略低,轻、重稀土分异相对较弱,具有正Eu或无Eu异常,表明其源区无斜长石而可能有角闪石的残留。它们的地球化学属性与新元古代花岗质片麻岩的成因特点存在显著差异。古元古代花岗质片麻岩的原岩可能为与造山有关的I型花岗岩,来自于太古宙基底岩石的重熔与再造。上述综合研究结果显示,北苏鲁超高压变质带内新元古代花岗质片麻岩的原岩具有亲扬子板块的属性,与扬子板块北缘罗

吉南天桥地区基性岩墙与其围岩TTG片麻岩的成因及构造意义1581-1598

摘要:吉南地区太古宙基底中发育大量早前寒武纪基性岩墙群,是陆壳伸展的直接证据。对白山市东部天桥太古宙基底出露区内基性岩墙及其围岩进行了锆石U-Pb定年和地球化学分析,以确定该期伸展事件的形成机制及地质意义。天桥地区基性岩墙岩性为斜长角闪岩,侵位于TTG片麻岩中。英云闪长质片麻岩(TN1)中锆石具核-边结构,岩浆核的LA-ICP-MS测年结果为2500±6Ma,指示其形成于新太古代末期。天桥岩墙(TN3)中的锆石内部结构与TN1相同,酸性岩浆核的SHRIMP测年结果为2490±17Ma,与TN1在误差范围内一致,表明这些锆石不是基性岩墙原生锆石,而是岩墙侵位过程中在围岩中捕获的锆石,但根据岩墙仅侵位在太古宙基底中且变质程度高于周围古元古界老岭群,将其侵位年龄大致限制在新太古代末期-古元古代早期。地球化学特征显示,基性岩墙具有低SiO2、Na2O、K2O含量,高CaO、MgO含量,A/CNK=0.56-0.59,属于准铝质的拉斑玄武岩系列岩石,∑REE低、配分曲线平坦,富集LILE(Rb、Ba和K),亏损HFSE(Th、U、Nb和Ta),具有与原始地幔相同的Nb/Ta、Zr/Hf比值及接近地壳的Nb/U、Ta/U比值,指示其岩浆可能来源于地幔且在上升过程中受到地壳混染,形成于板内伸展环境。TTG片麻岩具有中等的SiO2和MgO含量,高Al2O3和Na2O含量以及低CaO含量,A/CNK=1.00-1.14,属弱过铝质的钙碱性系列岩石,∑REE低、具有右倾的REE配分曲线,轻稀土富集、重稀土亏损,富集LILE(Rb、Ba、K和Sr),强烈亏损HFSE(U、Nb、Ta、Sm和Ti),其岩浆可能来源于变质玄武质岩石和极少量沉积岩的部分熔融,结合邻区TTG的研究成果,认为其形成于与俯冲相关的活动大陆边缘环境。前人研究表明,新太古代晚期板块构造体制可能已经启动,结合我们以往研究,认为新太古代晚期华北克拉通东北部可能发�

河北赞皇杂岩中2.7Ga TTG片麻岩的厘定及其地质意义1599-1611

摘要:本文对赞皇杂岩中的条带状TTG片麻岩样品进行了岩石化学、锆石U-Pb年龄和锆石Hf同位素研究。其中ZH39-1和ZH39-2的岩性为英云闪长质片麻岩,TZ50-1和TZ50-2为奥长花岗质片麻岩。对岩浆锆石的定年结果显示英云闪长质片麻岩ZH39-1具有2702±13Ma的结晶年龄,奥长花岗质片麻岩TZ50-2具有2690±10Ma的结晶年龄。同时这2个样品均具有新太古代晚期的变质年龄记录,说明岩石受到了新太古代晚期构造-热事件的影响。该片麻岩主量元素均具有高硅(66.4%-74.3%)、高铝(14.0%-15.9%)、富钠(4.13%-5.20%)、贫钾(1.17%-2.54%)和MgO(0.68%-2.12%)、具有低K2O/Na2O比值(0.25-0.62)的特征,Mg#在43.0-47.4之间。微量元素具有富集Ba、Sr、Zr、Hf和Th,亏损Nb、Nd、Ti的特征,稀土元素具有总含量较低为47.6×10-6-120×10-6, (La/Yb)N为16.4-56.5,Eu无异常或较强正异常,这些特征同太古宙高铝TTG岩系一致。英云闪长质片麻岩样品ZH39-1中绝大多数锆石具有εHf(t)正值,变化范围是1.52-5.59,该样品锆石两阶段Hf模式年龄为2874Ma,显示新生地壳来自于亏损地幔。在赞皇杂岩不同地点再次发现-2.7Ga的TTG岩石,证明该地区在中太古代晚期和新太古代早期存在大规模陆壳增生事件。

