论西澳大利亚钾镁煌斑岩和金伯利岩的成因

对西澳大利亚金伯利岩和钾镁煌斑岩的差别和相似性重新进行研究,旨在解决岩石成因论问题。与金伯利岩岩筒不同,在火山口钾镁煌斑岩中常有玻璃质和多孔状火山碎屑物,在火山口带发现有岩浆岩。在矿物学上,钾镁煌斑岩含有金伯利岩中非典型的矿物,特别是白榴石、钾碱镁闪石、柱红石和钾钙板锆石。钾镁煌斑岩的组成变化较大,是低压分离作用以及橄榄石、铬尖晶石、透辉石、金云母和钙钛矿分离的结果,尽管它们可能不是来自同一母岩浆。高压结晶作用在北金伯利和东金伯利地区的金伯利岩岩墙中更为显著,这可用金伯利岩中相对普遍地产出诸如镁铬矿、钛镁铝榴石、辉石、尖晶石和锆石等矿物的巨晶来说明,而在钾镁煌斑岩中这些矿物巨晶非常罕见或不存在。 在西澳大利亚钾镁煌斑岩和金伯利岩岩筒中,地幔捕虏体罕见并常有蚀变。对存在的岩石类型(包括纯橄榄岩、石榴石橄榄岩、石榴石二辉橄榄岩、方辉橄榄岩)进行了阐述。没有发现榴辉岩捕虏体,但金刚石中的包裹体以及重砂精矿含有榴辉岩套的矿物。从而得出结论:金伯利地区下方的地幔是耐火耐熔的亏损地幔,可能含有一些榴辉岩。 象金伯利岩一样,钾镁煌斑岩也被认为是形成于地幔深部的、体积很小的部分熔触体。而西金伯利地区的钾镁煌斑岩,象云母质(含云母的)金伯利岩一样     

煌斑岩与中温热液金矿的关系——金矿一个新成因假说

煌斑岩不但空间上、形成时间上与金矿密切相关,且金含量较高,来自富金地核或深部地幔的交代流体产生了富金及富大离子亲石元素的地幔源,这种地幔源经熔融形成了富金的煌斑岩岩浆。     

煌斑岩能解决中温热液金矿床的成因争论吗?

钙碱性煌斑岩与中温热液金矿床(太古代到第三纪)共生(煌斑岩与金矿化是同时代的(和同空间的)),这一点在全球已越来越为人们的共识。我们提出的假说认为煌斑岩是将金从深部地幔富金源区向上搬运的营力,于是煌斑岩与地壳发生广泛的相互作用,结果产生长英质岩浆或者把其运载的金释放到变质-热液系统中去。这一模式不仅可以调和现有的中温热液金矿床岩浆模式与变质模式之间的冲突,而且还可以解决金矿床与长英质(斑岩-花岗岩类)侵入体之间未确定的关系问题,因为煌斑岩可以作为这两者的母体。金-煌斑岩共生暗示,在碰撞后的造山、岛弧、倾斜俯冲和地堑等环境中,极深部位的岩浆作用往往伴有金矿化。这对于金矿床的成因,特别是矿化的太古代绿岩带的晚期演化具有重要意义。     

湖南宁乡Ⅴ号岩管煌斑岩的岩石地球化学特征

湖南宁乡钾镁煌斑岩是寻找湖南原生金刚石矿床的重要线索之一.本文通过对宁乡Ⅴ号煌斑岩岩管岩石地球化学的分析及其与其它地区钾镁煌斑岩的对比,确定宁乡Ⅴ号岩管煌斑岩与前人所研究的宁乡钾镁煌斑岩特征基本一致.但与西澳典型含金刚石的钾镁煌斑岩相比,其SiO2、Al2O3、MnO的含量较高,MgO、TiO2、K2O含量较低,这可能与钾镁煌斑岩的岩浆来源及演化过程有关,显示其地幔源区来源相对于西澳钾镁煌斑岩的源区较为富集.     

