岩浆热事件对煤层变质程度和吸附-解吸特性的影响

为研究岩浆侵入热事件对煤层变质程度和吸附-解吸特性的作用机制,采用理论分析、实验室测定和现场验证的方法,对比分析了淮北矿区海孜井田岩浆岩侵入区和邻近临涣井田未受岩浆影响的煤层多元物性参数变化规律和孔隙特征,系统研究了采集煤样的等温吸附与吸附平衡条件下瓦斯解吸过程,揭示了岩浆岩床下伏煤层瓦斯赋存特征。结果表明：海孜井田岩浆热演化作用使煤层变质程度显著增加,煤层挥发分降低,岩浆岩覆盖区域煤层的最大镜质组反射率梯度为0.53%/100 m,远大于深成变质作用。岩浆热演化区孔径0.4~0.7 nm之间的微孔极为发育,其发育程度是未受岩浆岩覆盖区煤样的数倍,且越靠近岩浆岩的煤层,微孔发育程度越明显。岩浆热演化区内煤体的吸附能力增强,吸附瓦斯量增大,煤体的瓦斯放散初速度变大,初期解吸速度快且解吸总量大。由于岩浆岩床对下伏煤层的热变质和封存作用,易造成下伏各煤层的瓦斯压力和瓦斯含量增高,煤层的突出危险性增加。

胶北～2.5Ga岩浆热事件的锆石Hf同位素特征及其对地壳演化的指示意义

位于华北克拉通东缘的胶北地体,被普遍认为是胶-辽-吉带的西南组成部分,经历了多期岩浆-变质热事件,而晚太古宙末期约2.5Ga的岩浆事件是该区最强的岩浆事件;为了确定该期岩浆热事件的性质,本文选取2件形成于约2.5Ga的英云闪长质片麻岩及花岗质片麻岩开展锆石Hf同位素测试分析;总计69个锆石Hf同位素分析点的结果显示,它们均具有正的εHf(t)值,在10.71到3.0之间,平均为6.02,两阶段锆石Hf模式年龄主要分布于2.6～2.9Ga之间,平均为2747Ma,明显大于锆石的207Pb/206Pb年龄,表明约2.5Ga的TTG及花岗质片麻岩主要源于2.6～2.9Ga新生地壳的重熔或再造;另外,一些锆石具有极正的εHf(t)值,它们的锆石Hf模式年龄与U-Pb年龄相近,这暗示在约2.5Ga有亏损地幔物质加入地壳,并发生了即时重熔;根据本次研究获得的锆石Hf同位素数据,结合前人的Nd同位素结果,我们认为胶北地体内约2.5Ga的岩浆活动可能主要表现为与地幔岩浆低侵作用有关的新生地壳的重熔或再造,约2.9Ga和2.7～2.8Ga是胶北地体地壳生长的两个时期,并且与华北克拉通大部分地区一样,2.7～2.8Ga是胶北地体新生地壳形成最重要的时期。

松辽盆地基底显生宙岩浆热事件：来自营城组火山岩捕获锆石的SHRIMP定年证据

盆地基底的研究对了解成盆历史及恢复区域古大地构背景具有重要意义。本文从松辽盆地北部早白垩世营城组火山岩的显生宙基底捕获锆石入手,对其进行 SHRIMP U-Pb 定年,得到7组显生宙年龄:482～481Ma、381～350Ma、297～290Ma、252～237Ma、225～219Ma、200～189Ma、183～158Ma。研究认为松辽盆地北部显生宙基底至少经历了晚泥盆世、早二叠世早期、三叠纪和早-中侏罗世等多次大规模的岩浆热事件,其中以中生代三叠纪和侏罗纪火山活动最为频繁,中生代火成岩是松辽盆地显生宙基底花岗岩的主体。这一系列显生宙的岩浆活动可能与晚古生代额尔古纳-兴安、松嫩-张广才岭、佳木斯-兴凯等地块相互间碰撞拼合后的岩石圈伸展作用、华北板块和西伯利亚板块在二叠纪末期碰撞拼合(古亚洲洋闭合造山)后的岩石圈伸展作用、侏罗纪佳木斯地块西缘洋壳俯冲并与松嫩地块拼合作用、东北亚古亚洲洋构造域向太平洋构造域转换等古大地构造运动有关。482～481Ma 为变质成因锆石的年龄,代表了早奥陶世(Tremadocian 阶)松辽盆地基底的变质增生作用,该变质过程可能与盆地西北部额尔古纳地块与兴安地块的拼合作用。

