甘肃北山中泥盆世哈尔特尔德勒花岗岩体的地球化学特征及其构造意义

牛圈子哈尔特尔德勒岩体具有高硅(Si>72.2%)、高碱(AR=2.9~5.1,K2O=3.86%~5.49%,Na2O=3.04%~3.83%)和高FeOT/MgO值(3.29~13.47)、低Al_2O_3(11.48%~13.42%)、贫CaO(0.57%~2.27%)和MgO(0.14%~0.78%)、低FeO T(1.33%~2.34%)的特征,A/NK值为1.43~1.77,A/CNK值为1.35~1.4,为过铝质高钾钙碱性花岗岩。ΣREE较高,LREE略富集((La/Yb)N=4.9~16),轻重稀土元素分馏不明显,Eu负异常明显(δEu=0.12~0.21);相对富集Rb、K、Pb等大离子亲石元素,强烈亏损Ba、Sr、P、Ti,Eu,并弱亏损Ta、Nb等元素;同时具有与地壳更为接近的Nb/Ta与Nd/Th值,显示了A(A2)型花岗岩的特征。LA-ICP-MS锆石定年获得哈尔特尔德勒岩体的206Pb/238U年龄为371.7±2.9 Ma,代表该岩体的形成年龄,表明其为中泥盆世岩浆活动的产物。结合区域构造演化以及与区域同时代A型花岗岩的对比显示,该岩体形成于后碰撞伸展环境。

粤北贵东岩体及外围花岗岩地质特征对比及其意义

前人对贵东复式岩体的研究多集中在单个岩体上,而未能对整个岩体地质特征、成矿因素等进行全面对比分析。本文为进一步研究粤北贵东岩体及其外围花岗岩体的铀成矿差异的原因,通过对贵东岩体及其外围花岗岩体的地质特征、岩浆演化期次、矿物学特征及地球化学特征等方面进行系统研究分析。研究结果表明:在岩浆演化过程中,岩浆结晶粒度的变化,反映在矿物成分上含量上,主要表现为石英含量逐渐增加,斜长石含量逐渐减少,并且中长石逐渐被钠长石取代,黑云母被白云母替换而含量降低;贵东岩体中西部与东部花岗岩相比,角闪石、斜长石的含量偏大,自变质和交代蚀变较弱,东部花岗岩的矿物组成中基本不含角闪石,斜长石的含量总体上偏低,自变质和交代蚀变较强;地球化学特征表明西-中部岩体属亚碱弱过铝质的花岗岩体,东部及外围属亚碱弱过铝质-过铝质的花岗岩体,说明西-中部岩体在形成过程中可能有少量幔源组分的加入,认为其并非同源物质不同程度部分熔融产物,而是不同源区物质经部分熔融形成。

江西金滩岩体花岗岩的侵位深度——来自白云母矿物化学成分的约束

白云母是过铝质花岗岩中常见的矿物,可以用来作为限制岩体侵位深度的压力计矿物。文章利用电子探针对金滩二云母花岗岩中的白云母进行了化学成分分析,通过白云母结晶压力计算获得金滩岩体的侵位压力为4.9×10^(8)~6.1×10^(8)Pa,平均5.4×10^(8)Pa,对应的侵位深度为16~20 km,平均18 km。综合前人研究成果认为,华南印支期花岗岩侵位深度普遍为17~19 km,且华南印支期造山加厚的地壳厚度很可能≥50 km,而在燕山期经历了强烈的风化剥蚀去顶作用。这一认识为揭示华南地区相对缺乏印支期火山岩提供了一种新的解释。