湖南锡矿山地区云斜煌斑岩及其花岗岩包体的意义

湖南锡矿山地区云斜煌斑岩是属碱钙性系列的基性岩脉,其在上侵时捕获了石灰岩包体而发生局部同化混杂,致使煌斑岩褪色蚀变。同时,对岩石包体特征、黑云母与锆石年代,Pb同位素与稀土元素的研究表明,锡矿山深部有隐伏花岗岩体存在,而云斜煌斑岩是在花岗岩浆尚未完全固结时上侵,形成于成矿期末或成矿后;该煌斑岩不是地幔岩浆分异产物,而是中元古代地壳重熔形成的。据推断,在中生代该地区深部有一次较大地质热事件,并对成岩、成矿发生了直接影响。     

大陆地幔岩石圈和地球地幔中浅水平富集过程

大陆地幔岩石圈可能是一个不相容元素的重要的储库,并且它仍然是一个研究地幔元素分馏过程的关键性天然实验室。为了构筑一个大陆地幔岩石圈模式,对地幔捕虏体、钾镁煌斑岩和金伯利岩以及所选择的大陆溢流玄武岩中的主要元素、微量元素和同位素资料进行了综合研究。业已证明,这种地幔岩石圈的组成、密度、厚度和产生玄武岩的能力是随年龄而变化的。太古宙地幔岩石圈以具有相对低的FeO丰度(这归因于科马提岩的提取作用)为特征,因而该岩石圈的密度必定比周围的软流圈要低。与此相反,太古宙后的地幔岩石圈,其组成可能与最近采集的样品(如碱性玄武岩中的尖晶石橄榄岩包体)相类似。因此,太古宙后的地幔石圈为大陆溢流玄武岩的产生贡献了足够丰富的物质,并且为更容易分层和加入到大洋玄武岩的软流圈源区提供了足够高的密度。综合现有的有关地幔捕虏体和大陆溢流玄武岩的资料表明,大陆地幔岩石圈在壳/幔系统中占的元素份额,含K小于10％’而含Sr和Nd为3.5％。 许多大陆镁铁质岩石具有以ε_(Nd)低、ε_(Sr)多变和~(206)Pb/~(204)Pb比值经常都低为特征的明显不同的同位素比值。特别是具稍高~(87)Sr/~(86)Sr和低~(206)Pb/~(204)Pb的组合越来越被认为是大陆地幔岩石圈的一个特征。钾镁煌斑岩、金伯利岩和黄长煌斑岩?     

金刚石的年龄、成因和置位:对过去十年科学进展的评述

过去十年中的科学进展大大增进了我们对金刚石的年龄和成因等方面的了解。现代分析技术使得＜200μm的微细粒子的准确化学分析成为可能，因此有可能进行金刚石中的矿物包裹体的地球化学研究，这就是过去十年科学进展的主要原因。概括来说，包体研究结果表明，大多数金刚石均产于两种类型岩石中：橄揽岩和榴辉岩。橄榄岩型金刚石的年龄为3300Ma，而榴辉岩型金刚石的年龄要轻一些，约为1000～1600Ma。通常与金刚石伴生的金伯利岩和钾镁煌斑岩一般要比它们所包含的金刚石年轻得多。这清楚地表明，金伯利岩和钾镁煌斑岩只起搬运作用，即把金刚石带到地表而与大多数金刚石的形成没有关系。本文还就过去十年中提出的关于金刚石从橄榄岩和榴辉岩结晶的碳来源以及金伯利岩和钾镁煌斑岩的形成机制等方面的最新观点进行了讨论。     

新疆老山口金矿岩浆隐爆角砾岩地质地球化学

新疆东准噶尔老山口金矿区发育有与金矿化密切有关的次火山闪长玢岩及与之密切伴生的闪长玢岩质隐爆角砾岩和闪斜煌斑岩质隐爆角砾岩 ,它们是在陆相火山作用下由同源岩浆分异演化而形成的产物。角砾岩具有浅成—超浅成环境及热塑、高压释放状态下的成岩特征。角砾岩的角砾、胶结物和次火山岩三者的岩石类型、岩相学特征和地球化学特征基本一致 ,具有稀土总量较低 ,轻稀土相对富集 ,重稀土相对亏损 ,铕异常不明显 ,大离子亲石元素相对富集 ,高场强元素相对亏损等特征。结合其构造背景、地质产状、岩石学和地球化学特征分析 ,这套岩石来源于受俯冲洋壳释放富含大离子亲石元素或强不相容元素流体交代过的亏损地幔楔。     

