鄂东南铜山口、殷祖埃达克质(adakitic)侵入岩的地球化学特征对比:(拆沉)下地壳熔融与斑岩铜矿的成因

鄂东南地区铜山口花岗闪长斑岩体是与斑岩铜钼矿床共生的岩体,但殷祖花岗闪长岩体是与金属成矿无关的岩体。铜山口和殷祖侵入岩的元素地球化学特征与埃达克岩的地球化学特征非常类似,如高Al2O3、Sr含量与La/Yb、Sr/Y比值,富Na2O(Na2O/K2O>1.0),亏损Y与Yb,极弱负Eu异常-正Eu异常以及正Sr异常等。但是铜山口和殷祖侵入岩也存在 明显的差别:前者比后者更偏酸性,但具有较高的K2O,MgO,Cr,Ni和Sr含量,较低的Y和Yb含量,轻重稀土元素分异更明显,并主要显示出正铕异常,区别于后者的极弱负Eu异常-不明显Eu异常。这表明铜山口埃达克质侵入岩的岩浆来源可能比殷祖埃达克质侵入岩的岩浆来源更深:前者可能由拆沉的下地壳熔融形成,残留物主要含石榴子石;而后者可能由增厚的下地壳熔融形成,残留物可能为石榴子石±斜长石±角闪石。另外,热的地幔上涌,底辟(diapir)进入下地壳,导致含角闪石的榴辉岩发生熔融也可形成铜山口埃达克质岩浆。铜山口埃达克质岩浆在穿过地幔的过程中,将会与地幔橄榄岩发生交换反应:一方面由于受橄榄岩的混染而使得岩浆的MgO,Cr和Ni增高;另一方面岩浆中的Fe2O3不断加入到地幔中,导致地幔的氧逸度(fo2)增高,地幔中金属硫化物被氧化并进入岩浆中。

福建陆缘壳幔异常结构与深部热储潜能分析

中国东南陆缘福建省境内地热资源丰富,近地表主要属于中、低温和中温水热存储。这种清洁的绿色资源如何有序规划与高效利用是福建地域可持续发展并在一定程度上替代部分化石能源所必须面对的重要课题。通过地球物理场和壳幔介质物理属性与结构环境分析和研究提出:(1)福建省大量的浅层水热资源在发展地方经济和民用中可形成一个中、低温及中温长期利用的网络平台;(2)探查福建陆缘地域地下是否存在热岩体乃能否有效替代部分化石能源的核心;(3)福建热田区地球物理边界场响应和壳幔介质属性与空间结构是探索与厘定地下热能能否稳定、安全、可靠和长期供给的基石;(4)漳州盆地深部可能存在干热岩的背景和边界条件。

漳州盆地精细壳、幔异常结构与潜在干热岩探讨

漳州盆地与相邻地带的地质构造复杂,水热活动强烈,且伴随着小地震的频频发生.为厘定该盆地深部是否存在潜在的干热岩体,则必须对其壳、幔精细结构和介质物理属性进行探查、研究与探讨.基于漳州盆地壳幔速度结构的格局发现:(1)"灵霄—漳州—安溪"地带的深处存在一低速层,且在漳浦—长泰之间呈现出一"扁豆状"低速体;(2)该低速体北侧为一伸抵上地幔顶部、且向北倾的深大断裂带,若该"扁豆状"低速体为潜在的干热岩,则该深大断裂带可能为深部热液物质上涌与热源补给的通道.

新全球动力学理论与壳幔的形成

地壳从地幔中熔融出来是地质学立论的基础 ,也是板块构造运动的基本原因。上述理论阐明不了大陆岩石圈、大陆造山带的组成 ,结构与演化 ,也与当代的基础理论不尽吻合。为此特提出在地球自转速度变化制约下的多层扭动涡旋甩出说———核幔壳“风暴”所引发的热核反应是地球发展与演化的唯一的、统一的“动力”来源 ,也是壳幔形成的根本原因。