幔源岩浆持续提供热的有力证据:以湘南九嶷山花岗岩体中暗色包体成因研究为例

湘南九嶷山复式花岗岩体位于南岭西段,由一个加里东期岩体和四个燕山期岩体组成。其西侧金鸡岭岩体中广泛发育形态多样的暗色包体。本次选取一个2m×2.5m不规则椭球形包体开展研究,发现它与寄主岩具有较为相近的年龄、矿物组合、地球化学和同位素特征:(1)SIMS锆石U-Pb定年结果显示寄主岩和暗色包体的年龄分别为154.0±1.6Ma和151.4±2.1Ma,两者在误差范围内一致;(2)两者均以钾长石、石英、斜长石、黑云母、磷灰石、锆石等为主要的矿物组成,但在矿物组成比例、粒度和形态上有所差距;(3)寄主岩和暗色包体的SiO2含量分别为70.9%~75.6%和67.3%~68.0%,两者均富集大离子亲石元素(LILE)而亏损高场强元素(HFSE),但暗色包体的LILE略低于寄主岩而HFSE略高于寄主岩;(4)寄主岩的εHf(t)值和δ18O值分别为-8.6~-0.4和7.8‰~8.9‰,包体的εHf(t)值和δ18O值分别为-7.0~+1.6和7.3‰~8.9‰。这些特征表明,金鸡岭暗色包体是由富钾的下地壳玄武质变质火成岩在受到幔源岩浆持续加热后发生部分熔融,熔融产物注入到已存在于中上地壳的岩浆房中(寄主岩)后发生淬冷作用形成的。尽管寄主岩和暗色包体均是下地壳物质发生部分熔融的产物,但地壳成分的不均一性导致两者拥有略有差异的同位素和元素组成。沿南岭郴州-临武北东走向断裂带从南向北依次分布有姑婆山、铜山岭、九峰、骑田岭、宝山、锡田花岗质岩体,其所含暗色包体的εHf(t)和δ18O值从亏损(+8、5‰)到富集(-8、9‰)变化范围很大,表明南岭地区暗色包体成因模式具有多样性,但无论是哪种类型,幔源岩浆的长期活动持续为下地壳的熔融和岩浆房演化提供热量是一个必不可少的重要因素。

刚性弹体侵彻混凝土和花岗岩数值模拟研究

为了研究混凝土靶板和花岗岩靶板的抗侵彻能力,通过ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,对刚性弹体侵彻Holmquist-Johnson-Cook(HJC)模型混凝土靶板和花岗岩靶板的过程进行数值模拟,通过数值模拟结果与试验结果及理论公式计算结果的对比,验证数值模拟结果的有效性.结果表明,在相同条件下,刚性弹体在花岗岩靶板中受到的阻力大于相应的混凝土靶板,而且在刚性弹体同样的初始侵彻速度下,弹体侵彻混凝土靶板后的残余速度明显高于弹体侵彻花岗岩靶板后的残余速度,混凝土靶板的侵彻深度也明显高于花岗岩靶板的侵彻深度.针对刚性弹体正侵彻两种靶板结果的分析表明,花岗岩靶板相比混凝土靶板在抗击弹体侵彻能力方面更显著,可为防护工程结构设计提供支撑和依据.

江西宜丰甘坊岩体中黑云母花岗岩与花岗伟晶岩的锆石、独居石U-Pb年龄及成因联系

江南造山带东段宜丰地区是我国重要的Nb、Ta、Be、Li等稀有金属成矿区,成矿作用与中生代甘坊岩体有着密切关系。近些年,随着富Be花岗伟晶岩的发现,更是增添了成岩、成矿作用的复杂性。笔者等对甘坊岩体早期黑云母花岗岩及晚期花岗伟晶岩开展了锆石、独居石同位素年代学及地球化学分析。结果显示,黑云母花岗岩锆石年龄为145.4±1.2 Ma,独居石年龄为145.6±1.1 Ma,两者的元古宙206 Pb/238U捕获年龄图谱与双桥山群一致。花岗伟晶岩独居石206 Pb/238U年龄比较集中,其年龄为139.5±0.9 Ma。伟晶岩与黑云母花岗岩中的独居石具有相似的EPMA数据,在不同成因独居石判别图中,两者呈明显的线性关系,分布在岩浆成因范围内。黑云母花岗岩锆石△FMQ=-5.36~-0.77(平均值为-2.84)、Ti饱和温度为668~757℃(平均为710℃),具有低氧逸度、低温特点,具备形成亲氧元素矿床能力。锆石的球粒陨石标准化REE配分曲线呈左倾配分型式,与壳源花岗岩锆石在稀土元素含量及配分模式一致。锆石微量元素图解显示,黑云母花岗岩具有大陆地壳、S型、演化程度高的花岗岩特征。综上,甘坊岩体花岗伟晶岩应该来自黑云母花岗岩母岩浆的演化分异末期,源区为双桥山群变质砂岩、泥岩。