南岭燕山期构造-岩浆热事件与锡田锡钨成矿

燕山期发生的与岩石圈减薄和构造转折有关的壳幔相互作用,引起了地球深部能量和物质向浅部的大规模传输,造成了南岭中生代构造-岩浆热事件,从而为成矿作用提供了必需的热、流体、挥发组分和成矿元素,形成了巨量金属堆积的独特地质背景。处于南岭多金属成矿带中段北缘的锡田锡钨成矿区即是在此热事件作用下,形成了云英岩型、似伟晶岩壳型、夕卡岩型、构造蚀变岩型、石英脉型锡、钨多金属矿床。

新疆萨热克铜矿床绿泥石化蚀变相与构造-岩浆-古地热事件的热通量恢复

据新疆萨热克铜矿区内绿泥石化蚀变相的产状可划分为A型、B型、C型和D型4期。采用绿泥石矿物温度计和地球化学岩相学研究,认为4种绿泥石蚀变相为陆内红层盆地中紫红色铁质碎屑岩系发生褪色化蚀变机制之一。A型和B型绿泥石相为中-晚侏罗世—早白垩世构造-热事件所形成,A型自生粒间状绿泥石在侏罗系-下白垩统中总体顺层分布,形成温度在163~217℃,与辉铜矿共生且形成于埋藏-压实成岩期,热流密度为40.39~48.43 Jm-2s-1,热通量较小。B型微细脉型绿泥石化蚀变相形成于盆地流体改造期,总体沿切层裂隙和显微裂隙分布,与辉铜矿和斑铜矿等共生,形成温度为188~219℃,热流密度较大,在116.90~330.49 Jm-2s-1。斑铜矿+辉铜矿型(196~237℃)和斑铜矿型(203~226℃)铜矿石带指示了盆地流体改造富集成矿的中心部位,热流密度在330.49~878.78 Jm-2s-1,其热流密度明显较大。B型绿泥石相与碎裂岩化相和沥青化蚀变相具有多重耦合结构,形成温度越高,裂隙渗透率越高,可达30×10-6 cm2/211~227℃,推测存在热启裂隙作用。C型和D型绿泥石相为构造-岩浆-热事件所形成,C型团斑状-细脉状绿泥石化蚀变相分布在辉绿辉长岩脉群边部和外接触带含铜漂白-褪色化蚀变带中,含铜蚀变辉绿岩发生绿泥石化相蚀变温度为平均为175℃,平均热流密度321.46 Jm-2s-1,在克孜勒苏群褪色化杂砾岩中其绿泥石形成温度较高(236~238℃),热流密度高达442.86~922.63 Jm-2s-1;而D型绿泥石化蚀变相分布在碎裂岩化蚀变辉绿辉长岩脉群中,揭示遭受构造热事件的古地温在121~185℃,平均热流密度为239.59 Jm-2s-1。四种类型绿泥石蚀变相揭示萨热克铜矿区经历了异常古地场演化和古热事件。

云南播卡多世代构造-岩浆-热事件及其铜金成矿作用

通过详细的野外调查-观察,结合前人研究成果,建立了适合播卡地区的金、铜找矿模式。认为本区成矿作用具多世代、多期次富集叠加的特点,矿床初始成矿作用发生在晋宁晚期-澄江期,与Rodinia超大陆裂解拉张背景下的钠质岩浆活动关系密切,并在后期受到了喜马拉雅造山期的改造、叠加和富集作用。

鄂尔多斯地块早白垩世构造-热事件:杭锦旗玄武岩的Ar-Ar年代学证据

在鄂尔多斯地块北部杭锦旗黑石头沟,于下白垩统砂岩之上发现了一层玄武岩。其SiO2(46.93%)较低而碱含量(K2O+Na2O=6.21%)较高,组合指数σ=8.0,含标准矿物Ne,属于碱性橄榄玄武岩。Ar-Ar激光阶段加热定年结果表明,该玄武岩具有126.2±0.4Ma的Ar-Ar年龄。年龄数据表明杭锦旗黑石头沟玄武岩形成于早白垩世,反映鄂尔多斯地块在早白垩世发生了一次构造-岩浆-热事件,这与华北、乃至整个中国东部在早白垩世发生了较普遍的构造-岩浆-热事件具有一致性。这次构造-岩浆-热事件可能引起深部流体自地下深部上涌及在地块内部运移,为各种成矿元素的迁移、沉淀、富集和成矿创造了合适条件。

