板块俯冲带的构造岩浆活动与地幔矿物稳定性的成因关系

板块俯冲带是岩浆活动和地震的频发地带。本文对与俯冲带有关的地幔矿物稳定性的实验研究进行介绍，并对根据实验结果作出的地幔部分熔融所需水的来源、深源地震成因等问题的解释进行了评述。     

板块与地幔的相互作用—板块内岩浆的成因和上地幔的构造(Ⅲ)

在世界范围内,板块内岩浆所表现出的系列地球化学和同位素特征看来都是通过一个与大洋岩石圈俯冲作用有关的共同成因过程所形成的。据发现,板块内岩浆的源区在大陆下岩石圈和大洋下岩石圈中的位置是截然不同的,而且在地幔中的深度也要大得多。然而,少量元素的配分关系表明,产生板块内岩浆源区的过程并非发生于下地幔中钙钛矿相条件下,而几乎可以肯定是限制在地幔内。有人提出板块内岩浆的源区最初形成于上地幔内的两个主要位置。其中一个位于俯冲岩石圈和上覆地幔的界面附近,是由于板块和地幔的相互作用(主要在150—300km深处)而形成的。在这一源区内板块的榴辉质洋壳的部分熔融是由于俯冲的前蛇纹岩体释放水所致。熔体迁移到邻近的难熔橄榄岩中,与之混染变富。这实质上是形成钙碱性源区的同一过程的延伸,并可解释这两种组合在地球化学和同位素特征方面的相似性。钙碱性组合相对贫Ti、Nb和Ta,这是因为俯冲榴辉质洋壳的上层在80—100km深处发生部分熔融时使这些元素滞留在残留金红石中所致。而在更深处(150—300km),当俯冲洋壳的下层发生部分熔融时,金红石不再是残留相,因此,Ti、Nb和Ta成为高度不相容元素,从而有效地从俯冲板块迁移到板块内岩浆源区。俯冲作用的角度可能很小,因而在大陆下延伸的水平距离     

上部地壳岩浆房中的Nd同位素梯度——岩浆-围岩原地相互作用的证据

对大盆地内第三纪一个准铝质和两个过碱质流纹质灰流凝灰岩作了多个Nd同位素分析,以确定上部地壳硅质岩浆的化学演化是在封闭系统还是在开放系统条件下进行的。分析的所有样品都显示出Nd同位素有显著的内部变异。变异最大者是内华达州北中部麦克德米特火山岩区的过碱质双H山凝灰岩(ε_(Nd)=+2.0—+6.4);变异最小者为内华达州西南部火山岩区的准铝质托波帕泉凝灰岩(ε_(Nd)=-10.6—-11.7)。上述同位素的变异均与岩浆Nd的浓度有关,虽然准铝质流纹岩中Nd的含量向顶部渐减而过碱质流纹岩中Nd含量向顶部渐增。[Nd]与ε_(Nd)间的正相关性有力地说明,硅质岩浆在上部地壳存留时有开放系统的低ε_(Nd)的围岩物质的原地加入。对准铝质和过碱质流纹岩只要有很小比例(1—15摩尔％)的围岩Nd的加入便可形成同位素的这种分带现象。不仅是处于岩浆房顶部的岩浆,而且是以灰流凝灰岩为代表的所有各层的母岩浆,对于围岩相互作用都是开放的。研究表明,上部地壳硅质岩浆体是在开放系统条件下演化的,因而在其化学分异模式中应当强调这些作用的影响。     

地壳-岩浆相互作用与岛弧岩浆的演化:智利南部安第斯山圣佩德罗-佩拉多火山杂岩体

野外证据、岩石学和微量元素资料表明,第四纪圣佩德罗-佩拉多杂岩体(智利南纬36°)的火山岩加入了可能来自地壳的硅质组分。火山岩中Sr、Nd和Pb的同位素比值几乎没有什么变化。这主要是由于中生代-第三纪地壳与这些年轻的岩浆之间同位素差别不大的缘故。圣佩德罗-佩拉多火山岩的同位素和元素组成,与智利安第斯山南部火山岩带其他地点的火山岩类似。我们认为,地壳同化作用是南部火山岩带分异火山岩形成中的重要作用。圣佩德罗-佩拉多样品说明,在评价地壳对于岛弧岩浆的贡献时要考虑各种证据而不仅仅是同位素证据的重要性。     

华南地区中生代岩浆活动与地幔热源的关系

华南东部沿海地区以广泛发育中生代花岗岩及火山岩为特征。由于华南花岗岩与钨、锡、铍、铌、钽、稀土和铀等矿床密切有关,它们的成因一直成为国内外地质学者的重点研究课题之一。过去三十余年来的工作,已在花岗岩的成因类型、成因系列及成矿作用等方面有较深入地研究,并取得了不少新的进展,但仍有许多问题未曾解决,如1982年在南京召开的国际花岗岩地质和成矿关系学术讨论会上,提出了今后急待解决的课题有:(1)花岗岩地质研     