灵山岛早白垩世岩浆活动及其大地构造意义1612-1640

摘要:灵山岛位于胶东半岛以南约16km处,构造上处于扬子和华北克拉通结合部位——苏鲁造山带东端。早白垩世晚期,灵山岛岩浆活动极为强烈,大量发育流纹岩和火山角砾岩,不整合覆盖于底部碎屑沉积岩层之上;同时,区内广泛发育基性岩墙(辉绿玢岩),沿北东-南西向侵入于碎屑沉积岩地层之中。本文选取流纹岩和辉绿玢岩样品进行了岩石地球化学和年代学研究。结果表明,流纹岩具有富钾(K2O=4.10%-4.42%)、富碱(Na2O+K2O=8.83%-9.06%)、贫钙(CaO=0.10%-0.46%)、低钛(TiO2=0.08%-0.09%)、低镁(MgO=0.12%-0.15%)和铁(Fe2O3T=0.79%-0.83%)的特征,属于弱过铝质高钾钙碱性岩石系列;岩石稀土总量较低(∑REE=109.0×10-6-128.8×10-6),轻重稀土元素分异较弱((La/Yb)N=6.42-8.09),Eu显著负异常(δEu=0.27-0.28)。辉绿玢岩SiO2含量为(51.17%-51.97%),具有富碱(Na2O+K2O=5.01%-6.07%)和高Mg#值(67.6-69.4)的特征,属于钾玄岩系列;岩石稀土总量较高(∑REE=160.6×10-6-173.5×10-6),轻重稀土元素分馏较为明显((La/Yb)N=11.1-11.6),显示弱Eu正异常(δEu=1.12-1.18),它们在球粒陨石标准化稀土元素图解和原始地幔标准化微量元素图解上与OIB类似。上述地球化学特征指示流纹岩和辉绿玢岩可能均形成于伸展减压背景下。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,流纹岩和辉绿玢岩的形成时代分别为118±2Ma和109±3Ma,属于早白垩世岩浆活动的产物。锆石Hf同位素分析结果显示,流纹岩具有负的εHf(t)值(-31.0--24.5),表明其来源于古老地壳物质部分熔融。辉绿玢岩的岩浆锆石具有负的εHf(t)值(-31.2--28.8)和正的εHf(t)值(+7.1-+8.1),指示其来源于有深部亏损软流圈地幔物质加入的富集地幔源区。综合本文研究结果和同时期区域构造演化推测,受伊泽奈崎板块和古太平洋板

赣中山庄二长花岗岩的成因与构造背景:岩石学、地球化学及锆石U-Pb年代学证据1641-1656

摘要:赣中山庄花岗岩岩体位于钦杭成矿带的南侧,岩性上包括二长花岗岩和花岗闪长岩。本文对岩体北部的二长花岗岩开展了年代学、地球化学及同位素研究以约束该岩体的形成时代、岩石成因及成岩构造背景。锆石CL图像、Th/U比值,以及(Sm/La)N-La和Ce/Ce*-(Sm/La)N图解均表明,二长花岗岩所有锆石晶体为岩浆成因;其中第一组锆石加权平均年龄为420-419Ma,代表了岩浆结晶年龄。该花岗岩SiO2含量为71.48%-66.20%、K2O/Na2O值为1.24-0.99、A/CNK〉1.1;结合白云母和石榴石的出现、ACF图解、Rb-Th、Rb-Y的负相关性,山庄二长花岗岩属高钾钙碱性强过铝质S型花岗岩。同时,该岩石亏损大离子亲石元素Ba和Sr以及高场强元素Nb和Ta,说明系壳源物质部分熔融的产物。CaO/Na2O值(0.14-0.07)、Rb/Sr值(8.27-3.83)、Rb/Ba值(1.48-0.82)、FeOT+MgO+TiO2含量(2.4-1.8)和二阶段Nd模式年龄(t2DM=2031-1971Ma)进一步说明二长花岗岩的源岩是古元古代的富粘土的泥质岩。锆石的饱和温度和Ti温度计计算结果表明二长花岗岩岩浆形成温度为722-720℃,黑云母的全铝温度计则反映其形成压力为3.21-2.71kbar。结合花岗岩构造环境判别图以及华南大地构造演化特征,山庄花岗岩岩体可能是在后碰撞环境下由古元古代富粘土泥质岩于低温低压条件下部分融熔的结果。