与加拿大太古代金矿床有关的磁性长英质侵入体

与加拿大地盾苏必利尔地区的太古代金矿床有时空关系的长英质侵入体,由于磁铁矿含量高,因而其磁性均比太古界地带大部分地区所分布的长英质火成岩的磁性高。所见到的例子有赫姆洛、雷德莱克、哈克-霍洛韦、米希比舒湖、沃瓦-米萨纳比、杰拉尔顷、马塔奇文和布斯凯-东马拉蒂克金矿区。这些太古代侵入体可与伴有金属矿化的显生宙磁铁矿系列深成岩体和产有富金斑岩型矿床且富含磁铁矿的侵入体相比。有证据表明,涉及特殊岩浆生成的金矿化发生在一特殊的构造环境中。两者的关系不是表明成矿组分来自这些侵入体,就是表明岩浆是沿扩容带(扩容带也提供了来自深部的流体)侵位的。鉴别富含磁铁矿的长英质侵入体可能有助于确定有利的太古代金矿床勘探区。     

地球的早期地壳

关于地球演化的许多重大问题的解决,有赖于对最古老地壳的发现和研究。迄今发观最古老的地球岩石是39.6亿年的阿卡斯塔片麻岩,成分为英云闪长岩到花岗岩,研究表明其中至少有一部分来自更老的岩石。两套年龄约为38亿年的拉布拉多超镁铁岩,其成分和同位素数据表明它们分别来源于慢源熔岩和地幔碎片。这些说明至少38亿年前就已经有地幔了,但至今未找到比上述年龄更老的地壳岩石样品。     

高钾、钙碱性Ⅰ型花岗岩类的成因

许多Ⅰ型花岗岩类岩浆是由较老的变火成岩经部分熔融而形成的．这类熔体的组成大致是钙碱性和准铝质的。这些熔体是花岗质至英云闪长质熔体，是在其下地壳源区内的极端热条件下形成的。普遍地壳岩石部分熔融的实验数据表明，高钾Ⅰ型花岗岩类岩浆只能由壳内含水的钙碱性岩石至高钾钙碱性岩石、镁铁质至中性的变质岩石经部分熔融而形成。由于各种变玄武岩的K2O含量低，所以它们不适合作源岩。幔源玄武岩浆和地壳熔体相混合的模式也是不适用的。Ⅰ型钙碱性岩浆作用无论如何都与俯冲作用有关是不必要的。     

大陆莫霍面是地壳-地幔的界面吗?

对高压捕虏体研究的结果表明,在大多数大陆地区下面,镁铁质岩石不仅在下部地壳中占优势,而且在地幔顶部也非常丰富。根据捕虏体资料,我们就可以建立地热和地层剖面,并得出能对地球物理数据进行具体解释的岩石学限制条件和物理参数。在具有高热流的大陆地区,象地震折射资料所确定的那样,莫霍面所处的深度可能比地壳-地幔界面还深。克拉通地区的与“热”地区的下部地壳-上地幔剖面的地震差异,可单用温度变化来解释,而不需要岩性有大的差异。     