北秦岭丹凤地区许庄花岗岩体地球化学特征及铀成矿潜力分析

北秦岭为我国重要的花岗岩型铀矿富集区,文章选取其中的许庄花岗岩体及其内部的麻岭洼铀矿点作为研究对象,通过许庄花岗岩地球化学及麻岭洼铀矿点成矿特征的研究,探讨了花岗岩铀成矿潜力。许庄岩体具有高Si,富K、Al,贫Ca、Mg等特点,富集大离子元素Rb、Th、U、K,明显亏损Sr、Ba、Nb、Ti和轻微亏损P、Eu,U含量高,铕负异常明显。麻岭洼铀矿点矿化主要产出于碎裂蚀变花岗岩中,具有明显的构造-蚀变控矿特征,是典型的内生热液成因。岩石类型(S型)及岩体较高的铀含量是铀成矿的有利因素,构造改造和热液蚀变作用叠加使铀富集成矿,结合丰富的地表铀异常信息,判断许庄岩体具有较好的铀成矿潜力。

湘东北虎形山钨铍矿区隐伏花岗岩体地球化学特征及成因研究

湘东北虎形山钨铍多金属矿床为一大型的石英、云英岩细脉带型白钨矿床和绿柱石铍矿床。本文通过对矿区内新发现的隐伏花岗岩体详细的岩石地球化学分析,探讨了该岩体的成因、物质来源和构造环境,以期为区域岩浆作用与成矿关系研究提供理论支撑。结果表明,虎形山花岗岩为富SiO_(2)(71.86%~73.22%)和Al_(2)O_(3)(13.99%~14.55%),贫TFe_(2)O_(3)(1.17%~1.63%)和MgO(0.28%~0.36%),且相对贫钠富钾(K_(2)O/Na_(2)O介于1.11~1.78之间)的高钾钙碱性、过铝质花岗岩,并具有强烈富集轻稀土元素(La_(N)/Yb_(N)=9.29~21.9)和大离子亲石元素(Rb、Ba、U、K)而相对亏损重稀土元素和高场强元素(Nb、Ti、P)的特征;虎形山花岗岩是在较低压力(<5 kbar)和初始温度为707~746℃环境中经高程度分离结晶作用(斜长石、钾长石、磷灰石等)形成的S型花岗岩,其地壳源区为泥质岩和砂屑岩组成的冷家溪群;结合区域构造演化,本文认为燕山期古太平洋板块的低角度俯冲造成湘东北地区地壳发生强烈的变形,随后区域应力的减弱使得增厚的岩石圈发生拆沉,在此情况下,地壳减薄或幔源物质底侵引起了该地区强烈的岩浆活动,进而形成了虎形山花岗岩。

同构造隐伏花岗岩体及其热液成矿系统——以河南省熊耳山铁炉坪银多金属矿田为例

以位于华北克拉通南缘的河南省熊耳山铁炉坪银多金属矿田为研究对象,通过对区内地质构造、成矿作用、物化探资料、遥感影像等综合研究,发现该矿田是一个与同构造隐伏花岗岩体有关的岩浆热液成矿系统。推测该隐伏岩体为一个东宽西窄、东厚西薄的“鞋底”状花岗质岩席,其总体空间形态与熊耳山变质核杂岩下盘的东向运动学方向密切相关。高位岩浆房的主体(隐伏岩体厚大部分)定位于故县水库以东地带。区内已发现的银、金多金属矿床主要是隐伏岩体东部主体顶上带外缘区定位的中温热液脉状矿化。推测在隐伏岩体顶上带的中南部还有三个隐伏岩钟发育部位,正是岩浆热液二次沸腾核心区域,因而是形成高温的斑岩型铜钼矿或隐爆角砾岩型钼金矿的最有利区段。