北祁连川刺沟A型花岗岩的年代学及其意义1657-1668

摘要:关于北祁连南蛇绿岩带蛇绿岩,前人多认为是形成于早古生代洋中脊的大洋岩石圈残片。本次对川刺沟A型花岗岩和其周围超基性岩的研究,有助于较全面认识该区时代序列与构造格架。川刺沟A型花岗岩的组成矿物为碱性长石(-45%)、石英(-30%)、斜长石(-15%)以及少量的霓辉石(-5%)等,发育条纹和显微文象等结构。岩石具有高SiO2(72.58%-73.96%)和高Na2O+K2O(10.12%-10.39%),A/NK〈1,10000Ga/Al值为2.59-3.49。微量元素型式显示该花岗岩富集Rb、Ba、Th、K,强烈亏损Sr、P、Ti、Nb、Ta,稀土元素型式呈明显负铕异常(δEu=0.56-0.60)的海鸥形。岩相学和地球化学特点均符合A型花岗岩特征,进一步细分可将其归属于A2型,形成于后造山环境。其周围的超基性岩稀土型式呈"U"型,富集Th、Zr、Hf,推测其经历过俯冲熔/流体交代。SHRIMP锆石U-Pb定年给出一组该A型花岗岩的谐和年龄501±5Ma,可以代表其侵位年龄。该年龄早于北祁连造山带陆-陆碰撞时间,晚于大陆裂谷发生时间。由于A2型花岗岩后造山环境有两亚类:陆-陆碰撞后造山和活动大陆边缘拉张环境,本次研究结果更加倾向后者,即,该A型花岗岩为在中-晚寒武世俯冲作用影响下,活动大陆边缘弧前发生拉张,软流圈部分熔融产生幔源岩浆底侵形成。进一步推测该地区超基性岩可能与俯冲有关,为非经典定义的蛇绿岩。

徐淮地区早白垩世丰山和蔡山高镁埃达克质岩:拆沉下地壳熔融的熔体与地幔橄榄岩的反应1669-1684

摘要:徐淮地区丰山花岗闪长斑岩和蔡山石英闪长玢岩的岩石地球化学、Sr-Nd-Hf同位素和石榴石的矿物化学研究对探讨华北克拉通东南缘早白垩世高镁埃达克质岩的岩石成因和构造演化具有重要意义。结果表明,丰山花岗闪长斑岩和蔡山石英闪长玢岩具高SiO2(60.98%-67.88%)、富Al2O3(14.37%-15.04%)以及高的Na2O/K2O比值(1.58-2.24)和Mg#值(57-66)的特征;富集LILE(Rb、Ba、Sr)和LREE,亏损HFSE(Nb、Ta、Ti)和HREE,具有Pb正异常和弱的Eu异常;结合高的Sr含量(579×10-6-778×10-6)以及Sr/Y(33-69)和 (La/Yb)N比值(8.63-13.7),低的Y(10.5×10-6-17.8×10-6)和Yb含量(0.74×10-6-1.17×10-6),暗示它们属于高镁埃达克质岩。丰山和蔡山埃达克质岩石的初始87Sr/86Sr比值介于0.7079-0.7086之间,εNd(t)值变化于-10.77--7.18之间,tDM2=1504-1793Ma;岩浆锆石的εHf(t)值为-14.2--5.3,tDM2=2101-2898Ma。徐淮地区早白垩世利国、班井、夹沟高镁埃达克质岩石中岩浆锆石的εHf(t)值分别介于-13.4--7.0、-13.4--7.9和-15.9--4.5之间,它们的tDM2分别变化于2248-2825Ma、2331-2824Ma和2030-3048Ma之间。徐淮地区丰山和蔡山高镁埃达克质岩的Sr-Nd-Hf同位素组成和丰山花岗闪长斑岩中铁铝榴石残留晶的存在,结合它们高的Pb同位素组成和继承锆石U-Pb年代学暗示,丰山和蔡山高镁埃达克质岩浆主要起源于俯冲断离的扬子克拉通石榴辉石岩相下地壳物质熔融的熔体与地幔橄榄岩的反应,同时有拆沉的华北克拉通基底物质的参与,形成于华北克拉通东部岩石圈减薄的伸展构造背景。