太古代金:与麻粒岩的形成及地壳中氧化还原分带的关系

太古代是金矿化的主要时期。太古代岩石仅占出露地壳的～12％,但产金却占世界金的一半以上。最主要的脉金矿床形成于2.7±0.2Ga。这一时期与地壳增厚和稳定的时期相应,其中大部分时间为麻粒岩形成的时间。地幔CO_2沿剪切带向上连续流动是导致角闪岩脱水形成麻粒岩的一种方式,同时引起大离子亲石元素向地壳上部的迁移。太古代脉金矿床是在地壳中部沿剪切带形成的。它们的周围为CO_2交代作用带,许多这种交代作用带延伸达几公里;δ~(13)C资料表明,这些CO_2为初生的。业已证明,某些大型太古代金矿床是由比较氧化的热液流体形成的。大离子亲石元素亏损的CO_2流可能只是在比较氧化的条件下发生,因为这样的条件允许游离的CO_2蒸气存在于地壳下部。这样的条件也有利于金的和有伴生硫化物的溶解,并有利于它们呈CO_2-H_2O流体迁移到地壳中部,流体中的H_2O来自角闪岩的脱水。     

湘东北中生代基性岩脉微量元素地球化学特征及岩石成因

湘东北中生代基性岩脉可以分为煌斑岩和辉绿岩两类 ,前者形成于 136 .6 1Ma ,后者形成于 86 .18Ma ,与华南中生代主要拉张时期相对应。岩石富集LREE ,Eu负异常不明显 ,其形成主要受地幔部分熔融作用制约。早期煌斑岩类微量元素和Sr、Nd同位素总体上具有富集地幔 (EMⅡ型 )洋岛玄武岩 (OIB)特征 ,富集Nd、P、Cs,而K、Rb、Sr、U、Th等富集程度不明显 ,Ta、Nb略有富集 ,具有软流圈地幔上涌地幔热柱玄武岩岩浆源区性质 ,表现出软流圈地幔上涌部分熔融的成岩特点。晚期辉绿岩类表现出Ta、Nb、Ti亏损 ,但LILE并不富集 ,反映地壳混染程度的增强 ,具有大陆拉张带 (裂谷初期 )形成的玄武岩岩浆源区性质 ,为岩石圈地幔部分熔融形成。二者具有不同的岩浆源区性质 ,从早期到晚期岩浆源区向上迁移并致使部分陆壳物质混入 ,反映由热点式拉张到岩石圈伸展 减薄的作用过程。     

陕西略阳高山金矿床成矿流体特征

产于“勉略宁”三角成矿带的高山金矿床由 5个金矿体组成 ,该矿床的形成受区域构造活动所控制 ,其成矿作用可分为三个成矿期 :早期金的初始矿化、中期金的二次富集和晚期金的表生富集。中期成矿期为金的主要富集期 ,但晚期的表生氧化和风化淋滤作用对金的再次富集起了非常重要的作用。矿床流体包裹体以纯液态包裹体为主 ,成矿流体的温度介于 15 0℃～ 30 0℃之间。成矿流体很可能来源于中酸性钠长斑岩脉 ,但又不是典型的岩浆热液 ,具有多成因性。金的沉淀富集是在弱 -中等碱性热液、相对还原的环境中进行的。金矿的物质来源与矿区的超基性岩体、钠长斑岩脉、厚层状白云岩及各类碎屑沉积岩有密切的关系。     

上地幔中的岩墙、节理和断层

在世界各地火山岩内的上地幔和下部地壳捕虏体中,已辨认出三种不同的宏观断裂:(1)节理——未被结晶岩浆产物占据的张性断裂;(2)岩墙——被镁铁质岩浆结晶形成的辉石岩、辉长岩或富含水矿物岩石占据的张性断裂;(3)断层——表现出剪切位移的表面痕迹的、未被充填的剪切断裂。除了捕虏体内的断裂外,捕虏体通常具多边形或多面体状,这种形状体现了捕虏体加入把它们带到地表的主岩浆内时所利用的断裂。这种种断裂的形成被认为是由于受岩浆流体的压力和周围构造应力场作用的结果。断裂组和穿切关系的存在表明,有岩浆充填的断裂和无充填的断裂可能是同期生成的,而且局部应力场可能随时间变化,导致重复出现幕式断裂。这些观测结果,使人们对地幔中深部断裂作用的特性和流体-橄榄岩相互作用的重要意义有了深入的了解。我们认为,未被充填的断裂是被从上升到正在形成中的岩墙顶部的岩浆释放出的挥发性流体打开的。这些挥发性流体很重要,一是因为它们的粘度低,能快速地把流体压力传递到岩墙和断层的两端,二是因为它们能降低扩展宏观裂隙和在先存断裂中滑动所需的能量和构造应力。在夏威夷火山活动中心之下20—65km深处发生的地幔地震,对应于这样一个深度区间,据推测,那里的富CO_2流体是从正在上升中的玄武质岩浆中释放     

