卡尔斯伯格脊天休洋脊段的深部岩浆过程:来自洋中脊玄武岩中单斜辉石结晶条件的约束

洋中脊玄武岩(MORB)是了解洋中脊的热状态、岩浆供给及演化过程的绝佳研究对象。本文对中国大洋49航次第五航段(DY49V)在西北印度洋卡尔斯伯格脊天休热液区周边获得的拖网(49V-DR02)玄武岩样品进行了详细的岩石学和矿物学研究,并利用单斜辉石-熔体温压计对玄武岩中单斜辉石的结晶温度和压力进行了估算,用以探讨天休热液区所在洋脊段的深部岩浆过程。结果表明,所研究的玄武岩样品属于拉斑质N-MORB,其中单斜辉石呈鳞片状、树枝状或骸晶状微晶,主要为普通辉石和透辉石。单斜辉石-熔体温压计计算结果显示天休洋脊段单斜辉石结晶温度为1153~1225℃,结晶压力在0.08~0.64GPa范围内,相当于2.6~21.1km的深度,但主要集中在10~16km深度。这说明单斜辉石的结晶温度相对集中,但结晶深度范围变化很大,从浅层上洋壳区域到大洋岩石圈地幔区域均有单斜辉石结晶作用发生,但主要集中在大洋岩石圈地幔区域,暗示天休洋脊段下方洋壳内可能不发育熔体透镜体或岩浆房。天休洋脊段单斜辉石如此深的结晶深度指示天休洋脊段岩石圈地幔厚度厚,地幔部分熔融产生岩浆的终止深度深。在该洋脊段10~16km深处富含高温熔体,为天休热液系统的热液循环提供深部热源。

新疆坡十铜镍硫化物含矿岩体岩浆源区特征及构造背景探讨

新疆坡北辉长岩体位于塔里木古陆东北缘的北山裂谷带中,坡一和坡十铜镍硫化物含矿超镁铁岩体位于坡北岩体内。尽管坡十超镁铁岩体与坡北辉长岩呈侵入接触,但两者的微量元素和同位素组成显示良好的一致性,表明两岩相虽然分不同阶段侵入就位,但仍为同源岩浆的产物。MnO-Ti O2-P2O5及Th-Hf-Ta判别图解显示坡北及坡十岩体的母岩浆具有岛弧火山岩岩浆的特点,而塔里木大火成岩省的巴楚层状侵入体、镁铁-超镁铁岩墙群则为板内火山岩岩浆系列。在微量元素蛛网图上,坡北及坡十岩体则均表现出大离子亲石元素（Rb、Sr、Ba）的相对富集和高场强元素（Nb、Ta、Zr、Hf、HREEs）的相对亏损,并显示强烈的Nb、Ta负异常,这些地球化学特点与典型的岛弧火山岩以及阿拉斯加型杂岩体显示出很强的相似性,而巴楚层状侵入体和镁铁-超镁铁岩墙群的微量元素特征则与OIB非常相似,表明其岩浆源区为受俯冲事件改造过的交代地幔,而与塔里木地幔柱无关。Sr、Nd同位素则表明岩浆在上升侵位的过程中受到了元古代变质岩3%~10%的混染。