柴北缘鱼卡榴辉岩型金红石矿床金红石矿物学、元素地球化学及成因1685-1703

摘要:辉岩岩石学及金红石矿物学研究,利用LA-ICP-MS法对该矿床中的金红石进行原位微量元素分析等。结果表明:金红石赋存状态主要有五种,即包裹结构、粒间结构、串珠状结构、退变残余结构、丝缕状出溶结构,其中以粒间和串珠状赋存状态产出时,含矿性最好。同时,变质阶段的差异、流体活动的强弱将影响金红石的赋存状态。流体活动越弱时,野外表现为榴辉岩的新鲜程度越高、且少或不发育长英质脉体、矿物越自形,则越有利于形成粒间和串珠状金红石富矿;折返过程中流体或熔体作用过强、野外表现为广泛发育长英质脉体、榴辉岩中矿物呈他形产出时,则金红石已经退变为钛铁矿和榍石。总结前人的地球化学和年龄数据表明:富集地幔源区、演化程度高、陆壳混染程度低的富钛基性原岩是鱼卡榴辉岩型金红石矿床主要物质来源,高压(超高压)变质作用促进了钛的进一步富集成矿,成矿年代集中在440-430Ma。金红石锆温度计显示的成矿温度主要在570-671℃之间,金红石中高场强元素Ti、Nb、Ta、Zr、Hf等富集,表明其可能形成于俯冲带环境。这些成因认识等将为柴北缘成矿带榴辉岩型金红石矿床的进一步找矿工作部署、勘查评价及突破提供了重要的理论支撑与借鉴。

江西大湖塘矿集区茅公洞钨矿有关的高分异花岗岩成因研究1704-1724

摘要:江西省大湖塘钨(铜、钼、锡)矿集区位于江南造山带中段九岭山脉,是世界级钨矿。茅公洞岩体位于大湖塘矿集区南部,由花岗斑岩和白云母花岗岩组成,后者有显著钨矿化。本文对此岩体进行详细的锆石U-Pb年代学、云母-长石矿物化学、全岩主微量元素及Nd同位素研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明花岗斑岩的成岩年龄为133±2Ma,野外穿切关系表明含矿白云母花岗岩侵位稍晚。岩相学和岩石地球化学表明白云母花岗岩属于高分异花岗岩,与花岗斑岩相比,具有高硅,富碱,过铝质,较低的Ga/Al值,高Rb/Sr, Eu负异常明显,稀土四分组效应和异常的微量元素特征(non-CHARAC性质),以及较高的εNd值。基于以上特征,我们提出高分异的白云母花岗岩的形成模式:双桥山群变质沉积岩经部分熔融形成花岗斑岩之后留下麻粒岩相残余体,后者在幔源高温玄武岩底侵交代作用下再次发生深熔作用而形成白云母花岗岩;玄武质岩浆的底侵不仅为麻粒岩相残余的部分熔融带来高温,同时也带来挥发份F、B等,以及少量幔源物质的添加(导致白云母花岗岩具有较高εNd值)。F、B的加入改变了岩浆体系的物理化学性质,显著降低了岩浆的粘度、密度和固相线温度,这导致岩浆体系分离结晶过程的延长和高度的分离结晶;延长的岩浆演化过程活化了围岩中的水,导致强烈的熔-流体相互作用,形成白云母花岗岩的稀土四分组效应。同时,围岩流体的活化也萃取围岩中的成矿物质,加剧成矿物质的富集。而较还原的岩浆体系阻止了钨的分离结晶,为成矿提供了必要的条件。