含球状风化体混合花岗岩边坡稳定性及加固方案

在我国公路路线建设过程中,不可避免地会遇到地形起伏较大的地质环境,一般采取以深挖路堑形式通过,这可能会形成含球状风化体混合花岗岩边坡。混合花岗岩边坡坡体中球状风化体的存在易形成落石及崩塌,为此开展此类边坡的稳定性分析及加固措施研究显得十分重要。以某拟建公路K248+640标段含球状风化体混合花岗岩边坡实际工程为案例,根据现场勘察得到的球状风化体含量,采用随机程序生成半径1 m的球状风化体数据,并导入PLAXIS2D中构建相应边坡数值模型;利用有限元强度折减法开展边坡稳定性研究,探究不同工况下边坡的稳定性,并提出了3种不同的边坡加固方案;通过该类边坡不同加固方案位移、剪应变、稳定性系数等方面的数值模拟分析,并经过现场实测数据的印证,揭示了锚索格构梁方案加固该类边坡的可行性。结果表明:(1)含球状风化体混合花岗岩边坡稳定性变化规律表现为,最大剪应力随开挖步数逐渐增多整体上呈现出前期缓增、中期陡增、后期缓增的阶段性发展特征;(2)被动支护与主动施加反压力支护对含球状风化体混合花岗岩边坡支护效果有明显的不同,总结出被动支护与主动施加反压力支护的区别;(3)数值模拟与现场验证相结合,监测数据显示该类边坡采取锚索格构梁方案可以取得较好的支护效果。该研究可为锚索格构梁方案在此类含球状风化体混合花岗岩边坡加固中的应用提供借鉴。

松潘-甘孜地体青海吾和玛高分异Ⅰ型花岗岩的识别与岩石成因

为探讨松潘-甘孜地体内青海吾和玛花岗质岩石的成因类型与岩石成因,对其开展了岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素等研究。吾和玛花岗质岩石被确定为高分异的Ⅰ型花岗岩,其结晶年龄为216.6±4.3 Ma,为正长花岗岩,具有弱过铝质高钾钙碱性特征。岩石轻、重稀土元素分馏不明显((La/Yb)_(N)<7),轻稀土元素轻微富集,重稀土元素分布平缓,具有明显的负Eu异常(δEu=0.08~0.43),明显亏损Ba、Sr和高场强元素Nb、Ta、P、Ti,富集大离子亲石元素Rb、Th、U、K,ε_(Hf)(t)值为-2.54~1.32。吾和玛花岗质岩石的母岩浆是岩石圈拆沉作用引起软流圈上涌,诱发中元古代地壳物质(类似于变杂砂岩的物质)部分熔融形成长英质母岩浆,后期又受到斜长石、钾长石、磷灰石等矿物分离结晶作用的控制,经历了高程度的分异形成的。

四川西部雀儿山-措交玛花岗岩体放射性地球物理特征及下一步找矿方向

以义敦岛弧北部雀儿山-措交玛花岗岩体为研究对象,系统地开展了1∶25万~1∶5万地质调查、地面伽马能谱面积测量、综合地质物探剖面测量,探槽编录以及剥土编录工作。取得以下认识:大致了解了区内主要地层(岩性)放射性元素含量背景值及其分布规律,初步确定了雀儿山和银多地区2片铀成矿有利地段。其中,雀儿山地区放射性高场集中分布于雀儿山构造蚀变带及其外围,与北北西向断裂构造走向相吻合,热液蚀变发育;银多地区放射性高场集中分布于银多铀矿点及其外围,其展布方向与北西-南东向达郎松沟断裂走向相吻合,受构造热液活动控制,为区内下一步铀矿勘查提供了依据。

胶东金矿成矿花岗岩:“小岩体成大矿”理论的启示

胶东金矿集中区金成矿与中—酸性花岗岩类密切相关。剪切相的玲珑型似片麻状黑云母花岗岩(年龄为160~153 Ma)是面积达3500 km~2的大规模岩基;引张相的滦家河型等粒粗粒二长花岗岩(年龄为154~152 Ma)侵位于玲珑型似片麻状黑云母花岗岩内,单个岩体面积为100 km~2至数百平方千米。但与金成矿关系最密切的是挤压相的郭家岭型似斑状花岗闪长岩(年龄为131~126 Ma),多数呈岩株状出露(面积为2~90 km~2),超大型金矿床往往发育于距其5 km范围内。但是,当郭家岭型似斑状花岗闪长岩岩体规模很大(如蓬莱地区的郭家岭花岗闪长岩体面积为270 km~2)时,则与金成矿几乎无关。胶东中—酸性花岗岩“小岩体成大矿”的新认识对于中—酸性岩浆相关热液矿床的成矿规律研究和预测勘查均具有重大的理论意义和应用价值,但受限于相关资料缺乏广泛研究,其形成机制尚需深入探讨。