华北克拉通～2.5Ga地壳再造事件:来自中条山TTG质片麻岩的证据

华北克拉通中部中条山区涑水杂岩是华北克拉通新太古代TTG质片麻岩地体之一。为了探讨华北克拉通新太古代构造-岩浆事件的性质及早前寒武纪地壳的形成和演化,选择涑水杂岩中TTG质岩石进行研究。研究表明这套TTG质岩石富Na、高Al、Sr,低Y、Cr、Ni含量。稀土元素配分曲线右倾,富Rb、Ba等大离子亲石元素,强烈亏损Nb、Ta等高场强元素。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,这套TTG质片麻岩形成于2553～2561Ma,属新太古代晚期产物。锆石Lu-Hf同位素分析结果显示εHf(t)为正值,两阶段模式年龄集中在2.7～2.8Ga。结合涑水杂岩中TTG质片麻岩的岩石地球化学特征,认为这套TTG片麻岩可能主要来自2.7～2.8Ga的下地壳镁铁质岩石在新太古代晚期的部分熔融,可能有少量的地幔物质加入。考虑同期发育大量花岗质岩石的事实,说明新太古代晚期在华北克拉通中部并不存在大规模的俯冲作用,华北克拉通在新太古代晚期已经基本成型。结合前人研究成果和本文锆石Lu-Hf同位素分析结果,提出中条山区～2.5Ga岩浆事件代表一期重要的陆壳再造事件。

《构造岩相学理论与铁铜多金属矿床找矿预测应用》

深地探测和资源勘探开发是今后主要发展方向之一,受到地学界广泛关注,其中在对金属矿山深部立体找矿预测和外围找矿预测中,如何提升综合找矿评价技术方法和新矿种的勘探能力是当前的科学技术难题,也是进行深部找矿理论创新研究和技术研发的难点。构造岩相学是地球科学的一个重要分支,重点研究沉积盆地演化、盆内构造岩浆热事件和资源环境效益,它与经济社会发展密切相关,也是新时期地球科学研究的热点。

喜马拉雅造山带东构造结南迦巴瓦岩群地质年代学和前寒武纪构造演化

位于喜马拉雅造山带东构造结,印度—雅鲁藏布江缝合带以南的南迦巴瓦岩群经历了高压变质作用和强烈的部分熔融与混合岩化作用。本文选择广泛分布的长英质片麻岩进行了岩石学和年代学研究。除个别岩石保存了由石榴石+蓝晶石十三元长石+石英组成的高压泥质麻粒岩相变质矿物组合以外,大多数片麻岩具有角闪岩相变质矿物组合,它们的原岩包括闪长岩和花岗闪长岩,并具有岩浆弧花岗岩的化学成分特征。片麻岩中的锆石普遍具有核-边结构。SARIMP 和 LA-ICP-MS 原位分析表明,锆石的边缘给出了古生代至新生代的多期变质和岩浆事件年龄(500～10Ma),而锆石的核部给出了前寒武纪年龄,但主要集中在～2500Ma,～1800Ma,～1600Ma 和～1000Ma。所分析的锆石区域具有明显的岩浆结晶环带和高的 Th/U 比值,表明它们所指示的是多期岩浆活动事件年代。这些年代峰值与整个高喜马拉雅结晶杂岩及印度陆块所获得的前寒武纪构造热事件年龄及分布特征基本上可以对比。因此,我们认为南迦巴瓦岩群及高喜马拉雅结晶杂岩的原岩是由新太古代至新元古代形成的多期岩浆岩组成,并作为印度陆块的一部分经历了 Columbia、Rodinia 和 Gondwana 超大陆的形成与裂解过程,以及喜马拉雅期的区域变质与岩浆作用再造。