甘肃黑山铜镍硫化物含矿岩体的地质特征及橄榄石成因探讨

黑山铜镍硫化物含矿岩体位于中亚造山带南缘北山褶皱带东部，对该岩体的研究有助于正确理解造山带型铜镍硫化物的成矿作用。详细的野外基础地质特征表明黑山矿区仅出露单一的新元古代青白口系地层，无寒武纪地层出露。黑山含矿岩体由早期的方辉橄榄岩、二辉橄榄岩和橄榄辉长苏长岩，以及稍晚期的辉长岩脉组成。黑山岩体位于黑山背斜南翼，其初始产状应为-水平或近水平的岩床状岩体，因后期褶皱作用，岩体发生了倾斜形成现今的产状。黑山岩体中橄榄石F0值为80．5～87．0，其Ni含量为1070×10^-16～3461×10^-16.借助“MELTs”软件，我们进一步厘定了黑山母岩浆为高镁玄武岩浆（12．81％MgO，10．84％FeO，430×10^-16Ni）。研究表明，黑山橄榄石的主要控制因素为：1）母岩浆的成分；2）后续新鲜岩浆的补充混合作用；3）硫化物熔离作用；4）晶间硅酸盐熔浆作用；5）橄榄石与硫化物之间发生的Fe-Ni交换。模拟计算表明，硫化物熔离与橄榄石结晶几乎同时发生，橄榄石与硫化物的最小质量比约为20：1。1号矿体及矿化体的橄榄石比4号矿体更富Mg和M，并且还呈现非常好的负相关关系，表明这些橄榄石与硫化物发生了不同程度的Fe-M交换，而与其发生Fe-Ni交换的硫化物更富Ni以及共生的岩浆更为原始。这很可能是因为黑山岩体形成于开放的岩浆通道系统，早期融离的硫化物与后续的新鲜的硫不饱和岩浆发生反应，使得该类硫化物含量减少但硫化物中的金属元素含量增高从而形成1号矿体及矿化体。

甘肃黑山含铜镍硫化物岩体岩浆源区特征及构造背景探讨

北山褶皱带位于中亚造山带(CAOB)南部边缘。近年来,北山发现了一系列含铜镍硫化物的基性-超基性岩体,如坡北、红石山、罗东、笔架山、旋窝岭等。这些岩体大多形成于二叠世(260～290Ma,姜常义等,2006;李华芹等,2006;Suet al.,2010,2011;Qin et al.,2011),与新疆其他岩体(如喀拉通克、黄山、图拉尔根、白石泉。

新疆坡十含铜镍硫化物岩体岩浆源区特征及构造背景探讨

世界上超大型岩浆硫化物矿床多形成于与地幔柱或大陆裂谷有关的地质背景,与成矿有关的幔源岩浆往往具有许多类似于洋岛玄武岩(OIB)的地球化学特征。但近年来的研究发现也有一些矿床的形成与受俯冲事件改造的交代地幔的部分熔融有关(Johan,2002;Thakurta et al.,2008;Ripley,2009;Song et al.,

甘肃黑山铜镍矿床硫化物矿石的形成机制

<正>位于中亚造山带北山褶皱带的甘肃黑山铜镍矿床是国内首例证实为在洋壳俯冲过程中形成的铜镍硫化物矿床(Xie et al.,2012)。以国内标准划分,黑山铜镍硫化物矿床Ni储量达到大型,Cu储量小型,平均品位:Ni 0.6%、Cu 0.27%,其中以1号和4号矿体规模最大。我们通过锆石U-Pb年龄(~357Ma),以及具有MORB和岛弧双重特征的微量元素。

中亚造山带新疆北部Ni-Cu-(PGE)硫化物成矿作用研究进展

新疆北部是中亚造山带的重要组成部分,其成矿作用具有特殊性。自20世纪70年代以来,在东准噶尔造山带西北部、北天山造山带东南部、中天山造山带北部和北山褶皱带西部分别发现喀拉通克、黄山东、黄山、天宇、白石泉、坡北等Ni-Cu-(PGE)硫化物含矿岩体,镍总储量约为】150万t,铜总储量约为】120万t。