水与铝硅酸盐岩浆之间的相互作用

本文提出了各种干的和含水铝硅酸盐玻璃的29Si、27Al和23Na的核磁共振（NMR）资料。对29Si和27Al进行的光谱分析表明，干的和含水玻璃间只有微小的差异，但对23Na的光谱却观察到明显的变化。正如我们早期对含水钠长石玻璃进行研究时所发现的一样，数据与水溶解机理的模型是一致的，从该水溶解机理看，T－O－T键未发生破裂。对根据其它研究所获得的粘度、相平衡和振动谱学数据也进行了讨论，结果表明与这种模型是一致的。     

俯冲岩石圈释放的流体相的化学特征及岛弧岩浆成因:高压实验和天然岩石的证据

<正> 在地球演化的整个过程中,象H_2O和CO_2这样的挥发份会从地球内部迁移到地表。不过,相反的过程也在进行:在洋壳上或其内部结晶的含水矿物中的水,通过俯冲作用被搬运至上地幔。板块的P-T条件一旦超过含水矿物的热稳定性或压力稳定性,矿物中的水就会释放出     

地球早期的岩石与地壳演化

迄今,地球上发现的最古老岩石大约是38亿年。30—38亿年的岩石比过去想象的要更加普遍,在所有前寒武地盾上都可能找到它们,并与常见的27亿年的岩石搀和在一     

俯冲带火山作用中水的来源:新的实验约束条件

尽管知道水在俯冲带火山作用的成因中起着重要作用，但对这种作用还了解甚少．在单一压力下俯冲洋壳中的角闪石脱水作用，被假定产生了熔融所需要的水，但对该反应的实验约束条件有限，且很少有人注意涉及其它含水矿物的反应。对海洋玄武岩在相当于俯冲板块的压力-温度条件下的实验证明，角闪石脱水作用至少延续至20km的深度范围。涉及包括云母、绿帘石、硬绿泥石以及硬柱石在内的其它含水矿物的反应同样也是在一个宽的深度范围内释放水，而在某些俯冲带中，这些矿物相可以把水迁移到地幔深处。     

离子地质学——研究地壳中离子运动及其与围岩的相互作用

地壳中存在离子 ,也存在电压。构造应力带中 ,电压比四周高 ,离子迁移快 ,它们与围岩的化学反应强烈。其结果是产生岩石矿物蚀变和地球化学元素重新分布。航空γ能谱测量能较全面精确地反映U、Th、K的重新分布情况 ,是离子地质学的主要研究手段。根据U、Th、K的分布特征带与断裂等构造带无确定关系 ,我们假定生成它们的构造应力不同 ,生成前者的叫离子运动应力 ,生成后者的叫机械运动应力。离子运动应力集中区 ,对成矿有利 ,这种应力集中是必需的全球性的控矿因素 ,而岩石矿物、构造是有条件的局部性控矿因素 ,因此化探找矿效果好 ,地质成矿模式找矿效果差。离子运动应力带交织成应力网 ,应力网就是天然“化工”网 ,网的有利部位形成资源 ,构成资源网。通过研究放射性元素的单元素异常和组合异常的分布规律及它们与非放射性化探异常的关系来查明资源网 ,从而编制国土资源规划利用图。建立航空数字地球 ,航空数字月球和其他航空数字星球 ,能调查评价这些天体的资源和研究它们的构造运动。     

双峰态的派吞山岩基中的稀土元素:地幔派生岩浆的地壳深熔作用证据

<正> 引言纽芬兰中部早泥盆世的派吞山岩基提供了辉长岩和花岗岩两种岩浆组分共存的一个极好的例子,它们含有较少量的过渡物质。它似乎是产出于整个阿巴拉契亚山的许多阿加底亚(志留-泥盆世)深成岩体的代表(Speer 等人,1980;Wones 1980;Fyffe 1980;Strong 1980)虽然它们显示出许多钙-碱性特征,但基本不同于典型的环太平洋地区的钙-碱性岩基(参见 Wones 1980)。     

苏联深部作用实验地球化学研究新进展(1984年“地壳与地幔地球化学作用实验研究”学术讨论会介绍)

<正> 1984年3月27—28日,在苏联科学院地球化学与分析化学研究所召开了地壳与地幔地球化学作用实验研究工作者的例行学术讨论会。出席这届会议的专家约300人,他们代表了39个科研部门:苏联科学院下属的研究所:     

水与岩石相互作用的国际会议

由国际地球化学和宇宙化学学会和布拉格地质研究所主持的水与岩石相互作用的国际会议将于1974年9月9—17日在捷克斯洛伐克首都布拉格召开。会议的讨论议题如下: 1.鉴别各种成因热水和矿物水的标志; 2.稀溶液与岩石、低温水与岩石的风化作用和组份运移的关系;     