川西新元古代苏雄组层型剖面SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

对采自川西新元古代苏雄组层型剖面中上部的英安岩进行SHRIMP锆石U-Pb定年,获得了两组谐和年龄值:838±9 Ma(n=9,MSWD=0.80)和780±12Ma(n=5,MSWD=1.2)。其中780±12 Ma解释为苏雄组英安岩的喷发时限,代表康滇裂谷盆地强烈扩张时期的构造岩浆热事件;而838±9 Ma则可能代表康滇裂谷盆地开启前的构造岩浆热事件。综合研究认为,苏雄组位于康滇裂谷半地堑盆地的调节带,为华南新元古代幕式岩浆活动的产物;火山活动和沉积记录均表明,扬子周缘发育与地幔柱相关的裂谷盆地系统,且华南可能是Rodinia超大陆裂解的重要组成单元。

峨眉火成岩省成矿效应初探

峨眉地幔柱活动是扬子地台西南缘最大的一次构造 岩浆热事件,峨眉火成岩省也是一个大的成矿省,对该区的成矿起着非常重要的控制作用,除形成著名的Fe Ti V(PGE)等亲地幔元素的岩浆 热液矿床外,更重要的是引起了强烈的壳幔相互作用,造成大区域尺度的异常高热流场,对地壳成矿流体的形成、循环、演化起了重要的促进作用,形成遍布扬子地台西南缘及邻区的Au,Ag,Pb,Zn,Hg,Te,Sb,Se等热液 热液改造型矿床。不同岩相有不同的成矿专属性,由于不同的构造背景对不同岩区玄武岩的形成演化和地质地球化学特征及其成矿作用的影响,成矿总体显示出明显的分带性。

川西新元古代苏雄组层型剖面底部豆状熔结凝灰岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

采用LA-ICP-MS方法,首次对四川西部新元古界苏雄组层型剖面底部豆状熔结凝灰岩进行了锆石U-Th-Pb同位素测定,获得了两组谐和度极高的年龄数据：805.9±4.4 Ma（N=11,MSWD=0.58）和849.4±6.2 Ma（N=6,MSWD=0.34）。其中,805.9±4.4 Ma代表凝灰岩沉积年龄,与前人报道的苏雄组流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄（803±12 Ma）高度一致,进一步约束了苏雄组底部火山喷发的起始年代。构造岩浆热事件分析表明,805.9±4.4Ma代表了华南扬子古大陆800 Ma左右的火山喷发事件;而849.4±6.2 Ma则与Rodinia超大陆初始裂解（-850Ma）的同裂谷岩浆活动相对应。

夹皮沟片麻杂岩对吉林南部地区太古宙地壳演化的制约——来自岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学方面的证据

吉林南部地区是华北克拉通北缘重要的太古宇出露区。为探讨华北克拉通新太古代构造-岩浆热事件的性质及早前寒武地壳的形成与演化,选择吉林南部夹皮沟TTG片麻杂岩进行研究。研究表明这套岩石高Al(Al2O3=14.97%~16.28%),富Na(Na2O=3.73%~4.54%)、低Mg(MgO=1.96%~2.56%)且平均镁指数为43;富集LREE,亏损HREE,Eu异常并不明显;富集Sr(358×10^(-6)~1114×10^(-6))、Ba(613×10^(-6)~1200×10^(-6))等大离子亲石元素,亏损Nb(6.39×10^(-6)~11.2×10^(-6))、Ta(0.384×10^(-6)~0.679×10^(-6))等高场强元素;Yb(1.17×10^(-6)~1.89×10^(-6))和Y(9.93×10^(-6)~19.3×10^(-6))含量也很低,Sr/Y比值很高(36.0~57.7),以上地球化学特征表明其残留相主要为石榴子石、角闪石和含Ti矿物,没有斜长石,属于高压型TTG岩类。LA-ICPMS锆石U-Pb结果表明其形成于~2509Ma,属于新太古代晚期的产物。结合以往TTG片麻岩类的地球化学研究及Nd模式年龄,这期岩浆事件可能代表古老地壳(~2.8Ga)的重熔。岩相学和锆石形态学研究表明研究区经历了多期变质作用,其中~2509Ma的高级变质事件与岩浆事件几乎同时,可能与地幔柱环境下的岩浆底侵作用有关。