大兴安岭北段二十一站岩体年代学、地球化学及其找矿意义1725-1740

摘要:在内蒙牙克石地区发育两种不同构造属性的岩石组合:一类为乌奴耳-头道桥蛇绿混杂岩,另一类为晚古生代弧属性侵入岩。乌奴耳-头道桥蛇绿混杂岩由辉长岩、辉长辉绿岩、辉绿玢岩(岩墙?)、变玄武岩和放射虫硅质岩组成;地球化学特征显示基性岩类属于拉斑玄武岩系列,具有相似的稀土和原始地幔标准化配分模式,与N-MORB的特征类似,不具有Nb-Ta负异常,Nb/Nb*值平均〉1;构造环境判别图显示该蛇绿混杂岩可能形成于扩张脊。晚古生代弧属性侵入岩出露于白井山、乌尔其汗,由中基性单元(辉长岩、辉长闪长岩和石英闪长岩)和酸性单元(花岗闪长岩和二长花岗岩)组成;地球化学特征显示中基性单元和酸性单元属于钙碱性岩系列,富集LREEs和LILEs,具有Nb-Ta负异常,高Sr、Sr/Y值,低HREEs和Y,Eu异常不明显;酸性单元显示埃达克质岩的地球化学特征。乌奴耳-头道桥蛇绿混杂岩可能形成于新元古代,与头道桥蓝片岩、吉峰蛇绿混杂岩、新林蛇绿岩构成一条重要的缝合带,暗示本区古洋盆的存在。晚古生代弧属性侵入岩中,辉长岩的结晶年龄为326±1.9Ma,花岗闪长岩的结晶年龄为323.7±1.9Ma;微量元素的组成特征显示,中基性单元和酸性单元的形成与早石炭世洋壳板片的俯冲作用有关,暗示兴安地块和松嫩地块之间洋盆的萎缩。

辽宁赛马碱性岩体异性石化学成分特征及其蚀变组合对碱性岩浆-热液演化的指示意义1741-1757

摘要:辽宁赛马碱性岩体早年因产铀矿而闻名,该岩体主要由响岩、霞石正长岩和异霞正长岩组成,其中铀、锆和稀土等元素矿化主要集中于异霞正长岩岩浆阶段。异性石是异霞正长岩中特征的锆-稀土矿物,主要分为两期,晚期异性石表现出更加富集Nb、REE等高场强元素的特点。早期异性石经历了一系列的热液蚀变,根据蚀变强弱程度,蚀变矿物组合可分为:(1)异性石+钠锆石+霓石±钠沸石;(2)异性石+钠锆石+锆石+钠沸石±霓石;(3)异性石假晶,假晶主要由残余异性石+钠锆石+锆石+钠沸石+霓石+钾长石+铈硅磷灰石组成。相比于岩浆锆石,蚀变组合中次生锆石具有富Ca、Al、Fe的特点,与异性石本身化学成分和流体性质密切相关。通过对异性石及其蚀变组合的精细矿物学研究,我们得知假晶的形成可能是异性石"溶解-再沉淀"的结果,致使假晶形成的流体至少包括:(1)占主导的富Na(±K)、Al、F的自交代流体;(2)少量晚期富Ca流体。假晶中次生锆石和铈硅磷灰石的结晶说明了Zr和REE等高场强元素的热液活动性,自交代碱性流体和富Ca流体在此过程中起到"搬运"和"提纯"的作用,这对认识碱性岩稀有、稀土成矿机制具有重要的指示意义。

大兴安岭牙克石地区新元古代与晚古生代两类岩石组合的构造属性及其地质意义1758-1774

摘要:在内蒙牙克石地区发育两种不同构造属性的岩石组合:一类为乌奴耳-头道桥蛇绿混杂岩,另一类为晚古生代弧属性侵入岩。乌奴耳-头道桥蛇绿混杂岩由辉长岩、辉长辉绿岩、辉绿玢岩(岩墙?)、变玄武岩和放射虫硅质岩组成;地球化学特征显示基性岩类属于拉斑玄武岩系列,具有相似的稀土和原始地幔标准化配分模式,与N-MORB的特征类似,不具有Nb-Ta负异常,Nb/Nb*值平均〉1;构造环境判别图显示该蛇绿混杂岩可能形成于扩张脊。晚古生代弧属性侵入岩出露于白井山、乌尔其汗,由中基性单元(辉长岩、辉长闪长岩和石英闪长岩)和酸性单元(花岗闪长岩和二长花岗岩)组成;地球化学特征显示中基性单元和酸性单元属于钙碱性岩系列,富集LREEs和LILEs,具有Nb-Ta负异常,高Sr、Sr/Y值,低HREEs和Y,Eu异常不明显;酸性单元显示埃达克质岩的地球化学特征。乌奴耳-头道桥蛇绿混杂岩可能形成于新元古代,与头道桥蓝片岩、吉峰蛇绿混杂岩、新林蛇绿岩构成一条重要的缝合带,暗示本区古洋盆的存在。晚古生代弧属性侵入岩中,辉长岩的结晶年龄为326±1.9Ma,花岗闪长岩的结晶年龄为323.7±1.9Ma;微量元素的组成特征显示,中基性单元和酸性单元的形成与早石炭世洋壳板片的俯冲作用有关,暗示兴安地块和松嫩地块之间洋盆的萎缩。