胶东燕山期大型-超大型金矿集区形成的壳幔结构探讨:来自致矿火成岩(组合)的约束

大型超大型金属矿床形成的深部物质组成和壳幔结构一直是地学研究中被关注的焦点和难点问题。胶东地区发育很多(燕山期)的大型超大型的金矿,是我国著名的金矿集区。本文基于板块构造理论,通过揭示区域火成岩、致矿火成岩组合及其特征,探讨金矿发育时的深部物质组成和壳幔结构。区域上成矿前的侵入岩组合为含少量英云闪长岩+奥长花岗岩(TT)的花岗闪长岩+花岗岩(G1G2)组合;区域上发育的青山群为含有高镁安山岩(HMA)和镁安山岩(MA)的玄武安山岩安山岩英安岩流纹岩以及粗安岩玄粗岩粗面岩组合;矿集区的致矿火成岩组合为含有高Mg闪长岩类(HMgδ)+Mg闪长岩类(Mgδ)的宽谱系岩墙群(WSDS),岩性从基性到酸性均有。上述火成岩组合,以及TTG1、HMA与MA系列火山岩、HMgδ和Mgδ的存在,指示弧火成岩的组合,其各种岩石地球化学特征亦具有弧的特征,因此,上述火成岩及金矿形成于洋俯冲环境,具有俯冲带的壳幔结构和物质组成。各种不同的火成岩指示其可能分别来源于俯冲带不同部位的局部熔融,指示洋壳、上覆地幔楔以及上覆陆壳具有异常热的壳幔结构,即热的洋壳、热的上覆地幔(软流圈)、热的陆壳。致矿火成岩事件、成矿事件均在大规模的壳源(或壳幔)侵入岩浆活动之后。

中国大地构造的动力学新理论

在全球范围内流行的按密度差、温度差建立的地幔对流、拆沉作用和地幔柱(羽 )理论 ,阐明不了中国大陆岩石圈、大陆造山带的组成、结构与演化。从我们对中国秦岭及西部造山带的研究中 ,发现和提出的在地球自转速度变化制约下的多层扭动涡旋甩出说——核幔壳“风暴”所引发的热核反应是地球发展与演化唯一的、统一的“动力”来源 ,是中国大陆岩石圈、大陆造山带形成。

赣南安远热点作用区地质特征

通过区域地质特征、构造特征、岩浆活动及变质作用综合研究,认为赣南安远地区具有大陆热点作用区特征,安远热点作用区为地幔上隆引发的变质作用、岩浆作用、构造作用及流体成矿作用形成的综合地质体。热点作用区具有环形构造特征、重力负异常和放射性高场。安远热点作用区为铀多金属矿集区,铀多金属成矿与壳幔混合、深源流体作用密切相关。

地球内部压力变化及其构造意义

地球内部的压力远比人们预想的要高得多，地心处的压强为无穷大。在重力分异过程中，地壳地幔减压膨胀（吸热），地核增压收缩（放热），核幔边界是热交换界面，热幔柱在核幔边界生成。

桂北豆乍山岩体放射性地球化学特征及其干热岩资源潜力研究

对桂北豆乍山岩体钻孔样品进行了放射性生热元素含量、岩石密度和岩石热导率测试。结果显示该岩体花岗岩U平均含量为17.49×10^(-6),Th平均含量为27.54×10^(-6),K_(2)O平均含量为4.64%,放射性生热率平均值6.46μW/m^(3),高于地壳平均值及大部分华南其他岩体的放射性生热率值;岩石密度平均在2.57 g/cm^(3)左右,与世界范围内花岗岩密度的平均值大致相同;岩石热贡献率主要来自Th和U的放射性衰变热,而U的贡献率相对更高。研究区岩石热导率平均为3.389 W/mK,与目前已知的花岗岩热导率平均值相近。通过本文及周边其他岩体的研究结果,结合前人资料,推断豆乍山岩体所在的苗儿山地区,乃至桂北地区的地幔热流值低于地壳热流值贡献,属于"热壳冷幔"型岩石圈热结构。根据豆乍山岩体放射性生热元素和生热率的优势,认为其干热岩开发潜力较大,可对其进行进一步干热岩评价工作。