松辽盆地周围沸石矿成矿构造动力学环境

松辽盆地周围沸石资源丰富 ,矿床类型多样 ,是中国东部环太平洋沸石成矿带的重要组成部分。研究区NE—NNE向深大断裂带控制着中生代火山岩和沸石矿带的空间展布 ,而不同方向深大断裂带的交接复合地段则决定了沸石矿田和主要矿床的空间定位。燕山中晚期以挤压-剪切 (左行 )为主的构造动力学机制控制了富碱高钾火山岩的发育 ,为沸石矿源岩的形成期 ;喜山期的构造反转以拉张 -剪切 (右行 )为主的构造动力学机制及其相伴的岩浆热事件 ,导致区域地热异常、地下流体增温和沸石矿化作用的快速进行。研究区中生代火山岩系中沸石矿床的主成矿期为喜山期 (6 4 5～ 5 5 0Ma)。

湘中金、锑矿床区域控矿特征研究

湘中是湖南省重要的金、锑矿产地之一。断裂构造及岩浆热事件分析结果表明：该区断裂构造及岩浆热事件对金、锑矿的分布起着重要的控制作用。断裂构造体系分维值大的地区，金、锑矿产出较多，矿床规模也较大。岩体之岩凸或岩凹等热力集中场所，是金矿产出的有利部位；锑矿床皆分布于高古地温区。区域地层岩石中微量元素分析结果显示，前泥盆系浅变质碎屑岩是主要的矿源层。

南岭东段燕山期镁铁质岩石Nd-Sr同位素研究

南岭东段燕山期镁铁质岩浆活动可划分为四个阶段 (中侏罗世、晚侏罗世、早白垩世和晚白垩世 ) ,分别对应四次重要的伸展拉张作用时期。镁铁质岩石具有基本类似的Nd Sr同位素特征 ,ISr较高 (一般介于 0 .70 5～ 0 .710之间 ) ,εNd值变化范围较大 (介于 -7.90～ 5 .16之间 ) ,表明其岩浆源为壳 -幔混合源性质。镁铁质岩石具有板内拉斑玄武岩特征 ,形成于板内拉张环境 ,表明该区在燕山早期的中侏罗世即已进入后造山演化阶段。岩石的成因模式为地幔镁铁质岩浆在上升至地壳底部过程中 ,受到地壳组分的混染 ,在岩石圈伸展的深部背景和浅部拉张状态下形成。

激光显微探针^(40)Ar/^(39)Ar同位素定年

已有 5 0年历史的K Ar定年法 ,由于过剩Ar和Ar丢失的普遍发现 ,使其最广泛的应用面临着严重挑战。40 Ar/ 3 9Ar分步加热释氩法是常规K Ar定年法的发展 ,它克服了常规K Ar定年法的一些局限 ,又可以测定岩浆构造热事件。激光显微探针40 Ar/ 3 9Ar定年法是在 2 0世纪末把聚焦激光束应用在40 Ar/ 3 9Ar分步加热释氩法中而发展起来的一种定年方法。它既具有常规K Ar定年法和40Ar/ 3 9Ar分步加热释氩法的所有优越性 ,又把定年引入微观领域。特别是在 2 0世纪的最后几年 ,以激光显微探针40 Ar/ 3 9Ar定年方法的完善和精度的提高为标志 ,把K Ar年代学研究推向了一个新的里程碑。微区微量高精度高分辨定年 ,把定年时限扩展到人类历史范畴 ,精细的分析技术拓宽了年代学的应用范围 ,使之解决的地质问题更广泛和深入 ,并且开始冲击着地球科学中的某些热点和难点课题。

广东五桂山花岗岩的形成与演化

五桂山花岗岩复式岩体系由早白垩世的３次岩浆入活动形成的，在时空关系，岩石学，副矿物，岩石化学，地球化学特征上，反映出它们属同一次岩浆热事件不同演化阶段的产物，构成一个由黑云母花岗岩组成的演化序列。属岩墙扩展式被动就位岩体，受控于北东向区域性樟木头大断裂。

新疆富蕴县恰库尔图-卡拉先格尔一带成矿系列与成矿谱系探讨

依据矿产分布空间特征、成矿与控矿要素、矿床成因类型,归纳总结某一区域内相同或不同矿种、相同或不同成因类型矿产的内在联系,建立成矿系列和成矿谱系,对该区成矿预测是非常有益和必要的。本文以作者在新疆富蕴-青河县恰库尔图-卡拉先格尔一带的工作经历,侧重从成矿事件或岩浆(构造)热事件的角度阐述了对于该区矿系列与成矿谱系的认识。希望对阿勒泰地区找矿方向探讨有一定的参考作用。