内蒙古西乌旗大石寨组火山岩年代学和地球化学特征及地质意义1775-1791

摘要:中亚造山带南缘二叠纪火山岩的成因及形成环境一直存在争议。本文以内蒙古西乌旗罕乌拉地区发育的大石寨组火山岩为研究对象,对其开展了野外地质、岩石学、锆石U-Pb同位素年代学、地球化学研究。大石寨组火山岩为一套中酸性火山熔岩-碎屑岩组合,岩性以流纹岩为主。锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年结果显示,2件流纹岩样品的206Pb/238U年龄加权平均值分别为276±0.81Ma(MSWD=1.3)和280±0.76Ma(MSWD=0.69),说明大石寨组流纹岩喷发于早二叠世,反映了早二叠世的构造岩浆作用事件。岩石地球化学研究表明,大石寨组火山岩为一套中酸性火山岩,以高硅、富碱为特征,Ti、Mg、Fe、Ca等元素含量较低;微量元素总体含量较高,具有一致的配分曲线,Rb、Th、U、K、LREE等大离子亲石元素相对于Nb、Ta、HREE等高场强元素明显富集;稀土元素总量偏高,具一致的右倾"海鸥式"配分型式。在微量元素原始地幔标准化蛛网图上显示明显的Ba、Sr、P、Eu和Ti的负异常。10000Ga/Al平均值3.6。地球化学特征显示该套火山岩具有岛弧火山岩的属性,类似A型花岗岩的地球化学特征,为高温低压下长英质地壳部分熔融的产物。结合地球化学特征及区域地质资料,大石寨组火山岩最可能形成于弧后扩张环境,是早二叠世古亚洲洋闭合前洋壳俯冲消减作用的产物。

不同构造层次岩石变形准则的融合与发展1792-1800

摘要:岩石变形准则对于构造地质学、工程安全等方面均具有重要的理论价值与实践意义。经典的岩石脆性变形(破裂)准则包括屈特加准则(水平直线型包络线)、库伦准则(斜直线型和抛物线型包络线)、格里菲斯准则(抛物线型包络线)等。近年来最大有效力矩准则在野外韧性剪切带观测与理论计算中都得到了广泛应用,逐渐成为岩石韧性变形的重要准则。然而,这些变形准则在应用过程中还存在一些问题,如有些准则在理论上无法解释、彼此不相协调,最大有效力矩准则在摩尔图解中尚无对应的包络线,部分准则边界条件和应用范围不清等。本文针对这些问题,结合野外实际情况和理论分析,取得了如下认识:(1)水平直线型屈特加准则在地质过程中无法实现。(2)提出了最大有效力矩准则的包络线方程为τ=-0.35(σn-σd),在摩尔图解中为一条反倾斜直线型包络线;进而将脆性变形的格里菲斯准则和库伦准则与韧性变形的最大有效力矩准则统一表述于应力摩尔图解中,使各准则彼此协调和融合。(3)初步明确了各变形准则的适用条件及所对应的构造层次:张性应力存在的构造环境(包括地壳浅表层次、水力压裂等人为张性应力环境),格里菲斯准则比较合适,以张性破裂(θ=~0°)和张剪性破裂(θ=0°~30°)为主;上地壳在一般情况下(3个主应力均为挤压应力),斜直线型库伦准则更为合适,以锐夹角共轭剪破裂(θ=~30°)为主;随着深度的增加,在中地壳,抛物线型库伦准则较合适,以锐夹角脆韧性剪切变形带(θ=30°~45°)为主;进入下地壳及以下,最大有效力矩准则更合适,以钝夹角韧性剪切变形带(θ=~55°)为主。实际地质作用过程中影响岩石变形的因素更为复杂多样,应具体问题具体分析,不能简单地对号入座。