钙镁元素与地下水硬度

一、钙与镁元素的概况: 钙镁元素是活性很强的碱土金属,所以呈正价化合物状态而广泛存在于自然界中。钙与镁元素分别占地壳平均重量的3.4％和2.1％,钙与镁的氧化物更为普遍,它们分别占地壳重量的8.8％和5.2％。在岩石中,钙与镁分别占碳酸盐岩石的33％和4.7％,钙与镁占火成岩重量的比例最小,约分别为0.7％和0.5％。钙与镁在土壤中的平均比例分别为1.4％和0.6％。钙与镁在海水、河水、湖水和地下水中     

金矿床形成过程的地球化学

研究了金矿床的岩石和矿石中Au、Ag、Pb、Zn、Cu和稀土元素的分配。测定了金属元素的相对富集系数、显微包囊体溶液中金的含量、交代岩中金的分布以及碳、氧和硫的同位素组成。根据取得的结果和对矿床分布规律的分析,并考虑到论及矿化赋存于具偏高金克拉克值岩石中的现有资料,得出了金矿床中的物质为混合来源的结论:挥发份来自深部源,金属和氧化硅来自壳源。最富矿石的形成作用特点是,在深部“透岩浆”流体与富金岩石长期相互作用的过程中,物质经历了多次组合。     

安徽栏杆地区橄榄辉长岩地球化学特征及其与金刚石成矿的关系

安徽栏杆地区碱性基性岩岩性为橄榄辉长岩,微量元素特征表现为大离子亲石元素(K、Rb、Sr、Th和Ba)富集,但高场强元素(Nb、Ta、Zr和Hf)无明显亏损,表明岩石形成于大陆板内环境,为地幔低度部分熔融的产物;稀土元素特征表现为LREE强烈富集,而HREE相对亏损,暗示了源区富集特征,Eu负异常显示岩浆经历了明显的斜长石结晶分异。结合中国东部碱性基性岩的金刚石成因条件及地球化学特征分析,认为本区碱性基性岩具有金刚石成矿地质条件。     

法国中央地块麻粒岩相包体的铅、氧同位素分类:与地壳作用的内在联系

给出了法国中央地块第三纪碱性火山岩中一麻粒岩相包体序列的Pb、O同位素数据。该序列包括超镁铁质堆积岩、镁铁质堆积岩、变辉长岩(可当作基性流体)、长英质变火成岩(紫苏花岗岩)和变沉积岩。镁铁质包体、长英质变火成岩和变沉积岩的δ~(18)O值范围分别为+6.9‰～+9.8‰、+9.3‰～10.2‰和+6.1‰～11.8‰。相比之下,该区地幔橄榄岩的δ~(18)O值为+5.1‰至+6.9‰,而区内海西花岗岩类的δ~(18)O值则为+8.6‰～12.1‰。麻粒岩相包体的~(206)Pb/~(204)Pb比值在17.77和19.19之间,~(207)Pb/~(204)Pb比值为15.51～15.69,~(208)Pb/~(204)Pb比值为38.07～40.07。通常,变沉积的麻粒岩中放射成因Pb的含量较高,而镁铁质变火成岩中放射成因Pb的含量较少。因此,这些同位素的特征可解释为镁铁质岩浆与其侵位的变沉积岩地壳相互作用的结果。热量的释放也引起了下地壳易熔部分的熔融和海西造山运动晚期花岗岩类的形成。但是,在花岗岩类的源区还需要有一个能提供少量放射成因Pb的额外组分;这个组分可能是长英质变火成岩包体或中/上地壳片麻岩。