共和盆地干热岩形成的地球动力学过程与成因机制

共和盆地干热岩是我国首次钻获的干热岩,围绕其成因机制还存在诸多争议。基于前人资料和我们的热物性测试、地球化学及地球物理探测成果,通过综合研究,阐述了共和盆地干热岩成因机制与地球动力学过程:(1)印度与欧亚板块晚碰撞及后碰撞等一系列构造活动,导致了青藏高原北部的隆升和软流圈上涌、热侵等深部动力过程,在高原隆升蓄积的重力势能及其导致的重力浮力、青藏高原东北缘的侧向挤压应力、地幔拖曳力、软流圈热物质上侵热力等综合作用下,壳幔通道流沿岩石圈薄弱层(带)整体自西南向青藏高原东北部和共和盆地东北部流动。(2)板块(地块)缝合带、塑性流变韧性剪切带或高导低速体、深大走滑断裂带及其交汇部位等岩石圈薄弱层(带),是深部热物质自深至浅运移的壳幔通道。(3)深部地质结构的不均一使来自深部的热量在地壳浅部形成不均一性的聚集;岩石圈浅部的地下水活动、沉积/剥蚀作用与深部的岩石圈变形以及岩浆热对流等物质运动方式对热流的扰动;深部热流向热导率高的花岗岩类侧向运移等这些岩石圈热量自深至浅的不均一分配。本文突破了以往单因素和少数控热因素的共和盆地干热岩成因认识,阐明了由源(热源、力源)、通道到储、盖(层)的干热岩综合成因机制。

新疆北部阿尔泰山东段泥盆纪岩浆活动及侵位方式的探讨

新疆北部阿尔泰山东段发育大量的岩浆岩,对取自阿德尔石英闪长斑岩和乔拉克萨依花岗闪长岩的样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄测定,获得了(415.7±4.0) Ma和(413.5±3.0) Ma的年龄值。据此将其形成时代厘定为早泥盆世。两组样品主量元素差异明显,稀土、微量元素特征基本一致。石英闪长斑岩具有中钾-低钾钙碱性、过铝质花岗岩岩石特征,而花岗闪长岩具有高钾钙碱性、准铝质系列特征。两者轻稀土富集、重稀土相对亏损,中等-弱负Eu异常;微量元素Rb、Th、U等LILE富集,具有明显的"峰",Nb、Ta、Ti等HFSE强烈亏损,呈明显"TNT"负异常,显示了与俯冲作用有关的岩浆岩特征。综合区域地质资料分析,阿尔泰造山带东段泥盆纪早期岩浆活动剧烈,成因复杂,侵位方式多样,形成了多种火成岩构造组合,可能是热幔-热壳结构下的产物,具有形成超大型矿床的潜力。

桂北香草坪岩体放射性地球化学及岩石圈热结构特征

为查明香草坪岩体放射性地球化学特征及岩石圈热结构,对桂北香草坪岩体钻孔样品进行放射性生热元素含量、岩石密度和岩石热导率测试。结果显示:该岩体花岗岩放射性生热率的平均值为6.00μW/m^(3),高于地壳平均及华南其他岩体的放射性生热率值;岩石密度的平均值在2.57 g/cm^(3)左右,与世界范围内花岗岩密度的平均数值大致相同;岩石热贡献率主要来自Th和U的放射性衰变热,而U的的贡献率相对更高。研究区岩石热导率的平均值为3.174 W/(m·K),与目前已知的上地壳岩石热导率平均值相近。研究结果认为地幔热流值Q_(m)显著低于地壳热流值Q_(c)贡献,Q_(c)/Q_(m)>1,Q_(m)对地表热流值的贡献率为26%~37%,香草坪岩体为“热壳冷幔”型岩石圈热结构。

漳州地区岩石放射性地球化学特征及岩石圈热结构

对漳州地区的地表和钻孔岩石进行了岩石密度、放射性生热元素含量和岩石导热率测试。结果显示,岩石密度的平均值在2.60 g/cm^3左右,与世界范围内花岗岩的密度平均值一致;花岗岩放射性生热率的平均值为3.7μW/m^3,高于中酸性火山岩和基性岩脉等其他类型岩石的放射性生热率值,热贡献率主要来自Th和U的放射性衰变热。研究区岩石导热率的平均值为2.83W/mK,接近世界范围内上地壳岩石的平均值。结合前人地质学、地球物理学和地热学研究成果,认为地幔对地表热流贡献率要高于地壳,漳州地区为典型的"冷壳热幔"型岩石圈热结构。

丁集煤矿井下热流测定分析

提出了采用自然伽马测井技术来探测和研究煤岩地层不同深度岩石中放射性元素生热的方法。对岩石生热率公式进行了深入地研究,并通过自然伽马放射强度计算出淮南矿区丁集煤矿不同地层放射元素含量、地壳热流值、地幔热流值。根据地壳热流和地幔热流两部分热流值在整个大地热流值中所占的比重,得出丁集煤矿地质属于"热壳冷幔"地层。