新疆北天山黄山东含铜镍矿镁铁-超镁铁岩体的岩石成因:主量元素、微量元素和Sr-Nd同位素证据

本文对新疆黄山-镜儿泉铜镍成矿带中黄山东岩体进行了主量元素、微量元素和Sr-Nd同位素的研究,探讨了岩体成因和区域构造演化。黄山东岩体有三次岩浆侵入,第一次侵入形成了橄榄辉长岩、角闪辉长岩和闪长岩,构成岩体的主体,其中橄榄辉长岩位于岩体中部,角闪辉长岩位于岩体上部和下部,闪长岩沿岩体边缘分布;第二次侵入形成辉长苏长岩,呈岩墙状分布于岩体西端和西北部;第三次侵入岩石为二辉橄榄岩,位于岩体下部,为主要的赋矿岩相。黄山东岩体样品除橄榄辉长岩和角闪辉长岩TiO2含量之外主量元素投影点都处于橄榄石、单斜辉石、斜方辉石和斜长石矿物化学成分之间,指示它们主要由橄榄石、单斜辉石、斜方辉石和斜长石组成。与塔里木地区地幔柱成因二叠纪镁铁-超镁铁岩体相比,黄山东岩体亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,La、Ba、Th、U等不相容元素含量较低,εNd(t)较高(+7.32‰^+8.29‰),并且具有较低的Th/U比值(1.13~2.98)和Nb/U比值(2.53~7.02),较高的La/Nb比值(1.15~4.19)和Ba/Nb比值(37.7~79.8)。这些特征与俯冲成因的火山岩和侵入岩相似,暗示其原始岩浆主要来源于受俯冲流体交代地幔的部分熔融,软流圈地幔的上涌可能为部分熔融提供了热源。

二叠纪地幔柱与地表系统演变

本文简要总结了国家重点基础研究发展计划项目《二叠纪地幔柱构造与地表系统演变》的主要研究进展:(1)峨眉山大火成岩省形成于~259 Ma,持续时间小于1 Ma,是地幔柱头熔融的产物;塔里木大火成岩省为多阶段喷发(~300,~290,280 Ma),持续时间超过20 Ma,是孕育地幔柱活动的产物。(2)利用综合地球物理方法发现峨眉山大火成岩省内带上下地壳界面"消失"、下地壳增厚且具高波速特征、岩石圈地幔减薄,是地幔柱熔融产物在地壳不同深度底侵和内侵的结果。(3)完善了大火成岩省岩浆矿床的形成机理,构建了地幔柱成矿系统的基本框架,提出地幔柱结构、岩浆源区特征、结晶分异过程、硫化物饱和、地壳混染和岩浆侵位过程等是地幔柱成矿的关键控制因素。(4)从相对和绝对时间角度确证了西伯利亚和峨眉山大火成岩省分别对应于二叠纪末(PTB)和瓜德鲁普统-乐平统界线(GLB)生物灭绝事件;重建了华南二叠-三叠纪海水温度和p H值的演变历史,使甄别二叠纪末生物大灭绝的直接诱因成为可能。

峨眉山大火成岩省内带黑谷田含钒钛磁铁矿层状岩体成因

黑谷田岩体产于峨眉山大火成岩省内带，是一个小型含钒钛磁铁矿辉长岩体。与区内其它典型大型基性-超基性层状岩体具有多个旋回岩相的特征不同，黑谷田层状岩体分为下部、上部两个岩相带：下部岩相带从底到顶依次为橄榄辉石岩、磁铁辉长岩、含磷灰石辉长岩和中粒辉长岩，上部岩相带为细粒辉长岩，二者呈突变接触关系。黑谷田岩体的锆石SHRIMPU-Pb年龄为2634-5Ma，表明其是-260Ma峨眉山地幔柱岩浆主活动期的产物。岩石的矿物组合（主要为单斜辉石、斜长石，磁铁矿，少量橄榄石等）、元素地球化学（富Fe2O2、TiO2、P2O5，高Sm／Yb及低La／Sm）及低的初始87Sr／86Sr值和亏损的εNd（t）值特征一致指示黑谷田岩体与峨眉山高Ti玄武岩具有密切的内在成因联系。岩体的岩相学及地球化学特征暗示下部岩相带是富Fe-Ti岩浆侵入发生橄榄石、单斜辉石、磁铁矿、斜长石、磷灰石等矿物分离结晶、堆积固结的产物，而上部岩相带是另一期岩浆上侵较为快速冷却固结的结果，矿物堆晶作用不显著，但是二者起源于相同的母岩浆。下部岩相带比上部岩相带具有相对低的初始。87Sr／89Sr值（分别为0．7041～0．7051和0．7050～0．7056）和略高的εNd（t）值（分别为2．1～4．4和0．6～1．3），表明后者比前者经历了稍微强烈的地壳物质同化混染。下部岩相带仅有橄榄辉石岩及辉长岩而缺少正长岩和花岗岩、以及较厚的氧化物矿体赋存在岩体底部下凹部位说明黑谷田钒钛磁铁矿形成于岩浆通道系统中，磁铁矿在流动过程中由于重力作用堆积成矿。黑谷田含钒钛磁铁矿岩体的发现表明小型层状岩体也具有重要的Fe—Ti氧化物成矿潜力，在勘探找矿中不容忽视。