高放废物地质处置北山预选区算井子花岗岩体地质特征

为评价高放废物地质处置北山预选区算井子地段的地质条件适宜性,重点对该地段内的花岗岩体开展了遥感解译、地质调查、地球物理探测和钻孔勘察等处置库场址的区域调查工作,获得算井子岩体的规模、岩性和断层等地质信息,基本掌握算井子岩体的地质特征,为地段的比选和该地段内处置库场址的圈定提供了地质资料。区域调查结果显示:算井子花岗岩体的地表出露面积约176 km^(2),地球物理探测的岩体推测深度约2000 m,钻孔验证的岩体实际深度不少于600 m。该岩体的岩性以中粗粒块状花岗闪长岩为主。岩体中共识别出9条断层,按走向可分为NE向和NW向两组。由这两组断层切割而成的地表面积最大的岩块约46 km^(2)。算井子岩体具备岩体规模较大,地质条件简单,岩性单一,岩体内部断层较少等非常适宜高放废物地质处置的地质条件。

粤北地区塘洞岩体地球化学特征及地质意义

塘洞岩体位于粤北地区长江铀矿集区北部,具有较好的铀成矿地质条件。文章通过对塘洞岩体岩相学、地球化学分析,初步探讨了塘洞岩体成因及其形成的构造环境。结果表明:塘洞岩体岩性为中粒二云母花岗岩,具有高硅(SiO_(2)=72.77%~73.83%)、富铝(Al_(2)O_(3)=13.13%~13.82%)、富碱(K2O=5.00%~6.84%,Na_(2)O=1.55%~2.67%),且钾大于钠,贫铁、镁、钙、钛、磷,铝饱和指数(A/CNK=1.08~1.28)大部分大于1.1的特征,属高钾钙碱性弱过铝质-过铝质花岗岩;稀土元素总量较高,属轻稀土富集型(LREE/HREE=8.45~12.86),明显铕负异常(δEu=0.24~0.30);富集大离子亲石元素Rb、Th、U、K、Pb,而贫Nb、Ta、Ti、Zr等高场强元素。塘洞岩体CaO/Na_(2)O=0.16~0.58、Rb/Sr=5.01~8.19、Ra/Ba=0.90~1.94,指示其源区为砂质岩与泥质岩混合,属于S型花岗岩,主要为同碰撞后期在碰撞加厚向伸展减薄构造转换阶段的地壳物质经部分熔融形成的。

赣西北麦斜岩体岩石成因:来自黑云母矿物化学的约束

黑云母是花岗岩常见的暗色矿物之一。黑云母化学成分变化是寄主岩浆固结成岩时不同的物理化学条件下所对应的结果,因此,黑云母化学成分很好地记录了寄主岩浆的属性,对黑云母开展矿物化学成分的研究可以有效地反演寄主岩岩浆演化和成岩过程的物理化学条件,指示岩石的成因类型、岩浆物质来源等信息(Wones and Eugster,1965)。

吉林省云峰岩体年代学、地球化学特征及其形成构造背景

云峰岩体分布于吉林省东部重要的有色金属、贵金属鸭绿江断裂成矿带内,主要岩性为钾长花岗岩类。对云峰岩体进行岩石学、地球化学、年代学、及锆石U—Pb测年研究:LA-ICP-MS锆石U—Pb年龄资料表明,岩石侵位年龄为(120.9±1.8)Ma,属于早白垩世(晚于鸭绿江断裂活动时间)。云峰钾长花岗岩富SiO_(2)、K_(2)O、贫Al_(2)O_(3),富集Rb等大离子亲石元素,亏损P、Ti、Sr等元素,亏损重稀土元素,Eu亏损明显,属于典型非造山带A型花岗岩。岩浆来源较浅且以壳源物质为主,表明地层可能受太平洋板块向西俯冲欧亚板块碰撞影响,具有强烈的碰撞伸展构造背景,断裂带附近局部发生地壳伸展—减薄的构造过程,岩浆沿已形成的断裂通道上升并冷凝成岩。