北京云蒙山大水峪韧性剪切带糜棱岩的变形温度1801-1812

摘要:横穿北京云蒙山东部的白垩纪大水峪韧性剪切带的云蒙峡剖面中,主体岩石为花岗质-闪长质糜棱岩,普遍发生了脆性-韧性变形。糜棱岩中的残斑为斜长石、钾长石,基质为斜长石、钾长石、石英、角闪石、黑云母。糜棱岩中一类斜长石基质与斜长石残斑化学成分基本相同,是斜长石残斑机械破碎的产物,未经历动态重结晶。另一类斜长石基质的An值明显高于斜长石残斑的An值,表明此类斜长石基质经历了动态重结晶作用。糜棱岩中钾长石基质的Or值略大于钾长石残斑Or值。本文根据糜棱岩中经历动态重结晶的斜长石基质和钾长石基质,采用二长石温度计估算的糜棱岩韧性变形温度条件为450~630℃。发现随着背离云蒙山岩基的方向,自西而东,大水峪糜棱岩带的韧性变形温度条件有明显的递降现象。

高温高压下黄铁矿热力学性质的第一性原理研究1813-1818

摘要:黄铁矿是自然界中分布最为广泛的硫化物矿物,同时也是重要的造矿矿物,在金属矿床、沉积岩、变质岩、花岗岩、基性-超基性岩浆岩、以及地幔岩中都有大量出现。因此,研究黄铁矿在不同温度压力下的热力学性质可以为深入探讨与黄铁矿有关的成岩、成矿、成藏问题提供有用的矿物学依据。本文利用基于密度泛函微扰理论的第一性原理方法,采用准谐近似计算了黄铁矿在高温高压下的热力学性质。我们计算的黄铁矿的晶格常数、零压下的体积模量及其对压力的导数与前人的实验及理论计算结果吻合得很好,零压下等压热容和熵随温度的变化与实验结果有很好的一致性。尤其是,本文计算了直至2500K、100GPa的高温高压下黄铁矿的等温体积模量、热膨胀系数、热容和熵等热力学性质。这为在有硫参与的情况下,人们开展下地壳-岩石圈地幔深度的地球动力学模拟和建立地球物理模型提供了有用的信息。

显生宙全球海水化学成分演化及其对蒸发岩沉积的约束1819-1834

摘要:通过搜集显生宙以来不同地质时期内海相碳酸盐岩鲕粒及胶结物矿物成分、钾盐矿床矿物种类及组合特征、蒸发岩盆地中石盐流体包裹体成分,并利用这些资料与人工海水模拟实验得到的石盐中Br分配特征的对比,得出海水成分在5.5亿年以来的显生宙期间,经历了五个阶段:其中晚元古代至寒武纪早期、二叠纪早期至中生代早期、新生代早期至现今,这些时期的原始海水组成特征系数m(SO42-)+m(HCO3-)/2〉m(Ca2+),为Na-Mg-K-SO4-Cl型海水,此期间沉积的钾盐矿床的钾镁盐矿物主要为钾盐镁矾、无水钾镁矾、杂卤石、硫酸镁石等含MgSO4矿物,海相鲕粒和碳酸盐胶结物矿物成分为文石;而寒武纪早期至石炭纪、中生代早期至新生代早期,原始海水组成特征系数m(Ca2+)〉m(SO42-)+m(HCO3-)/2〈,为Na-Mg-K-Ca-Cl型海水,此期间沉积的钾镁盐矿物主要为光卤石和钾石盐,甚至含有溢晶石,海相鲕粒和碳酸盐胶结物矿物成分为方解石。根据石盐流体包裹体成分计算得出:显生宙期间,海水K+含量大部分时间变化幅度较小,为9.3-11.5mmol/kg H2O(除了石炭纪和晚元古代),平均为10.55mmol/kg H2O。Mg2+含量在早寒武世 ≥ 67mmol/kg H2O、晚志留世至中泥盆世31-41mmol/kg H2O、晚古生代 ≥ 48mmol/kg H2O、晚白垩世34mmol/kg H2O和现代55.1mmol/kg H2O。Ca2+含量在晚元古代至古生代早期 ≤ 11mmol/kg H2O、古生代早期至石炭纪22-35mmol/kg H2O、石炭纪至中生代早期 ≤ 17mmol/kg H2O、中生代早期至新生代早期19-39mmol/kg H2O及新生代早期至今7-21mmol/kg H2O。SO42-含量在晚元古代至古生代早期 ≥ 23mmol/kg H2O、古生代早期至石炭纪5-17mmol/kg H2O、石炭纪至中生代早期13-22mmol/kg H2O、中生代早期至新生代早期5-19mmol/kg H2O及新生代早期至今12-29.2mmol/kg H2O。海水Ca2+与SO42-含量的相对变化是控制海相