金川两个岩体的识别及其深边部找矿意义

金川铜镍硫化物矿床(Ni:545万t,占全国可利用镍总储量的90%以上)是世界上目前正在开采的第三大镍矿,仅次于俄罗斯的Noril’sk矿床(2400万t金属镍)和加拿大的Sudbury矿床(1900万t金属镍)。同时,金川矿床也是我国铂族元素的主要矿产地。近年来金川公司的井下地质勘探工作获得新增矿石地质储量数百万吨,说明金川矿床深部仍有巨大的找矿潜力。但是,如何结合新的理论研究成果,更新深部找矿思路,建立新的找矿模式,仍然是未来金川地质找矿工作的一项重要任务。

新疆北天山黄山东含铜镍矿镁铁-超镁铁岩体地球化学特征及岩石成因

北天山地体位于中亚造山带南部,夹于准噶尔地块与中天山地体之间,带内至今发现的岩浆铜镍硫化物矿床有:黄山东、黄山西、香山、土墩、葫芦和图拉尔根,这些矿床沿康古尔断裂分布,构成了黄山-镜儿泉铜镍成矿带,镍总储量达到百万吨(刘德权等,2005;Qin et al.,2003)。目前。

IODP385-U1550单斜辉石指示加利福尼亚湾瓜伊马斯盆地海底扩张早期MORB深部结晶作用

洋中脊玄武岩(MORB)分离结晶深度是控制其成分变化以及洋壳增生的关键因素之一。为了探究海底扩张早期洋中脊岩浆分离结晶的最深深度,本文对国际大洋发现计划(IODP)385航次在加利福尼亚湾瓜伊马斯盆地U1550站位获得的玄武质岩浆岩样品进行了详细的岩石学和矿物学研究。U1550站位岩心主要由拉斑玄武岩、辉绿岩以及辉绿岩捕虏体组成,其单斜辉石主要为普通辉石,透辉石次之。单斜辉石-熔体温压计计算得出U1550玄武岩单斜辉石结晶温度(1126~1170℃,误差±45℃)和压力(–0.5~5.4kbar,误差±1.4kbar)相对辉绿岩及辉绿岩捕虏体单斜辉石(1158~1212℃,误差±45℃;1.6~5.9kbar,误差±1.4kbar)均较低,结晶深度(0~17.8km)相对后者(5.3~19.5km)较浅。与全球其他洋脊段MORB单斜辉石相比, U1550单斜辉石具有更陡峭的冷却轨迹。综合研究表明,在海底扩张早期,扩张速率很可能均为慢速扩张,其岩浆结晶深度可超过10 km。这暗示着在海底扩张早期岩石圈地幔厚度很厚,地幔部分熔融产生岩浆的终止深度也相对更深,导致岩浆结晶深度深,部分岩浆难以抵达浅部洋壳。但不同于慢速-超慢速扩张成熟洋脊段,海底扩张早期深部岩浆房岩浆供给可能并不匮乏,而是这些岩浆房很可能位于更深的部位。

新疆黄山—镜儿泉铜镍成矿带岩浆作用与区域走滑构造的关系

中国产于造山带的铜镍硫化物矿床占有非常重要的地位,例如中亚造山带南缘的一系列矿床及近年来东昆仑造山带发现的夏日哈木超大型镍钴矿床,其探明的镍金属总储量超过300×104 t,约占中国镍金属总储量的1/3,也是世界上造山带发现这类矿床最多的国家。为什么在造山带也能够形成大型—超大型铜镍硫化物矿床?与其相关的大规模幔源岩浆作用有什么特点,发生在造山带构造演化的哪个阶段?是什么机制导致了这样剧烈的镁铁质岩浆作用?对这些关键问题的认识还很模糊。以大中型铜镍硫化物矿床分布最为集中的新疆北天山黄山—镜儿泉成矿带为例,在对国内外研究成果综合归纳和分析的基础上,对上述问题进行探讨。结果表明:准噶尔—哈萨克斯坦地块与塔里木地块碰撞过程中伴随区域性右行走滑,加剧了俯冲洋壳断离和软流圈上涌,并为源自软流圈及交代地幔部分熔融的镁铁质岩浆上侵提供了良好的通道,这些作用的相互叠加为黄山—镜儿泉成矿带的形成创造了很好的条件。

黄山-镜儿泉铜镍成矿带地层时代的厘定及其地质意义探讨

本文对东天山黄山-镜儿泉岩浆铜镍硫化物成矿带原来古生物地层学方法厘定的早石炭统干墩组和晚石炭统梧桐窝子组的碎屑锆石进行了激光等离子质谱(LA-ICP-MS)U-Pb年代学研究。干墩组碳质板岩、变质砂岩和变质长石石英砂岩中的碎屑锆石U-Pb年龄分别为301~491 Ma、307~426 Ma和313~461 Ma,最年轻锆石的加权平均值分别为307.1±3.7 Ma、310.4±2.2 Ma、315.0±10 Ma,表明干墩组最大沉积年龄为晚石炭世。而梧桐窝子组变质砂岩和变质凝灰岩的碎屑锆石年龄为384~448 Ma和393~448 Ma,最年轻锆石的加权平均值分别为386.5±5.8 Ma、394.6±4.5 Ma,确定其最大的沉积年龄为早—中泥盆世。这与近年来对侵位于这些地层的火成岩体的锆石U-Pb年龄一致,说明康古尔-雅满苏岛弧带至少从中泥盆世就开始发育。中—下泥盆统梧桐窝子组与上石炭统干墩组地层之间上泥盆统—下石炭统地层厚度约为10 km,说明侵位于这两套地层中的含铜镍硫化物镁铁-超镁铁岩体分别代表了岩浆通道系统的深部岩浆通道相和浅部岩浆房,整个岩浆通道系统的纵向规模大约为10 km。

新疆黄山-镜儿泉铜镍硫化物成矿带岩浆通道成矿特征及其找矿意义

自20世纪80年代以来,中亚造山带南缘的北天山黄山-镜儿泉成矿带先后发现了黄山、黄山东、黄山南、图拉尔根等4处大型铜镍硫化物矿床,香山和葫芦2处中型矿床,以及一系列小型矿床和矿化岩体,使该地区成为世界最重要的造山带型铜镍硫化物成矿带,探明镍金属储量近100万t。近年来,又陆续发现了一些新的矿床和含矿岩体,说明仍然有很好的找矿潜力。中国学者针对这些含矿岩体的年代学、岩石学和矿床成因开展了大量研究,获得了不少重要成果,特别是,最近笔者通过对北天山岛弧系统俯冲-碰撞过程中不同阶段玄武岩浆作用特点和规律的梳理,对铜镍硫化物成矿的时代和构造条件形成了新的、更清晰的认识。然而,目前对该成矿带干墩断裂南北两侧含矿岩体及所含矿体形态、产状、规模显著差异成因意义的系统研究仍然十分薄弱,阻碍了对该成矿带岩浆通道成矿规律的深入理解。文章在上述新的研究成果基础上,对该成矿带铜镍硫化物岩浆通道成矿规律和控制因素进行了系统分析,目的是更好地理解造山带铜镍硫化物成矿规律,并为未来的找矿方向提供依据。文章提出碰撞后早期阶段是成矿的最佳时期,黄山-镜儿泉带的铜镍硫化物成矿作用是碰撞后早期阶段俯冲板片断离、软流圈上涌和强烈部分熔融、以及区域性右行走滑几种地质要素耦合的结果。

哈密大黄山铜镍矿发现及意义

为进一步探讨东天山地区浅覆盖区超基性岩体找矿潜力,选择东天山成矿带中段黄山东与图拉尔根之间的浅覆盖区,收集整理该地段1∶5万航空磁测资料,并对部分航磁异常进行查证。通过地质、物探等工作于浅覆盖区发现大黄山铜镍矿含矿岩体。该岩体与邻近黄山、黄山东、黄山南岩体在航磁异常、岩浆期次、成岩年代、主量、微量元素特征上具一致性,成矿潜力巨大。大黄山岩体的发现大大拓宽了东天山铜镍矿找矿领域。

中国北天山晚石炭世白杨沟火山岩的成因及地质意义

中国北天山作为中亚造山带西部重要的组成部分,其晚古生代的构造背景长期存在板内裂谷环境和岛弧环境两个截然不同的认识,有些学者还提出该地区有塔里木地幔柱的影响,从石炭纪到二叠纪均发育大量的双峰式火山岩。为了厘定其石炭-二叠纪模糊不清的构造属性以及火山岩的地质特征,本文对北天山博格达隆起带白杨沟地区火山岩进行了系统的研究。这套火山岩由枕状玄武岩、块状玄武岩、安山-英安质熔结凝灰岩、流纹岩和火山角砾岩组成。安山-英安质熔结凝灰岩和流纹岩属于Ⅰ型酸性岩,与枕状玄武岩及块状玄武岩整合接触。海相棘皮类化石的发现以及锆石SHRIMP U-Pb年龄(~311Ma)的测定指示这套白杨沟火山岩应属于晚石炭世祁家沟组。同时,安山-英安质熔结凝灰岩的发现表明白杨沟火山岩剖面并非双峰式火山岩,但与双峰式岩浆(玄武质和流纹质岩浆)有密切的成因关系。MELTS模拟计算指示白杨沟流纹岩和熔结凝灰岩不是与其共生的玄武岩高度结晶分异的产物。与含水玄武质岩石的部分熔融实验对比,正的ε_(Nd)(t)值(+5.9^+7.5)以及岛弧特征的微量元素性质则表明白杨沟流纹岩和熔结凝灰岩主要由含水的新生岛弧玄武质地壳(岩石)发生部分熔融形成。流纹岩很可能代表新生地壳部分熔融的直接产物。然而熔结凝灰岩中发育玄武质和长英质两类浆屑,大量斜长石晶屑的发育以及负Eu至正Eu异常(δEu=0.8~1.1)暗示安山-英安质熔结凝灰岩还受岩浆混合作用和长石堆晶作用的影响。结合博格达晚石炭世玄武岩的研究,本文认为博格达晚石炭世应为洋内岛弧后弧或弧后环境,与北天山洋(或称为准噶尔洋)向南俯冲有关。博格达隆起带石炭-二叠纪构造属性的转变很可能与东准噶尔弧和博格达弧在石炭-二叠纪界限时期发生的弧-弧碰撞作用有关。

中国北天山博格达隆起带早二叠世垭口双峰式火山岩的成因及地质意义

为了厘定中国北天山二叠纪模糊不清的大地构造属性,本文对博格达隆起带垭口双峰式火山岩进行了系统的研究。垭口火山岩主要由玄武岩和流纹岩组成。垭口流纹岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄为(295.6±2.3)Ma,明确指示该双峰式火山岩喷发于早二叠世。垭口流纹岩属于高硅I型流纹岩,为上地壳低压熔融的产物。外来锆石的加入很可能导致其Zr-Hf含量升高,从而显示A型流纹岩的假象及Nd-Hf同位素解耦的现象。垭口玄武岩与该区晚石炭世玄武岩均来自受俯冲沉积物交代的亏损地幔源区,但前者明显受到了地壳物质的混染。综合研究表明,该地区从晚石炭世到早二叠世突然有古老地壳物质的加入,说明296 Ma之前古天山洋在中国北天山北部就已经闭合,博格达地区开始接受周边古老地体物质的加入。

初中语文教学中的审美教育

语文教学虽然不断地进行改革,但以传授知识为主要内容的唯理性教学模式及按知识点的全面性和试题的逐一分析、解答、落实的应试教学模式妨碍了学生对文章美的直觉感知和体验,不能让学生从整体上来感受到美的魅力。如何扭转这种不良现象,切实可行的方法就是在语文教学中自觉地有意识地塑造、建构学生的审美心理结构。