稀有金属花岗岩结晶分异过程中铷的富集与成矿:来自江西甘坊岩体的矿物学证据

内容提要:铷的成矿与稀有金属花岗岩密切相关。由于稀有金属花岗岩中普遍存在晚阶段热液蚀变,很难厘清岩浆过程与热液过程,稀有金属成矿起主导作用的是岩浆分异作用,还是热液交代作用,目前的认识尚不清晰。江西甘坊岩体是一个重要的稀有金属成矿区,当前在甘坊岩体内发现了一系列花岗岩型和细晶岩脉型锂铷稀有多金属矿床(点),其稀有金属成矿机制仍不明确。本文选择甘坊岩体内的白果、大港、楠木坑花岗岩型铷矿和富华、同安细晶岩型铷矿为研究对象,采用矿物自动扫描系统、电子探针、LA-ICP-MS等方法对多种花岗岩中的长石类和云母类矿物进行精细结构和成分分析。结果表明:云母类矿物是铷的主要载体(Rb=1683×10^(-6)~12047×10^(-6)),长石类矿物中铷含量低,其中钾长石铷含量为1683×10^(-6)~4051×10^(-6),而钠长石几乎不含铷(1.82×10^(-6)~89.94×10^(-6))。富铷锂的云母由白云母经锂多硅白云母和铁锂云母向锂云母转变,其中锂主要通过2Li^(+)+^(Ⅳ)Si^(4+)←→^(Ⅵ)Al^(3+)+^(Ⅵ)Al^(3+)+□和Li^(+)+Fe^(2+)←→^(Ⅵ)Al^(3+)+□,铷主要以Rb^(+)/Na^(+)/Cs^(+)←→K^(+)的方式进入云母。矿物结构和成分特征显示,甘坊岩体中铷、锂等稀有金属的富集与岩浆分异作用有关,结晶分异作用可能是晚阶段熔体中铷、锂等稀有金属富集的关键,而流体交代作用对稀有金属的富集作用不明显。

四川省会理市茨坪花岗岩体和宝鼎组花岗岩砾石的年代学特征对比研究

为了研究四川省会理市茨坪花岗岩体和宝鼎组花岗岩砾石成因及来源关系,开展二者的锆石U-Pb年代研究。结果表明:茨坪花岗岩体形成时代为中三叠世,其锆石U-Pb年龄为(244.8±1.5)Ma,是印支期岩浆活动产物;宝鼎组花岗岩砾石的形成时代为晚二叠世,其锆石U-Pb年龄为(252.6±1.7)Ma,是二叠纪峨眉山地幔柱岩浆活动产物。宝鼎组花岗岩砾石可能并非来自茨坪花岗岩体。

华北克拉通南缘古元古代晚期小河A型花岗岩体成因及其地质意义

华北克拉通南缘出露的古元古代花岗岩是研究前寒武纪地壳演化的重要载体。文章报道出露于华北克拉通南缘的小河花岗质岩体的锆石U-Pb年龄和地球化学组成,探讨其岩石成因和前寒武纪地壳演化意义。小河岩体的岩性为含黑云母二长花岗岩,根据其稀土元素特征可以分为两类,第一类表现为轻稀土元素富集、重稀土亏损的右倾配分模式,具有中等分异特征,第二类具有稀土总量较低,轻重稀土分馏不明显,中稀土亏损的稀土元素分布模式,具有高分异特征。锆石U-Pb年龄表明两种类型岩石形成于~1.80 Ga,为同一期次岩浆活动。两类岩石均具有富硅、富碱和弱过铝质特征,属于高钾碱钙质—钙碱质系列;富集Rb、Th、U、K等元素,亏损Ba、Sr、P和Ti等元素。两类岩石有相同的Nd-Hf同位素组成特征,其岩浆源区可能均为华北克拉通南缘晚太古宙基底物质。此类铝质A型岩浆作用可能是与伸展体制相关的岩浆—热事件,暗示在约1.80 Ga时华北克拉通南缘为碰撞/造山后的伸展环境。