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。     

太古代金-石英脉矿床岩浆成因的碳同位素证据

<正> 位于多伦多北北西约550km的阿伯蒂比绿岩带中的霍林杰(蒂明斯)-麦克因提尔(舒马赫)-科尼奥林-维庞德-莫尼塔-克朗金矿脉系长约5km,最大宽度约2km,开采深度已达到2.4km(麦克因提尔矿山,7875英尺水平)。到1984年底为止,过去已开采的矿石加上探明矿石的储量(金的回收率为9.9g/t,银的回收率约为2g/t)总共为1009百万吨。在所含的994.7吨金中,有60.2%的金赋存在霍林杰矿床,该矿床的开采活动自1910年以来除了几度中断     

根据火成岩的Nd同位素比值探讨岩浆的起源物质

<正> 一.岩浆起源物质和Nd同位素 以查明岩浆(火成岩)起源物质的化学性质和地幔、地壳的发展过程为目的的火成岩中Nd同位素的研究,是从本世纪七十年代中期开始的。 要弄清从地球形成到现在,古地幔中Nd的演化,不是一件容易的事。为了搞清这一点,有必要求出地球形成时的Nd同位素比值和各地质年代中可能来     

陆壳与地壳中Nd和Sr同位素的分别演化

从整体来看,Nd和Sr同位素在碎屑沉积岩和陆壳中是独立演化的,因为Sr优先从大陆再循环到地幔中去。结果,由陆壳的Sr同位素和平均Rb-Sr年龄推导出的地慢的分异年龄都比其真实年龄要小。     

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。     

利用原地还原进行单灯丝Nd同位素分析的一种新方法

在Nd同位素分析中,利用含铂的炭在1350—1550℃下对Nd进行原地还原,固体源质谱仪单灯丝NdO~+和三灯丝Nd~+离子分析可由单Re灯丝Nd~+分析代替。这种方法为简便的单灯丝操作,无需进行氧化物校正。Nd的量少到50ng也能分析,精度为±0.0022％。灯丝涂样容易,而且涂上的样品在操作和热循环过程中比较稳固。     

俯冲带岩浆与岩石的相互作用——关于俯冲板块、地幔、地壳的实验研究

通过对下面四种环境中岩浆混染作用的实验研究:(1)俯冲板块之上;(2)地幔-陆壳边界之下和(3)地幔-陆壳边界之上;(4)浅部地壳内。用含H_2O硅质熔体与橄榄岩或角闪岩之间反应的一系列清楚的边界确定了:(1)混染熔体内的扩散断面和(2)二种物质之间的结晶反应带。由含H_2O的橄榄岩-英云闪长岩-花岗闪长岩-花岗岩混合物实验确定了一些相界,这些相界能区分从俯冲板块中产生的并经过地幔上升的熔体的混染程度和与橄榄岩(如堆积岩)接触的地壳熔体的混染程度。花岗质熔体在1.5kbar~1)、810℃条件下的化学扩散速度较慢;在10kbar条件下,热的含H_2O的玄武质与流纹质熔体之间的扩散速度比较快。在10～15kbar、920～1050℃条件下,不饱和H_2O的花岗质熔体的熔融前峰通过与作为水源的蛇纹石化橄榄岩相邻的结晶花岗岩时,会发生对流作用。对流运动使混染熔体运移离开扩散带,从而留下一个狭窄的扩散带。壳-幔边界附近岩浆的混染和混合作用速度看来比浅部地壳侵入体中要快得多。产生于板块的熔体的Ca/Mg比值较钙碱性岩石高;而在深部与上覆地幔的混染作用使其Mg/Ca比值比钙碱性岩石高。在壳-幔边界附近,混染熔体的Ca/Mg比值与钙碱性岩石相当。     

瑞典花岗岩和早元古代地壳的演化——从 Sm-Nd、U-Pb 和 O 同位素体系获得的证据

<正> 引言瑞典的前寒武系为研究1.9—1.6Ga 期间的地壳演化过程提供了一个良好的机会。这部分元古界包括斯维科卡雷尔带(1.9—1.7Ga)和随后的后斯维科卡雷尔带(1.75—1.65Ga)。Wilson(1982)根据已发表的花岗岩类地球化学和同位素数据提出,岩浆的产生可能与板块构造运动有关,先是约1.9Ga 出现的与俯冲有关的岩浆作用早期相,接着是约1.75Ga 产生了主要为地壳源的岩浆。沿新的斯维科卡雷尔变质带的边缘出现的俯冲作用的另一个阶段,可能     