稀有金属矿床及其与地壳的岩浆作用和构造的关系

不久前,人们还把地壳活动带花岗岩浆出现的地区看作是产生稀有金属矿化的唯一有利的环境,同时.花岗伟晶岩则被认为是稀有金属矿床基本的和主要的工业类型。近十五年来,发现了许多从前不知道的稀有金属矿床成因类型和新的含矿建造。如碳酸岩、交代-蚀变花岗岩(变花岗岩)、古老变质岩层中含稀有金属矿化的碱交代带、碱性岩周围含矿的长     

岩石冲击变质作用的实验与研究

<正> 本世纪六十年代以来,岩石冲击变质作用的研究很受重视,这项工作的开展是与地下核爆炸和空间计划紧密联系的。 地下核爆炸是在岩体中产生特征冲击效应的最好方法,其规模和矿物变形程度可以与陨石撞击相比。为了搞清岩石经受陨石撞击或核爆炸冲击所产生的永久变形的性质和程度,有一些学者进行了一系列人工冲击试验,进一步丰富了有关岩石冲击变质作用的知     

镁铁质、超镁铁质岩,地幔-地壳演化及有关的成矿作用

<正> 这里报道的是第27届国际地质大会有关镁铁质、超镁铁质岩,地幔-地壳演化及有关成矿作用方面论文的主要内容。涉及的论文约150篇(我国参加大会的有关论文,由于已有专集,这里未作报道),问题广泛,内容丰富,这里择其重要者予以报道。     

天然水、土壤和岩石中金与腐殖质的相互作用(地球化学和分析综述)

对天然水、土壤和岩石中金与腐殖质相互作用的结果及Au一腐殖酸和AUCL-腐殖酸在体系中相互作用的实验资料进行了研究。研究表明，金与腐殖酸有机质形成配合物的过程，乃是表生带中金的迁移和富集机制的一个重要方面，决定了从联质矿石中萃取金的工艺特点，影响到岩石、矿石、土壤和天然水中金的测定准确性，进而对金矿床普查和评价的效率有决定性的影响。     

湖滨带生态退化及其与人类活动的相互作用

湖滨带属于水陆生态交错带,是湖泊水生态系统与陆地生态系统间非常重要的过渡带. 根据湖滨带生态退化的表现形式,可以将湖滨带生态退化过程归纳为渐变退化、间断不连续退化、跃变退化、突变退化及复合退化5种类型. 系统自然退化是一个漫长渐变的过程,而人为干扰往往带有冲击负荷与胁迫压力.人类对湖滨带生态退化的影响与人类文明的发展历程密切相关,随着人类开发自然、利用自然能力的加强,对湖滨带生态退化的影响深度、范围也明显增强. 在文明初始阶段,人类对湖滨带处于被动适应及竞争利用的状态;文明成长阶段,人类开始对湖滨带进行主动开发及可控利用;在文明成熟阶段,从对湖滨带单纯开发利用拓展为发挥综合生态服务功能. 另一方面,湖滨带生态退化对人类产生的影响主要体现在生物资源萎缩、洪水灾害损失增加、可利用淡水资源减少、对人体健康造成威胁、美学价值丧失、影响水文化的历史传承等. 研究湖滨带的退化过程及其与人类活动之间的相互作用、相互影响关系,认清湖滨带自身的发展规律,识别湖滨带退化的驱动因子,有助于我们进一步保护湖滨带、修复退化的湖滨带或提出减缓湖滨带退化过程的有利措施.      

新西兰科罗曼德尔半岛低温热液金矿田远景与古俯冲带的关系

新西兰北岛科罗曼德尔半岛的火山岩,都是太平洋板块和印度-澳大利亚板块在晚中新世会聚期间形成的。由于俯冲板块边缘的会聚速度不同,导致发生了17—21Ma和4Ma的张性状态和基底塌陷。可以预料,基底塌陷的区域会出现更多的断裂,因而使晚期岩浆流体更容易渗透。这种区域性富氯化物热泉的分布与上述看法是一致的。最近在陶波火山带附近的布罗德兰兹(奥啥阿基)和怀拉基的地热井沉积物中发现有具经济价值量的金,这表明,以此类推,科罗曼德尔半岛的金也可能是以这种方式搬运的。倘若如此,那么可以预料,金矿化远景也会以类似于热泉氯化物含量那种区域性变化的方式为转移。由此看来,科罗曼德尔半岛最北部的金矿化程度可能比南部的要高得多,尽管迄今为止大多数正在开采的大金矿都在南部。     

超高压测量技术和深部岩石矿物的实验研究

<正> 要使岩浆的起源和结晶分异作用、地幔岩石的部分熔融和矿物相关系等研究工作进一步深入,必须兼用地球化学和地球物理的理论和实验方法,并借助于超高压实验技术的发展。多年来,我们对超高压容器的压力标定,温度测量,温度、压力梯度分布以及岩石、矿物超高压下物性测量等方面进行了实验研究。现简单总结如下: