新元古代“雪球地球”形成与消融及华南板块的记录

新元古代为距今约1000~540 Ma的地质历史时期,当时地球处于Rodinia超大陆汇聚和裂解期,板块运动和岩浆作用强烈,且伴随全球性气温下降以及大范围的几期冰期作用,形成覆盖整个地球的冰雪,形成雪球地球(Snowball Earth)。就华南板块而言,在新元古代时期存在有几期冰期冰碛物残留,学者们对其的定年工作成果也相当丰富,但对雪球地球的形成和消融因素方面还存在的一定争议,包括形成与消融时间、方式、影响因素等。通过总结前人研究成果,从而提出关于华南板块新元古代“雪球地球”形成与消融因素,即在当时古地理环境下雪球地球的形成与消融是多因素综合性作用的结果,包括地史早期微生物作用、超大陆裂解以及超级地幔柱、甲烷渗漏、冰期岩浆热液作用。从新元古代以来,随着Rodinia超大陆的裂解以及在超级地幔柱作用下,海岸线不断增加,大量微生物以及小壳动物繁殖,呈现峰值增加,CO_(2)等温室气体含量迅速下降,从而破坏温室平衡。后期由于冰期岩浆热液作用以及海底温室气体CH_(4)排放,导致温室效应重新加剧,恢复原始地球形貌。

SILLS软件在单个萤石流体包裹体LA-ICP-MS微量元素分析数据处理中的应用

近年来激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)应用于单个流体包裹体成分定量分析已成为研究流体包裹体的最佳手段之一。该实验过程和数据处理比较复杂,目前国内外采用的数据分析软件为一款基于MATLAB的SILLS软件,该软件主要是对矿物(锆石)、流体包裹体以及熔体包裹体LA-ICP-MS分析结果进行处理。本文以萤石流体包裹体LA-ICP-MS分析为例,阐述了样品制备与流体包裹体的优选方法,对流体包裹体片厚度以及单个流体包裹体的选取要求作了详细描述,对仪器参数设置、内外标样选取和剥蚀方法等进行了说明。基于SILLS软件采用尖峰消除的方法对待处理数据进行校正,对不同种类型的波峰进行峰宽的选取。在元素比值校正和等效盐度计算过程中,由于被测样品是萤石,Ca元素具有较高的背景值,选择以Na作为流体包裹体的内标元素,以Ca作为寄主矿物的内标元素对寄主矿物浓度进行计算,同时提出以电价平衡代替质量平衡进行等效盐度计算。以上方案提高了LA-ICP-MS分析单个萤石流体包裹体的准确性,有助于解释成矿流体来源和矿床成因等问题。

川西新元古代灯杆坪花岗岩成因与岩浆演化:来自斜长石和黑云母矿物学依据

新元古代灯杆坪花岗岩体位于龙门山造山带中段,处于青藏高原东缘与扬子地块西缘的过渡地带,是研究扬子西缘构造-岩浆事件的典型地区。通过对新元古代灯杆坪岩体开展野外地质调查、岩相学分析以及电子探针测试工作,重点对花岗岩中斜长石结构成因特征、黑云母成分特征、岩浆演化进行了分析讨论。结果表明,灯杆坪二长花岗岩中斜长石具有简单“反环带”结构,主要为更长石(An12.51Ab47.43Or40.06),正长花岗岩中“熔蚀结构”显著,碱性长石居多,多为透长石(An7.46Ab42.39Or50.16);花岗岩体中的黑云母具有富铝、富铁、低镁、低钾的特征,属铁质黑云母。同时IFe值为0.47~0.50,表明该岩体中的黑云母未遭受后期流体的改造。黑云母地球化学特征分析结果表明,灯杆坪岩体属于过铝质花岗岩,其形成与壳源岩浆有关。结晶压力和深度分别为1.81×10^5~2.23×10^5 Pa、6.58~8.11 km,黑云母的结晶温度为750~786℃,并且有较高的氧逸度,属于中深成相。这一结果为扬子地块西缘新元古代800~740 Ma期间的强烈伸展-岩浆事件提供了新的证据。

便携式X射线荧光分析仪(PXRF)野外现场测试在岩石样品分析中的应用研究

以X射线荧光光谱分析技术(XRF)为基准,对那阿地区的花岗岩和变质岩样品进行测试分析。以实验室所测得的主量元素结果为标准,将PXRF所测得的粉末状岩石样品数据与其对比。在处理样品中Al2O3、CaO、Fe2O3、MgO、SiO2、TiO2这六个主量元素的数据时,发现Spearman方法优于Pearson方法。根据不同时间变量下XRF与PXRF所测样品相关系数值(ρ)来看,90 s是4个时间点(90 s、80 s、70 s、60 s)中最优的时间点;以90 s为基准,对比变质岩与花岗岩的相关数据发现:除CaO、MgO的变质岩ρ值大于其花岗岩ρ值之外,其余主量元素的变质岩的ρ值均小于花岗岩的ρ值,在变质岩中除了SiO2、TiO2不具有明显的正相关与负相关性外,其余主量元素均可以进行半定量甚至是定量测量。在花岗岩中除SiO2具有弱正相关性外,其余主量元素的正相关性均显著,因此在样品为粉末态的前提下PXRF的野外现场测试具有可行性。

西藏拉琼锑金矿床流体包裹体特征及地质意义

拉琼锑金矿床位于措美县西约17 km,大地构造位于青藏高原南部的特提斯喜马拉雅构造带东段,地处于印度河—雅鲁藏布江缝合带(IYZS)与藏南拆离系(STDS)大断裂之间。由于印度板块与欧亚板块碰撞之后,导致印度洋持续扩张,造成印度大陆不断向北挤压,形成喜马拉雅造山带(尹安,2000),该地区近东西向的断裂自北而南依次为EW延伸的藏南拆离系主拆离面(STDS)、主中央逆冲断裂(MCT),主边界逆冲断裂(MBT)(Spratt et al.,2005)。

四川盆地东南缘红花岭重晶石—萤石矿流体包裹体特征研究

四川盆地东南缘重晶石—萤石成矿带是我国重要的重晶石、萤石成矿带之一,具有丰富的重晶石和萤石资源(邹灏,2013)。红花岭重晶石—萤石矿行政隶属于重庆彭水苗族土家族自治县南部的汉葭镇,距县城15 km,大地构造位置为郁山背斜的北西翼近轴部位置。矿区内出露地层包括毛田组(∈3m)灰色厚层细粒白云质灰岩,南津关组(O1n)灰至深灰色中厚层—厚层灰岩,分乡组(O1f)灰色巨厚层块状灰岩,红花园组(O1h)灰色—深灰色厚层灰岩,鲕粒灰岩及含腕足类生物碎屑灰岩,以及大湾组(O1d)黄绿色粉砂质页岩及黑色页岩。

特提斯喜马拉雅构造带东段拉琼锑金矿床流体包裹体特征及地质意义

拉琼锑金矿床位于青藏高原南部的特提斯喜马拉雅构造带东段,印度河-雅鲁藏布江缝合带与藏南拆离系断裂带之间。为了探讨拉琼锑金矿床的沉淀机制以及成矿作用过程,对流体包裹体的岩相学、成矿温度以及成分进行研究。结果表明:流体包裹体类型分为富液H2O两相包裹体(Ⅰa)、富气H2O两相包裹体(Ⅰb)、含CO2-H2O三相包裹体(Ⅱ类)、纯液相H2O包裹(Ⅲ类),同一视域内可见CO2-H2O三相包裹体和H2O两相包裹体共存。从早期到晚期各阶段流体特征发生一系列变化,平均均一温度分别为259.4℃、206.8℃、170.0℃、120.1℃,盐度(NaCl质量分数)分别为3.87%~8.41%、2.07%~8.23%、2.07%~7.45%、1.91%~4.35%,估算的密度整体为0.79~1.05g/cm^3,平均成矿压力为27.8MPa,平均成矿深度为2.78km。激光拉曼光谱分析表明成矿流体成分以H2O、CO2以及CO3^2-为主,有少量CH4、HS-。综合推断拉琼锑金矿床是流体混合作用和冷却降温作用共同形成的中低温、低盐度、中-浅成的矿床,其成矿作用过程可能与特提斯喜马拉雅构造带的穹隆与断裂带密切相关。

松潘-甘孜造山带独松花岗岩体地球化学特征、U-Pb年代学及地质意义

松潘-甘孜造山带位于特提斯-喜马拉雅造山带东缘,中生代岩浆岩在该区分布广泛。为了解释该区域内花岗岩的形成原理及岩浆演化过程,本次研究了研究区内的独松二长花岗岩体,对该岩体进行了全岩主微量、稀土,锆石U-Pb定年和锆石稀土元素的测试。测试分析结果显示该岩体锆石U-Pb年龄为200±1Ma(n=25,MSWD=0.098),w(SiO2)为67%~71%,w(K2O)为3.61%~4.78%,全碱含量为w(K2O+Na2O)为6.65%~8.21%。该岩体微量元素中的w(Ba)元素含量(904~1746×10^-6)较高,稀土元素具有明显的负w(Eu)(0.61~0.96)异常,富集w(Th)(122~305×10^-6),w(Rb)(145~370×10^-6),w(U)(101~399×10^-6),w(K)(123~187×10^-6)等大离子亲石元素(LILE),相对亏损w(Nb)(18~55×10^-6),w(Ta)(29~64×10^-6),w(Zr)(6~20×10^-6),w(Hf)(3~21×10^-6)等高场强元素(HISF)。结果表明研究区早侏罗世的独松花岗岩体属于后碰撞环境中形成的过铝质高钾钙碱性S型花岗岩,锆石形态和稀土元素含量显示锆石为岩浆锆石,岩浆源自中、上地壳杂砂岩的重熔。综合以上地球化学特征揭示了早侏罗世独松花岗岩体的侵位过程,进一步为松潘-甘孜造山带碰撞造山运动的过程提供新依据。

黔东北双河重晶石-萤石矿床流体包裹体组合研究及成因

黔东北双河重晶石-萤石矿床的矿体主要产于下奥陶统碳酸盐岩中,严格受断裂构造控制,为探讨其成因,采用流体包裹体组合(FIA)方法对成矿流体进行了研究。结果显示,流体包裹体类型分为单相水溶液包裹体和富液相两相水溶液包裹体;成矿早期萤石和晚期萤石的均一温度分别为89~131℃和99~122℃,盐度分别为3.83%~20.84%NaCleqv和5.37%~20.51%NaCleqv;估算的流体密度为0.97~1.11g/cm3。此外,激光拉曼光谱分析表明,成矿流体主要成分是H2O,但早期流体含有CH4。综合推断,双河矿床是由于温度降低同时受到大气降水及建造水影响形成的低温热液矿床。结合前人对该地区其他萤石矿床的研究,推断该矿床与川东南地区的萤石矿床应具有相同的成矿流体场。