元古代铁建造的成因——硫同位素证据

<正> 关于前寒武纪大型条带状铁建造的成因问题已争论了一个多世纪。尤为使人感兴趣的是铁和二氧化硅的来源,对此有两种基本意见,一是火山成因,一是认为来自地表风化。争论最热烈的是关于早元古代铁建造的成因,     

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)。     

陆壳组成与年龄的关系:花岗质岩石中Nd同位素变异所提供的证据

地壳花岗质岩石源区的Nd同位素体系可用来估算与陆壳年龄呈函数关系的陆壳Sm/Nd比值。现已发现,从早太古代到晚元古代,陆壳内花岗岩岩浆源的Sm/Nd比值随年龄的减小而增大,即从球粒陨石值的47%增至64%。这一变化趋势与根据沉积岩的稀土(REE)模式推测的变化趋势相反。观测到的这一变化趋势可能仅适用于地壳的长英质部分,但只要较老地壳比较年轻地壳含有更多的镁铁质(50%对0%),该变化趋势也可应用于整个地壳。因为地球上最古老地壳的某部分可能已被继后的地质过程所破坏,所以该变化趋势可能是地壳组成的保留倾向所致(preservational bias),而不是地壳组成真正随时间发生了变化。同位素数据和地壳年龄的分布表明,整个陆壳的Sm/Nd比值不低于球粒陨石值的60%。地壳的Nd浓度的这个极限值和估算值与质量平衡(要求大陆的Nd含量与约700km深处的地幔中丢失的Nd的量相等)一致。     

福建沿海长乐-南澳变质带的O.Nd.Sm同位素特征

长乐-南澳中新生代变质带,地处欧亚大陆板块东南缘,毗邻西太平洋。该变质岩系中包括片麻岩、变粒岩、片岩等。本文在系统地研究了这些岩石和共生矿物对的O、Nd、Sm同位素之后,据所获得的该变质岩系变质过程,热事件,原岩性质和变质条件的信息,并依同位素平衡分镏特征的差异划分了变质相带。     

稳定同位素的动力学分馏——2.固体矿物-流体间的同位素动力学分馏

<正> 在地球化学研究中,由固相矿物和流体(特别是含水流体)组成的体系具有特别重要意义。岩浆热液过程、沉积过程以及风化过程都与固相矿物-含水流体体系有关。虽然目前已发表了一些关于重要造岩矿物与水之间的同位素平衡分馏方程,但有关它们的同位素动力学分馏性质的研究工作却做得不多,这主要     

卤水运移过程中烃类-水的相互作用:北海油田代尼什地区方解石胶结物中烃类有机包裹体的证据

利用毛细(管)柱气相色谱法分析了北海代尼什(Danish)地区七个与底辟盐构造有关的近海海底油田填隙方解石的原生流体包裹体和次生流体包裹体中的原油,并将其与同一储层中的原油作了对比。所有油田流体包裹体中的石油都显示发生过生物降解作用(n-C_(17)/姥鲛烷比值和n-C_(18)/植烷比值降低,相对于甲基环己烷来说,n-C_7,2-甲基己烷和3-甲基己烷亏损)和水冲洗作用(苯缺乏和甲苯亏损)的证据。某些包裹体中的石油极其富含C_6和C_7环烷,这说明这些样品含有从上升的较热地层水中出溶的烃类。与包裹体中石油相比较,生产石油的生物降解作用较弱,但存在水冲洗作用,表明这两类石油都与大量地层水发生了相互作用。Dagmar油田和Skjold油田流体包裹体主矿物方解石中的碳同位素组成轻如-16.5‰PDB,Skjold油田方解石脉中或其近处黄铁矿的硫同位素组成轻如-39.6‰CDT,这说明石油的生物降解作用是方解石中某些碳的来源,而硫酸盐的还原作用则是黄铁矿中硫的来源。原油的微生物降解证据与现今储层温度(65—96℃)相一致,而与以前估算的方解石脉充填时的温度(95—130℃)不一致,该方解石脉的形成温度比已知的生物降解石油的温度高得多。